JPH0499477A - Extractor for nucleic acid - Google Patents

Extractor for nucleic acid

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JPH0499477A
JPH0499477A JP21541890A JP21541890A JPH0499477A JP H0499477 A JPH0499477 A JP H0499477A JP 21541890 A JP21541890 A JP 21541890A JP 21541890 A JP21541890 A JP 21541890A JP H0499477 A JPH0499477 A JP H0499477A
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JP
Japan
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container
extraction
nucleic acid
liquid
extraction container
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JP21541890A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Mitsuhisa
光久 幸男
Kazuya Kamata
鎌田 和弥
Toshiaki Sakka
目 利明
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To extract nucleic acid from a sample without requiring troublesome operation by placing the sample in a specific extraction vessel and moving the aforementioned vessel to a stirring means, a liquid ingredient discharging means and a reagent separate injecting means. CONSTITUTION:A sample is placed in a vertical cylindrical type vessel having the base formed from a separation membrane capable of permeating a liquid when a concentration difference is present between both sides without permeating the liquid under ordinary pressure and moved from a vessel fitting and inserting position (set position) (A) to a stirring position (B), reagent separate infecting positions (C1) to (C4), a nucleic acid separating position (D) with the membrane and a vessel taking out position (the vessel fitting and inserting position) (A) according to the order of treating operation.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、生体試料等、核酸を含有するさまざまな試料
から核酸を抽出するための装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an apparatus for extracting nucleic acids from various samples containing nucleic acids, such as biological samples.

(従来の技術) 近年、種々の分野において、生体試料等からの核酸の抽
出が盛んに行われている。例えば遺伝子工学やDNAプ
ローブの作製においては、目的とする蛋白質を生産する
細胞からmRNAやDNAを抽出する操作が行なわれ、
またDNAプローブを用いて例えばウィルスDNA (
RNA)を検出する臨床診断においては、生体試料から
検出されるべきDNA (RNA)を抽出する操作が行
われる。
(Prior Art) In recent years, extraction of nucleic acids from biological samples and the like has been actively performed in various fields. For example, in genetic engineering and the production of DNA probes, operations are performed to extract mRNA and DNA from cells that produce the target protein.
In addition, DNA probes can be used to detect, for example, viral DNA (
In clinical diagnosis to detect DNA (RNA), an operation is performed to extract DNA (RNA) to be detected from a biological sample.

このように、核酸を抽出する操作は種々の分野において
非常に重要なものである。このような核酸抽出法として
従来知られている方法としては、例えば苛性試薬を試料
に添加し、次いでフェノールまたはクロロホルム/フェ
ノール抽出を1〜3回行い、最終的にエタノール沈澱を
行う方法や、細胞に界面活性剤とブロテイナーゼKを作
用させ、次いでフェノール抽出を行い、更にエタノール
沈澱を行う方法が知られている。
As described above, operations for extracting nucleic acids are extremely important in various fields. Conventionally known methods for extracting nucleic acids include, for example, adding a caustic reagent to a sample, then performing phenol or chloroform/phenol extraction 1 to 3 times, and finally ethanol precipitation; There is a known method in which a surfactant and proteinase K are applied to the protein, followed by phenol extraction, and further ethanol precipitation.

また、RNAを抽出する方法としては、細胞にチオシア
ン駿グアニジンを添加し、一定の密度に調製した遠心溶
液中で超遠心を行う方法や、イオン交換カラム、ゲル濾
過あるいは電気泳動を行う方法が知られている。
In addition, methods for extracting RNA include adding thiocyanine guanidine to cells and performing ultracentrifugation in a centrifugal solution prepared to a certain density, and methods using ion exchange columns, gel filtration, or electrophoresis. It is being

また生体試料から核酸を抽出するキットや抽出装置も提
案されており、例えばプロテイナーゼKを使用して細胞
を溶解すると同時に蛋白質を分解し、得られた溶液をイ
オン交換カラムに通して核酸を抽出する装置、あるいは
試料をブロテイナーゼにで処理し、次いでフェノール抽
出を行い、更にアルコール沈澱を行う装置が知られてい
る。
Kits and extraction devices for extracting nucleic acids from biological samples have also been proposed. For example, proteinase K is used to lyse cells and simultaneously decompose proteins, and the resulting solution is passed through an ion exchange column to extract nucleic acids. There are known devices or devices that treat a sample with brotainase, then perform phenol extraction, and then perform alcohol precipitation.

更にまた核酸抽出を自動化して行う装置の提案もあり、
例えばフェノール等の溶媒を使用して核酸を抽出し、後
に透析カートリッジでこれを回収する装置や、特開昭6
3−22194号公報に記載されているようにプロテイ
ナーゼKにより試料を処理し、次いでフェノール抽出を
行い、更にエタノール沈澱した沈殿物の回収なカラム等
で行う装置などが知られている。
Furthermore, there are proposals for devices that automate nucleic acid extraction.
For example, a device that extracts nucleic acids using a solvent such as phenol and later collects it using a dialysis cartridge, and
As described in Japanese Patent No. 3-22194, an apparatus is known that processes a sample with proteinase K, then performs phenol extraction, and then collects the ethanol-precipitated precipitate using a column or the like.

(従来技術の課題) ところで核酸の抽出は、一般に煩雑な操作が必要であり
、時間がかかるうえに、上述した従来法のように危険な
有様溶媒での処理を必要とする問題がある。また、得ら
れる核酸の量が少ないという収率面での問題があって、
迅速かつ大量処理の実現が課題の一つとされている。
(Problems with the Prior Art) However, extraction of nucleic acids generally requires complicated operations, takes time, and, like the above-mentioned conventional method, has the problem of requiring treatment with a dangerous solvent. In addition, there is a problem in terms of yield, which is that the amount of nucleic acid obtained is small.
One of the challenges is realizing rapid and large-scale processing.

上述した各従来法に即してこのことを説明すれば、苛性
試薬を試料に添加し次いでフェノールまたはフェノール
クロロホルム抽出を1〜3回行い、flu的にエタノー
ル沈澱を行う従来方法では、煩雑な抽出掃作が必要なこ
とから処理に時間がかかることと、危険な苛性試薬やク
ロロホルム等の有機溶媒を使用しなければならないこと
が問題とされている。またこのようなフェノールを試薬
として使用する装置では、金属部分がフェノールの強い
腐食作用を受けるため、比較的短かいづイクルで定期的
に装置の保守・点検をする必要があり、この際に人体に
有害なフェノールが作業者に付着する虞れを考えると改
善すべき問題が多い。
To explain this in the context of each of the conventional methods mentioned above, the conventional method of adding a caustic reagent to the sample, then performing phenol or phenol chloroform extraction 1 to 3 times, and performing ethanol precipitation in a flu-like manner requires complicated extraction. Problems include the fact that the process is time-consuming because it requires sweeping, and that it requires the use of dangerous caustic reagents and organic solvents such as chloroform. In addition, in devices that use phenol as a reagent, the metal parts are subject to the strong corrosive effects of phenol, so it is necessary to maintain and inspect the device periodically over relatively short cycles, and at this time, human body There are many problems that need to be improved, considering the risk that phenol, which is harmful to workers, may come into contact with workers.

また界面活性剤とブロテイナーゼKを作用させ、次いで
フェノール抽出を行い、更にエタノール沈澱を行うよう
にした従来方法では、プロテイナーゼKによる蛋白質の
分解に時間がかかるという問題がある。これに加えて、
長時間の処理の間にプロテイナーゼにの酵素作用が温度
変化の影響を受けないように、装!内に温度制御手段を
設けるとか、一定条件の環境に装置を設置することが必
要となって、装置構造が大型化、複雑化し、高コストに
なり易いという難点もある。
Furthermore, in the conventional method in which a surfactant and proteinase K are allowed to interact, followed by phenol extraction and further ethanol precipitation, there is a problem in that it takes time for protein degradation by proteinase K to occur. In addition to this,
During long-term processing, the enzymatic action of proteinases is not affected by temperature changes. It is necessary to provide a temperature control means inside the device or to install the device in an environment under certain conditions, which causes the device structure to become larger and more complicated, and has the disadvantage that it tends to be expensive.

また細胞にチオシアン酸グアニジンを添加し、一定の密
度に調製した遠心溶液中で超遠心を行う従来方法は、遠
心分離操作におよそ1日かかるため上記と同様の問題が
ある。
Furthermore, the conventional method of adding guanidine thiocyanate to cells and performing ultracentrifugation in a centrifugation solution prepared to a certain density has the same problem as above because the centrifugation operation takes about one day.

イオン交換カラム、ゲル濾過あるいは電気泳動を行う従
来方法でも、操作が煩雑であり、かつその実施には時間
がかかるという同様の問題があり、これを自動化した装
置を構成することは極めて困難である。
Conventional methods using ion exchange columns, gel filtration, or electrophoresis have the same problem of being complicated and time-consuming, and it is extremely difficult to construct an automated device. .

以上説明したように、上述した従来の種々の方法には難
点が多く、このためにこれらの方法を実施するための装
置は、煩雑な掃作を実現するための複雑な機構や長時間
の反応を安定して行なわせるための付属装置等を設ける
必要があって、結局、装置を自動化する上でも難点が多
く、能率のよい安価な装置は未だ提案されていない。
As explained above, there are many difficulties in the various conventional methods mentioned above, and for this reason, the equipment for implementing these methods requires complicated mechanisms and long reaction times to realize troublesome sweeping. It is necessary to provide auxiliary equipment to perform the process stably, and as a result, there are many difficulties in automating the system, and an efficient and inexpensive system has not yet been proposed.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、以上のような従来技術の問題を解決する
ために鋭意研究を重ね、簡便な操作により処理が可能で
あり、かつ煩雑な操作の必要がない新規な核酸抽出方法
を新たに開発し5、提案した。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have conducted extensive research to solve the problems of the prior art as described above, and have found a method that enables processing with simple operations and eliminates the need for complicated operations. We have developed and proposed a novel nucleic acid extraction method5.

そして本発明は、かかる新規な方法の実施に有効に用い
られる装置、特に機械化、自動化に適した装置の提供を
目的としてなされたものであり、具体的には、核酸を含
有する試料に、蛋白質変性剤を添カロした後、アルコー
ルを添加し5、次いで沈澱を回収することを内容とした
核酸抽出方法の実施に適し、た装置、特に蛋白質変性剤
とし、てグアニジン塩又は尿素を用いる新規な核酸抽出
方法を実施するのに好適な装置の提供を目的とするもの
である。
The present invention has been made for the purpose of providing an apparatus that can be effectively used to carry out such a novel method, particularly an apparatus suitable for mechanization and automation. A device suitable for carrying out a nucleic acid extraction method that involves adding a denaturing agent, adding alcohol, and then recovering the precipitate, especially a novel device that uses guanidine salt or urea as a protein denaturing agent. The object of the present invention is to provide a device suitable for carrying out a nucleic acid extraction method.

かかる目的を実現する本発明装置は、以下の構成を有す
ることを特徴とする。
The device of the present invention that achieves this object is characterized by having the following configuration.

すなわち、核酸抽出のための一違の処理に供される容器
が、常圧時には液を透過させないが両側に圧フッ差があ
る時には高圧側から低圧側に液を透過させる分離膜で底
面が形成されている縦筒型の抽出容器と、抽出等の反応
や処理促進のために抽出容器内の液体を混合するのため
の撹拌手段と、液中に析出した核酸を含む沈澱物を固・
液分離して分離膜にトラップするために、容器内の液体
をこの分離膜を通して排出する液体成分排出手段と、該
抽出容器内での核酸抽出のために代表的には蛋白質変性
剤とアルコールを抽出容器内に順次に供給するための試
薬分注手段と、試料の連続的な処理のために抽出容器を
保持(吊持)して、上記撹拌手段、液体成分排出手段及
び試薬分注手段の各々が所定の配置関係で設置されてい
る各位置に、抽出容器を順次に移動させる抽出容器移動
手段とを備えたことを特徴とする。
In other words, the bottom of a container used for different processes for nucleic acid extraction is formed with a separation membrane that does not allow liquid to pass through at normal pressure, but allows liquid to pass from the high-pressure side to the low-pressure side when there is a pressure difference on both sides. A vertical cylindrical extraction container, a stirring means for mixing the liquid in the extraction container to promote extraction reactions and processing, and a stirring means for solidifying and solidifying the precipitate containing nucleic acids precipitated in the liquid.
In order to separate the liquid and trap it in the separation membrane, a liquid component discharge means is provided for discharging the liquid in the container through the separation membrane, and a protein denaturant and alcohol are typically used for nucleic acid extraction in the extraction container. A reagent dispensing means for sequentially supplying into the extraction container, and a stirring means, a liquid component discharging means, and a reagent dispensing means for holding (suspending) the extraction container for continuous processing of samples. The present invention is characterized in that it includes extraction container moving means for sequentially moving the extraction containers to each position, each of which is installed in a predetermined arrangement relationship.

以下本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明は、上述の如く試料からDNAやRNA等の核酸
を抽出する方法を実施するに遺した装置に関するもので
ある。対象とする核酸とは、DNA及び/又はRNAを
意味するが、それらは−重鎮であっても二重鎖であって
もよく、又その遺伝学的性質には左右されるものではな
い。例えばDNAは、ゲノムDNAの他。
The present invention relates to an apparatus for carrying out the method for extracting nucleic acids such as DNA and RNA from a sample as described above. Nucleic acids of interest refer to DNA and/or RNA, which may be heavy or double-stranded, and are not dependent on their genetic properties. For example, DNA includes genomic DNA and other types of DNA.

ミトコンドリアや葉緑体に含有されるDNAであっても
よく、RNAやトランスファーRNAであってもよい。
It may be DNA contained in mitochondria or chloroplasts, or may be RNA or transfer RNA.

このような核酸を含有する試料としては、組織、細胞、
血液、胆汁、膿汁、糞便、唾液、喀痰等の生体試料を例
示できる。
Samples containing such nucleic acids include tissues, cells,
Examples include biological samples such as blood, bile, pus, feces, saliva, and sputum.

これらの試料に含有される蛋白質や核酸が本発明装置で
試薬として用いる蛋白質変性剤やアルコールと接触でき
ない状態、即ち試料が細胞壁や細胞膜を有しているが塊
状になっている場合には、必要に応じて例えばホモジナ
イズや界面活性剤処理あるいは超音波処理を実施すると
よい。
If the proteins or nucleic acids contained in these samples cannot come into contact with the protein denaturant or alcohol used as a reagent in the device of the present invention, that is, if the sample has cell walls or membranes but is in the form of a lump, it is necessary to For example, homogenization, surfactant treatment, or ultrasonic treatment may be carried out depending on the situation.

本発明装置によって上記した試料から核酸を抽出する処
理の概要について説明すると、本発明装置によって実施
される核酸抽出の処理は、代表的には以下の行程で実施
される。
An overview of the process of extracting nucleic acids from the sample described above using the apparatus of the present invention will be described. The process of nucleic acid extraction performed by the apparatus of the present invention is typically performed in the following steps.

即ち、試料中の蛋白質を変性溶解するために、抽出容器
内の試料に対して蛋白質変性剤を添加する第1の行程、 試料中に含まれる蛋白質を溶解するべく試料と蛋白質変
性剤を混合反応させるために抽出容器内の液体の撹拌を
行う第2の行程、 抽出容器内の溶解物から核酸を析出させアルコール沈澱
させるために、抽出容器内の液体にアルコールを分注す
る第3の行程、 溶解物とアルコールを混合反応させるために抽出容器内
の液体の撹拌を行う第4の行程、抽出容器内に析出した
核酸を、抽出容器の底面を兼ねた分離膜上にトラップし
、その液体成分を除去するために膜分離処理を行う第5
の行程、 分離膜上にトラップされた変性剤を含む核酸を洗浄する
ために、アルコール水溶液を分注し、更に撹拌混合のた
めに抽出容器の液体を撹拌し、更に抽出容器内の液体成
分を除去するために膜分離処理を行う第6の行程、 核酸水溶液を得るために、抽出容器内の分離膜上にトラ
ップされた核酸に対し、純水または緩衝液等の分注を行
う第7の行程、 および分離膜上にトラップされた核酸を溶解するために
抽出容器内の液体の撹拌を行う第8の行程、 の以上の第1乃至第8の各行程である。
That is, the first step is to add a protein denaturant to the sample in the extraction container in order to denature and dissolve the proteins in the sample, and the sample and protein denaturant are mixed and reacted to dissolve the proteins contained in the sample. a second step in which the liquid in the extraction container is stirred in order to dissolve the liquid; The fourth step is to stir the liquid in the extraction container in order to mix and react the lysate and alcohol.The nucleic acid deposited in the extraction container is trapped on the separation membrane that also serves as the bottom of the extraction container, and the liquid components are The fifth step is to perform membrane separation treatment to remove
In this process, an alcohol aqueous solution is dispensed to wash the nucleic acid containing the denaturant trapped on the separation membrane, and the liquid in the extraction container is further stirred for mixing, and the liquid components in the extraction container are further stirred. A sixth step is to perform a membrane separation process to remove the nucleic acids, and a seventh step is to dispense pure water or a buffer solution to the nucleic acids trapped on the separation membrane in the extraction container to obtain an aqueous nucleic acid solution. and an eighth step of stirring the liquid in the extraction container in order to dissolve the nucleic acid trapped on the separation membrane.

第1の工程で用いられる蛋白質変性剤には、蛋白質を変
性させることができるものであれば格別の制限な(使用
することができるが、その作用が顕著であるグアニジン
塩又は尿素は好適である。グアニジン塩としては、例え
ばチオシアン酸グアニジンや塩酸グアニジン等、更には
炭酸グアニジン等の有機のグアニジン塩を使用すること
ができる。このような蛋白質変性剤の添加濃度は、試料
に添加した時点で試料中の蛋白質を変性でき、かつ後の
アルコールの添加で核酸が沈澱を生ずる濃度となるよう
に添加される。この濃度ρ例えば蛋白質としてチオシア
ン酸グアニジンを使用する場合を例にして一例的にいえ
ば、1.5M以下では蛋白質の変性が十分に起こらず、
6.5M以下ではアルコールを添加したときに核酸の沈
澱が十分に生じないため2.0Mから6M程度の濃度、
好ましくは2,5Mがら5.5Mとなるように試料に添
加することがよい。
There are no particular restrictions on the protein denaturing agent used in the first step, as long as it can denature proteins (although it can be used, guanidine salts or urea are preferred because they have a remarkable effect). As the guanidine salt, organic guanidine salts such as guanidine thiocyanate, guanidine hydrochloride, and guanidine carbonate can be used. It is added to a concentration that can denature the protein in the protein and cause nucleic acid to precipitate with the subsequent addition of alcohol.This concentration ρ is, for example, when using guanidine thiocyanate as a protein. , below 1.5M, protein denaturation does not occur sufficiently;
If the concentration is less than 6.5M, nucleic acid precipitation will not occur sufficiently when alcohol is added, so the concentration is about 2.0M to 6M.
Preferably, it is added to the sample at a concentration of 2.5M to 5.5M.

核酸を沈殿させるためのアルコールとしてはエタノール
、n−プロパツール、1so−プロパツール、n−ブタ
ノール、5ec−ブタノール、1so−アミルアルコー
ル、tert−アミルアルコール等を例示することがで
きる。
Examples of alcohols for precipitating nucleic acids include ethanol, n-propatol, 1so-propanol, n-butanol, 5ec-butanol, 1so-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, and the like.

第3の工程で使用されるアルコールは、タンパク質変性
剤により変性され可溶化状態で存在する蛋白質を析出さ
せずに、核酸沈澱を生じさせる濃度となるように添加す
れば良いが、その具体的な添加量は使用するアルコール
の種類に依存し、アルキル鎖が長いアルコール即ち疎水
性が高いアルコールはど少ない添加量で核酸を沈殿させ
ることができる。また沈澱後の核酸を洗浄する際に添加
するアルコール水溶液についても、上述した濃度とする
必要がある。従って本発明を実施する際には、使用する
アルコールを用いて試験を行い、適切な添加量、即ち濃
度を事前に試食しておくことが好ましい。
The alcohol used in the third step may be added at a concentration that causes nucleic acid precipitation without precipitating proteins that have been denatured by a protein denaturant and exists in a solubilized state. The amount added depends on the type of alcohol used, and alcohols with long alkyl chains, that is, alcohols with high hydrophobicity, can precipitate nucleic acids with a small amount added. Furthermore, the aqueous alcohol solution added when washing the nucleic acid after precipitation needs to have the above-mentioned concentration. Therefore, when carrying out the present invention, it is preferable to conduct a test using the alcohol to be used and sample the appropriate amount, that is, the concentration, in advance.

以上のような核酸抽出方法によって、核酸を、最終的に
沈澱物又は核酸水溶液の形で得るために用いられる本発
明装置の概要は、代表的には以下のように説明される。
The outline of the apparatus of the present invention used to finally obtain nucleic acids in the form of a precipitate or an aqueous nucleic acid solution by the above nucleic acid extraction method is typically explained as follows.

既に上述し、たよりに、本発明の核酸抽出装置は、縦筒
型の筒体の底面を上記性質をもった分I[fllIによ
り形成した抽出容器を用いることをその特徴の一つとし
ている。
As already mentioned above, one of the features of the nucleic acid extraction device of the present invention is the use of an extraction container whose bottom surface of the vertical cylinder is made of a material having the above-mentioned properties.

この抽出容器は、上述核酸抽出の工程とし5て説明した
全ての処理又はその一部をこの中で行うために特に工夫
して構成されたものであり、その胴部形状は、例えば試
薬分注等のためにF方に開放された縦型筒状をなし、底
面を分離膜で形成することにより、蛋白質変性剤による
試料の溶解とアルコール添加による核酸の析出のだめの
反応室を胴部内に形成させている。また析出核酸を分離
膜でトラップするため、沈殿した核酸以外の液体成分を
容器外部に排出するべく容器胴部の分離膜下側に液体排
出口を設け、更に、後述する吊持手段との係合部等を有
するように構成したものを例示できる他、液体成分排出
口を有する筒状の容器ホルダーに、上記分離膜を底面と
した抽出容器を嵌挿させる組合わせ形式としても構成で
きる。
This extraction container is specially constructed in order to carry out all or a part of the process described in step 5 of the nucleic acid extraction process in it, and the shape of the body is suitable for, for example, reagent dispensing. It has a vertical cylindrical shape that is open in the F direction, and the bottom is made of a separation membrane to form a reaction chamber in the body for dissolving the sample with a protein denaturant and precipitation of nucleic acid by adding alcohol. I'm letting you do it. In addition, in order to trap precipitated nucleic acids with a separation membrane, a liquid discharge port is provided below the separation membrane in the body of the container to discharge liquid components other than the precipitated nucleic acids to the outside of the container. In addition to an example of a configuration having a joint or the like, it is also possible to configure a combination type in which an extraction container having the separation membrane as a bottom is inserted into a cylindrical container holder having a liquid component outlet.

上記分離膜は、上述の如く沈殿した核酸をトラップする
ためのものであると同時に抽出容器内に反応室を提供す
る底面をなすものであり、このため、抽出容器内が容器
外に対して加圧状態とされていない通常時(−射的には
常圧時)には、内部液体が分III膜下に漏れないよう
に液体を保持できる性質と、容器内部を加圧(あるいは
分離膜下側を負圧)とした時には液体を下方に透過させ
る性質とを有し、また、分M膜上にトラップした沈澱物
である核酸を最終的に核酸水溶液の形で溶かし出すため
に、液体が染み込みに<<、かつ核酸の吸着しに(い材
料、例えば撥水性材料を用いて形成されることが好まし
・い。このような分離膜としては、蛋白質変性剤等の使
用される薬品に対する耐性が良好である1・・)素樹脂
製のものなどが例示され、−測的には市則2のZite
χ−ミデイアム(商品名: Norton社製)を挙げ
ることができる。
The separation membrane is used to trap the precipitated nucleic acids as described above, and at the same time forms the bottom surface that provides a reaction chamber within the extraction container, so that the inside of the extraction container is not exposed to the outside. Under normal pressure conditions (ordinary pressure), the internal liquid can be retained to prevent it from leaking under the separation membrane, and the inside of the container must be pressurized (or under the separation membrane). It has the property of allowing the liquid to permeate downward when the side is set to negative pressure (negative pressure), and in order to ultimately dissolve the nucleic acids, which are precipitates trapped on the separation M membrane, in the form of an aqueous nucleic acid solution, the liquid It is preferable to use a material that is resistant to penetration and adsorption of nucleic acids, such as a water-repellent material. Good resistance 1.) Products made of basic resin are exemplified;
χ-Medium (trade name: manufactured by Norton) can be mentioned.

また本発明の装置は、抽出容器内に保持された抽出処理
中の液体のa合及び抽出促進のための撹拌手段を有する
ことを特徴とする。
Further, the apparatus of the present invention is characterized in that it has a stirring means for accelerating the aggregation and extraction of the liquid held in the extraction container during the extraction process.

核酸抽出のための処理行程中の各段階で、試料と変性剤
等の混合1反応促進を行なわせるためのこの撹拌手段は
、構造的に特に限定さオ↓るものではないが、液と非接
触の状態で撹拌を持久る構成のもの、具体的には、抽出
容器がその上部付近を支点として回転振り子運動ができ
るようにこの容器を吊持する抽出容器保持手段と、この
抽出容器保持手段にて保持された容器の下部を、垂直軸
回りに円運動あるいは楕円運動等の回転運動をさせる攪
拌運動付与手段とを備^た構成のものが好ましく例示さ
れる。
This stirring means is used to accelerate the mixing reaction between the sample and the denaturing agent at each stage of the processing process for nucleic acid extraction, although the structure is not particularly limited. A device configured to sustain stirring in a state of contact, specifically, an extraction container holding means for suspending the extraction container so that the container can perform rotational pendulum motion using the vicinity of its upper part as a fulcrum, and this extraction container holding means. A preferable example is one having an agitating motion imparting means for causing the lower part of the container held by the container to rotate around a vertical axis, such as in a circular motion or an elliptical motion.

かかる非接触の撹拌手段を構成する場合の容器の回転振
り子運動を可能とする抽出容器保持手段は、例えば、抽
出容器を、特定のまたは任意の直交水平2軸の夫々の軸
回りに回転可能に吊持する吊持機構、具体的には所謂ジ
ンバル型のものを例示できる。これは例えば、抽出容器
上部の外周に隙間を空けて円環状に囲むリング部材と、
このリング部材の更に外周に配置された固定部材とを設
けて、リング部材の一つの直径線上において、同定部材
又はリング部材のいずれか一方に設けた軸と、これらの
いずれが他方に設けた軸受けとの係合によって第1の回
転軸支持機構を形成させ、また上記−つ直径線と直交す
る直径線上において、リング部材又は容器のいずれか一
方に設けた軸と、これらのいずれか他方に設けた軸受け
の係合によって第2の回転軸支持機構を形成させること
で、上記ジンバル型の吊持機構を構成させることができ
る。
When constituting such a non-contact stirring means, the extraction container holding means that enables rotational pendulum movement of the container is, for example, capable of rotating the extraction container around specific or arbitrary two orthogonal horizontal axes. An example of a suspension mechanism for suspending the device is a so-called gimbal type mechanism. For example, this includes a ring member that surrounds the upper part of the extraction container in an annular shape with a gap,
A fixing member disposed on the outer periphery of the ring member is provided, and a shaft provided on either the identification member or the ring member, and a bearing provided on the other, on one diameter line of the ring member. A shaft provided on either the ring member or the container, and a shaft provided on the other of these on a diametrical line orthogonal to the above-mentioned diameter line. By forming the second rotary shaft support mechanism by engagement of the bearings, the gimbal-type suspension mechanism described above can be constructed.

このような吊持機構は、抽出容器内部の液な十分に撹拌
させるために、通常は容器上部に対して組み付けられる
Such a suspension mechanism is usually attached to the upper part of the extraction container in order to sufficiently stir the liquid inside the extraction container.

撹拌運動付与手段は、液に撹拌羽根等を接触させること
なく抽出容器に強制的に回転振り子運動を与えて撹拌を
行わせるためのものであり、抽出容器が、上記吊持手段
によって上部が水平直交2軸の回りの回転が自在に吊持
されていることから、抽出容器下部に円運動あるいは楕
円運動させるものであれば足りる。
The stirring motion imparting means is for forcing the extraction container to perform stirring by giving a rotating pendulum motion to the liquid without bringing a stirring blade or the like into contact with the liquid. Since it is suspended so that it can freely rotate around two orthogonal axes, it is sufficient to allow the lower part of the extraction container to move in a circular or elliptical manner.

この様な撹拌運動付与手段として具体的には、抽出容器
の底部との間で直接又は間接に、磁気吸引力を作用する
部材を垂直軸回りに(偏心)円運動や(偏心)楕円運動
の回転運動をさせる手段や、抽出容器の底部と直接又は
間接に、機械的な凹凸嵌合をする部材を上記と同様に回
転運動させる手段等を例示することができる。
Specifically, means for imparting such a stirring motion include (eccentric) circular motion or (eccentric) elliptical motion of a member that applies magnetic attraction force directly or indirectly to the bottom of the extraction container around a vertical axis. Examples include means for causing rotational movement, and means for causing rotational movement in the same manner as described above for a member that is mechanically fitted into convexes and convexes directly or indirectly with the bottom of the extraction container.

上記抽出容器の下部に対して与える回転運動は1等速運
動であっても非等速運動であっても良い。特に、分離膜
上にトラップ1.た核酸を純水又は緩衝液等に溶解する
工程では、溶解時間を短縮する上で、抽出容器の回転方
向を比較的短い周期、例えば1秒ないし2秒周期で反転
させる方法を、効率の良い方法として推奨できる。
The rotational motion given to the lower part of the extraction container may be a uniform motion or a non-uniform motion. In particular, traps 1. In the process of dissolving the extracted nucleic acids in pure water or buffer solution, etc., in order to shorten the dissolution time, it is recommended to reverse the direction of rotation of the extraction container at relatively short intervals, for example, at intervals of 1 to 2 seconds. This method can be recommended.

以上のような非接触の撹拌手段によれば、核酸という微
量な回収対象に対して、試料液への異物混入の虞れが少
ない状態で処理を行なえるという利点がある。
The above-described non-contact stirring means has the advantage that a minute amount of nucleic acid to be recovered can be processed with little risk of contamination of the sample liquid with foreign matter.

本発明装置はまた、該抽出容器内で析出した核酸沈澱物
を分離膜上にトラップするために、液体成分を容器内か
ら除去するための手段として液体成分排出手段を有する
ことを特徴とする。
The apparatus of the present invention is also characterized by having a liquid component discharge means as a means for removing the liquid component from inside the extraction container in order to trap the nucleic acid precipitate deposited in the extraction container on the separation membrane.

この液体成分排出手段としては、抽出容器の上部開口を
蓋等で密閉して容器内を加圧し、抽出容器下部の排出口
より液体成分を押し出す加圧手段、あるいは抽出容器下
部の排出口に対して密閉嵌合式の液体成分吸引用の部材
を連結し、液体成分を吸引して吸い出す負圧手段等を例
示できる。なお、容器内を密閉する機構や排出口から吐
き出される廃液の飛散等の問題を考慮する必要のない負
圧による吸引方式は、自動化装置のためにはより好まし
い。
This liquid component discharge means may be a pressurizing means that pressurizes the inside of the container by sealing the upper opening of the extraction container with a lid, etc., and pushes out the liquid component from the discharge port at the bottom of the extraction container, or For example, a negative pressure means that connects a liquid component suction member of a closed fitting type to suck and suck out the liquid component can be exemplified. Note that a suction method using negative pressure, which does not require consideration of problems such as a mechanism for sealing the inside of the container and scattering of waste liquid discharged from an outlet, is more preferable for automated equipment.

本発明装置はまた、抽出容器内に核酸抽出のための各種
試薬等を供給するための試薬分注手段を有することを特
徴とする。
The apparatus of the present invention is also characterized by having a reagent dispensing means for supplying various reagents for nucleic acid extraction into the extraction container.

試薬分注手段の機構は特に限定されるものではないが、
純水又は緩衝液等の溶媒に溶解した核酸水溶液を最終的
に得るための撹拌処理時間の短縮化等のためには、加熱
した溶媒を用いることが推奨され、このため加熱装置を
併設することも好ましい。
Although the mechanism of the reagent dispensing means is not particularly limited,
In order to shorten the stirring process time to finally obtain an aqueous nucleic acid solution dissolved in a solvent such as pure water or a buffer solution, it is recommended to use a heated solvent, and therefore a heating device should be installed. is also preferable.

本発明装置は更にまた、抽出容器を複数保持して、上述
した撹拌手段、気体圧付与手段等の液体成分排出手段及
び試薬分注手段の各々が設置された各位置に、これら複
数の容器を順送りに移動させる抽出容器移動手段を有す
ることを特徴とする。
The apparatus of the present invention furthermore holds a plurality of extraction containers, and places these plurality of containers at each position where the above-mentioned stirring means, liquid component discharge means such as gas pressure applying means, and reagent dispensing means are installed. It is characterized by having an extraction container moving means for moving the extraction container in a sequential manner.

このような抽出容器移動手段として代表的には、上述し
た撹拌手段の一部を構成する吊持機構を、同一円周上に
等間隔に多数設けたターンテーブルと、このターンテー
ブルを間欠的に周方向に回転駆動させるモータとの組合
せのものを例示できる。
A typical example of such means for moving an extraction container is a turntable in which a number of suspension mechanisms, which constitute part of the stirring means described above, are provided at equal intervals on the same circumference, and a turntable that is used intermittently. An example is a combination with a motor that rotates in the circumferential direction.

なおこの抽出容器移動手段は、ターンテーブルで代表さ
れる抽出容器移動手段に対し、抽出容器を不可分の関係
に設けて、試料をこの抽出容器に注入するようにして構
成できる他、予め試料を充填した抽出容器をターンテー
ブルに組付け、取り外し自在にした着脱型の装置として
構成することもできる。
This extraction container moving means can be configured such that the extraction container is inseparably connected to the extraction container moving means represented by a turntable and the sample is injected into the extraction container. It is also possible to construct a removable device by assembling the extracted extraction container on a turntable and making it removable.

[実施例] 以下本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。[Example] The present invention will be explained in more detail below based on examples.

実施例1 ヒト白血球のかん細胞であるに562細胞(該細胞は著
名な細胞であり、例えば大日本製薬株から購入すること
ができる)を被抽出材料として用い、この細胞から核酸
を抽出する方法に用い=、、 iする具体的な一例とし
て構成された自動核酸抽出装置につき、第1図〜第5図
に基づいて以下説明する。
Example 1 A method for extracting nucleic acids from Ni562 cells, which are human leukocyte cells (these cells are famous cells and can be purchased, for example, from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), as a material to be extracted. An automatic nucleic acid extraction apparatus configured as a specific example for use in the following will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

この抽出操作の概要は以下の通りである。The outline of this extraction operation is as follows.

まずに562細胞を1%牛脂児血清を含むPRM−16
40培地で培養し、培養懸濁液1mβ当たり50万の細
胞となった時点で1mでの!V濁液をザンブリングチュ
ーブに取得し、5000rpmで5分間遠心分離し、沈
殿物中に細胞を回収した後、以上の処理(1)〜(5)
により、試料から核酸を抽出する。
First, 562 cells were added to PRM-16 containing 1% beef tallow serum.
40 culture medium, and when the culture suspension reached 500,000 cells per mβ, 1m! The V suspension was collected in a Zumbling tube, centrifuged at 5000 rpm for 5 minutes, and the cells were collected in the precipitate, followed by the above treatments (1) to (5).
Nucleic acids are extracted from the sample.

+1+処理容器内の試料に蛋白質変性剤jである5Mチ
オシアン酸グアニジン、1 * klEDT^を含む1
0 mMTris−塩酸緩衝液(pH7,21を0.4
m4分注した後、室温で30秒間撹拌する。
+1+ The sample in the processing container contains 5M guanidine thiocyanate, 1 * klEDT^, which is a protein denaturant.
0 mM Tris-HCl buffer (pH 7,21 to 0.4
After dispensing m4, stir at room temperature for 30 seconds.

(2)蛋白質変性剤を含む試料溶液に99.5%エタノ
ールを1mβ分注し、撹拌して核酸を沈殿させる。
(2) Pour 1 mβ of 99.5% ethanol into the sample solution containing the protein denaturant and stir to precipitate the nucleic acid.

(3)容器内底面を形成する分離膜下より吸引濾過を行
い、核酸をン7殿物として分離膜上番こトラップさせる
(3) Suction filtration is performed from below the separation membrane forming the inner bottom surface of the container, and the nucleic acid is trapped on the separation membrane as a precipitate.

(4)沈殿物である核酸に残存する蛋白質変性剤を除去
するために7r%エタノールを分注し、攪拌及び吸引濾
過を繰返し行い洗浄する。
(4) To remove the protein denaturant remaining in the nucleic acid precipitate, 7r% ethanol is dispensed, and the mixture is washed by repeated stirring and suction filtration.

(5)分離膜上に得られた沈殿物である核酸を溶解する
ために60度に加熱した緩衝液を分注し、さらに1分間
撹拌することにより最終的に核酸水溶液を得る。
(5) In order to dissolve the nucleic acid precipitate obtained on the separation membrane, a buffer solution heated to 60 degrees is dispensed and further stirred for 1 minute to finally obtain an aqueous nucleic acid solution.

以上の処理操作を実施する本例の自動核酸抽出装置は、
核酸を含有する試料の充填された抽出容器の複数を、タ
ーンテーブルl′T−同上に隔設された各開口部に各々
吊持させ、自動的な処理創作を該ターンテーブルの間欠
同動に伴って連続して行わせ、最終的に核酸を同容器内
で核酸水溶液の形として抽出できるように構成されたも
のである。
The automatic nucleic acid extraction device of this example that performs the above processing operations is
A plurality of extraction containers filled with samples containing nucleic acids are suspended from respective openings provided at intervals on the turntable l'T, and automatic processing is performed by intermittent simultaneous movement of the turntable. The system is configured so that the nucleic acids can be extracted in the same container in the form of an aqueous nucleic acid solution.

第1図〜第5図において、3は上方開放縦筒型の抽出容
器であり、その底面は常圧時には液体を透過させないが
、圧力差が作用した時には液体を透過させる性質の分離
膜4で形成されていると共に、この分離膜の下側には、
分離膜上の液体成分を外部に排出するための図示しない
負圧供給源からの接続管連結用の排出口5と、撹拌操作
用の円形凹部6が設けられている。
In Figures 1 to 5, reference numeral 3 designates an upwardly open vertical cylindrical extraction vessel, and its bottom surface is covered with a separation membrane 4 that does not allow liquid to pass through at normal pressure, but allows liquid to pass through when a pressure difference is applied. At the same time, on the underside of this separation membrane,
A discharge port 5 for connecting a connecting pipe from a negative pressure supply source (not shown) for discharging the liquid component on the separation membrane to the outside, and a circular recess 6 for stirring operation are provided.

本例のこの抽出容器は、例えば(三フッ化エチレン樹脂
シ、内径φ18mmX深さ90mm)とし1て形成され
、本装置に於ける全ての処理をこの容器内で行うように
用いられる。容器底面の分1!11は例えば四フッ化エ
チレン製メンブレン(NoRTON社製、 ZITEX
(商品名);孔径= fine)を用いて形成される。
The extraction container of this example is formed, for example, as (trifluoroethylene resin, inner diameter 18 mm x depth 90 mm), and is used to perform all processes in this apparatus within this container. For example, the portion 1!11 on the bottom of the container is made of tetrafluoroethylene membrane (manufactured by NoRTON, ZITEX).
(trade name); pore size = fine).

また本例抽出容器3の排出口5は、最下部の円形凹部6
の上部において下方に内かって広い円錐形部分をなすよ
うに形成され、第4図に示す吸引ノズル15と密閉嵌合
可能になっている。
Further, the outlet 5 of the extraction container 3 in this example is located in the circular recess 6 at the bottom.
It is formed so as to form a wide conical part extending downwardly at the upper part of the cone, and can be tightly fitted with a suction nozzle 15 shown in FIG.

2はターンテーブルであり、抽出容器3を吊持するため
の開口2aがその円盤の縁部近傍において円周方向に沿
って等間隔に複数形成されている。
2 is a turntable, and a plurality of openings 2a for suspending the extraction container 3 are formed at equal intervals along the circumferential direction near the edge of the disc.

1は上記開口2aに設けられたリング部材としての容器
保持リングであり、その外周には、直線上において径外
方に延出した一対の軸9a。
Reference numeral 1 designates a container holding ring as a ring member provided in the opening 2a, and a pair of shafts 9a extending radially outward on a straight line is provided on the outer periphery of the ring.

9bが設けられていると共に、該軸9a、 9bとは直
交する直径線上において、リングの内周から内向きの容
器保持軸8a、 8bが設けられている。
9b, and container holding shafts 8a, 8b extending inward from the inner periphery of the ring are provided on a diameter line perpendicular to the shafts 9a, 9b.

そしてターンテーブル2の開口2aの内縁には、上記容
器保持リング1の軸9a、 9bを軸回り回転自在に支
持する軸受け10a 、 10bが設けられている。こ
の間口2aは、第2図に示す如くターンテーブル2の円
周方向に沿って複数設けられていて、上記容器保持リン
グ1により各々抽比容器3を吊持することによって、こ
れら複数の容器3を、ターンテーブル駆動用モーター2
9の間欠的な回転で、容器嵌挿位置(第2図矢印A位置
)から、撹拌位置(同図矢印B位置)、試薬分注位置(
同図矢印01〜C4位置)、核酸膜分離位置(同図矢印
り位置)、更に容器の抜き取り位置(本装置では容器嵌
挿位置Aと同位置)に、処理操作の順に応じて移動させ
るように設けられている。
Bearings 10a and 10b are provided at the inner edge of the opening 2a of the turntable 2 to support the shafts 9a and 9b of the container holding ring 1 so as to be rotatable about the shafts. A plurality of openings 2a are provided along the circumferential direction of the turntable 2 as shown in FIG. , turntable drive motor 2
9, by intermittent rotation, from the container insertion position (arrow A position in Figure 2), to the stirring position (arrow B position in Figure 2), to the reagent dispensing position (
01 to C4 positions in the same figure), the nucleic acid membrane separation position (arrowed position in the same figure), and further to the container extraction position (in this device, the same position as the container insertion position A) in accordance with the order of processing operations. It is set in.

抽出容器3をターンテーブルの開口2aに嵌挿させるに
は、容器保持リング1の上方から抽出容器3が嵌挿する
ように不図示の操作機構で降下させ、抽出容器3の外周
に一対に設けである縦溝7a、 7bを、下端溝開口部
分から上記容器保持8a、 8bに嵌合させることで行
なうことができ、これにより、容器保持リング1による
水平直交2軸回りの回転が自在な抽出容器の吊持が得ら
れることになる。開口2aからの抽出容器の取外しも、
同じ操作機構を反対に動作させて行なうことができる。
In order to fit the extraction container 3 into the opening 2a of the turntable, the extraction container 3 is lowered from above the container holding ring 1 by an operating mechanism (not shown) so that the extraction container 3 is inserted into the opening 2a of the turntable. This can be done by fitting the vertical grooves 7a and 7b into the container holders 8a and 8b from the lower end groove openings, thereby allowing the container holding ring 1 to freely rotate around two horizontal orthogonal axes. This will allow you to hang the container. Removal of the extraction container from the opening 2a
The same operating mechanism can be operated in reverse.

11はターンテーブルの周方向の一箇所あるいは複数箇
所(図では一箇所)の撹拌位置(第2図に図示した矢印
B位置)に設けられている撹拌運動付与手段としての攪
拌駆動用モーターであり、その上部に延出された回転軸
11a(第1図(a)参照)の上端には、上記抽出容器
3の底部の円形凹部6に遊嵌できる円柱状の偏心回転突
起12が設けられている。そしてこの撹拌駆動用モータ
ー11は、図示しない上下動手段によって第3図で図示
した下方に待機した位置から第1図(a)に図示した上
方に上昇し円形凹部6に嵌合した位置の間で適時上下移
動されるようになっている。なお、撹拌位置の上部に配
置されている固定板14は、ソレノイド13によって下
動されることにより容器3の上端を押さえ、上記円柱状
の偏心回転突起12を容器底部の円形凹部6に嵌合させ
る際の容器3の姿勢補正をできるようにしたものである
Reference numeral 11 denotes a stirring drive motor as a stirring motion imparting means, which is provided at one or more (one location in the figure) stirring position (arrow B position shown in Figure 2) in the circumferential direction of the turntable. A cylindrical eccentric rotation protrusion 12 that can be loosely fitted into the circular recess 6 at the bottom of the extraction container 3 is provided at the upper end of the rotation shaft 11a (see FIG. 1(a)) extending above the extraction container 3. There is. The stirring drive motor 11 is moved upwardly from the waiting position shown in FIG. 3 by means of a vertical movement means (not shown) to the upward position shown in FIG. It is designed to be moved up and down at the appropriate time. Note that the fixing plate 14 disposed above the stirring position is moved downward by the solenoid 13 to hold the upper end of the container 3 and fit the cylindrical eccentric rotary protrusion 12 into the circular recess 6 at the bottom of the container. The posture of the container 3 can be corrected when the container 3 is moved.

次に本実施例における攪拌機構の動作について説明する
Next, the operation of the stirring mechanism in this embodiment will be explained.

まずソレノイド13により固定板14を下動させて容器
3の上部を押さえ、撹拌駆動用モーター11と容器3の
中心軸が一致するようにその姿勢を略直立する状態に補
正安定させる。
First, the fixing plate 14 is moved downward by the solenoid 13 to hold down the upper part of the container 3, and its posture is corrected and stabilized to a substantially upright state so that the central axes of the stirring drive motor 11 and the container 3 coincide.

次に下方の撹拌駆動用モーター11を不図示の上下動手
段により上動させて、偏心回転突起12を容器底部の円
形凹部6に嵌合させる。この場合、円形凹部6の内径を
撹拌駆動用モーター11を回転させた際の偏心回転突起
12の外周が描(軌跡の直径よりも大きくしておけば、
偏心回転突起12が撹拌駆動用モーター11の回転軸に
対しどの回転位置にあっても、該嵌合を支障なく行わせ
ることができる。ただし、撹拌駆動用モーターの回転位
置決めができるような構成にしておけば、該円形凹部6
の内径は、偏心回転突起12の外径よりも大きくするこ
とで上記と同様の嵌合が゛可能となり、さらにこの場合
には下記する偏心回転突起12を円形凹部6内壁に係合
させるための特別の操作の必要がなくなる利点がある。
Next, the lower stirring drive motor 11 is moved upward by a vertical movement means (not shown), so that the eccentric rotation protrusion 12 is fitted into the circular recess 6 at the bottom of the container. In this case, if the inner diameter of the circular recess 6 is drawn by the outer circumference of the eccentric rotation protrusion 12 when the stirring drive motor 11 is rotated (larger than the diameter of the locus),
No matter what rotational position the eccentric rotating protrusion 12 is in with respect to the rotating shaft of the stirring drive motor 11, the fitting can be performed without any problem. However, if the configuration is such that the rotational position of the stirring drive motor can be determined, the circular recess 6
By making the inner diameter of the eccentric rotation projection 12 larger than the outer diameter of the circular recess 6, the same fitting as described above becomes possible. This has the advantage of eliminating the need for special operations.

上記この嵌合が終了した後、固定板14を上動させて再
び容器3が自由に揺動できる状態にし、必要なら偏心回
転突起12と円形凹部6の内壁との確実な係合を得るた
めにターンテーブル2を若干回転させ、この後、撹拌駆
動用モーター11の回転を開始させる。これによって偏
心回転突起12の偏心回転運動が容器3に伝わりその底
部は円運動を行うことになる。そして容器の上部は上記
の如く直交する水平2軸回りの揺動が自由に吊持されて
いるので、該容器3は全体として上記水平2軸の交点を
支点とする円錐振り子運動を行うことになる。その結果
、試料容器内の液体は渦を描くように強制的に回転させ
られ、効率の良い撹拌作用が与えられる。なお第1図(
a)には攪拌中の液体の様子を示している。
After this fitting is completed, the fixing plate 14 is moved upward to allow the container 3 to swing freely again, and if necessary, to securely engage the eccentric rotation protrusion 12 with the inner wall of the circular recess 6. The turntable 2 is slightly rotated, and then the rotation of the stirring drive motor 11 is started. As a result, the eccentric rotation movement of the eccentric rotation protrusion 12 is transmitted to the container 3, and the bottom portion thereof performs a circular movement. Since the upper part of the container is suspended so that it can swing freely around the two orthogonal horizontal axes as described above, the container 3 as a whole performs a conical pendulum motion with the intersection of the two horizontal axes as the fulcrum. Become. As a result, the liquid in the sample container is forcibly rotated in a swirling manner, providing an efficient stirring action. In addition, Figure 1 (
Figure a) shows the state of the liquid during stirring.

攪拌終了後は、攪拌駆動用モーター11を停止した後下
動させて、偏心回転突起12と円形凹部6の嵌合を解除
する。さらに撹拌の順番待ち容器があれば、ターンテー
ブル2を回転させ撹拌処理を同様にして行う。
After the stirring is completed, the stirring driving motor 11 is stopped and then moved downward to release the fitting between the eccentric rotation projection 12 and the circular recess 6. Furthermore, if there is a container waiting for its turn to be stirred, the turntable 2 is rotated and the stirring process is performed in the same manner.

なお上記構成により撹拌を行う場合には、容器内の液面
高さは容器2の底部から吊持位置までの1/2以下程度
とすることが好ましい場合が多い。
Note that when stirring is performed using the above configuration, it is often preferable that the liquid level height in the container is approximately 1/2 or less from the bottom of the container 2 to the hanging position.

また本装置の最終行程で分離膜上に付着した沈殿物であ
る核酸を緩衝液等に溶解する場合には、短時間で撹拌を
終了させるために、容器の回転方向を比較的短い周期(
例えば1秒程度の周期)で反転させる様な撹拌方法が推
奨される。なお容器の寸法1回転速度、振幅等は、目的
とする対象液体の性質、量や撹拌の程度に応じて適宜定
めればよい。
In addition, when dissolving nucleic acids, which are precipitates that have adhered to the separation membrane, in a buffer solution in the final step of this device, the direction of rotation of the container must be adjusted in a relatively short cycle (
For example, a stirring method in which the mixture is reversed at a cycle of about 1 second is recommended. Note that the dimensions, rotational speed, amplitude, etc. of the container may be determined as appropriate depending on the properties and amount of the target liquid and the degree of stirring.

第4図は、ターンテーブルの周方向の一箇所あるいは複
数箇所(図では一箇所)に設定された核酸の膜分離位置
(第2図に図示した矢印り位置)に設けられている液体
成分排出手段である空気圧付与手段としての吸引ノズル
15を示したものである。この吸引ノズル15の先端に
は、]:記容器底部の円形凹部6の上側に設けられた下
方に広い円錐形の排出口5と密閉嵌合するように0−リ
ング16が組付けられている。
Figure 4 shows the liquid component discharge provided at the nucleic acid membrane separation position (the arrowed position shown in Figure 2) set at one or multiple locations (one location in the figure) in the circumferential direction of the turntable. This figure shows a suction nozzle 15 as an air pressure applying means. An O-ring 16 is attached to the tip of the suction nozzle 15 so as to tightly fit into a downwardly wide conical discharge port 5 provided above the circular recess 6 at the bottom of the container. .

また吸引ノズル15は不図示の例えばテフロン製のチュ
ーブを介して、真空ポンプにより陰圧状態にある廃液ト
ラップボトルに通ずるように接続されており、吸引ノズ
ル15により吸い取られた液はここに導かれる。なお、
廃液)・ラップボトル内の圧力(例えば20 e+nH
g程度)は、圧力レギュレーター等で真空ポンプの駆動
時間を制御し、はぼ一定範囲内に保つようにすることが
よい。
In addition, the suction nozzle 15 is connected to a waste liquid trap bottle which is kept under negative pressure by a vacuum pump via a tube made of, for example, Teflon (not shown), and the liquid sucked up by the suction nozzle 15 is guided here. . In addition,
Waste liquid)・Pressure inside the wrap bottle (e.g. 20 e+nH
g), it is preferable to control the drive time of the vacuum pump using a pressure regulator or the like to keep it within a certain range.

本例におけるこの吸引ノズル15は、不図示の上下動手
段によって、第4図に図示する下方に待機した位置から
、上記容器3の底部に向けて適時上昇し、上記排出口5
と密閉嵌合(第3図参照)した後、膜分離のための吸引
濾過を行うように設けられている。
In this example, the suction nozzle 15 is moved up and down from the downward waiting position shown in FIG.
After the membrane is tightly fitted (see Fig. 3), suction filtration for membrane separation is performed.

なお、膜分離位置の容器上部に配置されているソレノイ
ド17、固定板18は、上記撹拌位置におけるソレノイ
ド13、固定板14と同様に、上記吸引ノズJL15を
容器底部の排出口5に密閉嵌合させる際の容器3の姿勢
補正を行うためのものである。
Note that the solenoid 17 and fixing plate 18 placed at the top of the container at the membrane separation position are used to tightly fit the suction nozzle JL15 into the outlet 5 at the bottom of the container, similar to the solenoid 13 and fixing plate 14 at the stirring position. This is for correcting the posture of the container 3 when the container 3 is moved.

ターンテーブル2の上部には、その周方向の複数箇所に
設定された試薬分注位置(第2図に図示した矢印C1〜
C4位置)に対応して、不図示の分注ノズルが設けられ
、その先端はターンテーブル上の開口2aに向けられて
いる。これら分注ノズルより吐出される試薬は、対応す
る種類の試薬を貯留しているタンクがらプランジャー式
の分注ポンプで供給されるように設けられている。なお
図示C1は蛋白質変性剤の分注位置、C2,C,はアル
コール分注位置、C4は純水(又は緩衝液)の分注位置
を夫々示し、ている。
At the top of the turntable 2, there are reagent dispensing positions set at multiple locations in the circumferential direction (arrows C1 to C1 shown in FIG. 2).
A dispensing nozzle (not shown) is provided corresponding to position C4), and its tip is directed toward the opening 2a on the turntable. Reagents discharged from these dispensing nozzles are provided so as to be supplied by a plunger type dispensing pump from a tank storing a corresponding type of reagent. Note that C1 in the figure indicates the dispensing position of the protein denaturant, C2 and C indicate the dispensing position of alcohol, and C4 indicates the dispensing position of pure water (or buffer solution).

第5図(a)〜(e)は本実施例で用いられる分注手段
の具体例を示し、このうちの第5図(a)に小しだ分注
装置は、アルコールあるいは純水を分注するためのもの
であり、試薬タンク32がら分注ノズル30の途中に、
プランジャーポンプ31と、その上流9下洸に一対に設
けられたaMi弁33.34から構成された既知の試薬
分注に用いられている磯慣と同様のものがそのまま利用
できる。
FIGS. 5(a) to (e) show specific examples of the dispensing means used in this example. Of these, FIG. 5(a) shows a Koshida dispensing device that dispenses alcohol or pure water. It is for dispensing, and there is a pipe between the reagent tank 32 and the dispensing nozzle 30.
A device similar to that used for known reagent dispensing, which is composed of a plunger pump 31 and a pair of aMi valves 33 and 34 provided upstream of the plunger pump 31, can be used as is.

これに対し、第5図(b)、(c)に示した分注装!は
蛋白質変性剤を分注するために用いられるものであり、
次のような工夫された構成を有している。すなわち、本
例装!で用いられる蛋白質変性剤は、通常高濃度で使用
される場合が多いため、−船釣なプランジャーポンプを
使用すると、プランジャー表面に変性剤の結晶が析出し
て該プランジャーと0−リングとの間のシール不良を起
こす虞れがある。そこで本例では、蛋白質変性剤タンク
37がら分注ノズル35に至る途中に、第5図(c)に
示す如(、蛋白質変性剤を汲み上げ送給するメインポン
プ室366及びメインプランジャー361を設けると共
に、メインポンプ室366がらの液漏れを防止するため
に設けられたO−リング364がらメインポンプ室外に
抜は出てくる該メインプランジャー361の外周を洗浄
するため、洗浄室367を設けて洗浄液タンク38から
の洗浄液をここに通すように設けている。これによって
メインプランジャー361の外周に蛋白質変性剤が析出
することによるシール漏れの不具合は解消される。なお
362はメインプランジャーの大径部、363は駆動装
置(不図示)に連結されている駆動軸、365は洗浄室
を外部から封止する0−リングであり、またメインポン
プ室366及び洗浄室367の上流。
In contrast, the dispensing device shown in FIGS. 5(b) and (c)! is used to dispense protein denaturant,
It has the following contrived configuration. In other words, this example! The protein denaturing agent used in the 0-ring is often used in high concentrations, so if a boat-type plunger pump is used, crystals of the denaturing agent will precipitate on the surface of the plunger, causing damage to the plunger and O-ring. There is a risk of seal failure between the Therefore, in this example, a main pump chamber 366 and a main plunger 361 for pumping up and feeding the protein denaturant are provided on the way from the protein denaturant tank 37 to the dispensing nozzle 35, as shown in FIG. 5(c). At the same time, a cleaning chamber 367 is provided to clean the outer periphery of the main plunger 361, which is removed from the O-ring 364 provided to prevent liquid leakage from the main pump chamber 366 and comes out of the main pump chamber. The cleaning liquid from the cleaning liquid tank 38 is provided here to pass through.This eliminates the problem of seal leakage caused by protein denaturant depositing on the outer periphery of the main plunger 361. The diameter section 363 is a drive shaft connected to a drive device (not shown), 365 is an O-ring that seals the cleaning chamber from the outside, and is upstream of the main pump chamber 366 and the cleaning chamber 367.

下流には夫々一対に電磁弁39,40 、41.42が
設けられている。43はドレイン受けに連結されたドレ
インタンクである。
A pair of solenoid valves 39, 40 and 41, 42 are provided downstream. 43 is a drain tank connected to a drain receiver.

なお以上の説明において示した第2図は、説明の簡単の
ために、A、B、Dを各−か所とし、これに対し分注位
置をC1〜C4の4か所として図示しているが、これは
、上述した第1〜第8の工程に対応する機構をターンテ
ーブルの周方向に沿って一方向(例えば第2図の時計回
り方向)に並べて設けておき、ターンテーブルを間欠回
転させながら、順次に各機構による処理を行なわせるよ
うに設けることも当然出来る。そしてそのように設ける
ことは、多数の抽出容器を連続的に処理しようとする連
続自動化装置を構成させる場合に都合がよい。
In addition, in FIG. 2 shown in the above explanation, for the sake of simplicity, A, B, and D are shown at each location, whereas the dispensing positions are shown at four locations, C1 to C4. However, in this case, mechanisms corresponding to the first to eighth steps described above are arranged in one direction (for example, clockwise in FIG. 2) along the circumferential direction of the turntable, and the turntable is rotated intermittently. Of course, it is also possible to provide a system in which each mechanism sequentially performs processing while the other mechanisms are being controlled. Such a provision is convenient when configuring a continuous automation device that attempts to process a large number of extraction vessels in a continuous manner.

第6図は以上の処理工程を概念的にブロック図で示した
ものであり、A〜Dの工程を図の下段の■−■−■−■
−■と・(実行位置)で示した順に行うことにより核酸
抽出が行われる。
Figure 6 conceptually shows the above processing steps in a block diagram, and the steps A to D are shown in the lower part of the figure.
- Nucleic acid extraction is performed in the order indicated by ■ and (execution position).

なおこの第6図中におけるEtOHはエタノール、Gu
SCNは蛋白質変性剤を表している。
Note that EtOH in this Figure 6 is ethanol, Gu
SCN stands for protein denaturant.

次に以上の構成を有する核酸抽出装置による実際の処理
例を上記第7図に従って行った場合として説明する。
Next, an example of actual processing performed by the nucleic acid extraction apparatus having the above configuration will be described in accordance with FIG. 7 above.

上記に562細胞を含む試料を保持した複数の抽出容器
3を、ターンテーブル2の開口2aにセットし、上記し
た一連の処理動作を行なわせた。
A plurality of extraction containers 3 holding samples containing 562 cells were set in the opening 2a of the turntable 2, and the series of processing operations described above were performed.

なお各処理動作を行う機構は、不図示のコントローラー
によりそれらの動作が制御されるように、予めプログラ
ムされた処理手順、及び試料の種類や形態、量に応じた
各種パラメーター等に従って、適時ターンテーブル上の
抽出容器が順次自動的に各処理部に移送され、核酸抽出
のための処理を行なわせるようにした。第3図の符号2
8は、かかるターンテーブルの回転動作、停止位置制御
を行なうために利用される既知の位置検出装置のセンサ
を示している。
The mechanism that performs each processing operation is controlled by a controller (not shown), and the turntable is activated at appropriate times according to pre-programmed processing procedures and various parameters depending on the type, form, and amount of the sample. The upper extraction containers were automatically transferred to each processing section one after another to perform processing for nucleic acid extraction. Number 2 in Figure 3
Reference numeral 8 indicates a sensor of a known position detection device used to control the rotational operation and stop position of the turntable.

初めに、ターンテーブル20回転により、試料の添加さ
れた容器を蛋白質変性剤の分注ノズル位置(第2図矢印
C1位置)に移動させ、5Mチオシアン酸グアニジン(
GuSCN)、1 mMEDTAを含む10mM−塩酸
緩衝液pH7,2を0.4mR分注した。次に容器内の
試料と分注された変性剤を混合反応させるために容器を
撹拌位置■(B)に移動させ、撹拌処理を回転数600
rpc+で30秒間行った。次に容器内の核酸を沈殿さ
せるためアルコールの分注ノズル位置(第2図矢印C2
位置)に移動させ、99.5%エタノール(EtOH)
をI  llI2分注した1分注後は、エタノールを混
合するために先はどの撹拌位置に移動させて撹拌を行っ
た0次に、析出した核酸のみを分離膜上にトラップし、
溶解した蛋白質を含む液体成分は分離膜下より吸引除去
するために、容器を膜分離位置■(第2図矢印り位置)
に移動させて排出口5に吸引ノズル15を結合させ、液
体成分を吸引除去した。次に核酸中に残存する変性剤を
更に除去するために70%エタノールによる洗浄を行っ
た。即ちまず70%エタノール分注位!(第2図矢印C
s位置)に容器を移動させ2凹β分注し、次に撹拌位置
(B)に移動させ10秒間撹拌を行った。更に、膜分離
位置■(D)に移動させ液体成分を吸引除去した。
First, the container containing the sample was moved to the protein denaturant dispensing nozzle position (arrow C1 position in Figure 2) by rotating the turntable 20 times, and 5M guanidine thiocyanate (
GuSCN), 0.4 mR of 10 mM hydrochloric acid buffer pH 7.2 containing 1 mM EDTA was dispensed. Next, in order to mix and react the sample in the container with the dispensed denaturant, the container was moved to the stirring position (B), and the stirring process was carried out at a rotation speed of 600.
It was performed for 30 seconds with rpc+. Next, position the alcohol dispensing nozzle (arrow C2 in Figure 2) to precipitate the nucleic acid in the container.
position) and 99.5% ethanol (EtOH)
After dispensing IllI2, move to which stirring position and stir to mix the ethanol.Next, only the precipitated nucleic acid is trapped on the separation membrane,
In order to remove the liquid component containing dissolved protein from under the separation membrane by suction, move the container to the membrane separation position ■ (position indicated by the arrow in Figure 2).
The suction nozzle 15 was connected to the discharge port 5 to remove the liquid component by suction. Next, washing with 70% ethanol was performed to further remove the denaturant remaining in the nucleic acid. In other words, first dispense 70% ethanol! (Fig. 2 arrow C
The container was moved to position (s) and β was dispensed into two wells, and then moved to the stirring position (B) and stirred for 10 seconds. Furthermore, it was moved to the membrane separation position (D) and the liquid component was removed by suction.

以上の洗浄操作を5回繰り返し、最後に、分離膜上に付
着した核酸を緩衝液に溶解するために緩衝液分注ノズル
位置(C4)に移動させて緩衝液を必要量分注し、次に
攪拌のために攪拌位置に移動させて回転数600rpm
で1分間、1秒毎に回転方向を反転させながら撹拌を行
って核酸の抽出を行った。
The above washing operation is repeated 5 times, and finally, in order to dissolve the nucleic acid attached to the separation membrane in the buffer solution, the buffer solution is moved to the buffer dispensing nozzle position (C4) and the necessary amount of buffer solution is dispensed. Move it to the stirring position for stirring and set the rotation speed to 600 rpm.
Nucleic acids were extracted by stirring for 1 minute while reversing the rotational direction every 1 second.

以上の処理でヒト白血球であるに562細胞から抽出し
た核酸について、制限酵素(Bam旧、 Ec。
Nucleic acids extracted from Ni562 cells, which are human leukocytes, were treated with restriction enzymes (old Bam, Ec.

R1,Alu I)、RNase、DNaseを作用さ
せた結果、これらの酵素による反応は阻害される事はな
かった。また、抽出した核酸を鋳型としたDNAポリメ
ラーゼによる複製反応も阻害されなかった。これらの結
果は、ヒストン等の制限酵素阻害物質が除去されている
ことを示すものである。
As a result of the action of R1, Alu I), RNase, and DNase, the reaction by these enzymes was not inhibited. Furthermore, the replication reaction by DNA polymerase using the extracted nucleic acid as a template was not inhibited. These results indicate that restriction enzyme inhibitors such as histones are removed.

なお実施例として挙げた本処理装置は、試料の入った抽
出容器を、ターンテーブル2の容器保持リングをもつ開
口28内にセットした後、自動的に核酸の抽出を行うも
のとして説明したが、こ第1に加えて分析装置例えばD
NAプローブを用いて抽出核酸中よりウィルスDNA(
RNA)を検出するような検出装置を組み込んだり、独
立した核酸分析装置を結合して試料の前処理を含んだ自
動分析装置として使うといった応用もできる。この場合
、抽出後の核酸水溶液の入った抽出容器を処理装置の容
器保持リングから抜き取り、分析装置側に移送させるた
めには、例えばロボットアーム等の先端に取り付けたチ
ャックを用いて容器を吊り上げるなどの機構を利用でき
る。
The present processing apparatus cited as an example has been described as one that automatically extracts nucleic acids after setting an extraction container containing a sample in the opening 28 having a container holding ring of the turntable 2. In addition to this first analysis device, for example D
Viral DNA (
Applications such as incorporating a detection device for detecting (RNA) or combining an independent nucleic acid analyzer to use it as an automatic analyzer that includes sample pretreatment are also possible. In this case, in order to remove the extraction container containing the aqueous nucleic acid solution after extraction from the container holding ring of the processing device and transfer it to the analysis device, for example, the container must be lifted using a chuck attached to the tip of a robot arm, etc. mechanism can be used.

実施例2 第7図に示した本例は、実施例1で説明した自動核酸抽
出装置における抽出容器に替えて、縦筒型の筒体23の
底面を分M膜231で形成したのみの単純な構造とし、
これを底部に液排出口24】を有する筒状の容器ホルダ
ー24に嵌挿させる形式に変更すると共に、撹拌運動イ
」与手段として5マグネツトを用いた他の実施例を示す
ものである。
Example 2 This example shown in FIG. 7 is a simple example in which the bottom surface of the vertical cylindrical body 23 is formed with a membrane 231 instead of the extraction container in the automatic nucleic acid extraction apparatus described in Example 1. The structure is
Another example is shown in which this is changed to a type in which the container is fitted into a cylindrical container holder 24 having a liquid discharge port 24 at the bottom, and five magnets are used as means for providing stirring motion.

具体的には、実施例1の抽出容器3の縦1117a7b
と底部の排出口6を省略した単純な構造の円筒形の試料
容器23と、この抽出容器23を嵌挿保持する容器ホル
ダー24とを備え、この容器ホルダー24は、ターンテ
ーブルの容器保持リング27に不可分に吊持する構成に
設けているという特徴がある。
Specifically, the vertical direction 1117a7b of the extraction container 3 in Example 1
A cylindrical sample container 23 with a simple structure omitting the outlet 6 at the bottom, and a container holder 24 into which the extraction container 23 is inserted and held, and this container holder 24 is connected to the container holding ring 27 of the turntable. It is characterized by being provided in a structure in which it is inseparably suspended.

また撹拌運動付与手段としては、容器ホルダー24の底
部に設けた第1のマグネット25と、こねど磁気吸引力
を作用する第2のマグネット26を偏心回転させるよう
にした例を示すものである。すなわち第7図において、
容器保持リング27にはその外周の直径線上において径
外方に延出した一対の軸20a、 20bが設けられ、
また該軸20a、20bとは直交する直径線上において
容器ホルダー24の径外方に設けられた一対の軸19a
Further, as the stirring motion imparting means, an example is shown in which a first magnet 25 provided at the bottom of the container holder 24 and a second magnet 26 that exerts a magnetic attraction force are eccentrically rotated. That is, in Figure 7,
The container holding ring 27 is provided with a pair of shafts 20a and 20b extending radially outward on the diameter line of its outer periphery.
Further, a pair of shafts 19a are provided radially outward of the container holder 24 on a diametrical line perpendicular to the shafts 20a and 20b.
.

19bと、これらの軸と回転自在に支持する軸受け2+
a、21b 、22a、22bが設けられている。
19b, and a bearing 2+ that rotatably supports these shafts.
a, 21b, 22a, and 22b are provided.

本例のターンテーブル2は、円周方向に沿って複数設け
られている各開口2aに、上記容器ホルダー24に設け
た一対の軸20a、20bを、回転自在に支持する軸受
け22a、 22bで不可分に吊持し、これらの複数の
容器ホルダーを実施例1と同様にターンテーブル2の間
欠的な回転により、各処理動作位置に移動できるように
設けられている。
The turntable 2 of this example has a pair of shafts 20a, 20b provided in the container holder 24 inseparable by bearings 22a, 22b that rotatably support each of the plurality of openings 2a provided along the circumferential direction. Similar to the first embodiment, the container holders are suspended from the container holders and are provided so that they can be moved to each processing operation position by intermittent rotation of the turntable 2.

なお、抽出容器23を容器ホルダー24内に下降嵌合さ
せあるいは上昇抜き取りすることは、人の手で容易に行
えるが、作業者の危険等を考慮して、ロボットアームの
チャック等により自動で行うようにすることも好ましい
It should be noted that fitting the extraction container 23 downward into the container holder 24 or lifting it out can easily be done manually, but in consideration of the danger to the worker, this is done automatically using a chuck or the like of a robot arm. It is also preferable to do so.

本例においては、上記容器ホルダー24が常にターンテ
ーブル2の開口2aに不可分の関係で吊持されていて、
その内筒部に抽出容器23を嵌挿、抜き取りするように
使用されるので、実施例1のように、容器3をターンテ
ーブルにセットする際に容器の縦溝7a、 7bと容器
保持軸8a。
In this example, the container holder 24 is always suspended inseparably from the opening 2a of the turntable 2,
Since the extraction container 23 is inserted into and removed from the inner cylindrical portion, when the container 3 is set on the turntable as in the first embodiment, the vertical grooves 7a and 7b of the container and the container holding shaft 8a are used. .

8bを嵌合させる作業の必要がない。There is no need for fitting 8b.

次に本例における運動付与手段を説明すると、本例にお
いては容器ホルダー24の底部に第1のマグネット25
を埋め込み、他方攪拌駆動用モーター11の出力軸11
aと一体に回転する部材の上面の偏心位置に、上記第1
のマグネット25との間で磁器吸引力を作用する第2の
マグネット26を埋め込み、これによってモーターの回
転に伴って容器ホルダー24の底部を円運動させるよう
になっている。
Next, the motion imparting means in this example will be explained. In this example, a first magnet 25 is attached to the bottom of the container holder 24.
embedded, and the output shaft 11 of the stirring drive motor 11 on the other hand.
The above-mentioned first
A second magnet 26 that exerts a magnetic attraction force between the second magnet 25 and the second magnet 25 is embedded, thereby causing the bottom of the container holder 24 to move circularly as the motor rotates.

この様な構成によっても上記実施例1と同様に、容器ホ
ルダ−24内部に嵌挿保持されている抽出容器23に強
制的に回転振り子運動を与えることができ、高効率で迅
速な撹拌が得られる効果がある。
With this configuration, as in the first embodiment, it is possible to forcibly give a rotating pendulum motion to the extraction container 23 fitted and held inside the container holder 24, resulting in highly efficient and rapid stirring. It has the effect of

なお先の実施例1と同様、容器の寸法、回転速度、振幅
等は目的とする対象液体の性質、量や撹拌の程度に応じ
て適宜定めれば良いわけであるが、本例では駆動側マグ
ネット26の回転速度等によっては、容器の遠心力がマ
グネット間の吸引力以上になり容器の回転運動に乱れが
生じる場合があるため、この点に関しても目的とする撹
拌の程度に応じて考慮し、例えば容器の揺動可能範囲を
制限する等の手段を講することが好ましい場合もある。
As in Example 1, the dimensions, rotational speed, amplitude, etc. of the container may be determined as appropriate depending on the properties, volume, and degree of agitation of the target liquid. Depending on the rotational speed of the magnet 26, etc., the centrifugal force of the container may exceed the attraction force between the magnets, causing disturbances in the rotational movement of the container, so this point should also be considered depending on the desired degree of agitation. In some cases, it may be preferable to take measures such as, for example, limiting the range in which the container can swing.

(発明の効果) 本発明によれば、危険な有機溶媒を用いず、抽出容器内
試料への蛋白質変性剤、アルコールの夫々の添加と、そ
の後の沈澱物の膜分離の操作によって核酸を抽出できる
簡易な装置を提供できる効果がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, nucleic acids can be extracted without using dangerous organic solvents by adding a protein denaturant and alcohol to a sample in an extraction container, and then separating the precipitate with a membrane. This has the effect of providing a simple device.

また本発明の装置は、分離膜をもつ抽出容器を用いて一
連の操作を迅速に行えるため、半日から2日必要であっ
た従来の核酸抽出操作に比べて処理時間を格段に短縮で
きると共に、蛋白質変性剤とアルコールを用いる方法の
利点を効果的に生かすことができ、また迅速かつ自動化
した処理操作を実施する装置を容易に構成できるため、
大量、多数の試料から核酸を抽出する操作が求められる
遺伝子工学の分野等においては、特に有益である。
Furthermore, since the apparatus of the present invention can perform a series of operations quickly using an extraction container equipped with a separation membrane, the processing time can be significantly shortened compared to conventional nucleic acid extraction operations that require half a day to two days. The advantages of the method using protein denaturants and alcohol can be effectively utilized, and the equipment can be easily configured to carry out rapid and automated processing operations.
It is particularly useful in the field of genetic engineering, etc., which requires operations to extract nucleic acids from a large number of samples.

また本発明装置では、同一の抽出容器内で全ての操作を
実施することが可能であり、更に一旦装置に試料をセッ
トした後は途中で人の手による操作を必要としない装置
を容易に構成できるため、例えば抽出されるべき核酸が
危険なウィルスDNA等である場合の感染、汚染の虞れ
を実質的に解消できるという極めて有益な効果もあり、
その有用性は極めて大きいものである。
In addition, with the device of the present invention, all operations can be performed within the same extraction container, and furthermore, once a sample is set in the device, it is easy to configure the device without requiring manual operations. Therefore, it has the extremely beneficial effect of virtually eliminating the risk of infection or contamination when, for example, the nucleic acid to be extracted is dangerous viral DNA, etc.
Its usefulness is extremely great.

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

第1図(a)は本発明よりなる自動核酸抽出装置の実施
例1の構成概要の一部断面を含む正面図、第1図(b)
は抽出容器の正面図、第1図(clは吊持機構を説明す
るための断面図である。第2図はターンテーブル全体の
概要と、容器の嵌挿位置、撹拌位置、試薬分注位置、核
酸膜分離位置、抜き取り位置の関係を示した図である。 第3図は自動核酸抽出装置の全体概要を示した図、第4
図は容器内の液体成分を除去するための機構を示した図
である。 第5図(a)〜(c)は分注装置の構成概要を示した図
であり、同図(a)はアルコール1純水の分注装置、同
図(b)は蛋白質変性剤の分注装置の概要を示し、同図
(c)は蛋白質変性剤分注装置のプランジャーポンプの
詳細構造を示した図である。 第6図は上記実施例1における処理手順を概念ブロック
図で示したものである。 第7図は本発明の他の実施例を示した図であり、第7図
(a)は縦断面図、第7図(b)は同図(a)のA−B
断面図である。 1: (容器)保持リング ターンテーブル 3 抽出容器 4:分離膜 5:排出口 他4名 第 図 第 図 \Δ
FIG. 1(a) is a front view including a partial cross section of the configuration outline of Example 1 of the automatic nucleic acid extraction apparatus according to the present invention, and FIG. 1(b)
Figure 1 is a front view of the extraction container, Figure 1 is a sectional view to explain the suspension mechanism. Figure 2 is an overview of the entire turntable, and the insertion position of the container, stirring position, and reagent dispensing position. , a diagram showing the relationship between the nucleic acid membrane separation position and the extraction position. Figure 3 is a diagram showing the overall outline of the automatic nucleic acid extraction device, and Figure 4 is a diagram showing the overall outline of the automatic nucleic acid extraction device.
The figure shows a mechanism for removing liquid components within the container. Figures 5 (a) to (c) are diagrams showing the outline of the configuration of the dispensing device, in which (a) is the dispensing device for alcohol 1 pure water, and (b) is the dispensing device for protein denaturant. The outline of the dispensing device is shown, and FIG. 6(c) is a diagram showing the detailed structure of the plunger pump of the protein denaturant dispensing device. FIG. 6 is a conceptual block diagram showing the processing procedure in the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 7(a) is a longitudinal sectional view, and FIG. 7(b) is a line A-B in FIG. 7(a).
FIG. 1: (Container) Holding ring turntable 3 Extraction container 4: Separation membrane 5: Discharge port and other 4 people Figure Figure Figure \Δ

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、生体試料等の核酸を含有する試料から核酸抽出の処
理を行う核酸抽出装置であって、 常圧時には液を透過させないが両側に圧力 差がある時には高圧側から低圧側に液を透過させる分離
膜で底面が形成されている縦筒型の抽出容器と、 該抽出容器内に保持された液体を撹拌する 撹拌手段と、 上記液体中の析出物を分離膜上にトラップ するために抽出容器内の液体に気体圧力を作用させるこ
とで該液体を分離膜を通して排出除去させる抽出容器内
の液体成分排出手段 と、 抽出容器内に試薬を供給する試薬分注手段 上記撹拌手段、液体成分排出手段及び試薬 分注手段の各々が設置された位置に、上記抽出容器を順
次移動させる抽出容器移動手段とを備えたことを特徴と
する核酸抽出装置。 2、撹拌手段が、抽出容器下部の回転振り子運動を可能
に該抽出容器を保持する容器保持手段と、該保持された
抽出容器の下部に回転運動を与える撹拌運動付与手段と
からなることを特徴とする請求項1に記載の核酸抽出装 置。 3、抽出容器保持手段が、直交する水平2軸夫々の軸回
りに回転可能に抽出容器を吊持する手段であることを特
徴とする請求項2に記載の核酸抽出装置。 4、撹拌運動付与手段が、抽出容器の底部との間で直接
又は間接に、磁気吸引力を作用するか又は機械的に係合
する部材を有し、該部材が垂直軸回りに円運動または楕
円運動するものであることを特徴とする請求項2又は3
に記載の核酸抽出装置。 5、抽出容器移動手段が、抽出容器を振り子運動可能に
保持する抽出容器保持手段を円周方向に等間隔に隔設し
て複数有するターンテーブルと、該ターンテーブルを間
欠回転運動させる駆動手段とからなることを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の核酸抽出装置。 6、試薬分注手段が、蛋白質変性剤を分注する第1の分
注手段と、アルコールを分注する第2の分注手段を備え
ていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載の核酸抽出装置。 7、上方開放の縦筒型をなし、常圧時には液を透過させ
ないが両側に圧力差がある時には高圧側から低圧側に液
を透過させる分離膜で底面が形成され、かつこの分離膜
の下側に液体排出口が設けられていることを特徴とする
核酸抽出処理に用いる抽出容器。 8、上方開放の縦筒型をなし、常圧時には液を透過させ
ないが両側に圧力差がある時には高圧側から低圧側に液
を透過させる分離膜で底面が形成されている抽出容器と
、この抽出容器が嵌挿される筒状をなしかつ底部に液体
排出口が設けられている容器ホルダーの組合わせからな
ることを特徴とする核酸抽出処理に用いる容器。
[Claims] 1. A nucleic acid extraction device that performs nucleic acid extraction processing from a sample containing nucleic acids such as a biological sample, which does not allow liquid to pass through at normal pressure, but when there is a pressure difference on both sides, the pressure is increased from the high pressure side to the low pressure side. A vertical cylindrical extraction container whose bottom surface is formed by a separation membrane that allows liquid to pass through the sides; a stirring means for stirring the liquid held in the extraction container; and a stirring means for stirring the liquid held in the extraction container; A means for discharging liquid components in the extraction container which discharges and removes the liquid through a separation membrane by applying gas pressure to the liquid in the extraction container in order to trap it; and a reagent dispensing means for supplying a reagent into the extraction container. 1. A nucleic acid extraction apparatus comprising extraction container moving means for sequentially moving the extraction container to a position where each of the liquid component discharging means and the reagent dispensing means is installed. 2. The stirring means consists of a container holding means for holding the extraction container so as to allow rotational pendulum movement of the lower part of the extraction container, and a stirring motion imparting means for applying rotational movement to the lower part of the held extraction container. The nucleic acid extraction device according to claim 1. 3. The nucleic acid extraction apparatus according to claim 2, wherein the extraction container holding means is a means for suspending the extraction container rotatably around two orthogonal horizontal axes. 4. The stirring motion imparting means has a member that directly or indirectly applies a magnetic attraction force or mechanically engages with the bottom of the extraction vessel, and the member moves circularly or mechanically around a vertical axis. Claim 2 or 3 characterized in that it moves in an elliptical manner.
The nucleic acid extraction device described in . 5. The extraction container moving means includes a turntable having a plurality of extraction container holding means spaced apart at equal intervals in the circumferential direction for holding the extraction container so as to be capable of pendulum movement, and a drive means for intermittent rotational movement of the turntable. The nucleic acid extraction device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it consists of a. 6. Any one of claims 1 to 5, wherein the reagent dispensing means comprises a first dispensing means for dispensing a protein denaturant and a second dispensing means for dispensing alcohol. The nucleic acid extraction device described in . 7. It has a vertical cylinder shape with an open top, and the bottom is formed by a separation membrane that does not allow liquid to pass through at normal pressure, but allows liquid to pass from the high pressure side to the low pressure side when there is a pressure difference on both sides, and below this separation membrane. An extraction container used for nucleic acid extraction processing, characterized in that a liquid outlet is provided on the side. 8. An extraction container that is shaped like a vertical cylinder and opens upward, and whose bottom surface is formed by a separation membrane that does not allow liquid to pass through at normal pressure, but allows liquid to pass from the high pressure side to the low pressure side when there is a pressure difference between the two sides. 1. A container used for nucleic acid extraction processing, comprising a container holder having a cylindrical shape into which an extraction container is inserted and having a liquid outlet at the bottom.
JP21541890A 1990-08-15 1990-08-15 Extractor for nucleic acid Pending JPH0499477A (en)

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