JPH05507613A - Methods and compositions for performing DNA assays - Google Patents

Methods and compositions for performing DNA assays

Info

Publication number
JPH05507613A
JPH05507613A JP91507650A JP50765091A JPH05507613A JP H05507613 A JPH05507613 A JP H05507613A JP 91507650 A JP91507650 A JP 91507650A JP 50765091 A JP50765091 A JP 50765091A JP H05507613 A JPH05507613 A JP H05507613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solution
nucleic acid
magnetically responsive
sample
test tube
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
JP91507650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ジャブロンスキー,エドワード ジー.
ロールマン,ロルフ
ルース,ジェリー エル.
トゥ,ユージン
Original Assignee
シンジーン,インコーポレイテッド
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 シンジーン,インコーポレイテッド filed Critical シンジーン,インコーポレイテッド
Publication of JPH05507613A publication Critical patent/JPH05507613A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6834Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/70Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
    • C12Q1/701Specific hybridization probes
    • C12Q1/702Specific hybridization probes for retroviruses
    • C12Q1/703Viruses associated with AIDS
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54326Magnetic particles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N2035/1025Fluid level sensing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0098Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 DNAアッセイを′−う ゛および組 良五旦互見 本発明は、一般に、核酸ハイブリダイゼーシゴンアッセイに関する。詳しくは、 磁気に反応する粒子を用いて核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う、完全 に自動化された方法に関する。[Detailed description of the invention] Perform DNA assay and set Ryogodan Mutual Viewing The present invention generally relates to nucleic acid hybridization assays. For more information, A complete method for performing nucleic acid hybridization assays using magnetically responsive particles. relating to automated methods.

現在の多くの診断方法および疫学的な方法は、臨床検体の培養に依存しており、 これは時間がかかりまた困難であり得る。RIAおよびELISAのような免疫 学的アッセイはそれほど時間はかからず、ウィルスタイピングおよび培養物の確 認のために利用されることが多い。しかし、多くのウィルスは十分な量の抗原を 産生ぜず、従って免疫学的アッセイによって検出され得ない。このような病原体 を同定する他の方法は、核酸ハイブリタイゼーションアノセイを使用する。Many current diagnostic and epidemiological methods rely on culturing clinical specimens; This can be time consuming and difficult. Immunization such as RIA and ELISA The biological assay is not very time consuming and allows for virus typing and culture confirmation. It is often used for authentication. However, many viruses have sufficient antigen produced and therefore cannot be detected by immunoassay. Such pathogens Another method of identifying nucleotides uses nucleic acid hybridization analysis.

核酸は、世代間の遺伝情報のキャリアーであり、−直線上に配置されたヌクレオ チドと呼ばれる個々のユニットにより構成される。各ヌクレオチドは、糖リン酸 塩を有し、これにピリミジンまたはプリン塩基の1つ、アデニン(A)、チミジ ン(T)、ウラシル(U)、グアニン(G) 、またはシトシン(C)が結合し ている。−零値核酸は、2本の鏡上の塩基の間の極めて特異的な結合により二重 らせんを形成する。AはTまたはUのみに、GはCのみに結合する。従って、二 本鎖のまたはハイブリッド化された核酸は、二本の鎖における塩基配列がこのよ うなハイブリダイゼーシヨンが可能なほどに十分に相捕的である場合に、および このような場合においてのみ形成される。存在する糖リン酸塩の形態により、核 酸はデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)と呼ばれる。Nucleic acids are carriers of genetic information between generations - nucleotides arranged in a straight line. It is composed of individual units called chidos. Each nucleotide is a sugar phosphate salt, including pyrimidine or one of the purine bases, adenine (A), thymidine (T), uracil (U), guanine (G), or cytosine (C) ing. - Zero-value nucleic acids are double-coated by highly specific binding between the bases on the two mirrors. Form a spiral. A binds only to T or U, and G binds only to C. Therefore, two A double-stranded or hybridized nucleic acid is one in which the base sequences on the two strands are if the hybridization is sufficiently complementary that such hybridization is possible, and It is formed only in such cases. Depending on the form of sugar phosphate present, nuclear The acid is called deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA).

核酸ハイブリダイゼーションアッセイは、この相補性の原理に基づく。代表的に は、問題の配列に相捕的な一零値ヌクレオチド配列を、ハイブリダイゼーション が可能な状況の下で試料と結合させる。上記の後者の配列を「プローブ」と呼び 、前者の配列を「標的」と呼ぶ。プローブを含む二本鎖核酸が存在すれば、標的 配列が試料中に存在することが示される。このようなアッセイは、バクテリア、 ウィルス、または寄生体のような病原体の有無を調べる生物試料の試験、遺伝子 異常に関連する疾患の診断、遺伝子の介在した特定の状況への感受性の表示、例 えば法医学上の分析におけるような親子関係またはその他の血縁関係、および食 物またはその他の生産物の生物汚染を含む、幅広い応用を有する。Nucleic acid hybridization assays are based on this principle of complementarity. representatively hybridizes a single-null nucleotide sequence that is complementary to the sequence in question. Combine with the sample under conditions that allow for The latter sequence above is called a “probe”. , the former sequence is called the "target". If a double-stranded nucleic acid containing a probe is present, the target The sequence is shown to be present in the sample. Such assays can be used to detect bacterial, Testing of biological samples for the presence of pathogens such as viruses or parasites, genetic Diagnosis of diseases related to abnormalities, indication of genetically mediated susceptibility to certain conditions, e.g. Parentage or other blood relationships, such as in forensic analysis, and dietary It has a wide range of applications, including biological contamination of goods or other products.

試料中の標的核酸の量が最初は少量であるとき、標的を増幅する方法を利用し得 る。このような増幅方法としては、ポリメラーゼ連鎖反応法(PGI2)および ライゲーションに基づく増幅法がある。例えば、米国特許第4.683.195 号、第4.683.202号、および$4,800.159号、ならびにPCT 特許公開第WO39/12696号を参照。When the amount of target nucleic acid in a sample is initially small, methods can be used to amplify the target. Ru. Such amplification methods include polymerase chain reaction (PGI2) and There are amplification methods based on ligation. For example, U.S. Patent No. 4.683.195 No. 4.683.202 and $4,800.159, and PCT See patent publication no. WO 39/12696.

ハイブリダイゼーションの存在とその程度を測定する様々な方法が当業者には周 知である。このようなアッセイでは、ハイブリダイズされたプローブがハイブリ ダイズされていないプローブから識別可能であることが必要である。核酸ハイブ リダイゼーションアッセイの大部分は、おもに32pであるアイソトープによる 検出を利用し、そして分離したい(つかの工程を含むマニニアルプロセスである 。例えば、従来の膜に基づくアッセイには、試料の前処理、変性、および核酸を ニトロセルロースまたはナイロン製フィルターのような固体支持体へ固定するこ とが含まれる。このような方法は不正確であり、労力および時間がかかり、さら に自動化が困難である。Various methods of determining the presence and extent of hybridization are familiar to those skilled in the art. It is knowledge. In such assays, the hybridized probe It is necessary to be able to distinguish it from the undiscerned probe. nucleic acid hive The majority of redization assays rely on isotopes, primarily 32p. Use detection and want to separate (manual process involving a few steps) . For example, traditional membrane-based assays involve sample pretreatment, denaturation, and nucleic acid Immobilization on solid supports such as nitrocellulose or nylon filters and is included. Such methods are imprecise, labor-intensive, time-consuming, and automation is difficult.

さらに、ハイブリダイゼーションプローブは通常、必要な感度を得るために、高 い比活性になるよう放射標識される。このようなプローブは不安定で、また取扱 いおよび処分において重要な問題をもたらすため、臨床実験室では嫌がられる。In addition, hybridization probes are typically used with high It is radiolabeled to have a high specific activity. Such probes are unstable and difficult to handle. It is frowned upon in clinical laboratories because it poses significant problems in preparation and disposal.

この結果、市販されている少数のこのような試薬のために臨床実験室での実際の 応用が制限されている。As a result, practical use in clinical laboratories is limited due to the small number of such reagents commercially available. Applications are limited.

核酸ハイブリダイゼーシ曹ンアッセイにおいては、アイソトープによらないar mもまた使用されている。例えば、Wardらによる米国特許第4.711.9 55号により開示されている方法がある。この方法では、アルカリホスファター ゼ−アビジンポリマー複合体を利用してビオチン標識化プローブを使用し、着色 した沈澱可能な染料を酵素によって産生させ、フィルターに固定された特異的な りNA配列を検出し得る。しかし、これらの非アイソトープによる間接検出シス テムは、中間の、背景に感応し得る結合および洗浄工程により汚染され、膜での ハイブリダイゼーシヨンに限定される。In the nucleic acid hybridization assay, ar m is also used. For example, U.S. Pat. No. 4.711.9 by Ward et al. There is a method disclosed by No. 55. In this method, alkaline phosphatase Coloring using a biotin-labeled probe using a Z-Avidin polymer complex A specific precipitable dye is produced enzymatically and immobilized on the filter. NA sequences can be detected. However, these non-isotope indirect detection systems The membrane is contaminated by intermediate, background-sensitive binding and washing steps, and Limited to hybridization.

共有結合の酵素−DNAを利用するいくつかの膜に基づく非アイソトープ直接検 出システムが開示されている。RenzおよびKurz (Nucl、 Ac1 ds Res、 12:3435 (1984))は、長いプローブの方法につ いて述べているが、これらはハイブリダイゼーション時間が長くまたクローニン グの方法が難しいため限定される。あるいは、良く確立された合成オリゴヌクレ オチドプローブを使用し得る。例えば、直接標識された酵素−合成オリゴヌクレ オチド複合体が、JablonskiらによるNucl、 Ac1dsRes、 14:6115 (1986); KertchnerらによるAm、 Soc 、 Microb、、 Abst、56:309 (1987>、McLaug hlinらによるLancet 714゜March 28 (1987)に開 示されている。これらの文献は本明細書にて参考のため援用される。これらの複 合体は特異的な分析物に対して容易に合成され、非特異的な結合を行わないため ハイブリダイゼーション特性が変化せず、また高い感度および安定性を有する。Several membrane-based non-isotopic direct assays that utilize covalent enzyme-DNA system is disclosed. Renz and Kurz (Nucl, Ac1 ds Res, 12:3435 (1984)) on the long probe method. However, these methods have long hybridization times and cloning problems. This method is limited due to the difficulty of mapping methods. Alternatively, well-established synthetic oligonucleotides Otide probes may be used. For example, directly labeled enzyme-synthetic oligonucleotides. The otide complex is Nucl, Ac1dsRes, by Jablonski et al. 14:6115 (1986); Am, Soc by Kertchner et al. , Microb, Abst, 56:309 (1987>, McLaug Lancet 714° March 28 (1987) by hlin et al. It is shown. These documents are incorporated herein by reference. These multiples The conjugate is easily synthesized for specific analytes and does not cause non-specific binding. Hybridization properties remain unchanged and have high sensitivity and stability.

プローブ濃度が高いため、オリゴマーハイブリダイゼーションは膜支持体上で速 く完了する。しかし、これら酵素複合体を十分に利用することは従来の膜形式で は実現されていない。Due to the high probe concentration, oligomer hybridization is fast on the membrane support. complete. However, full utilization of these enzyme complexes is difficult to achieve in conventional membrane formats. has not been realized.

膜に基づくアッセイへの別の試みとしては、例えば米国特許第4.486.53 9号にて開示されたようなサンドイッチアッセイがある。固体マトリックス上に 固定された相補配列へのハイブリダイゼーションにより(直接捕捉)、またはリ ガンドにより標識されたプローブによるハイブリダイゼーションを行った後、親 和性支持体上に捕捉しく間接捕捉)、結合しないプローブを除去することにより 、元の試料から標的DNAを取り出す。結合した標的は、近隣の配列に対して特 異的な第2の直接または間接に標識化されたプローブにより検出される。Other attempts at membrane-based assays include, for example, U.S. Patent No. 4.486.53. There are sandwich assays such as those disclosed in No. 9. on solid matrix by hybridization to immobilized complementary sequences (direct capture) or by reactivation. After hybridization with Gund-labeled probes, the parent (indirect capture), by removing unbound probe. , remove the target DNA from the original sample. The bound target is unique to neighboring sequences. Detected by a second, directly or indirectly labeled probe.

この第2のハイブリダイゼーション工程を追加することにより、標的に対する選 択性が同上し、非特異的な相互作用の機会が低減される。長いクローン化プロー ブを使用すると有用性が限定されるが、これは通常の診断法にとっては最も適切 な形式の1つである。なぜならば、長時間を要する試料の調製、精製、および非 特異的なフィルターに対する標的固定化を省略できるからである。By adding this second hybridization step, the selection for the target selectivity is increased, and the chances of non-specific interactions are reduced. long cloning pro This is the most appropriate for routine diagnostic methods, although the use of It is one of the most popular formats. This is because sample preparation, purification, and This is because target immobilization on a specific filter can be omitted.

直接捕捉ハイブリダイゼーション支持体は、通常はクローン化DNAである核酸 を化学的改変、吸着、または酵素による方法にヨリ、ニトロセルロース、セルロ ース、ナイロン、ポリスチレン、テフロンポリアクリルアミド、ポリプロピレン 、アガロース、セファクリル、およびラテックスを含む様々な固相に接着させる ことにより合成される。固定化されたDNAのハイブリダイゼーション効率およ び能力の詳細は開示されている。例えばMil lerらによるJ、 Cl1n 、 Microb、 July 198g。Direct capture hybridization supports contain nucleic acids, usually cloned DNA. nitrocellulose, cellulose, etc. by chemical modification, adsorption, or enzymatic methods. base, nylon, polystyrene, Teflon polyacrylamide, polypropylene , adhered to various solid phases including agarose, sephacryl, and latex It is synthesized by Hybridization efficiency of immobilized DNA and Details of their capabilities are disclosed. For example, J, Cl1n by Miller et al. , Microb, July 198g.

p、 1271−1276およびYehleらによるMo1ecular an d Ce1lular Probes 1:177−193 (1987)を参 照。これらの文献は本明細書に参考のため援用される。しかし、これまでに述べ た支持体は作成するのが困難であり、またオリゴヌクレオチド樹脂を除いて負荷 能力が比較的小さい。混合相の直接捕捉ハイブリダイゼーションはまた化学量論 的に制限され、固定化されたDNAへの接近が不可能であるため非効率であり得 る。p, 1271-1276 and Molecular an by Yehle et al. d Ce1lular Probes 1:177-193 (1987). Light. These documents are incorporated herein by reference. However, as mentioned so far Supports are difficult to prepare and are difficult to load with the exception of oligonucleotide resins. capacity is relatively small. Mixed phase direct capture hybridization is also stoichiometric can be inefficient due to limited availability and inability to access immobilized DNA. Ru.

対照的に、溶液中でのハイブリダイゼーションは非常に効率的であり、また固体 支持体におけるハイブリダイゼーションより要する時間が何倍も短い。125■ により標識化されたプローブにより溶液ハイブリダイゼーションを行い、次にヒ ドロキシアパタイト(HAP)に非特異的に吸着させる方法は当該分野では周知 である。しかし、RAPへの非特異的な背景結合がプローブ濃度の関数となり、 また捕捉は非特異的である。従って、プローブの入力は制限され、ハイブリダイ ゼーション率は最適には至らない。In contrast, hybridization in solution is very efficient and also in solid state. It takes many times less time than hybridization on a support. 125■ Solution hybridization is performed with a probe labeled with Methods for non-specific adsorption to droxyapatite (HAP) are well known in the art. It is. However, nonspecific background binding to RAP is a function of probe concentration; Also, capture is non-specific. Therefore, probe input is limited and hybridization zation rate is suboptimal.

以上間車に述べたDNAアッセイの方法はすべて手動で行われ、一般的に効果的 であるとは証明されていない。現在の方法は持続して正確で反復可能な結果をも たらさないという欠点がある。例えば、様々な試薬の相対量、これらの結合のタ イミング、および結合した試薬の必要な攪拌回数が変動することにより、幾分不 正確で反復的でない結果が生じることになる。All of the DNA assay methods briefly described above are performed manually and are generally effective. It has not been proven that. Current methods also provide lasting, accurate, and repeatable results. The disadvantage is that it does not. For example, the relative amounts of various reagents, the binding tags of these Due to variations in timing and required number of agitation of bound reagents, some Accurate and non-repetitive results will result.

さらに、汚染の可能性、ならびに手動によるアツセイの数多くの長い工程を実行 するために高度な熟練者による過度の時間および労力が必要であることが、手動 によるDNAアッセイ法において避けられないさらに別の欠点である。Furthermore, the potential for contamination as well as the numerous lengthy steps of manual assay manual This is yet another disadvantage unavoidable in DNA assays.

従って、DNAアッセイを行うための、汚染の可能性を最小限にする一方で高度 に正確で反復可能な結果をもたらし、また高度な熟練者による介入と監視は、最 小限のみで必要とする、完全に自動化された方法および試薬が必要とされている 。本発明はこの必要を満たし、また同様に関連する利点をももたらす。Therefore, it is highly recommended to perform DNA assays while minimizing the possibility of contamination. provides accurate and repeatable results, and highly skilled intervention and monitoring is the most There is a need for fully automated methods and reagents that require only a limited amount of . The present invention satisfies this need and also provides related advantages as well.

2旦!」L巨 本発明は、精度が高く、効率的で、再現性があり、かつ完全に自動化され、熟練 者による操作を最小限におさえることができる、核酸ハイブリダイゼーションア ッセイを行う改良された方法に関する。本発明の方法は、プログラム可能なXY 2ピペッタ−と、連結した複数のウェルと、各々が試験管を収容するようになっ ている、熱制御される反応管ホルダーの連結アレイと、各反応管の長手軸を中心 に磁場を入れ換えまたは回転させる手段とを提供する第1工程を包含する。これ によって、xyzピペッタ−を用いて、複数の反応管ホルダーに収容される別々 の試験管に核酸試料を移し、複数の試験管に/%イブイダイゼーション溶液およ び磁気反応性粒子の懸濁液を所定回数連続して移し、そして、反応管をそれらに 連結した磁場に対して所定回数位置付けする。標的核酸試料、ノ\イプリダイゼ ーシ3ン溶液中のプローブおよびオリゴヌクレオチド、および磁気反応性粒子の 間に結合反応が起こり、精度よく、再現可能に目動化された核酸l\イブリダイ ゼーションアッセイが提供されるようになる。2nd day! ” L giant The present invention is highly accurate, efficient, reproducible, and fully automated. A nucleic acid hybridization tool that requires minimal human intervention. This invention relates to an improved method of performing an assay. The method of the invention provides a programmable XY 2 pipettors and multiple connected wells, each accommodating a test tube. an interconnected array of thermally controlled reaction tube holders, centered around the longitudinal axis of each reaction tube. and a means for transposing or rotating the magnetic field. this Using an xyz pipettor, separate tubes housed in multiple reaction tube holders can be Transfer the nucleic acid sample to a test tube and add /% ibuidization solution to multiple test tubes. and the suspension of magnetically responsive particles a predetermined number of times in succession, and then the reaction tube is placed over them. It is positioned a predetermined number of times with respect to the coupled magnetic field. Target nucleic acid sample, no\ipridase of probes and oligonucleotides and magnetically-responsive particles in a chemical solution. A binding reaction occurs between nucleic acids that can be visualized with high precision and reproducibility. cation assays are now available.

特に、XYZビペフターを用いて、まず、ノ\イブリダイゼーシッン溶液を第1 ウエルに、磁気反応性粒子の懸濁液を箪2つエルに、洗浄緩衝溶液を第3ウエル に、基質緩衝液を第4ウエルに、そして、クエンチ緩衝溶液を第5ウエルに入れ る。In particular, using XYZ Bipefter, first add the hybridizing solution Place the suspension of magnetically responsive particles in two wells and the wash buffer solution in the third well. Add the substrate buffer to the fourth well and the quench buffer to the fifth well. Ru.

別々の核酸標的試料を、各々が別々の反応管ホルダーに収容されている複数の反 応管内に入れる。xYzピペッタ−を用いて、まず、ハイブリダイゼーション溶 液を、第1ウエルから複数の試験管に連続して移し、そこでハイブリダイゼーシ ョン反応を起こさせる。その後、XYZピペッタ−を用いて、磁気反応性粒子の 懸濁液を、第2ウエルから複数の反応管に連続して移し、次いで、磁気反応性粒 子が、液体懸濁液中に残存し、別々の核酸試料と結合反応するように、反応管を 選択的に回転させるかまたは磁場を除去する。選択的に回転させる工程を停止す ることにより、磁気反応性粒子は、磁場によって、反応管内の選択された位置に 移動し、次いで、xYzピペッタ−を用いて、液相の未結合の核酸試料とハイブ リダイゼーション溶液とを、複数の反応管から除去する。あるいは、電磁場を固 定された管の周囲に誘導して、懸濁液から粒子を除去し得る。Separate nucleic acid target samples are placed in multiple reaction tubes, each contained in a separate reaction tube holder. Put it in the tube. First, remove the hybridization solution using an xYz pipettor. The solution is sequentially transferred from the first well to multiple test tubes where the hybridization process is performed. cause a reaction. Then, using an XYZ pipettor, remove the magnetically reactive particles. The suspension is sequentially transferred from the second well to multiple reaction tubes, then magnetically responsive particles Place the reaction tube in such a way that the samples remain in liquid suspension and bind to separate nucleic acid samples. Selectively rotate or remove the magnetic field. Selectively stop the rotation process. By doing so, the magnetically responsive particles are moved to selected locations within the reaction tube by the magnetic field. Transfer the unbound nucleic acid sample and the hive in the liquid phase using an xYz pipettor. redization solution is removed from the plurality of reaction tubes. Alternatively, the electromagnetic field can be fixed. The particles can be removed from the suspension by directing them around a defined tube.

次いて、xYzピペ、ターを用いて、洗浄緩衝溶液を第3ウエルから反応管に移 す。磁気反応性粒子を再懸濁および分離した後、次いで、ピペッタ−を用いて、 洗浄緩衝溶液を除去し、結合したDNA試料とハイブリダイゼーション分子と共 に、磁気反応性粒子を残す。次いで、ピペッタ−を用いて、基質緩衝液を、第4 ウエルから複数の反応管に移し、そこで、酵素プローブ標識で、検出可能な反応 を触媒する。あるいは、標識が発光性または蛍光性物質である場合には、プロー ブを脱ハイブリダイズし、溶液中で検出する。次いで、ピペッタ−を用いて、ク エンチ緩衝溶液を第5ウエルから複数の反応管に移し、次いで、試料を各反応管 からマイクロタイタープレートの別々のウェルに移す。この様に、ハイブリダイ ゼーション溶液と、別々の核酸試料との間の結合反応度が都合よく測定され得る 。Next, use an xYz pipette to transfer the wash buffer solution from the third well to the reaction tube. vinegar. After resuspending and separating the magnetically responsive particles, then using a pipettor, Remove the wash buffer solution and remove the bound DNA sample and hybridization molecules. , leaving magnetically responsive particles behind. Then, using a pipettor, add the substrate buffer to the fourth The wells are then transferred to multiple reaction tubes where the enzyme probe label generates a detectable reaction. catalyze. Alternatively, if the label is luminescent or fluorescent, the probe dehybridize and detect in solution. Next, use a pipettor to Transfer the quench buffer solution from the fifth well to multiple reaction tubes, then add the sample to each reaction tube. Transfer to separate wells of a microtiter plate. In this way, hybridization The degree of binding reactivity between an oxidation solution and a separate nucleic acid sample can be conveniently measured. .

本発明の他のさらに詳細な特徴では、xYzピペッタ−は、さらに、光学センサ ーと連結し、磁場を選択的に入れ替え、および固定する工程は、ピペッタ−のサ ンプリングチップを光学センサーによって検出され得る場所に移動することによ って成し遂げられる。適切にプログラムすることによって、磁場を選択的に入れ 替えおよび固定する工程の正確なタイミング、およびピペッタ−を用いてハイブ リダイゼーション溶液を移す工程と磁気反応性粒子の溶液を移す工程との時間差 が、正確に制御される。In other more detailed features of the invention, the xYz pipettor further includes an optical sensor. The process of selectively replacing and fixing the magnetic field is performed using the pipettor's support. by moving the sampling tip to a location where it can be detected by an optical sensor. It can be accomplished. With proper programming, the magnetic field can be applied selectively. Precise timing of changing and fixing steps and hive using pipettor Time difference between transferring the redization solution and transferring the magnetically responsive particle solution is precisely controlled.

本発明の他のさらに詳細な特徴では、ハイブリダイゼーション溶液は、標識が結 合した核酸プローブと、ビオチンまたはハブテン分子が結合した核酸プローブ; およびアビジン、ストレプトアビジン、または抗体分子に結合している磁気反応 性粒子の両方を含んでいる。このようにして、この方法では、サンドイッチアッ セイが行なわれる。標識は、蛍光物質もしくは発光物質、または標識酵素であり 得る。標識酵素は、有利に、蛍光性または発光性を示し、この方法はさらに、マ イクロタイ−タープレートに収容される試料を、分光計、蛍光光度計、または発 光針を用いてアッセイする工程をさらに含み得る。In other more detailed features of the invention, the hybridization solution contains a a combined nucleic acid probe and a nucleic acid probe bound to a biotin or habten molecule; and magnetic reactions attached to avidin, streptavidin, or antibody molecules. Contains both sexual particles. In this way, this method Sei is performed. The label is a fluorescent or luminescent substance, or a labeled enzyme. obtain. The labeled enzyme advantageously exhibits fluorescent or luminescent properties, and the method further The sample contained in the microtiter plate is measured using a spectrometer, fluorometer, or The method may further include assaying using a light needle.

他の局面では、本発明は、ハイブリダイゼーションアッセイにおいて、−木調標 的を異種の核酸から分離するために、リガンドに固定された磁気反応性粒子を使 用する。磁気反応性粒子は、共有スペーサーを介して安定して付着したストレプ トアビジンを有し得る。粒子への付着物の長さおよび組成は、それらの効力に重 要である。In other aspects, the invention provides a method for hybridization assays in which: Magnetically responsive particles immobilized on ligands are used to separate targets from foreign nucleic acids. use Magnetically-responsive particles are stably attached via a covalent spacer. toavidin. The length and composition of deposits on particles are critical to their effectiveness. It is essential.

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、本発明の原理を実 施例により例示する、以下の好適な実施態様の方法の説明により明かになる。Other features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art, embodying the principles of the invention while referring to the accompanying drawings. This will become clearer from the following description of the method of preferred embodiments, illustrated by way of example.

【iユi監呈五里 図1は、本発明の好適な方法にしたがって、核酸ハイブリダイゼーションアッセ イを行うための、xyzピペッタ−1およびそれに連結された、試薬ウェルと反 応管ホルダーとのアレイの、斜視図である。[iyui supervision gori] FIG. 1 shows a nucleic acid hybridization assay according to a preferred method of the invention. xyz pipettor 1 and the reagent well and reaction tube connected to it for performing FIG. 3 is a perspective view of the array with reaction tube holders.

図2は、図1に示す試薬ウェルと反応管ホルダーとのアレイの、平面図である。FIG. 2 is a top view of the array of reagent wells and reaction tube holders shown in FIG. 1. FIG.

図3は、本発明の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う場合に、図1のX YZピペッタ−によって実行される作用ステップを示す、総合的なフローチャー トである。FIG. 3 shows the X of FIG. 1 when performing the nucleic acid hybridization assay of the present invention. Comprehensive flowchart showing the working steps performed by the YZ pipettor It is.

図4は、ハイブリダイゼータ9ン緩衝液を、多数の個々の核酸試料と混合する工 程において、XYZピペッタ−によって実行される作用ステップの、より詳細な フローチャートである。Figure 4 shows a process for mixing hybridizer 9 buffer with multiple individual nucleic acid samples. In the process, a more detailed description of the working steps carried out by the XYZ pipettor is provided. It is a flowchart.

図5は、磁気反応性粒子の溶液を、個々の核酸試料と混合する工程において、x Yzピペッタ−によって実行される作用ステップを示す、より詳細なフローチャ ートである。FIG. 5 shows that x A more detailed flowchart showing the working steps performed by the Yz pipettor It is the default.

図6は、反応した核酸試料を洗浄する工程において、xYzピペッタ−によって 実行される作用ステップを示す、より詳細なフローチャートである。Figure 6 shows the process of washing the reacted nucleic acid sample with an xYz pipettor. 3 is a more detailed flowchart showing the operational steps performed;

図7は、次の読み取りのために、反応した核酸試料を、マイクロタイタープレー トに移す工程において、XYZピペッタ−によって実行される作用ステップを示 す、より詳細なフローチャートである。Figure 7 shows how to transfer the reacted nucleic acid sample into a microtiter plate for the next reading. The action steps carried out by the XYZ pipettor during the transfer process are shown below. This is a more detailed flowchart.

光1目2jlL図11咀 本発明の方法における使用に適切な試薬およびそれらを調製する方法をここに記 載する。当業者に周知の、他の試薬および方法もまた、利用し得ることを理解さ れたい。Light 1st eye 2jlL Figure 11 Tsui Reagents suitable for use in the method of the invention and methods for their preparation are described herein. I will post it. It is understood that other reagents and methods well known to those skilled in the art may also be utilized. I want to be.

様々な標準的な方法および試薬を用いて、オリゴヌクレオチドプローブを合成し 得る。好ましくは、当業者によ(知られている方法を用いて、プローブを化学的 に合成する。例えば、参考のためにここに援用されるRuth、 PCT公開公 報第WO34703285号を参照されたい。WO34103285に記載され ているような内部塩基(internal base)、または5−末端ヌクレ オチドに、スペーサーおよびC−67ミノ修飾因子(C−6amino mod ifier)により結合されたビオチン部分を含有する、捕捉プローブを調製し た。 Applied Biosystems、 Inc、(Foster C 1ty、 CA)製Madel 380のような自動DNA合成装置を用いて、 アミノ末端オリゴマーを合成した。合成の開始に先だって、スペーサーホスホル アミダイト(O−ジメトキシトリチルジエチレングリコール−0°−(77ノエ チルーN、N−ジイソプロピル−ホスホルアミダイト))および5°−アミノ修 飾因子C6[3−(4−モノメトキシトリチル−アミ/)へキシル−(2−シア ノエチル)−(N、 N−ジイソプロピル)−ホスホルアミダイト]、 (Gl en Re5earch Corp、、■erndon、 VA)を、無水アセ トニトリル中に再懸濁した。Synthesize oligonucleotide probes using a variety of standard methods and reagents. obtain. Preferably, the probe is chemically prepared by a person skilled in the art (using methods known to those skilled in the art). Synthesize into See, for example, Ruth, PCT Open Publication, which is incorporated herein by reference. Please refer to report number WO34703285. Described in WO34103285 internal base, such as A spacer and a C-67 amino modifier (C-6 amino mod Prepare a capture probe containing a biotin moiety attached by Ta. Applied Biosystems, Inc. (Foster C Using an automatic DNA synthesizer such as the Madel 380 manufactured by 1ty, CA), An amino-terminated oligomer was synthesized. Prior to the start of synthesis, the spacer phosphor amidite (O-dimethoxytrityldiethylene glycol-0°-(77 noe Chi-N,N-diisopropyl-phosphoramidite)) and 5°-aminomodification Decorative factor C6[3-(4-monomethoxytrityl-amino/)hexyl-(2-cya noethyl)-(N, N-diisopropyl)-phosphoramidite], (Gl en Re5earch Corp, ■erndon, VA) from anhydrous acetic acid. Resuspend in tonitrile.

より詳細には、スペーサーホスホルアミダイトを以下のように合成した。真空下 でピリジンを繰り返し蒸発させることにより、ジエチレングリコール(10g、  94;2 +u+ole)を無水にした。無水ピリジン(20ml)中の4. 4−ジメトキシトリチルクロライド(3,19g、 9.4 mmole)を、 1時間にわたり、攪拌しながら添加した。氷水(too ml>中で激しく攪拌 した後、75m1の塩化メチレンで、反応混合液を3回抽出した。75 mlの 水で3回逆抽出し、硫酸すl−IJクロム乾燥させた後、濾過し、ロータリーエ バボレーシコンにより小容量にした。得られた混合物を、5i02カラム(2, 5X 30 cm)l、−かけ、酢酸エチル:シクロへ手サン(1:2 v/v >中でプレ平衡化して、同一の溶媒中で溶出した。 5i02のTLC(酢酸エ チル:シクロへ牛サン、2+1 v/v)を行った後、UV吸収およびHCL蒸 気にさらした後の発色反応によって、適切なフラクションを捜し当てた。上記フ ラクションを合わせ、ロータリーエバポレーションにより乾燥させた。More specifically, spacer phosphoramidites were synthesized as follows. under vacuum diethylene glycol (10 g, 94;2+u+ole) was made anhydrous. 4. in anhydrous pyridine (20ml). 4-dimethoxytrityl chloride (3.19 g, 9.4 mmole), Added with stirring over 1 hour. Stir vigorously in ice water (too ml) After that, the reaction mixture was extracted three times with 75 ml of methylene chloride. 75ml Back-extracted with water three times, dried with sulfuric acid 1-IJ chromium, filtered, and rotary evaporated. The capacity was reduced by Baboleshicon. The resulting mixture was applied to a 5i02 column (2, 5X 30 cm) l, -, ethyl acetate:cyclohexane (1:2 v/v > and eluted in the same solvent. TLC of 5i02 (acetic acid ethyl Chill: Cyclohed beef, 2+1 v/v), then UV absorption and HCL evaporation. The appropriate fraction was identified by the color reaction after exposure to air. The above The filtration was combined and dried by rotary evaporation.

残留物を、20 mlのベンゼン中に溶解し、水で3回抽出して、凍結乾燥させ た(3.16 g、 7.75tole O−ジメトキシトリチルジエチレング リコール、 X5182%)。The residue was dissolved in 20 ml of benzene, extracted three times with water and lyophilized. (3.16 g, 7.75 tole O-dimethoxytrityldiethylene Recall, X5182%).

無水の残留物を、テトラヒドロフラン(20ml)中に再溶解し、真空下で蒸発 させた。残留物を、テトラヒドロフラン(25冒l)およびジイソプロピルエチ ルアミン(3ml)中に再溶解し、アルゴン下でドライアイス−エタノール槽中 で冷却した。2−シアノエチル−N、N−ジインプロピルクロロ−ホスホルアミ ダイト(2ml、 9 mmole)を、攪拌しながら(20分間)添加し、そ の後、さらに室温で20分間攪拌した。不溶性塩を、乾燥アルゴン下で真空濾過 し、無水テトラヒドロフランで洗浄した。真空濃縮の後、酢酸エチル(50ml )をシロップに添加し、3回抽出した(1M炭酸ナトリウム、各150■I)。The anhydrous residue was redissolved in tetrahydrofuran (20ml) and evaporated under vacuum. I let it happen. The residue was dissolved in tetrahydrofuran (25 liters) and diisopropylethyl. redissolved in 3 ml of amine (3 ml) and placed in a dry ice-ethanol bath under argon. It was cooled down. 2-cyanoethyl-N,N-diinpropylchloro-phosphoramide Add dyte (2 ml, 9 mmole) with stirring (20 minutes) and After that, the mixture was further stirred at room temperature for 20 minutes. Insoluble salts are vacuum filtered under dry argon. and washed with anhydrous tetrahydrofuran. After vacuum concentration, ethyl acetate (50 ml ) was added to the syrup and extracted three times (1M sodium carbonate, 150 μl each).

硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過して、濃縮した後、酢酸エチル:シクロへ牛サン (1:2゜5ml>を添加した。シリカカラムから溶出し、TLC(上述)を行 った後、ワラクシ1ンを合わせ、ロータリーエバポレージ1ンにより乾燥させた 。残留物をベンゼンから凍結乾燥させ、油状の残留物(2,9g、収率62%) を得た。残留物をベンゼン中に再溶解し、N2下で、隔壁で牛ヤlブしたバイア ル中に分け、且つ、凍結乾燥させ、−20°Cで貯蔵した。After drying with sodium sulfate, filtering and concentrating, ethyl acetate:cyclohexane (1:2゜5ml>) was eluted from the silica column and subjected to TLC (described above). After that, 1 liter of Varakushi was combined and dried by 1 liter of rotary evaporation. . The residue was lyophilized from benzene to give an oily residue (2.9 g, 62% yield). I got it. The residue was redissolved in benzene and filtered via a septum under N2. and lyophilized and stored at -20°C.

オリゴマーを、C−8シリカカラムの逆相HPLCにより精製し、20%ポリア クリルアミドゲル電気泳動によって分析した。オリゴヌクレオチドを含有する反 応性アミンスペーサーアームを、0.2M重炭酸ナトリウム、pna、 S中で 、100から1000倍モル過剰のNHS−X−ビオチン(N−ヒドロキシスク シンイミジル−アミノカプロイック−ビオチン; CalBiochem、 L a Jolla、 CA)と、1時間反応させた。アセトニトリルグラジェント によ’)、C−8シリカカラムの逆相HPLCを用いて、フリーのプローブおよ び過剰のビオチンからビオチン化プローブを精製し、次いで、脱塩し、エタノー ル沈澱させた。分析用のゲル電気泳動により、生成物の純度を判定した。The oligomer was purified by reverse phase HPLC on a C-8 silica column and Analyzed by acrylamide gel electrophoresis. Antioxidants containing oligonucleotides The reactive amine spacer arm was prepared in 0.2M sodium bicarbonate, pna, S. , 100- to 1000-fold molar excess of NHS-X-biotin (N-hydroxysulfate) Cinimidyl-aminocaproic-biotin; CalBiochem, L a Jolla, CA) for 1 hour. acetonitrile gradient The free probe and The biotinylated probe is purified from excess biotin and then desalted and purified with ethanol. was allowed to precipitate. Product purity was determined by analytical gel electrophoresis.

参考のためここに援用するJablonskiら、 Nucl、 Ac1ds  Res、−14:6115 (1986)の方法を適用した工程にしたがって、 直接標識アルカリホスフェート−DNA複合体を調製し得る。簡単に述べると、 リンカ−アームヌクレオシドは、C−5メチルを、第一アミン内で終結する11 原子のリンカ−アームで置換することによって修飾される、チミジンの類似体で ある。このようなプローブは、従来の方法により精製され、未修飾のプローブに 比べると、物理的特性の面で本質的に変化しない挙動を示す。より詳細には、参 考のためここに援用するRu thら、DNA 4:93 (1985)の方法 により、リンカ−アームヌクレオチド3−ホスホルアミダイトを調製し、App lied Biosystems、Inc(Foster C1ty、 CA) 製Mode1380のような自動DNA合成装置を用いて、オリゴヌクレオチド に取り込ませた。このオリゴマーを、C−8シリカカラムの逆相HPLCにより 精製し、20%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析した。分析用のゲル 電気泳動により、生成物の純度を判定した。Jablonski et al., Nucl, Ac1ds, incorporated herein by reference. Res, -14:6115 (1986) according to the process, Directly labeled alkaline phosphate-DNA complexes can be prepared. Simply put, The linker-arm nucleoside terminates the C-5 methyl within the primary amine. Analogs of thymidine modified by substituting an atom with a linker arm be. Such probes are purified using conventional methods to form unmodified probes. By comparison, they exhibit essentially unchanged behavior in terms of physical properties. For more details, see The method of Ruth et al., DNA 4:93 (1985) is incorporated herein for consideration. The linker arm nucleotide 3-phosphoramidite was prepared by App Lied Biosystems, Inc. (Foster C1ty, CA) Oligonucleotides are synthesized using an automatic DNA synthesizer such as Model 1380 manufactured by It was taken into account. This oligomer was analyzed by reverse phase HPLC on a C-8 silica column. It was purified and analyzed by 20% polyacrylamide gel electrophoresis. gel for analysis Product purity was determined by electrophoresis.

リンカ−アームオリゴマーをまず、ジスクシンイミジルスベラート(DSS)で 誘導した。0.2M重炭酸ナトリウム中のオリゴマーl容量を、DMSO2容量 中の、30倍過剰のDSSと合わせた。室温で3分間保持した後、反応物をFP LCG−25ゲル濾過カラムにかけ、1mM酢酸ナトリウム、pH5,0で溶出 した。フラクションを、260 nmで流動吸収測定によってモニターし、収集 して、マイクロコンセントレータ−(Centricon IOK; Am1c on、 Danvers、 MA>で濃縮した。The linker arm oligomer is first treated with disuccinimidyl suberate (DSS). guided. The volume of oligomer in 0.2M sodium bicarbonate is expressed as the volume of DMSO2. and a 30-fold excess of DSS. After holding at room temperature for 3 min, the reaction was transferred to FP Applied to LCG-25 gel filtration column and eluted with 1mM sodium acetate, pH 5.0. did. Fractions were monitored and collected by flow absorption measurements at 260 nm. Microconcentrator (Centricon IOK; Am1c on, Danvers, MA>.

塩化ナトリウム結晶を、活性化したプローブに添加することにより、最終濃度を 3Mとした。3 M NaC1,0,1M重炭酸塩、pH8,25中の、2倍モ ル過剰の仔つシ腸アルカリホスファターゼ(Boehringer Mannh eim、 Indjanapolis、 IN)を添加し、室温で16時間維持 した。複合体を、FPLCアニオン交換によって精製し、NaC1グラジェント で溶離した。ピークワラクシ1ンを、2607280 ntxの吸収率により、 収集した。分析用の非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動により、生成物の純 度を確認する。The final concentration was determined by adding sodium chloride crystals to the activated probe. It was set as 3M. 3M NaCl in 1,0,1M bicarbonate, pH 8,25, 2x excess calf intestinal alkaline phosphatase (Boehringer Mannh eim, Indjanapolis, IN) and maintained at room temperature for 16 hours. did. The complex was purified by FPLC anion exchange and NaCl gradient It was eluted with Peak Valaxin 1 was determined by the absorption rate of 2607280 ntx. collected. Product purity is determined by analytical non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis. Check the degree.

本発明は、磁性、または常磁性粒子を含む、リガンド誘導磁気反応性粒子を利用 する。鉄、クロム、チタン、またはその他の金属、の酸化物を含む、様々な物質 を使用し得る。粒子は、分散状態に保つために十分小さく、平均の沈澱時間が約 3分より長いものでなければならない。粒子は、好ましくは、直径約0.1−1 oμで、より好ましくは、約1μである。ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチ ド以外の様々なりガントを利用し得、それらは、例えば、アビジンまたはストレ プトアビジン、ビオチン、ハプテン(例えば、キャリアーを備えf=’)ニトロ フェノール(DNP)またはジゴキシゲニンを含ム)、レクチン、または抗体( 例えば、ビオチン、フルオレセインまたはジゴ牛シゲニンに対する抗体)を含む 。The present invention utilizes ligand-induced magnetically responsive particles, including magnetic or paramagnetic particles. do. Various substances, including oxides of iron, chromium, titanium, or other metals can be used. The particles are small enough to remain dispersed and the average settling time is approximately It must be longer than 3 minutes. The particles preferably have a diameter of about 0.1-1 oμ, more preferably about 1μ. nucleotide or oligonucleotide A variety of Gantts other than Gantts may be used, including, for example, Avidin or Strain. putavidin, biotin, hapten (e.g. with carrier f=’) nitro containing phenol (DNP) or digoxigenin), lectin, or antibody ( (e.g., antibodies against biotin, fluorescein or gigo-bovine sigenin) .

磁気反応性粒子とリガンドとの間の共有結合の長さ、および組成は、本方法を効 率的に実行するために重要である。従来の方法によると、タンパク質を、非特異 的なグルタルアルデヒド、カルボジイミド、または臭化シアンの架橋結合を用い て、固体マトリックスに架橋する。両方法とも、粒子に結合されたタンパク質を 生成する。しかし、活性は有意に減少し、これに続く粒子ハイブリダイゼーシジ ンアッセイにおける結合の効率および強さは一般的に許容不可である。例えば、 PCT公開公報第No 88702785号において、Beebeらは、適切な 結合部位を得るために、N、 N’−カルポニルジイミダゾールヲ用いたセルロ ースビーズに結合したアビジン誘導イ、アッセイ毎に33 Bのビーズを使用す ることが必要であるとしている。PC丁公開公報第10867013B1. S niSnltらにおいては、抗フルオレセイン抗体を、吸着によって174イン チのポリスチレンビーズに塗布し、アッセイ毎に1個のビーズ(約120 ng に相当)を使用している。以下に述べる方法においては、磁気反応性粒子にアビ ノンまたはストレプトアビジンを付着させることによって、粒子1++g毎に、 約I X tG−”モル(1ナノモル)のビオチン結合部位の結合能力を有する 粒子を生成する。このことは、アッセイ毎に僅かビーズ15μg、すなわち、従 来技術の方法における粒子量の1/1000より少ない量しか使用しないことを 意味する。したがって、従来技術の方法は、本発明における使用に適した粒子を 提供し得ない。なぜなら、費用および効率の面から、アッセイ毎に何ミリグラム ものビーズを使用することは実用的でなく、このような大量(ミリグラム)のビ ーズを用いると、磁気を除去し得ないからである。The length and composition of the covalent bond between the magnetically responsive particle and the ligand determine the effectiveness of this method. important for efficient execution. According to traditional methods, proteins are using glutaraldehyde, carbodiimide, or cyanogen bromide cross-linking. to crosslink the solid matrix. Both methods detect proteins bound to particles. generate. However, the activity decreased significantly and subsequent particle hybridization The efficiency and strength of binding in binding assays are generally unacceptable. for example, In PCT Publication No. 88702785, Beebe et al. cellulose using N,N'-carponyldiimidazole to obtain the binding site. Avidin-derived beads bound to base beads, using 33B beads per assay. It is necessary to do so. PC publication publication No. 10867013B1. S In NiSnlt et al., an anti-fluorescein antibody was prepared by adsorption at 174-in one bead (approximately 120 ng) per assay. ) is used. In the method described below, magnetically reactive particles are For every 1++ g of particles, by attaching non- or streptavidin, Has a binding capacity of about IX tG-” moles (1 nanomole) of biotin binding sites Generate particles. This means that only 15 μg of beads per assay, i.e. The amount of particles used is less than 1/1000 of the amount of particles in the prior art method. means. Therefore, prior art methods produce particles suitable for use in the present invention. cannot be provided. Because, from a cost and efficiency perspective, how many milligrams per assay? It is impractical to use beads with such large amounts (milligrams). This is because magnetism cannot be removed by using a lens.

以下に示す方法で生じる共有結合は、複数の、交互に存在する炭化水素およびア ミド(尿素を含む)残基を含有する。Covalent bonds formed in the manner described below can be formed by multiple, alternating hydrocarbon and Contains mido (including urea) residues.

リンカ−は、全部で少なくとも3個の残基を有し、好ましくは、全部で8個より 少ない残基を有する。以下に述べる方法は、親水性/疎水性の混合特性を有する 、比較的長い結合(20−60原子)を介して、磁気反応性粒子に結合したタン パク質を生成する。多(の結合の長さおよび組成をテストした後、この結合が最 も好ましいということが証明された。The linker has at least 3 residues in total, preferably more than 8 residues in total. Has fewer residues. The method described below has mixed hydrophilic/hydrophobic properties. , tannins bound to magnetically responsive particles via relatively long bonds (20-60 atoms). Generates protein. After testing the bond length and composition of has also proven to be favorable.

さらに、従来のグルタルアルデヒド、カルボジイミド、または臭化シアンの架橋 結合を用いた、粒子へのタンパク質の結合は、水溶液における保存条件において も、温和な酸および塩基における保存条件においても安定し得ない加水分解可能 な結合をも与える。本発明は、例えば、pH4と8との間のように、水溶液、お よび温和な酸または塩基に対して化学的に安定し、さらに、生化学的方法におい てしばしば用いられるTrisなどの、多くのアミン含有緩衝液に対して安定し た、結合を提供する。得られた粒子は、はるかに都合よく保存、および使用し得 る。Additionally, traditional glutaraldehyde, carbodiimide, or cyanogen bromide crosslinking Attachment of proteins to particles using conjugates is possible under storage conditions in aqueous solution. Hydrolyzable, may not be stable under storage conditions in mild acids and bases It also provides a strong bond. The present invention is suitable for use in aqueous solutions, e.g. between pH 4 and 8. chemically stable to mild acids or bases; Stable against many amine-containing buffers, such as Tris, which is often used in It also provides binding. The resulting particles can be stored and used much more conveniently. Ru.

ストレプト−アビジン誘導された、磁気反応性粒子を調製した。簡単に述べると 、アミン誘導磁性粒子、直径約1μm(Advanced MagneHcs、  Inc、、 Cambridge、 MA)(50mg/+il)の水性懸濁 液10m1を、12.00Orpmで30分間、遠心分離した。上澄を廃棄し、 沈澱物を、ポルテックスによりH2O20rsl中に完全に再懸濁し、再度、遠 心分離した。粒子を、さらに水20 mlで洗浄シ、メタノールで2回洗浄し、 10%メタノール/トリエチルアミンで洗浄し、メタノールで2@洗浄し、最後 にエーテルで2回洗浄した。1回の洗浄毎に、粒子を完全に再懸濁した。Strept-avidin-derived magnetically responsive particles were prepared. To put it simply: , amine-induced magnetic particles, approximately 1 μm in diameter (Advanced MagneHcs, Inc., Cambridge, MA) (50 mg/+il) in an aqueous suspension. 10 ml of the solution was centrifuged at 12.00 rpm for 30 minutes. Discard the supernatant; The precipitate was completely resuspended in 20 rsl of H2O by portex and centrifuged again. The heart was separated. The particles were further washed with 20 ml of water and twice with methanol. Wash with 10% methanol/triethylamine, wash with methanol 2@, and finally Washed twice with ether. The particles were completely resuspended after each wash.

真空中、P2O5−NaOHで、粒子を十分に乾燥した。The particles were thoroughly dried with P2O5-NaOH in vacuo.

沈澱した粒子を無水ジオキサン(10ml)中で1古に懸濁させ、その後、コレ ックス管中で遠心分離した。上澄を除去した後、粒子を、新たなジオキサン(1 0ml)中に再懸濁し、その後、1.6−ジイソシアネートへ牛サン(2麿l) を速やかに混合し、反応管を回転器上に載置し、−晩保持した。翌日、磁性粒子 を遠心分離し、上澄を除去し、粒子を、無水ジオキサンで、ポルテックスおよび 遠心分離を用いて、注意深く3回洗浄した。The precipitated particles were suspended in anhydrous dioxane (10 ml) and then collected. centrifuged in a box tube. After removing the supernatant, the particles were soaked in fresh dioxane (1 0 ml) and then resuspended in 1,6-diisocyanate (2 ml) were quickly mixed and the reaction tube was placed on a rotator and kept overnight. The next day, magnetic particles Centrifuge, remove the supernatant, and portex the particles in anhydrous dioxane. Carefully washed three times using centrifugation.

最後に、沈澱物を、ジオキサン101中に再懸濁し、得られた液に、1gの1. 6−ジアミツーヘキサンの、ジオキサン(5ml)溶液を添加した。反応管を、 回転器上で一晩保持した。翌日、粒子を遠心分離し、その後、ジオキサン(20 ml)で3回洗浄した。ジオキサンで湿った粒子を、グルタル酸無水物(1g> 、 p−ジメチルアミノピリジン(1g)、無水アセトニトリル(15ml)お よび無水ピリジン(5ml)の溶液中で再懸濁した。反応混合液を再度、回転器 上で一晩保持した。遠心分離および上澄の除去の後、溶液で湿った粒子を、無水 ピリジン(15ml)および無水酢酸(3・ml)の混合液中に再懸濁し、3時 間回転器上で保持した。粒子を遠心分離し、ピリジン−水(3:1)各々20  mlずつ中で2回、洗浄し、その後、アセトニトリル中で4回洗浄した。最後に 、粒子を無水アセトニトリル(10ml>中に再懸濁し、カルボキシ誘導磁性粒 子の混合物的50■g/m lを得た。得られた混合物は、−20℃で1年間ま たはそれ以上保存し得る。Finally, the precipitate was resuspended in dioxane 101 and 1 g of 1. A solution of 6-diamituhexane in dioxane (5 ml) was added. reaction tube, It was kept on a rotator overnight. The next day, the particles were centrifuged and then treated with dioxane (20 ml) three times. Particles moistened with dioxane were treated with glutaric anhydride (1g> , p-dimethylaminopyridine (1 g), anhydrous acetonitrile (15 ml), and anhydrous pyridine (5 ml). Transfer the reaction mixture again to the rotator. It was kept on top overnight. After centrifugation and removal of the supernatant, the solution-wet particles are dried Resuspend in a mixture of pyridine (15 ml) and acetic anhydride (3 ml) for 3 hours. It was kept on a rotator for a while. Particles were centrifuged and mixed with pyridine-water (3:1) 20% each. Washed twice in ml and then four times in acetonitrile. lastly , the particles were resuspended in anhydrous acetonitrile (>10 ml) and the carboxy-induced magnetic particles A mixture of 50 g/ml of filtrate was obtained. The resulting mixture was stored at -20°C for up to 1 year. or longer.

上記懸濁液3mlを遠心分離した。上澄を除去した後、粒子をジメチルホルムア ミド(1,5ml)中に懸濁した。N−ヒドロキシスクシンイミド(1115m g)、無水トリフルオロ酢酸(140μm)の、ジクロロメタン(2,5m1) 溶液を調製し、それに、1−メチルイミダゾール(320μl)を、・冷却下、 水分のない状態で添加した。得られた混合物を、ジメチルホルムアミド(2,5 ml)t’希釈し、その後、上記で調製した磁性粒子に添加した。得られた混合 液を、テフロンコートしたスクリューキャップバイアル中で保存し、6から12 時間、回転器上で保持した。粒子を遠心分離し、ジメチルホルムアミドで6回( 各々10■l)倉入りに洗浄した。その後、粒子をエッペノドルフ(eppen do→管に移し、さらに、無水アセトニトリルで3回洗浄した。最後に、粒子を 無水アセトニトリル(1,5ml>中に再懸濁した。3 ml of the above suspension was centrifuged. After removing the supernatant, the particles were soaked in dimethylforma Suspended in Mid (1.5 ml). N-hydroxysuccinimide (1115m g), trifluoroacetic anhydride (140 μm), dichloromethane (2.5 ml) Prepare a solution and add 1-methylimidazole (320 μl) to it under cooling. Added without moisture. The resulting mixture was dimethylformamide (2,5 ml) t' diluted and then added to the magnetic particles prepared above. the resulting mixture The solution was stored in a Teflon-coated screw cap vial for 6 to 12 hours. Hold on rotator for an hour. The particles were centrifuged and washed six times with dimethylformamide ( 10 μl each) were washed in a container. The particles are then eppendorff (eppendorf). The mixture was transferred to a do → tube and further washed three times with anhydrous acetonitrile. Finally, the particles Resuspend in anhydrous acetonitrile (1.5 ml).

懸濁液100μlを、真空中において乾燥器で乾燥することにより、懸濁液1容 量毎の、粒子の重量を判定した。1 volume of the suspension was obtained by drying 100 μl of the suspension in a desiccator in vacuo. The weight of the particles was determined for each amount.

活性化された粒子を、磁石によって試験管壁へ集め、上澄を別の容器に移した。Activated particles were collected to the test tube wall by a magnet and the supernatant was transferred to another container.

ストレプトアビジンの、o、1+olJ酸すトリウム、O,Q5駕アジド、溶液 20■g/11を、粒子1厘gに対してストレプトアビジン0.24■gとなる ような割合で、湿った粒子に添加した。粒子を、−晩回転させた。粒子を、I  X SSC,0,1%SDS中で4回洗浄し、その後、保存緩衝液(l X S SC,l mg/ml BSA、0.05%ト!Jドア X100および0.0 5%アジド物)中に移し、501goalとした。タンパク質およびL4C−ビ オチン結合アッセイを行うことにより、各々粒子I B当りの、ストレプトアビ ジンの負荷およびビオチン結合能力をそれぞれ判定した。Streptavidin, o, 1+olJ ester, O, Q5 azide, solution 20 g/11 becomes 0.24 g of streptavidin per 1 g of particles. was added to the wet particles in the following proportions: The particles were rotated overnight. Particles, I Washed 4 times in X SSC, 0.1% SDS, then washed in storage buffer (l SC, l mg/ml BSA, 0.05%! J door X100 and 0.0 5% azide) and set the goal to 501. Protein and L4C-bi By performing an Othin binding assay, each particle IB Jin loading and biotin binding capacity were determined respectively.

ビオチン、フルオレセイン、およびジゴキシゲニンに対する抗体を含む、適切な 抗体のような、他のリガンドを、同様の方法で、磁性粒子に結合し得゛る。appropriate drugs, including antibodies against biotin, fluorescein, and digoxigenin. Other ligands, such as antibodies, can be attached to magnetic particles in a similar manner.

以下に、核酸ハイブリダイゼーションア・/サイの一般的方法を説明する。好ま しくは、試料中の、特定のヌクレオチド配列の存在を検出するために、サンドイ ッチ型フォーマットを用いる。適切な試料は、例えば、細胞または組織の抽出物 、血液または血液製剤のような体液、尿、唾液、核酸または特定の核酸配列を含 有すると考えられる食物あるいは他の物質を含む。このような試料は、核酸が溶 液中に存在し、ハイブリダイゼーションがなされ得るように、扱わなければなら ない。典型的には、試料の調製は、もし細胞が存在するならば、細胞溶解を行い 、続いて、他の細胞物質から細胞の核酸をある程度分離することを含む。典型的 には、細胞を、浸透圧、洗浄剤または熱による膜の破壊、機械的剪断、超音波、 あるいはこれらの方法の組合せによって、溶解する。核酸は、溶JI[方法、P Iえば、フェノール−クロロホルム、イオン交換、あるいは、透析またはゲル濾 過のようなサイズ排除、遠心分離、あるいは、これらの方法の組合せを用いて、 他の細胞物質から精製し得る。試料の中には、核酸の精製が不要なものもある。Below, general methods for nucleic acid hybridization are described. Like Alternatively, to detect the presence of specific nucleotide sequences in a sample, Use a touch format. Suitable samples include, for example, cell or tissue extracts. , body fluids such as blood or blood products, urine, saliva, containing nucleic acids or specific nucleic acid sequences. Contains food or other substances that may be present. In such samples, the nucleic acids are dissolved. be present in the liquid and must be handled in such a way that hybridization can take place. do not have. Typically, sample preparation involves performing cell lysis if cells are present. , followed by some separation of the cellular nucleic acids from other cellular material. typical Cells can be disrupted by osmotic pressure, membrane disruption by detergents or heat, mechanical shearing, ultrasound, Alternatively, it is dissolved by a combination of these methods. Nucleic acids were dissolved in JI [Methods, P For example, phenol-chloroform, ion exchange, or dialysis or gel filtration. using size exclusion, centrifugation, or a combination of these methods, such as Can be purified from other cellular materials. Some samples do not require nucleic acid purification.

−例では、スクロースおよび非イオン性洗浄剤を含有する緩衝液中のインキユベ ーションによって、外層細胞膜を溶解する。その後、遠心分離により核をベレッ ト化することにより、細胞質デブリを除去する。洗浄剤の添加およびプロテイナ ーゼKを用いたインキ二ベーシ冒ンによす、核膜を溶解し、染色体核酸を放出さ せる。これらの工程は、以下に述べるように、自動的に行われる。- In the example, incubation in a buffer containing sucrose and a non-ionic detergent lysis to dissolve the outer cell membrane. Then, the nucleus was pelleted by centrifugation. Cytoplasmic debris is removed by oxidation. Addition of detergent and protein The nuclear membrane was lysed and the chromosomal nucleic acids were released by incubation using enzyme K. let These steps are performed automatically, as described below.

核酸または標的配列が少雪存在する場合、特に標的を増加させるために、増幅工 程を採用し得る。増幅は、典型的には、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、ある いは、連結増幅または他の増幅方法などの、標準的な方法を用いて達成する。こ のような方法は、当業者に周知である。一般的に、参考のためここに援用するP CRTECHNOLOGY (H,A、 Erlich編、5tockton  Press、1989)および米国特許第4.683.195号、第4.683 .202号、および第4.800.159号を参照のこと。Amplification techniques can be used to increase targeting, especially when nucleic acids or target sequences are present in low abundance. can be adopted. Amplification typically involves polymerase chain reaction (PCR). Alternatively, this can be accomplished using standard methods, such as ligation amplification or other amplification methods. child Such methods are well known to those skilled in the art. In general, P incorporated herein for reference CRTECHNOLOGY (Edited by H, A, Erlich, 5tockton) Press, 1989) and U.S. Patent No. 4.683.195, No. 4.683. .. See No. 202, and No. 4.800.159.

PCRにおいては、目的とする配列に隣接して存在する、標的配列のそれぞれの 鎖に相補的な、ブライマーヌクレオチド配列を調製する。適切なりNAポリメラ ーゼおよびヌクレオチド前駆体の存在下で、且つ、適切な反応条件下において、 隣接して存在するプライマーによって規定される特定の標的配列の、複数のコピ ーが指数関数的に生成する。適切である場合には、ビオチンまたは酵素のような 標識が、プライマーのうちの1つに共有結合され得、その結果、増幅した標識オ リゴヌクレオチドが得られる。あるいは、プライマーは、PCR工程を妨害する ことなく、長い、または短いリンカ−アームを含有し得る。In PCR, each target sequence that is adjacent to the target sequence is A primer nucleotide sequence is prepared that is complementary to the strand. Appropriate NA polymer in the presence of a enzyme and a nucleotide precursor and under appropriate reaction conditions. Multiple copies of a specific target sequence defined by adjacent primers is generated exponentially. If appropriate, such as biotin or enzymes A label can be covalently attached to one of the primers, so that the amplified labeled ol Ligonucleotides are obtained. Alternatively, the primers interfere with the PCR process It may contain long or short linker arms without any linker.

より詳細には、妨害物質を有さない標的DNAを、約95°Cに加熱するなどの 方法で変性し、ブライマーオリゴヌクレオチドでハイブリダイズする。taq  1(Cetus Corp、、 Emeryville、 CA)のようなポリ メラーゼは、ハイブリダイズしたプライマー配列に結合し、過剰のヌクレオチド トリホスフェートの存在下での、新しい相補鎖の合成を触媒する。新しく生成さ れた鎖を、熱的変性によってテンプレート鎖から分離する。温度が低下すると、 新しいプライマーがテンプレートに結合し、この工程が反復される。これらの反 復反応は、以下に述べるように、熱サイクラ−内で自動的に行われる。More specifically, the target DNA free of interfering substances is heated to approximately 95°C. method and hybridize with primer oligonucleotides. taq 1 (Cetus Corp, Emeryville, CA). Merase binds to the hybridized primer sequence and removes the excess nucleotides. Catalyzes the synthesis of new complementary strands in the presence of triphosphate. newly generated The resulting strand is separated from the template strand by thermal denaturation. When the temperature drops, A new primer binds to the template and the process is repeated. These anti The redaction is carried out automatically in a thermal cycler, as described below.

本発明は、様々な核酸ハイブリダイゼーションフォーマットにおいてうまく利用 される、特定の新規な特徴をいくつか含む。標的DNAを結合し得る、磁気反応 性粒子の使用は、標的およびプローブの溶液ハイブリダイゼーションを効果的に する一方、引き続いてハイブリダイズした核酸とハイブリダイズしていない核酸 とを分離するための、効果的なビヒクルを供給する。さらに、磁気反応性粒子の 使用は、アッセイシステムの自動化を容易にする。プローブの直接標識により、 ビオチン/アビジンまたはハブテン/抗体のような、リガンド/リガンドの、用 いられるべき親和性を、磁気反応性粒子上でプローブ/標的複合体を固定化する ために利用することが可能となる。The invention can be successfully utilized in a variety of nucleic acid hybridization formats. includes some specific novel features. Magnetic reaction that can bind target DNA The use of synthetic particles effectively facilitates solution hybridization of targets and probes. On the other hand, subsequently hybridized nucleic acids and unhybridized nucleic acids Provides an effective vehicle for separating In addition, magnetically responsive particles The use facilitates automation of the assay system. Direct labeling of probes allows Use of ligands/ligands such as biotin/avidin or hubten/antibodies Immobilize the probe/target complex on magnetically responsive particles with the desired affinity It can be used for.

好ましくは、サンドイッチ型フォーマットを、試料中の特定のヌクレオチド配列 を検出するために用いる。例えば、標的配列に相補的な配列、またはそれに近似 の配列を有する、ビオチン化捕捉プローブを、捕捉プローブと標的との間のハイ ブリダイゼーションが可能となるような条件下で、試料と結合させる。標的配列 に相補的な、標識された配列、またはそれに近似の配列を包含する検出プローブ もまた、試料とハイブリダイズすることが可能である。粒子の存在を検出または 定量化し得る場合に、標的/捕捉プローブ/検出プローブ複合体を、磁気反応性 粒子に結合させるために、アビジンに対するビオチンの、または抗体に対するハ ブテンの、親和性を利用する。Preferably, the sandwich format is used to analyze specific nucleotide sequences in a sample. Used to detect. For example, a sequence complementary to or close to the target sequence A biotinylated capture probe having a sequence of Combine with the sample under conditions that allow hybridization. target sequence a detection probe containing a labeled sequence complementary to, or a sequence close to, a labeled sequence; can also be hybridized with the sample. detect the presence of particles or If quantifiable, target/capture probe/detection probe complexes are Addition of biotin to avidin or antibody to antibody to bind to the particles. Utilizes the affinity of butene.

当業者が理解するように、別のサンドイッチアッセイフォーマットもまた使用し 得る。例えば、磁性、または常磁性微小球体には、ビオチン、ハブテン(例えば 、ジニトロフェノール(DNP)、またはBSAなどの、適切なキャリアーを備 えたジゴキシゲニンを包む)、アビジンレクチン、または抗体(例えば、ビオチ ン)のような他の物質が固定化(derivatized)され得る。捕捉プロ ーブもまた、アビジン、抗体、糖類、またはハブテンのような、微小球体上の非 オリゴヌクレオチド部分に相補的な非オリゴヌクレオチド部分で誘導し得る。さ らに、酵素反応の放射性成分;化学ルミネセント、生物発光性、および蛍光性部 分を含む検出プローブにおいて、様々な標識を使用し得る。As one skilled in the art will appreciate, other sandwich assay formats may also be used. obtain. For example, magnetic or paramagnetic microspheres include biotin, habten (e.g. , dinitrophenol (DNP), or BSA. avidin lectin, or an antibody (e.g., biotin Other substances can be derivatized, such as capture pro Abs also include non-containing molecules on microspheres, such as avidin, antibodies, saccharides, or habten. It may be derivatized with a non-oligonucleotide moiety that is complementary to the oligonucleotide moiety. difference Additionally, radioactive components of enzymatic reactions; chemiluminescent, bioluminescent, and fluorescent parts; A variety of labels can be used in detection probes that include molecules.

好ましくは、標的およびプローブは、DNAを含有する。しかし、標的および/ またはプローブは、方法がDNA−RNAまたはRNA−RNAハイブリダイゼ ーションを利用するように、RNAを含有し得ると理解される。Preferably the target and probe contain DNA. However, the target and/or Or the probe can be used by DNA-RNA or RNA-RNA hybridization method. It is understood that RNA may be included, so as to utilize the

図面、特に図1および2を参照すると、サントイ、チア。With reference to the drawings, particularly Figures 1 and 2, Santoy, Chia.

セイを実行する場合に、上記のように、磁気反応性粒子およびビオチン/アビジ ン複合体を用いて、核酸ハイブリダイゼーションアッセイを実行するための、完 全自動装置が示されている。上記装置は、xYzビペlター11、試験管ラック 13、反応管アレイ(reaction tube array)15、反応管 アレイに連結された複数の光学センサー17、複数の試薬ウェル19、熱サイク ラ−21、およびマイクロタイタープレート23を含む。xYzピペッタ−は、 様々なりNA試料および試薬を、ある位置から別の位置へ移すための、従来のサ ンプリングチップ25を備え、これによって、アッセイを実行する。装置は、ア ッセイが、訓練を受けた作業員による介入を実質的に必要とせず、完全に自動的 に実行されることを可能にするので、アッセイは、高度な精度および高度な反復 性で行われる。magnetically responsive particles and biotin/avidin as described above. A complete guide for performing nucleic acid hybridization assays using hybridization complexes. A fully automatic device is shown. The above equipment includes xYz vipelter 11, test tube rack 13, reaction tube array 15, reaction tube A plurality of optical sensors 17 coupled to an array, a plurality of reagent wells 19, a thermal cycle 21, and a microtiter plate 23. The xYz pipettor is Conventional services for transferring various NA samples and reagents from one location to another A sampling chip 25 is provided to perform the assay. The device is fully automatic, with virtually no intervention by trained personnel. The assay has a high degree of precision and a high degree of repeatability. It is done sexually.

図1の装置によって行われる核酸ハイブリダイゼーションは、サンドイッチ技術 を用いる。それによると、標的DNAとハイブリダイズするように設計されたD NAプローブを、ビオチンに結合させる一方、その結合相手であるアビジンを、 磁気反応性粒子に結合させる。テストすべきDNA試料を、まず、ビオチンが結 合したDNAプローブ、およびリポータ−基で標識した第2の隣接するDNAプ ローブと混合し、反応させる。その後、得られた混合物を、磁性標識アビジンと 合わせ、反応させる。Nucleic acid hybridization performed by the apparatus of Figure 1 can be performed using the sandwich technique. Use. According to it, D While the NA probe is bound to biotin, its binding partner, avidin, is bound to biotin. Bind to magnetically responsive particles. The DNA sample to be tested is first bound with biotin. the combined DNA probe and a second adjacent DNA probe labeled with a reporter group. Mix with lobe and let react. The resulting mixture was then mixed with magnetically labeled avidin. Combine and react.

その後、磁性標識を、反応しなかったDNA試料およびDNAプローブから単離 させ、その後、DNA試料に結合した、リポータ−標1tDNAプローブを検出 し、アッセイを完了させる。The magnetic label is then isolated from the unreacted DNA sample and the DNA probe. and then detect the reporter-labeled 1tDNA probe bound to the DNA sample. and complete the assay.

xYzピペッタ−11は、いくつかの市販源から入手可能な、従来の装置である 。それは、連動したパーソナルコンビコータの制御下で作動され、それによって 、工程の詳細な点を選択するに場合の融通性が高まる。このピペッタ−は、サン プリングチップ25およびチップ上の液体レベルセンサー(図示しない)をクリ ーニングするために使用する正流(pos i t i we−f 1ov)洗 浄部27を備える。The xYz pipettor-11 is a conventional device available from several commercial sources. . It is operated under the control of an interlocked personal combicoater, thereby , which provides greater flexibility in selecting process details. This pipettor is Click on the pulling tip 25 and the liquid level sensor (not shown) on the tip. Direct current (pos it we-f 1ov) washing used for A cleaning section 27 is provided.

上記のように、この装置は、結合反応が起こる反応管29を収容する反応管アレ イ15を含む。より詳細には、このアレイは、48個の温度制御された反応管ウ ェルを、6x8の配置で有し、各々のウェルに隣接して永久磁石が設けられてい る。各々のウェルは、さらに、それに連結された、400から100Orpm、 45から1080の回転度(degrees of rotation)で、時 計方向/反時計方向の回転を交互に行い得る可変速モーターを有している。反応 管ウェルは、垂直なモーターのシャフトの中心から少し外れた位置にある。6台 のモーターを含むモータ一群の制御は、隣接する充電スイッチ17を用いて行わ れ、光電スイッチは、ピペッタ−チップ25を用いて制御される。この方式にお いて、モーターは、別個のコンビニ−タインターフエースの必要なしに、単にピ ペッタ−チップを動かすことのみによって、制御される。As mentioned above, this apparatus includes a reaction tube array containing reaction tubes 29 in which binding reactions occur. Including A15. More specifically, this array consists of 48 temperature-controlled reaction tubes. The wells are arranged in a 6x8 arrangement, and a permanent magnet is provided adjacent to each well. Ru. Each well further includes a 400 to 100 Orpm connected thereto; With degrees of rotation from 45 to 1080, the hour It has a variable speed motor that can alternately rotate clockwise and counterclockwise. reaction The tube well is located slightly off-center on the vertical motor shaft. 6 units Control of a group of motors including the motors is performed using the adjacent charging switch 17. The photoelectric switch is then controlled using a pipetter tip 25. This method The motor can be simply connected to the pin without the need for a separate convenience interface. It is controlled solely by moving the Petter tip.

さらに、以下に述べるように、さらに複数の試薬ウェル19が設けられることに より、様々な緩衝液および試薬が収容される。ポルテックス動作を供給するため のモーター(図示しない)を連結した粒子ミキサー19aが、磁気反応性粒子試 薬を収容するために設けられる。この粒子ミキサーは、モーターをオンおよびオ フに選択的に切り換えるための、ミキサーに連結された光電スイッチ31を有す るが、他のタイプのスイッチもまた使用され得る。Furthermore, as described below, a plurality of further reagent wells 19 may be provided. A variety of buffers and reagents are accommodated. To supply portex operation A particle mixer 19a connected to a motor (not shown) collects magnetically reactive particle samples. Provided to accommodate medicine. This particle mixer has a motor on and off. a photoelectric switch 31 connected to the mixer for selectively switching the However, other types of switches may also be used.

磁気反応性アレイ15は、選択された温度で様々な反応管29を保持し、磁気反 応性粒子を選択的に分散および収集するように機能する。懸濁液を収容する管が それに連結されたモーターによって回転される限り、粒子は、懸濁液中に存在す る。The magnetically responsive array 15 holds the various reaction tubes 29 at selected temperatures and is magnetically reactive. functions to selectively disperse and collect reactive particles. The tube containing the suspension is The particles remain in suspension as long as they are rotated by a motor connected to it. Ru.

しかし、振動が終了すると、粒子は、隣接する永久磁石の磁力下で、反応管側に 速やかに収集され、それによって、過剰液体がピペッタ−チップ25によって効 率的に除去される。続いて、さらなる液体試薬が添加され、振動が再開されると 、即座に、磁性粒子が均一に再懸濁される。However, when the vibration ends, the particles move toward the reaction tube side under the magnetic force of the adjacent permanent magnet. is quickly collected so that excess liquid is removed by pipettor tip 25. removed efficiently. Subsequently, more liquid reagent is added and the vibration is resumed. , instantly the magnetic particles are homogeneously resuspended.

熱サイクラ−21は、熱サイクル増幅反応を実行するために設けられた、温度を プログラムすることの可能な微小遠心試験管ホルダーである。温度制御は、好ま しくは、25°Cから110℃の間で行われ、温度の推移速度は1 ’Cにつき 約3秒である。Thermal cycler 21 is provided to perform a thermal cycle amplification reaction, and is configured to adjust the temperature. A programmable microcentrifuge test tube holder. Temperature control is preferred Specifically, it is carried out between 25°C and 110°C, and the rate of temperature change is 1'C per It takes about 3 seconds.

増幅された試料は、熱サイクラ−から得られ得、ピペッタ−チップ25を用いて 、直接ハイブリダイイー21フ反応管29に移される。The amplified sample can be obtained from a thermal cycler, using a pipettor tip 25. , directly transferred to the hybridization tube 21 and reaction tube 29.

図3のフローチャートを参照して、核酸ハイブリダイゼーシヲンアノセイを行う ための、好適な方法を説明する。最初のステップ41において、様々な核酸試料 を、試験管う、り21の個々の試験管に手動で入れる。オリゴマーを含むハイブ リダイゼーション緩衝液を含有するハイブリダイゼーション溶液を、試薬ウェル 19bに入れ、そして磁気反応性粒子の溶液を、粒子ミキサーウェル19aに入 れる。これが行われた後、xYzピペッタ−装置は、核酸ハイブリダイゼーシコ ンアッセイの完全自動部分を開始する状態になる。Perform nucleic acid hybridization sequence analysis with reference to the flowchart in Figure 3. A preferred method will be described below. In a first step 41, various nucleic acid samples are manually into individual test tubes in test tube holder 21. hive containing oligomers Add the hybridization solution containing the redization buffer to the reagent wells. 19b and the solution of magnetically responsive particles into the particle mixer well 19a. It will be done. After this has been done, the xYz pipettor device is used for nucleic acid hybridization. ready to start the fully automated part of the assay.

こうして、次のステップ43において、xYzピペッタ−11の吸引/分配チッ プ25が、ウェル19bからハイブリダイゼーション溶液を吸引し、続いて試験 管ラック21の試験管から核酸試料を、連続的に吸引し、これらを合わせた溶液 を、反応管アレイ15の個々の試験反応管に移す。ハイブリダイゼーション溶液 が核酸試料と結合反応する、所定時間経過後、次のステップ45において、xY zピペッタ−が、磁気反応性粒子の溶液を吸引し、それを、反応管アレイ中の反 応管に連続的に移す。Thus, in the next step 43, the aspiration/dispensing tip of the xYz pipettor 11 is pump 25 aspirates the hybridization solution from well 19b and subsequently Continuously aspirate the nucleic acid samples from the test tubes in the tube rack 21 and combine them into a solution. into individual test reaction tubes in reaction tube array 15. hybridization solution After a predetermined time period in which xY A z-pipettor aspirates a solution of magnetically responsive particles and transfers it to the reaction tube array. Continuously transfer to a reaction tube.

その後、磁気反応性粒子に付着したアビジン分子が各々の溶液試料中に存在する ビオチンと結合反応する、所定時間経過後、ステップ47において、各々の試料 の液体部分が除去され、残った磁性粒子(結合したDNAプローブおよび存在し 得るDNA試料を有する)は、ウェル19c中に収容された洗浄用緩衝溶液を用 いて洗浄される。次のステップ48において、ピペッタ−チップ25を用いて、 反応管から洗浄用溶液が除去され、且つ、基質緩衝溶液がその管に移される。酵 素による工程が実行される、所定時間経過後、ステップ49において、ピベ・2 ターチ・1プ25が、クエンチ緩衝溶液をウェル19dから、そして、試料を各 々の反応管から、マイクロタイタープレート23の個々のウェルへ移す。その後 、これらの試料中の、標識されたDNAプローブが、例えば蛍光計を用いて読み 取られる。Avidin molecules attached to magnetically responsive particles are then present in each solution sample. After a predetermined period of time has elapsed, in step 47, each sample is subjected to a binding reaction with biotin. The liquid portion of the liquid is removed and the remaining magnetic particles (bound DNA probe and (with the DNA sample to be obtained) using the washing buffer solution contained in well 19c. and then washed. In the next step 48, using the pipettor tip 25, The wash solution is removed from the reaction tube and the substrate buffer solution is transferred to the tube. fermentation After a predetermined period of time has elapsed, in step 49, the step 2 is performed. Turch 1 pump 25 injects the quench buffer solution from well 19d and the sample into each well. from each reaction tube to individual wells of microtiter plate 23. after that , the labeled DNA probes in these samples are read using, for example, a fluorometer. taken.

図4は、ハイブリダイゼーション溶液と、反応管アレイ13の反応管中の様々な 核酸試料とを合わせる、図3のステップ43を、より詳細に説明するフローチャ ートである。より詳細には、最初のステップ51において、ピペッタ−の吸引/ 分配チップ25は、ウェル19bに移動するように制御され、ウェル19bにお いて、チップ25は、所定量のハイブリダイゼーション溶液を吸引する。その後 、ステップ53において、即座にチップを試験管う、り13の第1の試験管に移 動させ、そこにおいて、チップは、試験管中に収容されている核酸試料を所定量 、吸引する。その後、ステップ55においてチップを、反応管アレイ15の第1 の反応管に移動させ、そこにおいて、チップは、上記管中に、ハイブリダイゼー ション溶液と核酸試料とを合わせたちのを分配する。その後、ステ・1ブ57に おいて、チップを洗浄部27で洗浄する。FIG. 4 shows the hybridization solution and various reaction tubes in the reaction tube array 13. Flowchart illustrating in more detail step 43 of FIG. It is the default. More specifically, in the first step 51, the pipettor suction/ The dispensing chip 25 is controlled to move to the well 19b, and the dispensing chip 25 is controlled to move to the well 19b. The chip 25 then aspirates a predetermined amount of hybridization solution. after that , in step 53, immediately transfer the chip to the first test tube in test tube 13. where the chip dispenses a predetermined amount of the nucleic acid sample contained in the test tube. ,Suction. Thereafter, in step 55, the chip is placed in the first column of the reaction tube array 15. into a reaction tube, where the chip is injected with hybridizer into the tube. Combine the solution and the nucleic acid sample and dispense. After that, on Ste.1bu57 Then, the chip is washed in the washing section 27.

その後、ステップ59において、最後の核酸試料が試験管うlり13から吸引さ れたか否かを判定する。吸引されておらず、且つ、操作中の列の最後の管が処理 されていなければ、ステップ61で試料番号(n>を1つインクリメントし、プ ログラムは、ウェル19bからハイブリダイゼーション溶液を吸引する最初のス テップ51に戻る。最終的に、ステップ60において、ハイブリダイゼーション 溶液および試料が、操作中の管の列の最後の管に分配されたことを確認する。そ れが行われると、プログラムはステップ63に進み、そこにおいて、ピペッタ− チップ25を、操作を終了したばかりの反応管の列のための光学センサー17に 移動させることにより、上記列に連結されたモーターを作動させる。ステップ6 5において、洗浄部27でチップを洗浄する。その後、試料番号をインクリメン トして、プログラムはステップ5Iに戻る。そこにおいて、チップは、所定量の ハイブリダイゼーション溶液を吸引する。最終的に、ステップ59で、最後のn 個の核酸試料が試験管う1り13の試験管から吸引されて反応管アレイ15の、 反応管の一つに移されたことを確認する。その後、プログラムは、ステップ63 に進み、そこにおいて、ビペノターチノブ25を、操作された列(単数および複 数)の反応管のための光学センサー(単数および複数)17に移動させて、対応 するモーターのスイッチをオンにすることにより、溶液の攪拌を開始する。最後 に、ステップ65において、洗浄部27でチップを洗浄する。Then, in step 59, the last nucleic acid sample is aspirated from the test tube bottom 13. Determine whether or not the The last tube in the row that is not being aspirated and is in operation is If not, in step 61 the sample number (n> is incremented by 1 and the sample number is The program shows the first step of aspirating hybridization solution from well 19b. Return to step 51. Finally, in step 60, hybridization Ensure that the solution and sample are dispensed into the last tube in the row of tubes being operated. So Once this has been done, the program proceeds to step 63 where the pipettor The chip 25 is attached to the optical sensor 17 for the row of reaction tubes that has just been completed. The movement activates a motor connected to the column. Step 6 5, the chip is cleaned in the cleaning section 27. Then increment the sample number. The program then returns to step 5I. There, the chip receives a predetermined amount of Aspirate the hybridization solution. Finally, in step 59, the last n Nucleic acid samples are aspirated from 13 test tubes and placed in the reaction tube array 15. Make sure it is transferred to one of the reaction tubes. The program then proceeds to step 63 , where the bipenotarch knob 25 is adjusted to the operated column (single and multiple). Move the optical sensor(s) for the reaction tube(s) 17 and correspond Start stirring the solution by switching on the motor. last Next, in step 65, the chip is cleaned in the cleaning section 27.

図5は、磁気反応性粒子溶液を、反応管アレイ15の反応管に添加する、図3の ステップ45を、より詳細に説明するフローチャートである。より詳細には、最 初のステップ67において、ヒヘノターの吸引/分配チップ25を、光学センサ ー31に移動させることにより、磁気反応性粒子溶液を含有する粒子混合ウェル 19aのための粒子ミキサーの攪拌を開始する。所定の、比較的短い時間経過後 、ステップ69において、チップを光学センサー(単数および複数)17に移動 させることにより、反応管アレイ15の対応する列(単数および複数)のモータ ーを停止させる。その後、ステップ71において、チップを光学センサー31に 戻すことにより、粒子ミキサーの攪拌を終了する。その後、ステップ73におい て、チップは、磁気反応性粒子溶液を所定量、吸引する。ステップ75において 、チップが光学センサー31を切り換えることにより、再度、粒子ミキサーを攪 拌する。次のステップ77において、チップは、磁気反応性粒子溶液を第1の反 応管CIに分配し、その後、ステップ79において、洗浄部27でチップを洗浄 する。FIG. 5 illustrates the process of FIG. 3 in which a magnetically responsive particle solution is added to the reaction tubes of reaction tube array 15. It is a flowchart explaining step 45 in more detail. In more detail, In a first step 67, the Hihenoter aspiration/dispensing tip 25 is connected to an optical sensor. -31 to the particle mixing well containing the magnetically responsive particle solution. Start stirring the particle mixer for 19a. After a predetermined, relatively short period of time , in step 69 move the chip to the optical sensor(s) 17 The motors of the corresponding row(s) of the reaction tube array 15 are - to stop. Then, in step 71, the chip is attached to the optical sensor 31. By returning, the agitation of the particle mixer is terminated. Then, in step 73 The tip then aspirates a predetermined amount of the magnetically responsive particle solution. In step 75 , the chip stirs the particle mixer again by switching the optical sensor 31. Stir. In the next step 77, the chip transfers the magnetically responsive particle solution to the first reaction. After that, in step 79, the chips are washed in the washing section 27. do.

その後、プログラムはステップ8Iに進み、そこにおいて、磁気反応性粒子溶液 が、核酸試料を収容する反応管の最後の管に分配されたか否かを判定する。分配 されていなければ、プログラムはステップ83に進み、そこにおいて、溶液が、 操作中の列の反応管のうち、最後の反応管に分配されたか否かを判定する。分配 されていなければ、ステ・lブ83において、反応管番号を1つインクリメント し、プログラムは次の反応管のために、ステップ71で始まるサブルーチンを反 復する。The program then proceeds to step 8I, where the magnetically responsive particle solution is is distributed to the last tube of the reaction tube containing the nucleic acid sample. distribution If not, the program proceeds to step 83 where the solution is It is determined whether distribution has been made to the last reaction tube among the reaction tubes in the row currently being operated. distribution If not, in step 83, increment the reaction tube number by one. The program then repeats the subroutine starting at step 71 for the next reaction tube. Revenge.

上記サブルーチンでは、粒子ミキサーの攪拌を終了させる。In the above subroutine, stirring of the particle mixer is ended.

最終的に、ステップ83において、磁気反応性粒子溶液が、操作中の列の管のう ち、最後の反応管に分配されたことを確認する。それが行われると、プログラム はステップ87に進み、そこにおいて、ピペッタ−チップ25が、操作を終了し たばかりの反応管の列のための光学センサー17を切り換えることにより、それ に連結された列のモーターを作動させる。その後、ステップ87において、列の 番号をインクリメントし、プログラムは、ステップ69に戻る。ステップ69で は、ビペγターを用いて、反応管アレイ15の次の列のモーターを停止させる。Finally, in step 83, the magnetically responsive particle solution is applied to the tube cavity of the row being operated. Then, confirm that it has been distributed to the last reaction tube. Once that is done, the program proceeds to step 87 where the pipettor tip 25 finishes the operation. By switching the optical sensor 17 for the row of freshly prepared reaction tubes, Activate the motor of the column connected to. Thereafter, in step 87, the column The number is incremented and the program returns to step 69. At step 69 uses a viptor to stop the motor of the next row of reaction tube array 15.

最終的に、ステップ81において、磁気反応性粒子溶液が、核酸試料を含有する 反応管の最後の管に分配されたことを確認する。これが行われると、プログラム はステップ91に進み、そこにおいて、ピペッタ−チップ25が、最後の反応管 の列のための光学センサー17を切り換えることにより、反応管アレイ15のう ち、それに連結された列のモーターを作動させる。Finally, in step 81, the magnetically responsive particle solution contains the nucleic acid sample. Make sure it is distributed to the last tube of the reaction tube. Once this is done, the program proceeds to step 91 where the pipettor tip 25 is inserted into the last reaction tube. of the reaction tube array 15 by switching the optical sensor 17 for the column of Then, the motor of the column connected to it is activated.

ステップ93において、チップを洗浄器27で洗浄する。In step 93, the chip is cleaned in the washer 27.

図6は、図3の、洗浄ステップ47を、より詳細に説明するフローチャートであ る。より詳細には、最初のステップ95において、ピペッタ−の吸引/分配チッ プ25を、第1の光学センサー17に移動させることにより、反応管アレイ15 の、第1列のモーターを停止させる。この列を、参照番号Xで示す。FIG. 6 is a flowchart explaining the cleaning step 47 of FIG. 3 in more detail. Ru. More specifically, in a first step 95, the pipettor's aspiration/dispensing tip is turned on. By moving the tube 25 to the first optical sensor 17, the reaction tube array 15 Stop the first row motor. This column is designated by the reference number X.

モーターが、反応管の振動を停止させると、磁気反応性粒子が、隣接する永久磁 石によって、反応管壁に引き付けられる。When the motor stops vibrating the reaction tube, the magnetically reactive particles will It is attracted to the walls of the reaction tube by the stones.

これが起こっている間に、ステップ97において、チップ25を洗浄部27で洗 浄する。その後、ステップ99において、チップを次の光学センサー17に移動 させることにより、反応管アレイの、第2の、すなわち、X+1の列のモーター を停止させる。While this is happening, in step 97 the chip 25 is washed in the washing station 27. Purify. Then, in step 99, the chip is moved to the next optical sensor 17. The motor of the second or X+1 row of the reaction tube array is to stop.

このことにより、反応管の、第1の、すなわち、X列において洗浄サイクルが実 行されている間に、磁気反応性粒子が、この第2の列の反応管のための緩衝溶液 から分離することができる。次に、チップ25は、ステップ101において、第 1の反応管C1の中央部分から緩衝溶液を吸引し、そしてステップ103におい て、吸引した緩衝溶液を廃棄し、洗浄部27で洗浄される。その後、プログラム のステップ105において、緩衝溶液が、問題の列Xの6本の反応管のうちの最 後の管から吸引されたか否かを判定する。吸引されていなければ、ステップ10 7において、反応管番号(n>を1つインクリメントし、プログラムは、緩衝溶 液を吸引するステップ101に戻る。This allows a wash cycle to be carried out in the first or X row of reaction tubes. While the magnetically responsive particles are in the buffer solution for this second row of reaction tubes, can be separated from Next, in step 101, the chip 25 The buffer solution is aspirated from the center of the reaction tube C1 of No. 1, and in step 103, Then, the suctioned buffer solution is discarded and washed in the washing section 27. Then the program In step 105 of Determine whether or not suction has been made from the latter tube. If not, step 10 7, the reaction tube number (n>) is incremented by one and the program The process returns to step 101 where the liquid is sucked.

最終的に、ステ、ブ105において、緩衝溶液が、問題の列Xの6本の反応管の うちの最後の管から吸引されたことを確認し、その後、プログラムはステップ1 09に進む。そこにおいて、チップ25は、試薬ウェル19cから洗浄用緩衝溶 液を吸引し、ステップ111において、洗浄用緩衝溶液を、6本の反応管全部に 分配する。その後、ステップ113において、チップを洗浄部27で洗浄し、ス テップ115において、チップを策lの光学センサー17に移動させることによ り、反応管アレイ15の列Xのモーターを作動させる。これにより、この列の6 本の反応管の攪拌が開始され、それにより、含有される溶液がホモジナイズされ 、実行中の洗浄が向上する。Finally, in step 105, the buffer solution is added to the six reaction tubes of the column X in question. Make sure that the last tube is aspirated, then the program will go to step 1 Proceed to 09. There, the chip 25 removes the washing buffer solution from the reagent well 19c. The liquid is aspirated, and in step 111, the washing buffer solution is applied to all six reaction tubes. distribute. After that, in step 113, the chip is cleaned in the cleaning section 27 and cleaned. In step 115, by moving the chip to the optical sensor 17 of the The motor for column X of the reaction tube array 15 is activated. This will result in 6 in this column. Stirring of the reaction tube is started, which homogenizes the solution it contains. , improves cleaning during execution.

その後、ステップ117において、操作が行われたばかりの6本の反応管用の列 の番号を示す番号Xが、最大値であるか否かを判定する。最大値でなければ、ス テップ119において、番号Xを1つインクリメントし、プログラムは、ステッ プ99に戻る。ステップ99では、反応管の列X+tのための光学センサー17 を切り換え、それにより、それに連結された列のモーターを停止させる。 再度 ステップ99に戻る時までに、ひとつ前の列Xの反応管用の、モーターは、磁気 反応性粒子と緩衝溶液とが分離することのできるだけの十分長い時間、停止して いる。その後、プログラムは、次の列の反応管のために、上記と同様の方式で、 サブルーチンを反復する。Thereafter, in step 117, the column for the six reaction tubes that have just been operated on is It is determined whether the number X indicating the number of is the maximum value. If it is not the maximum value, the At step 119, the number X is incremented by one, and the program Return to page 99. In step 99, the optical sensor 17 for column X+t of reaction tubes is , thereby stopping the motors of the rows connected to it. again By the time you return to step 99, the motor for the reaction tube in the previous row stopping for a long enough time to allow separation of the reactive particles and the buffer solution. There is. The program then runs in a similar manner as above for the next row of reaction tubes. Repeat the subroutine.

最終的に、ステップ117において、最終の列の反応管で操作が行われたかこと を確認する。これが行われると、プログラムは、ステップ121に進み、そこに おいて、参照番号kが4になったか否かを判定する。4になっていなければ、ス テップ123において、番号Xを1にリセットし、番号kを1つインクリメント する。プログラムは、光学センサー17を切り換える、最初のステップ99に戻 り、それによって、第1の列のモーターを停止させる。その後、プログラムは、 上記と同様の方式でプログラムサブルーチンを反復し、それによって、番号kが 4になるまで、3回の洗浄サイクルを実行する。それが行われると、チップが、 ウェル19cから洗浄用緩衝溶液を吸引するのではなく、ウェル19dから基質 緩衝溶液を吸引するように、ステップ109を修正する。最終的に、ステップ1 21において、プログラムサブルーチンの4回の反復が完了したことが確認され 、その後、このプログラムサブルーチンが終了する。Finally, in step 117, it is determined whether the operation was performed on the reaction tube in the last row. Check. Once this is done, the program proceeds to step 121 where it Then, it is determined whether the reference number k has become 4 or not. If it is not 4, At step 123, reset number X to 1 and increment number k by 1. do. The program returns to the first step 99, which switches the optical sensor 17. , thereby stopping the first row motor. Then the program Repeat the program subroutine in a similar manner as above, so that number k Perform 3 wash cycles until 4. Once that is done, the chip Rather than aspirating the wash buffer solution from well 19c, the substrate is drawn from well 19d. Modify step 109 to aspirate the buffer solution. Finally, step 1 At 21, it is confirmed that the four iterations of the program subroutine have been completed. , then this program subroutine ends.

図7は、基質緩衝液の反応をクエンチし、反応試料をマイクロタイタープレート 23に移す、ステップ49をより詳細に説明するフローチャートである。より詳 細には、最初のステップ125において、XYZピペッタ−11の吸引/分配チ ップ25が第1の光学センサー17に移動することにより、反応管アレイ15の 、連結された、第1の列のモーターを停止させる。この列を、参照番号Xで示す 。モーターが反応管の振動を停止させた後、磁気反応性粒子を、隣接する永久磁 石によって反応管壁に引き寄せる。これが行われている間に、ステップ125b において、チップ25を洗浄部27で洗浄する。ステップ141において、番号 Xを1つインクリメントする。その後、ステップ125において、チップが次の 光学センサー17に移動することにより、反応管アレイの、次の列を停止させる 。このことにより、策lの列の試料が、マイクロタイタープレートに移されてい る間に、粒子が、この第2の列のための緩衝液から分離することが可能となる。Figure 7 Quench the reaction with substrate buffer and transfer the reaction sample to a microtiter plate. 23 is a flowchart illustrating step 49 in more detail. More details Specifically, in a first step 125, the aspiration/dispensing channel of the XYZ pipettor 11 is By moving the dropper 25 to the first optical sensor 17, the reaction tube array 15 is , stopping the connected first row motors. This column is designated by the reference number X . After the motor stops vibrating the reaction tube, it transfers the magnetically reactive particles to the adjacent permanent magnetic It is attracted to the reaction tube wall by the stone. While this is being done, step 125b In the step, the chip 25 is cleaned in the cleaning section 27. In step 141, the number Increment X by one. Then, in step 125, the chip is Stop the next row of reaction tube array by moving to optical sensor 17 . This ensures that the samples in column 1 are transferred to the microtiter plate. During this time, particles are allowed to separate from the buffer for this second column.

その後、ステップ127において、チップを洗浄部27で洗浄する。その後、ス テップ129において、チップは試薬ウェル19eに移動し、そこにおいて、チ ップは、所定量のクエンチ緩衝溶液を吸引する。その後、チップはステップ13 1において、管の列のうち、第1の反応管に移動し、その後、チップは、上記管 から試料を吸引し、ステップ133において、その試料を分配し、ステップ11 7において、マイクロタイ9−プレート23中の第1のウェルに入れる。その後 、プログラムはステップ135に進み、そこにおいて、試料が、その列の6本の 反応管のうちの最後の反応管から吸引されたか否かを判定する。吸引されていな ければ、ステップ137において、番号nを1つインクリメントし、プログラム は、チップ11を洗浄部27で洗浄する、ステップ127に戻る。Thereafter, in step 127, the chip is cleaned in the cleaning section 27. After that, In step 129, the chip is moved to reagent well 19e, where the chip is The pump aspirates a predetermined amount of quench buffer solution. Then the chip will step 13 1, the chip is moved to the first reaction tube in the row of tubes, and then the chip is moved to the first reaction tube in the row of tubes; aspirating a sample from the sample, dispensing the sample in step 133, and dispensing the sample in step 11 At 7, place the microtie 9 into the first well in the plate 23. after that , the program proceeds to step 135 where the sample is found in the six columns of the column. It is determined whether suction has been made from the last reaction tube among the reaction tubes. Not being sucked in If so, in step 137, the number n is incremented by one and the program Then, the process returns to step 127 where the chip 11 is cleaned in the cleaning section 27.

最終的に、ステップ135において、試料が、管の列の全てのn個の反応管から 吸引されたことを確認する。これが行われると、プログラムはステップ139に 進み、そこにおいて、最後の列の反応管が操作されたか否かを判定する。操作さ れていなければ、ステップ141において、列の番号X@1つインクリメントし 、プログラムは最初のステップ125に戻る。そこにおいて、吸引/分配チップ 25は、反応管アッセイ15の、次の列、すなわち、列Xのために光学センサー 17を切り換える。その後、プログラムは上記のように、同一のサブルーチンを 反復するが、今回は、反応管の、次の列のために反復する。Finally, in step 135, the sample is extracted from all n reaction tubes in the column of tubes. Confirm that it has been aspirated. Once this is done, the program goes to step 139. Then, it is determined whether the last row of reaction tubes has been operated. manipulated If not, in step 141, the column number X @ is incremented by one. , the program returns to the first step 125. There, the aspiration/dispensing tip 25 is an optical sensor for the next column of reaction tube assay 15, namely column X. Switch 17. The program then runs the same subroutine as above. Repeat, but this time for the next row of reaction tubes.

最終的に、ステップ139において、試料が、アッセイ15の全ての列の反応管 から吸引されたことを確認する。これが行われると、核酸ハイブリダイゼーショ ンアッセイ方法の完全自動部分は終了する。その後、ステップ143において、 n個の反応試料を収容するマイクロタイタープレート23を、適切な蛍光計に移 し、それによって、各DNA試料の反応の度合を測定する、的確で精密な方法が 提供される。Finally, in step 139, the sample is added to all rows of reaction tubes in assay 15. Confirm that the suction has been taken from the Once this is done, the nucleic acid hybridization The fully automatic portion of the assay method is completed. Then, in step 143, Transfer the microtiter plate 23 containing n reaction samples to a suitable fluorometer. This provides an accurate and precise way to measure the degree of reaction in each DNA sample. provided.

上記のように図3−7のフローチャートを参照して、xYzペペッタ−11の連 続操作を、使用されている特定のxYzピペッタ−にインターフェースするため に適切に作成されたコンピュータープログラムを用いて、達成し得る。添付の付 録は、[BM PS−2Model 30−285パーソナルコンビニ−ター、 またはその等傷物で操作するために作成された、ある適当なプログラム用のソー スコードをプリントアウトしたものである。上記プログラムは、従来のPack ard XYZピペッタ−で使用するために、C言語で書かれている。As mentioned above, with reference to the flowchart in Figure 3-7, for interfacing continuous operations to the specific xYz pipettor being used. This can be accomplished using a suitably designed computer program. Attachment The record is [BM PS-2 Model 30-285 Personal Convenitor, or a software for some suitable program written to operate on damaged objects. This is a printout of the code. The above program is the conventional Pack Written in C for use with the Ard XYZ Pipettor.

XYZピペッタ−の、適切なプログラミングによって、他の操作もまた実行し得 る。上述のように、試料を試験管に入れる前に増幅工程を実行し得る。同様に、 例えば細胞溶解のように、ハイブリダイゼーションの前に調製を必要とする試料 を、直接反応管に入れ、適切な溶液を添加し、そこから除去することも可能であ る。With appropriate programming of the XYZ pipettor, other operations can also be performed. Ru. As mentioned above, an amplification step can be performed before placing the sample in the test tube. Similarly, Samples that require preparation prior to hybridization, e.g. cell lysis It is also possible to add the appropriate solution directly to the reaction tube and remove it from there. Ru.

以下の実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明自体ではない。The following examples are illustrative of the invention and are not the invention itself.

(以下余白) 実施例! クローン されたUtV の ヒト免疫不全ウィルス(Hm断片がクローニングベクターに挿入されたモデルシ ステムを構築した。簡単に述べれば、5P6−1(IVベクター(pBlllo −R3)をE、 1. Du Pont & De Nemours。(Margin below) Example! Cloned UtV A model model in which the human immunodeficiency virus (Hm fragment) was inserted into a cloning vector. built the stem. Briefly, 5P6-1 (IV vector (pBllo -R3) to E, 1. Du Pont & De Nemours.

Wilmington、 DEから入手した。PSP−64の5st−1制限部 位に9KbのHIVゲノム挿入物をクローン化してベクターを構築した。Obtained from Wilmington, DE. PSP-64 5st-1 restriction section A vector was constructed by cloning a 9 Kb HIV genomic insert at position.

pal(1G−R3をBaa−[1で制限し、次いで3−LTR領域の欠失を引 きおこす再連結により、プラスミドpMB1107を構築した。細胞を形質転換 し、アンピシリン耐性のものを選択した。プラスミドをCsC1グラジェント遠 心分離法(本明細書に参考として援用したManiatisら、Mo1ecul ar Cloning: A Laboratory Manual、2版、C o1d Spring Harbor%New York(1989))により 精製した。pal (1G-R3 restricted with Baa-[1, then induced deletion of the 3-LTR region) Plasmid pMB1107 was constructed by subsequent religation. Transform cells and selected those resistant to ampicillin. The plasmid was passed through a CsC1 gradient. Cardiac isolation method (Maniatis et al., Molecule, incorporated herein by reference) ar Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, C o1d Spring Harbor% New York (1989)) Purified.

9MB1107をBamHlで制限することにより直鎖状にした。BaaHl− 9MB1107の段階希釈液を10 mM Tris%pH7,5,1mM E DTA (TE)で作製した。各標的希釈液の10μlをTE中10ttlの0 .01mg/a 1のヒト胎盤([lP) DNAに添加した。対照は等量のT EおよびHP DNAを含有していた。試料を95℃で10分間変性させて、氷 水浴で1分間冷却し、軽く遠心分離機にかけて濃縮物を回収した。試料を作業台 の上の磁気試料ラックの管に入れた。9MB1107 was linearized by restriction with BamHl. BaaHl- Serial dilutions of 9MB1107 to 10mM Tris% pH 7, 5, 1mM E Manufactured using DTA (TE). 10 μl of each target dilution was added to 10 ttl in TE. .. 01 mg/a of human placenta ([lP) DNA. Control is equal amount of T It contained E and HP DNA. Denature the sample at 95°C for 10 minutes and place on ice. Cooled in a water bath for 1 minute and briefly centrifuged to collect the concentrate. Sample on workbench into the tubes in a magnetic sample rack on top.

ビオチン化された( biotinylated)およびフォスファターゼ標識 されたオリゴヌクレオチドを、表1の配列を用いて上述のように調製した。xY zピベ・/ターのための処理プログラムを初期化して、試料数、複製数等の7ノ セイ変数について作動させた。XYzピペッタ−は目動的に、102μlのハイ ブリダイゼーション緩衝液(6XSSC,pH8,0,10%ホルムアミド、0 .1%SDS、 0.1 B/+I BSA、 3 nM ビオチン−N231 、−N 226、−N224、−N211、−N253および−N229、並び に3 nM AP−N218、−N220゜−N227、−N233、および− N234)および20tt1の試料をあわせて磁気ラックの反応管へ入れた。各 試料間においてサンプリングチップ自体を洗浄してキャリーオーバーの危険性を なくした。ハイブリダイゼーションを37℃で回転させながら30分間行った。biotinylated and phosphatase label The oligonucleotides were prepared as described above using the sequences in Table 1. xY Initialize the processing program for the z-pimeter and set the 7 parameters such as the number of samples and number of replicates. operated on the Say variable. Using the XYz pipettor, carefully pipet 102 μl of high Bridization buffer (6XSSC, pH 8, 0, 10% formamide, 0 .. 1% SDS, 0.1 B/+I BSA, 3 nM Biotin-N231 , -N226, -N224, -N211, -N253 and -N229, and to 3 nM AP-N218, -N220°-N227, -N233, and - N234) and 20tt1 samples were placed together in a reaction tube on a magnetic rack. each Clean the sampling tip itself between samples to reduce the risk of carryover. Lost. Hybridization was carried out for 30 minutes at 37°C with rotation.

自動的にXYZピペッタ−が、上述のように6XSSC,pH8,0゜10%ホ ルムアミド、0.1%SDS、 0.1 mg/ml BSAで調製された、1 5μlの1 mg/mlのストレプトアビジン粒子(SA粒子)をそれぞれの反 応管に添加した。15μgのSA粒子は約60pmoleのビオチン結合能を有 する。よって、ビオチンプローブには35倍モル過剰のビオチン結合部位がある 。粒子への三元ハイブリダイズ複合体の捕捉は37℃で回転させながら30分間 行った。The XYZ pipettor will automatically transfer the 6XSSC, pH 8,0° 10% solution as described above. prepared with Lumamide, 0.1% SDS, 0.1 mg/ml BSA, 1 Add 5 μl of 1 mg/ml streptavidin particles (SA particles) to each reaction. Added to the reaction tube. 15 μg of SA particles has a biotin binding capacity of approximately 60 pmole. do. Therefore, the biotin probe has a 35-fold molar excess of biotin binding sites. . Entrapment of the ternary hybridized complex onto the particles was performed for 30 min with rotation at 37°C. went.

(以下余白) 表■ プローブ配列 N178 5 ’−dATA ATCCACCTA TCCCAG TAG G AG AAA TN279 5l−dTTT GGT CCT ’I’GT C TT ATG TCCAGA ATG CN280 5曹−dCAT TCT  ’I’AC’l’AT TTT ATT TAA ’I’CCCAN231 5 嘗−dCTA GGT GAT ATG GCCTGA TGTN226 5  ’ −accc TAT CAT TrT TGG TTT CCA TN22 4 5f−dTGT TGA CAG GTG TAG GTCCTA[215 ’ −dCTG GCr TTA ATT TTA CrG GTA CAN2 53 5雷−dTGCCAT TTG TACTGCTGT CTTN229  5+−dTGCCACACAATCATCACC’rGC[2185l−dTA GAGGGTTGCTACTGTATTATN220 5l−dTAG TTC CTG CTA TGT CACT’rCCN227 5l−dCTGTCTB TACTTTGATAAAACCTCN233 5l−dTATTCTTTCC CCTGCACTGTAN234 5菅−dcrG TAA TAA ACCC GA AAA TTT TGAA105 ’ 51−dCCCGAG CCG  ATG ACT ’I’AC’I’GG CA214 5l−dGATATCT CACCCTGGTCGAGGCGGTA209 5l−dTGT GTG G TG TAG ATG TTCGCG ATT CN174 5’ −dCAG  GAG CAG ATG ATA CAG TAT TAGC1035l−d AGG CGT TTCCACATCTAT ATA GTC2045’ −d AGT ATCATCACCCACGAT GTG CTXYzピペッタ−は、 自動的にサンプリングチップで光スィッチを作動させて反応管の回転を止めた。(Margin below) Table■ probe array N178 5’-dATA ATCCACCTA TCCCAG TAG G AG AAA TN279 5l-dTTT GGT CCT 'I'GT C TT ATG TCCAGA ATG CN280 5th grade-dCAT TCT 'I'AC'l'AT TTT ATT TAA 'I'CCCAN231 5 嘗-dCTA GGT GAT ATG GCCTGA TGTN226 5 '-accc TAT CAT TrT TGG TTT CCA TN22 4 5f-dTGT TGA CAG GTG TAG GTCCTA [215 '-dCTG GCr TTA ATT TTA CrG GTA CAN2 53 5 Lightning-dTGCCAT TTG TACTGCTGT CTTN229 5+-dTGCCACACAATCATCACC'rGC[2185l-dTA GAGGGTTGCTACTGTATTATN220 5l-dTAG TTC CTG CTA TGT CACT’rCCN227 5l-dCTGTCTB TACTTTGATAAAAACCTCN233 5l-dTATTCTTTCC CCTGCACTGTAN234 5-dcrG TAA TAA ACCC GA AAA TTT TGAA105' 51-dCCCGAG CCG ATG ACT 'I'AC'I'GG CA214 5l-dGATATCT CACCCTGGTCGAGGCGGTA209 5l-dTGT GTG G TG TAG ATG TTCGCG ATT CN174 5’-dCAG GAG CAG ATG ATA CAG TAT TAGC1035l-d AGG CGT TTCCACATCTAT ATA GTC2045'-d AGT ATCATCACCCACGAT GTG CTXYz pipettor is The rotation of the reaction tube was stopped by automatically activating the light switch on the sampling chip.

回転を止めると、粒子をすばやく全側面に取り付けられた永久磁石により溶液か ら取り除いた。XYZピペッタ−は自動的に各反応管から緩衝液を吸引して、所 定の列の各試料間においてチ、2プを洗浄した。When the rotation is stopped, the particles are quickly removed from the solution by permanent magnets attached to all sides. It was removed. The XYZ pipettor automatically aspirates buffer from each reaction tube and places it in place. Two samples were washed between each sample in a given row.

xYzピペッタ−は自動的に吸引して、200μlの洗浄緩衝液(4XSSC, O,Lχ5DS)を各反応管に分配して、各試料間においてチップを洗浄した。The xYz pipettor automatically aspirates and dispenses 200μl of wash buffer (4XSSC, O,Lχ5DS) was dispensed into each reaction tube to wash the chip between each sample.

次いでxYzピペッタ−は光スィッチを作動させて、所定の列の管の回転を開始 させた。xYzピペッタ−は、上述の管の次の列を洗浄して、全ての試料が処理 されるまで続けた。この工程をさらに2回繰り返して、合計3回の洗浄をそれぞ れ37℃で5分間行った。The xYz pipettor then activates a light switch to begin rotating the tubes in a given row. I let it happen. The xYz pipettor cleans the next row of tubes as described above until all samples have been processed. I continued until I was done. Repeat this process two more times for a total of three washes each. The test was carried out at 37°C for 5 minutes.

上述の洗浄工程を、洗浄緩衝液の代わりに、0.1Mジェタノールアミン、 ( DEA)、pH9,0(JBL)、S mM MgCh中に150μmの基質緩 衝液(30aMの4−メチルウンベリフェリルホスフェ−ト (4−MUBP)  、 JBL 5cientific1 San Louts 0bispos  CA)を各反応管に分配するという方法でもう1度繰り返した。基質を用いて のインキュベージクンを37℃で回転させながら60分間行った。The above washing step was carried out using 0.1 M jetanolamine, ( DEA), pH 9,0 (JBL), 150 μm substrate relaxation in S mM MgCh. Solution (30aM 4-methylumbelliferyl phosphate (4-MUBP) , JBL 5 scientific1 San Louts 0 bispos The procedure was repeated one more time by dispensing CA) into each reaction tube. using a substrate The incubation was performed at 37°C for 60 minutes with rotation.

再びサンプリングチップピペノターは自動的に光スィッチを作動させて所定の列 の反応管の回転を止めて、粒子を溶液から取り除いた。xYzピペッタ−は試薬 ラックから40μlの10゜0 mM EDTAを、また反応管から110μl の基質緩衝液を吸引して、マイクロタイタープレートのウェルへその液体を分配 した。Again, the sampling tip pipenoter automatically activates the light switch to place the sampling tip in the predetermined column. The rotation of the reaction tube was stopped and the particles were removed from the solution. xYz pipettor is a reagent Add 40 μl of 10°0 mM EDTA from the rack and 110 μl from the reaction tube. Aspirate the substrate buffer and dispense the liquid into the wells of the microtiter plate. did.

xYZピペッタ−は各試料間においてチップを洗浄した。xYzピペッタ−は次 の列の管をクエンチ/移転させて、全ての試料が処理されるまで続けた。The xYZ pipettor cleaned the tip between each sample. The xYz pipettor is Quenching/transferring rows of tubes continued until all samples were processed.

プログラムの終わりにアラームが鳴り、アッセイが完了したことを使用者に知ら せた。マイクロタイタープレートを各ウェルを自動的にスキャンする蛍光プレー トリーダー(Pandax FCA% Baxtar Healtheara、  Pandex Division%Mundelein。An alarm sounds at the end of the program to notify the user that the assay is complete. I set it. Fluorescent plate that automatically scans each well of a microtiter plate Toreader (Pandax FCA% Baxtar Healthara, Pandex Division% Mundelein.

IL)上で用いた。あるいは、手動で単一ウェルの蛍光光度計を用いてもよい。IL). Alternatively, a manual single-well fluorometer may be used.

プレートは直後にまたは完了してから16時間以内に読み取ることが出来る。そ の結果を表IIに示す。Plates can be read immediately or within 16 hours after completion. So The results are shown in Table II.

その結果により、ノイズ対信号比2.0を基にした最小外挿検出限度が9MB1 107プラスミド標的4XIO’コピーであることが示される。この結果は標的 レベルに対して3桁にわたり直線的である。多数の捕捉/レボ−タブローブのペ アがノイズを比例的に増強することなく信号を増強させて、全体として感度を向 上させる。The results show that the minimum extrapolated detection limit is 9MB1 based on a noise-to-signal ratio of 2.0. It is shown that 107 plasmid targets 4XIO' copies. This result is the target It is linear over three orders of magnitude with respect to level. Large number of acquisition/revolution lobe pairs This increases the overall sensitivity by increasing the signal without proportionally increasing the noise. let it go up

表■ pMB I 107段階希釈:複合サントイブチペア500、 Goo 10  2.5 5、000.000 66 16.5 50、000.000 522 130.5500、000.000 451?  1129.3実施例■ ウィルスDNAの −および 本発明の本実施例により、HSVモデルシステムにおいて半ロ動標的増幅ア1セ イが自動サンドイッチアッセイと組み合わせ可能であることが示された。開放し た管内での増幅が深刻な汚染またはキャリオーバーをおこさせずにXYzピペッ タ−により行われ得ることが示された。Table■ pMB I 107 serial dilution: Composite Santo Ibuchi Pair 500, Goo 10 2.5 5,000.000 66 16.5 50,000.000 522 130.5500,000.000 451? 1129.3 Example ■ of viral DNA - and This embodiment of the invention provides a semi-rotating target amplification assembly in an HSV model system. It was shown that the method can be combined with automated sandwich assays. open up Amplification in tubes can be performed using XYz pipettes without serious contamination or carryover. It has been shown that this can be done by a computer.

標的の増幅の感度が高いため、内部および外部からのアッセイの汚染を過度に被 りやすい。増幅反応は清潔で(すなわち増幅産物にさらされていない)生物学的 に安全な室内のフードでXYzピペッタ−から隔離して行った。使い捨てピスト ンおよびキャピラリー付きの清潔な容積式ピペット(FDP) (Rainin 、 Woburn、 MA) 、無菌組織グレードの水(Sigma Che璽 1ca1社、St、 Louts、 MO)、無菌軽鉱物油(Sigma)、お よび無菌の0.6ml容量のスナップキャップ(snap cap)管(Rob binsScientific、 5unnyvale、 CA)を汚染を最小 限に留めるために用いた。The high sensitivity of target amplification makes the assay unduly susceptible to internal and external contamination. Easy to access. The amplification reaction is clean (i.e. not exposed to the amplification product) and biological The test was carried out in a safe indoor hood, isolated from the XYZ pipettor. disposable piston Clean positive displacement pipette (FDP) with pipe and capillary (Rainin , Woburn, MA), sterile tissue grade water (Sigma Che 1ca1, St., Louts, MO), sterile light mineral oil (Sigma), and a sterile 0.6 ml snap cap tube (Rob binsScientific, 5unnyvale, CA) to minimize contamination. It was used to limit the

新しいTaq l熱安定性の組換えDNAポリメラーゼ(3,1単位Ampli Taq Cetus社、Emeryville、 CA)を80μmの増幅緩衝 液(62,5mM ICI、 12.5 mM Tris−HCI、 pH8, 3,1,88mM MgC1a、0.13%(W/V)ゼラチン、250aM  dNTP、0.31aM ビオチン−A105および1,25aM A214) に添加した。20μlの水、および20μlの鋳型(IX104:ffビーpH 5V106 (Bethesda Re5earch Laboratorie s、、GaithersburglMD))を陰性および陽性の試料のそれぞれ に添加した。最終反応混合物は、50 mM KCI、 10 mM Tris −CI、pH8,3,1,5mM MgCl2.0.1%(v/v)ゼラチン、 200μ關各dNTP (Pharvacia、 Piseatavay、、N J)、0.25aMビオチンーA105順方向プライマー、および1.0aM  A214逆方向プライマー、および2.5単位のAspliTaqを含有してい た。試料に100μlの軽鉱物油を重層した。増幅させる対照の試験管には蓋を し、試験すべき試験管には蓋をせずに、xYzピペッタ−の作業台の上に適する ように改変された熱サイクラ−(Erico6. San Diego、 CA )の上に置いた。増幅およびサンドイッチプロトコールを同時に作動させた。サ ントイフチは210分の時間の遅れで行った。増幅プロトコールの完了には約2 00分を要し、94℃で1分間の変性;55℃で1分間および94℃で1分間の 増幅サイクルを30回;72℃で5分間の伸張;および95℃で10分間の変性 の工程を行った。その結果、100%の効率で標的のIX 109倍の増幅産物 が産生された。New Taq l thermostable recombinant DNA polymerase (3,1 units Ampli Taq Cetus, Emeryville, CA) with 80 μm amplification buffer. solution (62.5mM ICI, 12.5mM Tris-HCI, pH8, 3,1,88mM MgC1a, 0.13% (W/V) gelatin, 250aM dNTP, 0.31aM biotin-A105 and 1,25aM A214) added to. 20 μl water, and 20 μl template (IX104:ff Bee pH 5V106 (Bethesda Re5earch Laboratory s, Gaithersburg MD)) for negative and positive samples, respectively. added to. The final reaction mixture consisted of 50 mM KCI, 10 mM Tris -CI, pH 8, 3, 1, 5mM MgCl2.0.1% (v/v) gelatin, 200μ each dNTP (Pharvacia, Piseatavay, N J), 0.25aM biotin-A105 forward primer, and 1.0aM Contains A214 reverse primer and 2.5 units of AspliTaq. Ta. The sample was overlaid with 100 μl of light mineral oil. Put a lid on the control test tube to be amplified. Place the test tube to be tested uncovered on the workbench of the xYz pipettor. A thermocycler modified as follows (Erico 6. San Diego, CA ). Amplification and sandwich protocols were run simultaneously. sa Ntoifuchi was delayed by 210 minutes. Completion of the amplification protocol takes approximately 2 Denaturation at 94°C for 1 min; 55°C for 1 min and 94°C for 1 min. 30 amplification cycles; extension at 72°C for 5 minutes; and denaturation at 95°C for 10 minutes. The process was carried out. As a result, the amplification product is 109 times larger than the target IX with 100% efficiency. was produced.

増幅産物を、アガロースゲル電気泳動、ドツトプロット法、サインプロット法、 およびサンドイツチ法で分析した。 サンドイツチ法は実施例Iに記載の通りで あり、検出プローブとしてAP−A209を用いた。これは定量的な結果を得た 唯一の方法であった。The amplified products were subjected to agarose gel electrophoresis, dot plot method, sine plot method, and analyzed by the Sand-Deutsch method. The Sanderutsch method was as described in Example I. AP-A209 was used as a detection probe. This obtained quantitative results It was the only way.

増幅プログラムの最後に閉じている管を手動で開けた。xY2ピペッタ−は、1 0 mM Tris−CI、 pH7,5,1*M EDTAで平衡化させた、 200μIのクロロホルムを分配することにより自動的に水相および油相を反転 させた。油/クロロホルム相は底に沈んで、水相は上に浮上した。次にXYZビ ペフターは、3nMAP−A209を含有する102μlのハイプリダイゼーシ ゴン緩衝液(6XSSC%pH8,0、lO%FAM、 0.1$ SOS、  0.1 mg/ml BSA)および熱サイクラ−からの20u1の増幅産物と をあわせた。自動サンドイッチアッセイを実施例Iに記載のように行った。サン ドイッチアッセイにおけるビオチン(遊離ビオチンプライマーおよびビオチン化 増幅産物)の合計量がSA−粒子の結合能を越えないようにする必要がある。2 0μlの0.25μMビオチンプライマー溶液は、粒子の結合能60pm。1e より12倍少ない、合計5 pHoleのビオチンと当量である。The closed tubes were opened manually at the end of the amplification program. xY2 pipettor is 1 0 mM Tris-CI, pH 7,5, equilibrated with 1*M EDTA, Automatically invert aqueous and oil phases by dispensing 200 μI of chloroform I let it happen. The oil/chloroform phase sank to the bottom and the aqueous phase rose to the top. Next, XYZ Bi Pefter prepared 102 μl of hybridization containing 3 nMAP-A209. Gon buffer (6XSSC% pH8.0, 1O%FAM, 0.1$ SOS, 0.1 mg/ml BSA) and 20 u1 of amplification product from the thermal cycler. Combined. An automated sandwich assay was performed as described in Example I. sun Biotin in the German assay (free biotin primer and biotinylated It is necessary to ensure that the total amount of amplified products does not exceed the binding capacity of the SA-particles. 2 0 μl of 0.25 μM biotin primer solution has a particle binding capacity of 60 pm. 1e This is equivalent to a total of 5 pHoles of biotin, which is 12 times less.

その結果は、xYzピペッタ−の作業台上で標的増幅が行われ、続けて自動サン ドイッチアッセイが行われ得ることを示している。相反転工程により、サンプリ ングチップを用いて、油相と接触させることなく試料を吸引出来、そのことによ りキャリーオーバーの頻度が著しく減少する。汚染の頻度(cf)は、閉管の陰 性(closed negative)試料の相対蛍光単位(rfu)より2倍 を越えるrfuを与える開管の陰性(open negatiwe)試料の数で 規定される。The results are subjected to target amplification on the bench of an xYz pipettor, followed by automated sampling. It is shown that a German assay can be performed. By phase inversion process, sample Using a sampling tip, the sample can be aspirated without coming into contact with the oil phase. The frequency of carryover is significantly reduced. The frequency of contamination (cf) is twice the relative fluorescence unit (rfu) of a closed negative sample In the number of open negative samples giving rfu greater than stipulated.

C=#開管の陰性試料のrfu>2x閉管の陰性試料のrfu#開管の陰性試料 の合計 CF=O/47 (9の異なる実験の平均結果)典型的開管増幅アッセイの結果 を以下に示す。C = # rfu of open tube negative sample > 2x rfu of closed tube negative sample # open tube negative sample sum of CF=O/47 (average result of 9 different experiments) Typical open tube amplification assay results is shown below.

+または−平均相対蛍光単位 i旦太塁 一旦豆五一 −ユ遺1卜8[し−閉 20 (22;1g> + 22,742 (22,900; 22.5δ4)−43(44: 43) (閉管の陰性試料の平均=32 rfu)開 42 (26; 5g) + 23178(22,610: 23,745)−50(56;44) + 22991 (22,952; 23.030)−54(54; 54) + 22,694 (22,894: 22.694>−3632・ 40 実施例I11 立 のHIVの 細胞1個あたり約1から20個の旧Vのコピーを有する、■IV感染CEM−C M3細胞(ATCC受託番号Tl8195)を採取して下記のようにPCR用に 調製した。あるいは、逆転写酵素を、RNAからcDNAを形成するために用い 、このcDNAをPCRで用いてもよい。+ or - mean relative fluorescence units idan thick base once bean 51 - Yui 1 vol 8 [shi - closed 20 (22; 1g> +22,742 (22,900; 22.5δ4) -43 (44:43) (Average of negative samples in closed tubes = 32 rfu) Open 42 (26; 5 g) + 23178 (22,610: 23,745) - 50 (56; 44) +22991 (22,952; 23.030) -54 (54; 54) + 22,694 (22,894: 22.694>-3632・40 Example I11 of HIV ■IV-infected CEM-C with approximately 1 to 20 copies of old V per cell M3 cells (ATCC accession number Tl8195) were collected and used for PCR as described below. Prepared. Alternatively, reverse transcriptase can be used to form cDNA from RNA. , this cDNA may be used in PCR.

CEM−0M3細胞を、75ccのフラスコのRMPI 1640培地(M、A 、 BioproductsSWalkersville%MD)、10%の胎 児ウシ血清、1%のペニシリン−ストレプトマイシン、1%のFungizon e (M、A。CEM-0M3 cells were grown in RMPI 1640 medium (M, A) in a 75 cc flask. , BioproductsSWalkersville%MD), 10% of fetuses Calf serum, 1% penicillin-streptomycin, 1% Fungizon e (M, A.

Bioproducts)、および1%のし一グルタミン中で5%のCO2中、 37°Cで培養した。細胞は5から6日毎に1=6の割合で継代培養した。対照 細胞は、5mI C5M−CN3: 30 ml RMPI培地の割合で継代培 養した。HIM感染CEM−0M3細胞は、5ml HIV感染CEM−0M3 細胞: 10m1 CEM−CN3および20m1 RMPI培地の割合で継代 培養した。Bioproducts), and 1% Shiichi Glutamine in 5% CO2, Cultured at 37°C. Cells were subcultured every 5 to 6 days at a ratio of 1=6. contrast Cells were subcultured in a ratio of 5 ml C5M-CN3:30 ml RMPI medium. fed. HIM-infected CEM-0M3 cells, 5 ml HIV-infected CEM-0M3 Cells: Passaged in the ratio of 10ml CEM-CN3 and 20ml RMPI medium Cultured.

感染していないCEM−0M3細胞を感染細胞に添加してウィルス力価を増加さ せた。ウィルス力価を増加させることなく旧V CEM−CM3連続継代細胞系 を保つために、5mlのHIV感染CEM−0M3細胞を30m1 RMPI培 地に添加した。4から5日後、力価が最大になった時に細胞を採取した。細胞を 15分間11000rpで臨床遠心分離機にかけてベレット状にした。上清を捨 てて、ベレットを5mlのIXPBS中に再懸濁した。細胞濃度を血球針で定量 すると通常は、2−5X106細胞/mlであった。濃度を適合するように調整 した。Add uninfected CEM-0M3 cells to infected cells to increase virus titer. I set it. Old V CEM-CM3 continuous passage cell line without increasing virus titer In order to maintain the added to the ground. Cells were harvested after 4 to 5 days, when titer was maximal. cells The pellet was pelleted in a clinical centrifuge at 11,000 rpm for 15 minutes. Discard the supernatant. The pellet was then resuspended in 5 ml of IXPBS. Quantify cell concentration with blood cell needle The usual result was 2-5X106 cells/ml. Adjust concentration to suit did.

HIV感染CEM−0M3細胞をlXl0’からlXl0’に希釈した段階希釈 液をlXl0’の非感染CEM−CM3細胞にスパイクした。細胞(Vf=65 μl)を以下のように溶解させた。500μlの外膜溶解緩衝液(10mM T ris−CI、pH8,0,1,5mM MgCl2.140 mM NaC1 および0.5%NP−40)を添加して、混合物をポルテックスして微小遠心管 で遠心分離機にかけた。ベレットを50μlの核膜溶解緩衝液(SOmM [C L 10 rxM Tris−C1%pH8,3,2,5mM MgC1g、0 .1%(v/v)ゼラチン、0.05 mg/mlプロテイナーゼK、20 d DDTおよび1.7gM 5DS)中に再懸濁して、55℃で1時間インキュベ ートした。試料を20分間煮沸して、プaテイナーゼKを不活性化させ、遠心分 離機にかけて濃縮物を回収した。層流フード中で、25μlの試料混合物を75 μlの増幅緩衝液(671M KCI、13 raM Tris−CI、pH8 ,3,2,0g+M MgCl2.0.13%ゼラチン、267gM各dNTP 、 0.33μMビオチンーN174.1.3μM 8224、および3.3単 位の新たに加えたAmpliTaq; Cetus社、Emmeryvilie 、 CA)に添加して、最終濃度を50 mM Il:C1,10mM Tri s−C1、pH8,3,1,5mM MgCl2、Q、 L% (w/v)ゼラ チン、200gM各dNTP、 0.25μM ヒオf:/−NL74順方向プ ライマーおよび1.0gM N224逆方向プライマー、並びに2.5単位の新 たに加えた熱安定組換えDNAポリメラーゼ(AmpliTaq; Cetus 社、EmeryvillesCA)にした。試料管を熱サイクラ−の上に置いて 、94℃で1分間の変性;55℃で1分間および94℃で1分間の増幅サイクル を30回;および72℃で5分間の伸張、の工程により増幅させた。増幅産物の うちの20μlを、検出プローブとしてAP−N227を用いて、実施例■およ び11に記載のようにサンドイツチ法でアッセイした。Serial dilution of HIV-infected CEM-0M3 cells from 1X10' to 1X10' The solution was spiked into 1X10' uninfected CEM-CM3 cells. cells (Vf=65 μl) was dissolved as follows. 500μl outer membrane lysis buffer (10mM T ris-CI, pH 8, 0, 1, 5mM MgCl2.140mM NaCl and 0.5% NP-40) and portex the mixture into a microcentrifuge tube. and centrifuged. The pellet was mixed with 50 μl of nuclear membrane lysis buffer (SOmM [C L 10 rxM Tris-C 1% pH 8, 3, 2, 5mM MgC 1g, 0 .. 1% (v/v) gelatin, 0.05 mg/ml proteinase K, 20 d Resuspend in DDT and 1.7 gM 5DS) and incubate for 1 hour at 55°C. I started. Samples were boiled for 20 minutes to inactivate proteinase K and centrifuged. The concentrate was collected by separation machine. In a laminar flow hood, transfer 25 μl of the sample mixture to 75 μl. μl of amplification buffer (671M KCI, 13raM Tris-CI, pH 8 ,3,2,0g+M MgCl2.0.13% gelatin, 267gM each dNTP , 0.33 μM biotin-N174, 1.3 μM 8224, and 3.3 mono Newly added AmpliTaq; Cetus, Emmeryvilie , CA) to make a final concentration of 50mM Il:C1, 10mM Tri s-C1, pH 8, 3, 1, 5mM MgCl2, Q, L% (w/v) Zera Chin, 200 gM each dNTP, 0.25 μM Hio f:/-NL74 forward protein. primer and 1.0 gM N224 reverse primer and 2.5 units of new A thermostable recombinant DNA polymerase (AmpliTaq; Cetus Company, Emeryvilles CA). Place the sample tube on the thermal cycler , denaturation at 94°C for 1 min; amplification cycle of 1 min at 55°C and 1 min at 94°C. 30 times; and extension at 72° C. for 5 minutes. of the amplified product Using AP-N227 as a detection probe, 20 μl of the sample was used for Example ① and The samples were assayed by the Sand-Deutsch method as described in [11] and [11].

実験結果は一貫していないが、標的増幅後、自動サンドイッチアッセイにより1 0個の旧V感染細胞が検出され得たことを示す。生じた信号の合計量は、存在す る標的の量に比例しない。これは増幅中における制限反応条件および/または細 胞成分による阻害によるものであり得る。後者は、IXIG’個の非感染細胞が 完全に阻害されたことから支持される。サンドイッチアッセイは制限的ではなか った。なぜなら、粒子上には10倍モル過剰のビオチン結合部位があり、またM UBPのターンオーバー(turnover)が約70.0OOrfuであ名か らである。Experimental results are inconsistent, but after target amplification, automated sandwich assays Indicates that 0 old V-infected cells could be detected. The total amount of signal produced is is not proportional to the amount of target present. This may depend on the restriction reaction conditions and/or This may be due to inhibition by cell components. In the latter case, IXIG' uninfected cells This is supported because it was completely inhibited. Sandwich assays are not limiting It was. This is because there is a 10-fold molar excess of biotin-binding sites on the particles, and M The turnover of UBP is approximately 70.0OOrfu. It is et al.

表II+ 10、 OOOCEM当り 相対蛍光 平均蛍光 標準誤差の旧V−CEM 単 位 rfu) 単位1.000 22060 10.000 23470 100、Goo 8 実施例!V 試・ の旧Vの 本発明の本実施例により、自動システムが陽性血清患者の血液試料中のHIVウ ィルスを検出可能であることが示された。Table II+ 10. Old V-CEM unit of relative fluorescence, average fluorescence, and standard error per OOOCEM (rfu) Unit 1.000 22060 10.000 23470 100, Goo 8 Example! V The old V of the trial This embodiment of the invention allows an automated system to detect HIV infections in blood samples of seropositive patients. It has been shown that the virus can be detected.

血液を供給者から採取し、ヘパリン化された、またはEDTAで処理された、l 010麿lの容器(vacutainer)へ入れた。試料を採取後室温で最高 24時間まで保存した。Blood was collected from the donor and was heparinized or treated with EDTA. The mixture was placed in a 0.10 liter vacuum container. Maximum at room temperature after sample collection Stored for up to 24 hours.

血液容器を数回反転させ、十分に混合した。全体で約7.0■lの血液を容量ピ ペットで取り除いた。血液を細胞分離管(LeukoPrep Cat、 No 、 2750−2752、Becton−Dickinson製、Ruther ford、 NJ)に移して、製品に添付されていたゴム止めでキャップした。The blood container was inverted several times to mix thoroughly. Approximately 7.0 liters of blood in total Removed as a pet. Transfer the blood to a cell separation tube (LeukoPrep Cat, No. , 2750-2752, Becton-Dickinson, Ruther Ford, NJ) and capped with the rubber stopper that came with the product.

さらに2.hlの1xPBS (120mM NaC1,2,7mM KCI。Further 2. hl's 1x PBS (120mM NaCl, 2, 7mM KCI.

10 mM リン酸緩衝液)を添加して全容積を9.0mlとした。ロイコプレ ブ(LeukoPrep)管を1600Xgで20分間室温で、感染物質を抑制 するように設計された回転機および遠心分離機で遠心分離した。遠心分離後、血 漿を含む上層を取り除いて捨てた。単核細胞を含む「白血球層」を取り除き、1 .5ml容量のエッペノドルフ管に移した。ここから、0.5mlの単核細胞を 1.5all容器のスクリュー蓋付エノベノドルフ管に移した。残りの細胞を捨 てた。単核細胞の単離の他の方法としては、例えば5epracel I密度勾 配法およびFicoll−Hypagueがある。10 mM phosphate buffer) was added to bring the total volume to 9.0 ml. Leukopre Infectious material was inhibited by incubating LeukoPrep tubes at 1600Xg for 20 minutes at room temperature. centrifuged in rotators and centrifuges designed to After centrifugation, blood The upper layer containing serum was removed and discarded. Remove the "white blood cell layer" containing mononuclear cells, 1 .. Transferred to a 5 ml Eppendorf tube. From here, collect 0.5 ml of mononuclear cells. The mixture was transferred to a 1.5-all container Enovenodorf tube with a screw cap. Discard remaining cells. It was. Other methods for isolating mononuclear cells include, for example, 5eplacel I density gradient. and Ficoll-Hypague.

半’) ノトルの溶解緩衝液(50mM MC1,10mM Tris−CI、  pH11,3(25℃)、2.5麿M MgC1z、o、xmg1層1ゼラチ ン、0.45%MP40、0.45%Tween−20、および60μg/sl の使用直前に添加したプロテイナーゼK)を核ベレ1トに添加した。細胞核をポ ルテックスにより、および/またはピペットによる混合により破砕させることに より再懸濁した。最適なプロテイナーゼにの活性を55℃で1時間インキュベー ションすることにより促進させた。プロテイナーゼKを不活性化し、試料を20 分間煮沸してゲノムDNAを完全に変性させた。試料を短時間遠心分離機にかけ て回収した。Half') Nottle's lysis buffer (50mM MC1, 10mM Tris-CI, pH 11.3 (25℃), 2.5M MgC1z, o, xmg 1 layer 1 gelatin 0.45% MP40, 0.45% Tween-20, and 60 μg/sl Proteinase K) added immediately before use was added to the nuclear pellet. Pouring the cell nucleus Disintegrated by lutex and/or by mixing with a pipette resuspended. Incubate for 1 hour at 55°C for optimal proteinase activity. This was promoted by Proteinase K was inactivated and the sample was The genomic DNA was completely denatured by boiling for minutes. Centrifuge the sample briefly It was collected.

標的DNAの増幅を以下のように行った。実施例IIIに記載の75μlの増幅 緩衝液を0.6ml容量のエッペノドルフ管(Robbins 5cienti fic)に添加した。25μmの細胞溶解物(約工Os個の細胞またはラグ(l og)ゲノムDNA)を添加してピペットで混合した。最終反応混合物は、10  mM Tris−CI、pH8,3(25℃)、50 mM KCI、 1. 5 mM MgCh、0.1% (v/v)ゼラチン、200ttM各dNTP  (Pharmacia)、0.25μMビオチンー8178順方同プライマー 、IμMN279逆方向プライマー、および2.5単位のA11l)l 1Ta q (Cetus)を含有していた。試料に100tt lの油(Sigma  light)を重層した。試料を実施例IIIに記載のようにEr1coa+p  Programmable Cyclic Reactor (San Di ego、CA)中で増幅させた。Amplification of target DNA was performed as follows. 75 μl amplification as described in Example III Transfer the buffer solution into a 0.6 ml Eppendorf tube (Robbins 5cienti). fic). 25 μm cell lysate (approximately 100 cells or lag (l) og) genomic DNA) was added and mixed with a pipette. The final reaction mixture was 10 mM Tris-CI, pH 8.3 (25°C), 50 mM KCI, 1. 5mM MgCh, 0.1% (v/v) gelatin, 200ttM each dNTP (Pharmacia), 0.25 μM biotin-8178 forward same primer , IμMN279 reverse primer, and 2.5 units of A11)l1Ta q (Cetus). Add 100ttl of oil to the sample (Sigma light) was overlaid. Samples were prepared as Er1coa+p as described in Example III. Programmable Cyclic Reactor (San Di ego, CA).

自動サントイ・フチハイブリダイゼーションシステムでのアッセイのための増幅 産物を以下のように調製した。25μmのHIV増幅産物を2.0ml容量の微 小遠心管中の25μmの10 mM TrlSsp■8.0に添加した。この希 釈液は、PCR反応のl/10の分析を提供した。サントイフチ法を、実施例I に記載のようにAP−N280を検出プローブとして用いて行った。その結果を 表IVに示す。Amplification for assays on the automated Santoi Fuchi hybridization system The product was prepared as follows. Pour the 25 μm HIV amplification product into a 2.0 ml volume microtube. Added to 25 μm of 10 mM TrlSsp 8.0 in a small centrifuge tube. this rare The dilution solution provided a 1/10 analysis of the PCR reaction. Example I This was performed using AP-N280 as the detection probe as described in . The result Shown in Table IV.

表夏V 11上旦 桓左」しし4位 陰性1 2986 陰性2 2620 上述のデータは1つの実験によるものである。陽性のカットオフの結果は、この アッセイでは最も高い陰性の対照の2倍であった。陰性対照は著しく高いが、4 つの結果は全て血清学的に相関関係にあった。Omoteka V 11 Jodan Kansa” Shishi 4th place Negative 1 2986 Negative 2 2620 The above data are from one experiment. A positive cutoff result is this The assay was twice as high as the highest negative control. Although the negative control is significantly higher, 4 All results were serologically correlated.

実施例V Camlobacterの 本発明の本実施例により、自動サンドイッチアッセイがCampylobact er感染した便試料から精製された5s RNAを検出し得ることが示された。Example V Camlobacter In accordance with this embodiment of the invention, automated sandwich assays It has been shown that 5s RNA purified from ER-infected stool samples can be detected.

数個のCa璽py1obacter感染した便試料を従来のドツトプロット法を 用いて分析した。簡単に述べれば、75μmの変性試薬(0.2 N HCI) をイオン交換カラム(Extractor−10”、Mo1ecular Bi osystems社、San Diego、 CA)からの2++1の溶出液に 添加して、5分間室温で変性させた。変性された試料を、トランス′ゞ−ス膜( transverse me+*brane)を有する平衡化された遠心分離管 (Gene 5creen Plus; DuPont/NEN、 Bosto ns MA)に供した。装置を750Xgで20分間回転させた。膜を取り出し て、固定試薬(1M炭酸ナトリウム)中に30秒間入れた。これを蒸留水中で3 0秒間攪拌して、ワットマン3MM紙に吸い取らせて乾燥させた。膜をハイブリ ダイゼーションバッグに移して、2mlのハイブリダイゼーション緩衝液(0, 75Mクエン酸ナトリウム、1%サルコシン、0.5%BSA、 0.6%Ka thon (Rohm and Haass Ph1ladelphia、 P A))中で15分間50℃でブレハイブリダイズさせた。緩衝液を捨てて、2. 5 nM AP−C103bを含有する、2mlハイブリダイゼーション緩衝液 を新たに加えた。ハイブリダイゼーションを15分間50℃で行った。生産物を 50℃で予め温められた、操作中の膜を洗浄する緩衝液1 (2xSSC,pH 7,0,0,5%サルコシン、0.12%Kathon)中で20分間洗浄して 、次に室温で作動膜洗浄緩衝液2 (lx SSC%pH7,0,0,5%tr iton X100.0,12%Kathon)で10分間洗浄した。膜をプラ スチックバッグに入れて、新たに加えたニトロブルーテトラゾリウム(NBT;  Ameresco、 5olon、OH)および5−ブロモ−4−クロロ−緩 衝液(3,7uM NBT、 4.6uM BCIP、 0.1 M tris −CI、pH7,5,0,1M NaC1,0,05M MgCl2.0.02 %NaN5)中で4時間にわたり37℃で比色定量的に現像した。弱陽性および 強拍性並びに陰性対照を同定した。Several Ca. pylobacter-infected stool samples were analyzed using the conventional dot plot method. It was analyzed using Briefly, 75 μm denaturing reagent (0.2 N HCI) An ion exchange column (Extractor-10”, Molecular Bi 2++1 eluate from San Diego, CA) and denatured for 5 minutes at room temperature. The denatured sample was transferred to a trans′′ membrane ( Equilibrated centrifuge tube with transverse me + *brane) (Gene 5clean Plus; DuPont/NEN, Bosto ns MA). The apparatus was rotated at 750×g for 20 minutes. take out the membrane and placed in fixation reagent (1M sodium carbonate) for 30 seconds. Add this in distilled water for 3 Stir for 0 seconds and blot dry onto Whatman 3MM paper. Hybrid membrane Transfer to a hybridization bag and add 2 ml of hybridization buffer (0, 75M sodium citrate, 1% sarcosine, 0.5% BSA, 0.6% Ka thon (Rohm and Haass Ph1ladelphia, P A)) Brehybridization was carried out at 50° C. for 15 minutes. Discard the buffer, 2. 2 ml hybridization buffer containing 5 nM AP-C103b has been newly added. Hybridization was carried out for 15 minutes at 50°C. produce Buffer 1 (2x SSC, pH 7,0,0,5% Sarcosine, 0.12% Kathon) for 20 minutes. , then at room temperature working membrane wash buffer 2 (lx SSC% pH 7, 0, 0, 5% tr It was washed for 10 minutes with iton (X100.0, 12% Kathon). plastic membrane I put it in a stick bag and added the newly added nitro blue tetrazolium (NBT; Ameresco, 5olon, OH) and 5-bromo-4-chloro- Solution (3.7uM NBT, 4.6uM BCIP, 0.1M tris -CI, pH7,5,0,1M NaCl1,0,05M MgCl2.0.02 % NaN5) for 4 hours at 37°C. Weak positive and A tonic as well as a negative control was identified.

従来の手動カラムおよび半自動バルクアフィニティークロマトグラフィー精製法 を自動磁気サンドイツチア、セイと比較した。手動カラムフォーマットでは、2 00μlの試料、800μlの希釈試薬(10%ホルマリン、0.1Mリン酸ナ トリウム、pH7,0)および2000μmの溶解試薬(8M尿素、0.25% SDS、0.25%サルコシン、0.05M EDTA)をあわせて、30分間 50℃でインキ−ベートした。試料を1mlのアニオン交換樹脂を含有する予め 平衡化させた抽出カラムに供した。カラムを15m1の洗浄試薬1(40%エタ ノール、0.2 M NaC1,0,02M Tris−CI、 pH7,5) 、5mlの洗浄試薬2 (0,25M NaC1,0,02M tris−CI 。Traditional manual column and semi-automated bulk affinity chromatography purification methods The automatic magnetic sander was compared with Germany Chia, Sei. In manual column format, 2 00 μl sample, 800 μl dilution reagent (10% formalin, 0.1M sodium phosphate) thorium, pH 7,0) and 2000 μm lysis reagent (8M urea, 0.25% SDS, 0.25% sarcosine, 0.05M EDTA) for 30 minutes. Incubation was carried out at 50°C. Samples were prepared in advance containing 1 ml of anion exchange resin. It was applied to an equilibrated extraction column. Wash the column with 15 ml of Wash Reagent 1 (40% ether). Nor, 0.2M NaCl, 0.02M Tris-CI, pH 7.5) , 5ml of washing reagent 2 (0,25M NaCl, 0,02M tris-CI .

pH7,5,0,05%NaN5)で洗浄して、21の溶出試薬(0,5MNa CL O,02M Tris−C11pH7,5,0,05% NaN5)で溶 出させた。pH 7, 5, 0,05% NaN5) and 21 elution reagent (0,5M NaN5). CL O,02M Tris-C11pH7,5,0,05% NaN5) I let it out.

溶出物を330μlにまで凍結乾燥により濃縮した。試料を最終濃度が、最終体 積400μl中、10駕ホルムアミド、0.1%SDS。The eluate was concentrated to 330 μl by lyophilization. The final concentration of the sample is In a volume of 400 μl, 10 volumes of formamide, 0.1% SDS.

3.75nM ビオチン−C204bになるように調整した。試料を10分間9 5°Cで変性させて、氷水で冷却し、短時間回転させて濃縮物を回収し、xyz ピペッタ−試験管ラックに置いた。It was adjusted to 3.75 nM biotin-C204b. sample for 10 minutes9 Denature at 5 °C, cool in ice water, briefly rotate to collect concentrate, xyz Pipettor - placed in test tube rack.

半自動バルクフォーマットでは、200μlの試料、100μlの希釈試薬、お よび600μmの溶解試薬をあわせて、50℃で30分衡化させた50%のマト リックスに供した。試料管を磁気ラックに置いて10分間37℃で攪拌した。管 を目動的に止めて、マトリックスを5分間放置した。サンプリングチップがマト リックスベッドに残留している液体300μlを吸引した。サンプリングチップ で、300μlの洗浄試薬1を添加し、管を5分間攪拌してから止めた。マトリ ックスを放置して、300μlを吸引した。この工程を洗浄試薬lを用いてもう 1度繰り返し、さらに洗浄試薬2を用いて2度繰り返した。標的を400μlの 8゜33X SSCでマトリックスから溶出させた。330μlの試料を吸引し た。試料を、最終濃度が最終体積400μl中、10%ホルムアミド、0.1%  SOS、 3.75 nM ビオチン−C204bになるように調整した。試 料を10分間95℃で変性させて、氷水で冷却し、軽く回転させて濃縮物を回収 し、試料ラックに置いた。Semi-automatic bulk format includes 200 μl sample, 100 μl diluent reagent, and 600 μm lysis reagent together and equilibrated for 30 minutes at 50°C. Offered to Rix. The sample tube was placed on a magnetic rack and stirred for 10 minutes at 37°C. tube was stopped intentionally and the matrix was allowed to stand for 5 minutes. Sampling chip is the best 300 μl of liquid remaining in the lix bed was aspirated. sampling chip Then, 300 μl of Wash Reagent 1 was added and the tube was agitated for 5 minutes before being stopped. Matri The mixture was allowed to stand and 300 μl was aspirated. Repeat this step using washing reagent l. Repeated once and then twice using Wash Reagent 2. 400 μl of target It was eluted from the matrix with 8°33X SSC. Aspirate 330 μl of sample Ta. Samples were prepared at a final concentration of 10% formamide, 0.1% in a final volume of 400 μl. SOS was adjusted to 3.75 nM biotin-C204b. trial Denature the sample at 95°C for 10 minutes, cool in ice water, and collect the concentrate by gentle rotation. and placed it on the sample rack.

xYzピペッタ−プログラムを働かせて、指示されている変数をオペレーターが 入力した。サンプリングチップは自動的に15 nM AP−C103bを含む 、Lot)μlのハイブリダイゼーション緩衝液を、反応管の400μ!に入れ て合わせた。残りのアッセイを実施例■に記載のように、洗浄緩衝液中でlX5 SCの代わりに2XSSCを用いて行った。xYz Pipettor - Runs the program to allow the operator to change the indicated variables. I input it. The sampling chip automatically contains 15 nM AP-C103b , Lot) μl of hybridization buffer to 400 μl of reaction tube! put in I put it together. The remaining assays were carried out in wash buffer at 1X5 as described in Example ■. This was done using 2XSSC instead of SC.

その結果により、半自動試料の調製およびサンドイッチハイブリダイゼーション 法は、磁気ラックおよびXYZピペッタ−を用いて実行可能であることが判明し た。バルククロマトグラフィーフォーマットはカラムフォーマットと比べて好ま しい。試料#1270cは他よりも粘性が高く、このことはバルクフォーマット における信号の減少に寄与する。As a result, semi-automated sample preparation and sandwich hybridization The method was found to be feasible using a magnetic rack and an XYZ pipettor. Ta. Bulk chromatography formats are preferred compared to column formats. Yes. Sample #1270c is more viscous than the others, which indicates that the bulk format contributes to the reduction of the signal in

表V Campylobacterサンドイッチのカラム対バルク試料精製相対蛍光単 位(実際の値) ・ ・LL カラム バルク へ゛ル 方°ム陰性 1780 52(36:  68) 35 (34: 36) 67%弱陽性 1791 176(184;  168) 293 (252; 334) 167%強陽性 1270c 5 319(5424; 5214) 3140(3072; 3208> 59% 実施例Vl ■v″・のアフィニティー による :の 一本発明の本実施例では、試料の調 製および濃縮は自動システムおよびアフィニティー捕捉法を用いて行った。この 方法の利点としては、増幅を不必要とする標的の濃縮、および自動化との適合性 が挙げられる。以下に挙げる実施例で血液中の旧V DNAを検出した。Table V Campylobacter Sandwich Column vs. Bulk Sample Purification Relative Fluorescence position (actual value) ・・LL column bulk column method negative 1780 52 (36: 68) 35 (34: 36) 67% slightly positive 1791 176 (184; 168) 293 (252; 334) 167% strongly positive 1270c 5 319 (5424; 5214) 3140 (3072; 3208>59% Example Vl ■Due to the affinity of v″・: In this embodiment of the present invention, sample preparation Preparation and enrichment were performed using automated systems and affinity capture methods. this Advantages of the method include target enrichment without the need for amplification and compatibility with automation. can be mentioned. Old V DNA in blood was detected in the examples listed below.

実施例IVに記載のように、血液試料を回収して、Leucoprep管に移し 、遠心分離機にかけた。キャップを除去して、管をxYzピペッタ−の作業台の 上の試料ラックに置いて、すばやく以下の工程を行うプログラムをおこした。サ ンプリングチップで1Illの単核細胞を「白血球層」から磁気ラックの反応管 に移した。細胞を溶解させて、1111の4.0Mチオシアン酸グアニジン、1 0 mM EDTA、 pH8,0を添加することにより核酸を変性させ、10 分間37℃で攪拌しながらイン°キュベートした。Blood samples were collected and transferred to Leucoprep tubes as described in Example IV. , centrifuged. Remove the cap and place the tube on the workbench of the xYz pipettor. I placed it on the sample rack above and started a program that quickly performed the following steps. sa Using a sampling tip, transfer 1 Ill of mononuclear cells from the "white blood cell layer" to a reaction tube on a magnetic rack. Moved to. Lyse the cells and add 1111 of 4.0 M guanidine thiocyanate, 1 Nucleic acids were denatured by adding 0 mM EDTA, pH 8.0, and Incubate for minutes at 37°C with stirring.

ハイプリダイゼーシ璽ン緩衝液(15Xssc、 25%ホルムアミド、0.1 25% SOS、 0.125%サルフシン、0125 mg/ml BSA、 および7、SnMビオチン−N178)中のビオチン捕捉プローブを添加して、 管を30分間37℃で攪拌した。Fe5Oa由来の30μgの常磁性体のストレ プトアビジン粒子(Advanced Magnetics)を添加して、30 分間37℃で攪拌した。攪拌を止めて、標的核酸ヘハイブリダイズした結合ビオ チン捕捉プローブを有する粒子を管の側面に回収した。異種核酸および細胞デブ リを含む上清を吸引した。粒子を5分間にわたり2回それぞれ200μlの20  raM TrisSpH8,3,250mM KCl中で攪拌しながら洗浄し た。標的核酸を、捕捉プローブ:標的ハイブリッドを20μlの0.25 M  KOHで攪拌しながら変性させることにより粒子から遊離させて、次に攪拌しな がら20μmの0.25 M HCL、 150 mMTris、 pH8,3 で5分間中和した。RNAが意図する標的であるならば、塩基および酸の添加を 逆にした。上清(40μm〉を新たな管に移して、増幅させ、実施例IVに記載 のようにサンドイッチアッセイを行った。Hypuridase buffer (15Xssc, 25% formamide, 0.1 25% SOS, 0.125% sulfucin, 0125 mg/ml BSA, and 7, adding biotin capture probe in SnM biotin-N178). The tube was stirred for 30 minutes at 37°C. Stress of 30 μg of paramagnetic material derived from Fe5Oa Add putavidin particles (Advanced Magnetics) for 30 min. Stirred at 37° C. for minutes. Stop the agitation and remove the bound biomolecules that have hybridized to the target nucleic acid. Particles with Chin capture probe were collected on the side of the tube. Heterologous nucleic acids and cellular debris The supernatant containing li was aspirated. Particles were injected twice over 5 minutes each in 200 μl of 20 Wash with stirring in raM TrisSpH 8, 3, 250mM KCl. Ta. Add target nucleic acid to 20 μl of capture probe:target hybrid at 0.25 M It is released from the particles by denaturation with stirring in KOH and then without stirring. 20μm of 0.25M HCL, 150mM Tris, pH 8.3 Neutralize for 5 minutes. If RNA is the intended target, the addition of base and acid It was reversed. The supernatant (40 μm) was transferred to a new tube and amplified as described in Example IV. Sandwich assays were performed as follows.

この工程により標的を自動フォーマットで約200倍に効率よ(濃縮した。本方 法は様々なタイプの試料および試料調製処理に適合している。This step concentrated the target approximately 200 times in an automated format. The method is compatible with various types of samples and sample preparation processes.

本発明を今回は好適な実施態様で説明したが、本発明は本発明精神を逸脱しない 範囲内で様々に改変し得ると理解すべきである。よって、本発明は以下の特許請 求の範囲によってのみ制限される。Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, the present invention does not depart from the spirit of the invention. It should be understood that various modifications may be made within the scope. Therefore, the present invention is covered by the following patent claims. limited only by the scope of the request.

FIG、3 FIG、4 FIG、7 要約書 本発明は、完全に自動化された、核酸7%イブリダイゼーシロンアッセイを行う 改良された方法を提供する。この方法では、リガンドが固定された磁気反応性粒 子を使用する。FIG.3 FIG.4 FIG.7 abstract The present invention performs a fully automated nucleic acid 7% hybridization assay. Provide an improved method. In this method, magnetically responsive particles with immobilized ligands are Use children.

補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の7第1項)平成4年10月 6日(至)Copy and translation of amendment) Submission (Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Act) October 1992 6th (to)

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって、 吸引/分配チップを有する、プログラム可能なXYZピペッターと、さらに、連 結した複数のウェルと、試験管ホルダーの連結アレイとを磁場内で提供する工程 であって、ここで各試験管ホルダーは、試験管を収容し、該試験管をその長手軸 を中心に選択的に回転させるようになっている、工程;およびDNA試料、ハイ ブリダイゼーション溶液、および磁気反応性粒子の間に結合反応が起こり、精度 よく、再現可能な核酸ハイブリダイゼーションアッセイが提供されるように、該 XYZピペッターを用いて、核複数の試験管ホルダーに収容される別々の試験管 にDNA試料を移し、該複数の試験管にハイブリダイゼーション溶液を所定回数 移し、磁気反応性粒子の溶液を該複数の試験管に所定回数移し、そして、該複数 の試験管を所定回数選択的に回転させる工程、を包含する、改良方法。1. 1. A method of performing a nucleic acid hybridization assay, the method comprising: A programmable XYZ pipettor with an aspiration/dispensing tip and also a linked providing a plurality of linked wells and a linked array of test tube holders in a magnetic field; wherein each test tube holder accommodates a test tube and holds the test tube along its longitudinal axis. a process adapted to selectively rotate the DNA sample; A binding reaction occurs between the hybridization solution and the magnetically responsive particles, increasing the precision to provide a well-reproducible nucleic acid hybridization assay. Nucleate separate test tubes housed in multiple test tube holders using an XYZ pipettor Transfer the DNA sample to the test tube and add the hybridization solution to the multiple test tubes a predetermined number of times. transfer the solution of magnetically responsive particles to the plurality of test tubes a predetermined number of times; selectively rotating the test tube a predetermined number of times. 2.核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって、 (a)吸引/分配チップを有する、プログラム可能なXYZピペッター;さらに 、連結した複数のウェルと、各試験管ホルダーが試験管を収容するようになって いる、試験管ホルダーの連結アレイ;該各試験管および連結した磁場の間で、該 試験管の長手軸を中心に相対的に回転を起こさせる手段;および連結したマイク ロタイタープレートとを提供する工程、(b)ハイブリダイゼーション溶液を第 1ウェルに、磁気反応性粒子の溶液を第2ウェルに、洗浄緩衝溶液を第3ウェル に、基質緩衝液を第4ウェルに、クエンチ緩衝溶液を第5ウェルに入れる工程、 (c)別々のDNA試料を、該試験管ホルダーのアレイに収容されている複数の 試験管内に入れる工程、(d)該XYZピペッターを用いて、所定量の該ハイブ リダイゼーション溶液を、該第1ウェルから該複数の試験管の各々に連続して移 し、そこで結合反応を起こさせる工程、(e)該XYZピペッターを用いて、所 定量の該磁気反応性粒子の溶液を、該第2ウェルから該複数の試験管の各々に連 続して移す工程、 (f)該磁気反応性粒子が、液体懸濁液中に残存し、該別々のDNA試料と結合 反応するように、該試験管と、その連結した磁場との間に相対的な回転を起こさ せる工程、(g)該磁気反応性粒子が、該磁場によって、該試験管内の選択され た位置に移動するように、相対的な回転を起こさせる該工程を停止する工程、 (h)該XYZピペッターを用いて、未結合のDNA試料とハイブリダイゼーシ ョン緩衝液とを、該複数の試験管の各々から除去し、次いで、該洗浄緩衝溶液を 、該第3ウェルから該複数の試験管の各々に移し、次いで、該洗浄緩衝溶液を、 該複数の試験管の各々から除去する工程、(i)該XYZピペッターを用いて、 該基質緩衝溶液を、該第4ウェルから該複数の試験管の各々に移す工程、(j) 該磁気反応性粒子が液体懸濁液中に残存し、そこで酵素反応が起こるように、該 試験管と、その連結した磁場との間に相対的な回転を起こさせる工程、(k)該 磁場によって、該磁気反応性粒子が、該試験管内の選択された位置に移動するよ うに、相対的な回転を起こさせる該工程を停止する工程、 (l)該XYZピペッターを用いて、該クエンチ緩衝液を、該第5ウェルから該 複数の試験管の各々に移し、次いで、該マイクロタイタープレートの別々のウェ ルに、該複数の試験管の各々から試料を移し、これにより該ハイブリダイゼーシ ョン溶液と、該別々のDNA試料との間の結合反応の程度が、都合よくアッセイ され得る工程、 を包含する方法。2. 1. A method of performing a nucleic acid hybridization assay, the method comprising: (a) a programmable XYZ pipettor with an aspiration/dispensing tip; and , with multiple connected wells and each test tube holder to accommodate a test tube. a connected array of test tube holders; a connected array of test tube holders; means for causing relative rotation about the longitudinal axis of the test tube; and an associated microphone. (b) providing a rotator plate with a hybridization solution; one well, the solution of magnetically responsive particles in the second well, and the wash buffer solution in the third well. placing the substrate buffer solution in the fourth well and the quench buffer solution in the fifth well; (c) transferring separate DNA samples to multiple samples contained in the array of the test tube holder; (d) using the XYZ pipettor to place a predetermined amount of the hive into a test tube; Transfer the redization solution from the first well to each of the plurality of test tubes sequentially. (e) using the XYZ pipettor to cause a binding reaction there; A quantitative solution of the magnetically responsive particles is connected from the second well to each of the plurality of test tubes. The process of subsequently transferring (f) said magnetically responsive particles remain in liquid suspension and bind to said separate DNA sample; A relative rotation is caused between the test tube and its coupled magnetic field to cause a reaction. (g) the magnetic field causes the magnetically responsive particles to stopping the process of causing relative rotation so as to move to a new position; (h) Hybridize the unbound DNA sample using the XYZ pipettor. wash buffer solution from each of the plurality of test tubes, and then remove the wash buffer solution from each of the plurality of test tubes. , from the third well to each of the plurality of test tubes, and then the wash buffer solution: removing from each of the plurality of test tubes, (i) using the XYZ pipettor, (j) transferring the substrate buffer solution from the fourth well to each of the plurality of test tubes; The magnetically responsive particles remain in liquid suspension where the enzymatic reaction takes place. (k) causing relative rotation between the test tube and its connected magnetic field; A magnetic field causes the magnetically responsive particles to move to a selected location within the test tube. a step of stopping the step of causing relative rotation of the sea urchin; (l) Use the XYZ pipettor to remove the quench buffer from the fifth well. into each of a plurality of test tubes and then into separate wells of the microtiter plate. transfer the sample from each of the plurality of test tubes to the hybridization tube. The degree of binding reaction between the solution and the separate DNA samples can be conveniently assayed. A process that can be done, How to include. 3.請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって 、 前記XYZピペッターがさらに、光学センサと連結し、相対的な回転を起こさせ る前記工程(f)および(j)、ならびにこれを停止させる前記工程(g)およ び(k)が、該XYZピペットの該サンプリングチップを、該光学センサによっ て検出され得る選択された位置に移動させることによって成し遂げられる、 方法。3. A method for performing the nucleic acid hybridization assay according to claim 2, , The XYZ pipettor is further coupled to an optical sensor to cause relative rotation. the above steps (f) and (j), and the steps (g) and and (k) the sampling tip of the XYZ pipette by the optical sensor. This is accomplished by moving the device to a selected location where it can be detected. Method. 4.請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって 、 前記XYZピペッターを用いる前記工程(e)が、該XYZピペッターを用いる 前記工程(d)後の所定の第一期に行われ、該第一期が、前記ハイブリダイゼー ション緩衝液と、前記DNA試料との間の任意の結合反応が、実質的に完了する ことを確実にする時期として規定され、 該XYZピペッターを用いる前記工程(h)が、該XYZピペッターを用いる前 記工程(e)後の所定の第二期に行われ、該第二期が、前記微粒子と、該DNA 試料との間の任意の結合反応が、実質的に完了することを確実にする時期として 規定され、そして、 該XYZピペッターを用いる前記工程(1)が、前記工程(i)後の所定の第三 期に行われ、該第三期が、酵素工程を起こさせることとして規定される、 方法。4. A method for performing the nucleic acid hybridization assay according to claim 2, , The step (e) using the XYZ pipettor uses the XYZ pipettor. carried out in a predetermined first period after the step (d), and the first period includes the hybridization any binding reaction between the reaction buffer and the DNA sample is substantially complete. It is defined as the time to ensure that The step (h) using the XYZ pipettor is performed before using the XYZ pipettor. It is carried out in a predetermined second period after the step (e), and the second period is performed in which the fine particles and the DNA as a time to ensure that any binding reactions with the sample are substantially complete. stipulated, and The step (1) using the the third phase is defined as allowing the enzymatic step to take place; Method. 5.前記XYZピペッターを用いる前記工程(h)および前記洗浄緩衝溶液を移 し、該洗浄緩衝溶液を除去するサブ工程が、連続して複数回繰り返される、請求 項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法。5. Step (h) using the XYZ pipettor and transferring the wash buffer solution. and the sub-step of removing the wash buffer solution is repeated multiple times in succession. A method for performing the nucleic acid hybridization assay according to item 2. 6.請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって 、 前記XYZピペッターが、さらに前記サンプリングチップを洗浄するために洗浄 部と連結され、そして前記複数の試験管の1つに、前記複数のウェルの1つから 溶液を移し、該複数の試験管の1つから溶液を除去するために、該サンプリング チップを使用する毎に、その直後に、該サンプリングチップを洗浄するための該 洗浄部を用いる工程をさらに包含する、 方法。6. A method for performing the nucleic acid hybridization assay according to claim 2, , The XYZ pipettor further cleans the sampling tip. from one of the plurality of wells to one of the plurality of test tubes. the sampling to transfer the solution and remove the solution from one of the plurality of test tubes; Immediately after each use of the tip, apply a treatment for cleaning the sampling tip. further comprising the step of using a cleaning section; Method. 7.請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う方法であって 、 前記ハイブリダイゼーション溶液が、酵素が結合したDNAプローブと、ビオチ ン分子が結合したDNAプローブとを含み、そして 前記磁気反応性粒子にアビジン分子が結合している、方法。7. A method for performing the nucleic acid hybridization assay according to claim 2, , The hybridization solution contains an enzyme-conjugated DNA probe and a biotinylation solution. a DNA probe bound to a DNA molecule, and A method, wherein an avidin molecule is bound to the magnetically responsive particles. 8.前記酵素が蛍光性を示し、そして 蛍光光度計を用いて、前記マイクロタイタープレート中に収容された前記試料を アッセイする工程をさらに包含する、請求項7に記載の核酸ハイブリダイゼーシ ョンアッセイを行う方法。8. the enzyme exhibits fluorescence, and Using a fluorometer, measure the sample contained in the microtiter plate. The nucleic acid hybridization method according to claim 7, further comprising the step of assaying. How to perform a cation assay. 9.前記工程cの前に、熱サイクラー中の前記試料を増幅する工程を行うことを さらに包含する、請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う 方法。9. Before the step c, performing a step of amplifying the sample in a thermal cycler. Performing a nucleic acid hybridization assay according to claim 2, further comprising: Method. 10.前記増幅工程が少なくとも1回繰り返される、請求項9に記載の方法。10. 10. The method of claim 9, wherein the amplification step is repeated at least once. 11.前記工程cの前に、アフィニティー捕捉を用いて試料調製工程を行うこと をさらに包含する、請求項2に記載の核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行 う方法。11. Before step c, performing a sample preparation step using affinity capture. Performing the nucleic acid hybridization assay according to claim 2, further comprising: How to do it. 12.二本鎖核酸から一本鎖核酸を分離するために、磁気反応性粒子を使用する ことを包含する、核酸ハイブリダイゼーションアッセイを行う改良方法。12. Using magnetically responsive particles to separate single-stranded nucleic acids from double-stranded nucleic acids An improved method of performing a nucleic acid hybridization assay, comprising: 13.前記改良が、共有スペーサーを介して安定して結合しているアビジンを有 する前記磁気反応性粒子を使用することをさらに包含する、請求項12に記載の 方法。13. The improvement has avidin stably attached via a covalent spacer. 13. The magnetically responsive particles of claim 12, further comprising using the magnetically responsive particles to Method. 14.複数の炭化水素とアミド残基を交互に含む、共有リンカーを介して結合し たリガンドを有する、磁気反応性粒子を含む物質の組成物。14. Attached via a covalent linker containing multiple alternating hydrocarbon and amide residues 1. A composition of matter comprising magnetically responsive particles having a ligand thereon. 15.前記リンカーが、総数で少なくとも約3個の残基を含む、請求項14に記 載の物質の組成物。15. 15. The linker of claim 14, wherein the linker comprises a total of at least about 3 residues. Composition of substances listed above. 16.前記リガンドが、アビジンまたはストレプトアビジンである、請求項14 に記載の物質の組成物。16. 14. The ligand is avidin or streptavidin. Composition of the substances described in . 17.前記リガンドが、抗体である、請求項14に記載の物質の組成物。17. 15. A composition of matter according to claim 14, wherein the ligand is an antibody. 18.乾燥粒子1mg当り、約100 pmoleより多くのリガンド結合部位 で固定された磁気反応性粒子を含む物質の組成物。18. Approximately more than 100 pmole of ligand binding sites per mg of dry particles A composition of matter comprising magnetically responsive particles immobilized in a composition of matter. 19.前記リガンドが、アビジンまたはストレプトアビジンである、請求項18 に記載の物質の組成物。19. 18. The ligand is avidin or streptavidin. Composition of the substances described in . 20.前記リガンドが、抗体である、請求項18に記載の物質の組成物。20. 19. A composition of matter according to claim 18, wherein the ligand is an antibody. 21.核酸ハイブリダイゼーションアッセイに有用な磁気反応性粒子を生産する 方法であって、 アミンまたはカルボキシル末端基と該磁気反応性粒子とを結合する工程;および 複数の交互の炭化水素およびアミド残基を形成するように、末端アミンまたはカ ルボキシル基を含む部分を連続して加える工程、とを包含する方法。21. Producing magnetically responsive particles useful for nucleic acid hybridization assays A method, coupling an amine or carboxyl end group to the magnetically responsive particles; and terminal amines or carbons to form multiple alternating hydrocarbon and amide residues. successively adding moieties containing carboxyl groups.
JP91507650A 1990-04-06 1991-04-03 Methods and compositions for performing DNA assays Pending JPH05507613A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50590490A 1990-04-06 1990-04-06
US505,904 1990-04-06
PCT/US1991/002323 WO1991015768A1 (en) 1990-04-06 1991-04-03 Process and composition for performing dna assays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05507613A true JPH05507613A (en) 1993-11-04

Family

ID=24012368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP91507650A Pending JPH05507613A (en) 1990-04-06 1991-04-03 Methods and compositions for performing DNA assays

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0523171A1 (en)
JP (1) JPH05507613A (en)
AU (1) AU7575291A (en)
CA (1) CA2080019A1 (en)
WO (1) WO1991015768A1 (en)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995011083A2 (en) * 1993-10-22 1995-04-27 Abbott Laboratories Reaction tube and method of use to minimize contamination
US5871918A (en) * 1996-06-20 1999-02-16 The University Of North Carolina At Chapel Hill Electrochemical detection of nucleic acid hybridization
DE19512368A1 (en) * 1995-04-01 1996-10-02 Boehringer Mannheim Gmbh Nucleic acid release and isolation system
US6919175B1 (en) 1995-04-01 2005-07-19 Roche Diagnostics Gmbh System for releasing and isolating nucleic acids
US6127127A (en) * 1995-06-27 2000-10-03 The University Of North Carolina At Chapel Hill Monolayer and electrode for detecting a label-bearing target and method of use thereof
US6361951B1 (en) 1995-06-27 2002-03-26 The University Of North Carolina At Chapel Hill Electrochemical detection of nucleic acid hybridization
US6387625B1 (en) 1995-06-27 2002-05-14 The University Of North Carolina At Chapel Hill Monolayer and electrode for detecting a label-bearing target and method of use thereof
US6132971A (en) * 1995-06-27 2000-10-17 The University Of North Carolina At Chapel Hill Microelectronic device
AU724600B2 (en) * 1995-06-27 2000-09-28 University Of North Carolina At Chapel Hill, The Electrochemical detection of nucleic acid hybridization
US6180346B1 (en) 1995-06-27 2001-01-30 The Universtiy Of North Carolina At Chapel Hill Electropolymerizable film, and method of making and use thereof
US6346387B1 (en) 1995-06-27 2002-02-12 Xanthon, Inc. Detection of binding reactions using labels detected by mediated catalytic electrochemistry
US5968745A (en) * 1995-06-27 1999-10-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Polymer-electrodes for detecting nucleic acid hybridization and method of use thereof
DE19819447A1 (en) 1998-04-30 1999-11-04 Roche Diagnostics Gmbh Device and method for mixing and washing liquids and / or solids
EP1930078A1 (en) * 1998-05-01 2008-06-11 Gen-Probe Incorporated Method for agitating the contents of a container
US8337753B2 (en) 1998-05-01 2012-12-25 Gen-Probe Incorporated Temperature-controlled incubator having a receptacle mixing mechanism
US7202028B2 (en) 2001-09-24 2007-04-10 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods for the electrochemical detection of multiple target compounds
WO2006099255A2 (en) 2005-03-10 2006-09-21 Gen-Probe Incorporated Systems and methods to perform assays for detecting or quantifying analytes within samples
EP1947463A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-23 Roche Diagnostics GmbH Collection of liquid analytical samples for clinical analytical purpose
DE102007004925B3 (en) * 2007-02-01 2008-04-03 Christian-Albrechts-Universität Zu Kiel Mixing container for mixing liquid materials in analytical chemistry comprises a rod arranged on the lower side of the container and rotating on the container using a ball joint and a weight arranged on both sides of the ball joint
EP2110670A4 (en) * 2007-02-07 2013-03-06 Universal Bio Research Co Ltd Magnetic particle parallel processing apparatus permitting repeated use of container and method of magnetic particle parallel processing permitting repeated use of container
CN103675303B (en) 2010-07-23 2016-02-03 贝克曼考尔特公司 Sensing system
US9046507B2 (en) 2010-07-29 2015-06-02 Gen-Probe Incorporated Method, system and apparatus for incorporating capacitive proximity sensing in an automated fluid transfer procedure
EP2678664B1 (en) 2011-02-24 2019-08-07 Gen-Probe Incorporated Systems and methods for distinguishing optical signals of different modulation frequencies in an optical signal detector
EP2776846B1 (en) 2011-11-07 2019-08-21 Beckman Coulter, Inc. Aliquotter system and workflow
US9482684B2 (en) 2011-11-07 2016-11-01 Beckman Coulter, Inc. Centrifuge system and workflow
US9446418B2 (en) 2011-11-07 2016-09-20 Beckman Coulter, Inc. Robotic arm
JP2014532881A (en) 2011-11-07 2014-12-08 ベックマン コールター, インコーポレイテッド Magnetic braking for specimen transport systems
EP2776844B1 (en) 2011-11-07 2020-09-30 Beckman Coulter, Inc. Specimen container detection
ES2778054T3 (en) 2011-11-07 2020-08-07 Beckman Coulter Inc System and method for transporting sample containers
DE102013200193A1 (en) 2013-01-09 2014-07-10 Hamilton Bonaduz Ag Sample processing system with dosing device and thermocycler

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861705A (en) * 1983-01-31 1989-08-29 Yeda Research And Development Company, Ltd. Method for removing components of biological fluids
US4554088A (en) * 1983-05-12 1985-11-19 Advanced Magnetics Inc. Magnetic particles for use in separations
GB8507706D0 (en) * 1985-03-25 1985-05-01 Genetics Int Inc Magnetic nucleic acid sequences
CH669851A5 (en) * 1986-03-06 1989-04-14 Tecan Ag
AU8173387A (en) * 1986-10-10 1988-05-06 Peter Grandics A novel immunoaffinity purification system
DE3852299T2 (en) * 1987-10-26 1995-07-20 Baxter Diagnostics Inc METHOD FOR PRODUCING MAGNETICALLY SENSITIVE POLYMER PARTICLES AND THE USE THEREOF.
AU2735988A (en) * 1987-12-21 1989-07-13 Amoco Corporation Target and background capture methods with amplification for affinity assays
NO165894C (en) * 1988-05-24 1991-04-24 Gunnar Paulsen METHOD OF ANALYSIS OF GENES.
US5147529A (en) * 1988-08-10 1992-09-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for automatically processing magnetic solid phase reagents
AU640626B2 (en) * 1988-11-21 1993-09-02 Dynal As Nucleic acid probes

Also Published As

Publication number Publication date
CA2080019A1 (en) 1991-10-07
WO1991015768A1 (en) 1991-10-17
AU7575291A (en) 1991-10-30
EP0523171A1 (en) 1993-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05507613A (en) Methods and compositions for performing DNA assays
JP7408229B2 (en) Polynucleotide capture materials and methods for their use
EP0227795B2 (en) Method for performing nucleic acid hybridization assays
JPH05508074A (en) Polynucleotide capture assay using in vitro amplification
NZ223700A (en) Method of assaying nucleic acids
WO1990001564A1 (en) Methods for multiple target analyses through nucleic acid hybridization
CA2258742A1 (en) Padlock probe detection
JPH0743376B2 (en) Nucleic acid sequence assay method and molecular gene probe
US20070037140A1 (en) Methods and compositions for detecting sars virus
US6620586B2 (en) Methods and compositions for analyzing nucleic acids
US5871906A (en) Method for detection of amplified nucleic acid products and related diagnostic assays
AU2020202825B2 (en) Polynucleotide capture materials, and methods of using same
JP2001269197A (en) Immobilized oligonucleotide probe
US5221609A (en) Molecular genetic probe, and method of forming same, assay technique and kit using said molecular genetic probe
AU2013203499B2 (en) Polynucleotide capture materials, and methods of using same
Tu et al. Enzyme-Labeled Oligonucleotides
Osterhaus DNA Hybridization as a Tool in Diagnosing Infectious Diseases. Comparison with Other Methods