JPH06319521A - 清浄作業装置 - Google Patents

清浄作業装置

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JPH06319521A
JPH06319521A JP11125893A JP11125893A JPH06319521A JP H06319521 A JPH06319521 A JP H06319521A JP 11125893 A JP11125893 A JP 11125893A JP 11125893 A JP11125893 A JP 11125893A JP H06319521 A JPH06319521 A JP H06319521A
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JP
Japan
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area
amplification
dna
extraction
air
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JP11125893A
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English (en)
Inventor
Katsuto Yagi
克人 八木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PCR法によるDNAの増幅作業における異
物の混入防止を図る清浄作業装置。 【構成】 機材および材料の保管エリア1、DNA抽出
エリア2、DNA増幅エリア3、各エリアに設けたクリ
ーンベンチ内作業空間18の相対的な空気圧力を、保管
エリア1>クリーンベンチ内作業空間18>抽出エリア
2となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は清浄作業装置に係り、遺
伝子DNAの増幅の際に、空気中の浮遊物または実験者
からの汚染物に含まれる他のDNAの影響を受けて研究
・検査の内容または結果に対する信頼性の低下および判
定の誤りを防止するに好適な清浄作業装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、遺伝子の組換え実験、医学研究、
病菌検査等のバイオテクノロジーの分野、特にDNAを
対象とした研究・検査において、DNA増幅にPCR法
が利用されるようになった。PCR法(Polymerase Cha
in Reaction,ポリメラーゼ チェイン リアクション;合
成酵素連鎖反応法)の利用により、目的とする遺伝子D
NAを100万倍にも一挙に増幅することが可能になっ
た。従来法に比べて短時間で比較的簡単に多量の増幅が
可能な利点がある反面、異るDNAの断片が混入したり
して異質のものが増幅されることがあり、増幅結果の信
頼性が著しく低下する問題点があった。最近開発された
PCR法による作業を行うには、一般的に (1)機材及び材料の保管 (2)供試DNAの抽出作業 (3)DNAの増幅作業 を行うエリアが必要であり、それぞれのエリアにおいて
異物混入が発生しないように、空気の清浄化を図ると共
に、各エリア間に空気圧力差を設け、機材の受渡し時に
は機械的手段、または空気的遮断手段により異物混入の
防止を図る必要があるが、異物侵入防止について高度の
信頼性を確保する手段は確立されるに至っていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の問題点に鑑み本
発明は、DNAの増幅は目視による観察ができず異常を
検知することも不可能なDNAの増幅作業中において、
異物侵入に関して信頼性の高い清浄作業装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明の目的は、供試体から遺伝子のDNAの抽出
を行なう抽出エリアと、前記DNAの増幅を行なう増幅
エリアと、前記DNAの抽出と増幅に必要な機材を保管
する保管エリアを有する清浄作業装置において、前記保
管エリアと前記抽出エリアとを隔離する遮蔽手段と、前
記抽出エリアおよび前記増幅エリア内にそれぞれ設けた
清浄作業室と、前記保管エリアと、前記抽出エリアおよ
び前記増幅エリア内の各清浄作業室との間を順次連結し
前記機材の移送を行なう受渡し手段と、前記保管エリア
内は前記各清浄作業室内よりも高圧、かつ、前記各清浄
作業室内は前記抽出エリア内若しくは前記増幅エリア内
よりも高圧に保持する圧力調整手段を備えることを特徴
とする清浄作業装置によって達成される。また、この清
浄作業装置は、少なくとも前記抽出エリア内の清浄作業
室に外界からオールフレッシュ方式による清浄空気を供
給する手段を設けることにより、前記清浄作業室内に空
気が流入しないように構成し、かつ、前記受渡し手段
は、前記抽出エリアと前記増幅エリア相互間で空気が移
動しないように前記圧力調整手段を備えるものである。
【0005】
【作用】
(1)機材及び材料の保管エリアと供試DNAの抽出エ
リア間は、それぞれに空気的に独立したエリアとし、そ
れらの間の受渡しには機械的および空気的に遮断する受
渡し手段を介して行ない、さらに機材及び材料の保管エ
リアの圧力を相対的に正圧にすることにより、抽出され
たDNA断片が浮遊している可能性が高い抽出エリアの
清浄作業室の空気が保管エリアに流入することを防止
し、機材および材料の異物による汚染は防止される。 (2)DNAの抽出エリアでは、清浄作業室でDNAの
抽出作業を行ない、清浄作業室は新鮮外気を全量導入す
る、いわゆるオールフレッシュ方式とし、抽出エリアを
他エリアに対して相対的に正圧に保持することによりエ
リア内に浮遊している異物の混入は防止される。清浄作
業室をオールフレッシュとするのは、DNA断片は3μ
m内外と非常に微小であるから、万一、HEPAまたは
ULPAフィルタによっても補集しきれない状況に対処
するため、循環方式とせずに異物混入を防止しようとす
るものである。DNA断片を確実に補集するフィルタを
用いれば循環方式を採用してもよい。 (3)DNAの抽出エリアと増幅エリア間は、相互に空
気が流入しないように構成され、物品の受渡しは手段
は、機械的および空気的に遮断したパスボックスまたは
運搬箱により行ない、抽出エリア、増幅エリア相互間の
空気の移動は防止されるから、一方のエリアに浮遊して
いる異物は他方のエリアへの移動が防止される。
【0006】
【実施例】
〈第1実施例〉図1は本発明の第1実施例の構成を示す
側面図である。本実施例の清浄作業装置51は機材およ
び材料を保管する保管エリア1、DNAの抽出作業を行
なう抽出エリア2、およびDNAの増幅作業を行なう増
幅エリア3の三つのエリアからなる。保管エリア1には
給気用フィルタユニット9を介して清浄空気が供給さ
れ、これにより保管エリア1はクリーンルームとして機
能するようになっている。保管エリア1内に保管されて
いる機材や材料は、HEPAフィルタ付パスボックス4
を経由し、抽出エリア2に設置された清浄作業室、すな
わち、第1クリーンベンチ5内の作業空間18へ供給さ
れる。受渡し手段、すなわち、パスボックス4内に給気
ダクト8を介してオールフレッシュ方式により供給され
た空気は、パスボックス4に付設された送風機16a
と、HEPAフィルタまたはULPAフィルタ17aに
よって清浄化されている。また、パスボックス4は排気
側管に接続されている。さらに、パスボックス4の扉は
インタロック方式を採用し、この扉の開放時には送風を
停止することにより、空気流が室内に吹出すことがない
ように構成している。
【0007】抽出エリア2内には第1クリーンベンチ5
が設置され、第1クリーンベンチ5は送風機16b及び
HEPAフィルタまたはULPAフィルタ17bを付設
し、作業空間18に清浄空気を供給する。DNAの抽出
作業は第1クリーンベンチ5と作業空間18で行なう
が、この空間は抽出エリア2より圧力が高いので、DN
A抽出時に発生したDNAの断片などは、抽出エリア2
に流出または浮遊することはあっても、第1クリーンベ
ンチ5内に流入はせず、したがって異物が侵入すること
はない。
【0008】第1クリーンベンチ5およびパスボックス
4はオールフレッシュ方式を採用しフィルタでは補集で
きない極く微小なDNA断片の侵入を予防している。D
NAの断片を確実に補集する高性能フィルタを使用する
場合には循環方式も適用が可能である。HEPAフィル
タまたはULPAフィルタの性能としては0.3μmの
微粒体に対し、99.97%以上の捕集能力を有するも
のが要求されている。
【0009】各エリア及びクリーンベンチ内作業空間圧
力の相対的な関係は図示の通りで、(+)は正圧、
(−)は負圧、(+)の個数は相対圧の程度を示す。す
なわち、保管エリア1>クリーンベンチ内作業空間18
>抽出エリア2のようになっており、これらの関係は給
気ダンパ19および排気ダンパ20の開閉調整により維
持される。この相対圧力関係を保ちパスボックス4を使
用して受渡しを行なうことにより、エリア内で空気の逆
流現象は発生せず、機材はもとより、抽出したDNA等
が他の異物により汚染されることはない。因みに本実施
例における各部の圧力は、概ね次のようである。すなわ
ち保管エリア1内の圧力は+5mmAq、パスボックス
4内の圧力は+3mmAq、作業空間18内圧力は+2
mmAq、抽出エリア2、増幅エリア3内の圧力は0、
排気圧力は−5mmAqである。請求項1および請求項
2記載の圧力調整手段とは、例えば実施例の給気ダンパ
19、排気ダンパ20がこれに相当する。
【0010】DNAの増幅エリア3には、抽出エリア2
と同様の清浄作業室、すなわち、第2クリーンベンチ6
が設置され、第2クリーンベンチ6内でDNA増幅作業
が行なわれる。抽出エリア2におけると同様に、第2ク
リーンベンチ6内の作業空間18の圧力は増幅エリア3
内より高い。
【0011】増幅エリア3内ではDNAを多量に増幅す
るのでDNA断片等の浮遊も多く、抽出エリア2と増幅
エリア3との間は、互いに空気の流通を防止する必要が
あるが、特に増幅エリア3から抽出エリア2内への空気
の流入防止対策は極めて重要である。抽出エリア2と増
幅エリア3の間は、排気手段を備えたパスボックス7を
介して受渡しを行なうことにより、パスボックス7内の
相対圧力が最低であるため、パスボックス7がエアバリ
アとなって、相互方向に対する空気の移動を防止するこ
とが可能である。
【0012】上記の通り図1に示す清浄作業装置を使用
することにより、PCR法によるDNAの増幅作業を実
施しても異物の侵入は防止され、高度の作業結果の信頼
性を実現することができる。
【0013】本発明の他の実施例を図2〜5に基づいて
説明する。 〈第2実施例〉図2は、本発明の第2実施例の構成を示
す側面図である。保管エリア1の内部に、クリーンエア
の供給ユニット10とビニールカーテン11を利用して
局部的に仕切って機材の保管エリア1を設置すると共
に、抽出エリア2と増幅エリア3の間を遮断せずに一部
屋続きの構成とすることにより、図1に示した第1実施
例よりも設備を簡易化したものであるが、保管エリア1
>クリーンベンチ内作業空間18>抽出エリア2という
相対的な圧力関係を維持することにより、本実施例によ
っても異物混入防止を図ることができる。
【0014】〈第3実施例〉図3は、本発明の第3実施
例の構成を示す側面図である。第2実施例と同様にクリ
ーンエアの供給ユニット10とビニールカーテン11を
利用して局部的に仕切られた機材の保管エリア1を設置
すると共に、保管エリア1と抽出エリア2の間の機材等
の受渡しには、送風機とHEPAフィルタを備えない通
常の機械的に空気を遮断する扉を有するのみのパスボッ
クス12を用い、かつ、増幅エリア3は保管エリア1、
抽出エリア2とは別棟の部屋とし、抽出エリア2と増幅
エリア3間の機材等の受渡しには移動用ボックス13を
用いて、設備の簡易化を図ったものである。本実施例に
よっても異物の混入を防止することができる。
【0015】〈第4実施例〉図4は、本発明の第4実施
例の構成を示す側面図である。本実施例は第3実施例と
同様、保管エリア1および抽出エリア2と、増幅エリア
3とは別棟に形成され、抽出エリア2の内部に、クリー
ンエア供給ユニット10とビニールカーテン11により
局部的に仕切られた機材および材料の保管エリア1を設
置したものである。外界から保管エリア1内への機材等
の受渡しは、機械的な遮断扉を有するパスボックス12
を介して行なうので、抽出エリア2内の浮遊物によって
汚染されることはない。抽出エリア2と増幅エリア3の
相対圧力関係は図3と同様である。本実施例によっても
異物の混入防止を図ることができる。
【0016】〈第5実施例〉図5は、本発明の第4実施
例の構成を示す側面図である。本実施例は保管エリア1
に給気用フィルタユニット9を備え、増幅エリア3には
クリーンベンチを設置せず、保管エリア1および抽出エ
リア2と、増幅エリア3とは別棟としたものである。本
実施例は極度に設備を簡易化したものであって、増幅作
業は専用装置で行なうことができるから増幅エリア3の
空気清浄度は多少の低下が許される。本実施例によって
も実験の内容によっては十分に異物混入防止効果を得る
ことができる。
【0017】
【発明の効果】本発明の実施により、PCR法によるD
NAの増幅作業において、従来技術では実現が困難であ
った異物混入の問題点が解決され、研究および検査結果
に対する信頼性を著しく向上させ顕著な効果を奏するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成を示す側面図であ
る。
【図2】本発明の第2実施例の構成を示す側面図であ
る。
【図3】本発明の第3実施例の構成を示す側面図であ
る。
【図4】本発明の第4実施例の構成を示す側面図であ
る。
【図5】本発明の第5実施例の構成を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
1…作業機材の保管エリア 2…DNA抽出エ
リア 3…DNAの増幅エリア 4…HEPAフィ
ルタ付パスボックス 5…第1クリーンベンチ 6…第2クリーン
ベンチ 7…排気付パスボックス 8…給気ダクト 9…給気用フィルタユニット 10…クリーンエア
供給ユニット 11…ビニールカーテン 12…パスボック
ス 13…移動用ボックス 14…作業用テー
ブル 15…機材、材料の受渡し方向 16a、16b…
送風機 17a、17b…HEPAフィルタまたはULPAフィ
ルタ 18…クリーンベンチ内作業空間 19…給気ダンパ 20…排気ダンパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試体から遺伝子のDNAの抽出を行な
    う抽出エリアと、前記DNAの増幅を行なう増幅エリア
    と、前記DNAの抽出と増幅に必要な機材を保管する保
    管エリアを有する清浄作業装置において、 前記保管エリアと前記抽出エリアとを隔離する遮蔽手段
    と、 前記抽出エリアおよび前記増幅エリア内にそれぞれ設け
    た清浄作業室と、 前記保管エリアと、前記抽出エリアおよび前記増幅エリ
    ア内の各清浄作業室との間を順次連結し前記機材の移送
    を行なう受渡し手段と、 前記保管エリア内は前記各清浄作業室内よりも高圧、か
    つ、前記各清浄作業室内は前記抽出エリア内若しくは前
    記増幅エリア内よりも高圧に保持する圧力調整手段を備
    えることを特徴とする清浄作業装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも前記抽出エリア内の清浄作業
    室に外界からオールフレッシュ方式による清浄空気を供
    給する手段を設けることにより、前記清浄作業室内に空
    気が流入しないように構成したことを特徴とする請求項
    1記載の清浄作業装置。
  3. 【請求項3】 前記受渡し手段は、前記抽出エリアと前
    記増幅エリア相互間で空気が移動しないように前記圧力
    調整手段を備えることを特徴とする請求項1記載の清浄
    作業装置。
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