JPH09224644A - Ｐｃｒ装置 - Google Patents
Ｐｃｒ装置Info
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- JPH09224644A JPH09224644A JP3472396A JP3472396A JPH09224644A JP H09224644 A JPH09224644 A JP H09224644A JP 3472396 A JP3472396 A JP 3472396A JP 3472396 A JP3472396 A JP 3472396A JP H09224644 A JPH09224644 A JP H09224644A
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- reaction
- heating
- heating block
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微量溶液を用いる生化学関連の反応系におい
て、大量のサンプルの反応を同時もしくは連続的に処理
可能な自動装置を提供する。特に、ＰＣＲ法のように、
多段階に加熱温度を変化させる必要のある反応に適する
ような反応装置を提供する。 【解決手段】 反応液供与部、反応器密閉部、加熱部を
設け、それぞれを運送手段が連結しており、場合によっ
て反応液回収部及び測定部を有する反応装置である。特
に、加熱部は複数のプレ−ト状の加熱ブロックからなる
もの、螺旋状に移動する空隙を有した加熱ブロックから
なるもの、及び複数の水浴からなるものを開発した。
て、大量のサンプルの反応を同時もしくは連続的に処理
可能な自動装置を提供する。特に、ＰＣＲ法のように、
多段階に加熱温度を変化させる必要のある反応に適する
ような反応装置を提供する。 【解決手段】 反応液供与部、反応器密閉部、加熱部を
設け、それぞれを運送手段が連結しており、場合によっ
て反応液回収部及び測定部を有する反応装置である。特
に、加熱部は複数のプレ−ト状の加熱ブロックからなる
もの、螺旋状に移動する空隙を有した加熱ブロックから
なるもの、及び複数の水浴からなるものを開発した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遺伝子工学、タン
パク質工学、細胞工学、免疫等の生化学関連分野におい
て、比較的微量の溶液で加熱を行う各種反応、例えば酵
素反応、免疫反応、化学反応等、特にＰＣＲ法を行う場
合に使用する反応装置に関する。
パク質工学、細胞工学、免疫等の生化学関連分野におい
て、比較的微量の溶液で加熱を行う各種反応、例えば酵
素反応、免疫反応、化学反応等、特にＰＣＲ法を行う場
合に使用する反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】臨床検査、生化学、遺伝子工学の研究分
野で酵素、抗体を利用した反応による目的物質の増幅、
活性測定は広く用いられている。これらの実験操作には
通常、容量１．５ｍｌから２．０ｍｌ程度の微量試験
管、または容量０．２ｍｌ程度のマイクロプレ−トウェ
ルが用いられている。
野で酵素、抗体を利用した反応による目的物質の増幅、
活性測定は広く用いられている。これらの実験操作には
通常、容量１．５ｍｌから２．０ｍｌ程度の微量試験
管、または容量０．２ｍｌ程度のマイクロプレ−トウェ
ルが用いられている。
【０００３】しかし、臨床検査やゲノム解析のような多
サンプル高速処理、自動化が要求される場合これら実験
室レベルの反応器では、反応器の開閉が自動化になじみ
にくい、反応器が識別しにくい、サンプル数が限定され
る等の問題点がある。また、マイクロプレ−トウェルで
は蓋に密閉手段がないためＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓ
ｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）のような高温の反
応になじみにくい。また、微量試験管を反応器として用
いる場合反応後の生成物を光学的に測定する場合、別の
キュベットに移し替えるという操作が新たに発生する。
サンプル高速処理、自動化が要求される場合これら実験
室レベルの反応器では、反応器の開閉が自動化になじみ
にくい、反応器が識別しにくい、サンプル数が限定され
る等の問題点がある。また、マイクロプレ−トウェルで
は蓋に密閉手段がないためＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓ
ｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）のような高温の反
応になじみにくい。また、微量試験管を反応器として用
いる場合反応後の生成物を光学的に測定する場合、別の
キュベットに移し替えるという操作が新たに発生する。
【０００４】ＰＣＲ法は、酵素反応を利用して目的の核
酸を増幅させる手段である。具体的には、反応器内に、
増幅させようとする標的核酸、例えば、標的ＤＮＡ；標
的ＤＮＡと特異的に結合する少なくとも２種のオリゴヌ
クレオチドプライマ−；緩衝液；酵素；ｄＡＴＰ，ｄＣ
ＴＰ，ｄＧＴＰ，ｄＴＴＰのようなデオキシリボヌクレ
オチド３りん酸等を加えて、９５℃前後でのＤＮＡの
１本鎖への変性、５０℃前後での１本鎖ＤＮＡとプラ
イマ−とのアニ−リング、７０℃前後でのＤＮＡポリ
メラ−ゼによるＤＮＡの伸長反応、の３段階の反応を、
加熱温度を変化させることにより繰り返して、所望量の
標的ＤＮＡが得られるまで増幅させるものである。
酸を増幅させる手段である。具体的には、反応器内に、
増幅させようとする標的核酸、例えば、標的ＤＮＡ；標
的ＤＮＡと特異的に結合する少なくとも２種のオリゴヌ
クレオチドプライマ−；緩衝液；酵素；ｄＡＴＰ，ｄＣ
ＴＰ，ｄＧＴＰ，ｄＴＴＰのようなデオキシリボヌクレ
オチド３りん酸等を加えて、９５℃前後でのＤＮＡの
１本鎖への変性、５０℃前後での１本鎖ＤＮＡとプラ
イマ−とのアニ−リング、７０℃前後でのＤＮＡポリ
メラ−ゼによるＤＮＡの伸長反応、の３段階の反応を、
加熱温度を変化させることにより繰り返して、所望量の
標的ＤＮＡが得られるまで増幅させるものである。
【０００５】各段階における加熱温度は標的核酸の種
類、配列、長さ等により変化するため上記の温度には限
られないが、単に加熱温度を変化させる操作のみでＤＮ
Ａを大量に、かつ生物的要因に左右されずに増幅できる
ため、クロ−ニングに替わる核酸増幅法として広く用い
られている。
類、配列、長さ等により変化するため上記の温度には限
られないが、単に加熱温度を変化させる操作のみでＤＮ
Ａを大量に、かつ生物的要因に左右されずに増幅できる
ため、クロ−ニングに替わる核酸増幅法として広く用い
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、微量
溶液を用いる酵素、免疫等の生化学関連の反応系におい
て臨床検査、大規模生化学研究のように大量のサンプル
の反応を同時もしくは連続的に処理可能な反応液の供
与、反応器の密閉、温度制御、反応溶液の加熱、光学測
定、サンプルの識別を連続的に行う自動装置を提供する
ものである。特に、ＰＣＲ法のように、多段階に加熱温
度を変化させる必要のある反応に適するような反応装置
を提供することにある。
溶液を用いる酵素、免疫等の生化学関連の反応系におい
て臨床検査、大規模生化学研究のように大量のサンプル
の反応を同時もしくは連続的に処理可能な反応液の供
与、反応器の密閉、温度制御、反応溶液の加熱、光学測
定、サンプルの識別を連続的に行う自動装置を提供する
ものである。特に、ＰＣＲ法のように、多段階に加熱温
度を変化させる必要のある反応に適するような反応装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、本発明
は、微量溶液の充填、密閉、回収操作が容易で一つの空
隙を有する包装単位が連続した反応器を提供することで
あり、その反応器を使用して連続反応を円滑に実施し得
るような加熱装置を提供する。
は、微量溶液の充填、密閉、回収操作が容易で一つの空
隙を有する包装単位が連続した反応器を提供することで
あり、その反応器を使用して連続反応を円滑に実施し得
るような加熱装置を提供する。
【０００８】反応器の形態の一つは、図２に示すよう
に、少なくとも一個の凹部が設けられた基材とフィルム
からなり、前記フィルムが前記基材に熱溶着または圧着
されることにより前記凹部を密着する事が可能な反応器
であり、医薬品の包装形態であるプレススル−パック
（ＰＴＰ）等に類似した構造のものである。
に、少なくとも一個の凹部が設けられた基材とフィルム
からなり、前記フィルムが前記基材に熱溶着または圧着
されることにより前記凹部を密着する事が可能な反応器
であり、医薬品の包装形態であるプレススル−パック
（ＰＴＰ）等に類似した構造のものである。
【０００９】別の様態は、図３に示すように、開口部を
有する空隙を少なくとも一個有する反応器からなり前記
開口部が熱溶着、圧着または凹凸嵌合により閉塞されて
前記空隙を密閉する事が可能である反応器であり、これ
は、例えば、医薬品の包装形態であるユニットド−ス点
眼薬包装体やポ−ションパック等に類似した構造のもの
である。両反応器とも反応単位は所望量だけ設定するこ
とが可能である。
有する空隙を少なくとも一個有する反応器からなり前記
開口部が熱溶着、圧着または凹凸嵌合により閉塞されて
前記空隙を密閉する事が可能である反応器であり、これ
は、例えば、医薬品の包装形態であるユニットド−ス点
眼薬包装体やポ−ションパック等に類似した構造のもの
である。両反応器とも反応単位は所望量だけ設定するこ
とが可能である。
【００１０】反応装置は反応に伴う一連の操作を連続的
に行うべく、反応液供与部、反応器密閉部、加熱部、反
応液回収部及び運送手段からなり、場合によって分光測
定部、ＩＤ記録部、ＩＤ読みとり部分を有する（図
１）。以下に各部分の詳細を記す。
に行うべく、反応液供与部、反応器密閉部、加熱部、反
応液回収部及び運送手段からなり、場合によって分光測
定部、ＩＤ記録部、ＩＤ読みとり部分を有する（図
１）。以下に各部分の詳細を記す。
【００１１】反応液供与部は所望の反応を構成する。図
４に示すように、各試薬をディスペンサ−により順次空
隙に滴下していく。吐出時間等の吐出条件は試薬の粘性
等の正常により最適化される。
４に示すように、各試薬をディスペンサ−により順次空
隙に滴下していく。吐出時間等の吐出条件は試薬の粘性
等の正常により最適化される。
【００１２】ノズル形状は特に限定されないが、例えば
反応器にすでに試薬の一部が収納されており、更に個別
に試薬を追加するような場合、例えばＰＣＲ反応におい
て塩基、酵素等の必須の溶液はあらかじめ反応器に収納
されており、更に標的ＤＮＡ、プライマ−を追加で反応
溶液に加えるような場合は、反応器の密閉部分を穿刺し
て試薬を加える。従ってこのような場合はノズルの先端
が鋭利であることが好ましい。
反応器にすでに試薬の一部が収納されており、更に個別
に試薬を追加するような場合、例えばＰＣＲ反応におい
て塩基、酵素等の必須の溶液はあらかじめ反応器に収納
されており、更に標的ＤＮＡ、プライマ−を追加で反応
溶液に加えるような場合は、反応器の密閉部分を穿刺し
て試薬を加える。従ってこのような場合はノズルの先端
が鋭利であることが好ましい。
【００１３】また、処理速度を上げるため複数のノズル
で同一試薬、またサンプルに応じた個々の試薬を同時に
複数サンプルに吐出する事も可能である。反応液のは予
めプログラムされていて、反応単位に設置されたＩＤコ
−ドで所望の構成成分を所望量加えることも可能であ
る。
で同一試薬、またサンプルに応じた個々の試薬を同時に
複数サンプルに吐出する事も可能である。反応液のは予
めプログラムされていて、反応単位に設置されたＩＤコ
−ドで所望の構成成分を所望量加えることも可能であ
る。
【００１４】反応器本体、あるいはカバ−フィルムに熱
可塑性樹脂、接着剤、粘着剤が塗布、あるいは成型品の
凹凸嵌合により圧着、熱圧着により密閉可能なように設
計されている。
可塑性樹脂、接着剤、粘着剤が塗布、あるいは成型品の
凹凸嵌合により圧着、熱圧着により密閉可能なように設
計されている。
【００１５】密閉手段が熱融着の場合（図５）、熱可塑
性樹脂が融解する温度の熱を発する治具が所望の部分を
圧迫する。この場合、ヒ−トシ−ラ−は治具形状により
反応器一単位ごと、あるいは複数の反応器を同時に熱融
着する事が可能である。一般的に、酵素等の変性、加熱
による不適当な反応開始を避けるため、ヒ−トシ−ラ−
の熱で反応器の液温上昇を防止するよう、空隙部分の近
傍に加熱部分が来ないよう治具が設計される。
性樹脂が融解する温度の熱を発する治具が所望の部分を
圧迫する。この場合、ヒ−トシ−ラ−は治具形状により
反応器一単位ごと、あるいは複数の反応器を同時に熱融
着する事が可能である。一般的に、酵素等の変性、加熱
による不適当な反応開始を避けるため、ヒ−トシ−ラ−
の熱で反応器の液温上昇を防止するよう、空隙部分の近
傍に加熱部分が来ないよう治具が設計される。
【００１６】密閉手段が接着、粘着、成型品の凹凸嵌合
の場合、反応器は開口部等を圧迫し密閉することができ
る。熱融着の場合と同様圧着は個々に所望の密閉部分を
圧迫する、もしくは複数反応単位を同時に圧着する事も
可能である。圧迫の際に空隙部分を圧迫し反応器を破裂
させないような治具形状が考慮されなければならない。
の場合、反応器は開口部等を圧迫し密閉することができ
る。熱融着の場合と同様圧着は個々に所望の密閉部分を
圧迫する、もしくは複数反応単位を同時に圧着する事も
可能である。圧迫の際に空隙部分を圧迫し反応器を破裂
させないような治具形状が考慮されなければならない。
【００１７】反応加熱部分は所望の温度、時間の反応条
件による反応場を提供する。加熱部分は加熱ブロック、
恒温室、恒温水浴等が考えられる。反応時間は、反応器
が、加熱ブロックと接触する時間あるいは加熱ブロック
内に設けられた反応器が移動可能な空間を通過する時
間、又は恒温室、水浴中に存在する時間、または移動し
ながら通過する時間によって決定される。反応条件が複
数の段階的な反応の場合にはそれぞれの反応条件の加熱
ブロック、恒温室、水浴が設けられる。
件による反応場を提供する。加熱部分は加熱ブロック、
恒温室、恒温水浴等が考えられる。反応時間は、反応器
が、加熱ブロックと接触する時間あるいは加熱ブロック
内に設けられた反応器が移動可能な空間を通過する時
間、又は恒温室、水浴中に存在する時間、または移動し
ながら通過する時間によって決定される。反応条件が複
数の段階的な反応の場合にはそれぞれの反応条件の加熱
ブロック、恒温室、水浴が設けられる。
【００１８】またＰＣＲのようなサイクル反応の場合、
複数の反応条件に設定された加熱ブロックがサイクル的
に反応器に接触する。あるいは、上述の反応場を一定速
度で循環することでサイクル反応が進行する。このよう
なサイクル反応の場合の加熱部を例示する。
複数の反応条件に設定された加熱ブロックがサイクル的
に反応器に接触する。あるいは、上述の反応場を一定速
度で循環することでサイクル反応が進行する。このよう
なサイクル反応の場合の加熱部を例示する。
【００１９】（ 加熱部 ）図６（ａ）、（ｂ） 一定数の反応単位を収納するよう設計された反応単位が
サイクル反応の数の倍数存在し、図に示すように、運搬
手段により第一反応（加熱ブロックＡ）の上に反応器が
設置されると、他の反応単位から切り離され、反応器が
一定時間、一連の反応の加熱ブロック（Ａ，Ｂ，Ｃ）を
移動することによりサイクル反応が行われる。この一連
の加熱ブロックの循環または反応器の循環は進行方向に
垂直で循環しながら、加熱ブロック群は進行方向に移動
していく。切断された次の反応器は新たな加熱ブロック
群に供与され同じく加熱ブロック群内を循環することに
より反応が進行していく（図６ａ）。又、プレ−ト状の
加熱ブロックが、中心軸に取り付けられ、中心軸を中心
として回転するようにする方法もある。（図６ｂ）加熱
ブロック群の構成ブロック数、加熱温度、サイクル数は
反応に応じて任意に設定可能である。なお、運搬手段と
しては、例えば吸着による運搬が可能である。
サイクル反応の数の倍数存在し、図に示すように、運搬
手段により第一反応（加熱ブロックＡ）の上に反応器が
設置されると、他の反応単位から切り離され、反応器が
一定時間、一連の反応の加熱ブロック（Ａ，Ｂ，Ｃ）を
移動することによりサイクル反応が行われる。この一連
の加熱ブロックの循環または反応器の循環は進行方向に
垂直で循環しながら、加熱ブロック群は進行方向に移動
していく。切断された次の反応器は新たな加熱ブロック
群に供与され同じく加熱ブロック群内を循環することに
より反応が進行していく（図６ａ）。又、プレ−ト状の
加熱ブロックが、中心軸に取り付けられ、中心軸を中心
として回転するようにする方法もある。（図６ｂ）加熱
ブロック群の構成ブロック数、加熱温度、サイクル数は
反応に応じて任意に設定可能である。なお、運搬手段と
しては、例えば吸着による運搬が可能である。
【００２０】このようにして反応器は、順次サイクル反
応に一定サイクル供されながら、装置内を移動してい
く。この加熱ブロック群内の循環運動、加熱ブロック群
の進行方向は任意の方向に設定できる。
応に一定サイクル供されながら、装置内を移動してい
く。この加熱ブロック群内の循環運動、加熱ブロック群
の進行方向は任意の方向に設定できる。
【００２１】（ 加熱部 ）図７ 図に示すような円筒形（必ずしも円筒形に限定されな
い）で内部に反応器が螺旋状に移動する空隙を有した加
熱ブロックにおいて、サイクル反応の一連の反応条件の
数だけ、反応時間の比に応じて円周部分の領域が決定さ
れ、一定温度に加熱される。空隙は円柱状の側面を螺旋
状に設けられており、サイクル反応全体の反応時間に応
じて反応速度が設定される。反応器は空隙の一端から、
加熱ブロックに入り所望のサイクル分だけ加熱ブロック
を経た後、加熱ブロックを脱出する。なお、反応器を螺
旋状に移動させる手段としては、反応器を連結させその
最上部の反応器を引き上げる方法、あるいは円筒形を反
対方向に振動を与えながら回転させる方法等がある。
い）で内部に反応器が螺旋状に移動する空隙を有した加
熱ブロックにおいて、サイクル反応の一連の反応条件の
数だけ、反応時間の比に応じて円周部分の領域が決定さ
れ、一定温度に加熱される。空隙は円柱状の側面を螺旋
状に設けられており、サイクル反応全体の反応時間に応
じて反応速度が設定される。反応器は空隙の一端から、
加熱ブロックに入り所望のサイクル分だけ加熱ブロック
を経た後、加熱ブロックを脱出する。なお、反応器を螺
旋状に移動させる手段としては、反応器を連結させその
最上部の反応器を引き上げる方法、あるいは円筒形を反
対方向に振動を与えながら回転させる方法等がある。
【００２２】（ 加熱部 ）図８ 図に示すようにサイクル反応の一連の反応条件の数だけ
設定された、一定温度の水浴を反応器のラインが通過す
るように設定されている。ラインは水浴を反応のサイク
ル数に応じて循環して通過するよう設定されている。一
サイクルを構成する反応時間の比率は、水浴中のライン
の長さに比例し、一サイクル全体の反応時間はラインの
速度により調整可能である。また水浴内のラインの長さ
は水浴内に設けられたアキュ−ムレ−タ−の位置により
調整可能である。以上のような構成で必要な数だけ所望
の反応条件の場を提供できる。
設定された、一定温度の水浴を反応器のラインが通過す
るように設定されている。ラインは水浴を反応のサイク
ル数に応じて循環して通過するよう設定されている。一
サイクルを構成する反応時間の比率は、水浴中のライン
の長さに比例し、一サイクル全体の反応時間はラインの
速度により調整可能である。また水浴内のラインの長さ
は水浴内に設けられたアキュ−ムレ−タ−の位置により
調整可能である。以上のような構成で必要な数だけ所望
の反応条件の場を提供できる。
【００２３】反応回収部は反応終了した反応器より個々
の反応溶液を回収し電気泳動等の次の反応に供与され
る。次の操作まで一旦保存する場合や臨床検査のように
反応終了後の溶液が不要な場合は回収操作は行われな
い。
の反応溶液を回収し電気泳動等の次の反応に供与され
る。次の操作まで一旦保存する場合や臨床検査のように
反応終了後の溶液が不要な場合は回収操作は行われな
い。
【００２４】回収には先端が鋭利なシリンジで反応器の
一部を貫通させ反応溶液を吸引させる方法（図９）と空
隙を圧迫させ開口部から反応液を取り出す方法がある。
後者の場合反応器の一部をくびれさせ弱い力で開口でき
るような手段を設けていてもよい。回収した溶液はシリ
ンジ状のサンプラ−で所望の次の操作部位に供与される
か、あるいは後者の場合は個々の反応器を所望の部位ま
で持っていき圧迫して反応溶液を供与する。いずれの方
法でも回収操作は一包装単位ずつでも複数の包装単位で
おこなっても良い。
一部を貫通させ反応溶液を吸引させる方法（図９）と空
隙を圧迫させ開口部から反応液を取り出す方法がある。
後者の場合反応器の一部をくびれさせ弱い力で開口でき
るような手段を設けていてもよい。回収した溶液はシリ
ンジ状のサンプラ−で所望の次の操作部位に供与される
か、あるいは後者の場合は個々の反応器を所望の部位ま
で持っていき圧迫して反応溶液を供与する。いずれの方
法でも回収操作は一包装単位ずつでも複数の包装単位で
おこなっても良い。
【００２５】反応測定部は反応器内の反応生成物の量を
分光学的にモニタリングするのに用いられる。この場合
には反応器が光学測定可能なように光透過可能で光路長
が一定であることが要求される。図１０に示すように反
応器のラインの一部に暗室を設け特定波長の光を入射す
る発光部と受光部を設ける。可視光の光源としてはタン
グステンランプが主に用いられフィルタ−、プリズム等
により特定波長の光が選択される。受光部には光電子増
倍管が用いられる。また光ファイバ−プロ−ブを用いた
多波長同時測光システムを用いても良い。また、個々の
サンプルの認識のためバ−コ−ドやナンバリングを設置
してもよい。この場合バ−コ−ドは剥離紙のついたロ−
ルの状態で提供され、感熱ラベルもしくは熱転写等によ
り印字され、ライン上の特定の反応器に貼付されてい
く。ナンバリングの場合はインクジェット等が用いられ
る。またバ−コ−ドの読みとりとしてライン上の所望の
部位に半導体レ−ザ−の読みとり部を設けてもよい。
分光学的にモニタリングするのに用いられる。この場合
には反応器が光学測定可能なように光透過可能で光路長
が一定であることが要求される。図１０に示すように反
応器のラインの一部に暗室を設け特定波長の光を入射す
る発光部と受光部を設ける。可視光の光源としてはタン
グステンランプが主に用いられフィルタ−、プリズム等
により特定波長の光が選択される。受光部には光電子増
倍管が用いられる。また光ファイバ−プロ−ブを用いた
多波長同時測光システムを用いても良い。また、個々の
サンプルの認識のためバ−コ−ドやナンバリングを設置
してもよい。この場合バ−コ−ドは剥離紙のついたロ−
ルの状態で提供され、感熱ラベルもしくは熱転写等によ
り印字され、ライン上の特定の反応器に貼付されてい
く。ナンバリングの場合はインクジェット等が用いられ
る。またバ−コ−ドの読みとりとしてライン上の所望の
部位に半導体レ−ザ−の読みとり部を設けてもよい。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００２７】
【実施例１】反応器として図２に示すようなポリプレン
製の直径５８０μｍの半球状のウェルを幅方向に１２
個、等間隔に設けた幅８０ｍｍの長方形、厚さ７００μ
ｍのシ−ト状成型品を真空成形で作成し、ウェル部分を
のぞく成型品の全面にアクリル系粘着剤を塗布した。カ
バ−フィルムは２軸延伸ポリプロピレンフィルムを用い
た。以下のようなＰＣＲ反応装置を作成した。
製の直径５８０μｍの半球状のウェルを幅方向に１２
個、等間隔に設けた幅８０ｍｍの長方形、厚さ７００μ
ｍのシ−ト状成型品を真空成形で作成し、ウェル部分を
のぞく成型品の全面にアクリル系粘着剤を塗布した。カ
バ−フィルムは２軸延伸ポリプロピレンフィルムを用い
た。以下のようなＰＣＲ反応装置を作成した。
【００２８】ロ−ル状に巻かれた反応器が搬送手段によ
り以下の各部分を通過するように設定した。反応液供与
部分として幅方向のウェルに滴下できるように設定した
１２連ディスペンサを３組設定し、第一組目には２０ｍ
ＭＴｒｉｓ−塩酸（ｐＨ８．３）３ｍＭ塩化マグネシウ
ム０．０２％ゼラチンｄＡＴＰ，ｄＣＴＰ，ｄＧＴＰ，
ｄＴＴＰをそれぞれ４００μｍｏｌ／１００μｌ，Ｔａ
ｑＤＮＡポリメラ−ゼ６ｕｎｉｔ／１００μｌからなる
溶液各２５μｌをウェルに滴下できるよう設定し、第二
組目のディスペンサにはオルニチントランスカルバミラ
−ゼ遺伝子の第３エクソンを含む１０６ｂｐの前後２０
ｍｅｒずつの２種のプライマ−それぞれ５００ｐｍｏｌ
／１００μｌ含む溶液を各１０μｌウェルに滴下できる
ように設定した。
り以下の各部分を通過するように設定した。反応液供与
部分として幅方向のウェルに滴下できるように設定した
１２連ディスペンサを３組設定し、第一組目には２０ｍ
ＭＴｒｉｓ−塩酸（ｐＨ８．３）３ｍＭ塩化マグネシウ
ム０．０２％ゼラチンｄＡＴＰ，ｄＣＴＰ，ｄＧＴＰ，
ｄＴＴＰをそれぞれ４００μｍｏｌ／１００μｌ，Ｔａ
ｑＤＮＡポリメラ−ゼ６ｕｎｉｔ／１００μｌからなる
溶液各２５μｌをウェルに滴下できるよう設定し、第二
組目のディスペンサにはオルニチントランスカルバミラ
−ゼ遺伝子の第３エクソンを含む１０６ｂｐの前後２０
ｍｅｒずつの２種のプライマ−それぞれ５００ｐｍｏｌ
／１００μｌ含む溶液を各１０μｌウェルに滴下できる
ように設定した。
【００２９】第三組目のディスペンサには５０μｌの新
生児の血液含浸濾紙を０．８５％生理食塩水に浸績して
得られた白血球をフェノ−ル抽出して得られたＤＮＡ全
量を生理食塩水に溶解したサンプルをサンプラ−より１
サンプルずつ各４０μｌ滴下できるように設定した。各
ウェルの識別のためディスペンサの次に感熱転写でバ−
コ−ドを印字できるよう設定した。
生児の血液含浸濾紙を０．８５％生理食塩水に浸績して
得られた白血球をフェノ−ル抽出して得られたＤＮＡ全
量を生理食塩水に溶解したサンプルをサンプラ−より１
サンプルずつ各４０μｌ滴下できるように設定した。各
ウェルの識別のためディスペンサの次に感熱転写でバ−
コ−ドを印字できるよう設定した。
【００３０】密閉部分は反応プレ−トを幅方向の１２サ
ンプルを１０列分同時に１３０℃、荷重２Kg／cm2で、
１０秒間圧着できるヒ−トシ−ラ−を設定した。またヒ
−トシ−ルした１２０ウェル分のサンプルはヒ−トシ−
ル直後加熱部分の第一ブロックに収納されるよう設定し
た。加熱部分は図６（ｂ）に示す装置を作成した。加熱
ブロックＡは９４℃１．５分、Ｂは４３℃２分、Ｃは７
３℃２分に設定した。加熱を３０サイクル繰り返してＰ
ＣＲを行った。この１組の加熱ブロックを３０組準備
し、ヒ−トシ−ル後のサンプルが順次加熱反応に供与さ
れるよう設定した。反応終了後の溶液はマイクロシリン
ジで全量回収され、電気泳動の所定のウェルに供与され
るよう設定した。サンプルの認識のため、マイクロシリ
ンジの手前にバ−コ−ドリ−ダ−を設置した。
ンプルを１０列分同時に１３０℃、荷重２Kg／cm2で、
１０秒間圧着できるヒ−トシ−ラ−を設定した。またヒ
−トシ−ルした１２０ウェル分のサンプルはヒ−トシ−
ル直後加熱部分の第一ブロックに収納されるよう設定し
た。加熱部分は図６（ｂ）に示す装置を作成した。加熱
ブロックＡは９４℃１．５分、Ｂは４３℃２分、Ｃは７
３℃２分に設定した。加熱を３０サイクル繰り返してＰ
ＣＲを行った。この１組の加熱ブロックを３０組準備
し、ヒ−トシ−ル後のサンプルが順次加熱反応に供与さ
れるよう設定した。反応終了後の溶液はマイクロシリン
ジで全量回収され、電気泳動の所定のウェルに供与され
るよう設定した。サンプルの認識のため、マイクロシリ
ンジの手前にバ−コ−ドリ−ダ−を設置した。
【００３１】この装置の所定の部分に各試薬を収納し反
応を開始した。各反応溶液とブランクとしてＰＣＲ反応
前の混合溶液をＤＮＡマ−カ−（λファ−ジＤＮＡ／Ｈ
ｉｎｄIII分解物）とともに０．８％ＤＮＡアガロ−ス
ゲル電気泳動に供与しエチジウムブロマイド染色を行っ
たところ、ＰＣＲ反応後の溶液では１０６ｂｐ付近にオ
ルニチントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ断
片が目視検出された。反応前の溶液では確認されなかっ
た。
応を開始した。各反応溶液とブランクとしてＰＣＲ反応
前の混合溶液をＤＮＡマ−カ−（λファ−ジＤＮＡ／Ｈ
ｉｎｄIII分解物）とともに０．８％ＤＮＡアガロ−ス
ゲル電気泳動に供与しエチジウムブロマイド染色を行っ
たところ、ＰＣＲ反応後の溶液では１０６ｂｐ付近にオ
ルニチントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ断
片が目視検出された。反応前の溶液では確認されなかっ
た。
【００３２】
【実施例２】反応器は幅５０ｍｍ膜厚５０μｍの２軸延
伸ポリプロピレンフィルム／アクリル系接着剤／無延伸
ポリプロピレンフィルムの複合フィルムを図３に示すよ
うに等間隔に開口部と空隙を形成するようはりあわせ
た。空隙の大きさは２０ｍｍ×２５ｍｍ×１０μｌであ
った。
伸ポリプロピレンフィルム／アクリル系接着剤／無延伸
ポリプロピレンフィルムの複合フィルムを図３に示すよ
うに等間隔に開口部と空隙を形成するようはりあわせ
た。空隙の大きさは２０ｍｍ×２５ｍｍ×１０μｌであ
った。
【００３３】ロ−ル状に巻かれた反応器が搬送手段によ
り以下の各部分を通過するように設定した。反応液供与
部分として３本のディスペンサを３組設定し、１本目に
は２０ｍＭＴｒｉｓ−塩酸（ｐＨ８．３）、３ｍＭ塩化
マグネシウム、０．０２％ゼラチンｄＡＴＰ，ｄＣＴ
Ｐ，ｄＧＴＰ，ｄＴＴＰをそれぞれ４００μｍｏｌｅ／
１００μｌ，ＴａｑＤＮＡポリメラ−ゼ６ｕｎｉｔ／１
００μｌからなる溶液各２５μｌをウエルに滴下できる
よう設定し、２本目のディスペンサにはオルニチントラ
ンスカルバミラ−ゼ遺伝子の第３エクソンを含む１０６
ｂｐの前後２０ｍｅｒずつの２種のプライマ−それぞれ
５００ｐｍｏｌｅ／１００μｌ含む溶液を各１０μｌウ
ェルに滴下できるように設定した。３本目のディスペン
サには５０μｌの新生児の血液含浸濾紙を０．８５％生
理食塩水に浸漬して得られた白血球をフェノ−ル抽出し
て得られたＤＮＡ全量を生理食塩水に溶解したサンプル
をサンプラ−より１サンプルずつ各４０μｌ滴下できる
ように設定した。各ウェルの識別のためディスペンサに
よるＤＮＡサンプル供与直後にインクジェットでナンバ
リングできるよう設定した。
り以下の各部分を通過するように設定した。反応液供与
部分として３本のディスペンサを３組設定し、１本目に
は２０ｍＭＴｒｉｓ−塩酸（ｐＨ８．３）、３ｍＭ塩化
マグネシウム、０．０２％ゼラチンｄＡＴＰ，ｄＣＴ
Ｐ，ｄＧＴＰ，ｄＴＴＰをそれぞれ４００μｍｏｌｅ／
１００μｌ，ＴａｑＤＮＡポリメラ−ゼ６ｕｎｉｔ／１
００μｌからなる溶液各２５μｌをウエルに滴下できる
よう設定し、２本目のディスペンサにはオルニチントラ
ンスカルバミラ−ゼ遺伝子の第３エクソンを含む１０６
ｂｐの前後２０ｍｅｒずつの２種のプライマ−それぞれ
５００ｐｍｏｌｅ／１００μｌ含む溶液を各１０μｌウ
ェルに滴下できるように設定した。３本目のディスペン
サには５０μｌの新生児の血液含浸濾紙を０．８５％生
理食塩水に浸漬して得られた白血球をフェノ−ル抽出し
て得られたＤＮＡ全量を生理食塩水に溶解したサンプル
をサンプラ−より１サンプルずつ各４０μｌ滴下できる
ように設定した。各ウェルの識別のためディスペンサに
よるＤＮＡサンプル供与直後にインクジェットでナンバ
リングできるよう設定した。
【００３４】密閉部分は反応プレ−トを幅方向の１２サ
ンプルを１０列分同時に１３０℃、荷重２Kg／cm2で、
１０秒間圧着できるヒ−トシ−ラ−を設定した。加熱部
分は図８に示す装置を設定した。水浴Ａは９４℃で、Ｂ
は４３℃、Ｃは７３℃に設定した。アキュ−ムレ−タ−
で各水浴中のラインがそれぞれ１．５ｍ，２ｍ，２ｍで
各水浴を１５回通過するよう設定した。装置全体の搬送
速度は１ｍ／分であった。
ンプルを１０列分同時に１３０℃、荷重２Kg／cm2で、
１０秒間圧着できるヒ−トシ−ラ−を設定した。加熱部
分は図８に示す装置を設定した。水浴Ａは９４℃で、Ｂ
は４３℃、Ｃは７３℃に設定した。アキュ−ムレ−タ−
で各水浴中のラインがそれぞれ１．５ｍ，２ｍ，２ｍで
各水浴を１５回通過するよう設定した。装置全体の搬送
速度は１ｍ／分であった。
【００３５】この装置の所定の部分に各試薬を収納し反
応を開始した。反応後の溶液は密閉したまま、電気泳動
に供与するまで冷蔵保存した。
応を開始した。反応後の溶液は密閉したまま、電気泳動
に供与するまで冷蔵保存した。
【００３６】電気泳動装置を設置後、各反応溶液をマイ
クロシリンジで全量取り出し、ブランクとしてＰＣＲ反
応前の混合溶液をＤＮＡマ−カ−（λファ−ジＤＮＡ／
ＨｉｎｄIII分解物）とともに０．８％ＤＮＡアガロ−
スゲル電気泳動に供与しエチジウムブロマイド染色を行
ったところ、ＰＣＲ反応後の溶液では１０６ｂｐ付近に
オルニチントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ
断片が目視検出された。反応前の溶液では確認されなか
つた。
クロシリンジで全量取り出し、ブランクとしてＰＣＲ反
応前の混合溶液をＤＮＡマ−カ−（λファ−ジＤＮＡ／
ＨｉｎｄIII分解物）とともに０．８％ＤＮＡアガロ−
スゲル電気泳動に供与しエチジウムブロマイド染色を行
ったところ、ＰＣＲ反応後の溶液では１０６ｂｐ付近に
オルニチントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ
断片が目視検出された。反応前の溶液では確認されなか
つた。
【００３７】実施例１と、同様の条件で各反応溶液、反
応前の混合溶液、ＤＮＡマ−カ−をアガロ−スゲル電気
泳動に供与し、エチジウムブロマイド染色を行った結
果、ＰＣＲ反応ごの溶液では１０６ｂｐ付近にオルニチ
ントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ断片が目
視検出された。反応前の溶液では確認されなかった。各
ウェルのサンプルのエチジウムブロマイド染色の蛍光強
度はいずれも同程度であった。
応前の混合溶液、ＤＮＡマ−カ−をアガロ−スゲル電気
泳動に供与し、エチジウムブロマイド染色を行った結
果、ＰＣＲ反応ごの溶液では１０６ｂｐ付近にオルニチ
ントランスカルバミラ−ゼと考えられるＤＮＡ断片が目
視検出された。反応前の溶液では確認されなかった。各
ウェルのサンプルのエチジウムブロマイド染色の蛍光強
度はいずれも同程度であった。
【００３８】
【発明の効果】本発明の反応装置を使用することによっ
て、従来反応液供与、反応器密閉、加熱、反応液回収を
それぞれ別個に行っていたのを連続的に行えるようにな
った。従って、迅速に、且つ的確に多数の反応を同時に
実施することができ、多数の反応デ−タを必要とするＰ
ＣＲ等において非常に有益な効果を奏するものである。
て、従来反応液供与、反応器密閉、加熱、反応液回収を
それぞれ別個に行っていたのを連続的に行えるようにな
った。従って、迅速に、且つ的確に多数の反応を同時に
実施することができ、多数の反応デ−タを必要とするＰ
ＣＲ等において非常に有益な効果を奏するものである。
【００３９】
【図１】全体図を示す。
【図２】プレススル−パック型の反応器の斜視図を示
す。
す。
【図３】ユニットド−ス点眼薬包装体型の反応器の斜視
図を示す。
図を示す。
【図４】反応液供与部を示す。
【図５】反応器熱融着による密閉部を示す。
【図６】（ａ）、（ｂ）反応器加熱部のを示す。
【図７】反応器加熱部のを示す。
【図８】反応器加熱部のを示す。
【図９】反応器回収部のうち吸引回収法を示す。
【図１０】反応器測定部を示す。
Claims (14)
- 【請求項１】 ポリメラ−ゼ連鎖反応（ＰＣＲ）装置に
おいて、装置が反応液供与部、反応器密閉部、加熱部を
設け、それぞれを運送手段が連結してなる反応装置。 - 【請求項２】 加熱部が、複数のプレ−ト状の加熱ブロ
ックからなり、各加熱ブロックが所定の温度に設定さ
れ、反応器を順次所定の温度で加熱するようにした請求
項１に記載の反応装置。 - 【請求項３】 加熱部が、反応器が螺旋状に移動する空
隙を有した加熱ブロックであり、螺旋部分の異なる位置
で所定の温度に設定され、反応器を順次所定の温度で加
熱するようにした請求項１に記載の反応装置。 - 【請求項４】 加熱部が複数の水浴からなり、各水浴は
所定の温度及び／又は所定の水浴時間に設定され、反応
器を順次所定の温度で加熱するようにした請求項１に記
載の反応装置。 - 【請求項５】 測定部を有する請求項１に記載の反応装
置。 - 【請求項６】 反応液回収部を有する請求項１に記載の
反応装置。 - 【請求項７】 供与部のノズルが鋭利である請求項１に
記載の反応液供与部。 - 【請求項８】 加熱ブロックを移動するようにした請求
項３に記載の反応装置。 - 【請求項９】 反応器を移動するようにした請求項３に
記載の反応装置。 - 【請求項１０】 加熱ブロックの移動が一軸を中心とし
た円運動によるものである請求項８に記載の反応装置。 - 【請求項１１】 反応器の移動が反応器を吸着すること
により行う請求項９に記載の反応装置。 - 【請求項１２】 反応器の移動を、螺旋状体が反応器の
進行方向と逆に回転し、かつ振動を伴ったものによる請
求項４に記載の反応装置。 - 【請求項１３】 プレ−ト状の加熱ブロックが、複数の
ベルトコンベア上に載置された請求項２に記載の反応装
置。 - 【請求項１４】 プレ−ト状の加熱ブロックが、中心軸
に取り付けられ、中心軸を中心として回転するようにし
た請求項２に記載の反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03472396A JP3813655B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | Ｐｃｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03472396A JP3813655B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | Ｐｃｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09224644A true JPH09224644A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3813655B2 JP3813655B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=12422254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03472396A Expired - Fee Related JP3813655B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | Ｐｃｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3813655B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002513936A (ja) * | 1998-05-01 | 2002-05-14 | ジェン−プロウブ インコーポレイテッド | 自動化診断用分析器および方法 |
| US7264961B2 (en) | 2000-03-08 | 2007-09-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Reaction system for thermal cycling |
| US7404930B2 (en) | 2001-01-29 | 2008-07-29 | Commissariat A L'energie Atomique | Method and system for performing in continuous flow a biological, chemical or biochemical protocol |
| JP2008200006A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyobo Co Ltd | 核酸増幅装置、核酸増幅容器及び核酸増幅方法 |
| WO2012063736A1 (ja) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 遺伝子検査方法及び検査装置 |
| JP2014515271A (ja) * | 2011-05-24 | 2014-06-30 | インヘニー ペーセーエル ベー．フェー | 物質の温度を変えるためのシステム及び方法 |
| US20140193893A1 (en) * | 2011-08-01 | 2014-07-10 | Hitachi High-Technologies Corporation | Genetic test 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 |
| US9372156B2 (en) | 2005-03-10 | 2016-06-21 | Gen-Probe Incorporated | System for processing contents of a receptacle to detect an optical signal emitted by the contents |
| JP2016131520A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | ヤマハ発動機株式会社 | ウェルプレートの移動装置 |
| US9915613B2 (en) | 2011-02-24 | 2018-03-13 | Gen-Probe Incorporated | Systems and methods for distinguishing optical signals of different modulation frequencies in an optical signal detector |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP03472396A patent/JP3813655B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US9150908B2 (en) | 1998-05-01 | 2015-10-06 | Gen-Probe Incorporated | Method for detecting the presence of a nucleic acid in a sample |
| JP2002513936A (ja) * | 1998-05-01 | 2002-05-14 | ジェン−プロウブ インコーポレイテッド | 自動化診断用分析器および方法 |
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| JP2015006201A (ja) * | 1998-05-01 | 2015-01-15 | ジェン−プロウブ インコーポレイテッド | 自動化診断用分析器および方法 |
| US7264961B2 (en) | 2000-03-08 | 2007-09-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Reaction system for thermal cycling |
| US7537927B2 (en) | 2000-03-08 | 2009-05-26 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Reaction system for thermal cycling |
| US7404930B2 (en) | 2001-01-29 | 2008-07-29 | Commissariat A L'energie Atomique | Method and system for performing in continuous flow a biological, chemical or biochemical protocol |
| US10006862B2 (en) | 2005-03-10 | 2018-06-26 | Gen-Probe Incorporated | Continuous process for performing multiple nucleic acid amplification assays |
| US9726607B2 (en) | 2005-03-10 | 2017-08-08 | Gen-Probe Incorporated | Systems and methods for detecting multiple optical signals |
| US9372156B2 (en) | 2005-03-10 | 2016-06-21 | Gen-Probe Incorporated | System for processing contents of a receptacle to detect an optical signal emitted by the contents |
| JP2008200006A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyobo Co Ltd | 核酸増幅装置、核酸増幅容器及び核酸増幅方法 |
| 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 |
| WO2012063736A1 (ja) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 遺伝子検査方法及び検査装置 |
| US9440235B2 (en) | 2010-11-10 | 2016-09-13 | Hitachi High-Technologies Corporation | Genetic testing method and testing apparatus |
| US9915613B2 (en) | 2011-02-24 | 2018-03-13 | Gen-Probe Incorporated | Systems and methods for distinguishing optical signals of different modulation frequencies in an optical signal detector |
| US10641707B2 (en) | 2011-02-24 | 2020-05-05 | Gen-Probe Incorporated | Systems and methods for distinguishing optical signals of different modulation frequencies in an optical signal detector |
| JP2014515271A (ja) * | 2011-05-24 | 2014-06-30 | インヘニー ペーセーエル ベー．フェー | 物質の温度を変えるためのシステム及び方法 |
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| JP3813655B2 (ja) | 2006-08-23 |
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