JPH10239240A - 自動ｄｎａプローブ装置 - Google Patents
自動ｄｎａプローブ装置Info
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- JPH10239240A JPH10239240A JP4037297A JP4037297A JPH10239240A JP H10239240 A JPH10239240 A JP H10239240A JP 4037297 A JP4037297 A JP 4037297A JP 4037297 A JP4037297 A JP 4037297A JP H10239240 A JPH10239240 A JP H10239240A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自動化に適し、制御が容易で、測定単価の安い
ＤＮＡプローブ装置を提供する。 【解決手段】電気化学発光検出器と独立に移動すること
が可能な作用電極と、測定項目に対応する既知配列のポ
リヌクレオチド１本鎖プローブの溶液と、電気化学発光
反応を有する金属錯体溶液と、電気化学発光の還元試薬
と、試料溶液に挿入並びに離脱が可能な外部電極と、予
め決められた手順の電圧を作用電極と外部電極間に印加
する電源と、電気化学発光検出器とで構成される自動Ｄ
ＮＡプローブ装置。
ＤＮＡプローブ装置を提供する。 【解決手段】電気化学発光検出器と独立に移動すること
が可能な作用電極と、測定項目に対応する既知配列のポ
リヌクレオチド１本鎖プローブの溶液と、電気化学発光
反応を有する金属錯体溶液と、電気化学発光の還元試薬
と、試料溶液に挿入並びに離脱が可能な外部電極と、予
め決められた手順の電圧を作用電極と外部電極間に印加
する電源と、電気化学発光検出器とで構成される自動Ｄ
ＮＡプローブ装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生化学分析技術の
内、遺伝子診断技術に関する。
内、遺伝子診断技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡプローブ法は、細胞内のウイルス
の存在確認やその種類の同定などに有効であり、近年の
感染症への関心の高まりにより、非常に重要な診断技術
となっている。また、最近のＤＮＡシーケンス技術の進
歩により、ヒト・ゲノムの病理情報を診断へ応用する例
が報告され、その重要性はさらに高まっている。
の存在確認やその種類の同定などに有効であり、近年の
感染症への関心の高まりにより、非常に重要な診断技術
となっている。また、最近のＤＮＡシーケンス技術の進
歩により、ヒト・ゲノムの病理情報を診断へ応用する例
が報告され、その重要性はさらに高まっている。
【０００３】ＤＮＡプローブ法は、分子ハイブリダイゼ
ーションの原理に基づく。以下に、その原理を簡単に説
明する。
ーションの原理に基づく。以下に、その原理を簡単に説
明する。
【０００４】２本鎖ＤＮＡは、加熱処理等により容易に
１本鎖ＤＮＡに解離する。それにより得られたＤＮＡ溶
液に、外部より任意のポリヌクレオチド鎖を導入する
と、ＤＮＡ鎖に導入したポリヌクレオチド鎖と相補的な
部分が存在する場合にのみ、ＤＮＡ鎖とポリヌクレオチ
ド鎖は結合する。解離した１本鎖ＤＮＡを予め固相に固
定し、外部より導入するポリヌクレオチド鎖には予め標
識化している場合、ＤＮＡ鎖に導入したポリヌクレオチ
ド鎖と相補的な部分が存在する場合にのみ固相に標識が
固定化される。この標識を測定することにより、ＤＮＡ
鎖とポリヌクレオチド鎖が相補的であるか否かが測定で
きる。
１本鎖ＤＮＡに解離する。それにより得られたＤＮＡ溶
液に、外部より任意のポリヌクレオチド鎖を導入する
と、ＤＮＡ鎖に導入したポリヌクレオチド鎖と相補的な
部分が存在する場合にのみ、ＤＮＡ鎖とポリヌクレオチ
ド鎖は結合する。解離した１本鎖ＤＮＡを予め固相に固
定し、外部より導入するポリヌクレオチド鎖には予め標
識化している場合、ＤＮＡ鎖に導入したポリヌクレオチ
ド鎖と相補的な部分が存在する場合にのみ固相に標識が
固定化される。この標識を測定することにより、ＤＮＡ
鎖とポリヌクレオチド鎖が相補的であるか否かが測定で
きる。
【０００５】標識は、通常アイソトープが用いられる。
また、最近では酵素免疫法等で用いられる酵素や、化学
発光標識を利用する例も報告されている。
また、最近では酵素免疫法等で用いられる酵素や、化学
発光標識を利用する例も報告されている。
【０００６】固相としては、ガラス板が多く利用され
る。また、測定の自動化への要求に伴い、磁性微粒子を
利用した測定法も報告されている。
る。また、測定の自動化への要求に伴い、磁性微粒子を
利用した測定法も報告されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のＤＮＡプローブ
法では、予め何らかの標識をプローブに固定する必要が
あり、測定コストが高いという課題がある。また、アイ
ソトープを標識に用いる場合、それ自体が高価な点や、
放射線の取り扱いにおける安全性や廃棄の欠点などが指
摘されている。他方、酵素を用いる場合は測定の感度が
悪く、化学発光を利用する場合は反応制御が難しい点が
指摘されている。
法では、予め何らかの標識をプローブに固定する必要が
あり、測定コストが高いという課題がある。また、アイ
ソトープを標識に用いる場合、それ自体が高価な点や、
放射線の取り扱いにおける安全性や廃棄の欠点などが指
摘されている。他方、酵素を用いる場合は測定の感度が
悪く、化学発光を利用する場合は反応制御が難しい点が
指摘されている。
【０００８】また、従来のＤＮＡプローブ法では、予め
ＤＮＡを固相に固定化する必要があり、自動化が難し
い。また、磁性微粒子の利用も、固定化技術が複雑であ
ること、及び測定単価が高いことが指摘されている。
ＤＮＡを固相に固定化する必要があり、自動化が難し
い。また、磁性微粒子の利用も、固定化技術が複雑であ
ること、及び測定単価が高いことが指摘されている。
【０００９】以上の理由から、自動化に適し、制御が容
易で、測定単価の安いＤＮＡプローブ装置が求められて
いる。
易で、測定単価の安いＤＮＡプローブ装置が求められて
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は電気化学発光検出器と独立に移動すること
が可能な作用電極と、測定項目に対応する既知配列のポ
リヌクレオチド１本鎖プローブの溶液と、電気化学発光
反応を有する金属錯体溶液と、電気化学発光の還元試薬
と、試料溶液に挿入並びに離脱が可能な外部電極と、予
め決められた手順の電圧を作用電極と外部電極間に印加
する電源と、電気化学発光検出器とで構成される自動Ｄ
ＮＡプローブ装置を提供する。
め、本発明は電気化学発光検出器と独立に移動すること
が可能な作用電極と、測定項目に対応する既知配列のポ
リヌクレオチド１本鎖プローブの溶液と、電気化学発光
反応を有する金属錯体溶液と、電気化学発光の還元試薬
と、試料溶液に挿入並びに離脱が可能な外部電極と、予
め決められた手順の電圧を作用電極と外部電極間に印加
する電源と、電気化学発光検出器とで構成される自動Ｄ
ＮＡプローブ装置を提供する。
【００１１】さらに、上記課題は、上記作用電極がアル
ミニウム化合物である自動ＤＮＡプローブ装置により達
成される。
ミニウム化合物である自動ＤＮＡプローブ装置により達
成される。
【００１２】
（第一の実施例）図１は、本発明の自動ＤＮＡプローブ
装置の概略図である。本発明は、サンプル挿入部１と、
ＤＮＡ反応部２と、電気化学発光（ＥＣＬ）反応検出部
３と、サンプル容器搬送装置４と、全体の制御及び信号
処理を行う制御部５に大別される。また、各部は以下に
述べる構成となっている。
装置の概略図である。本発明は、サンプル挿入部１と、
ＤＮＡ反応部２と、電気化学発光（ＥＣＬ）反応検出部
３と、サンプル容器搬送装置４と、全体の制御及び信号
処理を行う制御部５に大別される。また、各部は以下に
述べる構成となっている。
【００１３】サンプル挿入部１には、測定を行うサンプ
ルが分注されている複数のサンプル容器１１がある。こ
のサンプル容器は、図２で示す様に、容器内部の一部分
にアルミニウム化合物で構成される作用電極２１と電極
からの信号線２２を有する。なお、このサンプル容器
は、サンプル容器搬送装置４により、サンプル挿入部１
からＤＮＡ反応部２，ＥＣＬ反応検出部３へと搬送さ
れ、ＥＣＬ反応検出部にて後に述べる測定を行った後、
破棄される。
ルが分注されている複数のサンプル容器１１がある。こ
のサンプル容器は、図２で示す様に、容器内部の一部分
にアルミニウム化合物で構成される作用電極２１と電極
からの信号線２２を有する。なお、このサンプル容器
は、サンプル容器搬送装置４により、サンプル挿入部１
からＤＮＡ反応部２，ＥＣＬ反応検出部３へと搬送さ
れ、ＥＣＬ反応検出部にて後に述べる測定を行った後、
破棄される。
【００１４】図３は、ＤＮＡ反応部の概略図である。Ｄ
ＮＡ反応部は、本装置の各測定項目に対応するプローブ
試薬パック３１と、同試薬用分注器３２と、外部電極３
３と、電源３４と、サンプル容器の信号線２２に接続す
る信号接続線３５で構成される。プローブ試薬は、検定
する既知塩基配列と相補的に結合するポリヌクレオチド
１本鎖（プローブ）の溶液である。
ＮＡ反応部は、本装置の各測定項目に対応するプローブ
試薬パック３１と、同試薬用分注器３２と、外部電極３
３と、電源３４と、サンプル容器の信号線２２に接続す
る信号接続線３５で構成される。プローブ試薬は、検定
する既知塩基配列と相補的に結合するポリヌクレオチド
１本鎖（プローブ）の溶液である。
【００１５】図４は、ＥＣＬ反応検出部の概略図であ
る。ＥＣＬ反応検出部は、ＥＣＬ反応を有する金属錯体
試薬４１と、洗浄溶液４２と、ＥＣＬ反応を誘導する反
応試薬４３と、それら試薬及び溶液を分注及び排出する
分注排出器４４と、光検出器４５と、外部電極４６と、
参照電極４７と、電源４８と、サンプル容器の信号線２
２に接続する信号接続線４９で構成される。また信号線
４５１が、光検出器４５より制御部５に延びている。
る。ＥＣＬ反応検出部は、ＥＣＬ反応を有する金属錯体
試薬４１と、洗浄溶液４２と、ＥＣＬ反応を誘導する反
応試薬４３と、それら試薬及び溶液を分注及び排出する
分注排出器４４と、光検出器４５と、外部電極４６と、
参照電極４７と、電源４８と、サンプル容器の信号線２
２に接続する信号接続線４９で構成される。また信号線
４５１が、光検出器４５より制御部５に延びている。
【００１６】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置の機能
を、以下に説明する。本装置は、DNAサンプルの全体或
いは一部に、ある既知の関心のある塩基配列が存在する
か否かを検定するものである。図５は、本装置のサンプ
ルを模式的に示した説明図である。使用するＤＮＡサン
プルは、予め何れかの方法により１本鎖化したものを用
いる。５１は、１本鎖化したＤＮＡサンプルである。図
中の５２，５３，５４，５５は、それぞれＤＮＡのアデ
ニン，チミン，グアシン，シトシンを示している。簡単
のため、ＤＮＡは１本だけ記述した。これらの塩基は、
アデニンとチミン、及びグアシンとシトシンがそれぞれ
相補的に結合できる。また、図中の５６及び５７は、そ
れぞれＤＮＡの３末端及び５末端を示すこととする。
を、以下に説明する。本装置は、DNAサンプルの全体或
いは一部に、ある既知の関心のある塩基配列が存在する
か否かを検定するものである。図５は、本装置のサンプ
ルを模式的に示した説明図である。使用するＤＮＡサン
プルは、予め何れかの方法により１本鎖化したものを用
いる。５１は、１本鎖化したＤＮＡサンプルである。図
中の５２，５３，５４，５５は、それぞれＤＮＡのアデ
ニン，チミン，グアシン，シトシンを示している。簡単
のため、ＤＮＡは１本だけ記述した。これらの塩基は、
アデニンとチミン、及びグアシンとシトシンがそれぞれ
相補的に結合できる。また、図中の５６及び５７は、そ
れぞれＤＮＡの３末端及び５末端を示すこととする。
【００１７】本装置は、１回の測定に１サンプル容器を
使用するため、一つのサンプルに対し複数の項目を測定
する場合は、その項目数分だけサンプル容器に分注する
必要がある。これらのサンプル容器は、サンプル容器搬
送装置によりＤＮＡ反応部に搬送される。ＤＮＡ反応部
は、搬送されたサンプル容器に対し測定項目に応じた規
定量のプローブ試薬３１を導入し、同容器をＤＮＡ相補
結合が起こる条件に設定する。
使用するため、一つのサンプルに対し複数の項目を測定
する場合は、その項目数分だけサンプル容器に分注する
必要がある。これらのサンプル容器は、サンプル容器搬
送装置によりＤＮＡ反応部に搬送される。ＤＮＡ反応部
は、搬送されたサンプル容器に対し測定項目に応じた規
定量のプローブ試薬３１を導入し、同容器をＤＮＡ相補
結合が起こる条件に設定する。
【００１８】その結果、図６(ａ)で示すように、サンプ
ルＤＮＡ６１の全体或いは一部に、導入したプローブ６
２と完全に相補的な部分が存在する場合にはサンプルＤ
ＮＡ６１とプローブ６２は結合する。しかし、図６
（ｂ）の６３及び６４の様に、完全には相補的でない場
合は、サンプルＤＮＡ６５とプローブ６２は結合しな
い。
ルＤＮＡ６１の全体或いは一部に、導入したプローブ６
２と完全に相補的な部分が存在する場合にはサンプルＤ
ＮＡ６１とプローブ６２は結合する。しかし、図６
（ｂ）の６３及び６４の様に、完全には相補的でない場
合は、サンプルＤＮＡ６５とプローブ６２は結合しな
い。
【００１９】その後、図７で示すように、サンプル容器
の作用電極２１と信号接続線３５を接続し、サンプル容
器に外部電極３３を挿入して、サンプル中のＤＮＡが作
用電極側に泳動される様に、サンプルのｐＨに応じた電
圧を電極２１と３３の間に印加すると、サンプル中のＤ
ＮＡは作用電極側に泳動し、ＤＮＡのリン酸基と作用電
極２１のアルミニウムが結合してＤＮＡ７１は電極２１
の表面に固定化される。
の作用電極２１と信号接続線３５を接続し、サンプル容
器に外部電極３３を挿入して、サンプル中のＤＮＡが作
用電極側に泳動される様に、サンプルのｐＨに応じた電
圧を電極２１と３３の間に印加すると、サンプル中のＤ
ＮＡは作用電極側に泳動し、ＤＮＡのリン酸基と作用電
極２１のアルミニウムが結合してＤＮＡ７１は電極２１
の表面に固定化される。
【００２０】ＤＮＡ反応部により処理が行われたサンプ
ル容器は、ＥＣＬ反応検出部へと搬送される。ＥＣＬ反
応検出部は、まずサンプル容器に金属錯体試薬４１を規
定量導入する。この金属錯体は、例えばルテニウムトリ
フェナントロリンを利用する。この金属錯体は、ＤＮＡ
の２本鎖構造に配位する性質を有する。ＤＮＡとプロー
ブが結合している場合、図８（ａ）で示す様に、金属錯
体の一部はその結合部に配位する（図中８１）。一方、
ＤＮＡとプローブが結合していない場合、図８（ｂ）で
示す様に金属錯体は配位しない（図中８２）。その後、
分注排出器４４を用い、サンプル容器内への洗浄溶液４
２の注入、及び容器内溶液の排出を１回から数回行う。
すると、サンプル溶液中に単独に存在する金属錯体８２
は排出され、金属錯体が配位している場合にのみ、錯体
がサンプル容器内の作用電極近傍に残留する。なお、こ
の洗浄溶液は、例えば純水を利用する。また、ある種の
界面活性剤を含む場合もある。
ル容器は、ＥＣＬ反応検出部へと搬送される。ＥＣＬ反
応検出部は、まずサンプル容器に金属錯体試薬４１を規
定量導入する。この金属錯体は、例えばルテニウムトリ
フェナントロリンを利用する。この金属錯体は、ＤＮＡ
の２本鎖構造に配位する性質を有する。ＤＮＡとプロー
ブが結合している場合、図８（ａ）で示す様に、金属錯
体の一部はその結合部に配位する（図中８１）。一方、
ＤＮＡとプローブが結合していない場合、図８（ｂ）で
示す様に金属錯体は配位しない（図中８２）。その後、
分注排出器４４を用い、サンプル容器内への洗浄溶液４
２の注入、及び容器内溶液の排出を１回から数回行う。
すると、サンプル溶液中に単独に存在する金属錯体８２
は排出され、金属錯体が配位している場合にのみ、錯体
がサンプル容器内の作用電極近傍に残留する。なお、こ
の洗浄溶液は、例えば純水を利用する。また、ある種の
界面活性剤を含む場合もある。
【００２１】サンプル溶液中に単独に存在する金属錯体
８２が完全に排出された後、サンプル容器に反応試薬４
３を規定量導入する。この反応試薬は、ＥＣＬ反応の還
元剤の溶液であり、還元剤としては例えばトリプロピル
アミンを利用する。
８２が完全に排出された後、サンプル容器に反応試薬４
３を規定量導入する。この反応試薬は、ＥＣＬ反応の還
元剤の溶液であり、還元剤としては例えばトリプロピル
アミンを利用する。
【００２２】その後、図９の様に、サンプル容器の作用
電極２１と信号接続線４９を接続し、サンプル容器に外
部電極４６と参照電極４７を挿入する。そして、参照電
極４７によりサンプル溶液中の溶液電位を測定しなが
ら、同溶液電位と作用電極電位がＥＣＬ反応を誘起する
条件となるように作用電極２１と外部電極４６の間に電
圧を印加すると、金属錯体が残存している場合はＥＣＬ
反応の発光が光検出器４５により検出され、残存してい
ない場合は発光が検出されない。この結果、発光が検出
されればＤＮＡの全体或いは一部とプローブは相補的で
あったことを意味し、発光が検出されなければ相補的で
なかったことを意味する。即ち、ＤＮＡプローブが完了
する。
電極２１と信号接続線４９を接続し、サンプル容器に外
部電極４６と参照電極４７を挿入する。そして、参照電
極４７によりサンプル溶液中の溶液電位を測定しなが
ら、同溶液電位と作用電極電位がＥＣＬ反応を誘起する
条件となるように作用電極２１と外部電極４６の間に電
圧を印加すると、金属錯体が残存している場合はＥＣＬ
反応の発光が光検出器４５により検出され、残存してい
ない場合は発光が検出されない。この結果、発光が検出
されればＤＮＡの全体或いは一部とプローブは相補的で
あったことを意味し、発光が検出されなければ相補的で
なかったことを意味する。即ち、ＤＮＡプローブが完了
する。
【００２３】なお、本実施例の簡略化した実施例とし
て、ＥＣＬ反応検出部において参照電極を省略し、作用
電極と外部電極の間の電位を予め設定しておく方法も可
能である。
て、ＥＣＬ反応検出部において参照電極を省略し、作用
電極と外部電極の間の電位を予め設定しておく方法も可
能である。
【００２４】（第二の実施例）本発明の第二の実施例と
して、サンプルＤＮＡとプローブが相補的であり且つサ
ンプルＤＮＡと比較しプローブの塩基長が短い場合、Ｅ
ＣＬ検出を高感度化する改良について説明する。本実施
例では、サンプルとプローブの相補的結合に対する評価
は、第一の実施例と同様に行う。その結果得られるサン
プル容器は、先に記述した図６（ａ）或いは（ｂ）であ
る。本実施例では、このサンプルに対し、プローブをプ
ライマとする相補鎖合成を行うことが特徴である。
して、サンプルＤＮＡとプローブが相補的であり且つサ
ンプルＤＮＡと比較しプローブの塩基長が短い場合、Ｅ
ＣＬ検出を高感度化する改良について説明する。本実施
例では、サンプルとプローブの相補的結合に対する評価
は、第一の実施例と同様に行う。その結果得られるサン
プル容器は、先に記述した図６（ａ）或いは（ｂ）であ
る。本実施例では、このサンプルに対し、プローブをプ
ライマとする相補鎖合成を行うことが特徴である。
【００２５】図１０は、図６（ａ）と同様に、サンプル
ＤＮＡ１０１とプローブ１０２が相補的に結合した場合
である。本実施例では、ＤＮＡ反応部において、サンプ
ル容器にフラグメント１０３を導入し、プローブ１０２
の３末端側１０４より相補鎖合成を行う。１０５は、相
補鎖合成により延長された部分である。相補鎖合成によ
り、サンプルＤＮＡの２重結合部分の長さを増幅するこ
とが可能となり、後段の金属錯体導入時に配位する金属
錯体の量を増加することができる。その結果、ＥＣＬ反
応の発光量が増加し検出の高感度化が達成される。
ＤＮＡ１０１とプローブ１０２が相補的に結合した場合
である。本実施例では、ＤＮＡ反応部において、サンプ
ル容器にフラグメント１０３を導入し、プローブ１０２
の３末端側１０４より相補鎖合成を行う。１０５は、相
補鎖合成により延長された部分である。相補鎖合成によ
り、サンプルＤＮＡの２重結合部分の長さを増幅するこ
とが可能となり、後段の金属錯体導入時に配位する金属
錯体の量を増加することができる。その結果、ＥＣＬ反
応の発光量が増加し検出の高感度化が達成される。
【００２６】（第三の実施例）本発明の第三の実施例と
して、プローブの片方の末端或いは両端にＤＮＡを切断
する作用を有する酵素を付属する場合を説明する。本発
明では、ＥＣＬ反応に関与する金属錯体は、相補的結合
が起きた２重鎖部分に配位するため、相補結合評価後の
ＤＮＡサンプルの１重部分は検出に関与しない。さら
に、ＤＮＡを作用電極表面へ固定化する過程において、
余分な１重鎖部分は２重鎖部分が電極へ接近する場合の
障害となり、検出感度の低下を引き起こす。そのため本
実施例では、ＤＮＡ切断酵素を用いてＤＮＡの１重鎖部
分を切断する。
して、プローブの片方の末端或いは両端にＤＮＡを切断
する作用を有する酵素を付属する場合を説明する。本発
明では、ＥＣＬ反応に関与する金属錯体は、相補的結合
が起きた２重鎖部分に配位するため、相補結合評価後の
ＤＮＡサンプルの１重部分は検出に関与しない。さら
に、ＤＮＡを作用電極表面へ固定化する過程において、
余分な１重鎖部分は２重鎖部分が電極へ接近する場合の
障害となり、検出感度の低下を引き起こす。そのため本
実施例では、ＤＮＡ切断酵素を用いてＤＮＡの１重鎖部
分を切断する。
【００２７】図１１（ａ）は、図６(ａ）と同様に、サ
ンプルＤＮＡ１１１とプローブ１１２が相補的に結合し
た場合である。ただし本実施例では、プローブ１１２の
両端にＤＮＡを切断する作用を有する酵素１１３及び１
１４を付属している。サンプルＤＮＡ１１１とプローブ
１１２の相補結合により、酵素１１３及び１１４はサン
プルＤＮＡに接近し、ＤＮＡの部分１１５及び１１６を
切断する(図１１(ｂ))。その結果、サンプルＤＮＡの不
要な１重鎖部分１１７及び１１８を除去することができ
る。
ンプルＤＮＡ１１１とプローブ１１２が相補的に結合し
た場合である。ただし本実施例では、プローブ１１２の
両端にＤＮＡを切断する作用を有する酵素１１３及び１
１４を付属している。サンプルＤＮＡ１１１とプローブ
１１２の相補結合により、酵素１１３及び１１４はサン
プルＤＮＡに接近し、ＤＮＡの部分１１５及び１１６を
切断する(図１１(ｂ))。その結果、サンプルＤＮＡの不
要な１重鎖部分１１７及び１１８を除去することができ
る。
【００２８】（第四の実施例）本発明の第二の実施例と
第三の実施例を併用することにより、装置の検出能力は
大幅に向上する。図１２(ａ）は、図６(ａ）と同様に、
サンプルＤＮＡ１２１とプローブ１２２が相補的に結合
した場合である。ただし本実施例では、プローブ１２２
の５末端側にＤＮＡを切断する作用を有する酵素１２３
を付属している。サンプルＤＮＡ１２１とプローブ１２
２の相補結合により、酵素１２３はサンプルＤＮＡに接
近し、ＤＮＡの部分１２４を切断する（図１２(ｂ)）。
その後、サンプル容器にフラグメント１２５を導入し、
プローブ１２２の３末端側１２６より相補鎖合成を行
う。１２７は、相補鎖合成により延長された部分であ
る。これにより、サンプルＤＮＡは、不要な１重鎖部分
の除去と、２重鎖部分の増幅が達成され、検出感度の向
上ができる。
第三の実施例を併用することにより、装置の検出能力は
大幅に向上する。図１２(ａ）は、図６(ａ）と同様に、
サンプルＤＮＡ１２１とプローブ１２２が相補的に結合
した場合である。ただし本実施例では、プローブ１２２
の５末端側にＤＮＡを切断する作用を有する酵素１２３
を付属している。サンプルＤＮＡ１２１とプローブ１２
２の相補結合により、酵素１２３はサンプルＤＮＡに接
近し、ＤＮＡの部分１２４を切断する（図１２(ｂ)）。
その後、サンプル容器にフラグメント１２５を導入し、
プローブ１２２の３末端側１２６より相補鎖合成を行
う。１２７は、相補鎖合成により延長された部分であ
る。これにより、サンプルＤＮＡは、不要な１重鎖部分
の除去と、２重鎖部分の増幅が達成され、検出感度の向
上ができる。
【００２９】（第五の実施例）本発明の第五の実施例と
して、サンプル容器の作用電極が、容器より離脱するこ
とが可能である場合を説明する。
して、サンプル容器の作用電極が、容器より離脱するこ
とが可能である場合を説明する。
【００３０】図１３は、第五の実施例のサンプル容器の
説明図である。本実施例では、アルミニウム化合物の作
用電極１３１は、図１３（ａ）の電極支持部品１３２の
一部に設けている。１３３は電極に接続する信号線であ
る。電極支持部品１３２と電極を有しないサンプル容器
１３４の構成は、例えば図１３（ｂ）となる。電極支持
部１３２は使用時はサンプル容器１３４に固定される。
或いは、サンプル容器搬送装置の支持により、サンプル
容器と共に搬送する方法も可能である。サンプル容器並
びに作用電極の機能及び使用方法は、先に述べた第一か
ら第四の実施例の場合と同様である。
説明図である。本実施例では、アルミニウム化合物の作
用電極１３１は、図１３（ａ）の電極支持部品１３２の
一部に設けている。１３３は電極に接続する信号線であ
る。電極支持部品１３２と電極を有しないサンプル容器
１３４の構成は、例えば図１３（ｂ）となる。電極支持
部１３２は使用時はサンプル容器１３４に固定される。
或いは、サンプル容器搬送装置の支持により、サンプル
容器と共に搬送する方法も可能である。サンプル容器並
びに作用電極の機能及び使用方法は、先に述べた第一か
ら第四の実施例の場合と同様である。
【００３１】本実施例は、電極支持部品に電極を設ける
ため、サンプル容器内部に電極を設ける場合と比較し電
極製作が簡易化される長所を有する。また、測定に使用
した後に電極支持部品１３２のみを破棄し、サンプル容
器は洗浄後に新たな電極支持部品とともに別の測定に再
度利用することも可能である。
ため、サンプル容器内部に電極を設ける場合と比較し電
極製作が簡易化される長所を有する。また、測定に使用
した後に電極支持部品１３２のみを破棄し、サンプル容
器は洗浄後に新たな電極支持部品とともに別の測定に再
度利用することも可能である。
【００３２】（第六の実施例）本発明の第五の実施例の
応用として、第六の実施例を説明する。本実施例では、
ＤＮＡ反応部においてサンプルＤＮＡを電極支持部品１
３２の作用電極表面に固定した後、電極支持部品１３２
とサンプル容器１３４を別離し、電極支持部品１３２の
みＥＣＬ反応検出部へ搬送する。また、ＥＣＬ反応検出
部では検出用容器を別に設け、同容器に電極支持部品１
３２を挿入して金属錯体の導入以降の操作を行う。この
方法では、ＥＣＬ検出時にサンプルの異物の検出系への
混入が起きにくい長所を有する。
応用として、第六の実施例を説明する。本実施例では、
ＤＮＡ反応部においてサンプルＤＮＡを電極支持部品１
３２の作用電極表面に固定した後、電極支持部品１３２
とサンプル容器１３４を別離し、電極支持部品１３２の
みＥＣＬ反応検出部へ搬送する。また、ＥＣＬ反応検出
部では検出用容器を別に設け、同容器に電極支持部品１
３２を挿入して金属錯体の導入以降の操作を行う。この
方法では、ＥＣＬ検出時にサンプルの異物の検出系への
混入が起きにくい長所を有する。
【００３３】
【発明の効果】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置によれ
ばまず、自動化が容易に達成できる。また、予めプロー
ブ等に標識を固定する必要がない。また、ＥＣＬを利用
するため、他の化学発光を利用する場合と比較し反応の
制御が容易である。磁性微粒子等の特別な固相を利用し
ない。サンプル容器は安価で使い捨て使用が可能であ
り、複数の試料を取り扱う場合に試料間の混入が起こら
ない。
ばまず、自動化が容易に達成できる。また、予めプロー
ブ等に標識を固定する必要がない。また、ＥＣＬを利用
するため、他の化学発光を利用する場合と比較し反応の
制御が容易である。磁性微粒子等の特別な固相を利用し
ない。サンプル容器は安価で使い捨て使用が可能であ
り、複数の試料を取り扱う場合に試料間の混入が起こら
ない。
【図１】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置の系統図。
【図２】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置において使用
する、内部にアルミニウム化合物の作用電極を有するサ
ンプル容器の説明図。
する、内部にアルミニウム化合物の作用電極を有するサ
ンプル容器の説明図。
【図３】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置のＤＮＡ反応
部の説明図。
部の説明図。
【図４】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置のＥＣＬ反応
検出部の説明図。
検出部の説明図。
【図５】本発明の自動ＤＮＡプローブ装置の測定対象１
本鎖ＤＮＡサンプルの説明図。
本鎖ＤＮＡサンプルの説明図。
【図６】ＤＮＡ反応部において行われる、サンプルＤＮ
Ａとプローブの相補結合評価の説明図。
Ａとプローブの相補結合評価の説明図。
【図７】ＤＮＡ反応部において、サンプルＤＮＡを作用
電極への固定化する際の装置構成の説明図。
電極への固定化する際の装置構成の説明図。
【図８】ＥＣＬ反応検出部において行われる、サンプル
ＤＮＡとプローブの２本鎖への金属錯体配位の仕組みの
説明図。
ＤＮＡとプローブの２本鎖への金属錯体配位の仕組みの
説明図。
【図９】ＥＣＬ反応検出部において、ＥＣＬ反応を測定
する際の装置構成の説明図。
する際の装置構成の説明図。
【図１０】ＤＮＡ反応部において行われる、サンプルＤ
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、プローブをプライ
マとして相補鎖合成を行う実施例の説明図。
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、プローブをプライ
マとして相補鎖合成を行う実施例の説明図。
【図１１】ＤＮＡ反応部において行われる、サンプルＤ
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、ＤＮＡの１本鎖部
分を酵素により切断する実施例の説明図。
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、ＤＮＡの１本鎖部
分を酵素により切断する実施例の説明図。
【図１２】ＤＮＡ反応部において行われる、サンプルＤ
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、プローブの５末端
側はＤＮＡを切断し、３末端側は相補鎖合成を行う実施
例の説明図。
ＮＡとプローブの相補結合評価後に、プローブの５末端
側はＤＮＡを切断し、３末端側は相補鎖合成を行う実施
例の説明図。
【図１３】アルミニウム化合物の作用電極を、サンプル
容器から離脱する部品に設け、その部品をサンプル容器
内に挿入して使用する実施例の説明図。
容器から離脱する部品に設け、その部品をサンプル容器
内に挿入して使用する実施例の説明図。
１…サンプル挿入部、２…ＤＮＡ反応部、３…電気化学
発光（ＥＣＬ）反応検出部、４…サンプル容器搬送装
置、５…制御部、１１…サンプル容器。
発光（ＥＣＬ）反応検出部、４…サンプル容器搬送装
置、５…制御部、１１…サンプル容器。
Claims (9)
- 【請求項１】電気化学発光検出器と独立に移動すること
が可能な作用電極と、測定項目に対応する既知配列のポ
リヌクレオチド１本鎖プローブの溶液と、電気化学発光
反応を有する金属錯体溶液と、電気化学発光の還元試薬
と、試料溶液に挿入並びに離脱が可能な外部電極と、予
め決められた手順の電圧を作用電極と外部電極間に印加
する電源と、電気化学発光検出器とで構成されることを
特徴とする自動ＤＮＡプローブ装置。 - 【請求項２】上記作用電極がアルミニウム化合物である
請求項１に記載の自動ＤＮＡプローブ装置。 - 【請求項３】上記作用電極が予め試料容器に設けられて
いる請求項１または２に記載の自動ＤＮＡプローブ装
置。 - 【請求項４】上記プローブの片方或いは両方の末端に、
ＤＮＡを切断する酵素を有する請求項１，２または３に
記載の自動ＤＮＡプローブ装置。 - 【請求項５】上記構成要素に加え、プローブをプライマ
として相補鎖合成を行うためのフラグメント溶液を有す
る請求項１，２，３または４に記載の自動ＤＮＡプロー
ブ装置。 - 【請求項６】内部にアルミニウム化合物の作用電極を有
する試料容器に、１本鎖のＤＮＡサンプルと測定項目に
対応するポリヌクレオチド１本鎖のプローブを分注し、
DNAサンプルとプローブが相補的結合する条件下におい
て、作用電極と外部より挿入する電極間に電圧を印加し
てＤＮＡサンプルを作用電極に固定し、電気化学発光反
応を有する金属錯体溶液を導入してＤＮＡサンプルとプ
ローブの結合部分に金属錯体を配位し、配位していない
錯体を取り除き、電気化学発光反応の還元試薬を導入
し、外部電極及び参照電極を挿入し、外部電極と作用電
極間に電圧を印加して電気化学発光を誘導して発光量を
測定することを特徴とする自動ＤＮＡプローブ装置。 - 【請求項７】上記プローブの分注後、上記試料容器にフ
ラグメント溶液を導入し、上記プローブをプライマとし
て相補鎖合成を行う請求項６に記載の自動ＤＮＡプロー
ブ装置。 - 【請求項８】上記プローブの片方或いは両方の末端に、
ＤＮＡを切断する酵素を有し、サンプルＤＮＡとプロー
ブが相補的に結合した場合に、プローブの酵素がサンプ
ルＤＮＡを切断する請求項６または７に記載の自動ＤＮ
Ａプローブ装置。 - 【請求項９】上記試料容器と上記作用電極が脱着可能で
ある請求項６，７または８に記載の自動ＤＮＡプローブ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037297A JPH10239240A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 自動ｄｎａプローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037297A JPH10239240A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 自動ｄｎａプローブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239240A true JPH10239240A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12578827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4037297A Ceased JPH10239240A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 自動ｄｎａプローブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10239240A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038482A1 (fr) * | 1999-11-25 | 2001-05-31 | Hitachi Software Engineering Co., Ltd. | Dispositif d'hybridation, kit, support et agent de marquage |
| JP2002202278A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Starlite Co Ltd | 試験用装置 |
| EP1227320A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-07-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nucleic acid detection method and apparatus and vessel for detecting nucleic acid |
| US7435384B2 (en) * | 2001-01-08 | 2008-10-14 | Leonard Fish | Diagnostic instrument with movable electrode mounting member and methods for detecting analytes |
| CN106556594A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-04-05 | 中国人民解放军第三军医大学第附属医院 | 磁控电致化学发光流动检测池 |
| US10761030B2 (en) | 2005-05-09 | 2020-09-01 | Labrador Diagnostics Llc | System and methods for analyte detection |
| US10876956B2 (en) | 2011-01-21 | 2020-12-29 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods for sample use maximization |
| US10900958B2 (en) | 2007-10-02 | 2021-01-26 | Labrador Diagnostics Llc | Modular point-of-care devices, systems, and uses thereof |
| US11139084B2 (en) | 2009-10-19 | 2021-10-05 | Labrador Diagnostics Llc | Integrated health data capture and analysis system |
| US11162947B2 (en) | 2006-05-10 | 2021-11-02 | Labrador Diagnostics Llc | Real-time detection of influenza virus |
| US11215610B2 (en) | 2006-10-13 | 2022-01-04 | Labrador Diagnostics Llc | Reducing optical interference in a fluidic device |
| US11287421B2 (en) | 2006-03-24 | 2022-03-29 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system |
| US11754554B2 (en) | 2007-08-06 | 2023-09-12 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods of fluidic sample processing |
| US11802882B2 (en) | 2006-11-14 | 2023-10-31 | Labrador Diagnostics Llc | Methods for the detection of analytes in small-volume blood samples |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP4037297A patent/JPH10239240A/ja not_active Ceased
Cited By (31)
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| US11630069B2 (en) | 2005-05-09 | 2023-04-18 | Labrador Diagnostics Llc | Fluidic medical devices and uses thereof |
| US10761030B2 (en) | 2005-05-09 | 2020-09-01 | Labrador Diagnostics Llc | System and methods for analyte detection |
| US11287421B2 (en) | 2006-03-24 | 2022-03-29 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system |
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| US11442061B2 (en) | 2006-10-13 | 2022-09-13 | Labrador Diagnostics Llc | Reducing optical interference in a fluidic device |
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| US11754554B2 (en) | 2007-08-06 | 2023-09-12 | Labrador Diagnostics Llc | Systems and methods of fluidic sample processing |
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| US11143647B2 (en) | 2007-10-02 | 2021-10-12 | Labrador Diagnostics, LLC | Modular point-of-care devices, systems, and uses thereof |
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