JPWO2017154349A1 - 核酸抽出装置、核酸抽出ユニット及び核酸抽出方法 - Google Patents

核酸抽出装置、核酸抽出ユニット及び核酸抽出方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017154349A1
JPWO2017154349A1 JP2018504026A JP2018504026A JPWO2017154349A1 JP WO2017154349 A1 JPWO2017154349 A1 JP WO2017154349A1 JP 2018504026 A JP2018504026 A JP 2018504026A JP 2018504026 A JP2018504026 A JP 2018504026A JP WO2017154349 A1 JPWO2017154349 A1 JP WO2017154349A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleic acid
container
acid extraction
unit
specimen
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.)
Granted
Application number
JP2018504026A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6771161B2 (ja
Inventor
宏明 橘
宏明 橘
成正 岩本
成正 岩本
徹 馬場
徹 馬場
章吾 澁谷
章吾 澁谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2017154349A1 publication Critical patent/JPWO2017154349A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6771161B2 publication Critical patent/JP6771161B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

核酸抽出装置（１００）の核酸抽出ユニット（１）は、容器（１０）と、容器（１０）内に検体を注入するための第１注入口（２１）と、第１注入口（２１）から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉する捕捉部（４０）と、捕捉部（４０）で捕捉された核酸抽出対象物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を容器１０内に注入するための第２注入口（２２）と、核酸抽出試薬によって核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を容器（１０）から排出するための第１排出口（３１）と、検体を容器（１０）から排出するための第２排出口（３２）とを有し、容器（１０）は、第１容器部（１１）と第２容器部（１２）とを有し、第１注入口（２１）及び第２注入口（２２）は、第１容器部（１１）に設けられており、第１排出口（３１）及び第２排出口（３２）は、第２容器部（１２）に設けられている。

Description

本発明は、検体から核酸（デオキシリボ核酸、リボ核酸）を抽出するための核酸抽出装置、核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット、及び、検体から核酸を抽出するための核酸抽出方法に関する。
飲料又は食品等に含まれる細菌等の微生物の検査においては、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）等の核酸増幅法が利用されている。核酸増幅法は、培養法と比べて大幅に検査工程を高速化及び簡略化することができる利点がある。
核酸増幅法を利用した検査を実施するためには、核酸増幅を行う前に検体から核酸を抽出する前処理が必要となる。従来、このような前処理としては、検体（検体原液）をフィルタでろ過することで検体に含まれる細菌等の検査対象物を捕捉し、核酸抽出試薬によって検査対象物から核酸を抽出する方法が知られている（例えば特許文献１）。
特開平４−３６１９７号公報
特許文献１に開示された従来の核酸抽出方法（前処理）は、検体を入れたシリンジにフィルタを通して検査対象物をろ過濃縮した後、このフィルタを取り外して核酸抽出試薬を入れた別のシリンジに再度取り付けて検査対象物を溶出して核酸を抽出するものである。
しかしながら、従来の核酸抽出方法では、作業が煩雑な上に、作業中に検査対象物とは異なる菌等の不純物が、抽出した核酸を含む核酸抽出液に混入すること（コンタミ）が生じるリスクがある。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、作業性が簡便で、核酸抽出液に不純物が混入するリスクを大幅に軽減できる核酸抽出装置及び核酸抽出ユニット等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る核酸抽出装置の一態様は、検体から核酸を抽出するための核酸抽出ユニットを備え、前記核酸抽出ユニットは、容器と、前記容器内に検体を注入するための第１注入口と、少なくとも一部が前記容器内に配置され、前記第１注入口から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉する捕捉部と、前記捕捉部で捕捉された前記核酸抽出対象物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第２注入口と、前記核酸抽出試薬によって前記核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を前記容器から排出するための第１排出口と、前記検体を前記容器から排出するための第２排出口とを有し、前記容器は、前記捕捉部を境界として当該容器の内部空間を分割する第１容器部と第２容器部とを有し、前記第１注入口及び前記第２注入口は、前記第１容器部に設けられており、前記第１排出口及び前記第２排出口は、前記第２容器部に設けられている。
また、本発明に係る核酸抽出ユニットの一態様は、検体から核酸を抽出するための核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニットであって、容器と、前記容器内に検体を注入するための第１注入口と、前記容器内に配置され、前記第１注入口から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉する捕捉部と、前記捕捉部で捕捉された前記核酸抽出対象物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第２注入口と、前記核酸抽出試薬によって前記核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を前記容器から排出するための第１排出口と、前記検体を前記容器から排出するための第２排出口とを備え、前記容器は、前記捕捉部を境界として当該容器の内部空間を分割するための第１容器部と第２容器部とを有し、前記第１注入口及び前記第２注入口は、前記第１容器部に設けられており、前記第１排出口及び前記第２排出口は、前記第２容器部に設けられている。
また、本発明に係る核酸抽出方法の一態様は、捕捉部に検体を通過させることによって前記検体に含まれる核酸抽出対象物を前記捕捉部で捕捉する捕捉工程と、前記捕捉部に核酸抽出試薬を導入することによって前記捕捉部で捕捉した前記核酸抽出対象物から核酸を抽出する核酸抽出工程と、抽出した前記核酸を含む核酸抽出液を前記捕捉部を通過させて回収する回収工程とを含む。
本発明によれば、作業性が簡便で、核酸抽出液に不純物が混入するリスクを大幅に軽減できる。
図１は、実施の形態に係る核酸抽出装置を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る核酸抽出装置における核酸抽出ユニットの周辺構造を示す要部拡大斜視図である。 図３は、実施の形態に係る核酸抽出ユニットの斜視図である。 図４は、実施の形態に係る核酸抽出ユニットの断面図である。 図５は、実施の形態に係る核酸抽出方法のフローチャートである。 図６Ａは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、検体を容器に注入するときの様子を示す図である。 図６Ｂは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、捕捉部で捕捉された核酸抽出対象物を示す図である。 図６Ｃは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、核酸抽出試薬を容器に注入するときの様子を示す図である。 図６Ｄは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、核酸抽出試薬を捕捉部に保持させるときの様子を示す図である。 図６Ｅは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、核酸抽出液を第１容器部から第２容器部に移動させるときの様子を示す図である。 図６Ｆは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、第２容器部に移動させた核酸抽出液の様子を示す図である。 図６Ｇは、実施の形態に係る核酸抽出方法において、核酸抽出液の容器から排出するときの様子を示す図である。 図７は、変形例１に係る核酸抽出ユニットの断面図である。 図８は、変形例２に係る核酸抽出ユニットの断面図である。 図９は、変形例３に係る核酸抽出ユニットの断面図である。 図１０は、変形例４に係る核酸抽出ユニットの断面図である。 図１１は、変形例５に係る核酸抽出ユニットの断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（実施の形態）
［核酸抽出装置］
実施の形態に係る核酸抽出装置１００及び核酸抽出ユニット１の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る核酸抽出装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、同核酸抽出装置１００における核酸抽出ユニット１の周辺構造を示す要部拡大斜視図であり、核酸抽出装置１００に設置された状態の核酸抽出ユニット１を示している。図３は、実施の形態に係る核酸抽出ユニット１の斜視図であり、図４は、同核酸抽出ユニット１の断面図である。
図１に示すように、核酸抽出装置１００は、検体に含まれる被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出ユニット１と、真空ポンプ２と、振動装置３とを備える。
検体（検体原液）に含まれる被測定物は、核酸を抽出する対象物（核酸抽出対象物）であって、例えば、細菌、ウイルス又は組織細胞等の微生物である。微生物を含む検体原液は、例えば、飲料から採取することができる。
細菌、ウイルス又は組織細胞等の微生物は、ＰＣＲ等による核酸増幅によって検査が行われる検査対象物である。つまり、核酸抽出装置１００は、核酸増幅を行う前の前処理のために用いられる装置であり、核酸抽出装置１００で抽出された核酸は、所望の検査に利用される。なお、本実施の形態における核酸抽出装置１００では、抽出された核酸を含む液体（核酸抽出液）として回収される。
核酸抽出ユニット１は、検体から核酸の抽出処理を行うための処理ユニットであり、図２に示すように、核酸抽出装置１００の反応ボックス４に設置される。本実施の形態において、核酸抽出ユニット１は、交換可能なカートリッジであり、反応ボックス４から取り外すことができる。核酸抽出ユニット１は、例えば、１回の核酸抽出処理ごとに交換される。なお、図１では、反応ボックス４の全面蓋を開いた状態を示している。
核酸抽出ユニット１は、図３及び図４に示すように、容器１０と、第１注入口２１と、第２注入口２２と、第１排出口３１と、第２排出口３２と、捕捉部４０とを備える。
容器１０は、注入される検体及び核酸抽出試薬によって検体から核酸の抽出処理を行うための処理容器である。検体から抽出された核酸は、核酸抽出液となって容器１０から排出される。
容器１０の材質は、特に限定されるものではないが、核酸抽出処理で加熱処理を行うことを可能とするために、容器１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリカーボネート（ＰＣ）等の耐熱性の高い樹脂材料、アルミニウム又はステンレス等の金属材料、あるいは、ガラス又はセラミック等の無機材料によって構成されているとよい。また、容器１０として樹脂材料を用いた場合には、安価で軽量化を図ることができるという利点もある。また、容器１０として金属材料又は高熱伝導性樹脂を用いた場合には、容器１０の熱伝導性を向上させることができる。このため、加熱処理を行う場合には、容器１０の少なくとも一部は、金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されているとよい。なお、容器１０は、上記の材料を組み合わせて構成されていてもよい。
また、容器１０の内面は、非親水性であるとよい。例えば、容器１０の内面は、疎水性であるとよい。この場合、疎水性材料を用いて容器１０を形成してもよいし、表面処理によって容器１０の内面を疎水性にしてもよいし、疎水性を有する膜が容器１０の内面にコーティングされていてもよい。
容器１０は、第１容器部１１と第２容器部１２とによって構成されている。第１容器部１１と第２容器部１２とは、捕捉部４０を境界として容器１０の内部空間を分割している。本実施の形態において、容器１０は、捕捉部４０の本体部４１を境界として上下方向に二分割されており、第１容器部１１が上側の部品で、第２容器部１２が下側の部品となっている。なお、第１容器部１１については、さらに２つに分割されているが、これに限るものではない。
第１注入口２１、第２注入口２２、第１排出口３１、第２排出口３２及び捕捉部４０は、容器１０に設けられている。具体的には、第１注入口２１、第２注入口２２、第１排出口３１及び第２排出口３２は、容器１０の隔壁に設けられており、捕捉部４０は、本体部４１が容器１０の内部に位置するように容器１０に固定されている。
第１注入口２１は、容器１０内に検体を注入するための検体注入口である。本実施の形態において、第１注入口２１は、第１容器部１１の上壁に設けられている。検体（検体原液）は、核酸抽出装置１００に設置される検体投入カップ２００から第１注入口２１を介して第１容器部１１に注入される。
第１注入口２１は、容器１０の外部と第１容器部１１の内部空間とを連通する配管である。具体的には、第１注入口２１の一方の端部は、第１容器部１１に接続され、第１注入口２１の他方の端部は、検体投入カップ２００に接続される。本実施の形態において、第１注入口２１は、第１容器部１１と一体的に形成されている。なお、第１注入口２１は、容器１０（第１容器部１１）の上壁に設けられた貫通孔であってもよい。
第２注入口２２は、容器１０内に核酸抽出試薬を注入するための核酸抽出試薬注入口である。本実施の形態において、第２注入口２２は、第１注入口２１と同様に第１容器部１１の上壁に設けられているが、第１注入口２１と異なる位置に設けられている。
第２注入口２２から注入される核酸抽出試薬は、捕捉部４０で捕捉された核酸抽出対象物から核酸を抽出するための液体試薬であり、例えば核酸抽出対象物の細胞膜から核酸を取り出す作用を持つ。核酸抽出試薬は、核酸抽出装置１００に設置される核酸抽出試薬容器３００から第２注入口２２を介して第１容器部１１に注入される。
第２注入口２２は、第１容器部１１に設けられた貫通孔である。貫通孔である第２注入口２２には、第２注入口２２（貫通孔）を塞ぐゴム栓２２ａが設けられている。ゴム栓２２ａは、核酸抽出試薬を第１容器部１１内に注入するための針が貫通可能なゴム材料によって構成されている。核酸抽出試薬容器３００内の核酸抽出試薬を第１容器部１１内に注入する際、核酸抽出試薬容器３００に設けられた針をゴム栓２２ａに貫通させる。これにより、核酸抽出試薬容器３００から第２注入口２２を介して液体試薬を第１容器部１１内に注入することができる。なお、ゴム栓２２ａのゴム材料は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等が用いられる。
このように、第１容器部１１には検体及び核酸抽出試薬の液体が注入されるので、第１容器部１１の内部空間の壁面における角部分の角度は、９０度以上であるとよい。つまり、第１容器部１１における任意の２つの壁面のなす角が９０度以上であるとよい。これにより、検体及び核酸抽出試薬を第１容器部１１に注入したときに、第１容器部１１の内部空間の壁面に検体及び核酸抽出試薬が留まることを抑制することができる。
第１排出口３１は、核酸抽出試薬によって核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を容器１０から排出するための核酸抽出液排出口である。本実施の形態において、第１排出口３１は、第２容器部１２の下壁に設けられている。
第１排出口３１は、容器１０の外部と第２容器部１２の内部空間とを連通する配管である。具体的には、第１排出口３１の一方の端部は、第２容器部１２に接続され、第１排出口３１の他方の端部は、配管を介して核酸抽出装置１００に設置された回収容器４００（核酸抽出液回収容器）に接続される。本実施の形態において、第１排出口３１は、第２容器部１２と一体的に形成されている。
第１排出口３１から排出される核酸抽出液は、第１排出口３１に接続された配管を通じて回収容器４００に回収される。例えば、核酸抽出液は、送液ポンプ５によって容器１０から回収容器４００に送液されることで回収される。
第２排出口３２は、検体を容器１０から排出するための検体排出口である。第２排出口３２からは、容器１０に注入された検体の廃液が排出される。つまり、第１容器部１１から注入されて捕捉部４０を通過した後の検体（ろ液）が第２排出口３２から排出される。本実施の形態において、第２排出口３２は、第２容器部１２の側壁に設けられている。つまり、第２排出口３２は、第１排出口３１よりも捕捉部４０に近い位置に設けられている。
また、第２排出口３２の開口径（内径）は、第１排出口３１の開口径（内径）の２倍以上であるとよい。一般的に、検体の廃液は大容量（例えば約１００ｍｌ）で、核酸増幅のために回収される核酸抽出液は小容量（例えば約２００μｌ）である。このため、本実施の形態のように、検体の廃液と核酸抽出液との排出経路を第１排出口３１と第２排出口３２とに分けるとともに、第２排出口３２の開口径を第１排出口３１の開口径の２倍以上とすることで、核酸抽出液が容器１０の壁面に付着する等のロスを低減することができる。つまり、第１排出口３１の開口径を小さくすることで、ロスが少なく核酸抽出液を排出することができる。例えば、第２排出口３２の開口径は２ｍｍであり、第１排出口３１の開口径は０．５ｍｍである。なお、第２排出口３２の開口径は、第１排出口３１の開口径の２倍以上でなくてもよく、第２排出口３２の開口径は、第１排出口３１の開口径と同じであってもよいし、第１排出口３１の開口径よりも小さくてもよい。
第２排出口３２は、容器１０の外部と第２容器部１２の内部空間とを連通する配管である。具体的には、第２排出口３２の一方の端部は、第２容器部１２に接続され、第２排出口３２の他方の端部は、配管を介して核酸抽出装置１００に設置された回収容器５００（検体廃液回収容器）に接続される。本実施の形態において、第２排出口３２は、第２容器部１２と一体的に形成されている。
第２排出口３２から排出される検体は、第２排出口３２に接続された配管を通じて、回収容器５００に回収される。例えば、検体の廃液は、真空ポンプ２によって容器１０から回収容器５００に送液されることで回収される。
捕捉部４０は、第１注入口２１から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉するための捕捉ユニットであり、少なくとも一部が容器１０内に配置されている。本実施の形態において、捕捉部４０は、検体に含まれる核酸抽出対象物をろ過によって捕捉する。
捕捉部４０は、核酸抽出対象物を捕捉して保持するための本体部４１と、本体部４１を支持する支持部４２とを有する。捕捉部４０は、本体部４１が容器１０の内部に位置するように容器１０に固定されている。
本体部４１は、板状の支持部４２の上に載置されている。支持部４２の本体部４１に対応する中央部分には複数の貫通孔（目）が形成されている。つまり、支持部４２は目皿である。また、支持部４２の周辺部分は、第１容器部１１と第２容器部１２とで挟持されている。これにより、支持部４２が容器１０に固定されている。支持部４２と第１容器部１１と第２容器部１２とは、例えば、４本のネジによって固定されている。
本実施の形態において、本体部４１は、検体から核酸抽出対象物（微生物）をろ過して捕捉するためのフィルタ部である。具体的には、本体部４１は、核酸抽出対象物の大きさより小さい微細な孔（目）を複数有するフィルタである。これにより。本体部４１（フィルタ）によって、核酸抽出対象物を確実に捕捉することができる。本体部４１の孔径は、例えば、０．４５μｍである。本体部４１で捕捉された核酸抽出対象物は、本体部４１上に保持される。また、本実施の形態では、核酸抽出対象物から抽出された核酸を本体部４１に通過させるので、本体部４１の孔の大きさは核酸の大きさよりも大きくしておくとよい。
本体部４１としては、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、セルロースアセテート等の材質で作られたメンブレンフィルタ等を用いることができる。また、本体部４１としては、検体に含まれる核酸抽出対象物を吸着させる機能を有する捕捉フィルタを用いてもよい。このような捕捉フィルタを用いることにより、検体から核酸抽出対象物を捕捉する速度を向上させることができる。なお、本実施の形態において、本体部４１（フィルタ）は、平面状のフィルタであるが、これに限るものではなく、円筒状等のその他の形状のフィルタであってもよい。
支持部４２の少なくとも一部は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されているとよい。この場合、支持部４２は、全部が金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されていてもよい。支持部４２の一部に金属材料を用いる場合、樹脂内に金属材料が埋め込まれたものでもよい。また、支持部４２の表面は、親水性であるとよい。
真空ポンプ２は、容器１０内の圧力を調整するための圧力調整部の一例である。本実施の形態において、真空ポンプ２の配管は、第２容器部１２に接続されている。したがって、捕捉部４０の上に液体が溜まっていて第２容器部１２の内部空間が密閉されている場合、真空ポンプ２は、第２容器部１２内の圧力を調整する。容器１０内又は第２容器部１２内の圧力は、真空ポンプ２の配管に設けられたリークバルブ６によって調整することができる。つまり、真空ポンプ２による減圧度は、リークバルブ６によって調整することができる。
また、本実施の形態において、真空ポンプ２の配管は、第２排出口３２に接続されている。つまり、真空ポンプ２の減圧口（減圧吸引口）は、第２容器部１２に設けられた第２排出口３２を兼ねている。
振動装置３は、容器１０を振動させるための機能を有する。振動装置３によって容器１０を振動させることで、容器１０内の液体を撹拌させることができる。例えば、核酸抽出対象物が含まれる核酸抽出試薬を撹拌させることで核酸抽出反応を効果的に行うことができる。なお、振動装置３は、反応ボックス４に接触するように設けられている。
［核酸抽出方法］
次に、核酸抽出装置１００を用いた核酸抽出方法について、図１を参照しながら、図５及び図６Ａ〜図６Ｇを用いて説明する。図５は、実施の形態に係る核酸抽出方法のフローチャートである。図６Ａ〜図６Ｇは、実施の形態に係る核酸抽出方法を説明するための模式断面図である。なお、図６Ａ〜図６Ｇにおいては、第１注入口２１及び第２注入口２２（ゴム栓２２ａ）については、検体２１０及び核酸抽出試薬の液の流れを分かりやすくするために正しい位置に図示されていない。
本実施の形態における核酸抽出方法は、核酸抽出ユニット１を用いて検体に含まれる核酸抽出対象物から核酸を抽出する方法であり、図５に示すように、少なくとも、捕捉工程Ｓ１と、核酸抽出工程Ｓ２と、回収工程Ｓ３とを含む。
捕捉工程Ｓ１は、捕捉部４０に検体を通過させることによって検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉部４０で捕捉する工程である。
核酸抽出工程Ｓ２は、捕捉工程Ｓ１の後、捕捉部４０に核酸抽出試薬を導入することによって捕捉部４０で捕捉した核酸抽出対象物から核酸を抽出する工程である。
回収工程Ｓ３は、核酸抽出工程Ｓ２の後、核酸抽出工程Ｓ２で抽出した核酸を含む核酸抽出液を、捕捉部４０を通過させて回収する工程である。
以下、図６Ａ〜図６Ｇを用いて、具体的な核酸抽出方法について説明する。
［捕捉工程］
捕捉工程Ｓ１では、まず、図６Ａに示すように、核酸抽出ユニット１に検体２１０を注入する。具体的には、核酸抽出対象物２２０を含む検体２１０（検体原液）が入った検体投入カップ２００を核酸抽出装置１００（図１参照）の所定の位置に設置して、検体投入カップ２００から容器１０に検体２１０に投入する。検体２１０を容器１０に投入する際、第１排出口３１に接続された配管に設けられたバルブ５ａは閉じられている。バルブ５ａは、例えば図１における送液ポンプ５に備えられているが、これに限るものではない。
検体２１０は、例えば、微生物を含む試料を滅菌希釈水等に懸濁することで作製することができる。検体２１０の溶液量は、例えば、１０ｍｌ〜５００ｍｌであるが、これに限るものではない。なお、検体２１０に対しては、必要に応じて、固形成分を除去する等の前処理を行ってもよい。
検体投入カップ２００から投入される検体２１０は、第１注入口２１を介して第１容器部１１に注入され、捕捉部４０を通過して第２容器部１２に流れる。
このとき、検体２１０は、捕捉部４０によって濃縮される。つまり、検体２１０を捕捉部４０に通過させることで検体２１０を濃縮することができる。
具体的には、検体２１０が捕捉部４０を通過する際、検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０が捕捉部４０に捕捉される。本実施の形態において、検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０は、捕捉部４０の本体部４１（フィルタ）を通過する際に本体部４１に捕捉されて本体部４１の上に留まる。
図６Ａに示すように、捕捉部４０を通過した検体２１０（ろ液）は、廃液として第２排出口３２を介して第２容器部１２から排出され、核酸抽出装置１００（図１参照）の所定の位置に設置された回収容器５００に回収される。
このとき、本実施の形態では、吸引ろ過によって検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉部４０で捕捉している。具体的には、真空ポンプ２によって第１排出口３１から容器１０内の空気を排気（吸引）することで第２容器部１２内を減圧して、第１容器部１１内の圧力を第２容器部１２内の圧力よりも高くする検体排出モードで第２容器部１２内の圧力を調整している。このように容器１０内の圧力を調整することで、容器１０内に注入された検体２１０は、吸引されながら捕捉部４０でろ過される。これにより、第１容器部１１に注入された検体２１０を速やかに捕捉部４０を通過させて第２容器部１２に移動させることができるとともに、検体２１０の廃液を速やかに第２容器部１２から排出させることができる。したがって、効率良く検体２１０を濃縮することができるとともに、検体２１０の廃液を速やかに容器１０から排出させることができる。
なお、検体２１０を濃縮する際は、さらに、検体２１０を上部から加圧するとよい。これにより、さらに効率良く検体２１０を濃縮することができる。例えば、検体投入カップ２００内の検体２１０の上部の空間領域を加圧するとよい。
このように、検体２１０を容器１０に注入して排出させると、図６Ｂに示すように、捕捉部４０の本体部４１の上には、本体部４１で捕捉された核酸抽出対象物２２０が溜まることになる。
このようにして、捕捉工程Ｓ１では、捕捉部４０に検体２１０を通過させることによって検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉部４０で捕捉させている。
なお、検体２１０を捕捉部４０に通過させた後は、必要に応じて、さらに滅菌希釈水を第１注入口２１等から第１容器部１１に導入して捕捉部４０を通過させることで核酸抽出対象物２２０を洗浄することができる。
［核酸抽出工程］
核酸抽出工程Ｓ２では、捕捉部４０で捕捉した核酸抽出対象物２２０から核酸２３０を抽出する。
具体的には、まず、図６Ｃに示すように、核酸抽出装置１００（図１参照）の所定の位置に設置された核酸抽出試薬容器３００から容器１０に核酸抽出試薬３１０を投入する。核酸抽出試薬３１０としては、例えば、簡易ＤＮＡ抽出キット（株式会社カネカ）又はセルイーズ（Ｂｉｏｃｏｓｍ株式会社）を用いることができる。注入する核酸抽出試薬３１０の量は、例えば５０μｌ〜２００μｌである。なお、核酸抽出試薬３１０を容器１０に投入する際、第１排出口３１に接続された配管のバルブ５ａは閉じられたままである。
核酸抽出試薬容器３００から投入される核酸抽出試薬３１０は、第２注入口２２を介して第１容器部１１に注入される。具体的には、核酸抽出試薬容器３００の針を第２注入口２２（貫通孔）に設けられたゴム栓２２ａに貫通させて、核酸抽出試薬容器３００から第１容器部１１内に核酸抽出試薬３１０を注入する。なお、核酸抽出試薬３１０を容器１０に注入する前に、死菌の不活性処理試薬等を容器１０内に注入してもよい。
容器１０内に核酸抽出試薬３１０を注入して静置すると、捕捉部４０に捕捉された核酸抽出対象物２２０が核酸抽出試薬３１０に反応する。これにより、核酸抽出対象物２２０から核酸２３０を抽出することができる。つまり、核酸抽出対象物２２０から核酸２３０が抽出される核酸抽出反応が行われる。つまり、核酸抽出対象物２２０の細胞膜と核酸２３０とが分離される。具体的には、図６Ｄに示すように、核酸抽出対象物２２０から核酸抽出試薬３１０に核酸２３０が溶出し、核酸２３０が含まれる核酸抽出液３２０が生成される。
なお、核酸抽出試薬３１０を容器１０に注入して核酸抽出対象物２２０と核酸抽出試薬３１０とを混合させた後、適宜加熱してもよい。これにより、核酸抽出試薬３１０と核酸抽出対象物２２０との反応を促進させて核酸２３０を効率良く溶出させることができるので、核酸２３０の抽出を効率良く行うことができる。この場合、例えば、図１に示される加熱冷却ユニット７によって容器１０を加熱することで核酸抽出試薬３１０を加熱することができる。加熱冷却ユニット７は、例えば、核酸抽出装置１００の反応ボックス４に設けられており、例えば容器１０及び捕捉部４０の支持部４２に接続されている。加熱冷却ユニット７としては、例えばペルチェ素子等を用いることができる。
また、核酸抽出対象物２２０と核酸抽出試薬３１０とを混合させた後に、振動装置３によって容器１０を振動させて核酸抽出試薬３１０を撹拌させるとよい。これにより、核酸２３０の抽出をさらに効率良く行うことができる。
このように、本実施の形態では、捕捉部４０に核酸抽出試薬３１０を導入することによって核酸抽出対象物２２０の核酸抽出反応が行われ、核酸抽出対象物２２０から核酸２３０が抽出される。これにより、抽出された核酸２３０を含む核酸抽出液３２０が生成される。
このとき、図６Ｄに示すように、核酸抽出対象物２２０の核酸抽出反応は、容器１０に注入された核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０の上に保持させて行うとよい。核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０の上に保持させることで、核酸抽出試薬３１０が捕捉部４０の上に滞留する。この結果、核酸抽出対象物２２０が核酸抽出試薬３１０に一定時間浸されることになる。これにより、核酸２３０を溶出させやすくできるので、核酸２３０の抽出（溶出）を効率良く行うことができる。
核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０の上に保持させる場合、真空ポンプ２は、核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０の上に保持させる核酸抽出試薬保持モードで第２容器部１２内の圧力を調整するとよい。具体的には、真空ポンプ２によって第２容器部１２内を加圧して第２容器部１２内の圧力を第１容器部１１内の圧力よりも高くすればよい。これにより、容器１０に注入された核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０上に保持させることができる。
この場合、捕捉部４０の本体部４１としては、通常時（第２容器部１２を加圧していない時）に核酸抽出試薬３１０が本体部４１を通過するようなフィルタを用いることができる。
［回収工程］
核酸抽出試薬３１０の注入が完了して捕捉部４０上の核酸抽出対象物２２０の核酸抽出反応が完了した後は、真空ポンプ２による第２容器部１２内の加圧を停止することで、図６Ｅに示すように、捕捉部４０上に滞留している核酸抽出液３２０を、捕捉部４０を通過させて第２容器部１２に移動させることができる。例えば、リークバルブ６を開放することで、第２容器部１２内を常圧にしたり、検体排出モード時の減圧度よりも低い減圧度となるように第２容器部１２内の圧力を調整したりすればよい。
なお、核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０の上に保持させる方法としては、上記のような第２容器部１２内の圧力を調整する方法に限るものではない。例えば、核酸抽出試薬保持モードを実行する代わりに、捕捉部４０の本体部４１として、第２容器部１２内を減圧していない時に核酸抽出試薬３１０が本体部４１上に保持されるようなフィルタを用いることでも実現できる。
この場合、図示しないが、捕捉部４０の上に保持させた核酸抽出試薬３１０によって捕捉部４０上の核酸抽出対象物２２０の核酸抽出反応が完了した後は、真空ポンプ２によって第２容器部１２内を減圧して第１容器部１１内の圧力を第２容器部１２内の圧力よりも高くすればよい。これにより、核酸抽出反応が完了して捕捉部４０上に滞留している核酸抽出液３２０を第２容器部１２に移動させることができる。つまり、圧力差を利用して核酸抽出液３２０を第２容器部１２に移動させることができる。このように、真空ポンプ２によって第２容器部１２内を減圧して第１容器部１１内の圧力を第２容器部１２内の圧力よりも高くすることで、捕捉部４０における核酸抽出液３２０を捕捉部４０を介して第２容器部１２に移動させる核酸抽出液移動モードで第２容器部１２内の圧力を調整するとよい。
このとき、核酸抽出液移動モードにおける真空ポンプ２による減圧度は、上記の検体２１０を排出させる検体排出モードにおける真空ポンプ２による減圧度よりも低くするとよい。
なお、検体排出モード及び核酸抽出液移動モードにおいて第２容器部１２に遠心力がかかるように制御してもよい。これにより、検体２１０及び核酸抽出液３２０を効果的に回収することができる。
次に、図６Ｆに示すように、核酸２３０が含まれる核酸抽出液３２０が全て第２容器部１２に移動した後は、図６Ｇに示すように、第１排出口３１に接続された配管のバルブ５ａを開けることによって核酸抽出液３２０を回収する。
具体的には、核酸２３０が含まれる核酸抽出液３２０を第１排出口３１を介して第２容器部１２から排出し、核酸抽出装置１００（図１参照）の所定の位置に設置された回収容器４００に核酸抽出液３２０を回収する。例えば、第２容器部１２内の核酸抽出液３２０は、送液ポンプ５によって回収容器４００に送液されて回収される。
その後、図示しないが、回収した核酸抽出液３２０を用いて核酸検査（核酸分析）を行う。この場合、核酸２３０を検査する方法に合わせて核酸抽出液３２０に核酸検査試薬を混合させて検査溶液を得る。例えば、ＰＣＲ法によって核酸検査を行う場合、核酸検査試薬として、ＰＣＲ試薬を用いる。ＰＣＲ試薬には、例えば、核酸２３０の量を蛍光発光強度で検査するための核酸染色蛍光試薬及び核酸を増幅させるための反応試薬等が含まれている。反応試薬は、例えば、ＰＣＲプライマやポリメラーゼ酵素、バッファー等である。
ＰＣＲ法による核酸検査は、例えば、検査流路であるマイクロ流路が形成された検査チップ（ＰＣＲチップ等）を用いて行うことができる。この場合、例えば、核酸抽出液３２０と核酸検査試薬との混合溶液を検査チップに導入してフローＰＣＲによって核酸２３０を増幅し、光学検出装置によって増幅された核酸２３０を測定することで、核酸抽出対象物２２０（微生物）を同定することができる。
このように、本実施の形態における核酸抽出方法は、核酸検査方法に利用することができる。この場合、ＰＣＲ法によって核酸２３０を検査することで、高感度及び高精度で核酸２３０の同定が可能となる。
［まとめ］
以上、本実施の形態に係る核酸抽出装置１００によれば、検体２１０から核酸２３０を抽出するための核酸抽出ユニット１を備える。核酸抽出ユニット１は、容器１０と、容器１０内に検体を注入するための第１注入口２１と、容器１０内に配置され、第１注入口２１から注入された検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉する捕捉部４０と、捕捉部４０で捕捉された核酸抽出対象物２２０から核酸２３０を抽出するための核酸抽出試薬３１０を容器１０内に注入するための第２注入口２２と、核酸抽出試薬３１０によって核酸抽出対象物２２０から抽出された核酸２３０が含まれる核酸抽出液３２０を容器１０から排出するための第１排出口３１と、検体２１０を容器１０から排出するための第２排出口３２とを有する。そして、容器１０は、捕捉部４０を境界として容器１０の内部空間を分割する第１容器部１１と第２容器部１２とを有し、第１注入口２１及び第２注入口２２は、第１容器部１１に設けられており、第１排出口３１及び第２排出口３２は、第２容器部１２に設けられている。
これにより、上部の第１容器部１１に検体２１０と核酸抽出試薬３１０とを注入することができるとともに、捕捉部４０を介して下部の第２容器部１２から廃液の検体２１０と核酸抽出液３２０とを排出することができる。これにより、同じ容器１０を用いて検体２１０の濃縮と核酸２３０の抽出とを行った上で核酸２３０を含む核酸抽出液３２０を簡便に回収することができる。また、核酸抽出工程中に容器を移し替えることなく作業を行うことができるので、核酸抽出液３２０に不純物が混入することを抑制できる。しかも、上部の第１容器部１１から下部の第２容器部１２に検体２１０が流れるので、検体２１０から核酸抽出対象物２２０を捕捉部４０で容易に捕捉することもできる。このように、本実施の形態によれば、作業性が簡便で、核酸抽出液３２０に不純物が混入するリスクを大幅に軽減することができる。これにより、高感度及び高精度で核酸２３０を抽出することができる。したがって、核酸抽出液３２０を用いた検査の精度を向上させることができる。
また、本実施の形態において、核酸抽出装置１００は、さらに、第２容器部１２内の圧力を調整するための圧力調整部として真空ポンプ２を備えている。また、捕捉部４０は、本体部４１として、核酸抽出対象物２２０より小さい孔を複数有するフィルタを有する。そして、第２排出口３２は、第１排出口３１よりも捕捉部４０に近い位置に設けられており、かつ、真空ポンプ２の減圧口を兼ねている。
これにより、検査に必要な核酸抽出液３２０と廃液となる検体２１０とを同じ第２容器部１２から排出する構成でありながらも、核酸抽出液３２０を効率良く回収することができる。
また、本実施の形態において、真空ポンプ２は、第２容器部１２内を減圧して第１容器部１１内の圧力を第２容器部１２内の圧力よりも高くすることで、注入された検体２１０を第１容器部１１から捕捉部４０を通過させて第２容器部１２に移動させる検体排出モードと、第２容器部１２内を減圧して第１容器部１１内の圧力を第２容器部１２内の圧力よりも高くすることで、捕捉部４０における核酸抽出液３２０を捕捉部４０を介して第２容器部１２に移動させる核酸抽出液移動モードとで第２容器部１２内の圧力を調整する。この場合、核酸抽出液移動モードにおける真空ポンプ２による減圧度は、検体排出モードにおける真空ポンプ２による減圧度よりも低くしている。
これにより、簡便な構造で、効率良く核酸抽出液３２０を回収することができる。
また、本実施の形態において、真空ポンプ２は、第２容器部１２内を加圧して第２容器部１２内の圧力を第１容器部１１内の圧力よりも高くすることで、容器１０に注入された核酸抽出試薬３１０を捕捉部４０上に保持させる核酸抽出試薬保持モードで第２容器部１２内の圧力を調整している。
これにより、第２容器部１２内の圧力を調整して捕捉部４０上に核酸抽出試薬３１０を保持させた状態で核酸抽出反応を行うことができるので、核酸抽出液３２０を効率良く回収することができる。
また、本実施の形態において、第２注入口２２は、第１容器部１１に設けられた貫通孔であり、貫通孔には、当該貫通孔を塞ぐゴム栓２２ａが設けられており、ゴム栓２２ａは、核酸抽出試薬３１０を第１容器部１１内に注入するための針が貫通可能なゴム材料によって構成されている。
これにより、容器１０に注入された検体２１０及び核酸抽出試薬３１０が容器１０から蒸発したり攪拌時に容器１０から漏れたりすることを低減することができる。
また、本実施の形態において、捕捉部４０は、検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉して保持するための本体部４１と、本体部４１を支持する支持部４２とを有している。
これにより、本体部４１において検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉することができる。
この場合、支持部４２の少なくとも一部は、金属によって構成されているとよい。あるいは、支持部４２の少なくとも一部は、高熱伝導性樹脂によって構成されていてもよい。
これにより、支持部４２に接続された加熱冷却ユニット７によって、本体部４１上の検体２１０、核酸抽出対象物２２０又は核酸抽出試薬３１０を効率良く加熱したり冷却したりすることができる。
また、支持部４２が高熱伝導性樹脂によって構成されていて金属によって構成されていない場合には、金属そのもの又は金属の腐食によって検査が阻害されることを低減することができる。
また、捕捉部４０の支持部４２の表面は、親水性であるとよい。
これにより、検体２１０から核酸抽出対象物２２０を捕捉する速度を向上させることができる。つまり、検体２１０から核酸抽出対象物２２０を捕捉するのに要する時間を短縮することができる。
また、本実施の形態において、容器１０の少なくとも一部は、高熱伝導性樹脂によって構成されているとよい。
これにより、容器１０に接続された加熱冷却ユニット７によって、本体部４１上の検体２１０、核酸抽出対象物２２０又は核酸抽出試薬３１０を効率良く加熱したり冷却したりすることができる。また、容器１０として金属を用いないことで、金属そのもの又は金属の腐食によって検査が阻害されることを低減することができる。
また、本実施の形態において、第１容器部１１の内部空間の壁面における角部分の角度は、９０度以上であるとよい。
これにより、検体２１０及び核酸抽出試薬３１０を第１容器部１１に注入したときに、第１容器部１１の内部空間の壁面に検体２１０及び核酸抽出試薬３１０が留まることを抑制することができる。つまり、検体２１０及び核酸抽出試薬３１０の液ロスを低減できる。
また、本実施の形態において、容器１０の内面は、非親水性であるとよい。
これにより、検体２１０及び核酸抽出試薬３１０を第１容器部１１に注入したときに、第１容器部１１の内部空間の壁面に検体２１０及び核酸抽出試薬３１０が付着することを抑制することができる。つまり、検体２１０及び核酸抽出試薬３１０の液ロスを低減できる。
また、本実施の形態において、核酸抽出装置１００は、さらに、容器１０を振動させるための振動装置３を備えている。
これにより、核酸抽出試薬３１０と核酸抽出対象物２２０とを撹拌混合させることができるので核酸２３０の抽出を効率良く行うことができるとともに、第１容器部１１の内部空間の壁面に検体２１０及び核酸抽出試薬３１０が付着することを抑制することができる。
また、本実施の形態における核酸抽出方法は、捕捉部４０に検体２１０を通過させることによって検体２１０に含まれる核酸抽出対象物２２０を捕捉部４０で捕捉する捕捉工程Ｓ１と、捕捉部４０に核酸抽出試薬３１０を導入することによって捕捉部４０で捕捉した核酸抽出対象物２２０から核酸２３０を抽出する核酸抽出工程Ｓ２と、抽出した核酸２３０を含む核酸抽出液３２０を捕捉部４０を通過させて回収する回収工程Ｓ３とを含む。
これにより、作業性が簡便で、核酸抽出液３２０に不純物が混入するリスクを大幅に軽減することができる。したがって、高感度及び高精度で核酸２３０を抽出することができる。
（変形例）
以上、本発明に係る核酸抽出装置１００、核酸抽出ユニット１及び核酸抽出方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態において、第２排出口３２を構成する管の第２容器部１２側の端部は、第２容器部１２の内壁と面一であったが、第２排出口３２を構成する管の第２容器部１２側の少なくとも一部を、第２容器部１２の内方に向かって第２容器部１２の内壁よりも突出させてもよい。
この場合、図７に示すように、第２排出口３２を構成する管の第２容器部１２側の端部の全周を第２容器部１２の内壁から突出させるように突出部１２ａを設けてもよいし、図８に示すように、第２排出口３２を構成する管の第２容器部１２側の端部の上側部分のみを第２容器部１２の内壁から突出させるように突出部１２ｂを設けてもよい。
このように、第２排出口３２を構成する管の第２容器部１２側の少なくとも一部を、第２容器部１２の内方に向かって第２容器部１２の内壁よりも突出させることで、第１容器部１１から第２容器部１２に核酸抽出液３２０を移動させるときに、核酸抽出液３２０が第２排出口３２に浸入することを抑制できる。つまり、突出部１２ａ及び１２ｂがひさしとして機能し、核酸抽出液３２０が第２排出口３２の管内に浸入することを抑制できる。したがって、核酸抽出液３２０を少ないロスで回収することができる。
また、上記実施の形態における核酸抽出方法において、検体に含まれる死菌を不活性化して除去する死菌除去工程を行ってもよい。死菌除去工程は、死菌を除去するための死菌除去試薬（例えば死菌の核酸の増幅を阻害する試薬）を捕捉部４０に導入することで死菌の核酸を反応不活化にする工程であり、捕捉工程Ｓ１の後に行われる。具体的には、死菌除去工程は、捕捉工程Ｓ１と核酸抽出工程Ｓ２との間に行われる。
この場合、核酸抽出対象物を捕捉部４０に捕捉した後、第１注入口２１又は第２注入口２２から死菌除去試薬を容器１０内に投入することで核酸抽出対象物微生物を捕捉した捕捉部４０上に死菌除去試薬を導入し、冷却しながら５分〜２０分程度静置する。これにより、死菌を除去して生菌のみを捕捉部４０に集菌することができる。死菌除去試薬としては、例えば、タカラバイオ株式会社製の「Ｖｉａｂｌｅ Ｂａｃｔｅｒｉａ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｋｉｔ ｆｏｒ ＰＣＲ」等を用いることができる。また、死菌除去試薬を捕捉部４０の本体部４１（フィルタ）内に浸透させるために、真空ポンプ２によって軽く吸引する工程や撹拌する工程を適宜追加してもよい。さらに、必要に応じて、死菌除去工程は数回繰り返してもよい。なお、死菌除去試薬は、死菌除去工程が終了した後に、本体部４１を通過させて第２排出口３２等から排出してもよい。このように、捕捉工程Ｓ１の後に死菌除去工程を行うことで、生菌の核酸のみを抽出することができる。
また、上記実施の形態において、容器１０は遮光部材によって構成されていたが、これに限るものではない。例えば、図９に示すように、容器１０の少なくとも一部が透明材料によって構成されていてもよい。
このように、容器１０の一部を透明材料にすることによって、容器１０の内部を観察することが可能となったり、容器１０の内部に光を照射することが可能となったりする。この場合、例えば容器１０の内部に光を照射するための光照射ユニット８を反応ボックス４内又は反応ボックス４の周辺に設けることができる。光照射ユニット８は、例えば、上記の死菌除去工程で用いられる。具体的には、容器１０内に死菌除去試薬を導入して静置した後に光照射ユニット８によって光を照射することで、死菌と死菌除去試薬との反応を促進することができる。これにより、死菌の除去を効率良く行うことができる。
また、上記実施の形態では、容器１０に検体を注入するための第１注入口２１と容器１０に核酸抽出試薬を注入するための第２注入口２２とを別々に設けたが、これに限るものではない。また、核酸抽出液を容器１０から排出するための第１排出口３１と検体を容器１０から排出するための第２排出口３２とについても別々に設けたが、これに限るものではない。
例えば、第１注入口２１と第２注入口２２とは、図１０に示すように、１つの注入口２３として構成されていてもよい。つまり、第１注入口２１と第２注入口２２とを兼用する１つの注入口２３が容器１０（第１容器部１１）に設けられていてもよい。注入口２３からは、検体が注入されたり核酸抽出試薬が注入されたりする。なお、検体２１０及び核酸抽出試薬３１０以外に、死菌除去試薬等のその他の液体を注入口２３から注入してもよい。
また、第１排出口３１と第２排出口３２とについても、図１０に示すように、１つの排出口３３として構成されていてもよい。つまり、第１排出口３１と第２排出口３２とを兼用する１つの排出口３３が容器１０（第２容器部１２）に設けられていてもよい。排出口３３からは、核酸抽出液が排出されたり検体が排出されたりする。なお、核酸抽出液及び検体以外に、容器１０に導入されたその他の液体が排出口３３から排出されてもよい。
なお、図１０では、注入口２３及び排出口３３をいずれも１つとしたが、これに限るものではなく、どちらか一方を図６Ａ等に示すように２つに分けてもよい。
さらに、注入口２３及び排出口３３の各々が１つのみである場合、図１１に示すように、捕捉部４０の上流側に設けられた注入口２３には、バルブ６００を介して、検体投入カップ２００及び核酸抽出試薬容器３００が接続されていてもよい。これにより、バルブ６００を制御することで検体投入カップ２００からの検体と核酸抽出試薬容器３００からの核酸抽出試薬との流れを切り替えることができる。また、捕捉部４０の下流側に設けられた排出口３３には、バルブ７００を介して、回収容器４００（不図示）で核酸抽出液を回収するための配管５ｂと回収容器５００で検体の廃液（ろ液）を回収するための配管２ｂとが接続されていてもよい。これにより、バルブ７００を制御することで核酸抽出液と検体の廃液との流れを切り替えることができる。
また、上記実施の形態では、検体２１０は捕捉部４０に直接通過させたが、これに限らない。例えば、検体２１０を捕捉部４０に通過させる前に、前処理として検体２１０をプレフィルタに通過させてもよい。一例として、検体投入カップ２００と第１注入口２１との間にプレフィルタを有する配管を挿入すればよい。このように、検体２１０を捕捉部４０に通過させる前にプレフィルタに通過させることで、サイズの大きい不要な成分を除去することができる。これにより、検体２１０からの核酸抽出対象物２２０の捕捉を効率的に行うことができる。
その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１ 核酸抽出ユニット
２ 真空ポンプ（圧力調整部）
１０ 容器
１１ 第１容器部
１２ 第２容器部
２１ 第１注入口
２２ 第２注入口
２３ 注入口（第１注入口、第２注入口）
２２ａ ゴム栓
３１ 第１排出口
３２ 第２排出口
３３ 排出口（第１排出口、第２排出口）
４０ 捕捉部
４１ 本体部
４２ 支持部
１００ 核酸抽出装置
２１０ 検体
２２０ 核酸抽出対象物
２３０ 核酸
３１０ 核酸抽出試薬
３２０ 核酸抽出液

Claims (18)

  1. 検体から核酸を抽出するための核酸抽出ユニットを備え、
    前記核酸抽出ユニットは、
    容器と、
    前記容器内に検体を注入するための第１注入口と、
    少なくとも一部が前記容器内に配置され、前記第１注入口から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉する捕捉部と、
    前記捕捉部で捕捉された前記核酸抽出対象物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第２注入口と、
    前記核酸抽出試薬によって前記核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を前記容器から排出するための第１排出口と、
    前記検体を前記容器から排出するための第２排出口とを有し、
    前記容器は、前記捕捉部を境界として当該容器の内部空間を分割する第１容器部と第２容器部とを有し、
    前記第１注入口及び前記第２注入口は、前記第１容器部に設けられており、
    前記第１排出口及び前記第２排出口は、前記第２容器部に設けられている
    核酸抽出装置。
  2. さらに、前記第２容器部内の圧力を調整するための圧力調整部を備え、
    前記捕捉部は、前記核酸抽出対象物より小さい孔を複数有するフィルタを有し、
    前記第２排出口は、前記第１排出口よりも前記捕捉部に近い位置に設けられており、かつ、前記圧力調整部の減圧口を兼ねている
    請求項１に記載の核酸抽出装置。
  3. 前記圧力調整部は、前記第２容器部内を減圧して前記第１容器部内の圧力を前記第２容器部内の圧力よりも高くすることで、注入された前記検体を前記第１容器部から前記捕捉部を通過させて前記第２容器部に移動させる検体排出モードと、前記第２容器部内を減圧して前記第１容器部内の圧力を前記第２容器部内の圧力よりも高くすることで、前記捕捉部における前記核酸抽出液を前記捕捉部を介して前記第２容器部に移動させる核酸抽出液移動モードとで前記第２容器部内の圧力を調整し、
    前記核酸抽出液移動モードにおける前記圧力調整部による減圧度は、前記検体排出モードにおける前記圧力調整部による減圧度よりも低い
    請求項２に記載の核酸抽出装置。
  4. 前記圧力調整部は、前記第２容器部内を加圧して前記第２容器部内の圧力を前記第１容器部内の圧力よりも高くすることで、前記容器に注入された前記核酸抽出試薬を前記捕捉部上に保持させる核酸抽出試薬保持モードで前記第２容器部内の圧力を調整する
    請求項２に記載の核酸抽出装置。
  5. 前記第２排出口を構成する管の前記第２容器部側の少なくとも一部は、前記第２容器部の内方に向かって前記第２容器部の内壁よりも突出している
    請求項２〜４のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  6. 前記第２注入口は、前記第１容器部に設けられた貫通孔であり、
    前記貫通孔には、当該貫通孔を塞ぐゴム栓が設けられており、
    前記ゴム栓は、前記核酸抽出試薬を前記第１容器部内に注入するための針が貫通可能なゴム材料によって構成されている
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  7. 前記容器の少なくとも一部は、透明材料によって構成されている
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  8. 前記捕捉部は、前記核酸抽出対象物を捕捉して保持するための本体部と、前記本体部を支持する支持部とを有する
    請求項１〜７のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  9. 前記支持部の少なくとも一部は、金属によって構成されている
    請求項８に記載の核酸抽出装置。
  10. 前記支持部の少なくとも一部は、高熱伝導性樹脂によって構成されている
    請求項８に記載の核酸抽出装置。
  11. 前記支持部の表面は、親水性である
    請求項８〜１０のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  12. 前記容器の少なくとも一部は、高熱伝導性樹脂によって構成されている
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  13. 前記第１容器部の内部空間の壁面における角部分の角度は、９０度以上である
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  14. 前記容器の内面は、非親水性である
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  15. さらに、前記容器を振動させるための振動装置を備える
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載の核酸抽出装置。
  16. 検体から核酸を抽出するための核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニットであって、
    容器と、
    前記容器内に検体を注入するための第１注入口と、
    前記容器内に配置され、前記第１注入口から注入された検体に含まれる核酸抽出対象物を捕捉する捕捉部と、
    前記捕捉部で捕捉された前記核酸抽出対象物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第２注入口と、
    前記核酸抽出試薬によって前記核酸抽出対象物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を前記容器から排出するための第１排出口と、
    前記検体を前記容器から排出するための第２排出口とを備え、
    前記容器は、前記捕捉部を境界として当該容器の内部空間を分割するための第１容器部と第２容器部とを有し、
    前記第１注入口及び前記第２注入口は、前記第１容器部に設けられており、
    前記第１排出口及び前記第２排出口は、前記第２容器部に設けられている
    核酸抽出ユニット。
  17. 捕捉部に検体を通過させることによって前記検体に含まれる核酸抽出対象物を前記捕捉部で捕捉する捕捉工程と、
    前記捕捉部に核酸抽出試薬を導入することによって前記捕捉部で捕捉した前記核酸抽出対象物から核酸を抽出する核酸抽出工程と、
    抽出した前記核酸を含む核酸抽出液を前記捕捉部を通過させて回収する回収工程とを含む
    核酸抽出方法。
  18. さらに、前記捕捉工程の後に、前記捕捉部に死菌除去試薬を導入することで死菌の核酸を反応不活化する死菌除去工程を含む
    請求項１７に記載の核酸抽出方法。
JP2018504026A 2016-03-10 2017-01-16 核酸抽出装置 Active JP6771161B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016047225 2016-03-10
JP2016047225 2016-03-10
JP2016166304 2016-08-26
JP2016166304 2016-08-26
PCT/JP2017/001164 WO2017154349A1 (ja) 2016-03-10 2017-01-16 核酸抽出装置、核酸抽出ユニット及び核酸抽出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017154349A1 true JPWO2017154349A1 (ja) 2018-08-30
JP6771161B2 JP6771161B2 (ja) 2020-10-21

Family

ID=59790247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018504026A Active JP6771161B2 (ja) 2016-03-10 2017-01-16 核酸抽出装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6771161B2 (ja)
WO (1) WO2017154349A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019043779A1 (ja) * 2017-08-29 2019-03-07 横河電機株式会社 核酸抽出方法および核酸抽出装置
CN107974393B (zh) * 2018-01-08 2023-03-24 深圳市朗司医疗科技有限公司 一种应用于核酸提取系统中的加热装置
CN111876312A (zh) * 2020-08-12 2020-11-03 济南国益生物科技有限公司 一种核酸提取试剂盒与核酸提取方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016552A2 (en) * 2001-08-20 2003-02-27 Whatman, Inc. Dna purification and recovery from high particulate and solids samples
JP2003144149A (ja) * 1997-03-31 2003-05-20 Takara Holdings Inc 分離装置及びその使用方法
JP2004208654A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Asahi Kasei Corp 核酸単離用カートリッジおよび核酸単離装置
JP2006121935A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 前処理手段および廃液貯留部を有する生体物質検査用マイクロリアクタ
JP2006204228A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Fuji Photo Film Co Ltd 特定物質回収装置及びこれを用いた核酸抽出装置
JP2009022187A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Hitachi High-Technologies Corp 核酸抽出装置
US20110077388A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for isolating nucleic acids
WO2011068465A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Haiqing Gong A method and apparatus for recovering cells and their analysis
US20120070823A1 (en) * 2008-02-07 2012-03-22 Qiagen Gmbh Method and device for automatically processing a sample
WO2015036781A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 Cancer Research Technology Limited Biological fluid filtration assembly
WO2015066721A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Charles River Laboratories, Inc. Filtration system and use thereof
WO2017203744A1 (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 核酸検査装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03224474A (ja) * 1990-01-29 1991-10-03 Shimadzu Corp 核酸抽出用カラム
JP2008122205A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Olympus Corp 検体検査キットおよび検体検査キット群および移し替え支援ラック
US20090036665A1 (en) * 2007-07-11 2009-02-05 Gonzalo Domingo Disposable Sample Processing Unit
EP2839260B1 (en) * 2012-04-20 2018-07-18 Talis Biomedical Corporation Fluidic devices and systems for sample preparation or autonomous analysis
JP2015195784A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 凸版印刷株式会社 多孔質フィルターカラム、試薬カートリッジ及び核酸抽出キット

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003144149A (ja) * 1997-03-31 2003-05-20 Takara Holdings Inc 分離装置及びその使用方法
WO2003016552A2 (en) * 2001-08-20 2003-02-27 Whatman, Inc. Dna purification and recovery from high particulate and solids samples
JP2004208654A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Asahi Kasei Corp 核酸単離用カートリッジおよび核酸単離装置
JP2006121935A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 前処理手段および廃液貯留部を有する生体物質検査用マイクロリアクタ
JP2006204228A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Fuji Photo Film Co Ltd 特定物質回収装置及びこれを用いた核酸抽出装置
JP2009022187A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Hitachi High-Technologies Corp 核酸抽出装置
US20120070823A1 (en) * 2008-02-07 2012-03-22 Qiagen Gmbh Method and device for automatically processing a sample
US20110077388A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for isolating nucleic acids
WO2011068465A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Haiqing Gong A method and apparatus for recovering cells and their analysis
WO2015036781A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 Cancer Research Technology Limited Biological fluid filtration assembly
WO2015066721A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Charles River Laboratories, Inc. Filtration system and use thereof
WO2017203744A1 (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 核酸検査装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NOGVA, H.K. ET AL., BIOTECHNIQUES, vol. 34, no. 4, JPN6019013024, 2003, pages 804 - 806, ISSN: 0004326386 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017154349A1 (ja) 2017-09-14
JP6771161B2 (ja) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230398537A1 (en) Apparatus, system and method for performing automated centrifugal separation
JP6782998B2 (ja) 装置
US20210187417A1 (en) Method and Apparatus for Processing and Analyzing Particles Extracted From Tangential Filtering
US10955316B2 (en) Liquid to liquid biological particle concentrator with disposable fluid path
CA2787268C (en) Liquid to liquid biological particle concentrator with disposable fluid path
US20120070823A1 (en) Method and device for automatically processing a sample
TW201329231A (zh) 用於自脂肪組織分離非脂肪細胞之方法及裝置
WO2017154349A1 (ja) 核酸抽出装置、核酸抽出ユニット及び核酸抽出方法
CN108126522B (zh) 分离芯片、分离装置及分离液体样本中目标颗粒的方法
JP5753839B2 (ja) 顕微鏡イメージングのための有機微小物体の高濃度化
WO2014002729A1 (ja) フィルタリング部材及びフィルタリング方法
CN213222222U (zh) 从生物样品中选择性提取组分的仪器、系统和试剂盒
WO2017203744A1 (ja) 核酸検査装置
JP2018061451A (ja) 核酸抽出装置及び核酸抽出方法
JPWO2007055165A1 (ja) 核酸の分離方法、核酸検査用マイクロリアクタ、核酸検査システム
US20200339928A1 (en) Fluid handling apparatus
JP2018038342A (ja) 微生物捕捉デバイス
JP2006246835A (ja) 密度勾配用分離回収容器
JP2017201969A (ja) 微生物捕捉デバイス
US10900874B2 (en) Apparatus, method, and system for filter based cell capture and labeling with configurable laydown area
JP2011102761A (ja) 濾過チップおよび濾過装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200910

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6771161

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151