WO2011162285A1 - 核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物 - Google Patents

核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物 Download PDF

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reaction solution
acid amplification
reaction
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崇紀 杉元
上田 哲也
瀬川 修
道典 小飯塚
田島 秀二
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ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing evaporation of a reaction solution during a nucleic acid amplification reaction, a method for carrying out a nucleic acid amplification reaction by preventing evaporation of the reaction solution during a nucleic acid amplification reaction, and a reaction solution during a nucleic acid amplification reaction.
  • the present invention relates to a prepack reagent containing a composition for preventing evaporation, and an apparatus for continuously performing nucleic acid extraction, amplification and detection from a specimen.
  • PCR polymerase chain reaction
  • thermal profile temperature increase / decrease
  • the target DNA is amplified exponentially by repeating the above cycle many times.
  • Patent Documents 1 and 2 An automated apparatus for processing a large number of specimens at once has been developed and used (Patent Documents 1 and 2).
  • a lid or an adhesive seal is used to seal a reaction vessel (tube).
  • a reaction vessel tube
  • An object of the present invention is to provide a composition capable of sealing a reaction vessel without using a lid or an adhesive seal.
  • Another object of the present invention is to provide a method for performing a nucleic acid amplification reaction by preventing evaporation of a reaction solution during the nucleic acid amplification reaction.
  • Another object of the present invention is to provide a prepack reagent containing a composition for preventing evaporation of a reaction solution during a nucleic acid amplification reaction.
  • a further object of the present invention is to provide an apparatus for continuously extracting, amplifying and detecting nucleic acid from a specimen.
  • the present inventor seals the reaction liquid by dispensing an oily component such as mineral oil into the reaction container with a dispenser or the like, guaranteeing a sealing property equal to or higher than that of the lid or seal, Since no gas is interposed between the two, it has succeeded in preventing clouding caused by heating.
  • an oil component a composition that is liquid during the nucleic acid amplification reaction and becomes a solid due to a chemical change or a temperature change after the completion of the reaction is used to solidify the oil component after the completion of the nucleic acid amplification reaction. It becomes possible to easily dispose of the reaction solution containing, and to prevent contamination and contamination due to scattering of the reaction solution, operation mistakes, and the like.
  • the surface of the oil component can be flattened (FIG. 15b), thereby preventing light scattering and increasing the uniform light receiving area.
  • the efficiency of illumination and / or light reception from the upper part of the reaction vessel could be increased.
  • the present invention has been completed based on these findings.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction which is a liquid during the reaction and becomes a solid due to a chemical change or a temperature change after completion of the reaction.
  • the composition for preventing evaporation of the nucleic acid amplification reaction solution during the nucleic acid amplification reaction the melting point being 0-15 ° C.
  • the composition for preventing evaporation of the nucleic acid amplification reaction solution during the nucleic acid amplification reaction the melting point being 5-10 ° C.
  • a nucleic acid amplification method comprising a step of laminating the composition according to any one of (1) to (3) on an upper layer of a nucleic acid amplification reaction solution.
  • a nucleic acid amplification method comprising a step of solidifying the composition according to any one of (1) to (3) after completion of the nucleic acid amplification reaction.
  • a method for nucleic acid amplification wherein the interface shape of the composition for preventing evaporation of the reaction solution in the nucleic acid amplification reaction vessel with the air is horizontal or upwardly convex. Said method using a combination of compositions to prevent evaporation.
  • a method for nucleic acid amplification which is a combination of a reaction vessel and a composition for preventing evaporation of the reaction solution, wherein the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel is smaller than the surface tension of the composition for preventing evaporation of the reaction solution Said method using.
  • a method for nucleic acid amplification wherein the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel is less than 80% of the surface tension of the composition for preventing evaporation of the reaction solution, and the composition for preventing evaporation of the reaction solution Said method using a combination of objects.
  • Said reagent comprising a product.
  • a combination of a composition for preventing evaporation of a reaction solution and a prepacked reagent for nucleic acid amplification containing a reaction vessel, the composition for preventing evaporation of the reaction vessel and the reaction solution (6 The reagent according to any one of (8) to (8).
  • An apparatus for continuously extracting, amplifying, and detecting nucleic acid from a specimen, and the reaction solution according to any one of (1) to (3) for preventing evaporation of the reaction solution The apparatus, which can prevent evaporation of water.
  • a device for continuously extracting, amplifying, and detecting a nucleic acid from a specimen the device being capable of storing the prepacked reagent according to (9) or (10).
  • the reaction solution containing the specimen can be easily discarded, and contamination and contamination due to scattering of the reaction solution, operation mistakes, and the like can be prevented.
  • the scattering of light in the reaction solution can be prevented, the uniform light receiving area can be enlarged, and the efficiency of illumination and / or light reception from the upper part of the reaction container can be increased.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of components built in the light measurement unit shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the inspection cartridge container shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is a perspective view which shows the various chip
  • inspection cartridge container shown in FIG. 3 is a processing flowchart of the sample testing apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view showing the light measurement unit and the temperature controller shown in FIG. It is a perspective view which takes out and shows the main components of a 4th specimen test device from a housing
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view showing the light measurement unit and the temperature controller shown in FIG. It is an expansion perspective view which shows the lid
  • FIG. 13 is a perspective view showing the lid shown in FIG. 12 with a part cut away.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing main components including four test cartridge containers of a fifth sample testing device taken out from a housing.
  • the conceptual diagram which flattens the surface of an oil-based component by coating the inner wall of a reaction container with a material with small surface tension is shown.
  • a Sectional drawing which shows the mode of the reaction solution 2 and the oil-based component 3 in the reaction container 1 which is not coating the inner wall.
  • b Cross-sectional view showing the state of the reaction solution 2 and the oil component 3 in the reaction vessel 1 having the coating 4 on the inner wall.
  • the fluorescence intensity distribution in the opening surface of a reaction container is shown.
  • 16-1 Fluorescence intensity distribution on the open surface of the untreated reaction vessel. ⁇ Only untreated containers and fluorescent aqueous solutions. ⁇ Untreated container, fluorescent aqueous solution + mineral oil.
  • 16-2 Fluorescence intensity distribution on the opening surface of a reaction vessel treated with a water / oil repellent treatment agent. ⁇ Treatment container and fluorescent solution only. ⁇ Processing container, fluorescent aqueous solution + mineral oil.
  • the present invention provides a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction, which is a liquid during the reaction, and becomes a solid due to a chemical change or a temperature change after the reaction is completed. provide.
  • the present invention also provides a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction, the melting point being 0-15 ° C.
  • the present invention provides a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction, the melting point being 5-10 ° C.
  • composition of the present invention may contain mineral oil, silicone oil, other chemically synthesized fats and oils, combinations thereof and the like.
  • Mineral oil is oil-derived oil, and examples thereof include liquid paraffin and solid paraffin.
  • Silicone oil is oil composed of molecules having a straight chain structure with a siloxane bond of 2000 or less, and can be broadly classified into straight silicone oil and modified silicone oil, but any of them may be used.
  • the composition of the present invention In order for the composition of the present invention to be a liquid during the reaction and become a solid due to a chemical change after the completion of the reaction, the composition of the components should be adjusted so that the melting point is room temperature or the reaction temperature (eg, about 50 ° C.) or less. It is advisable to use a solidifying agent.
  • composition having a melting point of room temperature or lower than the reaction temperature examples include fluid paraffin and mineral oil.
  • solidifying agent examples include high melting point (room temperature or higher) paraffin (for example, solid paraffin having a melting point of 44 to 46 ° C.) and the like.
  • the composition of the present invention In order for the composition of the present invention to be a liquid during the reaction and become a solid due to a temperature change after the completion of the reaction, the composition has a melting point of 0-15 ° C., preferably 5-10 ° C. It is good to adjust the composition.
  • the melting point of the composition can be adjusted to ⁇ 10 to 40 ° C. by adding 5.0 to 15.0% by mass of solid paraffin (melting point 44 to 46 ° C.) to liquid paraffin 1.
  • the composition of the present invention may be added in an amount sufficient to completely cover the surface where the nucleic acid amplification reaction solution in the container comes into contact with air, and preferably the surface where the nucleic acid amplification reaction solution in the container comes into contact with air. It is preferable to add 1.1 to 3 times, more preferably 1.5 to 2 times the minimum amount that can be completely covered.
  • the reaction solution can be prevented from evaporating by laminating the composition of the present invention on the upper layer of the nucleic acid amplification reaction solution.
  • a sealing property equal to or higher than that of the lid or the seal is ensured, and no gas is interposed between the reaction solution and no clouding occurs. Or, the cloudiness can be reduced.
  • the present invention provides a nucleic acid amplification method comprising a step of laminating the above composition on an upper layer of a nucleic acid amplification reaction solution.
  • the present invention also provides a nucleic acid amplification method including a step of solidifying the composition after completion of the nucleic acid amplification reaction.
  • the reaction solution By solidifying the composition after completion of the nucleic acid amplification reaction, the reaction solution can be easily discarded, and contamination and contamination due to scattering of the reaction solution, operation errors, and the like can be prevented.
  • the method of solidification is as described above.
  • the present invention is a method for nucleic acid amplification, wherein the interface shape of the composition for preventing evaporation of the reaction solution in the nucleic acid amplification reaction vessel with the air is horizontal or convex upward
  • the method is provided using a combination of compositions to prevent evaporation of the reaction solution.
  • the present invention also relates to a method for nucleic acid amplification, wherein the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel is smaller than the surface tension of the composition for preventing the reaction solution from evaporating and the composition for preventing the reaction solution from evaporating.
  • the method is provided using a combination of objects.
  • the wet tension test method is defined in JIS K6768.
  • the present invention is a method for nucleic acid amplification, which prevents evaporation of a reaction vessel and reaction solution in which the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel is less than 80% of the surface tension of the composition for preventing evaporation of the reaction solution.
  • the method is provided using a combination of compositions for.
  • Reaction vessels whose surface tension is less than 80% of the surface tension of the composition for preventing the reaction solution from evaporating to prevent evaporation of the reaction solution and reaction vessels smaller than the surface tension of the composition include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene Examples thereof include perfluoroalkyl vinyl ether copolymers and tetrafluoroethylene / ethylene copolymers.
  • a reaction vessel whose inner wall is coated with a coating agent having a low surface tension such as fluoroacrylic resin, fluorosilane, and other fluorine-introducing synthetic resins can be exemplified.
  • the reaction vessel may be made of any material such as polypropylene, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyester and nylon.
  • the thickness of the coating is not particularly limited, but about 1 ⁇ m is appropriate.
  • the coating agent is fluorosilane
  • the primer include liquid glass.
  • the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel prevents evaporation of the reaction solution.
  • the reaction vessel may be smaller than the surface tension of the composition, preferably a reaction vessel in which the wetting tension of the inner wall of the reaction vessel is less than 80% of the surface tension of the composition for preventing evaporation of the reaction solution.
  • the composition for preventing the reaction solution from evaporating is not limited to the above-described composition of the present invention, and other known compositions that have been used to prevent the reaction solution from evaporating (for example, Mineral oil (Applied Biosystems), U.S. Pat.No. 5411876, U.S. Pat.No. 5,576,197, U.S. Pat.No. 5,599,660, U.S. Pat.No. 5,139,924, JP-A-2007-275005, Oily components described in JP 2007-175006 A may be used.
  • Mineral oil Applied Biosystems
  • U.S. Pat.No. 5411876 U.S. Pat.No. 5,576,197, U.S. Pat.No. 5,599,660, U.S. Pat.No. 5,139,924, JP-A-2007-275005
  • Oily components described in JP 2007-175006 A may be used.
  • Example of a combination of a reaction vessel in which the interface shape with the air of the composition for preventing evaporation of the reaction solution in the nucleic acid amplification reaction vessel is horizontal or convex and a composition for preventing evaporation of the reaction solution examples include a Roche PCR tube whose inner wall is surface-coated with a fluorine-based coating agent FS-1010 manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd., and a mineral oil manufactured by Applied Biosystems.
  • composition of the present invention may be housed in a prepack reagent for nucleic acid amplification.
  • the present invention is a prepack reagent for nucleic acid amplification containing a composition for preventing evaporation of a reaction solution, comprising the reaction solution evaporation preventing composition according to any one of the following (1) to (3): Provide reagents.
  • a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction which is a liquid during the reaction, and becomes a solid due to a chemical change or a temperature change after completion of the reaction.
  • a composition for preventing evaporation of a nucleic acid amplification reaction solution during a nucleic acid amplification reaction the melting point being 0-15 ° C.
  • compositions (1) to (3) are as described above.
  • the prepack reagent of the present invention may include a reaction container.
  • the reaction vessel is as described above.
  • the present invention is a nucleic acid amplification prepacked reagent containing a composition for preventing evaporation of a reaction solution and a reaction container, and the combination of the composition for preventing evaporation of the reaction container and the reaction solution is ( Provided is the reagent which is a combination according to any one of 1a)-(3a).
  • a composition for preventing evaporation of the reaction solution and the reaction solution in which the interface shape with the air of the composition for preventing evaporation of the reaction solution in the nucleic acid amplification reaction vessel is horizontal or convex upward Combination.
  • compositions (1a) to (1c) and the reaction vessel are as described above.
  • the prepack reagent of the present invention may further contain a nucleic acid extraction reagent, a nucleic acid amplification reaction solution, and the like.
  • composition, prepack reagent, and nucleic acid amplification method of the present invention can be used for manual operation and for a nucleic acid amplification automation apparatus.
  • the present invention is an apparatus for continuously extracting, amplifying, and detecting nucleic acid from a specimen, wherein the nucleic acid reaction solution is sealed with a composition for preventing evaporation in the amplification and detection step.
  • the above-described apparatus capable of optically detecting nucleic acid amplification via
  • the present invention is an apparatus for continuously extracting, amplifying, and detecting nucleic acid from a specimen, and in the amplification and detection step, the nucleic acid reaction solution is sealed with a composition for preventing evaporation and reacted.
  • the apparatus is also provided that can solidify the composition after completion and prevent leakage or scattering of the reaction solution.
  • the apparatus of the present invention may be capable of preventing evaporation of the reaction solution by the composition for preventing evaporation of the reaction solution described in any of (1) to (3) above.
  • the apparatus of the present invention can be used as a combination of the reaction container and the composition for preventing evaporation of the reaction solution in the combination described in any of (1a) to (1c) above, It may be.
  • the present invention also provides an apparatus for continuously extracting, amplifying, and detecting a nucleic acid from a specimen, which can accommodate the above prepacked reagent.
  • first specimen testing apparatus 10 that continuously performs nucleic acid extraction, amplification, and detection from a specimen will be described with reference to FIGS.
  • the specimen testing apparatus 10 is surrounded by a book-like housing 12 having a length of 250 to 400 mm (X-axis direction), a width of 70 to 100 mm (Y-axis direction), and a height of 300 to 500 mm (Z-axis direction). It is.
  • a plurality of (10 in this example) wells 22 and a plurality of types of test instruments that can contain or contain a sample and one or more reagent solutions used for testing the sample are stored.
  • the chip storage unit 20 in which chips of three types (in this example) are stored is arranged in a line, and the sample information for identifying or managing the sample and the test information indicating the test contents are used as a visible recording medium.
  • An automatic inspection unit (15, 19), a light measurement unit 17 for measuring the luminescence generated as a result of the inspection by the automatic inspection unit, and the inspection camera including the specimen information and the inspection information A digital camera 28 that captures the image displayed on the cartridge container 14 to obtain image data, a thermal transfer printer mechanism 21 that can print the inspection result in a blank of the seal 24 of the inspection cartridge container 14, and the automatic inspection unit (15, 19), a light measurement unit 17, a digital camera 28, and a board 52 provided with an integrated circuit such as a CPU for controlling the thermal transfer printer mechanism 21.
  • the inspection cartridge container 14 is detachably loaded in a loading box 18 connected to the fitting plate 16 provided so as to be able to be manually pulled out of the casing 12 from the casing 12.
  • the chamber in which the automatic inspection section (15, 19), the inspection cartridge container 14 and the light measurement section 17 are provided and the chamber in which the board 52 is provided are separated by a partition plate 51, and are sucked and discharged.
  • the circuit is prevented from being damaged or contaminated by splashing liquid.
  • a ventilation fan 54 is provided so as to penetrate the partition plate 51, and another ventilation fan 56 is provided so as to penetrate the housing 12 of the chamber in which the board 52 is provided.
  • the automatic inspection unit (15, 19) includes a nozzle head 15 of a dispenser, and a moving mechanism 19 that allows the nozzle head 15 to move with respect to the inspection cartridge container 14 accommodated in the housing 12.
  • the nozzle head 15 of the dispenser can be moved by the moving mechanism 19 in the X-axis direction corresponding to the longitudinal direction with respect to the inspection cartridge container 14 accommodated in the housing 12.
  • 11 and a Z-axis moving body 13 provided so as to be movable while being guided by the guide column 41 in the vertical direction with respect to the X-axis moving body 11.
  • a nut portion connected to the Z-axis moving body 13 is screwed into the X-axis moving body 11, and a Z-axis moving ball screw 43 (to be described later) that moves the Z-axis moving body 13 in the vertical direction is rotatable.
  • the guide column 41 and a support plate 39 attached via the guide column 41 are attached.
  • the nozzle head 15 is attached to the Z-axis moving body 13 and communicates with a cylinder that sucks and discharges gas via an air rubber tube 31 provided so as to protrude from the side surface, A motor 40 for driving the piston and a ball screw 42 rotatably mounted.
  • the support plate 39 attached to the X-axis moving body 11 rotatably supports the ball screw 42, and on the lower side thereof, a chip such as the carrier enclosing chip 26 is detached from the nozzle 30. Therefore, a tip detachment plate 48 in which a U-shaped hole that is larger than the diameter of the nozzle 30 and smaller than the outer diameter of the thickest portion of the tip is formed is movably supported. On the upper side, a motor 38 for driving the chip attaching / detaching plate 48 in the front-rear direction is attached to the X-axis moving body 11.
  • the digital camera 28 is attached to the X-axis moving body 11 via a camera support plate 29, and the specimen information and examination information on the seal 24 of the examination cartridge container 14 housed in the housing 12 are stored.
  • the nozzle head 15 is moved to a position where the entire image can be photographed.
  • a moving mechanism 19 for moving the nozzle head 15 of the dispenser with respect to the inspection cartridge container 14 accommodated in the housing 12 is engaged with the X-axis moving body 11 of the nozzle head 15 to perform the inspection.
  • the cylinder, the ball screw 42, and the motor 40 correspond to a suction / discharge mechanism.
  • the guide pillar 41, the Z-axis moving ball screw 43, and the Z-axis moving motor correspond to the Z-axis moving mechanism in the moving mechanism 19.
  • the light measurement unit 17 includes a chip insertion unit 34 and a photoelectric unit 32 having at least one photoelectric element such as a photomultiplier tube that converts received fluorescence into a predetermined electric signal.
  • the thermal transfer printer mechanism 21 is connected to the light measurement unit 17 via the board 52 and receives an electrical signal corresponding to the measurement result of the light measurement unit 17 to print on the seal 24 of the inspection cartridge container 14. To do.
  • the thermal transfer printer mechanism 21 is positioned so as not to contact the inspection cartridge container 14 when the inspection cartridge container 14 is inserted into the housing 12, and stores the inspection cartridge container 14.
  • the print head 21 a of the thermal transfer printer mechanism 21 is provided so that it is lowered by a cam mechanism and is located in a predetermined blank portion on the seal 24 of the inspection cartridge container 14.
  • the print head 21a is formed of a predetermined number of digital numbers, and a predetermined number of digital numbers of the print head 21a is heated to automatically convert the digital numbers corresponding to the seal 24 formed of a thermal medium. Is what you write.
  • FIG. 2 shows a state in which the test cartridge container 14 of the sample test apparatus 10 is manually pulled out from the housing 12.
  • the thermal transfer printer mechanism 21 is removed for convenience of explanation.
  • the loading box 18 in which the inspection cartridge container 14 is loaded has a guide member 18a extending along the longitudinal direction of the loading box 18, that is, along the X-axis direction.
  • the inspection cartridge container 14 is guided by the guide rail 23 so as to be manually movable in the X-axis direction, whereby the inspection cartridge container 14 can be completely accommodated in the housing 12.
  • the guide member 18a and the thermal transfer printer mechanism 21 are preferably provided with the cam mechanism to interlock the insertion / extraction of the container 14 and the vertical movement of the mechanism 21.
  • the nozzle 30 of the nozzle head 15 is detachably mounted with a carrier enclosing tip 26 in which particles 26c as a plurality of carriers are accommodated.
  • the light measurement unit 17 further includes a measurement block 36 having a semicircular hole 36a formed at the edge and fixed to the photoelectric unit 32, and a lower side of the measurement block 36 and above the chip insertion unit 34. And a measurement plate 35 that is formed at the edge and can be moved back and forth along the long axis direction (X-axis direction) of the long hole 35a by an electromagnet.
  • the tip insertion portion 34 provided below the measurement plate 35 has a small diameter tube 26a of the carrier enclosing tip 26 descending through a gap portion combined by the semicircular hole 36a and the long hole 35a. It is formed in a box shape so that it can be inserted through the square hole 34a.
  • the measurement plate 35, the measurement block 36, and the photoelectric unit 32 are fixed to the housing 12 at the time of measurement, and the carrier enclosing chip 26 is raised or lowered with respect to the housing 12. And scanning a plurality of particles 26c.
  • FIG. 3 shows an optical system built in the light measuring unit 17.
  • the optical system is an apparatus suitable for measuring chemiluminescence, for example, and includes three sets of optical fibers 37a, 37b, and 37c, and light receiving ends 33a and 33b including a lens provided at the tip of the optical fiber. , 33c.
  • the light receiving ends 33a and 33b are disposed on the side wall of the elongated hole 35a of the measurement plate 35, and the light receiving end 33c is disposed on a side wall of the semicircular hole 36a of the measurement block 36.
  • the ends 33a, 33b and 33c radially surround the small diameter tube 26a of the carrier enclosing tip 26 from three directions.
  • the measurement plate 35 is moved forward using the magnetic force of an electromagnet when the carrier-enclosed chip 26 is inserted, and the horizontal cross-sectional area of the gap portion formed by the long hole 35a and the semicircular hole 36a is enlarged, At the time of measurement, the measurement plate 35 is moved backward to approach the carrier enclosing tip 26 inserted into the long hole 35a to narrow the horizontal sectional area.
  • FIG. 4 shows the inspection cartridge container 14 in an enlarged manner.
  • the substrate 14 a of the inspection cartridge container 14 is provided with an opening of the chip accommodating portion 20 and an opening of the well 22.
  • the capacity of each well 22 is, for example, about 1 cc to several cc, for example, 2 cc.
  • three tips in this example, a dispensing tip 25, a carrier enclosing tip 26, and a perforating tip 27 are attached to the tip accommodating portion 20 so that they can be attached by lowering and inserting the nozzle 30.
  • the openings are placed in the cylinders 20a, 20b, and 20c with the corresponding depths.
  • Ten wells 22 contain a specimen and one or more reagent solutions used for the examination of the specimen, and the opening is closed with a single film that can be perforated by the perforating tip 27.
  • the opening of the chip accommodating portion 20 is closed with a seal that can be peeled by hand, and the seal is peeled off during use.
  • the test cartridge container 14 contains one or two or more reagent solutions (including a composition for preventing evaporation of the reaction solution during the nucleic acid amplification reaction) used for the test of the specimen in a prepacked reagent.
  • the prepack reagent may include a chip such as the carrier-enclosed chip 26 (corresponding to the reaction container in the present invention).
  • the specimen information (24a, 24b) and the examination information (24c, 24d, 24e) indicating the examination contents are stored in the seal attaching region 14b as the medium attachment portion of the substrate 14a of the examination cartridge container 14.
  • a visually displayed seal 24 is detachably attached.
  • the sample information (24a, 24b) includes, for example, a column 24a for entering and displaying the patient name by hand, and a column 24b for displaying the patient identification number, and the examination information (24c, 24d, 24e).
  • a column 24c for displaying an inspection item, the manufacturing location, the manufacturing date, the expiration date, the number of manufactured reagents, the storage location, the quality, etc.
  • the LOT number column 24d for displaying the LOT number indicating the management information and the remarks column 24e for example, a column for entering and displaying the inspection result measured by the light measuring unit 17 is provided.
  • the test items include tests for TSH (Thyroid Stimulating Hormone), inflammation in the body, allergies, and the like.
  • Reference numeral 24f denotes a knob for peeling off the seal 24 from the substrate 14a.
  • FIG. 5 shows three types of chips (25, 26, 27) housed in the chip housing portion 20 of the inspection cartridge container 14.
  • the dispensing tip 25 accommodates the liquid in the tip by sucking the liquid, moves between the wells 22, discharges the contained liquid, and transfers the liquid between the wells 22. Used for etc.
  • the dispensing tip 25 has a small-diameter tube 25a having a thickness that allows the tip to be inserted into the well 22, and a mounting opening that communicates with the small-diameter tube 25a and can be attached to the nozzle 30 at the rear end. It has a large diameter tube 25b and a plurality of protrusions 25d provided in parallel to the axial direction at the rear end of the large diameter tube 25b.
  • the carrier enclosing tip 26 includes a plurality of (43 in this example) particles 26c serving as carriers that can be inserted into the well 22 with a small diameter tube 26a.
  • a binding substance that can bind to a target substance labeled with fluorescence is fixed to each particle, and the small diameter tube 26a is caulked at positions 26d and 26e.
  • the small-diameter tube 26a communicates with the large-diameter tube 26b via a filter portion 26f provided with a filter that allows only air to pass therethrough, and the opening of the large-diameter tube 26b is provided so as to be attachable to the nozzle 30.
  • a plurality of protrusions 26g are provided in parallel to the axial direction.
  • the perforating tip 27 has a sharp tip 27a and a rear end 27b for punching a film that closes the opening of the well 22 of the test cartridge container 14.
  • a certain opening can be attached to the nozzle 30, and a plurality of protrusions 27 c are provided on the outer periphery of the rear end portion 27 b in parallel to the axial direction.
  • These chips have a small diameter tube or a tip having a length of, for example, 1 cm to 10 cm, a large diameter tube having a length of, for example, 1 cm to 10 cm, and the particle diameter of, for example, 0.1 mm. 3mm.
  • the inner diameter of the small diameter tube 26a is such a size that the particles can be held in a line, and has an inner diameter of about 0.2 mm to 6 mm, for example.
  • step S1 the fitting plate 16 of the housing 12 of the sample testing apparatus 10 is pulled out by hand.
  • step S2 the loading box 18 is developed outside the housing 12 in step S2.
  • step S 3 the test cartridge container 14 in which the sample to be tested, the test reagent, and the chip are stored in advance is loaded into the loading box 18. At that time, the name of the patient belonging to the sample information is written in the seal 24 of the test cartridge container 14 by hand, and the test information indicating the test contents is described in advance.
  • step S4 the loading box 18 and the loaded inspection cartridge container 14 are manually inserted into the housing 12 and stored.
  • step S 5 the nozzle head 15 moves to the chip accommodating portion 20 of the inspection cartridge container 14, and the nozzle 30 is positioned just above the drilling chip 27.
  • the nozzle 30 is lowered along the Z-axis direction, and the tip of the nozzle 30 is inserted into the opening of the drilling tip 27 and pushed in.
  • step S 6 the nozzles 30 to which the perforating tips 27 are attached are sequentially positioned directly above the wells 22 of the test cartridge container 14 and then lowered to cover the ten wells 22. Perforate the film.
  • step S7 the nozzle 30 moves to a position where the perforating chip 27 is accommodated in the chip accommodating part 20, and the U-shaped groove of the chip attaching / detaching plate 48 is reached. Is moved close to the nozzle 30 and then the nozzle 30 is moved in the upward direction (Z-axis direction) to detach the drilling tip 27 from the cylindrical body 20c of the tip accommodating portion 20.
  • step S8 the nozzle 30 is moved to a position just above the position where the dispensing tip 25 (or the carrier-filled tip 26) of the tip accommodating portion 20 is accommodated, and the nozzle 30 is lowered along the Z-axis direction. Then, the tip of the nozzle 30 is inserted into the opening of the dispensing tip 25 (or the carrier-filled tip 26) and is pushed in.
  • the sample testing apparatus 70 is different in that a light measuring unit 77 is used instead of the light measuring unit 17 used in the first sample testing apparatus 10.
  • the light measurement unit 77 has the photoelectric unit 32 provided with at least one photoelectric element, and a hole 76 into which the small diameter tube 26a of the carrier-enclosed chip 26 can be inserted, and is inserted through the hole 76.
  • the light receiving ends 33a, 33b, and 33c of the optical fibers 37a, 37b, and 37c connected to the photoelectric unit 32 provided so as to surround the small-diameter tube 26a of the carrier-sealed chip 26 pass through the hole 76.
  • a scanning measurement unit 74 provided so as to be movable along the axial direction of the inserted small-diameter tube 26a. That is, at the time of measurement, each light receiving end 33a, 33b, 33c is not fixed with respect to the housing 12, but can be moved relatively, so that the light measuring unit of the first sample testing apparatus is used. 17 is different.
  • FIG. 8 shows still another (third) specimen testing apparatus 80.
  • the sample test apparatus 80 is different from the first and second sample test apparatuses 10 and 70 mainly in that the magnetic force is applied to the small-diameter tube 25a of the dispensing tip 25 and can be removed.
  • Magnetic means 79 having a magnet 106 provided so as to be able to come into contact with and separate from the small-diameter tube 25, a temperature controller 82 for controlling the temperature of a well 96 described later provided in the inspection cartridge container 84, and the well 96
  • a lid moving mechanism 86 for closing with the lid 92 is provided.
  • the well 96 corresponds to the reaction container in the present invention.
  • the test cartridge container 84 contains one or two or more reagent solutions (including a composition for preventing evaporation of the reaction solution during the nucleic acid amplification reaction) used for the test of the specimen as a prepacked reagent. Can be provided to the user.
  • the sample testing apparatus 80 is incorporated in the housing 12 in the same manner as the first and second sample testing apparatuses 10 and 70.
  • a chip storage unit 20 containing a plurality of types of chips (in this example, two types of dispensing tips 25 and 125 having different capacities and three types of drilling tips 27), a specimen,
  • a plurality (10 in this example) of wells 22 that can contain or contain one or two or more reagent solutions used for the examination of the specimen, and wells 96 that are provided apart from the wells 22 and that perform temperature control are arranged in a line.
  • a test cartridge container 84 that is provided in an array and has test information for identifying or managing the sample and test information indicating the test content displayed on a seal 94 as a visible recording medium and formed of a translucent member;
  • An automatic inspection unit (85, 19) for obtaining a predetermined light emission by reacting the specimen contained in the inspection cartridge container 84 with the reagent, and a result of the inspection by the automatic inspection unit.
  • a light measuring unit 177 for measuring the emitted light, a digital camera 28 for obtaining image data by photographing contents displayed on the test cartridge container 84 including the specimen information and the test information, and the test cartridge container 84
  • the thermal transfer printer 21 (see FIG.
  • the inspection cartridge container 84 is provided so that it can be manually pulled out of the casing 12 from the casing 12, as shown in FIGS.
  • the capacity of the well 96 that controls the temperature of the inspection cartridge container 84 is, for example, 0.2 cc.
  • the automatic inspection unit (85, 19) is a moving mechanism 119 that can move the nozzle head 85 relative to the nozzle head 85 of the dispenser and the inspection cartridge container 84 housed in the housing 12. And have.
  • the nozzle head 85 of the dispenser can be moved by the moving mechanism 119 in the X-axis direction corresponding to the longitudinal direction with respect to the inspection cartridge container 84 housed in the housing 12.
  • a movable body 81 and a Z-axis movable body 83 provided so as to be movable while being guided by the guide pillar 111 in the vertical direction with respect to the X-axis movable body 81 are provided.
  • a nut portion connected to the Z-axis moving body 83 is screwed into the X-axis moving body 81, and a Z-axis moving ball screw 113 (to be described later) that moves the Z-axis moving body 83 in the vertical direction is rotatable.
  • the guide pillar 111 and the support plate 89 attached via the guide pillar 111 are attached.
  • the nozzle head 85 is attached to the Z-axis moving body 83 and drives a cylinder that sucks and discharges gas and a nozzle 100 that communicates via an air rubber tube 101 provided on a side surface, and a piston in the cylinder.
  • Motor 110 and a ball screw 112 mounted rotatably.
  • the support plate 89 attached to the X-axis moving body 81 supports the ball screw 113 in a rotatable manner, and on the lower side thereof, the tip such as the dispensing tip 25 is detached from the nozzle 100. Therefore, a tip detachment plate 118 in which a U-shaped hole that is larger than the diameter of the nozzle 100 and thinner than the outer diameter of the thickest portion of the tip is formed, and the dispensing tip 25 attached to the nozzle 100 is thin.
  • a magnet 106 which is provided so as to be able to contact with and separate from the diameter tube 25a, and which can exert a magnetic force from the outside and remove it in the small diameter tube 25a is movably supported in the front-rear direction.
  • a motor 108 for driving the chip attaching / detaching plate 118 and a motor 109 for driving the magnet 106 are attached to the X-axis moving body 81.
  • the magnet 106 and the motor 109 correspond to the magnetic force means 79.
  • the digital camera 28 is attached to the X-axis moving body 81 via a camera support plate 99, and the entire specimen information and examination information on the seal 94 of the examination cartridge container 84 housed in the housing 12.
  • the nozzle head 85 is moved to a position where it can be photographed.
  • a moving mechanism 119 for moving the nozzle head 85 of the dispenser with respect to the inspection cartridge container 84 housed in the housing 12 is engaged with the X-axis moving body 81 of the nozzle head 85 so as to perform the inspection.
  • the ball screw 112 and the motor 110 correspond to a suction / discharge mechanism.
  • the guide pillar 111, the Z-axis moving ball screw 113, and the Z-axis moving motor correspond to the Z-axis moving mechanism in the moving mechanism.
  • the sample inspection apparatus 80 also has a thermal transfer printer mechanism 21 as a writing mechanism.
  • the thermal transfer printer mechanism 21 is as described above.
  • the lid moving mechanism 86 is provided with a lid 92 for covering the opening of the well 96, the lid 92 at one end, and the other end pivotally supported on a rotating shaft so that the rotating shaft can rotate 90 degrees. It has an arm 93 and a rotation drive unit 95 provided with a motor for driving the rotation shaft.
  • the specimen testing apparatus 80 further uses the moving mechanism 119 including the Z-axis moving mechanism to move the lid 92, which closes the opening of the well 96 of the test cartridge container 84, to the Z-axis direction, the X-axis direction, and the Y-axis.
  • the lid 92 can be pressed, vibrated or moved.
  • the nozzle 100 driven by the moving mechanism 119 including the Z-axis moving mechanism corresponds to a lid closing mechanism.
  • the lid 92 is supported by being urged by an elastic force in the Z-axis direction with respect to the rotating shaft.
  • the temperature controller 82 has a temperature at which a tapered fitting hole having a shape and a size that fits the well 96 of the test cartridge container 84 is formed in the center as the well accommodation hole.
  • an optical fiber for irradiation 74a that extends from the bottom of the fitting hole through the Peltier element portion 97 and through the fin 103, and the six optical fibers 74a for irradiation.
  • the light receiving optical fiber 74b and one end of the irradiation optical fiber 74a are connected to the excitation light source 75b, and one end of the light receiving optical fiber 74b is connected to the photomultiplier tube 72.
  • the other ends 74c of the optical fibers 74a and 74b are bundled around the irradiation optical fiber so that the tip is located at the bottom of the fitting hole as the well receiving hole. It has been.
  • optical fibers 74a and 74b pass through the fiber accommodating portion 174 of the light measuring portion 177 and are connected to the excitation light source 72a and the photomultiplier tube 72b built in the photoelectric / light source portion 72. Yes.
  • steps S1 to S8 except that the nozzle head 85 is used instead of the nozzle head 15, the nozzle 100 is used instead of the nozzle 30, and the inspection cartridge container 84 is used instead of the inspection cartridge container 14. Street.
  • a specimen such as an oral mucosa collected from a subject is accommodated.
  • the well 22b contains a reagent for genome extraction.
  • the well 22c contains a magnetic particle suspension.
  • the well 22d contains a separation liquid.
  • the well 22e is empty.
  • the wells 22f to 22i contain a primer-containing solution and a cleaning solution as PCR reagents.
  • the well 22j contains mineral oil (corresponding to a composition for preventing evaporation of the nucleic acid amplification reaction solution during the nucleic acid amplification reaction in the present invention).
  • two types of dispensing tips 25 and 125 and a drilling tip 27 are accommodated in the tip accommodating portion 20.
  • step S9 the nozzle 100 is moved to the position of the dispensing tip 25 accommodated at the end of the tip accommodating portion 20, and lowered to attach the nozzle 100 for genome extraction, and the dispensing tip 25 is moved to the well 22b by the moving mechanism 119, and the corresponding extraction reagent is aspirated by using the suction / discharge mechanism.
  • the dispensing tip 25 is moved to the well 22a in which the specimen is accommodated, and the liquid sucked into the dispensing tip 25 is discharged into the well 22a. Further, the dispensing tip 25 is moved to the well 22c, the magnetic particle suspension is sucked, the dispensing tip 25 is moved to the well 22a and discharged, and there are other reagents necessary for extraction.
  • step S10 using the magnetic force means 79, the magnet 106 is brought close to the small-diameter tube 25a of the dispensing tip 25 to apply a magnetic field to the inside of the small-diameter tube 25a. DNA is separated by adsorption.
  • step S11 the dispensing chip 25 for genome extraction is moved by the moving mechanism 119 while the magnetic particles capturing the DNA are adsorbed on the inner wall, and is positioned in the well 22d that contains the detachment liquid.
  • the tip of the dispensing tip 25 is inserted into the well 22d, and the DNA is separated from the magnetic particles by repeating suction and discharge while adsorbing the magnetic particles to the inner wall.
  • the chip-accommodating portion is kept with the magnetic particles adsorbed on the inner wall of the dispensing chip 25 for genome extraction. It is transferred to the original storage position of 20 and is detached using the chip detaching plate 118.
  • step S12 the nozzle head 85 is moved, and the nozzle 100 of the nozzle head 85 is moved to the new PCR dispensing chip 125 housed in the middle position of the chip housing portion 20. Thereafter, the nozzle 100 is lowered by the Z-axis moving mechanism, so that the nozzle 100 is inserted and mounted in the mounting opening of the accommodated dispensing tip 125 for PCR.
  • step S13 the nozzle head 85 is moved to rotate the arm 93 by 90 degrees as shown in FIG. 9, so that the lid 92 opens the opening of the well 96 and then the opening of the well 96. Is exposed to the outside.
  • a PCR reagent for example, a primer-containing solution labeled with a fluorescent substance, contained in the wells 22f to 22i is aspirated using the PCR dispensing chip 125, and the well 96 is aspirated. It is accommodated by dispensing inside.
  • step S14 after the dispensing tip 125 is washed, the nozzle head 85 is moved, and the extracted DNA solution accommodated in the well 22e is sucked and dispensed into the well 96. Thereafter, the dispensing tip 125 is used to move to the well 22j, and the mineral oil (corresponding to the composition for preventing evaporation of the nucleic acid amplification reaction solution during the nucleic acid amplification reaction in the present invention) is sucked. Introduce by discharging into the well 96.
  • step S15 the lid 92 is rotated 90 degrees to cover the opening of the well 96.
  • step S16 the nozzle 100 is lowered and the lid 92 is pressed using the Z-axis moving mechanism.
  • step S17 temperature control according to the PCR method is performed on the well 96 by the temperature controller 82.
  • the temperature control according to the PCR method is such that the temperature of the well 96 is set at 94 ° C. in order to denature the input double-stranded sample DNA into single-stranded DNA, and then the single-stranded DNA and In order to perform annealing or hybridization with the primer, the temperature of the well 96 is set to 50 ° C. to 60 ° C.
  • the operation of setting the temperature to 74 ° C. and incubating is set as one cycle, and is repeated a predetermined number of times, for example, for about several minutes. I do.
  • excitation light is irradiated using optical fibers 74a and 74b provided in fitting holes as well receiving holes of the temperature control block 98, and the generated fluorescence intensity is received through the optical fiber 74b.
  • the fluorescence intensity is measured by being changed into an electric signal by the multiplier 72b.
  • step S18 the measurement result is analyzed by the control unit of the board 52, the measurement result is sent to the thermal transfer printer mechanism 21, and the measurement result is added to the remarks column of the seal 24 by the print head 21a. It is printed as one piece of information and displayed by numbers.
  • step S19 the digital camera 28 shoots image data including the specimen information and the examination information on the seal 94 of the examination cartridge container 84 by the instruction signal from the board 52.
  • the analysis unit of the control unit searches for data that can be analyzed from the image data, and when the two-dimensional barcode data indicating the inspection content included in the inspection information is found in the image data, the 2 The analysis data is obtained by analyzing the dimensional barcode data, and the data combination unit of the control unit stores the analysis data and the image data in a memory that can be output in combination.
  • step S20 the dispensing tip 125 attached to the nozzle 100 moves to the tip accommodating portion 20, and the dispensing tip 125 is just above the position where the dispensing tip 125 is accommodated.
  • the nozzle 100 is moved upward to move the nozzle 100 into the cylindrical body 20b of the chip accommodating portion 20. The tip 125 is removed.
  • the loading box 18 loaded with the test cartridge container 84 is manually pulled out from the housing 12, and the seal 94 attached to the test cartridge container 84 is peeled off.
  • the test cartridge container 84 itself is discarded by being attached to a management board or the like prepared separately, but the new test cartridge container 84 is loaded in the casing 12 to test a new specimen.
  • the lid 92 can be pressed using the moving mechanism, so that the opening of the well 96 is reliably closed, and condensation is prevented to open the lid 92. It can be done easily.
  • FIG. 10 and 11 show another (fourth) specimen testing apparatus 180.
  • FIG. 10 and 11 show another (fourth) specimen testing apparatus 180.
  • This sample test apparatus 180 is different from the third sample test apparatus 80 shown in FIG. 8 in that the nozzle head 185 is equipped with a dispensing tip 25 and the like that communicate with each other via a cylinder that performs gas suction and discharge and an air rubber tube 201.
  • the nozzle 200 that can move in the Z-axis direction and the Z-axis moving body 83 that can move in the Z-axis direction.
  • a measuring rod 172 provided with an end portion of the light receiving optical fiber 174a and an end portion of the irradiation optical fiber 174b is provided. (Refer to FIG. 11).
  • the specimen testing apparatus 180 is different from the third specimen testing apparatus 80 in the other respects, and instead of having the lid moving mechanism 86, the lid 192 is placed in the chip housing portion 120 of the test cartridge container 184 in the carrier enclosing tip 26.
  • the nozzle 200 and the measuring rod 172 are attached to the tip of the nozzle 200 or the tip of the measuring rod 172 by lowering the nozzle 200 and the measuring rod 172 by the Z-axis moving mechanism. Or it is used in the measurement. Therefore, the inspection cartridge container 184 is also different in that the lid 192 can be accommodated in the chip accommodating portion 120.
  • the light measurement unit 277 and the temperature controller 182 are also different from the light measurement unit 177 and the temperature controller 82 of the third specimen testing apparatus.
  • the light measuring unit 277 is provided with an end of the light receiving optical fiber 174a and an end of the irradiation optical fiber 174b in the measuring rod 172, and the other end of the light receiving optical fiber 174a is: Connected to the photoelectric element 172a, the other end of the irradiation optical fiber 174b is connected to the light source 172b.
  • the temperature controller 182 includes a temperature control block 198 in which a tapered fitting hole having a shape and a size that fits into the well 96 of the test cartridge container 184 is formed in the center as a well accommodation hole; A Peltier element part 197 provided with a Peltier element as the heating / cooling part provided in contact with the temperature control block 198, a fin 203 provided on the lower side of the Peltier element part 197, It has only the fan housing frame 102 provided on the side, and the end of the optical fiber is not provided at the bottom of the fitting hole, and the optical fiber does not pass through the fins 203 and the like.
  • FIG. 12 and 13 show the lid 192.
  • FIG. The lid 192 includes a mounting opening 193 into which the measuring rod 172 and the nozzle 200 can be mounted, and a fitting portion 194 that fits into the opening of the well 96.
  • the opening of the well 96 can be closed with a lid without providing a lid moving mechanism, so that the structure of the apparatus can be simplified.
  • the lid that may be contaminated by the specimen is housed in the test cartridge container, it can be disposed of together with the test cartridge container like a chip after the test is completed, so that highly safe management can be performed.
  • the sample testing apparatus 280 is, for example, a sample provided in a casing having a length of 250 to 400 mm (X axis direction), a width of 140 to 200 mm (Y axis direction), and a height of about 300 to 500 mm (Z axis direction).
  • chip accommodating portions 220a, 220b, 220c accommodating a plurality of types (three types in this example) of chips as one or two or more test instruments used for testing the sample are arranged in a line and the sample is
  • Two test cartridges 284 in which specimen information to be identified or managed and examination information indicating examination contents are displayed on a seal 224 as a visible recording medium and arranged in parallel, and one or more used for examination of the specimen and the specimen
  • a plurality of (in this example, 10) wells 322, which contain or contain two or more reagent solutions, are provided in a row, and sample information for identifying or managing the sample and Inspection information indicating the contents of inspection is accommodated in two inspection cartridge containers 384 formed by a translucent member displayed on a seal 324 as a visible recording medium and arranged in parallel.
  • An automatic inspection section (285, 289) for obtaining a predetermined optical state (for example, luminescence) by reacting the sample and the reagent, and measuring the optical state generated as a result of the inspection by the automatic inspection section A light measuring unit, a digital camera 228, a thermal transfer printer mechanism capable of printing inspection results in blanks of the seals 224, 324 of the inspection cartridge containers 284, 384, the automatic inspection unit (285, 289), light measurement A digital camera 228 and a board provided with an integrated circuit such as a CPU for controlling the thermal transfer printer mechanism.
  • reference numeral 285a mainly indicates a unit provided with a Z-axis moving mechanism for moving the nozzle 230 in the Z-axis direction.
  • the two cartridge containers 284 are a plurality of types (three types in this example) of chips as the inspection instrument, and a dispensing chip 225, a carrier-enclosed chip 226, and a drilling chip 227 each have a chip accommodating portion 220a. , 220b, 220c. Since the dispensing tip 225 is already attached to the nozzle 230 of the nozzle head 285, the accommodating portion 220a is empty.
  • the two cartridge containers 284 are provided with openings of chip accommodating portions 220a, 220b, and 220c in the substrate 284a.
  • a seal 224 provided with a specimen information column 224a and a test information column 224b indicating the test content is detachably pasted on a seal sticking region as a medium attachment portion of the substrate 284a.
  • the specimen information field 224a is pre-printed with a QR code and a handwritten entry field is provided
  • the examination information field 224b is pre-printed with examination information, and a handwritten entry field and a blank space for printing. Is provided.
  • the two cartridge containers 384 are provided with wells 322a-322j containing ten reagent solutions and specimen solutions on the substrate 384a.
  • a seal 324 provided with a specimen information column 324a and an examination information column 324b indicating examination contents is detachably attached to a sticker attaching region as a medium attachment portion of the substrate 384a.
  • a QR code is printed and a handwritten entry field is provided in the specimen information field 324a
  • a test information field is printed and a handwritten entry field and a blank space for printing are provided in the examination information field 324b.
  • the test cartridge container 384 is provided to the user as a prepacked reagent in a form in which the reagent solution (including a composition for preventing evaporation of the reaction solution during the nucleic acid amplification reaction) is contained on the substrate 384a. be able to.
  • the prepack reagent may include a chip such as the carrier-enclosed chip 226 (corresponding to the reaction container in the present invention).
  • all cartridge containers 284 and 384 arranged in the sample testing apparatus have the same content for the test information when used for the same test.
  • the test cartridge containers 284, 384 arranged in one row have common sample information, but the test cartridge containers 284, 384 in the other rows have different samples. In this case, the sample information is different from the sample information.
  • the automatic inspection unit (285, 289) two nozzles 230, 230 are provided, and a dispensing tip 225 is detachably attached to each nozzle 230, and each dispensing tip 225 is arranged in the two rows.
  • the cartridge containers 284 and 384 are movably provided.
  • Reference numerals 244a and 244b are rails for moving the nozzle head 285 in the X-axis direction and belong to the moving mechanism 289.
  • the digital camera 228 covers the two rows of test cartridge containers 284 and 384 by providing the digital camera 228 so as to be rotatable at a constant angle by a rotation mechanism 228a having a rotation axis along the X-axis direction. Can do.
  • the light measuring unit, the thermal transfer printer mechanism, and the light measuring unit are also provided so as to be movable in the Y-axis direction, so that one unit can correspond to two rows of inspection cartridge containers, and the scale of the apparatus. Is compactly formed. According to this embodiment, since a plurality of inspections can be processed in parallel, efficient and quick processing can be performed.
  • each of the above components for example, each nozzle head, various chips, each lid, each nozzle, each temperature controller, each light measuring unit, each inspection cartridge container, or magnetic force means, etc. can be arbitrarily modified Can be combined.
  • an inspection cartridge container having a well whose temperature is controlled and the temperature controller can be used while using the carrier-enclosed chip.
  • the above-described reagents, specimens, and processing steps are examples, and it is of course possible to use other reagents, specimens, and processing steps.
  • the present invention is not limited to this case, and can be applied to three or more rows. Not too long. Also, when loading and using two rows of inspection cartridge containers, the present invention is not limited to this example, and it is of course possible to use the first inspection cartridge containers side by side.
  • Example 1 Anti-evaporation composition Preparation of anti-evaporation oil (low temperature solidification type) Solid paraffin (paraffin Wako special grade, mp: 44-46 ° C) in the desired amount (0.5, 0.75, 1.00, 1.25 or 1.50 g) melted by heating at 60-80 ° C Was mixed with 10.00 g of liquid paraffin (liquid paraffin, sigma special grade) to prepare an evaporation preventing oil. In the following experiments, this evaporation preventing oil was used as a sample.
  • Solid paraffin paraffin Wako special grade, mp: 44-46 ° C
  • liquid paraffin liquid paraffin, sigma special grade
  • Nucleic acid amplification reaction vessel was filled with water (50 ⁇ L) and solid paraffin or liquid paraffin (50, 100, 200 ⁇ L), and the weight loss during the nucleic acid amplification reaction was measured. % could be suppressed. -Insoluble in water (complete separation). ⁇ Liquid phase specific gravity is smaller than water. ⁇ There is no inhibition of nucleic acid amplification reaction. • Spectral transmittance (520 nm, 25 ° C) of liquid phase (single unit) is 90% or more. -There is no fluorescence (especially around the detection light wavelength). ⁇ No special disposal is required.
  • sample container a PCR container MicroAmp (hereinafter referred to as sample container) manufactured by Applied Biosystems.
  • sample container was mounted on a heat block suitable for its outer shape, and the temperature was adjusted on a thermostatic device manufactured by ASONE.
  • the temperature was decreased from 60 to 5 ° C at a time, and the properties of the samples in each temperature range were evaluated visually and by contact with a spatula or the like.
  • Example 2 Verification of influence of wet tension of nucleic acid amplification reaction vessel on fluorescence detection Effect of fluorescence detection on wettability of mineral oil for preventing evaporation of reaction solution during reaction of nucleic acid amplification to inner wall of reaction vessel In order to verify the impact, the following experiment was conducted.
  • Fluorescence measurement of untreated container 20 uL of an aqueous solution (fluorescent aqueous solution) containing 0.5 uM fluorescent substance (FAM) was injected into the two reaction vessels prepared in 1, and the fluorescence intensity distribution in the circular opening was measured. Fluorescence detection was performed with an optical fiber that performed excitation at 480 nm and detection at 520 nm coaxially, and this optical fiber was scanned along the x-axis passing through the center of the circular opening of the reaction vessel and across the opening. Next, 20 uL of mineral oil (Applied Biosystems) was injected into the reaction vessel, and the same fluorescence measurement was performed. The results are shown in Fig. 16-1.
  • FIG. 16-2 shows the result of measurement similar to 2 performed on the low wetting tension container adjusted in 1.
  • the fluorescence intensity distribution in the opening surface of the reaction vessel was not significantly changed by the injection of mineral oil, and the reduction of the effective area seen in the untreated product was not observed. All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.
  • the present invention can be used in the medical field, agricultural field, physical field, pharmaceutical field, etc., in which gene analysis is performed using PCR.
  • Reaction vessel 2 Reaction solution 3: Oil component 4: Coating 10, 70, 80, 180, 280 Specimen testing device 14, 84, 184, 284, 384 Test cartridge container 15, 85, 185, 285 Nozzle head 17, 77, 177, 277 Light measuring unit 24, 94, 224 Seal 25, 125, 225 Dispensing tip 26, 226 Carrier-enclosed chip (chip with built-in solid phase) 28, 228 Digital camera 30, 100, 200, 230 Nozzle 92, 192 Lid

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Abstract

 蓋体あるいは接着シールを用いることなく、PCR反応容器を密閉することができる組成物を提供する。核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化又は温度変化により固体となる前記組成物。核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が0-15℃である前記組成物。核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が5-10℃である前記組成物。

Description

核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物
 本発明は、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止して、核酸増幅反応を行う方法、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止ための組成物を収容するプレパック試薬、並びに検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置に関する。
 近年、遺伝子解析は、医学分野、農学分野、理学分野、薬学分野等のあらゆる分野で行なわれており、その目的は、ゲノムシーケンシング、臨床診断、農植物品種改良、食品菌検査、創薬等、多岐にわたる。このように非常に適用分野が広く、また、その応用が期待される遺伝子解析には、核酸増幅反応が頻繁に利用される。
 その中でもポリメラーゼ連鎖反応(以下、「PCR」)は、耐熱性ポリメラーゼとプライマーとを利用し、温度の昇降によって標的核酸を増幅させる技術であり、その原理は、標的DNA配列を含む2本鎖DNAが1本鎖に解離する温度(約94℃)に維持する第1段階と、解離した1本鎖DNAに正方向および逆方向のプライマーがアニーリングする温度(約50℃から約60℃)に維持する第2段階と、DNAポリメラーゼによって1本鎖DNAに相補的なDNA鎖が合成される温度(約74℃)に維持する第3段階、の3段階に設定したサーマルプロフィール(温度昇降)に従ったサイクルを多数回繰り返すことによって標的DNAを幾何級数的に増幅させる点にある。
 PCRを利用する場合には、標的DNAを含む細胞の分離・精製や、細胞からの標的DNAの抽出等の作業を行なって、標的DNAを含むPCR反応液を調製することが必要となる。特に最近、遺伝子診断、ゲノムプロジェクト等において多数の検体を効率よく処理するために、標的DNAを含む細胞の分離・精製、細胞からの標的DNAの抽出、PCRによる標的DNAの増幅といった一連の作業を自動化し、多数の検体を並列的に効率よく処理する必要性が高まっている。
 多数の検体を一括して処理するための自動化装置が開発され、利用されている(特許文献1、2)。
特許第3115501号 特許第3630499号
 通常、自動化装置においては、反応容器(チューブ)を密閉するため、蓋体あるいは接着シールが利用されるが、装置内におけるその装着や完全密閉化は装置が複雑となり、且つ高価になる。
 また、反応容器(チューブ)の加熱により蒸発した液体が蓋体やシールに付着して、くもるため、反応容器(チューブ)上部よりの光学的測定が困難であり、加熱板を必要とすることになるため、さらに装置が複雑化する。
 本発明は、蓋体あるいは接着シールを用いることなく反応容器を密閉することができる組成物を提供することを目的とする。
 また、本発明は、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止して、核酸増幅反応を行う方法を提供することを目的とする。
 さらに、本発明は、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止ための組成物を収容するプレパック試薬を提供することも目的とする。
 さらにまた、本発明は、検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置を提供することも目的とする。
 本発明者は、反応容器にミネラルオイルなどの油性成分を分注機などにより分注することで反応液を封入して、蓋体あるいはシールと同等以上の密閉性を保証するとともに、反応液との間に気体を介在させないため、加熱によるくもりを発生させないことに成功した。また、油性成分として、核酸増幅反応中は液体であり、反応終了後、化学変化や温度変化により固体となるような組成物を採用することによって、核酸増幅反応終了後に油性成分を固化させ、検体を含む反応溶液の廃棄を容易にするとともに、反応液の飛散、操作ミス等による汚染やコンタミネーションを防止することができるようになった。さらに、表面張力が小さい材料で反応容器の内壁をコーティングすることによって、油性成分の表面を平坦化させることができ(図15b)、その結果、光の散乱を防ぎ、均等受光面積を拡大して、反応容器上部からの照光及び/又は受光の効率を上げることができた。本発明は、これらの知見により完成されたものである。
 本発明の要旨は以下の通りである。
(1)核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化又は温度変化により固体となる前記組成物。
(2)核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が0-15℃である前記組成物。
(3)核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が5-10℃である前記組成物。
(4)(1)から(3)のいずれかに記載の組成物を、核酸増幅反応溶液の上層に積層させる工程を含む核酸増幅方法。
(5)核酸増幅反応終了後に、(1)から(3)のいずれかに記載の組成物を固化させる工程を含む核酸増幅方法。
(6)核酸増幅の方法であって、核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は、上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
(7)核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
(8)核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
(9)反応溶液の蒸発を防止するための組成物を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、(1)から(3)のいずれかに記載の反応溶液の蒸発を防止するための組成物を含む前記試薬。
(10)反応溶液の蒸発を防止するための組成物と反応容器を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせが、(6)から(8)のいずれかに記載の組み合わせである前記試薬。
(11)検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、該組成物を介して光学的に核酸の増幅を検出することができる、前記装置。
(12)検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、反応終了後、該組成物を固化させ、反応溶液の漏洩・飛散等を防止することのできる、前記装置。
(13)検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、(1)から(3)のいずれかに記載の反応溶液の蒸発を防止するための組成物により、反応溶液の蒸発を防止することができる、前記装置。
(14)検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせとして、請求項6から8のいずれかに記載の組み合わせで用いることができる、前記装置。
(15)検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、(9)又は(10)記載のプレパック試薬を収容できる、前記装置。
 本発明により、核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止することができる。また、検体を含む反応溶液の廃棄が容易になり、反応液の飛散、操作ミス等による汚染やコンタミネーションを防止することができる。さらに、反応溶液における光の散乱を防ぎ、均等受光面積を拡大して、反応容器上部からの照光及び/又は受光の効率を上げることができる。
 本明細書は、本願の優先権の基礎である日本国特許出願、特願2010‐141510の明細書および/または図面に記載される内容を包含する。
第1の検体検査装置の筐体の一部を除去して示す斜視図である。 図1の検体検査装置の一部部品を除去し検査カートリッジ容器を引き出した状態を示す斜視図である。 図1および図2に示す光測定部に内蔵された部品の拡大斜視図である。 図1および図2に示す検査カートリッジ容器の拡大斜視図である。 図4に示す検査カートリッジ容器に収容された各種チップを示す斜視図である。 図1および図2に示す検体検査装置の処理流れ図である。 第2の検体検査装置の主要部品を筐体から取り出して示す斜視図である。 第3の検体検査装置の主要部品を筐体から取り出して示す斜視図である。 図8に示す光測定部および温度制御器を一部切り欠いて示す拡大斜視図である。 第4の検体検査装置の主要部品を筐体から取り出して示す斜視図である。 図10に示す光測定部および温度制御器を一部切り欠いて示す拡大斜視図である。 図11に示す蓋を示す拡大斜視図である。 図12に示す蓋を一部切り欠いて示す斜視図である。 第5の検体検査装置の4つの検査カートリッジ容器を含む主要部品を筐体から取り出して示す模式図である。 表面張力が小さい材料で反応容器の内壁をコーティングすることによって、油性成分の表面が平坦化する概念図を示す。a:内壁をコーティングしていない反応容器1における反応溶液2と油性成分3の様子を示す断面図。b:内壁にコーティング4を有する反応容器1における反応溶液2と油性成分3の様子を示す断面図。 反応容器の開口面における蛍光強度分布を示す。16-1:未処理反応容器の開口面における蛍光強度分布。◆未処理容器・蛍光水溶液のみ。■未処理容器・蛍光水溶液+ミネラルオイル。16-2:撥水撥油処理剤で処理した反応容器の開口面における蛍光強度分布。◆処理容器・蛍光水溶液のみ。■処理容器・蛍光水溶液+ミネラルオイル。
 以下、本発明の実施の形態についてより詳細に説明する。
 本発明は、核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化又は温度変化により固体となる前記組成物を提供する。
 また、本発明は、核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が0-15℃である前記組成物を提供する。
 さらに、本発明は、核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が5-10℃である前記組成物を提供する。
 本発明の組成物は、ミネラルオイル、シリコーンオイル、その他化学合成油脂、それらの組み合わせなどを含有するとよい。
 ミネラルオイルは石油由来のオイルであり、流動パラフィン、固体パラフィンなどを例示することができる。
 シリコーンオイルはシロキサン結合が2000以下の直鎖構造の分子からなるオイルであり、ストレートシリーンオイルと変性シリコーンオイルに大別できるが、いずれであってもよい。
 本発明の組成物が、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化により固体となるためには、融点が室温あるいは反応温度(例えば、約50℃)以下となるように成分の組成を調整し、さらに、固化剤を利用するとよい。
 融点が室温あるいは反応温度以下である組成物としては、流動パラフィイン、ミネラルオイルなどを例示することができる。
 固化剤としては、高融点(室温以上)パラフィン(例えば、融点44-46℃の固体パラフィンなど)などを例示することができる。
 本発明の組成物が、反応中は液体であり、反応終了後、温度変化により固体となるためには、組成物の融点が0-15℃、好ましくは、5-10℃となるように成分の組成を調整するとよい。例えば、流動パラフィン1に対して、固体パラフィン(融点44-46℃)5.0-15.0質量%を添加することにより、組成物の融点を-10~40℃とすることができる。
 本発明の組成物は、容器中の核酸増幅反応液が空気と接触する面を完全に覆うだけの量を添加すればよく、好ましくは、容器中の核酸増幅反応液が空気と接触する面を完全に覆うだけの最低量の1.1から3倍、より好ましくは、1.5から2倍の量、添加すると良い。
 本発明の組成物を核酸増幅反応溶液の上層に積層させることによって、反応溶液の蒸発を防止することができる。このように、本発明の組成物により反応溶液を封入することで、蓋体あるいはシールと同等以上の密閉性が保証されるとともに、反応溶液との間に気体を介在させないため、くもりも発生しない、あるいはくもりを減少させることができる。
 本発明は、上記の組成物を、核酸増幅反応溶液の上層に積層させる工程を含む核酸増幅方法を提供する。
 また、本発明は、核酸増幅反応終了後に、上記組成物を固化させる工程を含む核酸増幅方法も提供する。
 核酸増幅反応終了後に、上記組成物を固化させることにより、反応溶液の廃棄を容易にするとともに、反応液の飛散、操作ミス等による汚染やコンタミネーションを防ぐことができる。固化の方法は上記の通りである。
 核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物(例えば、ミネラルオイルあるいはシリコーンオイルなどの油性成分)を反応溶液の上層に積層させると、空気との界面形状が上に凹となる(図15a)ため、光が散乱し、均等受光面積が小さくなる(図16-1■)。その結果、測定の精度が低くなるという問題が生じる。この問題を解決するために、以下のような組み合わせを用いた。
・核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
・反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
・反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
 従って、本発明は、核酸増幅の方法であって、核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は、上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法を提供する。
 また、本発明は、核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法を提供する。
 ぬれ張力試験方法はJIS K6768に規定されている。
 さらに、本発明は、核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法を提供する。
 核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が水平又は上に凸となる反応容器、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器及び反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等を例示することができる。また、フルオロアクリル樹脂、フルオロシラン、その他フッ素導入型合成樹脂などの表面張力が小さいコーティング剤で内壁がコーティングされた反応容器を例示することができる。
 反応容器は、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ナイロンなどのいずれの材質であってもよい。コーティングの厚さは、特に限定されないが、1μm程度が適当である。
 コーティング剤がフルオロシランである場合には、密着性を増強するために、プライマー処理を行うことが好ましい。プライマーとしては、液状ガラスなどを例示することができる。
 核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が水平又は上に凸となる反応容器は、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器、好ましくは、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器であるとよい。
 本発明の核酸増幅方法において、反応溶液の蒸発を防止するための組成物は、本発明の上記組成物の他、反応溶液の蒸発を防止するために使用されてきた公知の組成物(例えば、ミネラルオイル(アプライドバイオシステム社製)、米国特許第5411876号明細書、米国特許第5576197号明細書、米国特許第5599660号明細書、米国特許第5413924号明細書、特開2007-275005号公報、特開2007-175006号公報などに記載の油状成分)であってもよい。
 核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせの例としては、株式会社フロロテクノロジー社製フッ素系コーティング剤FS-1010によって内壁を表面コーティングされた、ロッシュ社製PCRチューブ及び、アプライドバイオシステム社製ミネラルオイルなどを挙げることができる。 
 本発明の組成物は、核酸増幅用のプレパック試薬に収容されてもよい。
 本発明は、反応溶液の蒸発を防止するための組成物を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、以下の(1)~(3)のいずれかの反応溶液蒸発防止組成物を含む前記試薬を提供する。
(1) 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化又は温度変化により固体となる前記組成物。
(2) 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が0-15℃である前記組成物。
(3) 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が5-10℃である前記組成物。
 (1)~(3)の組成物は上記の通りである。
 本発明のプレパック試薬は、反応容器を含んでもよい。反応容器は上記の通りである。
 本発明は、反応溶液の蒸発を防止するための組成物と反応容器を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせが、(1a)-(3a)のいずれかに記載の組み合わせである前記試薬を提供する。
(1a) 核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は、上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
(1b) 反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
(1c) 反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせ。
 (1a)~(1c)の組成物と反応容器は上記の通りである。
 本発明のプレパック試薬は、さらに、核酸抽出試薬、核酸増幅反応液などを含んでもよい。
 本発明の組成物、プレパック試薬及び核酸増幅方法は、マニュアル操作にも、核酸増幅自動化装置にも利用することができる。
 本発明は、検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、該組成物を介して光学的に核酸の増幅を検出することができる、前記装置も提供する。
 また、本発明は、検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、反応終了後、該組成物を固化させ、反応溶液の漏洩・飛散等を防止することのできる、前記装置も提供する。
 本発明の装置は、上記の(1)から(3)のいずれかに記載の反応溶液の蒸発を防止するための組成物により、反応溶液の蒸発を防止することができるものであるとよい。
 また、本発明の装置は、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせとして、上記の(1a)-(1c)のいずれかに記載の組み合わせで用いることができる、前記装置であってもよい。
 また、本発明は、検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、上記のプレパック試薬を収容できる、前記装置を提供する。
 続いて、検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置(以下、「第1の検体検査装置」という)10を図1乃至図6に基づいて説明する。
 該検体検査装置10は、例えば、長さ250~400mm(X軸方向)、幅70~100mm(Y軸方向)、高さ300~500mm(Z軸方向)程度のブック状の筐体12で囲まれている。該筐体12内には、検体および該検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液等が収容されまたは収容可能な複数(この例では10個)のウェル22および検査用器具としての複数種類(この例では3種類)のチップが収容されたチップ収容部20が一列状に配列されて設けられかつ該検体を識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視記録媒体としてのシール24上に表示され透光性の部材で形成された検査カートリッジ容器14と、該検査カートリッジ容器14に収容された検体と前記試薬とを反応させて所定の光学状態としての発光を得るための自動検査部(15,19)と、該自動検査部による検査の結果として生じた前記発光を測定する光測定部17と、前記検体情報および前記検査情報を含む前記検査カートリッジ容器14に表示された内容を撮影して画像データを得るデジタル・カメラ28と、前記検査カートリッジ容器14の前記シール24の空欄に検査結果を印字可能な熱転写プリンタ機構21と、前記自動検査部(15,19)、光測定部17、デジタル・カメラ28、および熱転写プリンタ機構21についての制御を行うためのCPU等の集積回路が設けられたボード52とを有する。
 前記検査カートリッジ容器14は、手動によって前記筐体12から該筐体12外に引き出し可能に設けられた該嵌装板16と連結する装填箱18に着脱可能に装填されている。
 前記自動検査部(15,19)、前記検査カートリッジ容器14、光測定部17が設けられた室と、前記ボード52とが設けられた室とは仕切り板51によって仕切られて、吸引吐出がされる液体の飛沫等による回路の破壊や汚染の防止を図っている。換気用ファン54が、該仕切り板51を貫通して設けられ、前記ボード52が設けられた室の筐体12を貫通するように別の換気用ファン56が設けられている。
 前記自動検査部(15,19)は、分注機のノズルヘッド15と、前記筐体12内に収納された前記検査カートリッジ容器14に対して前記ノズルヘッド15を移動可能とする移動機構19とを有する。
 前記分注機の前記ノズルヘッド15は、前記移動機構19により、筐体12内に収納された前記検査カートリッジ容器14に対してその長手方向に相当するX軸方向に移動可能なX軸移動体11と、該X軸移動体11に対して上下方向にガイド柱41に案内されて移動可能に設けられたZ軸移動体13とを有する。前記X軸移動体11には、前記Z軸移動体13に連結したナット部が螺合し、該Z軸移動体13を上下方向に移動させる後述するZ軸移動用ボール螺子43が回転可能に取り付けられるとともに、前記ガイド柱41および該ガイド柱41を介して取り付けられた支持プレート39が取り付けられている。
 該ノズルヘッド15には、前記Z軸移動体13に取り付けられ、気体の吸引吐出を行なうシリンダと側面から突出するようにして設けられたエアゴム管31を介して連通するノズル30と、前記シリンダ内のピストンを駆動するためのモータ40と、回転可能に取り付けられたボール螺子42とを有する。
 また、前記X軸移動体11に取り付けられた前記支持プレート39は、前記ボール螺子42を回転可能に支持するとともに、その下側で、該担体封入チップ26等のチップを前記ノズル30から脱着させるために該ノズル30の径よりも大きく前記チップの最も太い部分の外径よりも細いU字状の孔が形成されたチップ脱着板48を前後方向に移動可能に支持し、その支持プレート39の上側では、該チップ脱着板48を前後方向に駆動するモータ38が前記X軸移動体11に取り付けられている。
 前記デジタル・カメラ28は前記X軸移動体11にカメラ支持プレート29を介して取り付けられており、該筐体12に収納された前記検査カートリッジ容器14の前記シール24上の検体情報および検査情報の全体を撮影可能な位置に前記ノズルヘッド15を移動させて撮影することになる。
 該分注機のノズルヘッド15を前記筐体12内に収納された前記検査カートリッジ容器14に対して移動させる移動機構19は、前記ノズルヘッド15の前記X軸移動体11と係わり合って前記検査カートリッジ容器14の長手方向、すなわちX軸方向に沿って案内するレール44と、該ノズルヘッド15をX軸方向に沿って移動させるX軸移動用モータ58と、前記Z軸移動体13を上下方向すなわちZ軸方向に沿って案内する前記ガイド柱41と、前記Z軸移動用ボール螺子43と、Z軸移動用モータとを有する。なお、前記シリンダ、前記ボール螺子42および前記モータ40は吸引吐出機構に相当する。また、前記ガイド柱41、前記Z軸移動用ボール螺子43、Z軸移動用モータは移動機構19の内のZ軸移動機構に相当する。
 前記光測定部17は、チップ挿入部34と、受光した蛍光を所定の電気信号に変換する光電子増倍管等の1の光電素子を少なくとも有する光電部32とを有する。
 前記熱転写プリンタ機構21は、前記光測定部17と前記ボード52を介して接続し、該光測定部17の測定結果に応じた電気信号を受けて前記検査カートリッジ容器14の前記シール24に印字を行なうものである。該熱転写プリンタ機構21は、前記検査カートリッジ容器14を該筐体12内に挿入する際には、該検査カートリッジ容器14と接触しないように上方に位置し、該検査カートリッジ容器14を収納することによって、例えば、カム機構によって下降して該検査カートリッジ容器14の前記シール24上の所定の空欄部分に該熱転写プリンタ機構21の印字ヘッド21aが位置するように設けられるようにするのが好ましい。該印字ヘッド21aとしては、所定桁数のデジタル数字で形成し、印字ヘッド21aのデジタル数字の所定のセグメントを加熱することで、感熱媒体で形成された前記シール24に該当するデジタル数字を自動的に書き込むものである。
 図2は、前記検体検査装置10の前記検査カートリッジ容器14を前記筐体12から手動により引き出された状態を示すものである。なお、前記熱転写プリンタ機構21は説明の便宜上取り除かれている。
 前記検査カートリッジ容器14が装填される前記装填箱18は、その装填箱18の長手方向、すなわちX軸方向に沿って延びるガイド部材18aが前記筐体12内にX軸方向に沿って敷設されたガイドレール23に案内されて手動でX軸方向に移動可能に設けられ、これによって該検査カートリッジ容器14を該筐体12内に完全に収納することができる。
 なお、該ガイド部材18aおよび前記熱転写プリンタ機構21に前記カム機構を設けて該容器14の挿抜と該機構21の上下動を連動させるのが好ましい。
 また、前記ノズルヘッド15の前記ノズル30には、内部に複数の担体である粒子26cが収容された担体封入チップ26が着脱可能に装着されている。
 前記光測定部17は、さらに、半円状孔36aが縁に形成され前記光電部32に固定された測定用ブロック36と、該測定用ブロック36の下側でかつ前記チップ挿入部34の上方に長孔35aが縁に形成され電磁石によって該長孔35aの長軸方向(X軸方向)に沿って前後に進退可能に設けられた測定プレート35と、を有している。該測定プレート35の下方に設けられた前記チップ挿入部34は、前記半円状孔36aおよび長孔35aによって組み合わされた空隙部分を通って下降した前記担体封入チップ26の細径管26aがその四角孔34aを通って挿入可能となるように箱状に形成されている。前記測定プレート35および測定用ブロック36、および前記光電部32は、前記筐体12に対して測定時において固定されており、前記担体封入チップ26を前記筐体12に対して上昇または下降させることにより複数の粒子26cを走査して測定する。
 図3は、前記光測定部17に内蔵された光学系を示すものである。該光学系は、例えば化学発光を測定するのに適した装置であって、3組の光ファイバ37a,37b,37cと、該光ファイバの先端に設けられたレンズ等からなる受光端33a,33b,33cとが設けられている。前記受光端33a,33bは、前記測定プレート35の前記長孔35aの側壁に配置され、前記受光端33cは、前記測定用ブロック36の半円状孔36aの側壁に配置され、これらの前記受光端33a,33b,33cが、前記担体封入チップ26の細径管26aを3方向から放射状に囲むことになる。前記測定プレート35は、前記担体封入チップ26の挿入時には、前方向に電磁石による磁力を用いて移動させて長孔35aと半円状孔36aで形成される空隙部分の水平断面積を拡大し、測定時にあっては、前記測定プレート35を後方向に移動して長孔35aに挿入した前記担体封入チップ26に接近させて前記水平断面積を狭める。
 図4は前記検査カートリッジ容器14を拡大して示すものである。
 該検査カートリッジ容器14の基板14aには、チップ収容部20の開口部およびウェル22の開口部が設けられている。該各ウェル22の容量は、例えば、1ccから数cc程度、例えば2ccである。チップ収容部20には、この例では3本のチップ、この例では分注チップ25、担体封入チップ26、および穿孔用チップ27が、前記ノズル30の下降および挿入によって装着可能な状態に装着用の開口部を上にして、各々該当する深さの筒体20a,20b,20c内に収容されている。10個のウェル22には、検体、該検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液が収容され、該開口部は前記穿孔用チップ27で穿孔可能な1枚のフィルムで閉塞されている。なお、前記チップ収容部20の開口部については、人手によって剥離可能なシールで閉塞され、使用時において該シールを剥離して用いる。なお、前記検査カートリッジ容器14は、前記検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液(核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物を含む)を収容した形態で、プレパック試薬として、ユーザーに提供することができる。前記プレパック試薬には、前記担体封入チップ26(本発明における反応容器に該当する)等のチップを含めてもよい。
 該検査カートリッジ容器14の前記基板14aの前記媒体取付け部としてのシール貼着領域14bには、前述したように検体情報(24a,24b)および検査内容を示す検査情報(24c,24d,24e)が可視的に表示されたシール24が着脱可能に貼られている。ここで、前記検体情報(24a,24b)には、例えば、患者名を手書きで記入して表示する欄24a、患者の識別番号を表示する欄24bが設けられ、検査情報(24c,24d,24e)には、例えば、検査項目を表示する欄24c、前記検査カートリッジ容器14に予め収容された1または2以上の各試薬の製造場所、製造時期、有効期限、製造試薬数、保管場所、品質等の管理情報を示すLOT番号を表示するLOT番号欄24d、および備考欄24eとして、例えば、前記光測定部17によって測定された検査結果を記入して表示する欄を設ける。前記検査項目としては、例えば、TSH(甲状腺刺激ホルモン)、体内炎症、アレルギー等の検査があり、図3に示すように、例えば、2次元コードで表示する。なお、符号24fは、該シール24を前記基板14aから剥離する場合の摘み部である。
 図5は、前記検査カートリッジ容器14のチップ収容部20に収容された3種類のチップ(25,26,27)を示す。
 図5(A)に示すように、分注チップ25は、液体の吸引により液体をチップ内に収容し前記ウェル22間を移動して収容した液体を吐出して該ウェル22間の液体の移送等に用いられる。該分注チップ25は、先端が前記ウェル22に挿入可能な太さを有する細径管25aと、前記細径管25aと連通し後端に前記ノズル30が装着可能な装着用開口部を有する太径管25bと、該太径管25bの後端部に軸方向に平行に設けられた複数の突条25dとを有する。
 図5(B)に示すように、前記担体封入チップ26は、複数個(この例では、43個)の担体としての粒子26cが、前記ウェル22に挿入可能な太さの前記細径管26a内に一列状に配列され、各粒子には、蛍光で標識化された目的物質と結合可能な結合物質が固定されたものであり、該細径管26aを位置26d,26eにおいてかしめることで内部に封入されている。該細径管26aは、空気のみを通すフィルタが設けられたフィルタ部26fを介して太径管26bと連通し、該太径管26bの開口部は前記ノズル30に装着可能に設けられている。太径管26bの周囲には、複数個の突条26gが軸方向に平行に設けられている。
 図5(C)に示すように、穿孔用チップ27は、前記検査カートリッジ容器14の前記ウェル22の開口部を閉塞するフィルムを穿孔するために、鋭い先端部27aをもち、後端部27bにある開口部は前記ノズル30に装着可能であり、後端部27bの外周には、複数の突条27cが軸方向に平行に設けられている。なお、これらのチップは、細径管または先端部の長さは、例えば1cmから10cmであり、太径管の長さは例えば1cmから10cmであり、前記粒子の径は、例えば、0.1mmから3mmである。すると、前記細径管26aの内径は、この粒子を一列状に保持可能な大きさであって、例えば、約0.2mmから6mm程度の内径をもたせる。
 続いて、検体検査装置10の動作について、図6に基づいて説明する。
 図6(A)に示すように、ステップS1で、該検体検査装置10の筐体12の嵌装板16を手で引き出す。図6(B)に示すように、ステップS2で前記装填箱18を筐体12の外部に展開する。図6(C)に示すように、ステップS3で検査対象となる検体および検査用の試薬、チップが予め収容された前記検査カートリッジ容器14を前記装填箱18内に装填する。その際、該検査カートリッジ容器14の前記シール24には、前記検体情報に属する患者の氏名が手書きで記入され、検査内容を示す検査情報が予め記載されている。図6(D)に示すように、ステップS4で、手で前記装填箱18および装填した前記検査カートリッジ容器14を前記筐体12内に挿入して収納する。
 図6(D)の状態で、以下に示す処理が行われる。
 ステップS5で、前記ノズルヘッド15は、前記検査カートリッジ容器14のチップ収容部20にまで移動し、前記ノズル30が穿孔用チップ27の真上にまで位置させる。前記ノズル30をZ軸方向に沿って下降させて、該ノズル30の先端を前記穿孔用チップ27の開口部に挿入させて押し込み装着させる。
 ステップS6で、該穿孔用チップ27が装着された該ノズル30は、該検査カートリッジ容器14の各ウェル22の真上に順次位置させた後、下降させることで、10個の各ウェル22を覆っていたフィルムを穿孔する。
 ステップS7で、全ウェル22の穿孔が終了すると、該ノズル30は、前記チップ収容部20の前記穿孔用チップ27が収容された位置にまで移動し、前記チップ脱着板48のU字状の溝を前記ノズル30に接近させた後、該ノズル30を上方向(Z軸方向)に沿って移動させることによって前記チップ収容部20の筒体20cの中に前記穿孔用チップ27を脱着させる。
 ステップS8で、前記ノズル30を前記チップ収容部20の分注チップ25(または担体封入チップ26)が収容されている位置の真上にまで移動し、前記ノズル30をZ軸方向に沿って下降させて、該ノズル30の先端を前記分注チップ25(または前記担体封入チップ26)の開口部に挿入させて押し込み装着させる。
 続いて、別(第2)の検体検査装置70を図7に示す。
 該検体検査装置70は、第1の検体検査装置10で用いた前記光測定部17の代わりに、光測定部77を用いる点で異なっている。
 該光測定部77は、少なくとも1の前記光電素子が設けられた前記光電部32と、前記担体封入チップ26の細径管26aが挿入可能な孔76を有し、該孔76を通って挿入された前記担体封入チップ26の細径管26aを囲むように設けられた前記光電部32と接続された光ファイバ37a,37b,37cの各受光端33a,33b,33cが前記孔76を通って挿入された前記細径管26aの軸方向に沿って移動可能に設けられた走査測定部74とを有するものである。すなわち、測定時において、前記各受光端33a,33b,33cが前記筐体12に対して固定されているのではなく相対的に移動可能である点において、第1の検体検査装置の光測定部17とは異なるものである。
 図8は、さらに別(第3)の検体検査装置80を示すものである。
 該検体検査装置80は、第1および第2の検体検査装置10,70とは、主として、分注チップ25の細径管25aに対して磁力を及ぼしかつ除去することが可能となるように該細径管25に対して接離可能に設けた磁石106を有する磁力手段79、検査カートリッジ容器84に設けられた後述するウェル96についての温度制御を行う温度制御器82、および、該ウェル96を蓋92で閉塞するための蓋移動機構86を設けた点において相違する。ここで、ウェル96は、本発明における反応容器に該当する。なお、前記検査カートリッジ容器84は、検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液(核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物を含む)を収容した形態で、プレパック試薬として、ユーザーに提供することができる。
 該検体検査装置80は、第1および第2の検体検査装置10,70と同様に、前記筐体12に組み込まれている。該筐体12内には、複数種類の(この例では、容量の異なる2種類の分注チップ25,125と穿孔用チップ27の3種類)のチップが収容されたチップ収容部20、検体および検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液が収容されまたは収容可能な複数(この例では10個)のウェル22、およびウェル22と離れて設けられ温度制御が行われるウェル96が一列状に配列して設けられかつ前記検体を識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視記録媒体としてのシール94上に表示され透光性の部材で形成された検査カートリッジ容器84と、該検査カートリッジ容器84に収容された検体と前記試薬とを反応させて所定の発光を得るための自動検査部(85,19)と、該自動検査部による検査の結果として生じた発光を測定する光測定部177と、前記検体情報および前記検査情報を含む前記検査カートリッジ容器84に表示された内容を撮影して画像データを得るデジタル・カメラ28と、前記検査カートリッジ容器84の前記シール94の空欄に検査結果を印字可能な書き込み機構としての熱転写プリンタ21(図1参照)と、前記磁力手段79と、前記温度制御器82と、前記蓋移動機構86と、前記自動検査部(85,19)、光測定部177、デジタル・カメラ28、熱転写プリンタ機構21、磁力手段79、温度制御器82、および蓋移動機構86についての制御を行うためのCPU等の集積回路が設けられたボード52と、を有する。
 前記検査カートリッジ容器84は、図1、図2に示すように、手動によって前記筐体12から該筐体12外に引出し可能に設けられている。なお、前記検査カートリッジ容器84の温度制御を行うウェル96の容量は、例えば0.2ccである。
 前記自動検査部(85,19)は、分注機のノズルヘッド85と、前記筐体12内に収納された前記検査カートリッジ容器84に対して、前記ノズルヘッド85を移動可能とする移動機構119とを有する。
 前記分注機の前記ノズルヘッド85は、前記移動機構119により、筐体12内に収納された前記検査カ-トリッジ容器84に対してその長手方向に相当するX軸方向に移動可能なX軸移動体81と、該X軸移動体81に対して上下方向にガイド柱111に案内されて移動可能に設けられたZ軸移動体83とを有する。前記X軸移動体81には、前記Z軸移動体83に連結したナット部が螺合し、該Z軸移動体83を上下方向に移動させる後述するZ軸移動用ボール螺子113が回転可能に取り付けられるとともに、前記ガイド柱111および該ガイド柱111を介して取り付けられた支持プレート89が取り付けられている。
 該ノズルヘッド85には、前記Z軸移動体83に取り付けられ、気体の吸引吐出を行なうシリンダと側面に設けられたエアゴム管101を介して連通するノズル100と、前記シリンダ内のピストンを駆動するためのモータ110と、回転可能に取り付けられたボール螺子112とを有する。
 また、前記X軸移動体81に取り付けられた前記支持プレート89は、前記ボール螺子113を回転可能に支持するとともに、その下側で、前記分注チップ25等のチップを前記ノズル100から脱着させるために該ノズル100の径よりも大きく前記チップの最も太い部分の外径よりも細いU字状の孔が形成されたチップ脱着板118と、前記ノズル100に装着された分注チップ25の細径管25aに対して接離可能に設けられ、該細径管25a内にその外部から磁力を及ぼしかつ除去することが可能な磁石106とを各々前後方向に移動可能に支持し、その支持プレート89の上側では、該チップ脱着板118を駆動するモータ108と、該磁石106を駆動するモータ109とが前記X軸移動体81に取り付けられている。該磁石106およびモ
ータ109は磁力手段79に相当する。
 デジタル・カメラ28は、前記X軸移動体81にカメラ支持プレート99を介して取り付けられており、筐体12に収納された前記検査カートリッジ容器84の前記シール94上の検体情報および検査情報の全体を撮影可能な位置に前記ノズルヘッド85を移動させて撮影することになる。
 前記分注機のノズルヘッド85を前記筐体12内に収納された前記検査カートリッジ容器84に対して移動させる移動機構119は、前記ノズルヘッド85の前記X軸移動体81と係わりあって前記検査カートリッジ容器84の長手方向、すなわちX軸方向に沿って案内するレール44と、該ノズルヘッド85をX軸方向に沿って移動させるX軸移動用モータ58(図1参照)と、前記X軸移動体83を上下方向すなわちZ軸方向に沿って案内する前記ガイド柱111と、前記Z軸移動用ボール螺子113と、Z軸移動用モータとを有する。なお、前記ボール螺子112および前記モータ110は吸引吐出機構に相当する。また、前記ガイド柱111、前記Z軸移動用ボール螺子113、Z軸移動用モータは移動機構の内のZ軸移動機構に相当する。
 なお、本検体検査装置80には、書込み機構としての熱転写プリンタ機構21をも有する。該熱転写プリンタ機構21については前述した通りである。
 前記蓋移動機構86は、前記ウェル96の開口部を覆うための蓋92と、該蓋92を一端に有し他端が回転軸に軸支され該回転軸によって90度回転可能に設けられたアーム93と、前記回転軸を駆動するモータが設けられた回転駆動部95とを有する。
 また、該検体検査装置80は、さらに前記検査カートリッジ容器84のウェル96の開口部を閉塞した前記蓋92を、前記Z軸移動機構を含む移動機構119によってZ軸方向、X軸方向、Y軸方向に沿って押圧、振盪または移動可能なノズル100を用いて、該蓋92の押圧、振動または移動を可能とする。すなわち、前記Z軸移動機構を含む移動機構119によって駆動される前記ノズル100は蓋閉塞時作用機構に相当する。その際、前記蓋92は、前記回転軸に対してZ軸方向に弾性力で付勢して支持されるようにするのが好ましい。
 図9に示すように、前記温度制御器82は、前記ウェル収容孔として前記検査カートリッジ容器84の前記ウェル96と嵌合する形状および大きさの先細りの嵌合孔が中央に穿設された温度制御ブロック98と、前記温度制御ブロック98と接触して設けられた前記加熱冷却部としてのペルチェ素子が設けられたペルチェ素子部97と、該ペルチェ素子部97の下側に設けられたフィン103と、該フィン103の下側に設けられたファン収容枠体102とを有し、前記嵌合孔の底から前記ペルチェ素子部97を通りフィン103を通って延びる照射用光ファイバ74aおよび6本の受光用光ファイバ74bと、該照射用光ファイバ74aの一端は、励起光用光源75bと接続し、前記受光用光ファイバ74bの一端は、光電子増倍管72bと接続し、これらの光ファイバ74a,74bの他端74cは、前記照射用光ファイバを中心にして束ねられて前記ウェル収容孔としての前記嵌合孔の底にその先端が位置するように設けられている。
 ここで、前記光ファイバ74a,74bは前記光測定部177のファイバ収容部174を通り、光電・光源部72に内蔵されている前記励起光用光源72aおよび前記光電子増倍管72bと接続している。
 続いて、第3の検体検査装置80の動作について説明する。
 ノズルヘッド15の代わりにノズルヘッド85を用いる点、ノズル30の代わりにノズル100を用いる点、検査カートリッジ容器14の代わりに検査カートリッジ容器84を用いる点を除いて、ステップS1からステップS8で説明した通りである。
 図6(D)の状態で、以下に示す処理が行われる。
 ここでは、DNAまたはゲノムを、温度制御してPCR処理を行なう場合の動作を説明する。
 前記検査カートリッジ容器84のウェル22aには、例えば、被験者から採取した口腔粘膜等の検体が収容されている。ウェル22bには、ゲノム抽出用試薬が収容されている。
 ウェル22cには磁性粒子懸濁液が収容されている。ウェル22dには、乖離液が収容されている。ウェル22eは空である。ウェル22fからウェル22iには、PCR用試薬としてプライマー含有液等および洗浄液が収容されている。ウェル22jにはミネラルオイル(本発明における核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物に該当する)が収容されている。また、チップ収容部20には、2種類の分注チップ25、125、および穿孔用チップ27が収容されている。
 ステップS9において、前記ノズル100を前記チップ収容部20の端に収容されている分注チップ25の位置にまで移動し、下降させることで該ノズル100にゲノム抽出用として装着させ、該分注チップ25を前記移動機構119によってウェル22bにまで移動し、吸引吐出機構を用いて該当する抽出用試薬を吸引する。該分注チップ25を前記検体が収容されているウェル22aにまで移動して、該分注チップ25に吸引した該液体を該ウェル22a内に吐出する。また、該分注チップ25をウェル22cにまで移動して、磁性粒子懸濁液を吸引して該分注チップ25を前記ウェル22aにまで移動して吐出し、その他抽出に必要な試薬があればそれらを該分注チップ25を用いて前記ウェル22aにまで移送して吐出する。ウェル22aに収容されたこれらの混合液は吸引および吐出を繰り返すことによって攪拌かつインキュベートして反応させ、抽出されたDNAを前記磁性粒子の表面に結合して捕獲する。
 ステップS10において、前記磁力手段79を用いて、前記磁石106を、該分注チップ25の細径管25aに接近することによって磁場を内部に及ぼして前記磁性粒子を前記細径管25aの内壁に吸着させることによってDNAを分離する。
 ステップS11で、ゲノム抽出用の該分注チップ25を、前記DNAを捕獲した磁性粒子を該内壁に吸着させたまま前記移動機構119によって移動させて、前記乖離液を収容するウェル22dに位置させ、該分注チップ25の先端口部を該ウェル22d内に挿入し、前記磁性粒子を内壁に吸着したまま吸引吐出を繰り返すことによって前記磁性粒子から前記DNAを乖離する。磁性粒子から乖離したDNAを含有する該DNA溶液を空の前記ウェル22e内に吐出させて収容した後、該ゲノム抽出用の分注チップ25を内壁に前記磁性粒子を吸着したまま前記チップ収容部20の元の収容位置にまで移送して前記チップ脱着板118を用いて脱着する。
 ステップS12で、該ノズルヘッド85を移動させて、該ノズルヘッド85の前記ノズル100を前記チップ収容部20の真ん中の位置に収容されている新たなPCR用の分注チップ125にまで移動させた後、該ノズル100をZ軸移動機構によって、下降させることによって、収容されたPCR用の分注チップ125の装着用開口部に前記ノズル100を挿入させて装着させる。
 ステップS13において、該ノズルヘッド85を移動させて、図9に示すように、前記アーム93を90度回転することによって、前記蓋92をウェル96の開口部を開いてから前記ウェル96の開口部を外部に露出させる。次に、PCR用の分注チップ125を用いて、ウェル22fからウェル22iまでに収容されているPCR用の試薬、例えば、蛍光物質で標識化されたプライマー含有液を吸引して、前記ウェル96内に分注することで収容する。
以上の工程を必要な試薬を分注し終わるまで繰り返す。
 ステップS14において、前記分注チップ125を洗浄した後、前記ノズルヘッド85を移動して、前記ウェル22eに収容されている抽出されたDNA液を吸引して前記ウェル96内に分注する。その後、該分注チップ125を用いて前記ウェル22jにまで移動し、前記ミネラルオイル(本発明における核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物に該当する)を吸引し、前記ウェル96内に吐出することで導入する。
 ステップS15において、前記蓋92を90度回転させて前記ウェル96の開口部を覆う。
 ステップS16において、前記ノズル100を下降させてZ軸移動機構を用いて前記蓋92を押圧する。
 ステップS17において、前記ウェル96に対して前記温度制御器82によって、PCR法に従った温度制御を行なう。PCR法に従った温度制御は、投入された2本鎖の検体のDNAを、一本鎖に変性するために前記ウェル96の温度を94℃に設定し、次に、一本鎖のDNAとプライマーとのアニーリングまたはハイブリダイゼイションを行わしめるために、前記ウェル96の温度を50℃から60℃に設定する。次に、前記一本鎖に相補的なDNA鎖を合成するために前記温度を74℃に設定してインキュベートするという操作を1サイクルとして、所定回繰り返して、例えば、約数分間行なうという温度制御を行う。
 その際、前記温度制御ブロック98の前記ウェル収容孔としての嵌合孔に設けた光ファイバ74a,74bを用いて励起光を照射し、発生する蛍光強度を光ファイバ74bを介して受光し、光電子増倍管72bにより電気信号に変えられてその蛍光強度が測定されることになる。
 ステップS18において、その測定結果は、前記ボード52の制御部によって解析され、その測定結果が前記熱転写プリンタ機構21に送られ、前記印字ヘッド21aによって前記シール24の備考欄にその測定結果が前記検査情報の1つとして印字され、数字によって表示されることになる。
 ステップS19において、前記デジタル・カメラ28は、前記ボード52からの指示信号によって、前記検査カートリッジ容器84のシール94上の検体情報および検査情報を含めて画像データとして撮影する。その際、前記制御部の解析部は、該画像データから解析可能なデータを探し、該画像データ中に、前記検査情報に含まれる前記検査内容を示す2次元バーコードデータを探し出すと、該2次元バーコードデータを解析し、解析データを得るとともに、前記制御部の前記データ組合せ部は、該解析データと前記画像データと組み合わせて出力可能なものとしてメモリに格納する。
 ステップS20において、前記ノズル100に装着された前記分注チップ125は、前記チップ収容部20にまで移動し、該分注チップ125が収容されていた位置の真上にまで、該分注チップ125を移動し、前記チップ脱着板118のU字状の溝を前記ノズル100に接近させた後、該ノズル100を上方向に移動させることによって前記チップ収容部20の筒体20bの中に該分注チップ125を脱着させる。
 ステップS21で、前記検体検査が完了すると、前記検査カートリッジ容器84を装填した装填箱18が前記筐体12から手動で引き出されて、該検査カートリッジ容器84に貼着された前記シール94を剥がして、別に用意した管理用の台紙等にはりつけて保存し、該検査カートリッジ容器84自体は、廃棄されるが、該筐体12にさらに新たな検査カートリッジ容器84を装填することで新たな検体の検査を行なうことができる。本実施の形態によれば、蓋92を前記移動機構を用いて押圧等を行なうことができるので、前記ウェル96の開口部の閉塞を確実にし、かつ、結露を防止して蓋92の開放を容易に行なうことができる。
 図10、図11は、また別(第4)の検体検査装置180を示すものである。
 なお、図8に示す検体検査装置80と同一のものについては、同一の符号を付してまたは付さずに説明を省略する。
 本検体検査装置180は、図8に示す第3の検体検査装置80とは、ノズルヘッド185には、気体の吸引吐出を行なうシリンダとエアゴム管201を介して連通する分注チップ25等が装着可能なノズル200と、Z軸方向に移動可能なZ軸移動体83と連動し、前記該ノズル200が取り付けられたノズル支持体183と、該ノズル支持体183に取り付けられ検査カートリッジ容器184の前記ウェル96の開口部を覆う透光性のある蓋192の上方から光の測定を行なうため内部に受光用光ファイバ174aの端部および照射用光ファイバ174bの端部が設けられた測定用ロッド172(図11参照)とを有する点で相違する。
 本検体検査装置180は、その他、第3の検体検査装置80と相違し、蓋移動機構86を有しない代わりに、蓋192は、検査カートリッジ容器184のチップ収容部120に、前記担体封入チップ26の代わりに予め収容され、前記ノズル200の先端または前記測定用ロッド172の先端に、前記Z軸移動機構により前記ノズル200および前記測定用ロッド172を下降させることによって装着させて、押圧等の際または測定の際に用いるものである。したがって、検査カートリッジ容器184についても、蓋192をチップ収容部120に収容可能とする点で相違する。
 また、図11に示すように、光測定部277と、温度制御器182についても、第3の検体検査装置の光測定部177および温度制御器82とは相違する。
 該光測定部277は、前記測定用ロッド172内に前記受光用光ファイバ174aの端部および照射用光ファイバ174bの端部が設けられるとともに、該受光用光ファイバ174aの他方の端部は、光電素子172aと接続し、前記照射用光ファイバ174bの他方の端部は、光源部172bと接続する。
 また、前記温度制御器182は、ウェル収容孔として前記検査カートリッジ容器184の前記ウェル96と嵌合する形状および大きさの先細りの嵌合孔が中央に穿設された温度制御ブロック198と、前記温度制御ブロック198と接触して設けられた前記加熱冷却部としてのペルチェ素子が設けられたペルチェ素子部197と、該ペルチェ素子部197の下側に設けられたフィン203と、該フィン203の下側に設けられたファン収容枠体102とを有するのみで、前記嵌合孔の底には光ファイバの端部は設けられておらず、また、フィン203等を光ファイバは通っていない。
 図12、図13は、前記蓋192を示す。該蓋192は、前記測定用ロッド172およびノズル200が装着可能な装着用開口部193と、前記ウェル96の開口部に嵌合する嵌合部194とを有するものである。本検体検査装置によれば、蓋移動機構を設けることなく蓋でウェル96の開口部を閉塞することができるので、装置の構造を簡単化することができる。また、検体に汚染されるおそれがある蓋は、検査カートリッジ容器に収容するので検査終了後にチップのように検査カートリッジ容器とともに処分することができるので、安全性の高い管理を行なうことができる。
 続いて、さらにまた別(第5)の検体検査装置について、図14に基づいて説明する。
 本検体検査装置280は、例えば、長さ250~400mm(X軸方向)、幅140~200mm(Y軸方向)、高さ300~500mm(Z軸方向)程度の筐体内に設けられた、検体および該検体の検査に用いる1または2以上の検査用器具としての複数種類(この例では3種類)のチップが収容されたチップ収容部220a,220b,220cが一列状に配列されかつ該検体を識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視的記録媒体としてのシール224上に表示され平行に並んで配列された2つの検査カートリッジ284と、検体および検体の検査に用いる1または2以上の試薬溶液等が収容されまたは収容可能な複数(この例では、10個)の収容部としてのウェル322が一列状に設けられかつ該検体を識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視記録媒体としてシール324上に表示された透光性の部材で形成され平行に並んで配列された2つの検査カートリッジ容器384と、2つの該検査カートリッジ容器384に収容された検体と前記試薬とを反応させて所定の光学状態(例えば、発光)を得るための自動検査部(285,289)と、該自動検査部による検査の結果として生じた前記光学状態を測定する光測定部、デジタル・カメラ228と、前記検査カートリッジ容器284,384の前記シール224,324の空欄に検査結果を印字可能な熱転写プリンタ機構と、前記自動検査部(285,289)、光測定部、デジタル・カメラ228、および熱転写プリンタ機構について制御を行うためのCPU等の集積回路が設けられたボードとを有する。個々で、符号285aは、主として、前記ノズル230をZ軸方向に移動させるZ軸移動機構が設けられたユニットを示す。
 ここで、2本のカートリッジ容器284は、前記検査用器具として複数種類(この例では3種類)のチップである、分注チップ225、担体封入チップ226および穿孔用チップ227が各々チップ収容部220a,220b,220cに収容されまたは収容可能である。分注チップ225については、既に、前記ノズルヘッド285のノズル230に装着されているので、前記収容部220aは空になっている。
 該2本のカートリッジ容器284には、その基板284aには、チップ収容部220a,220b,220cの開口部が設けられている。その基板284aの媒体取り付け部としてのシール貼着領域には、検体情報欄224aおよび検査内容を示す検査情報欄224bが設けられたシール224が着脱可能に貼られている。ここで、前記検体情報欄224aにはQRコードが予め印刷され、かつ手書きの記入欄が設けられ、検査情報欄224bには、検査情報が予め印刷され、かつ手書きの記入欄や印字用の空欄が設けられている。同様に、2本のカートリッジ容器384には、その基板384aには、10個の試薬溶液や検体溶液が収容されたウェル322a-322jが設けられている。その基板384aの媒体取り付け部としてのシール貼着領域には、検体情報欄324aおよび検査内容を示す検査情報欄324bが設けられたシール324が着脱可能に貼られている。ここで、前記検体情報欄324aにはQRコードが印刷されかつ手書きの記入欄が設けられ、検査情報欄324bには、検査情報が印刷されかつ手書きの記入欄や印字用の空欄が設けられている。なお、前記検査カートリッジ容器384は、その基板384aに前記試薬溶液(核酸増幅反応中の反応溶液の蒸発を防止するための組成物を含む)を収容した形態で、プレパック試薬として、ユーザーに提供することができる。前記プレパック試薬には、前記担体封入チップ226(本発明における反応容器に該当する)等のチップを含めてもよい。
 なお、該検体検査装置に配列された全カートリッジ容器284,384は、同一の検査に用いられる場合には、検査情報については共通する内容をもつことになる。また、1列状に(X軸方向に沿って)配列された検査カートリッジ容器284,384列は共通の検体情報をもつことになるが、他の列の検査カートリッジ容器284,384列が異なる検体に対応する場合には、前記検体情報とは異なる検体情報をもつことになる。
 前記自動検査部(285,289)としては、2本のノズル230,230が設けられ、各ノズル230には、分注チップ225が各々着脱可能に装着され、各分注チップ225は前記2列のカートリッジ容器284、384に沿って移動可能に設けられている。なお、符号244a,244bは、ノズルヘッド285をX軸方向に移動させるためのレールであリ、移動機構289に属するものである。
 なお、ここでは、デジタル・カメラ228はX軸方向に沿った回転軸をもつ回転機構228aによって一定角度回転可能に設けることによって、1台で、2列の検査カートリッジ容器284,384をカバーすることができる。また、前記光測定部、熱転写プリンタ機構、光測定部についても、Y軸方向に移動可能に設けることによって、1台で、2列の検査カートリッジ容器に対応することができるようにして、装置規模をコンパクトに形成している。本実施の形態によれば、複数の検査を並行して処理することができるので、効率が良くかつ迅速な処理を行なうことができることになる。
 以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させる為に具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、前記実施の形態では、DNAの場合についてのみ説明したが、その他の核酸であるRNA等の検査であっても当然適用され得る。また、以上の説明で用いた数値、回数、形状、個数、量等についてもこれらの場合に限定されるものではない。
 また、前記検査カートリッジ容器の構成として収容すべきチップ、蓋、ロッド等の種類、チップ、蓋、ロッドの構造もしくは個数、ウェルの個数もしくは容量、または、検体情報および検査情報の内容等については例を示すものであって、これらは、検体や検査内容に応じて適宜変更することができる。
 また、以上の各構成要素、例えば、各ノズルヘッド、各種チップ、各蓋、各ノズル、各温度制御器、各光測定部、各検査カートリッジ容器、または磁力手段等は、適当に変形しながら任意に組み合わせることができる。
 例えば、前記担体封入チップを用いるとともに、温度制御がされるウェルを有する検査カートリッジ容器、および前記温度制御器を用いることができる。また、前述した試薬や検体や処理工程は例を示すものであって、他の試薬や検体や処理工程を使用することももちろん可能である。
 以上の例では、1列または2列の検査カートリッジ容器を検体検査装置に装填して用いる場合のみを説明したが、該場合に限られることなく、3列以上についても適用することができることはいうまでもない。また、2列の検査カートリッジ容器を装填して用いる場合にも、この例に限られることなく、第1の検査カートリッジ容器を並べて装填して用いることももちろん可能である。
 以下、実施例に基づい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。
〔実施例1〕蒸発防止組成物
1.蒸発防止用オイル(低温凝固タイプ)の調製
 60-80℃で加熱融解させた、所望量(0.5, 0.75, 1.00, 1.25又は1.50 g)の固体パラフィン(パラフィン和光特級、mp: 44-46℃)を液状パラフィン(流動パラフィン、シグマ特級)10.00 gと混合して、蒸発防止用オイルを調製した。以下の実験には、この蒸発防止用オイルをサンプルとして用いた。
 なお、固体パラフィンと液状パラフィンは以下の性能を備えていることも確認した。
・核酸増幅反応容器中に、水(50μL)と固体パラフィン又は液状パラフィン(50, 100, 200μL)を充填し、核酸増幅反応中の重量減を測定したところ、水重量残存率を99%±0.3%に抑制することができた。
・水に不溶である(完全分離)。
・液相比重が水より小さい。
・核酸増幅反応への阻害がない。
・液相(単体)の分光透過率(520nm、 25℃)が90 %以上である。
・蛍光(特に、検出光波長周辺)がない。
・特殊な廃棄の必要がない。
2.蒸発防止用オイルの融解(凝固)判定
2-1.目視による透明化(白濁化)の確認及び、スパチュラ等の接触による凝固の確認
 1で調整した、低温凝固タイプの蒸発防止用オイルの融点(凝固点)を以下の方法で定量した。
・ アプライドバイオシステム社製PCR容器MicroAmp(以下、試料容器)に水及びA-1からA-5までの5種類の蒸発防止用オイルを20uLずつ注入した。
・上記試料容器を、その外形に適合するヒートブロックに装着し、アズワン社製恒温装置上で温度調節をした。
・60から5℃ずつ温度を低下させ、各温度域での試料の性状を目視及び、スパチュラ等の接触により評価した。
 結果を表1に示す。表1中、Sは固体、Lは液体を示す。蒸発防止用オイル(サンプルID: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5)は、液状のときには白濁せず、白濁したときには固体になっており、液体から固体への相変化がシャープであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔実施例2〕核酸増幅反応容器のぬれ張力が蛍光検出に及ぼす影響の検証
 核酸増幅反応中に反応液の蒸発を防止するためのミネラルオイルの、反応容器内壁へのぬれ性が蛍光検出の及ぼす影響を検証するため、以下の実験を行った。
1.核酸増幅反応容器の調整
 ロッシュ社製白色PCRチューブの内壁を、撥水撥油処理剤(株式会社フロロテクノロジー)でコーティングすることにより(膜厚1μm以下)、容器内壁のぬれ張力を低下させる処理をおこなった。未処理のものと併せ、容器内壁のぬれ張力の異なる2種類の核酸増幅反応容器を調整した。JISK6768に規定された方法に準じて、この2種の反応容器に対するミネラルオイル(アプライドバイオシステム社製)のぬれを評価したところ、未処理容器に大しては、ミネラルオイルがぬれ広がったのに対し、処理品の内壁は、ミネラルオイルをはじく事が確認できた。
2.未処理容器の蛍光測定
 1で調整した2種の反応容器中に、0.5uMの蛍光物質(FAM)を含む水溶液(蛍光水溶液)20uLを注入し、円形開口部内の蛍光強度分布を測定した。蛍光検出は、励起480nm、検出520 nmを同軸で行う光ファイバーで行い、この光ファイバーは反応容器の円形開口部の中心通り、開口部を横断するようなx軸に沿って走査した。ついで、この反応容器に、ミネラルオイル(アプライドバイオシステム社製)を20uL注入し、同様の蛍光測定を行った。結果を図16-1に示す。
 蛍光水溶液の上層にミネラルオイルを積層させると、反応容器開口部面内の蛍光強度分布に変化が生じ、最大の蛍光強度が得られる領域(有効領域)が有意に減少した。
3.処理容器の蛍光測定
 1で調整した低ぬれ張力の容器について、2と同様の計測を行った結果を図16-2に示す。反応容器開口部面内の蛍光強度分布は、ミネラルオイル注入によっても大きな変化は無く、未処理品に見られた、有効領域の減少は認められなかった。
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
 本発明は、PCRを利用して遺伝子解析を行う医学分野、農学分野、理学分野、薬学分野等に利用可能である。
1:反応容器
2:反応溶液
3:油性成分
4:コーティング
10、70、80、180、280
検体検査装置
14、84、184、284、384 検査カートリッジ容器
15、85、185、285 ノズルヘッド
17、77、177、277 光測定部
24、94、224 シール
25、125、225 分注チップ
26、226 担体封入チップ(固相内蔵チップ)
28、228 デジタル・カメラ
30、100、200、230 ノズル
92、192 蓋

Claims (15)

  1. 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、反応中は液体であり、反応終了後、化学変化又は温度変化により固体となる前記組成物。
  2. 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が0-15℃である前記組成物。
  3. 核酸増幅反応中の核酸増幅反応溶液の蒸発を防止するための組成物であって、融点が5-10℃である前記組成物。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載の組成物を、核酸増幅反応溶液の上層に積層させる工程を含む核酸増幅方法。
  5. 核酸増幅反応終了後に、請求項1から3のいずれかに記載の組成物を固化させる工程を含む核酸増幅方法。
  6. 核酸増幅の方法であって、核酸増幅反応容器中における反応溶液の蒸発を防止するための組成物の空気との界面形状が、水平又は、上に凸となる反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
  7. 核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
  8. 核酸増幅の方法であって、反応容器内壁のぬれ張力が反応溶液の蒸発を防止するための組成物の表面張力の80%より小さい反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせを用いる前記方法。
  9. 反応溶液の蒸発を防止するための組成物を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、請求項1から3のいずれかに記載の反応溶液の蒸発を防止するための組成物を含む前記試薬。
  10. 反応溶液の蒸発を防止するための組成物と反応容器を収容する核酸増幅用のプレパック試薬であって、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせが、請求項6から8のいずれかに記載の組み合わせである前記試薬。
  11. 検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、該組成物を介して光学的に核酸の増幅を検出することができる、前記装置。
  12. 検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、増幅及び検出工程に於いて、核酸反応溶液が蒸発を防止するための組成物により密閉され、反応終了後、該組成物を固化させ、反応溶液の漏洩・飛散等を防止することのできる、前記装置。
  13. 検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、請求項1から3のいずれかに記載の反応溶液の蒸発を防止するための組成物により、反応溶液の蒸発を防止することができる、前記装置。
  14. 検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、反応容器と反応溶液の蒸発を防止するための組成物の組み合わせとして、請求項6から8のいずれかに記載の組み合わせで用いることができる、前記装置。
  15. 検体からの核酸抽出及び増幅、検出を連続的に行う装置であって、請求項9又は10記載のプレパック試薬を収容できる、前記装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102936623A (zh) * 2012-09-28 2013-02-20 中国人民解放军疾病预防控制所 用于核酸恒温扩增反应中防止核酸污染和指示其反应结果的方法
JP2013179940A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 K-Mac 生体物質検出用素子
JP2017219394A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 Nissha株式会社 測定方法とそれに用いる反応容器

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2746777A3 (en) * 2010-07-23 2014-08-27 Beckman Coulter, Inc. System or method of including analytical units
GB2594163B (en) * 2014-04-04 2022-01-12 It Is International Ltd Biochemical reaction system
US10429403B2 (en) * 2014-06-17 2019-10-01 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Head device for mounting dispensing tip thereon, and movement device using same
CN107020057A (zh) * 2017-03-06 2017-08-08 上海仁度生物科技有限公司 利用石蜡的相变转换隔离反应体系的方法
US11376598B2 (en) * 2017-05-12 2022-07-05 Universal Bio Research Co., Ltd. Cartridge for nucleic acid detection
JP6831539B2 (ja) 2017-05-22 2021-02-17 栄研化学株式会社 試薬カートリッジ
CN109229878A (zh) * 2018-07-27 2019-01-18 山东见微生物科技有限公司 样本容纳器和样本处理设备
CN109957612A (zh) * 2019-04-01 2019-07-02 北京亦泰生物技术有限公司 一种实时荧光定量pcr检测方法和装置
CN112226361B (zh) * 2020-10-15 2021-11-26 东南大学 一种基于磁珠转移和阀控移液的核酸检测卡盒及检测方法
CN113046230B (zh) * 2021-03-17 2024-02-27 杭州博日科技股份有限公司 一种pcr仪、pcr仪的检测方法以及电子终端

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5411876A (en) 1990-02-16 1995-05-02 Hoffmann-La Roche Inc. Use of grease or wax in the polymerase chain reaction
US5413924A (en) 1992-02-13 1995-05-09 Kosak; Kenneth M. Preparation of wax beads containing a reagent for release by heating
US5576197A (en) 1995-04-07 1996-11-19 Molecular Bio-Products Polymerase chain reaction container and methods of using the same
US5599660A (en) 1993-01-19 1997-02-04 Pharmacia Biotech Inc. Method and preparation for sequential delivery of wax-embedded, inactivated biological and chemical reagents
JP3115501B2 (ja) 1994-06-15 2000-12-11 プレシジョン・システム・サイエンス株式会社 分注機を利用した磁性体の脱着制御方法及びこの方法によって処理される各種装置
JP2001136964A (ja) * 1999-11-12 2001-05-22 Shimadzu Corp Pcrプレート及びdnaチップの作製方法
JP3630499B2 (ja) 1996-06-17 2005-03-16 東京電力株式会社 気体レーザ用電極
JP2006349557A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 反応容器及びこれを用いた物質の検出方法
JP2006349558A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 容器
JP2007175006A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Shimadzu Corp 遺伝子解析装置
JP2007275005A (ja) 2006-04-10 2007-10-25 Shimadzu Corp 反応容器、反応容器処理装置及び診断装置
JP2010141510A (ja) 2008-12-10 2010-06-24 Kyocera Mita Corp 画像処理装置、画像形成装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5789168A (en) * 1996-05-01 1998-08-04 Visible Genetics Inc. Method for amplification and sequencing of nucleic acid polymers
AU2006223223B2 (en) * 2005-03-10 2012-04-12 Gen-Probe Incorporated Systems and methods to perform assays for detecting or quantifying analytes within samples
EP2144716B1 (en) * 2007-05-04 2013-02-20 QUANTIFOIL Instruments GmbH Sample handling devices and method
EP2257802A4 (en) * 2008-02-29 2014-07-02 Univ Northwestern BARRIERS TO FACILITATE BIOLOGICAL REACTIONS
JP4492716B2 (ja) * 2008-02-29 2010-06-30 ソニー株式会社 ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成した基板

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5411876A (en) 1990-02-16 1995-05-02 Hoffmann-La Roche Inc. Use of grease or wax in the polymerase chain reaction
US5413924A (en) 1992-02-13 1995-05-09 Kosak; Kenneth M. Preparation of wax beads containing a reagent for release by heating
US5599660A (en) 1993-01-19 1997-02-04 Pharmacia Biotech Inc. Method and preparation for sequential delivery of wax-embedded, inactivated biological and chemical reagents
JP3115501B2 (ja) 1994-06-15 2000-12-11 プレシジョン・システム・サイエンス株式会社 分注機を利用した磁性体の脱着制御方法及びこの方法によって処理される各種装置
US5576197A (en) 1995-04-07 1996-11-19 Molecular Bio-Products Polymerase chain reaction container and methods of using the same
JP3630499B2 (ja) 1996-06-17 2005-03-16 東京電力株式会社 気体レーザ用電極
JP2001136964A (ja) * 1999-11-12 2001-05-22 Shimadzu Corp Pcrプレート及びdnaチップの作製方法
JP2006349557A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 反応容器及びこれを用いた物質の検出方法
JP2006349558A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 容器
JP2007175006A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Shimadzu Corp 遺伝子解析装置
JP2007275005A (ja) 2006-04-10 2007-10-25 Shimadzu Corp 反応容器、反応容器処理装置及び診断装置
JP2010141510A (ja) 2008-12-10 2010-06-24 Kyocera Mita Corp 画像処理装置、画像形成装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAPAN OIL CHEMISTS' SOCIETY, YUSHI KAGAKU BENRAN, 28 February 1990 (1990-02-28), pages 99 - 101 *
MICROMACHINE GIJUTSU SORAN HENSHU IINKAI, MICROMACHINE GIJUTSU SORAN, 22 January 2003 (2003-01-22), pages 729 - 731 *
See also references of EP2586861A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013179940A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 K-Mac 生体物質検出用素子
US8871160B2 (en) 2012-02-29 2014-10-28 K-Mac Biomaterial detecting device
CN102936623A (zh) * 2012-09-28 2013-02-20 中国人民解放军疾病预防控制所 用于核酸恒温扩增反应中防止核酸污染和指示其反应结果的方法
JP2017219394A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 Nissha株式会社 測定方法とそれに用いる反応容器

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