WO2019093530A1 - 検出判定用デバイス - Google Patents

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WO2019093530A1
WO2019093530A1 PCT/JP2018/042044 JP2018042044W WO2019093530A1 WO 2019093530 A1 WO2019093530 A1 WO 2019093530A1 JP 2018042044 W JP2018042044 W JP 2018042044W WO 2019093530 A1 WO2019093530 A1 WO 2019093530A1
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amplifiable
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優大 川島
橋本 みちえ
鈴木 幸栄
優介 大▲崎▼
海野 洋敬
学 瀬尾
賢 和泉
Original Assignee
株式会社リコー
優大 川島
橋本 みちえ
鈴木 幸栄
優介 大▲崎▼
海野 洋敬
学 瀬尾
賢 和泉
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Definitions

  • the present invention relates to a detection determination device.
  • PCR polymerase chain reaction
  • a standard reagent for example, the result of real-time PCR of the dilution obtained by limiting dilution of a DNA fragment having a specific base sequence
  • the quantitative PCR method is a technique for appropriately detecting the amount of fluorescence corresponding to DNA amplification in the process of polymerase chain reaction (PCR), and is a method for indirectly quantifying the initial amounts of DNA, cDNA and RNA. This quantification requires a calibration curve showing the relationship between the nucleic acid sample series and the measured value corresponding thereto.
  • the variation of each measurement value is within 20% as a coefficient of variation CV, and three or more levels of the nucleic acid sample series and five or more measurement points of the same level are required.
  • Such nucleic acid sample series are prepared by serial dilution of a nucleic acid sample of known concentration.
  • a container for PCR reaction plate in which nucleic acid sample series are prepared by serial dilution method, and nucleic acid samples of different multi-filling copy number levels are sealed in the sample filling part of the container provided with multiple sample filling parts It is proposed (for example, refer patent document 3).
  • a technique has been proposed which enables measurement and loading of a very small amount of nucleic acid molecules by separating cells into which a target nucleic acid sequence has been introduced, one by one by a manipulator (for example, see Patent Document 2).
  • PCR polymerase chain reaction
  • qPCR quantitative polymerase chain reaction
  • GMO genetically modified crops and food
  • a series of nucleic acid samples used for qualitative evaluation and quantitative evaluation of nucleic acids are prepared by serial dilution of nucleic acid samples of known concentration.
  • a method has been proposed in which a DNA fragment having a specific base sequence is subjected to limiting dilution, and a dilution containing a target copy number is selected from the results of real-time PCR of the dilution obtained (for example, patent documents 1).
  • a standard nucleic acid kit has been proposed in which standard nucleic acid solutions serially diluted to different concentrations are sealed in a plurality of sample loading parts (see, for example, Patent Document 2).
  • it has been proposed to guarantee measurement results by temperature control during the PCR reaction (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • real-time polymerase chain reaction has become increasingly important in the quality and quantification of genetic testing, and its performance evaluation, particularly between equipment and between facilities, is important.
  • a calibration curve based on an external standard using absorbance is used, but the absolute number of nucleic acids is not accurately defined, and the effect is remarkable particularly at a low copy number.
  • a series of nucleic acid samples of such a standard curve are prepared by serial dilution of nucleic acid samples of known concentration.
  • a method has been proposed in which a DNA fragment having a specific base sequence is subjected to limiting dilution, and a dilution containing a target copy number is selected from the results of real-time PCR of the dilution obtained (for example, patent documents 1).
  • a method for preparing a sample containing one copy of DNA having a target base sequence is proposed by introducing a DNA fragment of a specific copy number into cells by gene recombination technology and isolating cultured cells by manipulation. (See, for example, Patent Document 2).
  • the polymerase chain reaction (PCR) method is used in pathogen detection in infectious diseases and diagnosis of pathological conditions, genetic contamination tests for genetically modified crops, and gene diagnosis in virus negative tests and the like.
  • the PCR method is a technique for amplifying DNA stepwise, and it can be used to widely increase arbitrary partial base sequences from a sample, and thus is widely used for genetic testing and the like. If the target nucleic acid is not detected in the sample when the sample sample is examined, the detection result is determined to be negative. However, if it is judged negative, the nucleic acid to be tested is not actually present in the sample sample, ie whether the negative judgment is correct or the nucleic acid is actually present but can not be discriminated.
  • a microorganism detection method is disclosed in which a PCR reaction is carried out by putting two different primer sets of a first primer pair and a second primer pair in one reaction system (see, for example, Patent Document 4).
  • a certain portion of the target DNA is amplified with the same primer as that for amplification, and a DNA that can be distinguished from the DNA of the target portion by base length and the like is synthesized.
  • a method for detecting DNA that ameliorates problems such as false negative is disclosed by performing PCR by adding the synthetic DNA and performing PCR without adding the synthetic DNA (for example, Patent Document 5) reference).
  • norovirus is a pathogen contained in bivalves such as oysters and is known as a cause of winter-type gastroenteritis and food poisoning.
  • norovirus has a very strong ability to infect third parties through feces and feces excreted from infected persons infected with winter type gastroenteritis or food poisoning. Therefore, in order to prevent the spread of winter gastroenteritis and food poisoning, it is necessary to conduct a test to precisely identify the pathogen that is the source of infection.
  • the polymerase chain reaction (PCR) method is generally used to test for norovirus.
  • the PCR method is a technique for amplifying nucleic acid stepwise, and is widely used because it can specifically increase any partial base sequence from an analyte sample.
  • the present invention can more reliably avoid a situation where false negatives occur, particularly in the case where the test target has a low copy number, in detection of the test target contained in the sample, and the negative determination accuracy is further improved. It is an object of the present invention to provide a detection determination device capable of performing the above detection determination.
  • the device for detection and determination according to the present invention as means for solving the above-mentioned problems is characterized in that when the test object in the sample and the amplifiable reagent are amplified, the test object is detected. Is amplified and the test object is amplified, the test object is determined to be present, the detection result is determined to be positive, the amplifiable reagent is amplified, and the test object is not amplified.
  • the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is determined to be negative, which is used in a detection determination method including a determination step, at least one well And the amplifiable reagent in at least one of the wells has a specific copy number
  • the present invention in the detection of the test object contained in the sample, even when the test object has a low copy number in particular, it is possible to more reliably avoid the situation in which false negatives occur and to improve the negative judgment accuracy. It is possible to provide a detection determination device capable of performing the detected determination.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between the copy number having variation based on Poisson distribution and the variation coefficient CV.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the device of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing an example of the device of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the position of a well for loading an amplifiable reagent in the device of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing another example of the position of the well to be filled with the amplifiable reagent in the device of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view of FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the position of a well for loading an amplifiable reagent in the device of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing another example of the position of the well for loading the amplifiable reagent in the device of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the detection / determination apparatus.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a functional configuration of the detection / determination device.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the detection determination program process.
  • FIG. 15 is a graph showing the relationship between the average specific copy number x and the CV value of the coefficient of variation when the specific copy number is less than 100 and greater than or equal to 100.
  • FIG. 16 is a perspective view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 17 is a view showing an example of the arrangement of wells for loading amplifiable reagents in the device of the present invention.
  • FIG. 18 is a view showing another example of arrangement of wells for loading amplifiable reagents in the device of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a sequence when a nucleic acid expressing Norovirus GI type and a nucleic acid expressing Norovirus GII type are introduced into cells.
  • FIG. 20 is a plan view showing an example of the device of the present invention.
  • FIG. 21 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 23 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 24 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of a calibration curve created using the device of FIG.
  • FIG. 26 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 27 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 28 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 29 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 30 is a plan view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 31 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a skill evaluation device for a preparer.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of a functional configuration of the skill evaluation device for the preparer.
  • FIG. 33 is a flow chart showing an example of the skill evaluation program processing of the preparer.
  • FIG. 34 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the performance evaluation apparatus of the inspection apparatus.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of a functional configuration of the performance evaluation device of the inspection device.
  • FIG. 36 is a flowchart showing an example of performance evaluation program processing of the inspection apparatus.
  • FIG. 31 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a skill evaluation device for a preparer.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of a functional configuration of the skill evaluation device for the preparer.
  • FIG. 33 is a flow chart showing an example of the skill evaluation program processing
  • FIG. 37 is a graph showing an example of the relationship between the frequency of DNA-replicated cells and the fluorescence intensity.
  • FIG. 38A is a schematic view showing an example of a solenoid valve type discharge head.
  • FIG. 38B is a schematic view showing an example of a piezo type ejection head.
  • FIG. 38C is a schematic view of a modification of the piezoelectric discharge head in FIG. 38B.
  • FIG. 39A is a schematic view showing an example of a voltage applied to a piezoelectric element.
  • FIG. 39B is a schematic view showing another example of the voltage applied to the piezoelectric element.
  • FIG. 40A is a schematic view showing an example of the state of a droplet.
  • FIG. 40A is a schematic view showing an example of the state of a droplet.
  • FIG. 40B is a schematic view showing an example of the state of a droplet.
  • FIG. 40C is a schematic view showing an example of the state of a droplet.
  • FIG. 41 is a schematic view showing an example of a dispensing device for causing droplets to sequentially land in the well.
  • FIG. 42 is a schematic view showing an example of a droplet forming device.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a hardware block of control means of the droplet forming device of FIG.
  • FIG. 44 is a diagram showing a functional block of control means of the droplet forming device of FIG.
  • FIG. 45 is a flowchart showing an example of the operation of the droplet forming device.
  • FIG. 46 is a schematic view showing a modified example of the droplet forming device.
  • FIG. 46 is a schematic view showing a modified example of the droplet forming device.
  • FIG. 47 is a schematic view showing another modified example of the droplet forming device.
  • FIG. 48A is a diagram illustrating the case where two droplets of fluorescent particles are included in a flying droplet.
  • FIG. 48B is a diagram illustrating a case where two fluorescent particles are included in the flying droplet.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating the relationship between the luminance value Li when the particles do not overlap and the luminance value Le to be measured.
  • FIG. 50 is a schematic view showing another modification of the droplet forming device.
  • FIG. 51 is a schematic view showing another example of the droplet forming device.
  • FIG. 52 is a schematic view showing an example of a method of counting cells which have passed through the microchannel.
  • FIG. 53 is a schematic view showing an example of a method of acquiring an image in the vicinity of the nozzle portion of the ejection head.
  • FIG. 54 is a graph showing the relationship between the probability P (> 2) and the average number of cells.
  • FIG. 55 is a graph showing an example of amplification conditions.
  • 56A shows that, in a norovirus negative test included in shellfish of Example 2, 10 cells (copy) of 600 G yeast were killed with (1) IJ in 96-well plate and a sample containing norovirus was added thereto (this invention) The results of agarose gel electrophoresis after amplification by PCR)
  • FIG. 56B is a diagram showing (2) the results of agarose electrophoresis after PCR amplification of only a sample containing norovirus.
  • FIG. 56C shows that (3) in the Norovirus negative test contained in the shellfish of Example 2, (3) the 600G plasmid is diluted, and a volume equivalent to 10 copies per well of a 96-well plate is manually dispensed, It is a figure which shows the result of having carried out the agarose electrophoresis after amplifying by PCR the sample which added the sample which contains (comparative example with respect to IJ) each.
  • FIG. 57 is a diagram showing an example of the arrangement of nucleic acid samples in the examples and comparative examples of the present invention.
  • FIG. 58 is a diagram showing the results of quantitative PCR in Examples of the present invention.
  • FIG. 59 is a diagram showing the results of quantitative PCR in a comparative example of the present invention.
  • FIG. 60 is a diagram showing an example of a temperature control method for real-time PCR.
  • FIG. 61 is a diagram showing an example of a plate for performing real-time PCR.
  • FIG. 62 is a diagram showing an example of the result in FIG.
  • FIG. 63 is a diagram showing an example of the result in FIG.
  • FIG. 64 is a diagram showing an example of the result in FIG.
  • the detection determination device of the present invention amplifies the test target in the sample by amplifying the test target and the amplifiable reagent, whereby the amplifiable reagent is amplified and the test target is amplified.
  • the amplifiable reagent is amplified, and the test object is not amplified, the test object is absent or at least A determination step which is less than a specific copy number of the amplifiable reagent and which determines that the detection result is negative is used in a detection determination method, having at least one well, at least one within the well It is preferable that the amplifiable reagent has a specific copy number, and further that it has an identification means, a base material, and further has other members as necessary.
  • the “detection determination device” may be simply referred to as a “device”, an “inspection device” or the like.
  • the low copy number nucleic acid standard substance used for conventional quality control does not show the uncertainty that occurs when producing a low copy number nucleic acid standard substance, and the reliability of quality control can not be guaranteed. There was a thing.
  • the device of the present invention can be used to evaluate the reliability of measurement results when detecting a reagent of interest from a sample containing low copy number amplifiable reagents.
  • low copy number means that "the number of copies of the amplifiable reagent is small”.
  • Patent Document 4 described above two pairs of different primer sets are included in one reaction system, and detection of a target gene ensures the success or failure of the experimental process, and avoids false negative determination caused by the failure of the experiment. Trying to.
  • Patent Document 4 mentioned above does not specify the copy number of reference DNA used for control. Therefore, only the success or failure of the experimental process is guaranteed, and it is possible to avoid false negatives due to other causes, for example, when the target gene is below the detection limit of the experimental process (described in detail later). Can not. That is, it could not be said that it is sufficient as a test method that can more reliably avoid the situation in which false negatives occur.
  • test target when using a very small amount of sample (when the test target contained in the sample has a low copy number), the test target is not detected, and even if it is judged as "no test target" (negative), It was not possible to determine which of the following cases. That is, it was not possible to determine by the method of Patent Document 4 whether the test sample did not exist in the sample (negative) or was not present but judged incorrectly as negative (false negative). Further, in Patent Document 5 described above, a DNA is synthesized which is amplified with the same primer pair as the target DNA, but can be distinguished from the target DNA by the base length or base sequence of the amplification product.
  • the copy number of the synthetic DNA for reference can not be defined. Therefore, it can not be said that it is sufficient as a test method that can more reliably avoid false negatives. For example, when using a very small amount of sample (when the test target contained in the sample has a low copy number), the test target is not detected, and even if it is judged as "no test target" (negative), It was not possible to determine which of the following cases. That is, it was not possible to determine with the method of Patent Document 5 whether the test sample did not exist in the sample (negative) or was not present but judged incorrectly as negative (false negative).
  • a device that can be suitably used for an inspection method that can In the present invention, a device is used which has at least one sample-loading well for loading a specific copy number of amplifiable reagent with a predetermined accuracy, and which dispenses an amplifiable reagent with a constant or more variation coefficient to each well. .
  • the copy number means the number of targets or specific base sequences in the amplifiable reagent contained in the well.
  • the target base sequence refers to one in which at least the base sequences of the primer and probe regions are fixed, and in particular, the one in which the total length of the base sequence is fixed is also referred to as a specific base sequence.
  • the specific copy number means that, among the copy numbers, the number of target base sequences is specified with a certain precision or more. That is, it can be said to be known as the number of target base sequences actually contained in the well.
  • the specific copy number in the present application is higher in accuracy and reliability as a number than a predetermined copy number (calculated estimated value) obtained by conventional serial dilution, and particularly in a low copy number region of 1,000 or less. Even if there is a controlled value that does not depend on the Poisson distribution.
  • the controlled value has a coefficient of variation CV, which represents the uncertainty, within the magnitude of either CV ⁇ 1 / ⁇ x or CV ⁇ 20% with respect to the average copy number x . Therefore, by using a device having a well containing the base sequence of the target of the specific copy number, it becomes possible to conduct a qualitative and quantitative inspection of a sample having the base sequence of the target more accurately than before. .
  • the “copy number” may be associated with the “number of molecules”.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent may be referred to as the absolute number of the amplifiable reagent. 1 or more and 1,000 copies or less are preferable, 100 copies or less are preferable, 20 copies or less are more preferable, and 10 copies or less are more preferable.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent is preferably two or more different integers.
  • Examples of combinations of specific copy numbers of amplifiable reagents include, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 3, 5, 7, 9; , 4, 6, 8, 10, and the like. Further, the combination of specific copy numbers of the amplifiable reagents may be, for example, four levels of 1, 10, 100, and 1,000. A calibration curve can be generated using the device of the present invention with a combination of multiple different specific copy numbers. However, when there are a plurality of wells containing an amplifiable reagent, the specific copy number of the amplifiable reagent contained in each well may be the same.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent is the same means that the variation in the number of amplifiable reagents that occurs when the amplifiable reagents are loaded into the device is within an acceptable range. Whether or not the variation in the number of amplifiable reagents is within the allowable range can be determined based on the information of uncertainty shown below.
  • the information on the specific copy number of the amplifiable reagent is not particularly limited as long as it relates to the amplifiable reagent in the device, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, information on uncertainty, which will be described later Information on the carrier, information on the amplifiable reagent, and the like can be mentioned.
  • Uncertainty is “a parameter that characterizes the variation of the value that can be reasonably linked to the measured amount, which is associated with the result of the measurement,” according to ISO / IEC Guide 99: 2007 [International Measurement Terms-Basic and General Concepts and Related Terms (VIM).
  • VIM International Measurement Terms-Basic and General Concepts and Related Terms
  • a value that can be rationally linked to the measured quantity means a candidate for the true value of the measured quantity. That is, the term “uncertainty” refers to information on variations in measurement results due to the operation, equipment, etc. involved in the manufacture of the object to be measured. The greater the uncertainty, the greater the expected variability of the measurement result.
  • the uncertainty may be, for example, a standard deviation obtained from the measurement result, or may be a half value of a confidence level represented as a width of a value in which a true value is included with a predetermined probability or more.
  • Uncertainty can be calculated based on Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM: ISO / IEC Guide 98-3), and guidelines on measurement uncertainty in the Japan Accreditation Board Note 10 test, etc. .
  • GUM ISO / IEC Guide 98-3
  • Uncertainty can be expressed with the same confidence level by converting all the uncertainty obtained from factors such as operation and measurement into standard uncertainty. .
  • Standard uncertainty indicates the variation of the mean value obtained from the measured values.
  • a factor causing the uncertainty is extracted, and the uncertainty (standard deviation) of each factor is calculated.
  • the calculated uncertainty of each factor is synthesized by the sum of squares method to calculate a synthesized standard uncertainty. Since the sum of squares method is used in the calculation of the synthetic standard uncertainty, among the factors causing the uncertainty, a factor with a sufficiently small uncertainty can be ignored.
  • the variation coefficient of the amplifiable reagent loaded in the well may be used.
  • the coefficient of variation means the relative value of the variation in the number of cells (or the number of reagents that can be amplified) filled in each recess, which occurs when the cells are filled in the recess. That is, the coefficient of variation means the filling accuracy of the number of cells (or amplifiable reagents) filled in the recess.
  • the coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation ⁇ by the average value x.
  • a value obtained by dividing the standard deviation ⁇ by the average copy number (average filling copy number) x is a coefficient of variation CV, the following formula 1 is obtained.
  • the CV value of the coefficient of variation and the average specific copy number x of the amplifiable reagent satisfy the following equation, CV ⁇ 1 / ⁇ x, CV ⁇ 1/2 It is more preferable to satisfy ⁇ x.
  • the number of the amplifiable reagents in the cell Includes results from the action of each part of the device, such as the cell cycle of cells (eg, the cell cycle of cells), a means of placing cells in the device (such as an inkjet device, or timing of operation of the device) (Eg, the number of cells contained in the droplet at the time of transformation), the frequency at which the cells were placed in the appropriate position of the device (eg, the number of cells placed in the wells, etc.), And contamination by contaminating the cell suspension with a reagent capable of being proliferated (contamination contamination, hereinafter may be referred to as "contamination"), and the like.
  • the cell cycle of cells eg, the cell cycle of cells
  • a means of placing cells in the device such as an inkjet device, or timing of operation of the device
  • the frequency at which the cells were placed in the appropriate position of the device eg, the number of cells placed in the wells, etc.
  • contamination contamination hereinafter may be referred to as
  • information on the number of amplifiable reagents includes information on the uncertainty of the number of amplifiable reagents contained in the device.
  • the well is not particularly limited in its shape, number, volume, material, color and the like, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the shape of the well is not particularly limited as long as nucleic acid and the like can be disposed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, recesses such as flat bottom, round bottom, U bottom, V bottom, compartments on a substrate Etc.
  • the number of wells is at least one, preferably a plurality of two or more, more preferably five or more, and still more preferably 50 or more. Examples of a single well include a PCR tube and the like. For example, a multiwell plate is suitably used as the one having two or more wells.
  • the multiwell plate includes, for example, 24, 48, 96, 384 or 1,536 well plates.
  • limiting in particular as a volume of a well Although it can select suitably according to the objective, for example, when the sample amount used for a general nucleic acid test device is considered, 1 microliters or more and 1,000 microliters or less are preferable.
  • limiting in particular as a material of a well According to the objective, it can select suitably, For example, a polystyrene, a polypropylene, polyethylene, a fluorine resin, an acrylic resin, a polycarbonate, a polyurethane, a polyvinyl chloride, a polyethylene terephthalate etc. are mentioned. .
  • the color of the well may be, for example, transparent, semi-transparent, colored, completely shielded from light, and the like.
  • the wettability of the wells is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, water repellency is preferable. When the wettability of the well is water repellant, the adsorption of the amplifiable reagent to the inner wall of the well can be reduced. In addition, when the wettability of the well is water-repellent, it is possible to move the amplifiable reagent, the primer and the amplification reagent in the well in a solution state.
  • the device is preferably in the form of a plate in which wells are provided on a substrate, but may be a connection-type well tube such as an 8-tube tube.
  • a connection-type well tube such as an 8-tube tube.
  • a base material there is no restriction
  • a material of a base material According to the objective, it can select suitably, For example, a semiconductor, ceramics, a metal, glass, quartz glass, plastics etc. are mentioned. Among these, plastics are preferred.
  • plastics include polystyrene, polypropylene, polyethylene, fluorine resin, acrylic resin, polycarbonate, polyurethane, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate and the like.
  • a shape of a base material Although it can select suitably according to the objective, For example, plate shape, plate shape, etc. are preferable.
  • a structure of a base material According to the objective, it can select suitably, For example, it may be single layer structure or multiple layer structure.
  • the device preferably comprises identification means capable of identifying information on the specific copy number of the amplifiable reagent and its uncertainty.
  • identification means capable of identifying information on the specific copy number of the amplifiable reagent and its uncertainty.
  • an identification means For example, memory, an IC chip, a barcode, QR Code (registered trademark), Radio Frequency Identifier (Hereafter, it is also called "RFID”) ), Color coding, printing, etc.
  • RFID Radio Frequency Identifier
  • identification means in addition to information on the specific copy number of the amplifiable reagent and the uncertainty thereof, for example, analysis results (activity value, luminescence intensity etc.), the number of amplifiable reagents (eg cells) Number of cells, the number of copies of a specific base sequence, which well of a plurality of wells is filled with an amplifiable reagent, the type of amplifiable reagent, the date and time of measurement, the name of a measurer, etc. It can be mentioned.
  • the information stored in the identification means can be read using various reading means. For example, if the identification means is a bar code, a bar code reader is used as the reading means.
  • the method for writing information in the identification means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, manually input, the number of reagents that can be amplified when dispensing an amplifiable reagent to a well There are a method of writing data directly from the droplet forming device to be counted, transfer of data stored in the server, transfer of data stored in the cloud, and the like.
  • the device preferably has a sealing member in order to prevent contamination of the well with the outflow of the filling and the like.
  • the sealing member it is preferable that the sealing member is configured to be separable by a tear line so that at least one well can be sealed and each well can be individually sealed or opened.
  • the shape of the sealing member is preferably a cap shape matching the inner wall diameter of the well or a film shape covering the well opening. Examples of the material of the sealing member include polyolefin resin, polyester resin, polystyrene resin, and polyamide resin.
  • the sealing member is preferably in the form of a film capable of sealing all the wells at one time. Further, it is preferable that the adhesive strength between the well that requires reopening and the unnecessary well is different so that the misuse of the user can be reduced.
  • the well preferably contains at least one of a primer and an amplification reagent.
  • the primer is a synthetic oligonucleotide having a complementary base sequence of 18 to 30 bases specific to the template DNA in polymerase chain reaction (PCR), and 2 of the forward primer and the reverse primer so as to sandwich the region to be amplified. Location (pair) is set.
  • amplification reagent for example, in polymerase chain reaction (PCR), DNA polymerase as an enzyme, 4 kinds of bases as substrates (dGTP, dCTP, dATP, dTTP), Mg 2+ (2 mM magnesium chloride), pH optimum (pH7. And buffers containing 5 to 9.5).
  • the device preferably has 0 copies of the negative control well for the amplifiable reagent and 10 positive copies or more for the amplifiable reagent.
  • the detection is detected in the negative control and when the non-detection is detected in the positive control, it is suggested that there is an abnormality in the detection system (reagent or device).
  • the user can immediately notice when a problem occurs and stop the measurement to check where the problem is.
  • the state of the amplifiable reagent, the primer and the amplification reagent in the well is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • it may be either a solution or a solid.
  • a solution state is preferable. Once in solution, the user can immediately use it for testing.
  • a solid state is preferable, and a dry state is more preferable. In the solid dry state, the reaction rate of the decomposition of the reagent that can be amplified by the degrading enzyme can be reduced, and the storage stability of the amplifiable reagent, the primer, and the amplification reagent can be improved.
  • the device just before using the device in solid dry state, it is filled with appropriate amounts of amplifiable reagents, primers, and amplification reagents so that it can be used immediately as a reaction solution by dissolving it in buffer or water.
  • the drying method is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, freeze drying, heat drying, hot air drying, vacuum drying, steam drying, suction drying, infrared drying, barrel drying, spin drying, etc. Can be mentioned.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the device 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the device 1 of FIG.
  • the device 1 is provided with a plurality of wells 3 in a base material 2, and nucleic acids 4 as an amplifiable reagent in a specific copy number in the wells 3 (inside space area surrounded by well walls constituting wells) It is filled.
  • the device 1 is associated with information on the specific copy number of the amplifiable reagent and the uncertainty of the specific copy number of the amplifiable reagent.
  • 2 and 3 show an example in which the opening of the well 3 is covered with the sealing member 5 in the device 1. For example, as shown in FIG. 2 and FIG.
  • a cord is disposed between the sealing member 5 and the substrate 2 and at a position other than the opening of the well. This is suitable for preventing unintended alteration of the identification means.
  • the device has identification means, so that it can be distinguished from a common well plate not having identification means. For this reason, it is possible to prevent confusion.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the position of the well to be filled with the amplifiable reagent of the device of the present invention.
  • the numbers in the wells in FIG. 4 represent the specific copy number of the amplifiable reagent.
  • Wells not indicated by numbers in FIG. 4 are wells for sample and control measurement.
  • FIG. 5 is a view showing another example of the position of the well to be filled with the amplifiable reagent of the device of the present invention.
  • the numbers in the wells in FIG. 5 represent the specific copy number of the amplifiable reagent.
  • Wells not designated by numerals in FIG. 5 are wells for sample and control measurement.
  • the amplifiable reagent is preferably a nucleic acid.
  • the nucleic acid is integrated in the nucleus of the cell.
  • nucleic acid means a high molecular organic compound in which nitrogenous bases derived from purines or pyrimidines, sugars, and phosphates are bound regularly, and also includes fragments of nucleic acids or analogs of these nucleic acids or fragments thereof. .
  • nucleic acid there is no restriction
  • the nucleic acid or nucleic acid fragment may be a natural product obtained from an organism or a processed product thereof, or may be one produced by using a gene recombination technology, a chemically synthesized artificially synthesized nucleic acid, etc. Good. These may be used alone or in combination of two or more.
  • an artificially synthesized nucleic acid By using an artificially synthesized nucleic acid, the amount of impurities can be reduced and the molecular weight can be reduced, so that the initial reaction efficiency can be improved.
  • the artificially synthesized nucleic acid means a nucleic acid obtained by artificially synthesizing a nucleic acid consisting of the same components (base, deoxyribose, phosphoric acid) as in naturally occurring DNA or RNA.
  • the artificially synthesized nucleic acid is not limited to, for example, a nucleic acid having a base sequence encoding a protein, and includes a nucleic acid having any base sequence.
  • a nucleic acid or nucleic acid fragment analog is a nucleic acid or nucleic acid fragment bound with a non-nucleic acid component, or a nucleic acid or nucleic acid fragment labeled with a labeling agent such as a fluorescent dye or an isotope (for example, a fluorescent dye or a radioactive isotope Artificial nucleic acid (for example, PNA, BNA, LNA, etc.) which changed the chemical structure of a part of the nucleotide or the nucleic acid or the nucleic acid or the fragment
  • a labeling agent such as a fluorescent dye or an isotope
  • Artificial nucleic acid for example, PNA, BNA, LNA, etc.
  • the form of the nucleic acid is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include double stranded nucleic acid, single stranded nucleic acid, partially double stranded or single stranded nucleic acid, etc. Circular or linear plasmids can also be used. Also, the nucleic acid may be modified or mutated.
  • the nucleic acid preferably has a target base sequence.
  • the term "specified” means specifically defined.
  • the target base sequence is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a base sequence used for infectious disease testing, a non-natural base sequence which does not exist in nature, or an animal cell-derived base Sequences, nucleotide sequences derived from plant cells, nucleotide sequences derived from fungal cells, nucleotide sequences derived from bacteria, nucleotide sequences derived from viruses, etc. may be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the GC content is preferably 30% or more and 70% or less of the target base sequence, and the GC content is preferably constant (see, eg, SEQ ID NO: 1).
  • a base length of the base sequence of a target According to the objective, it can select suitably, For example, the base length of 20 base pairs (or mer) or more and 10,000 base pairs (or mer) etc. Can be mentioned.
  • nucleotide sequence used for infectious disease testing there is no particular limitation as long as it contains a nucleotide sequence specific to the infectious disease, and it can be appropriately selected according to the purpose, but it is designated by official law or notification method It is preferable to include the base sequence (see, eg, SEQ ID NOS: 2 and 3).
  • the nucleic acid may be a cell-derived nucleic acid used or may be a nucleic acid introduced by gene transfer.
  • a nucleic acid introduced by gene transfer and a plasmid are used as the nucleic acid, it is preferable to confirm that one copy of the nucleic acid is introduced into one cell.
  • transduced According to the objective, it can select suitably, For example, it may confirm using a sequencer, PCR method, a Southern blot method, etc. it can.
  • the type of nucleic acid having the target base sequence introduced by gene transfer may be one type or two or more types. Even when the number of nucleic acids introduced by gene transfer is one, the same base sequence may be introduced in tandem depending on the purpose.
  • the method of gene transfer is not particularly limited as long as the target nucleic acid sequence can introduce the target copy number at the target location, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • homologous recombination CRISPR / Cas9, CRISPR / Cpf1, TALEN, Zinc finger nuclease, Flip-in, Jump-in and the like.
  • homologous recombination is preferable in terms of high efficiency and ease of control.
  • the amplifiable reagent is handled in a state of being supported by a carrier.
  • the reagent which can be amplified is a nucleic acid
  • carrier (carrier particle) which carried out particle shape are preferable.
  • the carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include cells, resins, liposomes, and microcapsules.
  • a cell has an amplifiable reagent (eg, nucleic acid) and refers to structural and functional units that form an organism.
  • the cells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, all cells can be used regardless of whether they are eukaryotic cells, prokaryotic cells, multicellular organisms, or unicellular organisms. . These may be used alone or in combination of two or more.
  • a eukaryotic cell there is no restriction
  • the adherent cells may be primary cells collected directly from tissues or organs, or may be passaged several times from primary cells collected directly from tissues or organs, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, differentiated cells, undifferentiated cells and the like can be mentioned.
  • the differentiated cells are not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose.
  • hepatocytes that are parenchymal cells of the liver; stellate cells; Kupffer cells; vascular endothelial cells; tracheal endothelial cells, corneal endothelium Endothelial cells such as cells; Fibroblasts; Osteoblasts; Osteoclasts; Periodontal membrane-derived cells; Epidermal cells such as epidermal keratinocytes; Tracheal epithelial cells; Gastrointestinal epithelial cells; Cervical epithelial cells; Corneal epithelial cells Epithelial cells such as mammary cells; pericytes; muscle cells such as smooth muscle cells and cardiomyocytes; renal cells; pancreatic Langerhans islet cells; nerve cells such as peripheral nerve cells and optic nerve cells; chondrocytes; .
  • the undifferentiated cells are not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose.
  • embryonic stem cells which are undifferentiated cells, pluripotent stem cells such as mesenchymal stem cells having pluripotency;
  • pluripotent stem cells such as mesenchymal stem cells having pluripotency;
  • unipotent stem cells such as vascular endothelial precursor cells having a single differentiation ability; iPS cells and the like.
  • the fungus is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include mold and yeast. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, yeast is preferable in that the cell cycle can be regulated and haploid can be used.
  • the cell cycle refers to a process in which cell division occurs when cells increase, and cells generated by cell division (daughter cells) again become cell division (mother cells) to produce new daughter cells.
  • yeast there is no restriction
  • prokaryotic cell there is no restriction
  • the cells are preferably cells capable of emitting light when receiving light. When the cells are capable of emitting light when light is received, the number of cells can be controlled with high precision and can be landed in the well.
  • Receiving light means receiving light.
  • An optical sensor is a cell that is a target object by collecting light of visible light that can be seen by human eyes and light of near infrared, short wavelength infrared, or thermal infrared light with a longer wavelength by a lens. It means a passive sensor that acquires the shape of the image as image data.
  • the cells capable of emitting light when receiving light are not particularly limited as long as they can emit light when receiving light, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • cells stained with a fluorescent dye, fluorescence Examples include cells expressing a protein, cells labeled with a fluorescently labeled antibody, and the like. No particular limitation is imposed on the staining site by the fluorescent dye in the cell, the expression site of the fluorescent protein, or the labeling site by the fluorescently labeled antibody, and the whole cell, cell nucleus, cell membrane and the like can be mentioned.
  • fluorescent dyes include fluoresceins, azos, rhodamines, coumarins, pyrenes, cyanines and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, fluoresceins, azos and rhodamines are preferable, and eosin, Evans blue, trypan blue, rhodamine 6G, rhodamine B and rhodamine 123 are more preferable.
  • fluorescent dye commercially available products can be used.
  • commercially available products for example, trade name: Eosin Y (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trade name: Evans Blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), product Name: Trypan Blue (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trade name: Rhodamine 6G (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trade name: Rhodamine B (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trade name: Rhodamine 123 ( Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • --Fluorescent protein-- As a fluorescent protein, for example, Sirius, EBFP, ECFP, mTurquoise, TagCFP, AmCyan, mTFP1, MidorishiCyan, CFP, TurboGFP, AcGFP, TagGFP, TagGFP, Azami-Green, ZsGreen, EmGFP, EGFP, EGFP, GFP2, HyPer, TagYFP, EYFP, Venusus , YFP, PhiYFP, PhiYFP-m, TurboYFP, ZsYellow, mBanana, Kusabira Orange, mOrange, TurboRFP, DsRed-Express, DsRed2, TagRFP, DsRed-Monomer, AsRed2, mStrawberry, TurboFP602, mRFP1, JRed, KillerR d, mCherry, mPlum, PS-CFP, Dendra2, Kaede, EosFP, and the like Kiku
  • the fluorescently labeled antibody is not particularly limited as long as it is fluorescently labeled, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include CD4-FITC and CD8-PE. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the volume average particle size of the cells in the free state is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, and particularly preferably 7 ⁇ m or less. If the volume average particle size is 30 ⁇ m or less, it can be suitably used as a droplet discharge means such as an inkjet method or a cell sorter.
  • the volume average particle size of the cells can be measured, for example, by the following measurement method.
  • the volume average particle size can be measured by taking 10 ⁇ L from the prepared stained yeast dispersion, placing it on a plastic slide made of PMMA, and using an automatic cell counter (trade name: Countess Automated Cell Counter, manufactured by Invitrogen).
  • the number of cells can also be determined by the same measurement method.
  • the number of cells having nucleic acid is not particularly limited as long as it is plural, and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the material, shape, size, and structure of the resin are not particularly limited as long as they can carry an amplifiable reagent (for example, nucleic acid), and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Liposomes are lipid vesicles formed from lipid bilayers containing lipid molecules, and in particular, they are separated from the outside by lipid bilayers generated based on the polarity of the hydrophobic and hydrophilic groups of the lipid molecules.
  • Liposome is a closed endoplasmic reticulum formed of lipid bilayer membrane using lipid, and has an aqueous phase (inner water phase) in the space of the closed vesicle.
  • the inner water phase contains water and the like.
  • Liposomes are single-lamellar (monolamellar, unilamellar, single-layered bilayer), multilamellar (multilamellar, onion-like multiple bilayer membranes, individual layers are water-like layers) Separated).
  • the liposome is preferably a liposome capable of containing an amplifiable reagent (eg, nucleic acid), and the form thereof is not particularly limited.
  • Encapsulation means that the liposome is in a form in which the nucleic acid is contained in the inner aqueous phase and the membrane itself.
  • the size (average particle size) of the liposome is not particularly limited as long as it can contain an amplifiable reagent (for example, nucleic acid), but it is preferably in the form of a sphere or the like.
  • the component (membrane component) constituting the lipid bilayer of the liposome is selected from lipids. Any lipid can be used as long as it can be dissolved in a mixed solvent of a water-soluble organic solvent and an ester organic solvent. Specific examples of the lipid include phospholipids, lipids other than phospholipids, cholesterols and derivatives thereof. These components may be composed of one or more components.
  • microcapsule means a fine particle having a wall material and a hollow structure, and can contain an amplifiable reagent (for example, nucleic acid) in the hollow structure.
  • an amplifiable reagent for example, nucleic acid
  • size, etc. can be selected suitably.
  • microcapsules for example, polyurethane resin, polyurea, polyurea-polyurethane resin, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyamide, polyester, polysulfonamide, polycarbonate, polysulfinate, epoxy resin, acrylic ester , Methacrylic acid esters, vinyl acetate, gelatin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the size of the microcapsule is not particularly limited as long as it can contain an amplifiable reagent (for example, nucleic acid), and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the sample loading well contains at least one of a primer and an amplification reagent.
  • the primer is a synthetic oligonucleotide having a complementary base sequence of 18 to 30 bases specific to the template DNA in polymerase chain reaction (PCR), and 2 of the forward primer and the reverse primer so as to sandwich the region to be amplified. Location (pair) is set.
  • amplification reagent for example, in polymerase chain reaction (PCR), DNA polymerase as an enzyme, 4 kinds of bases as substrates (dGTP, dCTP, dATP, dTTP), Mg 2+ (2 mM magnesium chloride), pH optimum (pH7. And buffers containing 5 to 9.5).
  • the base sequence of the amplifiable reagent may be different from the base sequence to be tested. It can be said that this is a preferable embodiment in carrying out the amplification reaction of the test subject and the amplifiable reagent in the same well. It is preferable that a primer pair for amplifying the test object and a primer pair for amplifying the amplifiable reagent be introduced into the sample filling well by the difference between the base sequence of the amplifiable reagent and the base sequence of the test object. .
  • the device of the present invention also includes an embodiment in which a predetermined amount of positive control having the same base sequence as that of the test target is filled in a well other than the sample loading well.
  • the predetermined amount may be a sufficiently detectable amount.
  • the device of the present invention has at least one sample loading well, preferably comprises identification means, a substrate, and optionally further components.
  • the plate in addition to the wells used for sample loading, the plate may be provided with wells for loading the positive control described below, and in the following, the entire wells including the sample loading wells will be described. .
  • the device for detection and determination of the present invention is suitably used particularly for genetic examination for examining the species of viruses, bacteria, or animals of animals.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another example of the device of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view of the device of FIG.
  • the device 1 is provided with a plurality of wells 3 in a base material 2, and nucleic acids 4 as an amplifiable reagent in a specific copy number in the wells 3 (inside space area surrounded by well walls constituting wells) It is filled.
  • the device 1 is associated with the information on the absolute number of the amplifiable reagents and the uncertainty of the absolute number of the amplifiable reagents.
  • 7 and 8 show an example in which the opening of the well 3 is covered with the sealing member 5 in the device 1.
  • FIG. 9 is a perspective view showing another example of the device of the present invention. In the device of FIG. 9, five copy number levels of 1, 2, 3, 4, and 5 are provided.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the position of the well to be filled with the amplifiable reagent of the device of the present invention.
  • the numbers in the wells in FIG. 10 represent the specific copy number of the amplifiable reagent.
  • Wells not indicated by numbers in FIG. 10 may be filled with, for example, a positive control.
  • FIG. 11 is a view showing another example of the position of the well to be filled with the amplifiable reagent of the device of the present invention.
  • the numbers in the wells in FIG. 11 represent the specific copy number of the amplifiable reagent.
  • Wells not indicated by the numbers in FIG. 11 may be filled with, for example, a positive control.
  • the detection determination method using the detection determination device of the present invention and the detection determination device and the detection determination program that can be suitably used for the detection determination method will be described in detail.
  • the detection determination method is a detection determination method used when detecting a test target by amplifying the test target in the sample and the amplifiable reagent, and the amplifiable reagent has a specific copy number, When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive, and the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified.
  • the test includes a determination step in which the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent and the detection result is negative, the amplification result of the amplifiable reagent, and the amplification result of the test object It is more preferable to include an acquisition step, and an analysis step of analyzing the amplification result of the amplifiable reagent and the amplification result of the test object, and further including other steps as necessary.
  • the detection / judgment apparatus is a detection / judgment apparatus used when detecting a test subject by amplifying the test subject in the sample and the amplifiable reagent, wherein the amplifiable reagent is a specific copy, and amplification is performed. If the possible reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present, the detection result is positive, and the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified.
  • the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is determined to be negative, having determination means, amplification result of the amplifiable reagent, and amplification result of the test object It is more preferable to have acquisition means, and analysis means for analyzing the amplification result of the amplifiable reagent and the amplification result of the test object, and further having other means as required.
  • the detection determination program is a detection determination program used when detecting a test target by amplifying the test target in the sample and the amplifiable reagent, and the amplifiable reagent is a specific copy number,
  • the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive, and the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified. It is preferable to have the computer execute a process in which the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent and the detection result is determined to be negative.
  • the control performed by the control unit or the like in the detection / determination device is the same as performing the detection / determination method, and therefore the details of the detection / determination method will also be clarified through the description of the detection / determination device. Further, since the detection determination program is realized as a detection determination device by using a computer or the like as a hardware resource, the details of the detection determination program will be clarified through the description of the detection determination device.
  • the detection determination device In the detection determination method, the detection determination device, and the detection determination program, in the present invention, it is premised that a device in which an amplifiable reagent having a specific copy number with a certain accuracy is dispensed to each well with a certain or more variation coefficient is used. I assume. A detailed description of the device is provided below.
  • the present invention in the case where the determination result is negative, it is ensured that, even if the test object is present, it is at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent. That is, the present invention also guarantees from the quantitative point of view the vague "negative" determination result that there is no test object.
  • the detection determination according to the present invention is more effective for a sample including a low copy number test target.
  • the specific copy number to be inspected is preferably 200 or less, more preferably 100 or less, and particularly preferably 10 or less. That is, in the case of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, it is particularly preferable.
  • a nucleic acid is preferred as the test target in view of the fact that it can be amplified by the current technology.
  • the determination step determines that the test object is present and the detection result is positive if the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified using the specific copy number of the amplifiable reagent. In the case where the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified, the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is determined to be negative. It is implemented by the determination unit.
  • the results of (1) to (4) can be determined as follows.
  • (1) since amplification is recognized in the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent, it can be confirmed that the experiment by the PCR reaction is successful. Furthermore, since amplification is observed in the nucleic acid in the sample, it can be confirmed that the nucleic acid to be tested is present in the sample.
  • (2) since amplification is recognized in the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent, it can be confirmed that the experiment by the PCR reaction is successful.
  • the copy number of the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent, can not be specified, is the nucleic acid to be tested actually present in the sample (negative) or is present in the sample? Since the amount of nucleic acid is very small, it can not be discriminated in the experiment and it is not possible to specify in which case it was judged as negative (false negative). In particular, when the copy number of the nucleic acid is a low copy number, the determination of this negative or false negative becomes more difficult.
  • the copy number of the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent when it is a specific copy number, for example, the amplification result of the test object and the amplifiable reagent If the detection result of the test object is determined from the amplification result of the above, results as shown in Table 3 below are obtained.
  • the results of the above (1) to (4) can be determined as follows.
  • (1) since amplification is recognized in the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent, it is possible to confirm that the experiment by the PCR reaction is successful. Furthermore, since amplification is observed in the nucleic acid in the sample, it can be determined that the nucleic acid to be tested is present in the sample. Even when the copy number of the nucleic acid is a low copy number, the determination result of "positive" can be guaranteed.
  • the nucleic acid to be tested in the sample is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and as the detection result, "negative” or "at least less than the specific copy number with no test subject present" It can be determined that In the above Table 3, in the case of (2), it was not possible to specify negative or false negative, but in the result of Table 3 according to the present invention, the copy number of the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent can be specified Therefore, as described above, it is possible to conclude that "negative” or "at least less than the specific copy number". According to the present invention, false negatives can be more reliably eliminated, and negative determination accuracy can be further improved.
  • the present invention can reduce false negatives and at the same time guarantee a negative result as "negative” as being less than at least a specific copy number of an amplifiable reagent.
  • amplification is not observed in the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent, and therefore any cause (for example, reaction temperature conditions, preparation of an amplifiable reagent, a thermal cycler, and It is assumed that the PCR reaction did not proceed due to the setting of the real-time PCR device, etc., or that the copy number of the amplifiable reagent was insufficient for the detection limit value etc. It is determined that the number of copies of the reagent must be reviewed.
  • the detection limit value of the nucleic acid to be tested and the detection limit value of the nucleic acid which is an amplifiable reagent may be equal to each other. Accordingly, the detection limit value obtained based on the amplification result of the reference nucleic acid which is an amplifiable reagent can be used as the detection limit value of the nucleic acid to be tested.
  • the detection / determination method may be carried out using the device described below to carry out an amplification reaction of the nucleic acid to be tested and the nucleic acid which is an amplifiable reagent.
  • the device comprises at least one sample loading well for loading a sample, the sample loading well further comprising an amplifiable reagent of a specific copy number, the specific copy number of the amplifiable reagent being a specific natural number.
  • the detection and determination method it is preferable to perform an amplification reaction using a nucleic acid of a base sequence that is different from each other between the test target and the amplifiable reagent. Furthermore, in the detection determination method, it is preferable that a certain amount of positive control having the same base sequence as that of the test target be filled in a well different from the well for sample filling to perform an amplification reaction.
  • the fixed amount may be a sufficiently detectable amount.
  • the detection result acquisition step is a step of acquiring the amplification result of the nucleic acid which is an amplifiable reagent and the amplification result of the nucleic acid which is the test target, and is performed by the detection result acquisition unit.
  • the detection result acquisition unit 131 acquires the amplification result of the nucleic acid which is an amplifiable reagent and the amplification result of the nucleic acid which is the test target, which are obtained by the PCR reaction.
  • the acquired data of the amplification result is stored in the detection result database 141.
  • the detection result analysis step is a step of analyzing the obtained amplification result of the nucleic acid that is an amplifiable reagent and the obtained amplification result of the nucleic acid to be tested, and is performed by the detection result analysis unit.
  • the detection result analysis unit 132 acquires the data of the amplification result stored in the detection result database 141. Then, based on the data, it is analyzed whether amplification is observed for the nucleic acid that is an amplifiable reagent and whether amplification is observed for the nucleic acid to be tested.
  • the processing by the detection and determination program can be executed using a computer having a control unit that constitutes the detection and determination device.
  • the hardware configuration and the functional configuration of the detection / determination device will be described below.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the detection / determination apparatus 100.
  • the detection / determination device 100 includes respective units of a central processing unit (CPU) 101, a main storage device 102, an auxiliary storage device 103, an output device 104, and an input device 105. These units are connected to one another via a bus 106.
  • the CPU 101 is a processing device that performs various controls and calculations. The CPU 101 realizes various functions by executing an OS (Operating System) and a program stored in the main storage device 102 and the like.
  • OS Operating System
  • the CPU 101 functions as the control unit 130 of the detection / determination apparatus 100 by executing the detection / determination program.
  • the CPU 101 also controls the overall operation of the detection / determination apparatus 100.
  • the CPU 101 controls the operation of the entire detection / determination apparatus 100 in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the detection determination program and various databases may not necessarily be stored in the main storage device 102, the auxiliary storage device 103, or the like.
  • the detection / determination program and various databases may be stored in another information processing apparatus or the like connected to the detection / determination apparatus 100 via the Internet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or the like.
  • the detection / determination apparatus 100 may acquire and execute the detection / determination program and various databases from these other information processing apparatuses.
  • the main storage device 102 stores various programs, and stores data necessary for executing the various programs.
  • the main storage device 102 has a ROM (Reed Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) not shown.
  • the ROM stores various programs such as BIOS (Basic Input / Output System).
  • the RAM functions as a working range expanded when the various programs stored in the ROM are executed by the CPU 101.
  • the RAM includes a dynamic random access memory (DRAM) and a static random access memory (SRAM).
  • the auxiliary storage device 103 is not particularly limited as long as various information can be stored, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a solid state drive and a hard disk drive. Further, the auxiliary storage device 103 may be a portable storage device such as, for example, a CD (Compact Disc) drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) drive.
  • CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray (registered trademark) Disc
  • the output device 104 can use a display, a speaker, or the like. There is no restriction
  • the input device 105 is not particularly limited as long as it can receive various requests for the detection / determination device 100, and any known device can be used as appropriate, and examples thereof include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
  • the processing function of the detection / determination apparatus 100 can be realized by the hardware configuration as described above.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the detection determination device 100.
  • the detection / determination apparatus 100 includes an input unit 110, an output unit 120, a control unit 130, and a storage unit 140.
  • the control unit 130 includes a detection result acquisition unit 131, a detection result analysis unit 132, and a determination unit 133.
  • the control unit 130 controls the entire detection and determination device 100.
  • the storage unit 140 includes a detection result database 141 and a determination result database 142.
  • the "database" may be referred to as "DB”.
  • the detection result acquisition unit 131 acquires the amplification result of the nucleic acid which is an amplifiable reagent and the amplification result of the nucleic acid which is the test target, which are obtained by the PCR reaction.
  • the control unit 130 stores the acquired data of the amplification result in the detection result DB 141.
  • the detection result analysis unit 132 analyzes the amplification result of the nucleic acid which is an amplifiable reagent and the amplification result of the nucleic acid which is a test target, using the data of the amplification result stored in the detection result DB 141 of the storage unit 140 .
  • the determination unit 133 determines, based on the analysis result in the detection result analysis unit 132, “positive” and “negative” when it falls into the following classification. (1) When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive. (2) When the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified, it is determined that the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is negative. In addition to the determinations of (1) and (2), the determination unit 133 may further determine, for example, an experiment failure in the case of (3) or (4) in Table 3 above. . The control unit 130 stores the determination result made by the determination unit 133 in the determination result DB 142.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the detection / determination program in the control unit 130 of the detection / determination apparatus 100.
  • step S101 the detection result acquisition unit 131 of the control unit 130 of the detection / determination apparatus 100 acquires the amplification result of the nucleic acid that is an amplifiable reagent and the amplification result of the nucleic acid that is the test target, obtained by the PCR reaction. Then, the process proceeds to S102.
  • the control unit 130 stores the data of the amplification result acquired by the detection result acquisition unit 131 in the detection result DB 141 in the storage unit 140.
  • step S102 the detection result analysis unit 132 of the control unit 130 of the detection / determination apparatus 100 acquires the data of the amplification result stored in the detection result DB 141.
  • the detection result analysis unit 132 analyzes each result whether amplification is observed for the nucleic acid that is an amplifiable reagent or whether amplification is observed for the nucleic acid to be tested, and the process is performed in S103. Transition.
  • the determination unit 133 of the control unit 130 of the detection determination apparatus 100 uses the analysis result of the detection result analysis unit 132 to perform processing when amplification is recognized for the nucleic acid that is an amplifiable reagent. It transfers to S104. On the other hand, if amplification is not recognized for the nucleic acid that is an amplifiable reagent, the process proceeds to S107.
  • step S104 using the analysis result of the detection result analysis unit 132, when amplification is recognized for the nucleic acid to be tested, the determination unit 133 shifts the process to S105. On the other hand, when amplification is not recognized for the nucleic acid to be tested, the process proceeds to S106.
  • step S105 the determination unit 133 determines that the test target is present and the detection result is positive, based on the result of amplification of the nucleic acid that is the amplifiable reagent and amplification of the nucleic acid that is the test target. And the process proceeds to S110.
  • step S106 based on the result that the nucleic acid that is the amplifiable reagent is amplified and the nucleic acid that is the test target is not amplified, the determination unit 133 is absent or at least the specific copy number of the amplifiable reagent It is determined that the detection result is negative, and the process proceeds to S110.
  • step S107 using the analysis result of the detection result analysis unit 132, the determination unit 133 shifts the process to S108 when amplification is recognized for the nucleic acid to be tested. On the other hand, when amplification is not recognized for the nucleic acid to be tested, the process proceeds to S109.
  • step S108 the determination unit 133 determines that the detection result is an experiment failure (status unknown) based on the result of amplification of the nucleic acid which is the amplifiable reagent and not amplification of the nucleic acid which is the test target. Then, the process proceeds to S110.
  • step S109 based on the result that the nucleic acid which is an amplifiable reagent is not amplified and the nucleic acid which is a test target is not amplified, the determination unit 133 determines that the detection result is an experiment failure, Migrate to
  • the control unit 130 stores the result determined by the determination unit 133 in the determination result DB 142 of the storage unit 140, and ends the present process.
  • the determinations in steps S105 and S106 may be performed, and when amplification is not recognized for the nucleic acid that is an amplifiable reagent, the process ends without moving the process to S107. It does not matter if it is
  • the well having a specific copy number of the amplifiable reagent of less than 100 and the well having a specific copy number of the amplifiable reagent of 100 or more You can also.
  • the second embodiment is based on the finding that the quantification accuracy of a trace amount of nucleic acid is significantly reduced in the quantification of an unknown concentration sample using a calibration curve by a conventional serial dilution method of a nucleic acid sample.
  • the CV value of the coefficient of variation of the well in which the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100 is the CV value of the coefficient of variation in the case of the specific copy number and the average specific copy number x of the amplifiable reagent It is preferable to satisfy the following equation, CV ⁇ 1 / ⁇ x, and CV ⁇ 1 / 2 ⁇ x.
  • the CV value of the coefficient of variation of wells in which the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100 is preferably 20% or less, more preferably 10% or less. In this range, even if the specific copy number is less than 100, the amplifiable reagent can be loaded with high accuracy.
  • the CV value of the coefficient of variation of the well in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more is preferably 20% or less. In this range, even if the specific copy number is 100 or more, it is possible to load the amplifiable reagent with high accuracy.
  • the CV value of the coefficient of variation when the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100 and the specific copy number, and the average specific copy number x of the amplifiable reagent are as follows: CV ⁇ 1 / CV It is preferable to satisfy x.
  • the CV value of the coefficient of variation of wells in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more is preferably 20% or less. Thereby, the device satisfies the relationship shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the specific copy number (the number of copies of the nucleic acid filled in the well) and the coefficient of variation. In FIG.
  • the number of wells is 2 or more, and the specific copy number of the amplifiable reagent in one well and the specific copy number of the amplifiable reagent in the other well are two levels or more different from each other, for example, In the case of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, the case of 1, 3, 5, 7, 9, the case of 2, 4, 6, 8, 10 etc. are mentioned.
  • the number of wells is 2 or more, the specific copy number of the amplifiable reagent in one well is 10 N1 , and the specific copy number of the amplifiable reagent in the other well is 10 N2 (wherein N1 and N 2 is preferably a continuous integer), for example, in the case of 1, 10, 100, 1,000, 100, 1,000, 10,000, 100,000, 1,000,000, etc. It can be mentioned. This allows the device to easily create calibration curves in a wide range from low copy number to high copy number.
  • FIG. 16 is a perspective view showing another example of the device of the present invention.
  • five copy level levels of the amplifiable reagent are provided at 10 0 , 10 2 , 10 4 , 10 6 and 10 8 .
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of the arrangement of wells for loading amplifiable reagents of the device of the present invention.
  • the numbers in the wells in FIG. 17 indicate the specific copy number of the amplifiable reagent, and the wells with specific copy numbers of 1, 2 , 3 , 10, 50 less than 100, and 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 Wells having a specific copy number of 100 or more of 5 or 10 6 are provided. Wells not indicated by numbers in FIG. 17 are wells for sample and control measurement.
  • FIG. 18 is a view showing another example of the arrangement of wells for loading amplifiable reagents of the device of the present invention. The numbers in the wells in FIG.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent in one well is 100 or more, it is preferable to prepare the amplifiable reagent by the dilution method.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more, preferably 100 to 10 10 .
  • a dilution method a method of producing serial dilution by sample preparation means, etc. may be mentioned. Examples of sample preparation means include a manual operation using a pipette, a micro pipettor (manufactured by Eppendorf Co., Ltd.), and a pipetman (manufactured by Eppendorf Co., Ltd.).
  • the specific copy number of the amplifiable reagent in one well is less than 100, it is preferable to prepare the amplifiable reagent by the ejection method.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100, preferably 50 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.
  • the ejection method include an inkjet ejection method, a cell sorter, and a flow cytometer.
  • the same method as the method in “Method of manufacturing device” described later can be used.
  • the device of the present invention By making the device of the present invention into the second embodiment, it is possible to provide a device capable of measuring with high accuracy in a wide range of low copy number to high copy number.
  • the device of the present invention can also be an embodiment having at least one well in which the amplifiable reagent is changed to a nucleic acid of a part of the nucleotide sequence of the norovirus genome in the first embodiment.
  • the copy number of the norovirus nucleic acid contained in the well is not specified in the conventional device, it is found that the reliability of the amplification result of the norovirus nucleic acid is low even if it is subjected to the amplification reaction It is based.
  • a specific copy number of norovirus nucleic acid is disposed in each well with a certain accuracy or more with a certain accuracy or more. Since the device of the present invention has a specific number of copies of the norovirus nucleic acid contained in the wells, it is possible to more reliably avoid false negative determinations, and can be used for qualitative tests with further improved negative determination accuracy. .
  • the device of the present invention can be used for positive qualitative test of positive or negative.
  • the device of the present invention can be used for accurate quantitative examination of norovirus contained in a sample because the number of copies of the norovirus nucleic acid contained in the well is a specific number.
  • the wells contain a specific copy number of norovirus nucleic acid.
  • the norovirus nucleic acid is preferably contained in a carrier.
  • Carriers include, for example, cells, phages, and viruses. Examples of cells include yeast, animals and plants. With regard to cells, reference can be made to the contents described in the section "-cell-" below.
  • the norovirus may be a norovirus collected from an organism, or may be a norovirus collected from feces excreted from persons infected with the norovirus, nausea or the like.
  • organisms include bivalves and the like.
  • bivalves include oysters, clams, and clams.
  • the norovirus of the specific copy number of the nucleic acid contained in the well includes at least one of a nucleic acid expressing GI type and a nucleic acid expressing GII type.
  • the norovirus has a nucleic acid consisting of a single-stranded RNA of plus strand as a gene sequence.
  • Norovirus nucleic acids may be modified or mutated.
  • the nucleic acid may be exposed in the well or may be supported by a carrier, but is preferably supported by the carrier.
  • the carrier is not particularly limited as long as it can carry a nucleic acid, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include cells, liposomes, microcapsules, phages, viruses and the like. Among these, cells are preferred.
  • one nucleic acid is contained in one carrier, so the number of the gene-introduced carriers is determined By doing this, the number of nucleotide sequences of Norovirus nucleic acid can be determined.
  • the order of these is not particularly limited, and depending on the purpose. It can be selected appropriately, for example, when directly linking a nucleic acid that expresses GII type after a nucleic acid that expresses GI type, when directly linking a nucleic acid that expresses GI type after a nucleic acid that expresses GII type, GI type When having an arbitrary base sequence between the nucleic acid expressing the GII type and the nucleic acid expressing the GII type, when having an arbitrary base sequence before and after the nucleic acid expressing the GI type and before and after the nucleic acid expressing the GII type Can be mentioned.
  • FIG. 19 shows an example of a sequence for introducing a nucleic acid expressing GI type and a nucleic acid expressing G type II into cells.
  • the primer contains the base sequence defined in the notice of food safety department monitoring and safety section manager of the Ministry of Health, Labor and Welfare, Food and Drug Administration (Food Safety Supervision No. 1105001).
  • the norovirus nucleic acid preferably contains at least one of a base sequence for detecting a nucleic acid expressing GI type and a base sequence for detecting a nucleic acid expressing G type.
  • a base sequence which detects the nucleic acid which expresses GI type According to the objective, it can select suitably, For example, sequence number 8, sequence number 9, etc. are mentioned.
  • a base sequence which detects the nucleic acid which expresses GII type According to the objective, it can select suitably, For example, sequence number 10, sequence number 11, etc. are mentioned.
  • the norovirus nucleic acid preferably contains any two or more of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 8, 9, 10, and 11. Moreover, as a norovirus nucleic acid, it is preferable to have a base sequence whose full length is 50 bases or more.
  • the norovirus nucleic acid preferably includes at least one of the base sequence of a nucleic acid expressing GI type and the base sequence of a nucleic acid expressing G type.
  • a base sequence of the nucleic acid which expresses GI type According to the objective, it can select suitably, For example, sequence number 4 etc. are mentioned.
  • sequence number 5 etc. are mentioned.
  • a base sequence having a homology of 80% or more to the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a base sequence having a homology of 80% or more to the base sequence of SEQ ID NO: 5 It is preferable to include a base sequence.
  • the homology to the base sequence of SEQ ID NO: 5 is It may have a nucleotide sequence of 80% or more, or may have a homology of 80% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 from the 5 'end side, followed by homology to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 You may have a base sequence whose sex is 80% or more.
  • a nucleotide sequence X comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and a nucleotide sequence of an arbitrary length of 1,000 bases or less at the 5 'end or 3' end; A nucleotide sequence having a homology of 80% or more to the nucleotide sequence X, and (ii) a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, and an arbitrary length of 1,000 nucleotides or less at the 5 'end or 3' end It is preferable to include at least any base sequence of base sequence Y including the base sequence Y and a base sequence having 80% or more homology to the base sequence Y.
  • the base sequence X containing the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a base sequence having an arbitrary length of 1,000 bases or less on the 5 'end side or the 3' end side is not particularly limited and may be selected depending on the purpose. Can be selected appropriately, and examples thereof include SEQ ID NO: 6 and the like.
  • the base sequence Y containing the base sequence of SEQ ID NO: 5 and a base sequence having an arbitrary length of 1,000 bases or less on the 5 'end side or the 3' end side is not particularly limited and may be selected depending on the purpose. It can be selected appropriately, for example, SEQ ID NO: 7 and the like.
  • the base of said (i) from 5 'end side The sequence may have the base sequence of (ii) above, or may have the base sequence of (i) after the base sequence of (ii) from the 5 'end side.
  • One copy (one molecule number) of Norovirus nucleic acid is introduced into one cell of Norovirus nucleic acid introduced by gene transfer.
  • the copy number of the norovirus nucleic acid specifically base sequence
  • the "copy number” may be associated with the "number of molecules”.
  • transduced According to the objective, it can select suitably, For example, a sequencer, PCR method, Southern blotting etc. It can be used to confirm.
  • the number of Norovirus nucleic acids introduced by gene transfer may be one, or two or more. Even when the number of nucleic acids introduced by gene transfer is one, the same base sequence may be introduced in tandem depending on the purpose.
  • the method of gene transfer is not particularly limited as long as the target copy number can be introduced at the target location as the nucleic acid sequence of Norovirus, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • homologous recombination CRISPR / Cas9, CRISPR / Cpf1, TALEN, Zinc finger nuclease, Flip-in, Jump-in and the like.
  • the carrier is a yeast
  • homologous recombination is preferable in terms of high efficiency of gene transfer and ease of control.
  • the number of the wells containing the specific copy number of norovirus nucleic acid is two or more, and the specific copy number of the norovirus nucleic acid in one of the wells and the identification of the norovirus nucleic acid in the other wells Preferably, the copy number is different.
  • the device of the present invention has a well in which the norovirus nucleic acid to be tested is arranged in addition to the well in which the norovirus nucleic acid of a specific copy number is arranged. Further, a predetermined amount of an amplifiable reagent different from the nucleic acid of the norovirus to be examined may be filled in the well in which the norovirus nucleic acid to be examined is disposed. Here, the predetermined amount may be a sufficiently detectable amount. If the amplifiable reagent is amplified, it is recognized that the amplification reaction is successful in the well in which the amplifiable reagent is disposed. Therefore, the reliability of the amplification result of the norovirus to be tested in the same well as the amplifiable reagent is further secured.
  • the device of the present invention may have a plurality of wells in the first embodiment, and may have two or more groups of the wells different in composition in the wells.
  • the device according to the fourth embodiment is a group of the wells having a plurality of wells and having a reagent composition containing a specific copy number of amplifiable reagent, wherein the amplification is placed in the wells. It is preferable that possible reagents have two or more groups of the wells in which the specific copy number is the same and the reagent composition has a different composition other than the specific copy number.
  • the device according to the fourth embodiment is a group of the wells having a plurality of wells, wherein amplifiable reagents are arranged in a specific copy number, wherein the specific copy numbers of the amplifiable reagents are mutually set. It is preferable to have two or more groups of different wells.
  • the performance evaluation of the measurement system can be performed with high accuracy because there is a portion that is not filled stochastically and the arrangement absolute number is only 1 copy and can not be arranged as designed. It is based on the finding that it can not be done. Further, the device of the present invention is based on the finding that the conventional standard nucleic acid kit can not solve the problem of not considering the stochastic variation of the sample nucleic acid in the low copy number region. Furthermore, in the device of the present invention, in the conventional method of evaluating the measuring system, the measuring system is evaluated only by the indirect factor of temperature, so that the influence of the procedure on the measuring system can not be properly evaluated.
  • the in-plane characteristics of the inspection apparatus can not be disposed according to the design value because there is a portion that is not filled stochastically and the absolute number to be disposed is only 1 copy. And based on the finding that it can not be used for quantitative evaluation.
  • the device of the present invention is a technique related to a method of preparing a sample solution in a method using a conventional manipulate, and neither describes nor suggests performance evaluation of the inspection apparatus, and further, there is a problem in throughput.
  • the device of the present invention is a group of wells in which amplifiable reagents arranged in a plurality of wells are arranged in a specific copy number, and a group of wells in which specific copy numbers of amplifiable reagents are made different from each other is 2
  • the device according to the fourth embodiment has a plurality of wells, and a reagent composition containing a specific copy number of amplifiable reagents is disposed in the plurality of wells.
  • the specific copy number (specific sequence number) means that the copy number of the specific sequence of the amplifiable reagent contained in the well is specified with a certain precision or less (with less uncertainty). It can be said as known as the number of specific sequences contained in a well. That is, the specific copy number in the present invention is higher in accuracy and reliability as a number than a predetermined copy number (calculated estimated value) obtained by conventional concentration dilution, particularly in a low copy number region of 1,000 or less.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent may be referred to as the absolute number of the amplifiable reagent.
  • the reagent composition contains elements necessary for amplification of an amplifiable reagent (eg, nucleic acid) in addition to a specific copy number of an amplifiable reagent, and contains, for example, a primer, an amplification reagent and the like.
  • the primer is a synthetic oligonucleotide having a complementary base sequence of 18 bases to 30 bases specific to the template DNA in polymerase chain reaction (PCR), and the forward primer and the reverse primer so as to sandwich the region to be amplified. Two places (one pair) are set.
  • amplification reagent for example, in polymerase chain reaction (PCR), DNA polymerase as an enzyme, 4 kinds of bases as substrates (dGTP, dCTP, dATP, dTTP), Mg 2+ (2 mM magnesium chloride), pH optimum (pH7. And buffers containing 5 to 9.5).
  • PCR polymerase chain reaction
  • the specific copy number of the amplifiable reagent is the same, and the reagent composition has two or more well group (s) in which the composition other than the specific copy number is different.
  • the substrate of the device is a plate having a plurality of wells, each group "area" is formed by each group on the plate.
  • the two or more regions having different specific copy numbers of the amplifiable reagent in the reagent composition may be adjacent to or separated from each other.
  • the difference in the composition other than the specific copy number of the amplifiable reagent means that, for example, a combination of whether or not a primer other than a nucleic acid as an amplifiable reagent and an amplification reagent are contained can be provided.
  • the composition of nucleic acids, primers and amplification reagents in the first group of devices (1) the composition of nucleic acids, primers and amplification reagents, in the second group (2) the composition of nucleic acids and primers, and in the third group (3) nucleic acids Composition of only.
  • the preparer adds at least one of a primer and an amplification reagent by a procedure to prepare a reagent composition and carries out a PCR reaction. This allows the device, for example, to assess the preparer's skill in preparing the reagent composition.
  • the preparation skill includes, for example, pipetting operation, the preparation amount of the amplification reagent, and the addition of the reagent to the well plate.
  • the types, amounts, and concentrations of nucleic acids, primers (or primer sets consisting of a plurality of types of primers), and amplification reagents contained in each group of devices to be used are prepared in advance. Keep track of Then, the preparation person can prepare to match the type, amount and concentration in each group in each group, and perform PCR reaction. By doing this, it is possible to more appropriately evaluate the skill of the preparer.
  • the device has a plurality of wells, and a reagent composition containing a composition of at least one of an amplifiable reagent, a primer and an amplification reagent is disposed in the plurality of wells, the reagent composition being the above-mentioned It is good also as an aspect which is two or more groups which differ in composition.
  • the device preferably comprises groups in which the specific copy numbers of the amplifiable reagents differ from one another. That is, the specific copy number of the amplifiable reagent in one well and the specific copy number of the amplifiable reagent in the other well are preferably two or more different from each other, for example, 1, 2, 3, 4, In the case of 5, 6, 7, 8, 9, 10, the case of 1, 3, 5, 7, 9, the case of 2, 4, 6, 8, 10, etc. are mentioned.
  • the device of the present invention has a specific copy number of amplifiable reagent in one well of 10 N1 and a specific copy number of the amplifiable reagent in the other well of 10 N2 (wherein N1 and N2 Is preferably an integer consecutive to each other), for example, in the case of 1, 10, 100, 1,000, 100, 1,000, 10,000, 100,000, 1,000,000, etc. Be Thereby, the device of the present invention can easily create a calibration curve in a wide range from low copy number to high copy number.
  • the device of the present invention has two or more well groups (groups) with different specific copy numbers of the amplifiable reagent.
  • groups groups with different specific copy numbers of the amplifiable reagent.
  • the substrate of the device is a plate having a plurality of wells
  • each group "area" is formed by each group on the plate.
  • the "regions" formed by two or more groups having different specific copy numbers of the amplifiable reagent may be adjacent to each other or separated from each other.
  • a well whose specific copy number at different positions is the same is not suitable for use.
  • At least one of the groups of wells is a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is near the detection limit.
  • Limit of Detection refers to the number of copies of the smallest amplifiable reagent that can be detected in a method capable of detecting an amplifiable reagent (eg, nucleic acid), and is not particularly limited, and it is It can be selected appropriately, and, for example, an average value + 3 ⁇ and the like can be mentioned.
  • an amplifiable reagent eg, nucleic acid
  • the present specification among the 21 undetected samples in 21 samples of a specific copy number (corresponding to 2 ⁇ determined with a 95% probability), the one corresponding to the minimum copy number is detected It can be used as a limit.
  • Near the detection limit means a copy number ranging up to ⁇ 1 of the copy number of the detection limit.
  • the specific copy numbers of the amplifiable reagent are “1” and “2”, respectively.
  • the inspection device can amplify the amplifiable reagent in the “3” or more group
  • the amplifiable reagent can not be amplified, and the lower limit value of the detection limit for the specific copy number of the amplifiable reagent in the test device is “3”.
  • the inspection apparatus can amplify the amplifiable reagent in the group of “4” or more, but in the group of “3” or less, the amplifiable reagent Can not be amplified, and it is possible to reveal that the lower limit of the detection limit for a particular copy number of the amplifiable reagent in the test device is "4", and the minimum detectable amount of the test device.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent can be determined.
  • At least one group of the group of wells in which the amplifiable reagent is disposed at a specific copy number is a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent exceeds the lower limit of quantification.
  • the limit of qualification is the smallest amplification that can be quantified (the quantification result can have sufficient reliability) in a technique that allows quantification of an amplifiable reagent (eg, nucleic acid). It indicates the possible copy number of the reagent, and is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the measurement method.
  • a calibration curve is prepared from a sample consisting of a plurality of molecular species (for example, a plurality of nucleic acid samples having different copy numbers), and the copy number value outside the linearity of the calibration curve is quantified It may be Alternatively, in a graph in which the uncertainty of the calibration curve is represented by a CV value, the copy number is taken on the horizontal axis, and the Ct value is taken on the vertical axis, for example, a value at which the CV value falls below 5% or 10% ( The copy number can be taken as the lower limit of quantification.
  • the copy number (copy number or concentration) corresponding to the Ct value can be determined from the calibration curve and the PCR efficiency, not the Ct value itself, so the copy number (copy number or concentration)
  • the lower limit of quantification may be set from the CV value converted to).
  • the device of the present invention at least has a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent (eg, nucleic acid) exceeds the lower limit of quantification, for example, in a certain test apparatus, the specific copy of the amplifiable reagent It can be seen that if the number is 10 or more, quantitative detection can be guaranteed, and in another test device, it can be seen that quantitative detection can be guaranteed if the specific copy number of nucleic acid is 20 or more. The specific copy number of the smallest amplifiable reagent that can guarantee quantitative detection can be determined.
  • the specific copy number of the amplifiable reagent eg, nucleic acid
  • At least one of the groups of wells is a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is zero.
  • detection of an amplifiable reagent in the negative control group by at least one of the groups of wells being a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 0 If it does, it is suggested that there is an abnormality in the detection system (reagent or device).
  • At least one group of the group of wells is a positive control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more.
  • at least one of the groups of wells is a positive control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more, whereby the amplifiable reagent in the positive control group is not detected If it is determined that there is an abnormality in the detection system (reagent or device).
  • the wells be arranged substantially at the outer periphery of
  • the substantially outer periphery means an inner number sequence including at least the outermost periphery of the wells two-dimensionally arranged on the device. Examples of the inner number sequence including the outermost circumference include, for example, one or more and 47 or less columns.
  • the well located at the outermost periphery of the device is different from the well located near the center of the device, and there is no well on the outside, which is the boundary between the device and the outside of the device.
  • the device since the device is physically uneven on the device, and (2) it is disposed on the outer periphery of the temperature control member which is a component of the PCR device, it is susceptible to the temperature fluctuation factor of the device. Therefore, in the device of the present invention, at least one of the groups of wells is the group with the smallest copy number (group of the smallest copy number) except for the negative control group, and the group of the smallest copy number is the group By disposing at least in the well substantially at the outer periphery of the device, it is possible to detect the failure of the device with higher sensitivity.
  • FIG. 20 is a plan view showing an example of the device of the present invention.
  • nucleic acids having a specific copy number of 10 copies and primers are arranged almost all over a 96-well plate.
  • NTC negative control
  • PC positive control
  • real-time PCR was performed using the device of FIG. 20, and the results of the measured Ct (Threshold Cycle) values are shown in FIG.
  • the average Ct value is 37.1, the standard deviation of the Ct value is 1.00, and the CV value [(standard deviation / average Ct value) ⁇ 100] is 2.70.
  • “UD” in FIG. 21 means that the Ct value is not detected.
  • 1 ⁇ L of master mix manufactured by Thermo Fisher, TaqMan Universal PCR Master Mix
  • 0 each of forward and reverse primers for amplifying a specific base sequence .5 nmol add 0.4 nmol probe. Thereafter, amplification and detection can be performed using a real-time PCR device (Thermo Fisher, QuantStudio 7 Flex).
  • the Ct value is the cycle number at which the fluorescence signal of the reaction crosses the Threshold Line. Since the Ct value is proportional to the initial amount of target, the initial copy number of DNA can be calculated.
  • the Threshold Line is a signal level at which a statistically significant increase is observed with respect to the calculated baseline signal, and means the threshold of the real-time PCR reaction.
  • the in-plane characteristics of the device are: average Ct value, standard deviation of Ct value, CV value [(standard deviation / average Ct value) ⁇ 100], [(Ct value (Max) ⁇ Ct value (min)) / 2 Average Ct value] It can evaluate from 100 etc.
  • the device of FIG. 22 arranges the nucleic acid of a specific copy number of 3 copies, the primer and the amplification reagent almost all over the 96 well plate, and the negative control (NTC) 0 copy is arranged at 4 places in the center of the plate .
  • NTC negative control
  • real-time PCR was performed to measure Ct values, and average Ct values were calculated. If the Ct value of a well of a specific copy number (3 copies) is within 10% of the average Ct value, " ⁇ ", if the Ct value of a well of a specific copy number (3 copies) is greater than 10% of the mean Ct value It indicated by "x". The results are shown in FIG. Note that “UD” in FIG. 23 does not detect the Ct value.
  • a specific copy number of 2 copies, 3 copies, 5 copies, 10 copies, 20 copies, 50 copies, and 100 copies of nucleic acid, primer and amplification reagent are arranged in a 96-well plate, and a negative control is provided.
  • 500 copies of nucleic acid as positive control (PC) and primers were placed in the middle.
  • Real time PCR was performed using the device of FIG. 24 to measure Ct values.
  • a calibration curve in which the Ct values are plotted on the vertical axis and the copy number is plotted on the horizontal axis is shown in FIG.
  • the correlation coefficient is a value indicating how well the data conforms to the calibration curve, and reflects the linearity of the calibration curve.
  • the minimum number of copies in this case, 2 copies
  • the device shown in FIG. 26 has a specific copy number of 2 copies, 10 copies, and 100 copies of the nucleic acid, primers and amplification reagent in the center of a 96-well plate, and 0 copy as a negative control (NTC), positive control As (PC), 500 copies of a nucleic acid and a primer are placed in the center.
  • NTC negative control
  • PC positive control As
  • 500 copies of a nucleic acid and a primer are placed in the center.
  • the minimum number of copies in this case, 2 copies
  • the device shown in FIG. 27 arranges 20 copies of nucleic acid of specific copy number, 10 copies, and 100 copies, primer and amplification reagent respectively in 96 well plate, and minimum copy number (in this case, 2) Copy is placed, and a well with a specific copy number of 100 copies doubles as a positive control (PC).
  • the minimum number of copies in this case, two copies can be used as an indicator of in-plane uniformity by being arranged at the outermost periphery.
  • the device of FIG. 28 arranges the nucleic acid and primer of specific copy number 3 copies, 5 copies, 10 copies, and 100 copies in a 96-well plate, and the minimum copy number (2 copies in this case) is the outermost periphery and It is arranged in a cross. There are 0 copies as negative control (NTC) and 500 copies of nucleic acid and primers and amplification reagent as positive control (PC).
  • NTC negative control
  • PC positive control
  • the device of FIG. 29 arranges the nucleic acid of 2 copies, 5 copies, 10 copies, and 100 copies and a primer of specific copy number in a 96-well plate, and minimum copy number (in this case, 2 copies) at the outermost periphery. It is arranged. There are 0 copies as negative control (NTC) and 500 copies of nucleic acid and primers as positive control (PC) in the middle.
  • NTC negative control
  • PC positive control
  • the device shown in FIG. 30 has a specific copy number of 2 copies, 10 copies, and 100 copies of nucleic acid, primer and amplification reagent in the middle of a 384-well plate, and the minimum copy number (in this case, 2). Copy) is placed.
  • the minimum number of copies in this case, 2 copies
  • a group of wells in which the specific copy number of the amplifiable reagent contained in the reagent composition is the same and the composition other than the specific copy number of the reagent composition is different A method for evaluating the skill of the preparer using a device having two or more devices, an apparatus for evaluating the skill of the preparer, and a program for evaluating the skill of the preparer are described.
  • the skill evaluation method of the preparer is a skill evaluation method of the preparer for evaluating the skill of the preparer preparing the reagent composition, Ct value information acquiring step of acquiring information of Ct value in the device using the device of the present invention; And d) a skill evaluation step of evaluating the skill of the preparer based on the acquired Ct value information, and further including other steps as necessary.
  • the preparer's skill evaluation device is a preparer's skill evaluation device for evaluating the ability of a preparer to prepare a reagent composition, A Ct value information acquisition unit that acquires information of a Ct value in the device using the device of the present invention; And d) a skill evaluation unit that evaluates the skill of the preparer based on the acquired Ct value information, and further includes other means as needed.
  • the preparer's skill evaluation program is a preparer's skill evaluation program that evaluates the preparer's skill in preparing the reagent composition.
  • the computer is made to execute a process of evaluating the skill of the preparer based on the acquired Ct value information.
  • the learner's skill evaluation method is also described in detail through the description of the preparer's skill evaluation device. Reveal.
  • the skill evaluation program of the preparer is realized as a skill evaluation device of the preparer by using a computer or the like as a hardware resource, the skill evaluation program of the preparer can be We will clarify the details.
  • the Ct value information acquisition step is a step of acquiring information of the Ct value in the device using the device of the present invention, and is performed by the Ct value information acquisition unit.
  • the Ct value is the cycle number at which the fluorescence signal of the reaction crosses the Threshold Line. Since the Ct value is proportional to the initial amount of target, the initial copy number of DNA can be calculated.
  • the Threshold Line is a signal level at which a statistically significant increase is observed with respect to the calculated baseline signal, and means the threshold of the real-time PCR reaction. Baseline refers to the signal level in the initial cycle of PCR, with little change in fluorescence signal.
  • Ct value for example, Ct value, average Ct, standard deviation, CV value [standard deviation / average Ct) ⁇ 100], [(Ct (Max) ⁇ Ct (min)) / 2 average Ct] ⁇ 100 Etc.
  • the skill evaluation step is a step of evaluating the skill of the preparer based on the information of the Ct value, and is performed by the skill evaluation unit.
  • the skills of the preparer include, for example, the ability of the preparer to prepare a reagent composition by a procedure for a composition other than the nucleic acid in the device.
  • the prepared reagent composition can be subjected to a PCR reaction, and the information on Ct values obtained can be compared to evaluate the preparation skills.
  • the preparer's sample may be prepared on the same device as the standard sample to be compared, or may be prepared on a different device.
  • the first device is prepared by an automatic dispenser or an authorized technician prepares a reagent
  • the preparation of the evaluated by the second device is performed by preparing the reagent and comparing the Ct value obtained from the prepared PCR reaction with the prepared first and second devices, the ability of the evaluated preparation is evaluated. It can be evaluated.
  • the processing by the preparer's skill evaluation program of the present invention can be performed using a computer having a control unit that constitutes the preparer's skill evaluation apparatus.
  • the hardware configuration and the functional configuration of the skill evaluation device of the preparer will be described below.
  • FIG. 31 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the skill evaluation device 100 for the preparer.
  • the skill evaluation device 100 of the preparer has a central processing unit (CPU) 101, a main storage device 102, an auxiliary storage device 103, an output device 104, an input device 105, and a communication interface (communication I / F). It has each part of 106. These units are connected to one another via a bus 107.
  • the CPU 101 is a processing device that performs various controls and calculations.
  • the CPU 101 realizes various functions by executing an OS (Operating System) and a program stored in the main storage device 102 and the like.
  • OS Operating System
  • the CPU 101 functions as the control unit 130 of the skill evaluation device 100 for the preparer by executing the skill evaluation program for the preparer.
  • the CPU 101 also controls the overall operation of the skill evaluation apparatus 100 of the preparer.
  • the CPU 101 controls the operation of the entire skill evaluation apparatus 100 of the preparer, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the skill evaluation program of the preparer and various databases may not necessarily be stored in the main storage device 102, the auxiliary storage device 103, or the like.
  • the skill evaluation program and various databases of the preparer are stored in another information processing apparatus connected to the preparer's skill evaluation apparatus 100 via the Internet, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc. May be
  • the skill evaluation device 100 of the preparer may acquire the skill evaluation program of the preparer and various databases from these other information processing devices and execute them.
  • the main storage device 102 stores various programs, and stores data necessary for executing the various programs.
  • the main storage device 102 has a ROM (Reed Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) not shown.
  • the ROM stores various programs such as BIOS (Basic Input / Output System).
  • BIOS Basic Input / Output System
  • the RAM functions as a working range expanded when the various programs stored in the ROM are executed by the CPU 101.
  • Examples of the RAM include a dynamic random access memory (DRAM) and a static random access memory (SRAM).
  • the auxiliary storage device 103 is not particularly limited as long as various information can be stored, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a solid state drive and a hard disk drive.
  • auxiliary storage device 103 may be a portable storage device such as, for example, a CD (Compact Disc) drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) drive.
  • a CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray (registered trademark) Disc
  • the output device 104 can use a display, a speaker, or the like.
  • limiting in particular as a display A well-known thing can be used suitably, For example, a liquid crystal display and an organic electroluminescent display are mentioned.
  • the input device 105 is not particularly limited as long as it can receive various requests for the skill evaluation device 100 of the preparer, and any known device can be used as appropriate, and examples thereof include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
  • the processing function of the skill evaluation device 100 of the preparer can be realized.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of a functional configuration of the skill evaluation device 100 of the preparer.
  • the skill evaluation device 100 of the preparer has an input unit 110, an output unit 120, a control unit 130, and a storage unit 140.
  • the control unit 130 includes a Ct value information acquisition unit 131 and a skill evaluation unit 132.
  • the control unit 130 controls the entire skill evaluation device 100 of the preparer.
  • the storage unit 140 has a Ct value information database 141 and a skill evaluation result database 142.
  • the "database” may be referred to as "DB”.
  • the Ct value information acquisition unit 131 acquires Ct value information using data of Ct value information stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140.
  • the Ct value information DB 141 stores, for example, data of Ct values obtained in advance as described above.
  • linked by the device may be memorize
  • the input to the DB may be performed from another information processing apparatus connected to the preparer's skill evaluation apparatus 100 or may be performed by the worker.
  • the skill evaluation unit 132 evaluates the skill of the preparer based on the information of the Ct value.
  • the specific method of evaluating a preparation person's skill is, for example, a method of calculating a standard deviation from the obtained Ct value and evaluating based on the calculated standard deviation.
  • the skill evaluation result of the preparer obtained in the skill evaluation unit 132 is stored in the skill evaluation result DB 142 of the storage unit 140.
  • FIG. 33 is a flowchart showing the procedure of the skill evaluation program of the preparer in the control unit 130 of the skill evaluation device 100 of the preparer.
  • step S110 the Ct value information acquisition unit 131 of the control unit 130 of the skill evaluation apparatus 100 of the preparer acquires information data of the Ct value stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140, and the process proceeds to S111.
  • step S111 the skill evaluation unit 132 of the control unit 130 of the skill evaluation apparatus 100 of the preparer evaluates the preparer's skill based on the acquired Ct value information, and the process proceeds to step S112.
  • step S112 the control unit 130 of the preparer's skill evaluation apparatus 100 stores the obtained preparer's skill evaluation result in the skill evaluation result DB 142 of the storage unit 140, and the process ends.
  • a group of the wells having a plurality of wells and having an amplifiable reagent arranged at a specific copy number, wherein the specific copy number of the amplifiable reagent is is A performance evaluation method of an inspection apparatus using a device having two or more groups of wells different from one another, a performance evaluation apparatus of the inspection apparatus, and a performance evaluation program of the inspection apparatus will be described.
  • the performance evaluation method of the inspection apparatus is a performance evaluation method of the inspection apparatus for evaluating the performance of the inspection apparatus that inspects the inspection object, Ct value information acquiring step of acquiring information of Ct value in the device using the device of the present invention; The performance evaluation process which evaluates the performance of the inspection apparatus based on the information of the Ct value, and further including other processes as needed.
  • the performance evaluation device of the inspection device is a performance evaluation device of the inspection device that evaluates the performance of the inspection device that inspects the inspection object, A Ct value information acquisition unit that acquires information of a Ct value in the device using the device of the present invention; And a performance evaluation unit that evaluates the performance of the inspection apparatus based on the Ct value information, and further includes other means as necessary.
  • the performance evaluation program of the inspection device is a performance evaluation program of the inspection device that evaluates the performance of the inspection device that inspects the inspection object.
  • the computer is made to execute processing of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the information of the Ct value.
  • the control performed by the control unit or the like in the performance evaluation apparatus of the inspection apparatus is the same as performing the performance evaluation method of the inspection apparatus, and therefore the details of the performance evaluation method of the inspection apparatus Reveal.
  • the performance evaluation program of the inspection apparatus is realized as a performance evaluation apparatus of the inspection apparatus by using a computer or the like as a hardware resource, and therefore, the details of the performance evaluation program of the inspection apparatus We will clarify about.
  • the Ct value information acquisition step is a step of acquiring information of the Ct value in the device using the device of the present invention, and is performed by the Ct value information acquisition unit.
  • the Ct value can be determined by performing real-time PCR using the device of the present invention.
  • information on Ct value for example, average Ct value, standard deviation of Ct value, CV value [(standard deviation / average Ct value) ⁇ 100], [(Ct value (Max) ⁇ Ct value (min)) / 2] Average Ct value] x 100 and the like.
  • the Ct value information can be determined for each of two or more groups having different specific copy numbers of the amplifiable reagent of the device.
  • the performance evaluation process is a process of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the information of the Ct value, and is performed by the performance evaluation unit.
  • real-time PCR is performed using the device of the present invention to measure Ct values and to calculate average Ct values. If the Ct value of each well is within 10% of the average Ct value, the in-plane characteristics can be evaluated as " ⁇ ", and if the Ct value of each well is greater than 10% of the average Ct value, "x" .
  • the in-plane characteristics can be evaluated as " ⁇ "
  • the Ct value of each well is greater than 10% of the average Ct value, "x” .
  • the in-plane characteristics when the Ct value of each well exceeds 10% of the average Ct value, it is possible to take measures to calibrate the inspection apparatus or not to use the measurement location.
  • the specific copy number arranged is an absolute value, the performance between the inspection apparatuses can be compared by using the device in which the same specific copy number is arranged.
  • the quantitative evaluation it is possible to obtain the time-dependent change of the Ct value by performing measurement for a fixed period using the device of the present invention.
  • the in-plane characteristic when a value deviating from the quality control value is obtained, it is possible to take measures to calibrate the inspection apparatus or not to use the measurement location.
  • the number of copies placed is an absolute value, the performance between inspection devices can be compared by using a device in which the same number of copies is placed.
  • the copy number (copy number or concentration) corresponding to the Ct value can be determined from the calibration curve and the PCR efficiency, not the Ct value itself, so the copy number (copy number or concentration) ) Or CV value converted to copy number (copy number or concentration), numerical value such as (Max-Min) / 2 average value ⁇ 100 of copy number (copy number or concentration conversion) It may be evaluated.
  • the processing by the performance evaluation program of the inspection apparatus of the present invention can be executed using a computer having a control unit that constitutes the performance evaluation apparatus of the inspection apparatus.
  • the hardware configuration and the functional configuration of the performance evaluation device of the inspection device will be described below.
  • FIG. 34 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus includes a central processing unit (CPU) 101, a main storage device 102, an auxiliary storage device 103, an output device 104, an input device 105, and a communication interface (communication I / F). It has each part of 106. These units are connected to one another via a bus 107.
  • the CPU 101 is a processing device that performs various controls and calculations.
  • the CPU 101 realizes various functions by executing an OS (Operating System) and a program stored in the main storage device 102 and the like.
  • OS Operating System
  • the CPU 101 functions as the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus by executing the performance evaluation program of the inspection apparatus.
  • the CPU 101 also controls the overall operation of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • the CPU 101 controls the entire operation of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • the present invention is not limited to this, and may be, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the performance evaluation program of the inspection apparatus and various databases may not necessarily be stored in the main storage device 102, the auxiliary storage device 103, or the like.
  • the performance evaluation program and various databases of the inspection apparatus are stored in another information processing apparatus connected to the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus via the Internet, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc. May be
  • the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus may acquire the performance evaluation program and various databases of the inspection apparatus from these other information processing apparatuses and execute them.
  • the main storage device 102 stores various programs, and stores data necessary for executing the various programs.
  • the main storage device 102 has a ROM (Reed Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) not shown.
  • the ROM stores various programs such as BIOS (Basic Input / Output System).
  • BIOS Basic Input / Output System
  • the RAM functions as a working range expanded when the various programs stored in the ROM are executed by the CPU 101.
  • Examples of the RAM include a dynamic random access memory (DRAM) and a static random access memory (SRAM).
  • the auxiliary storage device 103 is not particularly limited as long as various information can be stored, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a solid state drive and a hard disk drive.
  • auxiliary storage device 103 may be a portable storage device such as, for example, a CD (Compact Disc) drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) drive.
  • a CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray (registered trademark) Disc
  • the output device 104 can use a display, a speaker, or the like.
  • limiting in particular as a display A well-known thing can be used suitably, For example, a liquid crystal display and an organic electroluminescent display are mentioned.
  • the input device 105 is not particularly limited as long as it can receive various requests for the performance evaluation device 100 of the inspection device, and any known device can be used as appropriate, and examples thereof include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
  • the hardware configuration as described above can realize the processing function of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of a functional configuration of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus includes an input unit 110, an output unit 120, a control unit 130, and a storage unit 140.
  • the control unit 130 includes a Ct value information acquisition unit 131 and a performance evaluation unit 132.
  • the control unit 130 controls the entire performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • the storage unit 140 has a Ct value information database 141 and a performance evaluation result database 142.
  • the "database” may be referred to as "DB”.
  • the Ct value information acquisition unit 131 acquires Ct value information using data of Ct value information stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140.
  • the Ct value information DB 141 stores, for example, data of Ct values obtained in advance as described above.
  • linked by the device may be memorize
  • the input to the DB may be performed from another information processing apparatus connected to the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus, or may be performed by the operator.
  • the performance evaluation unit 132 evaluates the performance of the inspection apparatus based on the information of the Ct value.
  • the specific method for evaluating the performance of the inspection apparatus is as described above.
  • the performance evaluation result of the inspection apparatus obtained by the performance evaluation unit 132 is stored in the performance evaluation result DB 142 of the storage unit 140.
  • FIG. 36 is a flow chart showing the processing procedure of the performance evaluation program of the inspection apparatus in the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
  • step S110 the Ct value information acquisition unit 131 of the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus acquires information data of the Ct value stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140, and the process proceeds to S111. Do.
  • step S111 the performance evaluation unit 132 of the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus evaluates the performance of the inspection apparatus based on the acquired Ct value information, and the process proceeds to S112.
  • step S112 the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus stores the obtained performance evaluation result of the inspection apparatus in the performance evaluation result DB 142 of the storage unit 140, and ends this processing.
  • the method for producing a device of the present invention comprises: producing a cell suspension containing a plurality of cells having a specific nucleic acid and a solvent; and discharging the cell suspension as droplets.
  • a droplet landing step in which droplets are sequentially landed in the well, and a cell counting step in which the number of cells contained in the droplet is counted by a sensor after droplet ejection and before the droplet landing on the well
  • a nucleic acid extraction step of extracting nucleic acid from cells in the well, preferably including a step of calculating uncertainty of each step, an output step, and a recording step, and further including other steps as necessary.
  • the cell suspension generation step is a step of generating a cell suspension containing a plurality of cells having a specific nucleic acid and a solvent.
  • the solvent means a liquid used to disperse cells.
  • Suspension in cell suspension means a state in which cells are dispersed and present in a solvent.
  • Generation means creating.
  • the cell suspension contains a plurality of cells having a specific nucleic acid, and a solvent, preferably contains an additive, and further contains other components as necessary.
  • the plurality of cells having a specific nucleic acid is as described above.
  • solvent-- there is no restriction
  • PBS phosphate buffered saline
  • TE Tris-EDTA buffer
  • additive--- there is no restriction
  • the surfactant can prevent aggregation of cells and improve continuous discharge stability.
  • surfactant there is no restriction
  • the ionic surfactant examples include sodium fatty acid, potassium fatty acid, sodium alpha sulfo fatty acid ester, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate ester, sodium alkyl ether sulfate, sodium alpha olefin sulfonate and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sodium fatty acid is preferable, and sodium dodecyl sulfate (SDS) is more preferable.
  • nonionic surfactants include alkyl glycosides, alkyl polyoxyethylene ethers (Brij series etc.), octylphenol ethoxylate (Triton X series, Igepal CA series, Nonidet P series, Nikkol OP series etc.), polysorbates (eg, And Tween series such as Tween 20), sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkyl maltoside, sucrose fatty acid ester, glycosidic fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polysorbates are preferred.
  • the nucleic acid is not particularly limited as long as it does not affect the detection of the nucleic acid to be detected, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ColE1 DNA.
  • the nucleic acid can prevent the nucleic acid having the target base sequence from adhering to the wall of the well or the like.
  • the method for dispersing the cells is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • media method such as bead mill, ultrasonic method such as ultrasonic homogenizer, pressure difference such as French press, etc. Method etc.
  • ultrasonic method is more preferable because the damage to cells is small.
  • the crushing ability is strong, and there is a possibility that the cell membrane or cell wall may be broken or media may be contaminated as contamination.
  • Cell screening method There is no restriction
  • the number of nucleic acids having a target base sequence is estimated from the number of cells contained in the cell suspension by measuring the cell cycle of the cells.
  • To measure the cell cycle means to quantify the number of cells by cell division.
  • To estimate the number of nucleic acids means to determine the copy number of nucleic acids from the number of cells.
  • the target of counting may not be the number of cells but the number of target base sequences.
  • the number of target base sequences may be considered to be equal to the number of cells, because the target base sequence is selected to contain one region per cell or introduced by genetic recombination.
  • replication of nucleic acid takes place in the cells.
  • the cell cycle varies depending on the cell type, the expected value for the number of target base sequences contained in one cell and its uncertainty by extracting a predetermined amount of solution from the cell suspension and measuring the cycle of multiple cells Can be calculated. This is possible, for example, by observing nuclear stained cells with a flow cytometer. Uncertainty means information on variations in measurement results due to the operation, equipment, etc. involved in the manufacture of the object to be measured.
  • To calculate means to give a numerical value to be calculated.
  • FIG. 37 is a graph showing an example of the relationship between the frequency of DNA-replicated cells and the fluorescence intensity. As shown in FIG. 37, two peaks appear on the histogram according to the presence or absence of DNA replication, so it is possible to calculate what proportion of DNA-replicated cells exist. It is possible to calculate the average number of base sequences of the target contained in one cell from this calculation result, and calculating the estimated number of target base sequences by multiplying the above-mentioned cell count result. Is possible. In addition, it is preferable to perform the cell cycle control process before preparing the cell suspension, and the number of target base sequences can be adjusted by aligning them before or after replication as described above. Can be calculated more accurately.
  • the droplet landing step is a step of sequentially landing droplets in the wells of the device by discharging the cell suspension as droplets.
  • Droplet means a lump of liquid collected by surface tension.
  • Ejecting means flying the cell suspension as droplets. Sequential means that one after another is in order.
  • the landing means that the droplet reaches the well.
  • discharge head a means for discharging the cell suspension as a droplet
  • the on-demand system in an inkjet method, a continuous system, etc. are mentioned, for example.
  • the reason is that the idle discharge until the stable discharge state is reached, the adjustment of the droplet amount, and the droplet formation is continuously performed even when moving between wells, etc.
  • the dead volume of the cell suspension used tends to increase.
  • the on-demand method for example, a pressure application method in which the liquid is discharged by applying pressure to the liquid, a thermal method in which the liquid is discharged by film boiling by heating, a droplet is formed by pulling the droplet by electrostatic attraction.
  • a pressure application method in which the liquid is discharged by applying pressure to the liquid
  • a thermal method in which the liquid is discharged by film boiling by heating
  • a droplet is formed by pulling the droplet by electrostatic attraction.
  • electrostatic method There are a plurality of known methods such as an electrostatic method. Among these, the pressure application method is preferable for the following reasons.
  • the electrostatic method it is necessary to set an electrode opposite to a discharge unit which holds a cell suspension and forms a droplet.
  • the plates for receiving the droplets are disposed to face each other, and it is preferable that the electrodes are not disposed in order to increase the freedom of the plate configuration.
  • the thermal method local heating occurs, which may affect the cells that are biomaterials, or may cause kogation to the heater. The effect of heat depends on the content of the material and the application of the plate, and thus it is not necessary to exclude it generally, but the pressure application method is preferable to the thermal method in that there is no concern of burning on the heater.
  • FIG. 38A is a schematic view showing an example of a solenoid valve type discharge head.
  • the discharge valve of the solenoid valve system includes a motor 13a, a solenoid valve 112, a liquid chamber 11a, a cell suspension 300a, and a nozzle 111a.
  • a solenoid valve type discharge head for example, a dispenser of TechElan can be suitably used.
  • the piezo-type discharge head includes a piezoelectric element 13 b, a liquid chamber 11 b, a cell suspension 300 b, and a nozzle 111 b.
  • a Cytena single cell printer or the like can be suitably used as a piezo type ejection head.
  • the piezo system can be used to increase the throughput of plate generation because droplets can not be repeatedly formed at high speed by the pressure application system using a solenoid valve. Is preferred.
  • FIG. 38C is a schematic view of a modification of the piezoelectric discharge head using the piezoelectric element in FIG. 38B.
  • the ejection head shown in FIG. 38C has a piezoelectric element 13c, a liquid chamber 11c, a cell suspension 300c, and a nozzle 111c.
  • a voltage to the piezoelectric element 13c from the control device not shown
  • a compressive stress is applied in the lateral direction of the drawing, and the membrane can be deformed in the vertical direction of the drawing.
  • Examples of methods other than the on-demand method include a continuous method in which droplets are continuously formed.
  • the continuous method when the droplet is pressurized and pushed out from the nozzle, periodic fluctuation is given by the piezoelectric element or the heater, whereby a minute droplet can be created continuously.
  • Such a system is used in a cell sorter or a flow cytometer, and for example, a device name: Cell Sorter SH800 manufactured by Sony Corporation can be used.
  • FIG. 39A is a schematic view showing an example of a voltage applied to a piezoelectric element.
  • FIG. 39B is a schematic view showing another example of the voltage applied to the piezoelectric element.
  • FIG. 7A shows drive voltages for forming droplets. Droplets can be formed by the strength of the voltages (V A , V B , V C ).
  • FIG. 39B shows the voltage for stirring the cell suspension without discharging droplets.
  • FIGS. 40A to 40C are schematic diagrams showing the state of droplets at respective timings.
  • FIG. 40A first, by applying a voltage to the piezoelectric element 13c, the membrane 12c is deformed rapidly, whereby a high pressure is generated between the cell suspension held in the liquid chamber 11c and the membrane 12c. This pressure forces the droplets out of the nozzle section.
  • FIG. 40B shows that during the time until the pressure is relieved upward, the liquid ejection from the nozzle continues and the droplets grow.
  • FIG. 40C when the membrane 12c returns to its original state, the liquid pressure in the vicinity of the interface between the cell suspension and the membrane 12c decreases to form a droplet 310 '.
  • the plate on which the well is formed is fixed on a movable stage, and the combination of the driving of the stage and the droplet formation from the ejection head causes the droplets to sequentially land on the concave portion.
  • the discharge head may be moved.
  • the plate is not particularly limited, and it is possible to use a plate in which a well generally used in the field of biotechnology is formed.
  • the number of wells in the plate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, and may be singular or plural.
  • FIG. 41 is a schematic view showing an example of a dispensing apparatus 400 for depositing droplets in order into the wells of a plate.
  • the dispensing device 400 for depositing droplets has a droplet forming device 401, a plate 700, a stage 800, and a control device 900.
  • the plate 700 is disposed on a stage 800 configured to be movable.
  • a plurality of wells 710 are formed in which the droplets 310 ejected from the ejection head of the droplet forming device 401 are deposited.
  • the controller 900 moves the stage 800 to control the relative positional relationship between the discharge head of the droplet forming device 401 and the respective wells 710.
  • the droplets 310 including the fluorescent stained cells 350 can be sequentially discharged from the discharge head of the droplet forming device 401 into the respective wells 710.
  • the control device 900 can be configured to include, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a main memory, and the like. In this case, various functions of the control device 900 can be realized by the program stored in the ROM or the like being read out to the main memory and executed by the CPU. However, part or all of the control device 900 may be realized only by hardware. Further, the control device 900 may be physically configured by a plurality of devices and the like.
  • a plurality of levels means a plurality of standards that become standard.
  • a plurality of levels it is preferable that a plurality of cells having a specific nucleic acid in the well have a predetermined concentration gradient. By having a concentration gradient, it can be suitably used as a calibration curve reagent. Multiple levels can be controlled using the values counted by the sensor.
  • a plate it is preferable to use a 1-well microtube, 8-tube, 96-well, 384-well plate or the like, but in the case of a plurality of wells, the same number of cells are added to the wells in these plates. It is also possible to dispense, or to put in different numbers of levels. Also, there may be wells free of cells. In particular, when preparing a plate used for evaluation of a real-time PCR device or digital PCR device which quantitatively evaluates the amount of nucleic acid, it is preferable to use one into which a plurality of levels of nucleic acids are dispensed.
  • the cell counting step is a step of counting the number of cells contained in the droplet by a sensor after discharging the droplet and before landing the droplet on the well.
  • a sensor is a human being or human body by applying some scientific principle to mechanical, electromagnetic, thermal, acoustic or chemical properties of natural phenomena or artifacts, or spatial information / temporal information indicated by them. It means a device that substitutes the signal of the separate medium that the machine can handle easily.
  • Counting means counting numbers.
  • the cell number counting step is not particularly limited as long as the number of cells contained in the droplet is counted by a sensor after the droplet is discharged and before the droplet reaches the well, and may be appropriately selected according to the purpose. And may include a process of observing cells before discharge and a process of counting cells after landing.
  • a method of observing cells in a droplet for example, a method of optically detecting, a method of electrically and magnetically detecting, and the like can be mentioned.
  • FIG. 42 is a schematic view showing an example of the droplet forming device 401.
  • FIGS. 46 and 47 are schematic views showing another example of the droplet forming devices 401A and 401B.
  • the droplet forming device 401 has a discharge head (droplet discharging unit) 10, a driving unit 20, a light source 30, a light receiving element 60, and a control unit 70.
  • a solution in which a cell is fluorescently stained with a specific dye and then dispersed in a predetermined solution is used as a cell suspension, and light having a specific wavelength emitted from a light source is applied to droplets formed from an ejection head.
  • the irradiation is carried out by detecting the fluorescence emitted from the cells by the light receiving element.
  • autofluorescence emitted by a molecule originally contained in the cells may be used, or a fluorescent protein (for example, GFP (Green Fluorescent Protein)) is produced in the cells. It is also possible to introduce in advance a gene for the cells so that the cells emit fluorescence.
  • Irradiating light means directing light.
  • the discharge head 10 has a liquid chamber 11, a membrane 12, and a drive element 13, and can discharge the cell suspension 300 in which the fluorescent stained cells 350 are suspended as droplets.
  • the liquid chamber 11 is a liquid holding portion that holds the cell suspension 300 in which the fluorescent stained cells 350 are suspended, and a nozzle 111 which is a through hole is formed on the lower surface side.
  • the liquid chamber 11 can be formed of, for example, metal, silicon, ceramic or the like.
  • the fluorescent stained cells 350 include inorganic fine particles and organic polymer particles stained with a fluorescent dye.
  • the membrane 12 is a membrane-like member fixed to the upper end portion of the liquid chamber 11.
  • the planar shape of the membrane 12 may be, for example, a circle, but may be an oval, a square, or the like.
  • the driving element 13 is provided on the upper surface side of the membrane 12.
  • the shape of the drive element 13 can be designed in accordance with the shape of the membrane 12. For example, when the planar shape of the membrane 12 is circular, it is preferable to provide a circular drive element 13.
  • the membrane 12 can be vibrated by supplying a drive signal from the drive means 20 to the drive element 13. By the vibration of the membrane 12, the droplet 310 containing the fluorescent stained cells 350 can be discharged from the nozzle 111.
  • a piezoelectric element as the drive element 13
  • an electrode for applying a voltage to the upper and lower surfaces of the piezoelectric material can be provided.
  • compressive stress is applied in the lateral direction of the drawing by applying a voltage between the upper and lower electrodes of the piezoelectric element from the driving means 20, and the membrane 12 can be vibrated in the vertical direction of the drawing.
  • PZT lead zirconate titanate
  • various piezoelectric materials such as bismuth iron oxide, metal niobate, barium titanate, or materials obtained by adding metals or different oxides to these materials can be used.
  • the light source 30 applies light L to the droplets 310 in flight.
  • “in flight” means a state from the time when the droplet 310 is discharged from the droplet discharge means 10 to the time when the droplet 310 is deposited on the object to be dropped.
  • the droplet 310 in flight is approximately spherical at the position where the light L is irradiated. Also, the beam shape of the light L is substantially circular.
  • the beam diameter of the light L is preferably about 10 times to 100 times the diameter of the droplet 310. This is to ensure that the droplet L is irradiated with the light L from the light source 30 even when the positional variation of the droplet 310 exists.
  • the beam diameter of the light L greatly exceeds 100 times the diameter of the droplet 310. This is because the energy density of the light irradiated to the droplet 310 is lowered, so that the light amount of the fluorescence Lf emitting the light L as the excitation light is reduced, and the light receiving element 60 becomes difficult to detect.
  • the light L emitted from the light source 30 is preferably pulse light, and for example, a solid laser, a semiconductor laser, a dye laser or the like is suitably used.
  • the pulse width is preferably 10 ⁇ s or less, more preferably 1 ⁇ s or less.
  • the energy per unit pulse largely depends on the optical system, such as the presence or absence of light collection, but is preferably approximately 0.1 ⁇ J or more, and more preferably 1 ⁇ J or more.
  • the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf emitted from the fluorescent stained cell 350 by absorbing the light L as excitation light when the fluorescent dyed cell 350 is contained in the flying droplet 310. Since the fluorescent light Lf is emitted from the fluorescent stained cells 350 in all directions, the light receiving element 60 can be disposed at any position capable of receiving the fluorescent light Lf. At this time, in order to improve the contrast, it is preferable to dispose the light receiving element 60 at a position where the light L emitted from the light source 30 is not directly incident.
  • the light receiving element 60 is not particularly limited as long as it is an element capable of receiving the fluorescent light Lf emitted from the fluorescent stained cell 350, and can be appropriately selected according to the purpose, but the liquid droplets are irradiated with light having a specific wavelength.
  • An optical sensor that receives fluorescence from cells in the droplet is preferred.
  • the light receiving element 60 may be, for example, a one-dimensional element such as a photodiode or a photo sensor, but when high sensitivity measurement is required, it is preferable to use a photomultiplier tube or an avalanche photodiode.
  • a two-dimensional element such as a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or a gate CCD may be used as the light receiving element 60.
  • a filter for attenuating the wavelength range of the light L may be provided upstream of the light receiving element 60 (light receiving surface side). . Thereby, in the light receiving element 60, it is possible to obtain an image of the fluorescent stained cell 350 with a very high contrast.
  • the filter for example, a notch filter that attenuates a specific wavelength range including the wavelength of the light L can be used.
  • the light L emitted from the light source 30 is preferably pulse light, but the light L emitted from the light source 30 may be light of continuous oscillation.
  • the control means 70 has a function of controlling the drive means 20 and the light source 30.
  • the control means 70 also has a function of obtaining information based on the amount of light received by the light receiving element 60 and counting the number (including the case of zero) of the fluorescent stained cells 350 contained in the droplet 310. There is.
  • the operation of the droplet forming device 401 including the operation of the control means 70 will be described with reference to FIGS. 43 to 48.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a hardware block of control means of the droplet forming device of FIG.
  • FIG. 44 is a diagram showing a functional block of control means of the droplet forming device of FIG.
  • FIG. 45 is a flowchart showing an example of the operation of the droplet forming device.
  • the control means 70 has a CPU 71, a ROM 72, a RAM 73, an I / F 74, and a bus line 75.
  • the CPU 71, the ROM 72, the RAM 73, and the I / F 74 are mutually connected via a bus line 75.
  • the CPU 71 controls each function of the control means 70.
  • the ROM 72 which is a storage unit, stores programs executed by the CPU 71 to control the respective functions of the control unit 70 and various information.
  • the RAM 73 which is a storage unit, is used as a work area or the like of the CPU 71. In addition, the RAM 73 can temporarily store predetermined information.
  • the I / F 74 is an interface for connecting the droplet forming device 401 to another device or the like.
  • the droplet forming device 401 may be connected to an external network or the like via the I / F 74.
  • control unit 70 includes, as functional blocks, a discharge control unit 701, a light source control unit 702, and a cell number counting unit (cell number detection unit) 703.
  • step S11 the discharge control unit 701 of the control unit 70 issues a discharge command to the drive unit 20.
  • the drive unit 20 receiving the discharge command from the discharge control unit 701 supplies a drive signal to the drive element 13 to vibrate the membrane 12.
  • the vibration of the membrane 12 causes the droplets 310 containing the fluorescent stained cells 350 to be discharged from the nozzle 111.
  • step S12 the light source control unit 702 of the control unit 70 synchronizes with the light source 30 in synchronization with the discharge of the droplet 310 (in synchronization with the drive signal supplied from the drive unit 20 to the droplet discharge unit 10). Issue a lighting command. As a result, the light source 30 is turned on to irradiate the light L to the droplet 310 in flight.
  • “to be synchronized” does not mean that light is emitted simultaneously with the discharge of the droplets 310 by the droplet discharge means 10 (at the same time as the drive means 20 supplies a drive signal to the droplet discharge means 10),
  • the light source 30 is controlled.
  • the velocity v of the droplet 310 to be discharged is measured in advance. Then, based on the measured velocity v, the time t for reaching the predetermined position after the droplet 310 is discharged is calculated, and the light source 30 emits light at the timing when the driving signal is supplied to the droplet discharging means 10 Delay the timing to be t. Thereby, good emission control can be performed, and the light from the light source 30 can be reliably irradiated to the droplet 310.
  • the cell number counting means 703 of the control means 70 determines the number (including the case of zero) of the fluorescently stained cells 350 contained in the droplet 310 based on the information from the light receiving element 60.
  • the information from the light receiving element 60 is the luminance value (light amount) or the area value of the fluorescent stained cell 350.
  • the cell number counting means 703 can count the number of fluorescently stained cells 350, for example, by comparing the amount of light received by the light receiving element 60 with a preset threshold value.
  • a one-dimensional element or a two-dimensional element may be used as the light receiving element 60.
  • the cell number counting unit 703 When a two-dimensional element is used as the light receiving element 60, the cell number counting unit 703 performs image processing for calculating the luminance value or the area of the fluorescent stained cell 350 based on the two-dimensional image obtained from the light receiving element 60. You may use the method to carry out. In this case, the cell number counting unit 703 calculates the luminance value or the area value of the fluorescent stained cell 350 by image processing, and compares the calculated luminance value or the area value with a preset threshold value to obtain fluorescence. The number of stained cells 350 can be counted.
  • the fluorescently stained cells 350 may be cells or stained cells.
  • a stained cell means a cell stained by a fluorescent dye or a cell capable of expressing a fluorescent protein.
  • the fluorescent dye is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • examples thereof include fluoresceins, rhodamines, coumarins, pyrenes, cyanines and azos. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, eosin, Evans blue, trypan blue, rhodamine 6G, rhodamine B, and rhodamine 123 are more preferable.
  • fluorescent protein for example, Sirius, EBFP, ECFP, mTurquoise, TagCFP, AmCyan, mTFP1, MidorishiCyan, CFP, TurboGFP, AcGFP, TagGFP, TagGFP, Azami-Green, ZsGreen, EmGFP, EGFP, EGFP, GFP2, HyPer, TagYFP, EYFP, Venusus , YFP, PhiYFP, PhiYFP-m, TurboYFP, ZsYellow, mBanana, Kusabira Orange, mOrange, TurboRFP, DsRed-Express, DsRed2, TagRFP, DsRed-Monomer, AsRed2, mStrawberry, TurboFP602, mRFP1, JRed, KillerR d, mCherry, mPlum, PS-CFP, Dendra2, Kaede, EosFP, and the like KikumeGR.
  • Sirius EBFP, EC
  • the drive signal is supplied from the driving unit 20 to the droplet discharge unit 10 that holds the cell suspension 300 in which the fluorescent stained cells 350 are suspended, and the fluorescent stained cells 350 are The contained droplet 310 is discharged, and the light L is irradiated from the light source 30 to the flying droplet 310. Then, the fluorescent stained cell 350 contained in the flying droplet 310 emits fluorescence Lf using the light L as excitation light, and the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf. Furthermore, based on the information from the light receiving element 60, the cell number counting means 703 counts (counts) the number of the fluorescent stained cells 350 contained in the flying droplet 310.
  • the fluorescent dye cells 350 contained in the flying droplet 310 are irradiated with light L to cause the fluorescent light Lf to emit light and the fluorescent light Lf is received by the light receiving element 60, so that an image of the fluorescent dye cells 350 is obtained with high contrast. It is possible to reduce the frequency of occurrence of miscounting of the number of fluorescent stained cells 350.
  • FIG. 46 is a schematic view showing a modification of the droplet forming device 401 of FIG. As shown in FIG. 46, the droplet forming device 401A is different from the droplet forming device 401 (see FIG. 10) in that the mirror 40 is disposed at the front stage of the light receiving element 60. The description of the same components as those in the embodiment already described may be omitted.
  • the degree of freedom in the layout of the light receiving element 60 can be improved.
  • the nozzle 111 and the landing target are brought close to each other, in the layout of FIG. 42, there is a possibility that interference between the landing target and the optical system (in particular, the light receiving element 60) of the droplet forming device 401 may occur. With the layout of FIG. 46, the occurrence of interference can be avoided.
  • FIG. 47 is a schematic view showing another modified example of the droplet forming device 401 of FIG.
  • the droplet forming device 401B receives the light receiving element 61 that receives the fluorescence Lf 2 emitted from the fluorescent stained cell 350. This point is different from the droplet forming device 401 (see FIG. 42).
  • the description of the same components as those in the embodiment already described may be omitted.
  • the fluorescences Lf 1 and Lf 2 indicate part of the fluorescence emitted from the fluorescent stained cells 350 in all directions.
  • the light receiving elements 60 and 61 can be disposed at any positions that can receive fluorescence emitted from the fluorescent stained cells 350 in different directions. Note that three or more light receiving elements may be arranged at positions where light emitted from the fluorescent stained cells 350 in different directions can be received.
  • the light receiving elements may have the same specification or different specifications.
  • the cell counting means 703 uses the droplet 310 due to the overlapping of the fluorescent stained cells 350 with each other. There is a possibility that the number of the fluorescent stained cells 350 contained in may be miscounted (a count error may occur).
  • FIG. 48A and FIG. 48B are diagrams illustrating the case where the flying droplet includes two fluorescently stained cells. For example, as shown in FIG. 48A, and if the overlap and staining cells 350 1 and 350 2 is generated, as shown in FIG. 48B, may overlap the fluorescent stained cells 350 1 and 350 2 will not occur obtain. By providing two or more light receiving elements, it is possible to reduce the influence of overlapping fluorescent stained cells.
  • the cell number counting unit 703 calculates the luminance value or the area value of the fluorescent particle by image processing, and compares the calculated luminance value or the area value with a preset threshold value to obtain fluorescence. The number of particles can be counted.
  • the threshold can be set as (nLu ⁇ Lu / 2) ⁇ threshold ⁇ (nLu + Lu / 2).
  • the number of particles may be determined by an algorithm for estimating the number of cells based on the plurality of shape data obtained.
  • the occurrence frequency of erroneous counting of the number of fluorescent stained cells 350 can be further increased. It can be reduced.
  • FIG. 50 is a schematic view showing another modified example of the droplet forming device 401 of FIG. As shown in FIG. 50, the droplet forming device 401C is different from the droplet forming device 401 (see FIG. 42) in that the droplet discharge means 10 is replaced by the droplet discharge means 10C.
  • the description of the same components as those in the embodiment already described may be omitted.
  • the droplet discharge means 10C has a liquid chamber 11C, a membrane 12C, and a drive element 13C.
  • the liquid chamber 11C has an air release unit 115 at the top, which opens the inside of the liquid chamber 11C to the atmosphere, and is configured to be able to discharge air bubbles mixed in the cell suspension 300 from the air release unit 115.
  • the membrane 12C is a film-like member fixed to the lower end portion of the liquid chamber 11C.
  • a nozzle 121 which is a through hole, is formed substantially at the center of the membrane 12C, and the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C is discharged as droplets 310 from the nozzle 121 by the vibration of the membrane 12C. Since the droplets 310 are formed by the inertia of the vibration of the membrane 12C, the cell suspension 300 with high surface tension (high viscosity) can be discharged.
  • the planar shape of the membrane 12C may be, for example, a circular shape, but may be an elliptical shape, a square shape, or the like.
  • the material of the membrane 12C is not particularly limited, but if it is too soft, the membrane 12C vibrates easily and it is difficult to immediately suppress the vibration when not discharging, so it is preferable to use a material having a certain degree of hardness .
  • a material of the membrane 12C for example, a metal material, a ceramic material, a polymer material having a certain degree of hardness, or the like can be used.
  • a material having low adhesion to cells or proteins when using cells as the fluorescent stained cells 350, it is preferable to use a material having low adhesion to cells or proteins.
  • Cell adhesion is generally said to be dependent on the contact angle with water of the material, and when the material is highly hydrophilic or hydrophobic, the cell adhesion is low.
  • Various metal materials and ceramics (metal oxides) can be used as the highly hydrophilic material, and a fluorine resin or the like can be used as the highly hydrophobic material.
  • the material surface can be coated with the aforementioned metal or metal oxide material, or can be coated with a synthetic phospholipid polymer (for example, Lipido made by NOF Corporation) that mimics a cell membrane.
  • a synthetic phospholipid polymer for example, Lipido made by NOF Corporation
  • the nozzle 121 is preferably formed as a substantially circular through hole substantially at the center of the membrane 12C.
  • the diameter of the nozzle 121 is not particularly limited, but in order to prevent the fluorescent stained cells 350 from being clogged in the nozzles 121, it is preferable to set the diameter to twice or more the size of the fluorescent stained cells 350.
  • the fluorescent stained cell 350 is, for example, an animal cell, particularly a human cell
  • the size of the human cell is generally about 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, so the diameter of the nozzle 121 is 10 ⁇ m or more according to the cell used.
  • 100 ⁇ m or more is more preferable.
  • the diameter of the nozzle 121 is preferably 200 ⁇ m or less because it becomes difficult to achieve the purpose of forming microdroplets if the droplets become too large. That is, in the droplet discharge means 10C, the diameter of the nozzle 121 is typically in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the driving element 13C is formed on the lower surface side of the membrane 12C.
  • the shape of the drive element 13C can be designed in accordance with the shape of the membrane 12C.
  • the driving element 13C having an annular (ring-like) planar shape around the nozzle 121.
  • the drive system of the drive element 13C can be the same as that of the drive element 13.
  • the driving means 20 selectively (for example, alternately) the discharge waveform for vibrating the membrane 12C to form the droplets 310 and the stirring waveform for vibrating the membrane 12C in the range where the droplets 310 are not formed. ) Can be granted.
  • the vibration state (the degree of vibration) of the membrane 12C can be controlled by the level of the drive voltage.
  • the drive element 13C is formed on the lower surface side of the membrane 12C, when the membrane 12 is vibrated by the drive element 13C, a flow from the lower direction to the upper direction of the liquid chamber 11C is generated. It is possible.
  • the motion of the fluorescently stained cells 350 is a motion from the bottom to the top, convection occurs in the liquid chamber 11C, and agitation of the cell suspension 300 containing the fluorescently stained cells 350 occurs.
  • the fluorescent stained cells 350 which have been precipitated and aggregated are uniformly dispersed in the liquid chamber 11C.
  • the driving unit 20 discharges the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C as the droplet 310 from the nozzle 121 by adding the discharge waveform to the driving element 13C and controlling the vibration state of the membrane 12C.
  • the driving means 20 can stir the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C by adding a stirring waveform to the driving element 13C and controlling the vibration state of the membrane 12C. At the time of stirring, the droplets 310 are not discharged from the nozzle 121.
  • the fluorescent stained cells 350 are prevented from settling and aggregating on the membrane 12C, and the fluorescent stained cells 350 are suspended. It can be uniformly dispersed in the suspension 300. As a result, clogging of the nozzle 121 and variation in the number of fluorescent stained cells 350 in the ejected droplet 310 can be suppressed. As a result, the cell suspension 300 containing the fluorescently stained cells 350 can be stably discharged as the droplet 310 continuously for a long time.
  • air bubbles may be mixed in the cell suspension 300 in the liquid chamber 11C.
  • the air opening portion 115 is provided above the liquid chamber 11C, so that air bubbles mixed in the cell suspension 300 can be discharged through the air opening portion 115 to the outside air. This makes it possible to form the droplets 310 continuously and stably without discarding a large amount of liquid for bubble discharge.
  • the bubble may be positively moved above the liquid chamber 11C by vibrating the membrane 12C in a range in which the droplet is not formed at the timing when the droplet is not formed.
  • -Electrical or magnetic detection method As a method for electrical or magnetic detection, as shown in FIG. 51, for cell counting immediately below the discharge head that discharges the cell suspension from the liquid chamber 11 ′ as droplets 310 ′ onto the plate 700 ′.
  • the coil 200 is installed as a sensor.
  • By covering the cells with magnetic beads that are modified by specific proteins and capable of adhering to the cells the induced current generated when the cells to which the magnetic beads are attached passes through the coil allows the cells in the flying droplet to It is possible to detect the presence or absence.
  • cells have cell-specific proteins on their surface, and it is possible to attach magnetic beads to cells by modifying antibodies capable of adhering to this protein to magnetic beads. . It is possible to use an existing product as such a magnetic bead, for example, Dynabeads (trademark registration) manufactured by Veritas Co., Ltd. can be used.
  • FIG. 52 shows a method used in the cell sorter apparatus.
  • Cell Sorter SH800 manufactured by Sony Corporation can be used.
  • laser light is emitted from the light source 260 into the microchannel 250, and scattered light and fluorescence are detected by the detector 255 using the condenser lens 265, thereby identifying the presence or absence of cells and the type of cells. It is possible to form droplets while.
  • the number of cells that have passed through the flow channel and the number of cells that are considered to have landed are counted from image observation before discharge (and after discharge). It is not checked whether it has been done, and unexpected errors may occur. For example, due to the contamination of the nozzle portion, the droplet may not be ejected correctly and adhere to the nozzle plate, and accordingly, the cells in the droplet may not be landed.
  • the cells may remain in the narrow region of the nozzle portion, or the cells may move more than expected due to the discharging operation and may go out of the observation range.
  • a plate capable of microscopic observation Although a plate with a transparent bottom and a flat surface, especially a plate with a bottom made of glass, is generally used as the observable plate, it becomes a special plate, so a common well may be used. There is a problem that can not be done.
  • the number of cells is large, such as several tens, there is a problem that accurate counting can not be performed because cell overlap occurs.
  • the cells are discharged before discharging. It is preferable to perform a process to observe and a process to count cells after impact.
  • the light receiving element it is possible to use a light receiving element having one or a small number of light receiving parts, for example, a photodiode, an avalanche photodiode, or a photomultiplier tube, and additionally, the light receiving element is provided in a two-dimensional array. It is also possible to use a two-dimensional sensor such as a charged CCD (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or a gated CCD.
  • CCD charged CCD
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • a gated CCD a gated CCD
  • FIG. 54 is a graph showing the relationship between the probability P (> 2) and the average number of cells.
  • is the average number of cells in the droplet, which is the concentration of cells in the cell suspension multiplied by the volume of the ejected droplet.
  • P (> 2) 1-(1 + ⁇ ) x e- ⁇ formula (1)
  • probability P (> 2) is a sufficiently small value
  • ⁇ ⁇ probability P (> 2) is 1% or less It is preferable that it is 0.15.
  • the light source is not particularly limited as long as it can excite the fluorescence of cells, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a general lamp such as a mercury lamp or a halogen lamp is irradiated with a specific wavelength It is possible to use a filter, an LED (Light Emitting Diode), a laser, or the like.
  • the laser light source various generally known lasers such as a solid laser, a gas laser, and a semiconductor laser can be used.
  • the excitation light source may be one that continuously irradiates the area through which the droplet passes, or a timing that is delayed for a predetermined time with respect to the droplet discharge operation in synchronization with the discharge of the droplet. Irradiation may be performed in a pulsed manner.
  • the uncertainty calculation step is a step of calculating the uncertainty in each step such as the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell counting step.
  • the calculation of the uncertainty can be performed in the same manner as the uncertainty in the cell suspension generation process.
  • the calculation timing of the uncertainty may be collectively calculated in the next step of the cell counting step, or calculated at the end of each step such as the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell counting step
  • each uncertainty may be synthesized and calculated in the next step of the cell counting step. In other words, the uncertainty in each of the above steps may be appropriately calculated before the synthesis calculation.
  • the output step is a step of outputting a value obtained by counting the number of cells contained in the cell suspension that has landed in the well by the particle number counting unit based on the detection result measured by the sensor.
  • the counted value means the number of cells contained in the well in the particle number counting means from the detection result measured by the sensor.
  • Output means that devices such as a prime mover, communicator, computer, etc. receive an input and transmit the counted value to a server as external counting result storage means as electronic information, or print the counted value as a printed matter It means that.
  • the output step observes or estimates the number of cells or the number of nucleic acids in each well of the plate when the plate is generated, and outputs the observed value or estimated value to an external storage unit.
  • the output may be performed simultaneously with the cell counting step or after the cell counting step.
  • the recording step is a step of recording the output observed value or estimated value in the output step.
  • the recording process can be suitably performed in the recording unit.
  • the recording may be performed simultaneously with the output process or may be performed after the output process.
  • Recording means not only giving information to a recording medium, but also storing information in a recording unit.
  • the nucleic acid extraction step is a step of extracting nucleic acid from cells in the well. Extraction means that cell membranes, cell walls, etc. are destroyed and nucleic acids are stripped out.
  • a method of extracting nucleic acid from cells As a method of extracting nucleic acid from cells, a method of heat treatment at 90 ° C. to 100 ° C. is known. Heat treatment at 90 ° C. or less may result in no extraction of DNA, and heat treatment at 100 ° C. or more may result in degradation of DNA. At this time, it is preferable to heat-process by adding a surfactant.
  • surfactant there is no restriction
  • the ionic surfactant examples include sodium fatty acid, potassium fatty acid, sodium alpha sulfo fatty acid ester, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate ester, sodium alkyl ether sulfate, sodium alpha olefin sulfonate and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sodium fatty acid is preferable, and sodium dodecyl sulfate (SDS) is more preferable.
  • nonionic surfactants include alkyl glycosides, alkyl polyoxyethylene ethers (Brij series etc.), octylphenol ethoxylate (Totiton X series, Igepal CA series, Nonidet P series, Nikkol OP series etc.), polysorbates (eg, And Tween series such as Tween 20), sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkyl maltoside, sucrose fatty acid ester, glycosidic fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polysorbates are preferred.
  • 0.01 mass% or more and 5.00 mass% or less are preferable with respect to the cell suspension whole quantity in a well.
  • the content is 0.01% by mass or more, the effect on DNA extraction can be exhibited, and when it is 5.00% by mass or less, inhibition of amplification can be prevented at the time of PCR.
  • the above-mentioned 0.01 mass% or more and 5.00 mass% or less are suitable as a numerical value range which can acquire the effect of. With respect to cells carrying the cell wall, the above method may not sufficiently extract DNA.
  • the enzyme inactivation step is a step of inactivating the enzyme.
  • the enzyme include DNase, RNase, an enzyme used to extract a nucleic acid in a nucleic acid extraction step, and the like.
  • DNase DNase
  • RNase an enzyme used to extract a nucleic acid in a nucleic acid extraction step
  • a well-known method can be used suitably.
  • the device of the present invention is widely used in bio-related industry, life science industry, medical industry, etc., for example, suitably used for device calibration, calibration curve creation, accuracy control of inspection device, accuracy evaluation of PCR device, etc. it can.
  • a device when implemented with respect to an infectious disease, it can be applied to a method defined in the official law, the notification law, and the like.
  • the standard deviation ⁇ in the well having a Ct value of 30 or more is 3 or less, preferably 2. It is 5 or less, more preferably 2 or less, and particularly preferably 1.5 or less.
  • PCR apparatus QuantStudio TM 12K Flex Real-Time PCR System Reagent: Applied Biosystems TM TaqMan TM Universal Master Mix II Temperature: Fig. 24
  • the fourth embodiment preferably further includes the step of changing the composition other than the specific copy number of the amplifiable reagent described below.
  • Step of changing the composition other than the specific copy number of the amplifiable reagent means, for example, that a combination of whether or not a primer other than a nucleic acid as an amplifiable reagent and an amplification reagent are contained can be provided. Specifically, (1) nucleic acid, primer and amplification reagent composition in one well, (2) nucleic acid and primer composition in the other well, and (3) nucleic acid only composition in the other well. Do.
  • the preparation person who prepares the reagent composition adds the primer and the amplification reagent by the procedure to prepare the reagent composition and carries out the PCR reaction.
  • the primer and the amplification reagent can be accurately dispensed by performing dispensing by a machine instead of a procedure. This allows the device, for example, to assess the preparer's skill in preparing the reagent composition.
  • Example 1 ⁇ Fabrication of device> ⁇ Preparation of nucleic acid sample >> -Preparation of high concentration nucleic acid sample dilution series-
  • the high concentration nucleic acid sample is DNA600-G (NMIJ CRM 6205-a, manufactured by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, NMIJ CRM 6205-a) as a concentrated nucleic acid sample, and UltraPure DNase / RNase-Free-Distilled Water (Thermo Fisher Scientific) as a dilution solvent.
  • Serial dilution samples were prepared using Fick Co., Ltd., 10977-015 (hereinafter referred to as "NFW").
  • the concentration of the serially diluted sample was determined based on the weight measurement of the concentrated solution and the dilution solvent by an electronic balance (manufactured by A & D Corporation, BM-22).
  • a specific nucleic acid sequence is a concentrated nucleic acid sample DNA600-G (NMIJ CRM 6205-a, manufactured by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, NMIJ CRM 6205-a, see SEQ ID NO: 1)
  • NMIJ CRM 6205-a manufactured by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, NMIJ CRM 6205-a, see SEQ ID NO: 1
  • a recombinant recombinant yeast was prepared by introducing one copy of a specific nucleic acid sequence into yeast genomic DNA by homologous recombination in the BAR1 region of a carrier cell.
  • the DNA 600-G has uncertainty information on the nucleic acid concentration as product information of the DNA 600-G.
  • the immobilized yeast suspension was prepared by taking 200 ⁇ L of the immobilized yeast suspension, washing once with DPBS, and resuspending in 480 ⁇ L of DPBS. Next, 20 ⁇ L of 20 mg / mL RNase A (Nippon Gene Co., Ltd., 318-06391) was added, followed by incubation at 37 ° C. for 2 hours using a bioshaker. Next, 25 ⁇ L of 20 mg / mL proteinase K (manufactured by Takara Bio Inc., TKR-9034) was added, and incubation was carried out at 50 ° C. for 2 hours using Petit Cool (Walking Bitech Inc., Petit Cool Mini T-C). . Finally, 6 ⁇ L of 5 mM SYTOX Green Nucleic Acid Stain (manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., S7020) was added and stained for 30 minutes in the dark.
  • the dyed yeast suspension is dispersed using an ultrasonic homogenizer (LUH150, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., output: 30% for 10 seconds, and a centrifuge is used to rotate at 3,000 rpm for 5 seconds). The mixture was centrifuged for a minute, the supernatant was removed, and 1 mL of DPBS was added to wash. Centrifugation and removal of the supernatant liquid were performed twice in total, and suspended again in 1 mL of DPBS to obtain a yeast suspension ink.
  • LH150 ultrasonic homogenizer
  • nucleic acid extraction from yeast was performed by dissolving the cell wall (nucleic acid extraction) by incubating the packed container at 37 ° C. for 30 minutes and then heat-treating at 95 ° C. for 2 minutes.
  • the device can also be manufactured using an inkjet method as shown below.
  • inkjet method as shown below.
  • description is abbreviate
  • the dyed yeast suspension is dispersed using an ultrasonic homogenizer (LUH150, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., output: 30% for 10 seconds, and a centrifuge is used to rotate at 3,000 rpm for 5 seconds). The mixture was centrifuged for a minute, the supernatant was removed, and 1 mL of DPBS was added to wash. Centrifugation and removal of the supernatant liquid were performed twice in total, and suspended again in 1 mL of DPBS to obtain a yeast suspension ink.
  • LH150 ultrasonic homogenizer
  • -Dispensing and cell measurement- Count the number of yeast cells in the droplet as follows and discharge 1, 2, 4, 8, 16, 21, 64 and 128 cells as specific copy number to each well Plates of known number were made.
  • a piezoelectric application type discharge head as droplet discharge means is provided to each well of 96 plates (trade name: MicroAmp 96-well Reaction plate, manufactured by Thermofisher).
  • the yeast suspension ink was sequentially discharged at 10 Hz using (made in-house). Images were taken using a high sensitivity camera (sCMOS pco. Edge, manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd.) as a light receiving means of yeast in the discharged droplets.
  • image processing is performed using a YAG laser (Explorer ONE-532-200-KE, manufactured by Spectra-Physics Co., Ltd.) and image processing using image processing software as a particle counting means of the photographed image to count the number of cells Then, a known plate of cell number was made.
  • -Nucleic acid extraction- ColE1 / TE is prepared to be 5 ng / ⁇ L of ColE1 DNA (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 312-00434) using Tris-EDTA (TE) Buffer, and Zymolyase (R) using ColE1 / TE
  • a Zymolyase solution was prepared so that 100 T (Nacalai Tesque, Inc., 07665-55) was 1 mg / mL.
  • Add 4 ⁇ L of Zymolyase solution to each well of the prepared cell number plate and incubate at 37.2 ° C for 30 minutes to dissolve the cell wall (extraction of nucleic acid), heat-treat at 95 ° C for 2 minutes, Made.
  • a cell number known plate in which cells of a specific copy number are dispensed into wells is manufactured, and the uncertainty in one cell number is calculated.
  • the uncertainty in various copy numbers can be calculated by using the method shown below for every specific copy number.
  • the number of cells in the droplet was determined by analyzing the image of the droplet discharged from the discharging means and counting the number of cells in the droplet, and the droplet discharged by the discharging means for each droplet that has landed on the slide glass and landed The number of cells obtained by microscopic observation was used.
  • the nucleic acid copy number (cell cycle) in cells was calculated using the proportion of cells corresponding to G1 phase of the cell cycle (99.5%) and the proportion of cells corresponding to G2 phase (0.5%) .
  • Uncertainty is determined standard deviation from measured value of each factor, multiplied by sensitivity factor to calculate standard uncertainty combined with unit of measured quantity by sum of squares method to calculate combined standard uncertainty. Since the combined standard uncertainty includes only values in the range of about 68% of the normal distribution, the uncertainty that takes into account the range of about 95% of the normal distribution is taken as the expanded uncertainty obtained by doubling the combined standard uncertainty. You can get it. The results are shown in the budget sheet of Table 8 below.
  • symbol means any symbol associated with the factor of uncertainty.
  • value ( ⁇ ) is the experimental standard deviation of the mean value, which is the calculated experimental standard deviation divided by the value of the square root of the number of data.
  • probability distribution is the probability distribution of the factor of uncertainty, and it is blank in the case of uncertainty evaluation of A type, and for uncertainty evaluation of B type, it is normal distribution or rectangular distribution Fill in one. In the present embodiment, since only the A type uncertainty evaluation is performed, the column of probability distribution is blank.
  • “divisor” means a number that normalizes the uncertainty obtained from each factor.
  • standard uncertainty is a value obtained by dividing “value ( ⁇ )” by “divisor”.
  • sensitivity factor means a value used to unify to the unit of the measurement amount.
  • the accuracy of dispensing a nucleic acid sample with a specific copy number of 1, ie, 1 copy (1 yeast) into a well was obtained to be ⁇ 0.1281 copies. If the well is filled with one or more copies, the precision with which the nucleic acid sample of a specific copy number is filled is determined by this stacking of precisions
  • the person using it in the experiment judges the indicator of uncertainty as a measure of the reliability of the measurement result for each well It can be used as The performance evaluation of the analysis inspection can be performed with high accuracy by using the above reliability judgment criteria.
  • Example 2 ⁇ Detection determination of sample 1>
  • the sample was loaded into the sample loading well filled with the nucleic acid which is an amplifiable reagent, prepared as described above. Thereafter, the nucleic acid to be tested and the nucleic acid which is an amplifiable reagent were subjected to an amplification reaction by the PCR method in the same well. Based on the amplification result of the amplifiable reagent and the amplification result of the test object, the presence / absence of the test object is determined by the determination unit through the detection result acquisition unit and the detection result analysis unit described above. When it corresponded to following (1), when it corresponded to "positive” and following (2), it determined with "negative".
  • the test object is present, and the detection result is positive.
  • the amplifiable reagent is amplified and the test subject is not amplified, the test subject is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is negative.
  • ⁇ Detection determination of sample 2> ⁇ Norovirus negative test included in shellfish >> The method of examining the norovirus contained in shellfish is shown below as an example. First, the shell of the shell was cut off and the fat portion attached to the midgut was carefully removed. The midgut was placed in the sampling bag for the homogenizer, and 7 to 10 times PBS (-) was added and the mixture was crushed. The ground sample was centrifuged at 10,000 rpm for 20 minutes. A 30% by mass sucrose solution was placed in about 10% by mass of the centrifugal tube volume in an ultracentrifuge tube, the supernatant of the cold-centrifuged sample was gently overlaid thereon, and cold-centrifuged at 35,000 rpm for 180 minutes.
  • the tube wall was lightly washed with PBS (-). To the sediment, 200 ⁇ L of DDW was added and suspended. This was used as a sample used for viral RNA extraction. Next, reverse transcription was performed using Super Script II (Invitrogen).
  • Sample 7.5 ⁇ L, 2.25 ⁇ L of 5 ⁇ SSII Buffer, 0.75 ⁇ L of 10 mM dNTPs, 0.375 ⁇ L of Random Primer (1.0 ⁇ g / ⁇ L), 0.5 ⁇ L of Ribonuclease Inhibitor (33 unit / ⁇ L), 0.75 ⁇ L of 100 mM DTT, Super Script A total of 15 ⁇ L of a reaction solution was prepared, such as 0.75 ⁇ L of II RT (200 unit / ⁇ L) and 2.125 ⁇ L of Distilled water. The reaction was incubated at 42 ° C. for 1 hour. The enzyme was then inactivated by heating at 99 ° C. for 5 minutes. Then, it was left on ice.
  • a sample loading well prepared by the same method as in Example 1 and filled with nucleic acid which is an amplifiable reagent, 5.0 ⁇ L of the sample which had been subjected to the reverse transcription reaction was loaded. Thereafter, the nucleic acid to be tested and the nucleic acid which is an amplifiable reagent were subjected to an amplification reaction by the PCR method in the same well.
  • composition of the reaction solution Distilled water 33.75 ⁇ L, 10x Ex Taq TM buffer 5.0 ⁇ L, dNTP (2.5mM) 4.0 ⁇ L, NV primer F (50 ⁇ M) 0.5 ⁇ L, NV primer R (50 [mu] M) 0.5 [mu] L 0.5 ⁇ L of primer F (50 ⁇ M) for amplifying nucleic acid which is an amplifiable reagent, 0.5 ⁇ L of primer R (50 ⁇ M) for amplifying nucleic acid which is an amplifiable reagent, 5.0 ⁇ L of cDNA (sample), Ex Taq 5 units / ⁇ L) 0.25 ⁇ L for a total of 50 ⁇ L.
  • Amplification of amplifiable reagents using T100 TM Thermal Cycler was carried out by PCR. First, incubation was carried out at 50 ° C. for 2 minutes and then at 95 ° C. for 10 minutes. This was followed by 35 temperature cycles consisting of two steps at 95 ° C. for 30 seconds and 61 ° C. for 2 minutes. Finally, after incubating at 61 ° C. for 2 minutes, the reaction was cooled down to 4 ° C. to terminate the reaction. Check results were subjected to agarose electrophoresis using Mother E-Base TM Device and (Invitrogen TM) E-Gel TM 48 Agarose Gels, 4% of (Invitrogen TM).
  • the electrophoresis was performed at 100 V for 20 minutes. Based on the amplification result of the test object obtained above, the presence or absence of the test object was determined. When it corresponded to following (1), when it corresponded to "positive” and following (2), it determined with "negative”. (1) When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, the test object is present, and the detection result is positive. (2) When the amplifiable reagent is amplified and the test subject is not amplified, the test subject is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is negative.
  • a 96-well plate was filled with 10 cells (copy) of 600 G yeast per well by (1) ink jet method (IJ), to which a sample containing norovirus was added (embodiment of the present invention) Eg) (2) only the sample containing Norovirus, (3) dilute the 600G plasmid, and use it in a volume equivalent to 10 copies per well of a 96-well plate, and the sample containing Norovirus Prepared by adding (comparative example to IJ).
  • IJ ink jet method
  • FIG. 56A shows the results of (1) In the Norovirus negative test included in the shellfish of Example 2, 10 cells (copies) of 600 G yeast were killed with IJ, to which a sample containing Norovirus was added (in accordance with the present invention). It is a figure which shows the result of having carried out agarose electrophoresis, after amplifying a sample by PCR.
  • FIG. 56B is a diagram showing (2) the results of agarose electrophoresis after PCR amplification of only a sample containing norovirus.
  • the determination method of the present invention was tried using a positive control sample prepared by dilution, but in the 16th sample, 600 G of the positive control sample was used. No band of amplification product (105 bp) was observed. This is an example in which the positive control sample itself becomes false negative in the variation due to dilution. To implement the determination method of the present invention, it means that it is preferable to have the high filling accuracy shown in the present invention.
  • Example 3 ⁇ Preparation of device for norovirus detection> The device was produced as follows. In the device, a high concentration nucleic acid sample dilution series (1 ⁇ 10 4 copies / well, and 1 ⁇ 10 5 copies / well) with 1 ⁇ 10 3 copy number than the nucleic acid per well and, 1 per well ⁇ 10 3 low concentration nucleic acid sample dilution series having a copy number following nucleic acid (1 ⁇ 10 0 copies / well, 1 ⁇ 10 1 copies / well, 1 ⁇ 10 2 copies / well, and 1 ⁇ 10 3 copies / Well) were prepared. Each prepared nucleic acid dilution series was placed on the device at the position shown in FIG.
  • the reference nucleic acid sample used is a tandem of URA3 in which the partial sequence of the DNA 600-G to GI type Norovirus genome (synthetic maker: Fasmac, Inc., see SEQ ID NO: 4) is a selection marker so as to align in the artificially synthesized: the (synthetic Manufacturer Ltd.
  • a high concentration nucleic acid sample dilution series was prepared in the same manner as in Example 1 except that serial dilution was performed at a concentration of 1 ⁇ 10 4 copies / well and 1 ⁇ 10 5 copies / well. .
  • serial dilution was performed at a concentration of 1 ⁇ 10 4 copies / well and 1 ⁇ 10 5 copies / well.
  • only a part of the sequence of a GI-type Norovirus genome was used as the specific nucleic acid sequence, but other specific nucleic acid sequences may be arranged in each well to simultaneously conduct a plurality of samples on one plate (device). It is also possible to conduct an inspection.
  • the budding yeast YIL015W BY4741 (manufactured by ATCC, ATCC 4001408) was used for production of a recombinant as a carrier cell of one copy of a specific nucleic acid sequence.
  • the specific nucleic acid sequence is a plasmid prepared as a tandem arrangement of a part of the sequence of GI type Norovirus genome (synthetic manufacturer: Fasmac, SEQ ID NO: 4) and URA3 as a selection marker, in a carrier cell.
  • One copy of a specific nucleic acid sequence was introduced into yeast genomic DNA by homologous recombination in the BAR1 region to prepare a genetically modified yeast.
  • a part of the sequence of a GI-type Norovirus genome was used as the specific nucleic acid sequence, but other specific nucleic acid sequences may be arranged in each well to simultaneously conduct a plurality of samples on one plate (device). It is also possible to conduct an inspection.
  • the immobilized yeast suspension was prepared by taking 200 ⁇ L of the immobilized yeast suspension, washing once with DPBS, and resuspending in 480 ⁇ L of DPBS. Next, 20 ⁇ L of 20 mg / mL RNase A (Nippon Gene Co., Ltd., 318-06391) was added, followed by incubation at 37 ° C. for 2 hours using a bioshaker. Next, 25 ⁇ L of 20 mg / mL proteinase K (manufactured by Takara Bio Inc., TKR-9034) was added, and incubation was carried out at 50 ° C. for 2 hours using Petit Cool (Walking Bitech Inc., Petit Cool Mini T-C). . Finally, 6 ⁇ L of 5 mM SYTOX Green Nucleic Acid Stain (manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., S7020) was added and stained for 30 minutes in the dark.
  • the dyed yeast suspension was subjected to dispersion treatment at an output of 30% for 10 seconds using an ultrasonic homogenizer (LUH150, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) to obtain a yeast suspension ink.
  • LH150 ultrasonic homogenizer
  • a low concentration nucleic acid sample series was prepared as follows by filling 4 ⁇ L of each cell wall lysis solution in each well in a filling container (96-well flat bottom plate (Watson Co., 4846-96-FS)) as follows: Then, the number of yeast in the droplet was counted (counted), and one cell was discharged to each well to prepare a plate having a known cell number. Specifically, using a droplet forming apparatus shown in FIG.
  • a piezoelectric application type discharge head as droplet discharge means is provided to each well of 96 plates (trade name: MicroAmp 96-well Reaction plate, manufactured by Thermofisher).
  • the yeast suspension ink was sequentially discharged at 10 Hz using (made in-house). Images were taken using a high sensitivity camera (sCMOS pco. Edge, manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd.) as a light receiving means of the yeast in the discharged droplets.
  • image processing is performed using a YAG laser (Explorer ONE-532-200-KE, manufactured by Spectra-Physics Co., Ltd.) and image processing using image processing software as a particle counting means of the photographed image to count the cell number Then, a known plate of 1 cell number was prepared.
  • ColE1 / TE Nucleic acid extraction- ColE1 / TE is prepared to be 5 ng / ⁇ L of ColE1 DNA (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 312-00434) using Tris-EDTA (TE) Buffer, and Zymolyase (R) is prepared using ColE1 / TE.
  • a Zymolyase solution was prepared so that 100 T (Nacalai Tesque, Inc., 07665-55) was 1 mg / mL. 4 ⁇ L of Zymolyase solution was added to each well of the prepared cell number known plate, and cell wall lysis (nucleic acid extraction) was carried out by incubating for 30 minutes at 372 ° C., followed by heat treatment at 95 ° C. for 2 minutes to produce a device.
  • reaction conditions -Pre heat- ⁇ 50 ° C 2 minutes ⁇ 95 ° C 10 minutes-cycle-(50 cycles) ⁇ 95 ° C for 30 seconds ⁇ 61 ° C for 1 minute
  • the device of the present invention it is possible to accurately accommodate up to 1 copy number in the well by dispensing cells while counting the number by the inkjet method at a concentration of 10 3 copy number / well or less, 10 copy number It was possible to confirm that the desired concentration below was on the same calibration curve as the case of the desired concentration of 10 copies or more.
  • a GI-type nucleic acid of a commercially available norovirus assay kit (Toyobo Co., Ltd., Norovirus assay kit (G1 / G2, stock solution: 2 ⁇ 10 6 copies / ⁇ L)) and attached control dilution solution (hereinafter referred to as dilution solution)
  • dilution solution A calibration curve was prepared in the same manner as in the example except that serial dilution was performed as follows: In this Norovirus quantification kit, GI and GII concentration controls were the state of DNA. Provided at 2 ⁇ 10 6 copies / ⁇ L.
  • the prepared dilutions 1 to 8 were used to prepare PCR reaction solutions having the following compositions, using reagents (reaction solution, enzyme solution, dilution solution) attached to the Norovirus quantification kit.
  • the PCR reaction solution was prepared in three samples for one dilution.
  • [PCR reaction solution] ⁇ Reaction liquid: 10 ⁇ L Enzyme solution: 5 ⁇ L ⁇ Primer solution * 3 : 2.5 ⁇ L ⁇ Probe solution * 3 : 2.5 ⁇ L ⁇ Dilution: 5 ⁇ L Total (per well) 25 ⁇ L * 3: The same primer solution and probe solution as used in the examples were used.
  • the theoretical copy number of the nucleic acid in the PCR reaction solution of the dilutions 1 to 8 is as shown in Table 13.
  • reaction and measurement was carried out by the CFX96 Touch TM Deep Well made by Bio-Rad.
  • Reverse transcription 50 ° C for 5 minutes
  • Predenaturation 95 ° C for 30 seconds-cycle-(40 cycles)
  • Degeneration 95 ° C for 5 seconds
  • Association extension: 54 ° C for 30 seconds (detection)
  • the concentration error occurring at each step of repeated dilution is accumulated and the concentration of the extremely low copy region deviates from the assumed concentration (desired nucleic acid concentration).
  • the present invention it is possible to determine whether or not the test was appropriate when less than 10 copies of the target were added in one reaction of quantitative PCR.
  • it can be used as an effective quality control tool for tests that do not want to overlook the contamination of trace amounts of pathogens, such as norovirus.
  • Example 4 In Example 1, a device (plate) having a known cell number was produced using the same method as that described above except that the number of cells dispensed per well was changed to 10 cells.
  • the prepared plate was amplified and detected by real-time PCR according to the protocol shown in FIG.
  • “0” in FIG. 61 is a negative control and represents a well containing no nucleic acid.
  • the composition of the amplification reagent is as follows. Master mix (Thermo Fisher, TaqMan Universal PCR Master Mix): 1 ⁇ L ⁇ Forward primer and reverse primer (10 ⁇ M) for amplifying a specific base sequence: 0.5 nmol -TaqMan Probe (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name: Taqman Universal PCR Master Mix): 0.4 nmol ⁇ Yeast cell wall lysing enzyme (manufactured by MC Food Specialties, Inc., product name: Zymolyase): 4 ⁇ L ⁇ NFW (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name: UltraPure DNase / RNase-Free Distilled Water): 2 ⁇ L After preparation of the plate, amplification and detection were performed using a real-time PCR apparatus (Thermo Fisher, QuantStudio 7 Flex). The results are shown in FIGS.
  • FIG. 62 is a diagram showing information of Ct value in each well in the plate shown in FIG. 61.
  • FIG. 63 is a diagram showing the average value and the standard deviation of Ct values in the respective compositions (1) to (3) obtained from FIG. 62.
  • FIG. 64 is a diagram showing a normal distribution curve of Ct values produced based on the information of Ct values obtained from FIG. 62. From the results of FIG. 62 to FIG. 64, the average value and the standard deviation of the Ct values are larger in the composition of (3) to which the primer and the amplification reagent were added by the preparer than the compositions of (1) and (2). all right. Thus, it was found that the ability of the preparation person of preparing the reagent composition can be evaluated by using the device of the present invention.
  • the number of copies (number of copies) of nucleic acids in the wells in the device is accurately placed with as high accuracy as possible, so that false negative of the specimen, especially norovirus It is possible to accurately perform the judgment, the skill evaluation of the preparer, the performance evaluation of the inspection apparatus, and the like. It is also possible to combine these examples to perform a more accurate test, particularly for false negative determination of norovirus, to evaluate the skill of the preparer, to evaluate the performance of the inspection apparatus, and the like.
  • the aspect of the present invention is, for example, as follows. ⁇ A1> When detecting a test subject by amplifying the test subject in the sample and the reagent that can be amplified, When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive. If the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified, the test object is determined to be absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is negative.
  • the device for detection and determination is characterized in that the amplifiable reagent in at least one of the wells has a specific copy number.
  • ⁇ A2> has information on the specific copy number
  • ⁇ A3> The device for detection determination according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A2>, wherein the amplifiable reagent is a partial nucleic acid of a nucleotide sequence of a norovirus genome.
  • ⁇ A4> The device according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A3>, including two or more groups of the wells having different compositions in the wells.
  • ⁇ A5> A group of the wells provided with a reagent composition containing the specific copy number of the amplifiable reagent, The amplifiable reagents disposed in the wells have the same specific copy number, and the reagent composition has two or more groups of the wells different in composition other than the specific copy number.
  • a group of wells in which the spreadable reagent is arranged at the specific copy number It is a device for a detection determination as described in said ⁇ A4> which has two or more groups of the said wells which varied the said specific copy number of the said amplifiable reagent mutually.
  • ⁇ B1> has at least one well, The device is characterized in that the amplifiable reagent in at least one of the wells is contained in a specific copy number.
  • ⁇ B2> The device according to ⁇ B1>, having information on a specific copy number of the amplifiable reagent.
  • ⁇ B3> has uncertainty information as information on the specific copy number, The information on the uncertainty includes information on the coefficient of variation CV of the amplifiable reagent.
  • the device according to any one of ⁇ 2>, wherein the coefficient of variation CV is a relational expression with an average specific copy number x of the amplifiable reagent, and CV ⁇ 1 / ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ x is satisfied.
  • CV coefficient of variation
  • ⁇ B4> There are a plurality of wells containing the amplifiable reagents, and the specific copy number of the amplifiable reagents contained in each of the wells is the same as in any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 3> It is a device.
  • ⁇ B5> There are a plurality of wells containing the amplifiable reagent, and the information of ⁇ B1> to ⁇ B4> having uncertainty information as a whole device based on the specific copy number of the amplifiable reagent contained in the wells.
  • ⁇ B6> The device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B5>, wherein the specific copy number is 1 copy or more and 1,000 copies or less.
  • ⁇ B7> The device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B6>, further including an identification unit for identifying information on the specific copy number.
  • ⁇ B8> The device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B7>, wherein the amplifiable reagent is contained in a carrier.
  • ⁇ B9> The device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B8>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
  • ⁇ B10> The device according to ⁇ B9>, wherein the nucleic acid is incorporated into a nucleic acid in a cell nucleus.
  • ⁇ B11> The device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B10>, further including at least one of a primer and an amplification reagent in the well.
  • ⁇ B12> The device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, which is used for accuracy evaluation of a PCR device.
  • ⁇ B13> has at least one well, A device comprising an amplifiable reagent in at least one of said wells, When the amplifiable reagent is amplified under defined amplification conditions, it is a device in which the standard deviation ⁇ in a well having a Ct value of 30 or more is 3 or less.
  • ⁇ B14> has at least one well, A device comprising an amplifiable reagent in at least one of said wells, It is a device having information on the number of said amplifiable reagents.
  • ⁇ B15> The device according to ⁇ B14>, including information on uncertainty as the information on the number.
  • ⁇ B16> An inspection method using the device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B15>.
  • ⁇ C1> A detection determination method used when detecting a test subject by amplifying the test subject in a sample and a reagent that can be amplified, The amplifiable reagent has a specific copy number of 200 or less, If the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive, In the determination step, when the amplifiable reagent is amplified and the test object is not amplified, the test object is absent or at least less than the specific copy number of the amplifiable reagent, and the detection result is determined to be negative.
  • ⁇ C2> The detection determination method according to ⁇ C1>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
  • ⁇ C3> The detection determination method according to ⁇ C2>, wherein the nucleic acid that is the amplifiable reagent is incorporated into the nucleic acid in the nucleus of the cell.
  • ⁇ C4> The method according to ⁇ 3>, wherein the cell is a yeast.
  • ⁇ C5> The detection determination method according to any one of ⁇ C1> to ⁇ C4>, wherein the detection limit of the test object and the detection limit of the amplifiable reagent are equal.
  • ⁇ C6> A sample filling well for filling a sample is filled with the amplifiable reagent, and the test object and the amplifiable reagent are amplified in the same sample filling well from ⁇ C1> It is a detection determination method in any one of C5>.
  • ⁇ C7> The detection determination method according to any one of ⁇ C2> to ⁇ C6>, wherein the base sequence to be tested and the base sequence of the amplifiable reagent are different.
  • ⁇ C8> The detection / determination method according to ⁇ 7>, wherein a predetermined amount of positive control having the same base sequence as the test target base sequence is filled in a well different from the sample loading well and subjected to amplification treatment .
  • ⁇ C9> The detection / determination method according to ⁇ C8>, which is a genetic test for examining an animal species determination of a virus, bacteria, or meat.
  • ⁇ C10> The detection determination method according to any one of ⁇ C1> to ⁇ C9>, wherein the specific copy number of the amplifiable reagent is a known number.
  • ⁇ C11> A detection / determination apparatus used to detect a test subject by amplifying the test subject in a sample and a reagent that can be amplified, The amplifiable reagent has a specific copy number of 200 or less, When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive.
  • Judgment means, It is a detection determination device characterized by having. ⁇ C12> A detection determination program used when detecting a test subject by amplifying the test subject in a sample and an amplifiable reagent, The amplifiable reagent has a specific copy number of 200 or less, When the amplifiable reagent is amplified and the test object is amplified, it is determined that the test object is present and the detection result is positive.
  • a detection determination program that causes a computer to execute a process.
  • the sample loading well further comprises an amplifiable reagent of a specific copy number,
  • the device is characterized in that the specific copy number of the amplifiable reagent is 200 or less.
  • ⁇ C14> The device according to ⁇ C13>, wherein the relationship between the coefficient of variation CV in the case of the specific copy number and the average specific copy number x of the amplifiable reagent satisfies the following equation, CV ⁇ 1 / ⁇ ⁇ x It is.
  • ⁇ C15> The device according to any one of ⁇ C13> to ⁇ C14>, wherein the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or less.
  • ⁇ C16> The device according to any one of ⁇ 13> to ⁇ 15>, wherein the sample loading well has uncertainty information of a specific copy number of the amplifiable reagent and a specific copy number of the amplifiable reagent. It is.
  • ⁇ C17> The device according to any one of ⁇ C13> to ⁇ C16>, further including a sealing member that seals an opening of the sample loading well.
  • ⁇ C18> The device according to any one of ⁇ C13> to ⁇ C17>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
  • ⁇ C19> The device according to ⁇ C18>, wherein the nucleic acid is incorporated into a nucleic acid in the nucleus of a cell.
  • ⁇ C20> The device according to ⁇ C19>, wherein the cell is a yeast.
  • ⁇ C21> The device according to any one of ⁇ C18> to ⁇ C20>, wherein the base sequence to be tested and the base sequence of the amplifiable reagent are different.
  • ⁇ C22> The device according to any one of ⁇ C13> to ⁇ C21>, wherein the sample loading well includes a primer pair that amplifies the test target, and a primer pair that amplifies the amplifiable reagent.
  • ⁇ C23> A device characterized by being used for the detection determination method according to any one of ⁇ C1> to ⁇ C10>.
  • a well comprising an amplifiable reagent wherein the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100, At least one or more wells each containing an amplifiable reagent having a specific copy number of 100 or more of the amplifiable reagent,
  • the CV value of the coefficient of variation when the specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100 and the specific specific copy number x of the amplifiable reagent is the following formula, CV ⁇ It is a device characterized by satisfying 1 / ⁇ x.
  • ⁇ D2> The device according to ⁇ D1>, wherein a CV value of a coefficient of variation of a well whose specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more is 20% or less.
  • ⁇ D3> The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D2>, wherein a CV value of a coefficient of variation of a well whose specific copy number of the amplifiable reagent is less than 100 is 10% or less.
  • ⁇ D4> The CV value of the coefficient of variation when the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more and the specific copy number, and the average specific copy number x of the amplifiable reagent is The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D3> satisfying CV> 1 / Dx.
  • ⁇ D5> The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D4>, wherein the specific copy number of the amplifiable reagent with which the well is filled is two or more.
  • ⁇ D6> The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D5>, further including information on uncertainty of the specific copy number when the amplifiable reagent in the well has a specific copy number.
  • ⁇ D7> Information of CV value of variation coefficient of well having specific copy number of the amplifiable reagent less than 100, information of CV value of well variation coefficient of specific copy number of the amplifiable reagent of 100 or more It is a device given in the above ⁇ D6> which has an identification means which can identify at least one of the information on the uncertainty in the specific copy number, and the specific copy number.
  • ⁇ D8> The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D7>, including a sealing member that seals an opening of the well.
  • ⁇ D9> The device according to ⁇ D8>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
  • ⁇ D10> The device according to ⁇ D9>, wherein the nucleic acid is incorporated into a nucleic acid in the nucleus of a cell.
  • ⁇ D11> The device according to ⁇ 10>, wherein the cell is a yeast.
  • ⁇ D12> The device according to any one of ⁇ D1> to ⁇ D11>, wherein the well has at least one of a primer and an amplification reagent.
  • ⁇ D13> There are a plurality of wells, and The device according to any one of ⁇ D6> to ⁇ D12>, wherein the specific copy number of the nucleic acid in each well and the uncertainty of the specific copy number of the nucleic acid are information of each well.
  • ⁇ D14> The device according to any one of ⁇ D8> to ⁇ D13>, including a base on which the well is held, and the identification unit is disposed between the sealing member and the base. is there.
  • ⁇ D15> A device used for evaluating a PCR device capable of amplifying a nucleic acid, comprising: Have at least one well, It is a device characterized by having information on the specific copy number of the nucleic acid in at least one of the wells and the uncertainty of the specific copy number of the nucleic acid.
  • ⁇ D16> The device according to ⁇ D15>, wherein the results of nucleic acid amplification by the device, and information on the uncertainty of the specific copy number of the nucleic acid and the specific copy number of the nucleic acid are used to manage the PCR device. .
  • ⁇ E1> has at least one well, At least one said well contains a specific s number of norovirus nucleic acids, The device is characterized in that the specific copy number of the norovirus nucleic acid is 1,000 or less.
  • ⁇ E2> The device according to ⁇ E1>, wherein the norovirus nucleic acid is contained in a carrier.
  • ⁇ E3> The device according to ⁇ E2>, wherein the carrier is any of cells, phages, and viruses.
  • ⁇ E4> The device according to ⁇ E3>, wherein the cell is any of yeast, an animal and a plant.
  • ⁇ E5> The device according to any one of ⁇ E1> to ⁇ E4>, wherein the norovirus includes at least one of a nucleic acid that expresses GI type and a nucleic acid that expresses GII type.
  • the norovirus nucleic acid comprises any two or more of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 8, 9, 10, and 11, It is a device in any one of said ⁇ E1> to ⁇ E5> which has a base sequence whose full length is 50 bases or more.
  • the nucleic acid of the norovirus is A base sequence having a homology of 80% or more to the base sequence of SEQ ID NO: 4, and The device according to any one of ⁇ E1> to ⁇ E6>, wherein the device comprises at least one of the nucleotide sequences having a homology of 80% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.
  • the nucleic acid of the norovirus is (I) a nucleotide sequence X comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and a nucleotide sequence of an arbitrary length of 1,000 bases or less at the 5 'end or 3' end, and is homologous to the nucleotide sequence X Base sequences having a sex of 80% or more, and (Ii) a nucleotide sequence Y comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and a nucleotide sequence of an arbitrary length of 1,000 bases or less at the 5 'end or 3' end, and is homologous to the nucleotide sequence Y Nucleotide sequences that are 80% or more
  • the device according to any one of ⁇ E1> to ⁇ E6>, which comprises at least one of the nucleotide sequences of ⁇ E9> The well containing the specific copy number of norovirus nucleic acid, The device according to any one of
  • ⁇ E10> The device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, further including a sealing member sealing the opening of the well containing the specific copy number of norovirus nucleic acid.
  • ⁇ E11> The number of the wells containing the norovirus nucleic acid of the specific copy number is two or more, A specific copy number of the norovirus nucleic acid in one of the wells;
  • ⁇ E12> The well which is different from the well which contains the nucleic acid of the specific copy number norovirus, and in which the nucleic acid of the norovirus to be tested is disposed, The device according to any one of ⁇ E1> to ⁇ E11>, which contains an amplifiable reagent different from the nucleic acid of the norovirus to be tested.
  • ⁇ E13> The device according to any one of claims 1 to 12, wherein the specific copy number of the norovirus nucleic acid is a known number.
  • ⁇ E14> Using the device according to any one of ⁇ E1> to ⁇ E13>, the nucleic acid of norovirus to be tested and the nucleic acid of norovirus of a specific copy number are subjected to an amplification reaction to obtain the test of norovirus It is a test method of norovirus characterized by detecting nucleic acid.
  • ⁇ E15> When the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number and the nucleic acid of the norovirus to be examined are both amplified, it is determined that the nucleic acid of the norovirus to be examined is present and the detection result is positive, When the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number is amplified and the nucleic acid of the norovirus to be tested is not amplified, the nucleic acid of the norovirus to be tested is absent or less than the detection limit, and the detection result is negative. It is an inspection method of the norovirus given in the above-mentioned ⁇ E14> including a judgment process of judging.
  • An amplifiable reagent which is different from the well containing the nucleic acid of norovirus of the specific copy number and which is different from the nucleic acid of the norovirus to be tested with respect to the well where the nucleic acid of the norovirus to be tested is disposed Fill and By subjecting the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number, the nucleic acid of the norovirus to be tested, and the amplifiable reagent to an amplification reaction, When the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number, the amplifiable reagent, and the nucleic acid of the norovirus to be tested are all amplified, the nucleic acid of the norovirus to be tested is present, and the detection result is positive.
  • ⁇ E17> A specific copy number which is different from a specific copy number in one well in which the well containing the nucleic acid of the specific copy number of norovirus in the device contains the nucleic acid of the norovirus of the specific specific copy number And other wells containing nucleic acid of said Norovirus,
  • the amount of the nucleic acid of the norovirus to be tested is determined by comparing the amplification result of the norovirus nucleic acid of the specific copy number with the amplification result of the norovirus nucleic acid to be tested, from ⁇ E14> to ⁇ E16> It is the inspection method of the norovirus in any one of these.
  • a norovirus test program used to detect a norovirus to be tested by subjecting the nucleic acid of norovirus of a specific copy number and the nucleic acid of the norovirus to be tested in a sample to an amplification reaction, When the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number and the nucleic acid of the norovirus to be tested are both amplified, it is judged that the nucleic acid of the norovirus to be tested is present, and the detection result is positive.
  • the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number is amplified and the nucleic acid of the norovirus to be tested is not amplified, the nucleic acid of the norovirus to be tested is absent or less than the detection limit and the detection result is negative. judge, It is an inspection program of norovirus characterized by making a computer perform processing.
  • a norovirus test apparatus used to detect a norovirus to be tested by subjecting the nucleic acid of norovirus of a specific copy number and the nucleic acid of the norovirus to be tested in a sample to an amplification reaction, When the nucleic acid of the norovirus of the specific copy number and the nucleic acid of the norovirus to be tested are both amplified, it is judged that the nucleic acid of the norovirus to be tested is present, and the detection result is positive.
  • the judging means It is a test
  • ⁇ F2> has multiple wells, A group of said wells provided with a reagent composition comprising a specific copy number of an amplifiable reagent,
  • the amplifiable reagents disposed in the wells are characterized in that the specific copy number is the same, and the reagent composition has two or more groups of the wells different in composition other than the specific copy number.
  • ⁇ F4> has multiple wells, A group of said wells in which the amplifiable reagents are arranged in a specific copy number, It is a device characterized by having two or more groups of the wells in which specific copy numbers of the amplifiable reagents are different from one another.
  • ⁇ F5> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F4>, wherein at least one group of the group of wells is a group in which a specific copy number of the amplifiable reagent is near a detection limit. .
  • ⁇ F6> In any one of ⁇ F2> to ⁇ F4>, at least one of the groups of the wells is a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent exceeds the lower limit of quantification. It is a device of a statement.
  • ⁇ F7> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F6>, wherein at least one of the groups of wells is a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 0. It is.
  • ⁇ F8> Any one of ⁇ F2> to ⁇ F7>, wherein at least one of the groups of wells is a positive control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more.
  • At least one group of the group of wells is a group having the smallest copy number except for the negative control group, and the ⁇ F2> is arranged at least in the wells substantially at the outer periphery of the device It is a device in any one of ⁇ F8>.
  • ⁇ F10> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F9>, wherein the well has at least one of a primer and an amplification reagent.
  • ⁇ F11> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F10>, including identification means capable of identifying information on a specific copy number of the amplifiable reagent in the well.
  • ⁇ F12> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F11>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
  • ⁇ F13> The device according to ⁇ F12>, wherein the nucleic acid is incorporated into a nucleic acid in the nucleus of a cell.
  • ⁇ F14> The device according to ⁇ F13>, wherein the cell is a yeast.
  • ⁇ F15> The device according to any one of ⁇ F2> to ⁇ F14>, wherein the specific copy number is a copy number of the amplifiable reagent counted.
  • ⁇ F16> The device according to any one of ⁇ F13> to ⁇ F15>, wherein the cells are discharged by an inkjet method.
  • ⁇ F17> A skill evaluation method for a preparer for evaluating the skill of a preparer for preparing a reagent composition, The device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16> is used, A Ct value information acquisition step of acquiring information of a Ct value in the device; A skill evaluation step of evaluating the skill of the preparer based on the acquired information of the Ct value; It is a skill evaluation method of the preparer characterized by including.
  • ⁇ F18> A skill evaluation program of a preparer for evaluating the ability of a preparer for preparing a reagent composition, Using the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>, information of Ct value in the device is acquired, Evaluating the skill of the preparer based on the acquired information of the Ct value It is a skill evaluation program of a preparer characterized by making a computer perform processing.
  • a skill evaluation device of a preparer for evaluating the skill of a preparer for preparing a reagent composition A Ct value information acquisition unit that acquires information of a Ct value in the device using the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>; A skill evaluation unit that evaluates the skill of the preparer based on the acquired information of the Ct value; It is a skill evaluation device of a maker characterized by having.
  • ⁇ F20> A performance evaluation method of an inspection apparatus for evaluating the performance of an inspection apparatus for inspecting an inspection object, A Ct value information acquiring step of acquiring information of a Ct value in the device using the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>; A performance evaluation step of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the Ct value information; And a performance evaluation method of an inspection apparatus characterized by including: ⁇ F21> A performance evaluation program of an inspection apparatus for evaluating the performance of an inspection apparatus for inspecting an inspection object, Using the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>, information of Ct value in the device is acquired, Evaluating the performance of the inspection device based on the Ct value information It is a performance evaluation program of an inspection device characterized by making a computer perform processing.
  • a performance evaluation apparatus of an inspection apparatus for evaluating the performance of an inspection apparatus for inspecting an inspection object A Ct value information acquisition unit that acquires information of a Ct value in the device using the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>; A performance evaluation unit that evaluates the performance of the inspection apparatus based on the Ct value information; And a performance evaluation device of an inspection device.
  • the device for detection determination according to ⁇ A1> to ⁇ A5>, the device according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B15>, and the inspection method according to ⁇ B16>, ⁇ C1> to ⁇ C10> The detection determination method according to any one of the above, the detection determination device according to ⁇ C11>, the detection determination program according to ⁇ C12>, and the device according to any one of ⁇ C13> to ⁇ C23>
  • the norovirus test method according to any of ⁇ E17>, the norovirus test program according to ⁇ E18>, and the norovirus test according to ⁇ E19> An apparatus, the device according to any one of ⁇ F1> to ⁇ F16>, the ability evaluation program for the
  • test device 2 base 3 well 4 amplifiable reagent 5 sealing member

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Abstract

試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、含む検出判定方法に用いられ、少なくとも1つのウェルを有し、少なくとも1つの前記ウェル内の前記増幅可能な試薬が特定コピー数である検出判定用デバイスである。

Description

検出判定用デバイス
 本発明は、検出判定用デバイスに関する。
 近年、分析技術の高感度化により、測定対象をコピー数単位で測定することが可能となっており、食品、環境検査、及び医療へ、微量核酸を検出する遺伝子検出技術の産業利用が求められている。特に、病原体や未承認の遺伝子組み換え食品は、検体中に含まれていないことを確認することが多く、高いレベルでの検出精度が要求される。
 例えば、分子生物学研究分野で多く使用されるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、その技術特性から、理論上1コピーの核酸からでも増幅が可能とされている。
 このような微量の遺伝子検出においては、定量解析を行う場合に、標準試薬を用いる必要があり、例えば、特定の塩基配列を有するDNA断片を限界希釈し、得られた希釈液のリアルタイムPCRの結果から、目的とするコピー数を含む希釈液を選別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、特定のコピー数のDNA断片を細胞に遺伝子組み換え技術により導入し、培養した細胞を単離することにより、目的のコピー数のDNA断片を含有する標準試薬の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 また、定量PCR法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の過程でDNA増幅に対応した蛍光量を適宜検出する技術であり、DNA、cDNA、RNAの初期量を間接的に定量する方法である。この定量には核酸試料系列とそれに対する測定値との関係を示した検量線が必要である。
 正確な定量値を得るためには、各々の測定値のばらつきは変動係数CVにして20%以内に収まっており、核酸試料系列が3水準以上、同一水準の測定点数が5点以上必要であると報告されている(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。このような核酸試料系列は、既知濃度の核酸試料の系列希釈法により作製される。
 例えば、系列希釈法により核酸試料系列を作製し、複数の試料充填部が設けられた容器の該試料充填部に、異なる複数充填コピー数水準の核酸試料が密封されているPCR反応プレート用容器が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
 また、最近、標的核酸配列を導入した細胞をマニピュレーターによって1個ずつ分取することにより、極微量の核酸分子を計測・充填可能とする技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 さらに、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、及び定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)は、核酸の定性評価、定量評価などに用いられている。また、近年では、PCRは遺伝子組み換え作物・食品(GMO)否定試験、ウイルス混入否定試験などにも利用されていることから、結果に対する信頼性を保証することが求められている。
 これらの結果を保証するための、装置性能保証及び測定系の管理は、装置の温度制御管理やユーザーのメンテナンス管理によって担われていた。
 核酸の定性評価及び定量評価に用いられる核酸試料系列は、既知濃度の核酸試料の系列希釈法により作製されている。例えば、特定の塩基配列を有するDNA断片を限界希釈し、得られた希釈液のリアルタイムPCRの結果から、目的とするコピー数を含む希釈液を選別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、異なる濃度に系列希釈した標準核酸溶液を複数の試料充填部に密封した標準核酸キットが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 更に、測定系の管理には、PCR反応時の温度管理によって測定結果の保証を行うことが提案されている(例えば、非特許文献3参照)。
 また、近年、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(リアルタイムPCR)は、遺伝子検査の定性及び定量においてますます重要になってきており、その性能評価、特に装置間、施設間の性能評価は重要である。現状では、吸光度を用いた外部標準による検量線を用いているが、核酸の絶対数を正確に規定するものではなく、特に低コピー数ではその影響が顕著となる。
 このような検量線の核酸試料系列は、既知濃度の核酸試料の系列希釈法により作製されている。例えば、特定の塩基配列を有するDNA断片を限界希釈し、得られた希釈液のリアルタイムPCRの結果から、目的とするコピー数を含む希釈液を選別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また最近では、特定のコピー数のDNA断片を細胞に遺伝子組み換え技術により導入し、培養した細胞をマニュピレートで単離することにより、目的の塩基配列を有するDNAを1コピー含む試料の調製方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 また、近年、分析技術の高感度化により、測定対象を分子数単位で測定することが可能となっており、食品、環境検査、及び医療へ、微量核酸を検出する遺伝子検出技術の産業利用が求められている。特に、病原体やウイルス、未承認の遺伝子組み換え食品は、検体試料中に含まれていないことを確認することが多く、高いレベルでの検出、及びその検出結果の判定が要求される。
 感染症における病原体検出及び病態の診断や、遺伝子組み換え作物の混入検査、ウイルス否定試験などにおける遺伝子診断においてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法が用いられている。PCR法は、DNAを段階的に増幅させる技術で、検体試料から任意の部分塩基配列を特異的に増やすことができることから、広く遺伝子検査等に使用されている。
 検体試料を検査した際、試料のうちで標的とする核酸が検出されない場合には、その検出結果は、陰性と判断される。しかし、陰性と判断された場合に、検査対象である核酸が実際、検体試料中には存在していない、即ち陰性との判定が正しいのか、それとも核酸が実際には存在するが判別できず存在しない(陰性である)と誤って判断された、即ち偽陰性であるのか、確定できないという問題があった。
 そこで、偽陰性の判定を回避するためのPCR検査方法が、各種提案されている。
 第1のプライマー対、及び第2のプライマー対の2対の異なるプライマーセットを一反応系にいれ、PCR反応を行う微生物検出方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。
 また、目的のDNAのある一定部分を増幅するプライマーと同じプライマーで増幅され、目的部分のDNAと塩基長などによって区別できるDNAを合成する。そして、その合成DNAを加えてPCRを行うのと、合成DNAを加えないでPCRを行うのとから、偽陰性等の問題を改善するDNAの検出法が開示されている(例えば、特許文献5参照)。
 特に、ノロウイルスは、カキなどの二枚貝に含まれる病原体であり、冬型胃腸炎や食中毒の原因として知られている。また、ノロウイルスは、冬型胃腸炎や食中毒に感染した感染者より排泄された糞便及び吐物を介して第三者に感染する、極めて強い伝搬性を有する。したがって、冬型胃腸炎や食中毒の感染拡大を防ぐため、感染源となる病原体を厳密に特定する検査が必要である。
 ノロウイルスの検査には、一般的にポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法が用いられる。PCR法は、核酸を段階的に増幅させる技術で、検体試料から任意の部分塩基配列を特異的に増やすことができることから、広く使用されている。
 PCR法を用いて検体試料中の検査対象を検出する方法が各種提案されている。
 複数の遺伝子組換え体系統を含む試料における遺伝子組換え体の存在比を定量するための定量的検知方法が提案されている(例えば、特許文献6参照)。
 また、特定の分子(コピー)数の対象配列を有するDNA断片と同じ対象配列を有する標準試料の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2014-33658号公報 特開2015-195735号公報 特開2008-141965号公報 特開2011-223940号公報 特開平9-224699号公報 国際公開WO2002/034943号公報
U.S. Food and Drug Administration."Guidance for Industry:Bioanalytical Method Validation.":〈http://www.fda.gov/downloads/Drugs/Guidance Compliance Regulatory Information/Guidances/UCM070107.pdf〉, cited 5 September,2014. European Medicines Agency."Guideline on Bioanalytical Method Validation.":〈http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Scientific_guideline/2011/08/WC500109686.pdf〉,cited 5 September,2014. ISO/TS 20836:2005
 本発明は、試料に含まれる検査対象の検出において、特にこの検査対象が低コピー数である場合であっても、偽陰性が生まれる状況をより確実に回避でき、陰性の判定精度をより向上させた検出判定を行うことができる検出判定用デバイスを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するための手段としての本発明の検出判定用デバイスは、試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、含む検出判定方法に用いられ、少なくとも1つのウェルを有し、少なくとも1つの前記ウェル内の前記増幅可能な試薬が特定コピー数である
 本発明によると、試料に含まれる検査対象の検出において、特にこの検査対象が低コピー数である場合であっても、偽陰性が生まれる状況をより確実に回避でき、陰性の判定精度をより向上させた検出判定を行うことができる検出判定用デバイスを提供することができる。
図1は、ポアソン分布に基づくばらつきを持ったコピー数と変動係数CVとの関係を示すグラフである。 図2は、本発明のデバイスの一例を示す斜視図である。 図3は、本発明のデバイスの一例を示す側面図である。 図4は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の一例を示す図である。 図5は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の他の一例を示す図である。 図6は、本発明のデバイスの一例を示す斜視図である。 図7は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。 図8は、図7の側面図である。 図9は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。 図10は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の一例を示す図である。 図11は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の他の一例を示す図である。 図12は、検出判定装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図13は、検出判定装置の機能構成の一例を示す図である。 図14は、検出判定プログラム処理の一例を示すフローチャートである。 図15は、特定コピー数が100未満及び100以上の場合における平均特定コピー数xと変動係数のCV値との関係を示すグラフである。 図16は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。 図17は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの配置の一例を示す図である。 図18は、本発明のデバイスにおける増幅可能な試薬を充填するウェルの配置の他の一例を示す図である。 図19は、ノロウイルスのGI型を発現する核酸と、ノロウイルスのGII型を発現する核酸とを細胞に導入する際の配列の一例を示す図である。 図20は、本発明のデバイスの一例を示す平面図である。 図21は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図22は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図23は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図24は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図25は、図24のデバイスを用いて作成した検量線の一例を示す図である。 図26は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図27は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図28は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図29は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図30は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。 図31は、調製者の技能評価装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図32は、調製者の技能評価装置の機能構成の一例を示す図である。 図33は、調製者の技能評価プログラム処理の一例を示すフローチャートである。 図34は、検査装置の性能評価装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図35は、検査装置の性能評価装置の機能構成の一例を示す図である。 図36は、検査装置の性能評価プログラム処理の一例を示すフローチャートである。 図37は、DNA複製済みの細胞の頻度と、蛍光強度との関係の一例を示すグラフである。 図38Aは、電磁バルブ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。 図38Bは、ピエゾ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。 図38Cは、図38Bにおけるピエゾ方式の吐出ヘッドの変形例の模式図である。 図39Aは、圧電素子に印加する電圧の一例を示す模式図である。 図39Bは、圧電素子に印加する電圧の他の一例を示す模式図である。 図40Aは、液滴の状態の一例を示す模式図である。 図40Bは、液滴の状態の一例を示す模式図である。 図40Cは、液滴の状態の一例を示す模式図である。 図41は、ウェル内に順次液滴を着弾させるための分注装置の一例を示す概略図である。 図42は、液滴形成装置の一例を示す模式図である。 図43は、図42の液滴形成装置の制御手段のハードウェアブロックを例示する図である。 図44は、図42の液滴形成装置の制御手段の機能ブロックを例示する図である。 図45は、液滴形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図46は、液滴形成装置の変形例を示す模式図である。 図47は、液滴形成装置の他の変形例を示す模式図である。 図48Aは、飛翔する液滴に2個の蛍光粒子が含まれる場合を例示する図である。 図48Bは、飛翔する液滴に2個の蛍光粒子が含まれる場合を例示する図である。 図49は、粒子同士の重なりが生じない場合の輝度値Liと、実測される輝度値Leとの関係を例示する図である。 図50は、液滴形成装置の他の変形例を示す模式図である。 図51は、液滴形成装置の他の一例を示す模式図である。 図52は、マイクロ流路中を通過してきた細胞をカウントする方法の一例を示す模式図である。 図53は、吐出ヘッドのノズル部近傍の画像を取得する方法の一例を示す模式図である。 図54は、確率P(>2)と平均細胞数の関係を表すグラフである。 図55は、増幅条件の一例を示すグラフである。 図56Aは、実施例2の貝に含まれるノロウイルス否定試験において、96穴プレートに(1)IJで600G酵母を10細胞(コピー)打ち、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加したもの(本発明の実施)のサンプルをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。 図56Bは、(2)ノロウイルスが含まれるサンプルのみをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。 図56Cは、実施例2の貝に含まれるノロウイルス否定試験において、(3)600Gプラスミドを希釈し、それを96穴プレートの1ウェルあたり10コピー相当の容量を手技により分注し、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加した(IJに対する比較例)それぞれのサンプルをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。 図57は、本発明の実施例及び比較例における核酸のサンプルの配置の一例を示す図である。 図58は、本発明の実施例における定量的PCRの結果の示す図である。 図59は、本発明の比較例における定量的PCRの結果の示す図である。 図60は、リアルタイムPCRの温度制御方法の一例を示す図である。 図61は、リアルタイムPCRを行うプレートの一例を示す図である。 図62は、図61における結果の一例を示す図である。 図63は、図61における結果の一例を示す図である。 図64は、図61における結果の一例を示す図である。
(検出判定用デバイス)
<第1実施形態>
 本発明の検出判定用デバイスは、試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、含む検出判定方法に用いられ、少なくとも1つのウェルを有し、少なくとも1つの前記ウェル内の前記増幅可能な試薬が特定コピー数であり、さらに、識別手段、基材を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有する。
 なお、本明細書においては、「検出判定用デバイス」を単に「デバイス」及び「検査デバイス」などと称することもある。
 従来の標準試料では、低コピー数の核酸を含む試料から検体を採取する際に、含まれる核酸の量に応じてポアソン分布に従うランダムなばらつきが発生するため、検査装置自体の精度を向上させることが困難であった。
 また、従来の精度管理に用いる低コピー数の核酸標準物質では、低コピー数の核酸標準物質を作製する際に生じる不確かさが示されておらず、精度管理の信頼性を保証することができないことがあった。
 本発明のデバイスを用いると、低コピー数の増幅可能な試薬を含む試料から目的の試薬を検出する際に、測定結果の信頼性を評価することができる。なお、本発明において「低コピー数」とは、増幅可能な試薬の「コピー数が少ないこと」を意味する。
 また、上記特許文献4では、2対の異なるプライマーセットを一反応系にいれ、標的遺伝子の検出を行うことで、実験工程の成否を保証し、実験の失敗を原因とする偽陰性判定を回避しようとしている。しかし、上記特許文献4では、コントロールに用いる参照用DNAのコピー数を規定していない。そのため、保証されるのは実験工程の成否のみであり、他の原因、例えば、標的遺伝子が実験工程の検出限界以下であった場合など(詳しくは後述する)、による偽陰性を回避することはできない。即ち、偽陰性が生まれる状況をより確実に回避することができる検査方法としては十分なものとはいえなかった。
 例えば、極少量の検体試料を用いる場合(試料に含まれる検査対象が低コピー数である場合)には、検査対象が検出されず、「検査対象がない」(陰性)と判断されても、以下のいずれの場合であるか確定できなかった。つまり、検体試料中に検査対象が存在していないのか(陰性)、それとも存在するが判別できず陰性と誤って判定したのか(偽陰性)、上記特許文献4の方法では、確定できなかった。
 また、上記特許文献5では、目的のDNAと同じプライマー対で増幅するが、増幅産物の塩基長や塩基配列などで目的のDNAと区別し得るDNAを合成する。そして、その合成DNAを加えてPCRを行うのと、合成DNAを加えないでPCRを行うのとから、偽陰性判定を回避しようとしている。しかし、上記特許文献5では、参照用の合成DNAのコピー数が規定できていない。そのため、偽陰性をより確実に回避することができる検査方法としては十分なものとはいえなかった。例えば、極少量の検体試料を用いる場合(試料に含まれる検査対象が低コピー数である場合)には、検査対象が検出されず、「検査対象がない」(陰性)と判断されても、以下のいずれの場合であるか確定できなかった。つまり、検体試料中に検査対象が存在していないのか(陰性)、それとも存在するが判別できず陰性と誤って判定したのか(偽陰性)、上記特許文献5の方法では、確定できなかった。
 そこで、本発明では、極少量の検体試料を用いる場合(検査対象が低コピー数である場合)であっても、偽陰性が生まれる状況をより確実に回避し、陰性の判定精度をより向上させることができる検査方法に好適に使用することができるデバイスを提供する。
 本発明では、一定の精度で特定コピー数の増幅可能な試薬を充填する少なくとも1つの試料充填用ウェルを有し、各ウェルに一定以上の変動係数で増幅可能な試薬を分注したデバイスを用いる。
 コピー数とは、前記ウェルに含まれる増幅可能な試薬中の標的もしくは特定の塩基配列の数を意味している。
 標的の塩基配列とは、少なくともプライマー及びプローブ領域の塩基配列が決まっているものを指し、特に、塩基配列の全長が定められているものを特定の塩基配列とも呼称する。
 特定コピー数とは、前記コピー数のうち、標的の塩基配列の数が一定以上の精度で特定されていることを意味する。
 すなわち、実際にウェルに含まれている標的の塩基配列の数として既知ということができる。つまり、本願における特定コピー数は、従来の系列希釈により得られる所定のコピー数(算出推定値)よりも、数としての精度、信頼性が高く、特に、1,000以下の低コピー数領域であってもポアソン分布によらない制御された値となる。制御された値は、概ね、不確かさを表す変動係数CVが平均コピー数xに対し、CV<1/√xもしくはCV≦20%のどちらか値の大きさの中に収まっていることが好ましい。それゆえ、当該特定コピー数の標的の塩基配列を含むウェルを有するデバイスを用いることで、従来よりも正確に標的の塩基配列を有する試料の定性的、定量的な検査を行うことが可能となる。
 なお、ここで標的の塩基配列の数とその配列を有する核酸の分子数とが一致する場合には、「コピー数」と「分子数」は対応付けられる場合もある。
 具体的には、例えば、ノロウイルスの場合は、ウイルスの個数=1なら核酸分子数=1、コピー数=1で、GI期の酵母の場合は、酵母数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=1、コピー数=1で、G0/GI期のヒト細胞の場合は、ヒト細胞数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=2、コピー数=2である。
 さらに、標的の塩基配列を2箇所に導入したGI期の酵母の場合は、酵母数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=1、コピー数=2となる。
 また、本発明においては、増幅可能な試薬の特定コピー数は、増幅可能な試薬の絶対数と称することもある。
 増幅可能な試薬の特定コピー数は、1コピー以上1,000コピー以下が好ましく、100コピー以下が好ましく、20コピー以下がより好ましく、10コピー以下がさらに好ましい。
 増幅可能な試薬の特定コピー数は、異なる2種類以上の整数であることが好ましい。
 増幅可能な試薬の特定コピー数の組み合わせとしては、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の場合、1、3、5、7、9の場合、2、4、6、8、10の場合などが挙げられる。
 また、増幅可能な試薬の特定コピー数の組み合わせは、例えば、1、10、100、1,000の4水準としてもよい。複数の異なる特定コピー数の組み合わせによる本発明のデバイスを用いて、検量線の作成を行うことができる。
 ただし、増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在する場合には、各ウェル内に含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数は同一であればよい。
 増幅可能な試薬の特定コピー数が同一であるとは、デバイスに増幅可能な試薬を充填する際に生じる増幅可能な試薬の数のばらつきが許容範囲内であることを意味する。増幅可能な試薬の数のばらつきが許容範囲内にあるか否かについては、以下に示す不確かさの情報に基づいて判断することができる。
 増幅可能な試薬の特定コピー数に関する情報としては、デバイスにおける増幅可能な試薬に関わる情報であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不確かさの情報、後述する担体の情報、増幅可能な試薬の情報などが挙げられる。
 「不確かさ」とは、「測定の結果に付随した、合理的に測定量に結びつけられ得る値のばらつきを特徴づけるパラメータ」であるとISO/IEC Guide99:2007[国際計量計測用語-基本及び一般概念並びに関連用語(VIM)]に定義されている。
 ここで、「合理的に測定量に結びつけられ得る値」とは、測定量の真の値の候補を意味する。即ち、不確かさとは、測定対象の製造に係る操作、機器などに起因する測定結果のばらつきの情報を意味する。不確かさが大きいほど、測定結果として予想されるばらつきが大きくなる。
 不確かさとしては、例えば、測定結果から得られる標準偏差であってもよく、真の値が所定の確率以上で含まれている値の幅として表す信頼水準の半分の値としてもよい。
 不確かさを算出する方法としては、Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement(GUM:ISO/IEC Guide98-3)、及びJapan Accreditation Board Note 10 試験における測定の不確かさに関するガイドラインなどに基づき算出することができる。不確かさを算出する方法としては、例えば、測定値などの統計を用いたタイプA評価法と、校正証明書、製造者の仕様書、公表されている情報などから得られる不確かさの情報を用いたタイプB評価法の2つの方法を適用することができる
 不確かさは、操作及び測定などの要因から得られる不確かさを全て標準不確かさに変換することにより、同じ信頼水準で表現することができる。標準不確かさとは、測定値から得られた平均値のばらつきを示す。
 不確かさを算出する方法の一例としては、例えば、不確かさを引き起こす要因を抽出し、それぞれの要因の不確かさ(標準偏差)を算出する。さらに、算出したそれぞれの要因の不確かさを平方和法により合成し、合成標準不確かさを算出する。合成標準不確かさの算出において、平方和法を用いるため、不確かさを引き起こす要因の中で不確かさが十分に小さい要因については無視することができる。
 さらに、本発明のデバイスにおいては、不確かさの情報としては、ウェル内に充填される増幅可能な試薬の変動係数を用いてもよい。
 変動係数とは、細胞を凹部に充填する際に生じる各凹部に充填される細胞数(又は、増幅可能な試薬の数)のばらつきの相対値を意味する。即ち、変動係数とは、凹部に充填した細胞(又は、増幅可能な試薬)の数の充填精度を意味する。変動係数とは、標準偏差σを平均値xで除した値である。ここでは、標準偏差σを平均コピー数(平均充填コピー数)xで除した値を変動係数CVとすると、下記式1の関係式になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 一般的に、細胞(又は、増幅可能な試薬)は分散液中でポアソン分布のランダムな分布状態を取っている。そのため、段階希釈法、即ち、ポアソン分布におけるランダムな分布状態では、標準偏差σは、平均コピー数xと下記式2の関係式を満たすとみなすことができる。これより、細胞(又は、増幅可能な試薬)の分散液を段階希釈法により希釈した場合、標準偏差σと平均コピー数xとから平均コピー数xの変動係数CV(CV値)を、上記式1及び式2から導出された下記式3を用いて求めると、表1及び図1に示すようになる。なお、ポアソン分布に基づくばらつきを持ったコピー数の変動係数のCV値は図1から求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1及び図1の結果から、例えば、ウェルに100コピー数の増幅可能な試薬を段階希釈法により充填する場合には、最終的に反応溶液中に充填される増幅可能な試薬のコピー数はその他の精度を無視しても、少なくとも10%の変動係数(CV値)を持つことがわかる。
 増幅可能な試薬のコピー数としては、変動係数のCV値と、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たすことが好ましく、CV<1/2√xを満たすことがより好ましい。
 不確かさの情報としては、増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在し、ウェルに含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数に基づく、デバイス全体としての不確かさの情報を有することが好ましい。
 不確かさを引き起こす要因としてはいくつか考えられ、例えば、目的の増幅可能な試薬を細胞に導入して当該細胞を計数及び分注して作製する場合には、細胞内の増幅可能な試薬の数(例えば、細胞の細胞周期など)、細胞をデバイスに配置する手段(インクジェット装置、又はその装置の動作のタイミングなどの装置における各部位の動作による結果を含む。例えば、細胞懸濁液を液滴化した時の液滴に含まれる細胞数など)、細胞がデバイスの適切な位置に配置された頻度(例えば、ウェル内に配置された細胞数など)、細胞が細胞懸濁液中で破壊されることにより増殖可能な試薬が細胞懸濁液中に混入することによるコンタミネーション(夾雑物の混入、以下、「コンタミ」と記載することがある)などが挙げられる。
 増幅可能な試薬の情報としては、例えば、増幅可能な試薬の数に関する情報としては、デバイスに含まれる増幅可能な試薬の数の不確かさの情報などが挙げられる。
<ウェル>
 ウェルは、その形状、数、容積、材質、色などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 ウェルの形状としては、核酸などを配することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平底、丸底、U底、V底等の凹部、基板上の区画などが挙げられる。
 ウェルの数は、少なくとも1つであり、2以上の複数であることが好ましく、5以上がより好ましく、50以上が更に好ましい。
 ウェルの数が1つであるものとしては、例えば、PCRチューブなどが挙げられる。
 ウェルの数が2以上であるものとしては、例えば、マルチウェルプレートが好適に用いられる。
 マルチウェルプレートとしては、例えば、24、48、96、384、又は1,536のウェルプレートが挙げられる。
 ウェルの容積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一般的な核酸検査装置に用いられる試料量を考慮すると、1μL以上1,000μL以下が好ましい。
 ウェルの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
 ウェルの色としては、例えば、透明、半透明、着色、完全遮光などが挙げられる。
 ウェルの濡れ性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、撥水性であることが好ましい。ウェルの濡れ性が、撥水性であると、ウェル内壁への増幅可能な試薬の吸着を低減化できる。また、ウェルの濡れ性が、撥水性であると、ウェル内の増幅可能な試薬及びプライマー、増幅試薬を溶液状態で移動することができる。
 ウェル内壁の撥水化の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ふっ素系樹脂被膜を形成する方法、ふっ素プラズマ処理、エンボス加工が挙げられる。特に、接触角が100°以上となる撥水化処理を施すことで、液体の取りこぼしによる増幅可能な試薬の減少及び不確かさ(又は変動係数)の増大を抑えることができる。
<基材>
 デバイスは、ウェルが基材に設けられたプレート状のものが好ましいが、8連チューブ等の連結タイプのウェルチューブであってもよい。
 基材としては、その材質、形状、大きさ、構造などについて特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックスなどが挙げられる。これらの中でも、プラスチックスが好ましい。
 プラスチックスとしては、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
 基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、板状、プレート状などが好ましい。
 基材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であっても複数層構造であっても構わない。
<識別手段>
 デバイスは、増幅可能な試薬の特定コピー数及びその不確かさの情報を識別可能な識別手段を有することが好ましい。
 識別手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メモリ、ICチップ、バーコード、QRコード(登録商標)、Radio Frequency Identifier(以下、「RFID」とも称することがある)、色分け、印刷などが挙げられる。
 識別手段を設ける位置及び識別手段の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 識別手段に記憶させる情報としては、増幅可能な試薬の特定コピー数及びその不確かさの情報以外にも、例えば、分析結果(活性値、発光強度等)、増幅可能な試薬の数(例えば、細胞の数)、細胞の生死、特定塩基配列のコピー数、複数のウェルのうちどのウェルに増幅可能な試薬が充填されているのか、増幅可能な試薬の種類、測定日時、測定者の氏名などが挙げられる。
 識別手段に記憶された情報は、各種読取手段を用いて読み取ることができ、例えば、識別手段がバーコードであれば読取手段としてバーコードリーダーが用いられる。
 識別手段に情報を書き込む方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、手入力、ウェルに増幅可能な試薬を分注する際に増幅可能な試薬の個数を計数する液滴形成装置から直接データを書き込む方法、サーバに保存されているデータの転送、クラウドに保存されているデータの転送などが挙げられる。
<その他の部材>
 その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、密閉部材などが挙げられる。
-密閉部材-
 デバイスは、ウェルへの異物混入は充填物の流出などを防ぐために、密閉部材を有することが好ましい。
 密閉部材としては、少なくとも1つのウェルを密閉可能であり、1つ1つのウェルを個別に密閉乃至開封できるように、切り取り線により切り離し可能に構成することが好ましい。
 密閉部材の形状としては、ウェル内壁径と一致するキャップ状、又はウェル開口部を被覆するフィルム状であることが好ましい。
 密閉部材の材質としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。
 密閉部材としては、全てのウェルを一度に密閉可能なフィルム状であることが好ましい。また、使用者の誤使用を低減化できるように再開封が必要なウェルと不必要なウェルとの接着強度が異なるように構成されていることが好ましい。
 前記ウェルは、プライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
 プライマーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、鋳型DNAに特異的な18塩基~30塩基の相補的塩基配列を持つ合成オリゴヌクレオチドであり、増幅したい領域を挟むようにフォワードプライマーとリバースプライマーとの2か所(一対)設定される。
 増幅試薬としては、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、例えば、酵素としてDNAポリメラーゼ、基質として4種の塩基(dGTP、dCTP、dATP、dTTP)、Mg2+(2mMの塩化マグネシウム)、最適pH(pH7.5~9.5)を保持するバッファーなどが挙げられる。
 デバイスは、増幅可能な試薬が0コピーのネガティブコントロールのウェル、増幅可能な試薬が10コピー以上のポジティブコントロールのウェルを有していることが好ましい。
 ネガティブコントロールで検出が検知されたとき、及びポジティブコントロールで不検出が検知されたときは、検出系(試薬や装置)に異常があることが示唆される。ネガティブコントロール及びポジティブコントロールを設けておくことにより、問題が生じたときにユーザーは直ちにそれに気づくことができ、測定を中止して問題がどこにあるかの点検を行うことができる。
 前記ウェル内の増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬の状態は、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶液又は固体のいずれかの状態であってもよい。使用性の観点からは、特に、溶液状態であることが好ましい。溶液状態であると、使用者はすぐに試験に用いることができる。輸送上の観点からは、特に、固体状態であることが好ましく、乾燥状態がより好ましい。固体乾燥状態であると、分解酵素等による増幅試薬可能な試薬の分解の反応速度を低減化することができ、増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬の保存性を向上させることができる。
 また、固体乾燥状態のデバイスの使用直前に、バッファーや水に溶解させることで、すぐに反応液として用いることができるよう、適正量の増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬が充填されていることが望ましい。
 乾燥方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、凍結乾燥、加熱乾燥、熱風乾燥、真空乾燥、蒸気乾燥、吸引乾燥、赤外線乾燥、バレル乾燥、スピン乾燥などが挙げられる。
 ここで、図2は、本発明のデバイス1の一例を示す斜視図である。図3は、図2のデバイス1の側面図である。デバイス1は、基材2に複数のウェル3が設けられており、ウェル3内(ウェルを構成するウェル壁面で囲まれる内側の空間領域)に増幅可能な試薬としての核酸4が特定コピー数で充填されている。このデバイス1は増幅可能な試薬の特定コピー数及び当該増幅可能な試薬の特定コピー数の不確かさの情報が関連付けられている。なお、図2及び図3はデバイス1が、密閉部材5にてウェル3の開口部が被われている例を示している。
 例えば、図2及び図3に示すように、各ウェル3に充填する試薬の数とその数の不確かさ(確からしさ)の情報、もしくはこれらの情報と関連付けられた情報を記憶するICチップまたはバーコード(識別手段6)が、密閉部材5と基材2との間で且つウェルの開口部以外の位置に配置されている。これは、識別手段の意図しない改変等を防止するのに好適である。
 また、デバイスが識別手段を有することで、識別手段を有しない一般のウェルプレートとの区別可能である。このため、取り違えを防止することが可能である。
 図4は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の一例を示す図である。図4中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表す。図4中の数字が記載していないウェルは試料やコントロール測定用のウェルである。
 図5は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の他の一例を示す図である。図5中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表す。図5中の数字が記載していないウェルは試料やコントロール測定用のウェルである。
 増幅可能な試薬は核酸であることが好ましい。核酸が細胞の核中に組み込まれていることが好ましい。
-核酸-
 核酸とは、プリン又はピリミジンから導かれる含窒素塩基、糖、及びリン酸が規則的に結合した高分子の有機化合物を意味し、核酸の断片、あるいはこれら核酸又はその断片のアナログなども含まれる。
 核酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DNA、RNA、cDNAなどが挙げられる。
 核酸又は核酸断片としては、生物から得られる天然物又はそれらの加工物であってもよく、また、遺伝子組換技術を利用して製造されたもの、化学的に合成された人工合成核酸などでもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。人工合成核酸とすることにより、不純物が少なくなり、低分子化することが可能となるため、初期反応効率を向上させることができる。
 なお、人工合成核酸としては、天然に存在するDNA又はRNAと同様の構成成分(塩基、デオキシリボース、リン酸)からなる核酸を人工的に合成した核酸を意味する。人工合成核酸としては、例えば、タンパク質をコードする塩基配列を有する核酸に限らず、任意の塩基配列を有する核酸を含む。
 核酸又は核酸断片のアナログとしては、核酸又は核酸断片に非核酸成分を結合させたもの、核酸又は核酸断片を蛍光色素や同位元素等の標識剤で標識したもの(例えば、蛍光色素や放射線同位体で標識されたプライマーやプローブ)、核酸又は核酸断片を構成するヌクレオチドの一部の化学構造を変化させた人工核酸(例えば、PNA、BNA、LNAなど)。
 核酸の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二本鎖核酸、一本鎖核酸、部分的に二本鎖又は一本鎖核酸などが挙げられ、環状又は直鎖状のプラスミドも使用することができる。
 また、核酸は修飾又は変異されていてもよい。
 核酸は、標的の塩基配列を有することが好ましい。特定とは、特に定められていることを意味する。
 標的の塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感染症検査に用いられる塩基配列、自然界には存在しない非天然の塩基配列、動物細胞由来の塩基配列、植物細胞由来の塩基配列、真菌の細胞由来の塩基配列、細菌由来の塩基配列、ウイルス由来の塩基配列などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 非天然の塩基配列を用いる場合、GC含有率が標的の塩基配列の30%以上70%以下であることが好ましく、GC含量が一定であることが好ましい(例えば、配列番号1など参照)。
 標的の塩基配列の塩基長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20塩基対(又はmer)以上10,000塩基対(又はmer)以下の塩基長などが挙げられる。
 感染症検査に用いられる塩基配列を用いる場合、その感染症特有の塩基配列を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公定法や通知法で指定されている塩基配列を含んでいることが好ましい(例えば、配列番号2及び3など参照)。
 核酸としては、使用する細胞由来の核酸であってもよく、遺伝子導入により導入された核酸であってもよい。核酸として、遺伝子導入により導入された核酸、及びプラスミドを使用する場合は、1細胞に1コピーの核酸が導入されていることを確認することが好ましい。1コピーの核酸が導入されていることの確認方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、PCR法、サザンブロット法などを用いて確認することができる。
 遺伝子導入により導入される標的の塩基配列を有する核酸の種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。なお、遺伝子導入により導入される核酸の数が1種類の場合にも、目的に応じてタンデムに同様の塩基配列を導入してもよい。
 遺伝子導入の方法としては、標的の核酸配列が狙いの場所に狙いのコピー数導入できれば特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、相同組換え、CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1、TALEN、Zinc finger nuclease、Flip-in、Jump-inなどが挙げられる。これらの中でも、酵母菌の場合は、効率の高さ、及び制御のしやすさの点から、相同組換えが好ましい。
-担体-
 増幅可能な試薬は、担体に担持された状態で扱われることが好ましい。なお、増幅可能な試薬が核酸である場合には、核酸が粒子形状をした担体(担体粒子)に担持(より好ましくは内包)されている態様などが好ましい。
 担体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細胞、樹脂、リポソーム、マイクロカプセルなどが挙げられる。
--細胞--
 細胞は、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を有し、生物体を形成する構造的及び機能的単位を意味する。
 細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真核細胞、原核細胞、多細胞生物細胞、単細胞生物細胞を問わず、すべての細胞について使用することができる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 真核細胞としては、特に制限はなく、目的応じて適宜選択することができ、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、真菌、藻類、原生動物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、動物細胞、真菌が好ましい。
 接着性細胞としては、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、組織や器官から直接採取した初代細胞を何代か継代させたものでもよく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分化した細胞、未分化の細胞などが挙げられる。
 分化した細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞;星細胞;クッパー細胞;血管内皮細胞;類道内皮細胞、角膜内皮細胞等の内皮細胞;繊維芽細胞;骨芽細胞;砕骨細胞;歯根膜由来細胞;表皮角化細胞等の表皮細胞;気管上皮細胞;消化管上皮細胞;子宮頸部上皮細胞;角膜上皮細胞等の上皮細胞;乳腺細胞;ペリサイト;平滑筋細胞、心筋細胞等の筋細胞;腎細胞;膵ランゲルハンス島細胞;末梢神経細胞、視神経細胞等の神経細胞;軟骨細胞;骨細胞などが挙げられる。
 未分化の細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞;単分化能を有する血管内皮前駆細胞等の単能性幹細胞;iPS細胞などが挙げられる。
 真菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カビ、酵母菌などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞周期を調節することができ、1倍体を使用することができる点から、酵母菌が好ましい。
 細胞周期とは、細胞が増えるとき、細胞分裂が生じ、細胞分裂で生じた細胞(娘細胞)が再び細胞分裂を行う細胞(母細胞)となって新しい娘細胞を生み出す過程を意味する。
 酵母菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、G0/G1期に同調して同調培養され、G1期で固定されているものが好ましい。
 また、酵母菌としては、例えば、細胞周期をG1期に制御するフェロモン(性ホルモン)の感受性が増加したBar-1欠損酵母が好ましい。酵母菌がBar-1欠損酵母であると、細胞周期が制御できていない酵母菌の存在比率を低くすることができるため、ウェル内に収容された細胞の特定の核酸の数の増加等を防ぐことができる。
 原核細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真正細菌、古細菌などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 細胞としては、死細胞が好ましい。死細胞であると、分取後に細胞分裂が起こることを防ぐことができる。
 細胞としては、光を受光したときに発光可能な細胞であることが好ましい。光を受光したときに発光可能な細胞であると、細胞の数を高精度に制御してウェル内に着弾させることができる。
 受光とは、光を受けることを意味する。
 光学センサとは、人間の目で見ることができる可視光線と、それより波長の長い近赤外線や短波長赤外線、熱赤外線領域までの光のいずれかの光をレンズで集め、対象物である細胞の形状などを画像データとして取得する受動型センサを意味する。
--光を受光したときに発光可能な細胞--
 光を受光したときに発光可能な細胞としては、光を受光したときに発光可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、蛍光色素によって染色された細胞、蛍光タンパク質を発現した細胞、蛍光標識抗体により標識された細胞などが挙げられる。
 細胞における蛍光色素による染色部位、蛍光タンパク質の発現部位、又は蛍光標識抗体による標識部位としては、特に制限はなく、細胞全体、細胞核、細胞膜などが挙げられる。
--蛍光色素--
 蛍光色素としては、例えば、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類が好ましく、エオシン、エバンスブルー、トリパンブルー、ローダミン6G、ローダミンB、ローダミン123がより好ましい。
 蛍光色素としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、商品名:EosinY(和光純薬工業株式会社製)、商品名:エバンスブルー(和光純薬工業株式会社製)、商品名:トリパンブルー(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミン6G(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミンB(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミン123(和光純薬工業株式会社製)などが挙げられる。
--蛍光タンパク質--
 蛍光タンパク質としては、例えば、Sirius、EBFP、ECFP、mTurquoise、TagCFP、AmCyan、mTFP1、MidoriishiCyan、CFP、TurboGFP、AcGFP、TagGFP、Azami-Green、ZsGreen、EmGFP、EGFP、GFP2、HyPer、TagYFP、EYFP、Venus、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS-CFP、Dendra2、Kaede、EosFP、KikumeGRなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--蛍光標識抗体--
 蛍光標識抗体としては、蛍光標識されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CD4-FITC、CD8-PEなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 細胞の体積平均粒径としては、遊離状態において、30μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、7μm以下が特に好ましい。体積平均粒径が、30μm以下であれば、インクジェット法やセルソーターなどの液滴吐出手段に好適に用いることができる。
 細胞の体積平均粒径としては、例えば、下記の測定方法で測定することができる。
 作製した染色済み酵母分散液から10μL取り出してPMMA製プラスチックスライドに載せ、自動セルカウンター(商品名:Countess Automated Cell Counter、invitrogen社製)を用いることにより体積平均粒径を測定することができる。なお、細胞数も同様の測定方法により求めることができる。
 細胞懸濁液における細胞の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5×10個/mL以上5×10個/mL以下が好ましく、5×10個/mL以上5×10個/mL以下がより好ましい。細胞数が、5×10個/mL以上5×10個/mL以下であると、吐出した液滴中に細胞を確実に含むことができる。細胞数としては、体積平均粒径の測定方法と同様にして、自動セルカウンター(商品名:Countess Automated Cell Counter、invitrogen社製)を用いて測定することができる。
 核酸を有する細胞の細胞数は、複数であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
-樹脂-
 樹脂としては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を担持することができれば、その材質、形状、大きさ、構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
-リポソーム-
 リポソームとは、脂質分子を含む脂質二重層から形成される脂質小胞体であり、具体的には、脂質分子の疎水性基と親水性基の極性に基づいて生じる脂質二重層により外界から隔てられた空間を有する閉鎖された脂質を含む小胞体を意味する。
 リポソームは、脂質を用いた脂質二重膜で形成される閉鎖小胞体であり、その閉鎖小胞の空間内に水相(内水相)を有する。内水相には、水等が含まれる。リポソームはシングルラメラ(単層ラメラ、ユニラメラ、二重層膜が一重)であっても、多層ラメラ(マルチラメラ、タマネギ状の構造をした多数の二重層膜で、個々の層は水様の層で仕切られている)であってもよい。
 リポソームとしては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することのできるリポソームが好ましく、その形態は特に限定されない。「内包」とは、リポソームに対して核酸が内水相および膜自体に含まれる形態をとることを意味する。例えば、膜で形成された閉鎖空間内に核酸を封入する形態、膜自体に内包する形態などが挙げられ、これらの組合せでもよい。
 リポソームの大きさ(平均粒子径)は、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができれば特に限定されないが、球状またはそれに近い形態をとることが好ましい。
 リポソームの脂質二重層を構成する成分(膜成分)は、脂質から選ばれる。脂質として、水溶性有機溶媒及びエステル系有機溶媒の混合溶媒に溶解するものであれば任意に使用することができる。脂質として、具体的には、リン脂質、リン脂質以外の脂質、コレステロール類及びそれらの誘導体等が挙げられる。これらの成分は、単一種又は複数種の成分から構成されてよい。
-マイクロカプセル-
 マイクロカプセルとは、壁材と中空構造とを有する微小な粒体を意味し、中空構造に増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができる。
 マイクロカプセルとしては、特に制限はなく、適宜目的に応じて、壁材、大きさ等を選択することができる。
 マイクロカプセルの壁材としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素、ポリ尿素-ポリウレタン樹脂、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシリ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 マイクロカプセルの大きさとしては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 マイクロカプセルの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、in-situ法、界面重合法、コアセルベーション法などが挙げられる。
 試料充填用ウェルは、プライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
 プライマーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、鋳型DNAに特異的な18塩基~30塩基の相補的塩基配列を持つ合成オリゴヌクレオチドであり、増幅したい領域を挟むようにフォワードプライマーとリバースプライマーとの2か所(一対)設定される。
 増幅試薬としては、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、例えば、酵素としてDNAポリメラーゼ、基質として4種の塩基(dGTP、dCTP、dATP、dTTP)、Mg2+(2mMの塩化マグネシウム)、最適pH(pH7.5~9.5)を保持するバッファーなどが挙げられる。
 また、増幅可能な試薬の塩基配列は、検査対象の塩基配列とは異なっていてもよい。検査対象と増幅可能な試薬との増幅反応を同じウェル中で行う上で、好ましい態様といえる。
 増幅可能な試薬の塩基配列と検査対象の塩基配列とが異なることにより、試料充填用ウェルにも、検査対象を増幅するプライマー対、及び増幅可能な試薬を増幅するプライマー対を導入する態様が好ましい。
 本発明のデバイスとして、試料充填用ウェルとは別のウェルに、検査対象の塩基配列と同じ塩基配列のポジティブコントロールが所定量充填された態様も含む。ここで、所定量とは、十分に検出可能な量であるとよい。別のウェルに、ポジティブコントロールを充填することで、ポジティブコントロールの増幅が認められれば、表2における上記(1)と上記(2)の場合の判定が正しいことをより保証することができる。
 本発明のデバイスは、少なくとも1つの試料充填用ウェルを有し、識別手段、基材を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有する。
 本発明では、プレートには、試料充填用に使用するウェル以外にも、以下で記載するポジティブコントロールを充填するウェルを配してもよく、以下では、試料充填用ウェルを含むウェル全般について説明する。
 本発明の検出判定用デバイスは、特に、ウイルス、細菌、又は食肉の動物種判定を検査対象とする遺伝学的検査に好適に用いられる。
 ここで、図6は、本発明のデバイスの一例を示す斜視図である。図7は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。図8は、図7のデバイスの側面図である。
 デバイス1は、基材2に複数のウェル3が設けられており、ウェル3内(ウェルを構成するウェル壁面で囲まれる内側の空間領域)に増幅可能な試薬としての核酸4が特定コピー数で充填されている。このデバイス1は増幅可能な試薬の絶対数及び当該増幅可能な試薬の絶対数の不確かさの情報が関連付けられている。なお、図7及び図8はデバイス1が、密閉部材5にてウェル3の開口部が被われている例を示している。
 例えば、図7及び図8に示すように、各ウェル3に充填する試薬の数とその数の不確かさ(確からしさ)の情報、もしくはこれらの情報と関連付けられた情報を記憶するICチップ又はバーコード(識別手段6)が、密閉部材5と基材2との間で且つウェルの開口部以外の位置に配置されている。これは、識別手段の意図しない改変等を防止するのに好適である。
 また、デバイスが識別手段を有することで、識別手段を有しない一般のウェルプレートとの区別可能である。このため、取り違えを防止することが可能である。
 図9は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。この図9のデバイスでは、増幅可能な試薬のコピー数水準が1、2、3、4、5の5水準設けられている。
 図10は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の一例を示す図である。図10中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表す。図10中の数字が記載していないウェルには、例えば、ポジティブコントロールを充填してもよい。
 図11は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの位置の他の一例を示す図である。図11中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表す。図11中の数字が記載していないウェルには、例えば、ポジティブコントロールを充填してもよい。
 ここで、本発明の検出判定用デバイスを用いる検出判定方法と、当該検出判定方法に好適に用いることができる検出判定装置及び検出判定プログラムについて、詳細に説明する。
[検出判定方法、検出判定装置、及び検出判定プログラム]
 検出判定方法は、試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定方法であって、増幅可能な試薬は、特定コピー数であり、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を含み、増幅可能な試薬の増幅結果、及び検査対象の増幅結果を取得する、取得工程と、増幅可能な試薬の増幅結果と検査対象の増幅結果とを分析する、分析工程とを含むことがより好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。
 検出判定装置は、試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定装置であって、増幅可能な試薬は、特定コピーであり、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定手段を有し、増幅可能な試薬の増幅結果、及び検査対象の増幅結果を取得する、取得手段と、増幅可能な試薬の増幅結果と検査対象の増幅結果とを分析する、分析手段とを有することがより好ましく、更に必要に応じてその他の手段を有する。
 検出判定プログラムは、試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定プログラムであって、増幅可能な試薬は、特定コピー数であり、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、処理をコンュータに実行させることが好ましい。
 検出判定装置における制御部等が行う制御は、検出判定方法を実施することと同義であるので、検出判定装置の説明を通じて検出判定方法の詳細についても明らかにする。また、検出判定プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、検出判定装置として実現させることから、検出判定装置の説明を通じて検出判定プログラムの詳細についても明らかにする。
 検出判定方法、検出判定装置、及び検出判定プログラムは、本発明では、一定の精度で特定のコピー数の増幅可能な試薬を各ウェルに一定以上の変動係数で分注したデバイスを用いることを前提とする。デバイスについての詳しい説明は、以下で記載する。
 本発明のデバイスを用いて、試料中の検査対象を検出することにより、試料に含まれる検査対象の検出において、特にこの検査対象が低コピー数である場合であっても、偽陰性の判定をより確実に回避することができる。
 また、本発明によれば、陰性との判定結果となった場合には、検査対象が存在するとしても、少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であることを保証する。つまり、本発明は、検査対象が存在しなかったという曖昧な「陰性」という判定結果に対し、量的な観点からも保証している。
 本発明に係る検出判定は、低コピー数の検査対象を含む試料に対し、より効果を発揮するものである。例えば、検査対象の特定コピー数は200以下が好ましく、100以下がより好ましく、10以下が特に好ましい。即ち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の場合、特に好ましい。検査対象としては、現在の技術で増幅可能である点から核酸が好ましい。
-判定工程及び判定部-
 判定工程は、特定コピー数の増幅可能な試薬を用い、増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する工程であり、判定部により実施される。
 上記特許文献4又は5に記載のように、コントロールに用いる参照用DNAのコピー数が特定できていない場合には、例えば、検査対象の増幅結果及び増幅可能な試薬の増幅結果から、検査対象の検出について判定すると、下記表2で示されるような結果となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表2で示されるように、増幅反応結果には、(1)試料中の核酸、及び増幅可能な試薬である参照用の核酸の両方に増幅が認められる場合と、(2)増幅可能な試薬である参照用の核酸には増幅が認められ、試料中の核酸には増幅が認められない場合と、(3)試料中の核酸には増幅が認められ、増幅可能な試薬である参照用の核酸には増幅が認められない場合と、(4)試料中の核酸、及び増幅可能な試薬である参照用の核酸の両方に増幅が認められない場合の4通りのパターンが存在する。
 表2で示されるように、増幅可能な試薬のコピー数が特定できていない場合には、上記(1)から(4)の結果に対し、以下のように判定できる。
 (1)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められているため、PCR反応による実験が成功したことが確認できる。さらに、試料中の核酸に増幅が認められているため、試料中に検査対象である核酸が存在していることが確認できる。
 (2)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められているため、PCR反応による実験が成功したことが確認できる。しかし、試料中の核酸に増幅が認められないため、試料中に検査対象である核酸が存在していないと一般には判断される。ただし、増幅可能な試薬である参照用の核酸のコピー数が特定できていないので、試料中に検査対象である核酸が本当に存在していないのか(陰性)、それとも存在するが試料中の検査対象である核酸が微量なため実験では判別できず陰性と誤って判定したのか(偽陰性)、いずれの場合であるか特定できない。特に、核酸のコピー数が低コピー数である場合には、この陰性か偽陰性かの判断はより困難となる。
 (3)及び(4)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められないことから、何らかの原因(例えば、反応温度条件、増幅可能な試薬の調製、サーマルサイクラー、及びリアルタイムPCR装置の設定など)によりPCR反応が進行しなかったこと、又は増幅可能な試薬のコピー数が検出限界値に対して不十分であったことなどが想定され、「PCR反応系や増幅可能な試薬のコピー数を見直す必要あり」と判定される。増幅可能な試薬のコピー数が特定できていない場合には、コピー数のばらつきが大きいため、検出限界値以上のコピー数である確率が低下し、必然的に(3)及び(4)の試験結果となる頻度が増大する。そのため、増幅可能な試薬のコピー数が特定できていない場合には、検出限界値よりも2~3倍程度多いコピー数で試験を行うこと必要がある。
 一方、本発明のように、増幅可能な試薬である参照用の核酸のコピー数が特定できている場合、即ち特定コピー数である場合には、例えば、検査対象の増幅結果及び増幅可能な試薬の増幅結果から、検査対象の検出について判定すると、下記表3で示されるような結果となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表3で示されるように、増幅可能な試薬である参照用の核酸のコピー数が特定されている場合には、上記(1)から(4)の結果に対し、以下のように判定できる。
 (1)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められているため、PCR反応による実験が成功したことが確定できる。さらに、試料中の核酸に増幅が認められているため、試料中に検査対象である核酸が存在していることが確定できる。核酸のコピー数が低コピー数の場合であっても、「陽性」との判定結果を保証することができる。
 (2)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められているため、PCR反応による実験が成功したことが確認できる。しかし、試料中の核酸に増幅が認められないため、試料中の核酸は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であると確定できる。即ち、試料中に検査対象である核酸は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果としては、検査対象は存在せずとの「陰性」又は「少なくとも特定コピー数未満」であると判定できる。上記表3において、(2)の場合には、陰性か偽陰性か特定できなかったのが、本発明による表3の結果では、増幅可能な試薬である参照用の核酸のコピー数が特定できているため、以上のように「陰性」又は「少なくとも特定コピー数未満」であると結論付けることが可能になる。
 本発明により、偽陰性をより確実に排除でき、陰性の判定精度をより向上させることができる。本発明は、偽陰性を低減化するとともに、少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であるとして「陰性」という判定結果を保証することができる。
 (3)及び(4)の場合は、増幅可能な試薬である参照用の核酸に増幅が認められないことから、何らかの原因(例えば、反応温度条件、増幅可能な試薬の調製、サーマルサイクラー、及びリアルタイムPCR装置の設定など)によりPCR反応が進行しなかったこと、又は増幅可能な試薬のコピー数が検出限界値に対して不十分であったことなどが想定され、「PCR反応系や増幅可能な試薬のコピー数を見直す必要あり」と判定される。
 検出判定方法において、コピー数による検出限界値が存在する場合、検査対象である核酸の検出限界値と、増幅可能な試薬である核酸の検出限界値とは同等であるとよい。
 それにより、増幅可能な試薬である参照用の核酸の増幅結果をもとに得られた検出限界値を使って、検査対象である核酸の検出限界値とみなすことができる。
 検出判定方法は、以下に記載のデバイスを用いて、検査対象である核酸、及び増幅可能な試薬である核酸の増幅反応を行うとよい。
 デバイスは、試料を充填する少なくとも1つの試料充填用ウェルを有し、試料充填用ウェルが特定コピー数の増幅可能な試薬を更に含み、増幅可能な試薬の特定コピー数が特定の自然数である。
 つまり、デバイスを用いて、試料を充填する試料充填用ウェルの中に増幅可能な試薬を充填し、検査対象、及び増幅可能な試薬を同じ試料充填用ウェルの中で増幅反応を行うとより好ましい。同じウェルの中で、検査対象と増幅可能な試薬との増幅反応を行うことで、これにより、反応条件のばらつきを抑制し、増幅結果の信頼性を高めることができる。
 また、検出判定方法において、検査対象と、増幅可能な試薬は、互いに異なる、塩基配列の核酸を用いて、増幅反応を行うとよい。
 更にまた、検出判定方法において、試料充填用ウェルとは別のウェルに、検査対象の塩基配列と同じ塩基配列のポジティブコントロールを一定量充填し、増幅反応を行うとよい。ここで、一定量とは、十分に検出可能な量であるとよい。
 別のウェルに、ポジティブコントロールを充填することで、ポジティブコントロールの増幅が認められれば、表3における上記(1)と上記(2)の場合の判定が正しいことをより保証することができる。
 なお、検出判定方法に用いるデバイスについては、以下で詳しく説明する。
-検出結果取得工程及び検出結果取得部-
 検出結果取得工程は、増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、検査対象である核酸の増幅結果とを取得する工程であり、検出結果取得部により実施される。
 検出結果取得部131は、PCR反応により得られた、増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、検査対象である核酸の増幅結果とを取得する。なお、かかる取得した増幅結果のデータは、検出結果データベース141に記憶される。
-検出結果分析工程及び検出結果分析部-
 検出結果分析工程は、取得した増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、取得した検査対象である核酸の増幅結果とを分析する工程であり、検出結果分析部により実施される。
 検出結果分析部132は、検出結果データベース141に記憶された増幅結果のデータを取得する。そして、そのデータをもとに、増幅可能な試薬である核酸について増幅が認められたか否か、検査対象である核酸について増幅が認められたか否かを分析する。
 検出判定プログラムによる処理は、検出判定装置を構成する制御部を有するコンピュータを用いて実行することができる。
 以下、検出判定装置のハードウェア構成、及び機能構成について説明する。
-検出判定装置のハードウェア構成-
 図12は、検出判定装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
 図12で示すように、検出判定装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、主記憶装置102、補助記憶装置103、出力装置104、入力装置105の各部を有する。これらの各部は、バス106を介してそれぞれ接続されている。
 CPU101は、種々の制御や演算を行う処理装置である。CPU101は、主記憶装置102などが記憶するOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、CPU101は、本実施例では、検出判定プログラムを実行することにより、検出判定装置100の制御部130として機能する。
 また、CPU101は、検出判定装置100全体の動作を制御する。なお、本実施例では、検出判定装置100全体の動作を制御する装置をCPU101としたが、これに限ることなく、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)などとしてもよい。
 検出判定プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置102や、補助記憶装置103などに記憶されていなくともよい。インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを介して、検出判定装置100に接続される他の情報処理装置などに検出判定プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。検出判定装置100がこれら他の情報処理装置から検出判定プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
 主記憶装置102は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
 主記憶装置102は、図示しない、ROM(Reed Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を有する。
 ROMは、BIOS(Basic Input/Output System)等の各種プログラムなどを記憶している。
 RAMは、ROMに記憶された各種プログラムがCPU101により実行される際に展開される作業範囲として機能する。RAMとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などが挙げられる。
 補助記憶装置103としては、各種情報を記憶できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置103は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
 出力装置104は、ディスプレイやスピーカーなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイが挙げられる。
 入力装置105は、検出判定装置100に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
 以上のようなハードウェア構成によって、検出判定装置100の処理機能を実現することができる。
-検出判定装置の機能構成-
 図13は、検出判定装置100の機能構成の一例を示す図である。
 この図13に示すように、検出判定装置100は、入力部110、出力部120、制御部130、記憶部140、を有する。
 制御部130は、検出結果取得部131と、検出結果分析部132と、判定部133と、を有する。制御部130は、検出判定装置100全体を制御する。
 記憶部140は、検出結果データベース141と、判定結果データベース142と、を有する。以下、「データベース」を「DB」と称することもある。
 検出結果取得部131は、PCR反応により得られた、増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、検査対象である核酸の増幅結果とを取得する。制御部130は、係る取得した増幅結果のデータを、検出結果DB141へ記憶する。
 検出結果分析部132は、記憶部140の検出結果DB141で記憶されている増幅結果のデータを用い、増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、検査対象である核酸の増幅結果とを分析する。
 判定部133は、検出結果分析部132での分析結果をもとに、以下の分類に該当する場合には、「陽性」、及び「陰性」と判定する。
 (1)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定する。
 (2)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する。
 なお、判定部133は、上記(1)及び(2)の判定を行う他に、更に上記表3の(3)や(4)に該当する場合について、実験失敗等の判定を行ってもよい。
 制御部130は、判定部133において行われた判定結果を、判定結果DB142へ記憶する。
 次に、検出判定プログラムの処理手順を示す。図14は、検出判定装置100の制御部130における検出判定プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
 ステップS101では、検出判定装置100の制御部130の検出結果取得部131は、PCR反応により得られた、増幅可能な試薬である核酸の増幅結果と、検査対象である核酸の増幅結果とを取得し、処理をS102に移行する。ステップS101では、制御部130は、検出結果取得部131で取得した増幅結果のデータを、記憶部140にある検出結果DB141へ記憶する。
 ステップS102では、検出判定装置100の制御部130の検出結果分析部132は、検出結果DB141に記憶された増幅結果のデータを取得する。そして、検出結果分析部132は、増幅可能な試薬である核酸について増幅が認められたか否か、検査対象である核酸について増幅が認められたか否か、それぞれの結果を分析し、処理をS103に移行する。
 ステップS103では、検出判定装置100の制御部130の判定部133は、検出結果分析部132での分析結果を用いて、増幅可能な試薬である核酸について増幅が認められた場合には、処理をS104に移行する。一方、増幅可能な試薬である核酸について増幅が認められない場合には、処理をS107に移行する。
 ステップS104では、判定部133は、検出結果分析部132での分析結果を用いて、検査対象である核酸について増幅が認められた場合には、処理をS105に移行する。
一方、検査対象である核酸について増幅が認められない場合には、処理をS106に移行する。
 ステップS105では、判定部133は、増幅可能な試薬である核酸が増幅され、かつ検査対象である核酸が増幅された結果をもとに、検査対象は存在、検出結果は陽性であるとの判定を行い、処理をS110に移行する。
 ステップS106では、判定部133は、増幅可能な試薬である核酸が増幅され、かつ検査対象である核酸が増幅されない結果をもとに、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定を行い、処理をS110に移行する。
 ステップS107では、判定部133は、検出結果分析部132での分析結果を用いて、検査対象である核酸について増幅が認められた場合には、処理をS108に移行する。
一方、検査対象である核酸について増幅が認められない場合には、処理をS109に移行する。
 ステップS108では、判定部133は、増幅可能な試薬である核酸が増幅されず、かつ検査対象である核酸が増幅された結果をもとに、検出結果は実験失敗(状況不明)との判定を行い、処理をS110に移行する。
 ステップS109では、判定部133は、増幅可能な試薬である核酸が増幅されず、かつ検査対象である核酸が増幅されない結果をもとに、検出結果は実験失敗との判定を行い、処理をS110に移行する。
 ステップS110では、制御部130は、判定部133により判定された結果を記憶部140の判定結果DB142に記憶し、本処理を終了する。
 なお、本発明では、上記ステップS105とステップS106の判定が行われればよく、増幅可能な試薬である核酸について増幅が認められない場合には、処理をS107に移行することなく、本処理を終了する態様でも構わない。
<第2実施形態>
 本発明のデバイスは、第1実施形態において、増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルと、増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるウェルと、を有する態様とすることもできる。
 第2実施態様は、従来の核酸試料の系列希釈法による検量線を用いた未知濃度試料の定量では、極微量核酸の定量精度が著しく低下してしまうという知見に基づくものである。
 増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルの変動係数のCV値は、前記特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、前記増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たし、CV<1/2√xを満たすことが好ましい。また、平均特定コピー数の値に関わらず、増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルの変動係数のCV値は、20%以下であること好ましく、10%以下がより好ましい。この範囲において、特定コピー数が100未満であっても高い精度で増幅可能な試薬を充填することができる。
 増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるウェルの変動係数のCV値は20%以下が好ましい。この範囲において、特定コピー数が100以上であっても高い精度で増幅可能な試薬を充填することができる。
 増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であって、特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たすことが好ましい。
 増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるウェルの変動係数のCV値は、20%以下であることが好ましい。
 これにより、デバイスは、図15に示す関係を満たす。
 図15は、特定コピー数(ウェルに充填された核酸のコピー数)と変動係数との関係について説明する図である。図15において、平均特定コピー数xと変動係数のCV値との関係式:及びCV=1/√x及びCV=1/2√xと、特定コピー数が100と、CV値20%とをそれぞれ示す。図15から、(1)増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であって、当該特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たす領域と、(2)増幅可能な試薬の平均特定コピー数が100以上であって、当該特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV>1/√xかつCV≦20%を満たす領域とが得られる。これにより、デバイスは、低コピー数から高コピー数の幅広い範囲において高い精度で測定することができる。
 ウェルの数が2以上であり、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数と、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数とが互いに異なる2水準以上であることが好ましく、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の場合、1、3、5、7、9の場合、2、4、6、8、10の場合などが挙げられる。
 ウェルの数が2以上であり、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N1であり、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N2である、(ただし、N1及びN2は互いに連続した整数である)ことが好ましく、例えば、1、10、100、1,000の場合、100、1,000、10,000、100,000、1,000,000の場合などが挙げられる。これにより、デバイスは、低コピー数から高コピー数までの広い範囲における検量線の作成が容易に行える。
 図16は、本発明のデバイスの他の一例を示す斜視図である。この図16のデバイスでは、増幅可能な試薬のコピー数水準が10、10、10、10、10の5水準設けられている。
 図17は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの配置の一例を示す図である。図17中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表し、1、2、3、10、50の特定コピー数が100未満のウェルと、10、10、10、10、10の特定コピー数100以上のウェルが設けられている。図17中の数字が記載していないウェルは試料やコントロール測定用のウェルである。
 図18は、本発明のデバイスの増幅可能な試薬を充填するウェルの配置の他の一例を示す図である。図18中のウェル内の数字は増幅可能な試薬の特定コピー数を表し、1、3、5、10、50の特定コピー数が100未満のウェルと、10、10、10、10、10の特定コピー数100以上のウェルが設けられている。図18中の数字が記載していないウェルは試料やコントロール測定用のウェルである。
 第2実施形態におけるデバイスの製造方法としては、以下の「希釈法による増幅可能な試薬の調製」と「吐出法による増幅可能な試薬の調製」とがあり、1つのプレート内において、両者を同時に行ってもよく、順次別々に行ってもよい。
[希釈法による増幅可能な試薬の調製]
 1つのウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上の場合には増幅可能な試薬を希釈法により調製することが好ましい。この場合、増幅可能な試薬の特定コピー数は、100以上であり、100~1010が好ましい。
 希釈法としては、試料調製手段によって系列希釈を作製する方法などが挙げられる。
 試料調製手段としては、例えば、ピペットを用いたマニュアル操作、マイクロピペッター(エッペンドルフ株式会社製)、ピペットマン(エッペンドルフ株式会社製)などが挙げられる。
<<吐出法による増幅可能な試薬の調製>>
 1つのウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満の場合には増幅可能な試薬を吐出法により調製することが好ましい。この場合、増幅可能な試薬の特定コピー数は、100未満であり、50以下が好ましく、10以下がより好ましく、5以下が更に好ましい。
 吐出法としては、例えば、インクジェット吐出法、セルソーター、又はフローサイトメーターなどが挙げられる。吐出法による増幅可能な試薬の調製については、後述する「デバイスの製造方法」における方法を同様の方法を用いることができる。
 本発明のデバイスを第2実施形態とすることにより、低コピー数から高コピー数の幅広い範囲において高い精度で測定することができるデバイスを提供することができる。
<第3実施形態>
 本発明のデバイスは、第1実施形態において、増幅可能な試薬をノロウイルスゲノムの塩基配列の一部の核酸に変更したウェルを少なくとも1つ有する態様とすることもできる。
 第3実施態様は、従来のデバイスでは、ウェルに含まれるノロウイルスの核酸のコピー数が特定されていないため、増幅反応に供しても、そのノロウイルスの核酸の増幅結果の信頼性が低いという知見に基づくものである。
 本発明のデバイスは、一定の精度で特定コピー数のノロウイルスの核酸が各ウェルに一定以上の充填精度で配されている。
 本発明のデバイスは、ウェルに含まれるノロウイルスの核酸のコピー数が特定数であるため、偽陰性の判定をより確実に回避でき、陰性の判定精度をより向上させた定性検査に用いることができる。つまり、本発明のデバイスは、陽性又は陰性の正確な定性検査に用いることができる。また、本発明のデバイスは、ウェルに含まれるノロウイルスの核酸のコピー数が特定数であるため、試料に含まれるノロウイルスの正確な定量検査に用いることができる。
<<ノロウイルスの核酸>>
 ウェルは、特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む。
 ノロウイルスの核酸としては、担体に含まれていることが好ましい。
 担体としては、例えば、細胞、ファージ、ウイルスが挙げられる。
 細胞としては、例えば、酵母菌、動物、植物が挙げられる。
 尚、細胞については、下記「-細胞-」の項に記載の内容を参照することができる。
 ノロウイルスとしては、生物から採取されたノロウイルスでもよいし、ノロウイルスの感染者より排泄された糞便、吐物などからから採取されたノロウイルスでもよい。
 生物としては、例えば、二枚貝などが挙げられる。
 二枚貝としては、例えば、カキ、アサリ、シジミなどが挙げられる。
 ノロウイルスとしては、GI型、GII型、GIII型、GIV型、及びGV型が知られている。また、ヒトに感染する可能性があるのは、GI型、及びGII型であることが知られている。このことから、前記ウェルに含まれる、特定コピー数の核酸のノロウイルスとしては、GI型を発現する核酸、及びGII型を発現する核酸の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
 ノロウイルスは、遺伝子配列として、プラス鎖の一本鎖RNAからなる核酸を有する。ノロウイルスの核酸は、修飾又は変異されていてもよい。
 核酸は、ウェル内で剥き出しの状態でもよいし、担体に担持された状態でもよいが、担体に担持された状態が好ましい。
 担体としては、核酸を担持することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細胞、リポソーム、マイクロカプセル、ファージ、ウイルスなどが挙げられる。これらの中でも、細胞が好ましい。
 細胞自身の核酸の中に、ノロウイルスの核酸から抽出した塩基配列の一部をRNA、及びDNAとして遺伝子導入した後、1担体中に1核酸を有することから、遺伝子導入した前記担体の数を測定することにより、ノロウイルスの核酸の塩基配列の存在数を求めることができる。
 ウェルに含まれる特定コピー数のノロウイルスの核酸において、前記GI型を発現する核酸、及び前記GII型を発現する核酸をいずれも含む場合、これらの順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、GI型を発現する核酸の後にGII型を発現する核酸を直接つなげる場合、GII型を発現する核酸の後にGI型を発現する核酸を直接つなげる場合、GI型を発現する核酸とGII型を発現する核酸との間に任意の塩基配列を有する場合、GI型を発現する核酸の前後、及びGII型を発現する核酸の前後に、任意の塩基配列を有する場合などが挙げられる。
 例えば、GI型を発現する核酸と、GII型を発現する核酸とを細胞に導入する際の配列の一例を、図19に示す。
 増幅反応としてPCR法を用いる場合、プライマーとして、厚生労働省医薬食品局食品安全部監視安全課長通知(食安監発第1105001号)に規定された塩基配列を含むことが好ましい。
 ノロウイルスの核酸としては、GI型を発現する核酸を検出する塩基配列、及びGII型を発現する核酸を検出する塩基配列の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
 GI型を発現する核酸を検出する塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号8、配列番号9などが挙げられる。
 GII型を発現する核酸を検出する塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号10、配列番号11などが挙げられる。
 ノロウイルスの核酸としては、配列番号8、9、10、及び11のいずれか2以上の塩基配列を含むことが好ましい。
 また、ノロウイルスの核酸としては、全長が50塩基以上の塩基配列を有することが好ましい。
 ノロウイルスの核酸としては、GI型を発現する核酸の塩基配列、及びGII型を発現する核酸の塩基配列の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
 GI型を発現する核酸の塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号4などが挙げられる。
 GII型を発現する核酸の塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号5などが挙げられる。
 ノロウイルスの核酸としては、配列番号4の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列、及び、配列番号5の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列の少なくともいずれかの塩基配列を含むことが好ましい。
 前記配列番号4の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列、及び前記配列番号5の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列の順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、5’末端側から配列番号4の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列の後に、配列番号5の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列を有してもよいし、5’末端側から配列番号5の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列の後に、配列番号4の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列を有してもよい。
 ノロウイルスの核酸としては、(i)配列番号4の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列X、及び前記塩基配列Xに対し相同性が80%以上である塩基配列、並びに、(ii)配列番号5の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列Y、及び前記塩基配列Yに対し相同性が80%以上である塩基配列、の少なくともいずれかの塩基配列を含むことが好ましい。
 前記配列番号4の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列Xとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号6などが挙げられる。
 前記配列番号5の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列Yとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配列番号7などが挙げられる。
 前記(i)の塩基配列、及び前記(ii)の塩基配列の順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、5’末端側から前記(i)の塩基配列の後に、前記(ii)の塩基配列を有してもよいし、5’末端側から前記(ii)の塩基配列の後に、前記(i)の塩基配列を有してもよい。
 遺伝子導入により導入されたノロウイルスの核酸は、1細胞に1コピー(1分子数)のノロウイルスの核酸が導入されていることを確認することが好ましい。なお、ここでノロウイルスの核酸(特定の塩基配列)のコピー数とその配列を有する核酸の分子数が一致する場合には、「コピー数」と「分子数」は対応付けられる場合もある。
 1コピー(1分子数)のノロウイルス核酸が導入されていることの確認方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、PCR法、サザンブロット法などを用いて確認することができる。
 遺伝子導入により導入されるノロウイルスの核酸の数は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。なお、遺伝子導入により導入される核酸の数が1種類の場合にも、目的に応じてタンデムに同様の塩基配列を導入してもよい。
 遺伝子導入の方法としては、ノロウイルスの核酸配列が狙いの場所に狙いのコピー数導入できれば特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、相同組換え、CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1、TALEN、Zinc finger nuclease、Flip-in、Jump-inなどが挙げられる。これらの中でも、前記担体が酵母菌の場合は、遺伝子導入の効率の高さ、及び制御のしやすさの点から、相同組換えが好ましい。
 前記デバイスは、前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルの数が2以上であり、一の前記ウェルにおける前記ノロウイルスの核酸の特定コピー数と、他の前記ウェルにおける前記ノロウイルスの核酸の特定コピー数とが異なることが好ましい。
 本発明のデバイスは、特定コピー数のノロウイルスの核酸を配するウェル以外に検査対象のノロウイルスの核酸を配するウェルを有する。また、検査対象のノロウイルスの核酸が配されるウェルには、前記検査対象のノロウイルスの核酸とは異なる増幅可能な試薬を所定量充填してもよい。ここで、所定量とは、十分に検出可能な量であるとよい。増幅可能な試薬が増幅されれば、増幅可能な試薬が配されているウェルにおいて、増幅反応が成功していると認められる。そのため、その増幅可能な試薬と同じウェルにおける検査対象のノロウイルスの増幅結果の信頼性がより担保される。
<第4実施形態>
 本発明のデバイスは、第1実施形態において、複数のウェルを有し、前記ウェル内の組成が異なる前記ウェルの群を2以上有する態様とすることもできる。
 また、第4実施形態に係るデバイスは、複数のウェルを有し、特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬組成物を配した前記ウェルの群であって、前記ウェルに配される前記増幅可能な試薬は、前記特定コピー数が同一であり、かつ前記試薬組成物が前記特定コピー数以外の組成を異ならせた前記ウェルの群を2以上有することが好ましい。さらに、第4実施形態に係るデバイスは、複数のウェルを有し、増幅可能な試薬を特定のコピー数で配した前記ウェルの群であって、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有することが好ましい。
 第4実施形態は、従来の希釈法では、確率的に充填されていない部分があることや配置絶対数が1コピーのみであり設計値どおりに配置できないため、測定系の性能評価を高精度に行うことができないという知見に基づくものである。
 また、本発明のデバイスは、従来の標準核酸キットでは、低コピー数領域における試料核酸の確率的なばらつきを考慮していないという課題が解決できていないという知見に基づくものである。
 更に、本発明のデバイスは、従来の測定系の評価方法では、温度という間接的な要因でしか測定系の評価を行っていないため、手技による測定系への影響を適正に評価することができないという知見に基づくものである。
 本発明のデバイスによると、試薬組成物に含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数が同一であり、かつ試薬組成物の特定コピー数以外の組成を異ならせたウェルの群を2以上有することにより、試薬組成物を調製する調製者の技能を適正に評価するのに用いることができる。
 また、第4実施形態は、従来の希釈法では、確率的に充填されていない部分があることや配置する絶対数が1コピーのみであり設計値どおりに配置できないため、検査装置の面内特性や定量評価には使用できないという知見に基づくものである。
 また、本発明のデバイスは、従来のマニュピレートを用いた方法では、試料溶液の調製方法に関する技術であって、検査装置の性能評価について記載も示唆もされておらず、更に、スループットの点で課題があるという知見に基づくものである。
 本発明のデバイスによると、複数のウェルに配される増幅可能な試薬を特定コピー数で配したウェルの群であって、増幅可能な試薬の特定コピー数を互いに異ならせたウェルの群を2以上有してなることにより、検査装置の面内均一性、検査装置間の性能、及び検査施設間の性能を適正に評価することができる。
 第4の実施形態に係るデバイスは、複数のウェルを有し、特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬組成物を複数のウェルに配している。
 特定コピー数(特定配列の数)とは、前記ウェルに含まれる増幅可能な試薬の特定配列のコピー数が一定以上の精度(不確かさが小さい)で特定されていることを意味し、実際にウェルに含まれている特定配列の数として既知ということができる。つまり、本発明における特定コピー数は、従来の濃度希釈により得られる所定のコピー数(算出推定値)よりも、数としての精度、信頼性が高く、特に1,000以下の低コピー数領域であってもポアソン分布によらない制御された値となる。それゆえ、当該特定コピー数の特定配列を含むウェルを有するデバイスを用いることで、従来よりも正確な増幅可能な試薬の定性的、定量的検査を行うことが可能となる。
 なお、ここで増幅可能な試薬の核酸(特定の塩基配列)のコピー数とその配列を有する核酸の分子数が一致する場合には、「コピー数」と「分子数」は対応付けられる場合もある。
 また、本発明においては、増幅可能な試薬の特定コピー数は、増幅可能な試薬の絶対数と称することもある。
 試薬組成物は、特定コピー数の増幅可能な試薬以外にも、増幅可能な試薬(例えば、核酸)の増幅に必要な要素を含み、例えば、プライマー、増幅試薬などを含有する。
 プライマーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、鋳型DNAに特異的な18塩基以上30塩基以下の相補的塩基配列を持つ合成オリゴヌクレオチドであり、増幅したい領域を挟むようにフォワードプライマーとリバースプライマーとの2か所(一対)設定される。
 増幅試薬としては、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、酵素としてDNAポリメラーゼ、基質として4種の塩基(dGTP、dCTP、dATP、dTTP)、Mg2+(2mMの塩化マグネシウム)、最適pH(pH7.5~9.5)を保持するバッファーなどが挙げられる。
 デバイスにおいて、増幅可能な試薬の特定コピー数が同一であり、かつ前記試薬組成物が前記特定コピー数以外の組成を異ならせたウェルグループ(群)を2以上有する。例えば、デバイスの基材が、複数のウェルを有するプレートの場合には、プレート上で各グループにより各グループ「領域」が形成される。なお、試薬組成物における増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上の領域は、隣接していてもよく、離れていても構わない。
 増幅可能な試薬の特定コピー数以外の組成が異なるとは、例えば、増幅可能な試薬としての核酸以外のプライマー及び増幅試薬が入っているか否かの組合せを設けることができることを意味する。例えば、デバイスの第1の群には(1)核酸、プライマー、及び増幅試薬の組成、また第2の群には(2)核酸及びプライマーの組成、更に第3の群には(3)核酸のみの組成とする。(2)及び(3)の組成には、調製者が手技によりプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを加え、試薬組成物を調製し、PCR反応を行う。これにより、デバイスは、例えば、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価することができる。
 調製者の技能としては、増幅可能な試薬として核酸を用いた場合では、例えば、ピペッティング操作、増幅試薬の調製量、及びウェルプレートへの試薬の添加などが挙げられる。
 なお、調製者は、調製を行う際に、使用するデバイスの各々の群に含まれる核酸、プライマー(もしくは複数種類のプライマーからなるプライマーセット)、増幅試薬について、予め、それぞれの種類、量や濃度を把握しておく。その上で、調製者は、それぞれの群において、各々の群で、種類、量や濃度を合わせるように調製し、PCR反応を行うことも可能である。このようにすることで、調製者の技能をより適切に評価することが可能となる。
 更に、デバイスは、複数のウェルを有し、増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬の少なくともいずれかの組成を含む試薬組成物を前記複数のウェルに配しており、前記試薬組成物は前記組成を異ならせてなる2以上の群である態様としてもよい。
 上記の構成のようにすることで、任意の組成を調整する調製者の技能を評価することができる。
 更に、デバイスは、増幅可能な試薬の特定コピー数が互いに異なる群を有することが好ましい。即ち、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数と、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数とが互いに異なる2以上であることが好ましく、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の場合、1、3、5、7、9の場合、2、4、6、8、10の場合などが挙げられる。
 また、本発明のデバイスは、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N1であり、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N2である、(ただし、N1及びN2は互いに連続した整数である)ことが好ましく、例えば、1、10、100、1,000の場合、100、1,000、10,000、100,000、1,000,000の場合などが挙げられる。これにより、本発明のデバイスは、低コピー数から高コピー数までの広い範囲における検量線を容易に作成することができる。
 本発明のデバイスは、増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上のウェルのグループ(群)を有する。例えば、デバイスの基材が、複数のウェルを有するプレートの場合には、プレート上で各グループにより各グループ「領域」が形成される。なお、増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上のグループで形成される「領域」は、ウェル同士が隣接していてもよく、また、離れていても構わない。
 これにより、例えば、本発明のデバイスを用いて検査装置の性能評価の一つであるリアルタイムPCRを行って得られた結果において、異なる位置の特定コピー数が同じウェルを比較し使用に適さないウェル(不適合ウェル)があった場合に、再度リアルタイムPCRの校正を行うか、実際のサンプルでは不適合ウェルにおけるサンプルは適用除外として運用するかの判断ができる。また、本発明のデバイスを用いて、定期的に検査装置の計測を行うことにより、検査装置の面内位置におけるCt値の経時変化の情報を得ることができ、それによって、検査装置の面内特性を評価することができる。更に、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、測定を行った検査装置、及び異なる検査装置間の比較をすることができる。
 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定コピー数が検出限界付近である群であることが好ましい。
 検出限界(Limit of Detection;LOD)とは、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を検出できる手法において、検出できる最少の増幅可能な試薬のコピー数を表し、特に制限はなく、測定法に応じて適宜選択することができ、例えば、平均値+3σなどが挙げられる。
 本明細書においては、特定コピー数のサンプル21個のサンプル中の未検出が1個の場合(95%の確率で判定した2σに相当)のうち、最少のコピー数に相当数するものを検出限界として用いることができる。
 検出限界付近とは、上記検出限界のコピー数の±1までの範囲のコピー数を意味する。
 本発明のデバイスが、増幅可能な試薬の特定のコピー数が検出限界付近である群を少なくとも有する場合には、例えば、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が、それぞれ「1」、「2」、「3」、「4」、「5」である群を有する場合には、ある検査装置について性能評価を行うと、当該検査装置では「3」以上の群では前記増幅可能な試薬を増幅可能であるが、「2」以下の群では前記増幅可能な試薬を増幅不能であって、当該検査装置における前記増幅可能な試薬の特定のコピー数についての検出限界の下限値が「3」であることを明らかにすることができる。また、同様の別の検査装置について性能評価を行うと、当該検査装置では「4」以上の群では前記増幅可能な試薬を増幅可能であるが、「3」以下の群では前記増幅可能な試薬を増幅不能であって、当該検査装置における前記増幅可能な試薬の特定のコピー数についての検出限界の下限値が「4」であることを明らかにすることができ、検査装置の検出可能な最少の増幅可能な試薬の特定のコピー数を判断することができる。
 また、増幅可能な試薬を特定コピー数で配したウェルの群の内の少なくとも1つの群は、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数が定量下限を超えるコピー数である群であることが好ましい。
 定量下限(Limit of qualification;LOQ)とは、増幅可能な試薬(例えば、核酸)の定量が可能な手法において、定量が可能な(定量結果が十分な信頼性を有することのできる)最少の増幅可能な試薬のコピー数を表し、特に制限はなく、測定法に応じて適宜選択することができる。
 本明細書においては、複数の分子種からなるサンプル(例えば、特定のコピー数が異なる複数の核酸試料)より、検量線を作成し、その検量線の直線性から外れるコピー数の値を定量下限としてもよい。もしくは検量線の不確かさをCV値で表し、横軸にコピー数をとり、縦軸にCt値をとってCV値をプロットしたグラフにおいて、例えば、CV値が5%又は10%を切る値(コピー数)を定量下限とすることができる。
 また、定量的な評価の場合には、Ct値そのものではなく、校正曲線及びPCR効率からCt値に対応したコピー数(コピー数又は濃度)を求めることができるため、コピー数(コピー数又は濃度)に換算したCV値から定量下限を設定してもよい。
 本発明のデバイスが、増幅可能な試薬(例えば、核酸)の特定コピー数が定量下限を超えるコピー数である群を少なくとも有する場合には、例えば、ある検査装置では増幅可能な試薬の特定のコピー数が10以上であれば定量的な検出を保証できることがわかり、別の検査装置では核酸の特定のコピー数が20以上であれば定量的な検出を保証できることがわかるといったように、検査装置の定量的な検出を保証できる最少の増幅可能な試薬の特定のコピー数を判断することができる。
 本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定のコピー数が0であるネガティブコントロール群であることがより好ましい。
 本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定のコピー数が0であるネガティブコントロール群であることにより、ネガティブコントロール群で、増幅可能な試薬の検出がなされたときは、検出系(試薬や装置)に異常があることが示唆される。デバイス内にネガティブコントロール群を設けておくことにより、問題が生じたときにユーザーは直ちに問題に気づくことができ、測定を中止して問題がどこにあるかの点検を行うことができる。
 また、本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるポジティブコントロール群であることが好ましい。
 本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるポジティブコントロール群であることにより、ポジティブコントロール群で増幅可能な試薬が不検出とされたときは、検出系(試薬や装置)に異常があることが示唆される。デバイス内にポジティブコントロール群を設けておくことにより、問題が生じたときにユーザーは直ちにそれに気づくことができ、測定を中止して問題がどこにあるかの点検を行うことができる。
 本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、ネガティブコントロール群を除いて最も少ないコピー数を持つ群(最少コピー数の群)であり、この最少コピー数群が、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されていることがさらに好ましい。
ここで、略外周とは、デバイス上に2次元的に配列されたウェルの少なくとも最外周を含む内側の数列を意味する。最外周を含む内側の数列としては、例えば、1列以上47列以下などが挙げられる。
 デバイスの最外周に位置するウェルは、デバイスの中心付近に位置するウェルとは異なり、外側にはウェルが存在せず、デバイスとデバイスの外部との境界となっているため、(1)熱伝導に対してデバイス上物理的に不均等になっていること、(2)PCR装置の構成要素である温度制御部材の外周に配置されることから装置の温度変動要因の影響を受けやすい。そのため、本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、ネガティブコントロール群を除いて最も少ないコピー数を持つ群(最少コピー数の群)であり、この最少コピー数の群が、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されていることにより、装置の不具合をより高感度に検出することができる。
 ここで、図20は、本発明のデバイスの一例を示す平面図である。この図20のデバイスは、96穴プレートに、特定コピー数が10コピーである核酸とプライマーをほぼ全面に配置している。また、中央部にネガティブコントロール(NTC)として0コピーを2箇所、ポジティブコントロール(PC)として1,000コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を2箇所配置している。
 この図20のデバイスを用いて、リアルタイムPCRを行い、測定したCt(Threshold Cycle)値の結果を図21に示す。平均Ct値は37.1、Ct値の標準偏差は1.00、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]は2.70である。なお、図21中「UD」はCt値が不検出であることを意味する。
 リアルタイムPCRは、例えば、まず、デバイス中の各サンプルに対して、マスターミックス(Thermo Fisher社製、TaqMan Universal PCR Master Mix)1μL、特定の塩基配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマーをそれぞれ0.5nmol、プローブ0.4nmolを加える。その後、リアルタイムPCR装置(Thermo Fisher社製、QuantStudio 7 Flex)を用いて増幅及び検出を行うことができる。
 Ct値は、反応の蛍光シグナルがThreshold Lineと交差する時点のサイクル数である。Ct値はターゲットの初期量に比例するため、DNAの初期コピー数を算出することができる。
 Threshold Lineは、算出したベースラインシグナルに対して、統計学的に有意な増加が見られるシグナルレベルであり、リアルタイムPCR反応の閾値を意味する。
 このようにデバイスの面内特性は、平均Ct値、Ct値の標準偏差、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]、[(Ct値(Max)-Ct値(min))/2平均Ct値]×100などから評価することができる。
 図22のデバイスは、96穴プレートに、特定コピー数が3コピーの核酸とプライマーと増幅試薬をほぼ全面に配置し、ネガティブコントロール(NTC)0コピーをプレート中央部に4箇所に配置している。
 図22のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定し、平均Ct値を算出した。特定コピー数(3コピー)のウェルのCt値が平均Ct値の10%以内であれば「○」、特定コピー数(3コピー)のウェルのCt値が平均Ct値の10%より大きい場合を「×」で示した。結果を図23に示した。なお、図23中「UD」はCt値を不検出である。
 その結果、96穴プレート中、外周の4箇所のウェルで、平均Ct値の10%を超える値となった。これら外周の4箇所は低コピー数での使用には不適であることがわかった。このため、再度リアルタイムPCRの校正を行うか、実際のサンプルではこれら外周の4箇所のウェルを使用しないとする判断が可能となる。
 例えば、図20~図23を用いて説明したデバイスを用いて、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、検査装置の面内特性と同様に、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%を超える数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置された特定コピー数が絶対値であることから、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
 図24に示すように、96穴プレートに、特定コピー数が2コピー、3コピー、5コピー、10コピー、20コピー、50コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置し、ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置した。
 図24のデバイスを用いて、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定した。これらのCt値を縦軸に、横軸にコピー数をプロットした検量線を図25に示す。検査装置の性能を表す指標として、相関係数(R)があり、この場合は0.99である。相関係数はデータがどの程度検量線に合致しているかを示す値であり、検量線の直線性を反映している。また、最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。
 図26のデバイスは、96穴プレート内の中央部に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置し、ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置したものである。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周とその内側横に1列、縦に2列の略外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。
 図27のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬をそれぞれ20ウェル配置し、最外周に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置し、特定コピー数が100コピーのウェルがポジティブコントロール(PC)を兼ねている。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。
 図28のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が3コピー、5コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーを配置し、最少コピー数(この場合は2コピー)を最外周及び十字に配置したものである。ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置している。
 図29のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、5コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーを配置し、最外周に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置したものである。ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置している。
 図30のデバイスは、384穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を中央部に配置し、それ以外に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置したものである。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周とその内側横に5列、縦に8列の略外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。
 図24及び図26~図30のデバイスを用いて、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。これによって、検査装置の面内特性と同様にして、品質管理値から逸脱した数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないなどの対応をとることができる。また、配置されたコピー数が絶対値であることから、同じコピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
 ここで、第4実施形態に係るデバイスにおいて、試薬組成物に含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数が同一であり、かつ試薬組成物の特定コピー数以外の組成を異ならせたウェルの群を2以上有するデバイスを用いた調製者の技能評価方法、調製者の技能評価装置、及び調製者の技能評価プログラムについて説明する。
[調製者の技能評価方法、調製者の技能評価装置、及び調製者の技能評価プログラム]
 調製者の技能評価方法は、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価方法であって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
 取得したCt値の情報に基づき調製者の技能を評価する技能評価工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
 調製者の技能評価装置は、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価装置であって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
 取得したCt値の情報に基づき調製者の技能を評価する技能評価部と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
 調製者の技能評価プログラムは、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価プログラムであって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
 取得したCt値の情報に基づき調製者の技能を評価する処理をコンピュータに実行させる。
 調製者の技能評価装置における制御部等が行う制御は、調製者の技能評価方法を実施することと同義であるので、調製者の技能評価装置の説明を通じて調製者の技能評価方法の詳細についても明らかにする。また、調製者の技能評価プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、調製者の技能評価装置として実現させることから、調製者の技能評価装置の説明を通じて調製者の技能評価プログラムの詳細についても明らかにする。
<Ct値情報取得工程及びCt値情報取得部>
 Ct値情報取得工程は、本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得する工程であり、Ct値情報取得部により実施される。
 Ct値は、反応の蛍光シグナルがThreshold Lineと交差する時点のサイクル数である。Ct値はターゲットの初期量に比例するため、DNAの初期コピー数を算出することができる。
 Threshold Lineは、算出したベースラインシグナルに対して、統計学的に有意な増加が見られるシグナルレベルであり、リアルタイムPCR反応の閾値を意味する。
 ベースラインとは、蛍光シグナルにほとんど変動がない、PCRの初期サイクルにおけるシグナルレベルを意味する。
 Ct値の情報としては、例えば、Ct値、平均Ct、標準偏差、CV値[標準偏差/平均Ct)×100]、[(Ct(Max)-Ct(min))/2平均Ct]×100などが挙げられる。
<技能評価工程及び技能評価部>
 技能評価工程は、Ct値の情報に基づき調製者の技能を評価する工程であり、技能評価部により実施される。
 調製者の技能としては、例えば、調製者がデバイス中の核酸以外の組成について手技により試薬組成物を調製する技能などが挙げられる。
 本発明のデバイスを用いて、調製した試薬組成物についてPCR反応を行い、得られるCt値の情報を比較することにより、調製者の技能を評価することができる。
 なお、調製者の技能評価を行う際には、調製者のサンプルは比較する標準試料と同一のデバイス上に調製してもよいし、異なるデバイス上に調製してもよい。比較する標準試料と同一のデバイス上に調製者のサンプルを調製して調製者の技能評価を行う方法としては、例えば、自動分注機又は技術認定者によって試薬の調製を行ったウェルと、評価される調製者によって試薬の調製を行ったウェルとを同一のデバイス上の異なるウェル内に調製し、各ウェルにおけるPCR反応から得られるCt値を比較することにより、調製者の技能を評価することができる。また、比較する標準試料と異なるデバイスに調製者のサンプルを調製して調製者の技能評価を行う方法としては、例えば、第一のデバイスは自動分注機又は技術認定者が試薬の調製を行い、第二のデバイスに評価される調製者が試薬の調製を行い、調製した第一及び第二のデバイス用いたPCR反応から得られるCt値を比較することにより、評価される調製者の技能を評価することができる。
<その他の工程及びその他の部>
 前記その他の工程及びその他の部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表示工程及び表示部などが挙げられる。
 本発明の調製者の技能評価プログラムによる処理は、調製者の技能評価装置を構成する制御部を有するコンピュータを用いて実行することができる。
 以下、調製者の技能評価装置のハードウェア構成、及び機能構成について説明する。
<調製者の技能評価装置のハードウェア構成>
 図31は、調製者の技能評価装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
 図31で示すように、調製者の技能評価装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、主記憶装置102、補助記憶装置103、出力装置104、入力装置105、通信インターフェイス(通信I/F)106の各部を有する。これらの各部は、バス107を介してそれぞれ接続されている。
 CPU101は、種々の制御や演算を行う処理装置である。CPU101は、主記憶装置102などが記憶するOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、CPU101は、本実施例では、調製者の技能評価プログラムを実行することにより、調製者の技能評価装置100の制御部130として機能する。
 また、CPU101は、調製者の技能評価装置100全体の動作を制御する。なお、本実施例では、調製者の技能評価装置100全体の動作を制御する装置をCPU101としたが、これに限ることなく、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)などとしてもよい。
 調製者の技能評価プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置102や、補助記憶装置103などに記憶されていなくともよい。インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを介して、調製者の技能評価装置100に接続される他の情報処理装置などに調製者の技能評価プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。調製者の技能評価装置100がこれら他の情報処理装置から調製者の技能評価プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
 主記憶装置102は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
 主記憶装置102は、図示しない、ROM(Reed Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を有する。
 ROMは、BIOS(Basic Input/Output System)等の各種プログラムなどを記憶している。
 RAMは、ROMに記憶された各種プログラムがCPU101により実行される際に展開される作業範囲として機能する。RAMとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などが挙げられる。
 補助記憶装置103としては、各種情報を記憶できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置103は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
 出力装置104は、ディスプレイやスピーカーなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイが挙げられる。
 入力装置105は、調製者の技能評価装置100に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
 通信インターフェイス(通信I/F)106は、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、無線又は有線を用いた通信デバイスなどが挙げられる。
 以上のようなハードウェア構成によって、調製者の技能評価装置100の処理機能を実現することができる。
<調製者の技能評価装置の機能構成>
 図32は、調製者の技能評価装置100の機能構成の一例を示す図である。
 この図32に示すように、調製者の技能評価装置100は、入力部110、出力部120、制御部130、記憶部140を有する。
 制御部130は、Ct値情報取得部131と、技能評価部132とを有する。制御部130は、調製者の技能評価装置100全体を制御する。
 記憶部140は、Ct値情報データベース141、技能評価結果データベース142を有する。以下、「データベース」を「DB」と称することもある。
 Ct値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141で記憶されているCt値の情報のデータを用い、Ct値の情報を取得する。Ct値情報DB141には、例えば、上述したように予め実験により得られたCt値のデータが記憶されている。なお、デバイスに紐付けられているCt値の情報が、Ct値情報DB141に記憶されていてもよい。DBへの入力は、調製者の技能評価装置100に接続される他の情報処理装置から行っても、作業者が行っても構わない。
 技能評価部132は、Ct値の情報に基づき、調製者の技能を評価する。なお、調製者の技能を評価する具体的な手法は、例えば、得られたCt値から標準偏差を算出し、算出した標準偏差に基づき評価する方法などが挙げられる。
 技能評価部132において求められた調製者の技能評価結果は、記憶部140の技能評価結果DB142へ記憶される。
 次に、本発明の調製者の技能評価プログラムの処理手順を示す。図33は、調製者の技能評価装置100の制御部130における調製者の技能評価プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
 ステップS110では、調製者の技能評価装置100の制御部130のCt値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141に記憶されたCt値の情報データを取得し、処理をS111に移行する。
 ステップS111では、調製者の技能評価装置100の制御部130の技能評価部132は、取得したCt値情報に基づき調製者の技能を評価し、処理をS112に移行する。
 ステップS112では、調製者の技能評価装置100の制御部130は、得られた調製者の技能評価結果を記憶部140の技能評価結果DB142へ保存し、本処理を終了する。
 ここで、第4実施形態に係るデバイスにおいて、複数のウェルを有し、増幅可能な試薬を特定のコピー数で配した前記ウェルの群であって、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有するデバイスを用いた検査装置の性能評価方法、検査装置の性能評価装置、及び検査装置の性能評価プログラムについて説明する。
[検査装置の性能評価方法、検査装置の性能評価装置、及び検査装置の性能評価プログラム]
 検査装置の性能評価方法は、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価方法であって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
 Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する性能評価工程と、含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
 検査装置の性能評価装置は、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価装置であって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
 Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する性能評価部と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
 検査装置の性能評価プログラムは、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価プログラムであって、
 本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
 Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する処理をコンピュータに実行させる。
 検査装置の性能評価装置における制御部等が行う制御は、検査装置の性能評価方法を実施することと同義であるので、検査装置の性能評価装置の説明を通じて検査装置の性能評価方法の詳細についても明らかにする。また検査装置の性能評価プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、検査装置の性能評価装置として実現させることから、検査装置の性能評価装置の説明を通じて検査装置の性能評価プログラムの詳細についても明らかにする。
<Ct値情報取得工程及びCt値情報取得部>
 Ct値情報取得工程は、本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得する工程であり、Ct値情報取得部により実施される。
 Ct値は、本発明のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行うことにより求めることができる。
 Ct値の情報としては、例えば、平均Ct値、Ct値の標準偏差、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]、[(Ct値(Max)-Ct値(min))/2平均Ct値]×100などが挙げられる。
 Ct値の情報は、デバイスの増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上の群毎に求めることができる。
<性能評価工程及び性能評価部>
 性能評価工程は、Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する工程であり、性能評価部により実施される。
 定性的な評価では、本発明のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定し、平均Ct値を算出する。各ウェルのCt値が平均Ct値の10%以内であれば「○」、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%より大きい場合を「×」として、面内特性を評価することができる。
 また、本発明のデバイスを用い、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、面内特性と同様に、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%を超える場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置された特定コピー数が絶対値であることから、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
 定量的な評価では、本発明のデバイスを用い、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、面内特性と同様に、品質管理値から逸脱した数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置されたコピー数が絶対値であることから、同じコピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
 また、定量的な評価の場合には、Ct値そのものではなく、校正曲線及びPCR効率からCt値に対応したコピー数(コピー数又は濃度)を求めることができるため、コピー数(コピー数又は濃度)、又はコピー数(コピー数又は濃度)に換算したCV値、コピー数(コピー数又は濃度換算)の(Max-Min)/2平均値×100などの数値を用いて検査装置間の性能を評価してもよい。
<その他の工程及びその他の部>
 その他の工程及びその他の部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表示工程及び表示部などが挙げられる。
 本発明の検査装置の性能評価プログラムによる処理は、検査装置の性能評価装置を構成する制御部を有するコンピュータを用いて実行することができる。
 以下、検査装置の性能評価装置のハードウェア構成、及び機能構成について説明する。
<検査装置の性能評価装置のハードウェア構成>
 図34は、検査装置の性能評価装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
 図34で示すように、検査装置の性能評価装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、主記憶装置102、補助記憶装置103、出力装置104、入力装置105、通信インターフェイス(通信I/F)106の各部を有する。これらの各部は、バス107を介してそれぞれ接続されている。
 CPU101は、種々の制御や演算を行う処理装置である。CPU101は、主記憶装置102などが記憶するOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、CPU101は、本実施例では、検査装置の性能評価プログラムを実行することにより、検査装置の性能評価装置100の制御部130として機能する。
 また、CPU101は、検査装置の性能評価装置100全体の動作を制御する。なお、本実施例では、検査装置の性能評価装置100全体の動作を制御する装置をCPU101としたが、これに限ることなく、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)などとしてもよい。
 検査装置の性能評価プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置102や、補助記憶装置103などに記憶されていなくともよい。インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを介して、検査装置の性能評価装置100に接続される他の情報処理装置などに検査装置の性能評価プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。検査装置の性能評価装置100がこれら他の情報処理装置から検査装置の性能評価プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
 主記憶装置102は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
 主記憶装置102は、図示しない、ROM(Reed Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を有する。
 ROMは、BIOS(Basic Input/Output System)等の各種プログラムなどを記憶している。
 RAMは、ROMに記憶された各種プログラムがCPU101により実行される際に展開される作業範囲として機能する。RAMとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などが挙げられる。
 補助記憶装置103としては、各種情報を記憶できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置103は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
 出力装置104は、ディスプレイやスピーカーなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイが挙げられる。
 入力装置105は、検査装置の性能評価装置100に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
 通信インターフェイス(通信I/F)106は、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、無線又は有線を用いた通信デバイスなどが挙げられる。
 以上のようなハードウェア構成によって、検査装置の性能評価装置100の処理機能を実現することができる。
<検査装置の性能評価装置の機能構成>
 図35は、検査装置の性能評価装置100の機能構成の一例を示す図である。
 この図35に示すように、検査装置の性能評価装置100は、入力部110、出力部120、制御部130、記憶部140を有する。
 制御部130は、Ct値情報取得部131と、性能評価部132とを有する。制御部130は、検査装置の性能評価装置100全体を制御する。
 記憶部140は、Ct値情報データベース141、性能評価結果データベース142を有する。以下、「データベース」を「DB」と称することもある。
 Ct値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141で記憶されているCt値の情報のデータを用い、Ct値の情報を取得する。Ct値情報DB141には、例えば、上述したように予め実験により得られたCt値のデータが記憶されている。なお、デバイスに紐付けられているCt値の情報が、Ct値情報DB141に記憶されていてもよい。DBへの入力は、検査装置の性能評価装置100に接続される他の情報処理装置から行っても、作業者が行っても構わない。
 性能評価部132は、Ct値の情報に基づき、検査装置の性能を評価する。なお、検査装置の性能を評価する具体的な手法は、上述したとおりである。
 性能評価部132において求められた検査装置の性能評価結果は、記憶部140の性能評価結果DB142へ記憶される。
 次に、本発明の検査装置の性能評価プログラムの処理手順を示す。図36は、検査装置の性能評価装置100の制御部130における検査装置の性能評価プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
 ステップS110では、検査装置の性能評価装置100の制御部130のCt値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141に記憶されたCt値の情報データを取得し、処理をS111に移行する。
 ステップS111では、検査装置の性能評価装置100の制御部130の性能評価部132は、取得したCt値情報に基づき検査装置の性能を評価し、処理をS112に移行する。
 ステップS112では、検査装置の性能評価装置100の制御部130は、得られた検査装置の性能評価結果を記憶部140の性能評価結果DB142へ保存し、本処理を終了する。
<デバイスの製造方法>
 以下、増幅可能な試薬として特定の核酸を有する細胞を用いたデバイスの製造方法について説明する。
 本発明のデバイスの製造方法は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含む細胞懸濁液を生成する細胞懸濁液生成工程と、細胞懸濁液を液滴として吐出することによりプレートのウェル内に液滴を順次着弾させる液滴着弾工程と、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、前記液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数する細胞数計数工程と、ウェル内の細胞から核酸を抽出する核酸抽出工程と、を含み、各工程の不確かさを算出する工程、出力工程、記録工程を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。
<<細胞懸濁液生成工程>>
 細胞懸濁液生成工程は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含む細胞懸濁液を生成する工程である。
 溶剤とは、細胞を分散させるために用いる液体を意味する。
 細胞懸濁液における懸濁とは、細胞が溶剤中に分散して存在する状態を意味する。
 生成とは、作り出すことを意味する。
-細胞懸濁液-
 細胞懸濁液は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含み、添加剤を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
 特定の核酸を有する複数の細胞については、上述したとおりである。
--溶剤--
 溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、培養液、分離液、希釈液、緩衝液、有機物溶解液、有機溶剤、高分子ゲル溶液、コロイド分散液、電解質水溶液、無機塩水溶液、金属水溶液、及びこれらの混合液体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水、緩衝液が好ましく、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、Tris-EDTA緩衝液(TE)がより好ましい。
--添加剤--
 添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、核酸、樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 界面活性剤は、細胞同士の凝集を防止し、連続吐出安定性を向上することができる。
 界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、添加量にもよるが、タンパク質を変性及び失活させない点から、非イオン性界面活性剤が好ましい。
 イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、脂肪酸ナトリウムが好ましく、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)がより好ましい。
 非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルグリコシド、アルキルポリオキシエチレンエーテル(Brijシリーズ等)、オクチルフェノールエトキシレート(Triton Xシリーズ、Igepal CAシリーズ、Nonidet Pシリーズ、Nikkol OPシリーズ等)、ポリソルベート類(Tween20等のTweenシリーズなど)、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルマルトシド、ショ糖脂肪酸エステル、グリコシド脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリソルベート類が好ましい。
 界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞懸濁液全量に対して、0.001質量%以上30質量%以下が好ましい。含有量が、0.001質量%以上であると、界面活性剤の添加による効果を得ることができ、30質量%以下であると、細胞の凝集を抑制することができるため、細胞懸濁液中の核酸のコピー数を厳密に制御することができる。
 核酸としては、検出対象の核酸の検出に影響しないものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ColE1 DNAなどが挙げられる。核酸であると、標的の塩基配列を有する核酸が、ウェルの壁面などに付着することを防ぐことができる。
 樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンイミドなどが挙げられる。
--その他の材料--
 その他の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、架橋剤、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤、浸透圧調整剤、湿潤剤、分散剤などが挙げられる。
[細胞を分散する方法]
 細胞を分散する方法としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビーズミル等のメディア方式、超音波ホモジナイザー等の超音波方式、フレンチプレス等の圧力差を利用する方式などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞へのダメージが少ないことから超音波方式がより好ましい。メディア方式では、解砕能力が強く、細胞膜や細胞壁を破壊する可能性やメディアがコンタミネーションとして混入することがある。
[細胞のスクリーニング方法]
 細胞のスクリーニング方法としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式分級、セルソーター、フィルタによるスクリーニングなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞へのダメージが少ないことから、セルソーター、フィルタによるスクリーニングが好ましい。
 細胞は、細胞の細胞周期を測定することにより、細胞懸濁液に含まれる細胞数から標的の塩基配列を有する核酸の数を推定することが好ましい。
 細胞周期を測定するとは、細胞分裂による細胞数を数値化することを意味する。
 核酸の数を推定するとは、細胞数から、核酸のコピー数を求めることを意味する。
 計数対象が細胞数ではなく標的の塩基配列が何個入っているかであってもよい。通常は、標的の塩基配列は細胞1個につき1つの領域が入っているものを選択する、あるいは遺伝子組み換えにより導入するため、標的の塩基配列の数は細胞数と等しいと考えてよい。ただし、細胞は特定の周期で細胞分裂を起こすために細胞内で核酸の複製が行われる。細胞周期は細胞の種類によって異なるが、細胞懸濁液から所定量の溶液を抜き取り複数細胞の周期を測定することによって、細胞1個中に含まれる標的の塩基配列の数に対する期待値及びその不確かさを算出することが可能である。これは、例えば、核染色した細胞をフローサイトメーターによって観測することによって可能である。
 不確かさとは、測定対象の製造に係る操作、機器などに起因する測定結果のばらつきの情報を意味する。
 算出とは、計算して求める数値を出すことを意味する。
 図37は、DNA複製済みの細胞の頻度と、蛍光強度との関係の一例を示すグラフである。図37に示すように、ヒストグラム上でDNAの複製有無により2つのピークが現れるため、DNA複製済みの細胞がどの程度の割合で存在するかを算出することが可能である。この算出結果から1細胞中に含まれる平均的な標的の塩基配列の数を算出することが可能であり、前述の細胞数計数結果に乗じることにより、標的の塩基配列の推定数を算出することが可能である。
 また、細胞懸濁液を作製する前に細胞周期を制御する処理を行うことが好ましく、前述のような複製が起きる前、又は後の状態に揃えることによって、標的の塩基配列の数を細胞数からより精度良く算出することが可能になる。
 推定する特定コピー数は、不確かさを算出することが好ましい。不確かさを算出することにより、これらの数値に基づき不確かさを分散又は標準偏差として表現して出力することが可能である。複数因子の影響を合算する場合には、一般的に用いられる標準偏差の二乗和平方根を用いることが可能である。例えば、因子として吐出した細胞数の正答率、細胞内のDNA数、吐出された細胞がウェル内に着弾する着弾率などを用いることができる。これらの中で影響の大きい項目を選択して算出することもできる。
<<液滴着弾工程>>
 液滴着弾工程は、細胞懸濁液を液滴として吐出することによりデバイスのウェル内に液滴を順次着弾させる工程である。
 液滴とは、表面張力によりまとまった液体のかたまりを意味する。
 吐出とは、細胞懸濁液を液滴として飛翔させることを意味する。
 順次とは、次々に順序どおりにすることを意味する。
 着弾とは、液滴をウェルに到達させることを意味する。
 吐出手段としては、細胞懸濁液を液滴として吐出する手段(以下、「吐出ヘッド」とも称することがある)を好適に用いることができる。
 細胞懸濁液を液滴として吐出する方式としては、例えば、インクジェット法におけるオンデマンド方式、コンティニュアス方式などが挙げられる。これらの中でもコンティニュアス方式の場合、安定的な吐出状態に至るまでの空吐出、液滴量の調整、ウェル間を移動する際にも連続的に液滴形成を行い続ける等の理由から、用いる細胞懸濁液のデッドボリュームが多くなる傾向にある。本発明では細胞数を調整する観点からデッドボリュームによる影響を低減させることが好ましく、そのため上記2つの方式では、オンデマンド方式の方がより好適である。
 オンデマンド方式としては、例えば、液体に圧力を加えることによって液体を吐出する圧力印加方式、加熱による膜沸騰によって液体を吐出するサーマル方式、静電引力によって液滴を引っ張ることによって液滴を形成する静電方式等の既知の複数の方式などが挙げられる。これらの中でも、以下の理由から、圧力印加方式が好ましい。
 静電方式は、細胞懸濁液を保持して液滴を形成する吐出部に対向して電極を設置する必要がある。本発明のプレート生成方法では、液滴を受けるためのプレートが対向して配置されており、プレート構成の自由度を上げるため電極の配置は無いほうが好ましい。
 サーマル方式は、局所的な加熱が発生するため生体材料である細胞への影響や、ヒーター部への焦げ付き(コゲーション)が懸念される。熱による影響は、含有物やプレートの用途に依存するため、一概に除外する必要はないが、圧力印加方式は、サーマル方式よりヒーター部への焦げ付きの懸念がないという点から好ましい。
 圧力印加方式としては、ピエゾ素子を用いて液体に圧力を加える方式、電磁バルブ等のバルブによって圧力を加える方式などが挙げられる。細胞懸濁液の液滴吐出に使用可能な液滴生成デバイスの構成例を図38A~図38Cに示す。
 図38Aは、電磁バルブ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。電磁バルブ方式の吐出ヘッドは、電動機13a、電磁弁112、液室11a、細胞懸濁液300a、及びノズル111aを有する。
 電磁バルブ方式の吐出ヘッドとしては、例えば、TechElan社のディスペンサなどを好適に用いることができる。
 また、図38Bは、ピエゾ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。ピエゾ方式の吐出ヘッドは、圧電素子13b、液室11b、細胞懸濁液300b、及びノズル111bを有する。
 ピエゾ方式の吐出ヘッドとしては、Cytena社のシングルセルプリンターなどを好適に用いることができる。
 これらの吐出ヘッドのいずれも用いることが可能であるが、電磁バルブによる圧力印加方式では高速に繰り返し液滴を形成することができないため、プレートの生成のスループットを上げるためにはピエゾ方式を用いることが好ましい。また、一般的な圧電素子13bを用いたピエゾ方式の吐出ヘッドでは、沈降によって細胞濃度のムラが発生することや、ノズル詰まりが生じることが問題として生じることがある。
 このため、より好ましい構成として図38Cに示した構成などが挙げられる。図38Cは、図38Bにおける圧電素子を用いたピエゾ方式の吐出ヘッドの変形例の模式図である。図38Cの吐出ヘッドは、圧電素子13c、液室11c、細胞懸濁液300c、及びノズル111cを有する。
 図38Cの吐出ヘッドでは、図示していない制御装置からの圧電素子13cに対して電圧印加することにより、紙面横方向に圧縮応力が加わりメンブレンを紙面上下方向に変形させることができる。
 オンデマンド方式以外の方式としては、例えば、連続的に液滴を形成させるコンティニュアス方式などが挙げられる。コンティニュアス方式では、液滴を加圧してノズルから押し出す際に圧電素子やヒーターによって定期的なゆらぎを与え、それによって微小な液滴を連続的に作り出すことができる。更に、飛翔中の液滴の吐出方向に電圧を印加することによって制御することにより、ウェルに着弾させるか、回収部に回収するかを選ぶことも可能である。このような方式は、セルソーター、又はフローサイトメーターで用いられており、例えば、ソニー株式会社製の装置名:セルソーターSH800を用いることができる。
 図39Aは、圧電素子に印加する電圧の一例を示す模式図である。また、図39Bは、圧電素子に印加する電圧の他の一例を示す模式図である。図7Aは、液滴を形成するための駆動電圧を示す。電圧(V、V、V)の強弱により、液滴を形成することができる。図39Bは、液滴の吐出を行わずに細胞懸濁液を撹拌するための電圧を示している。
 液滴を吐出しない期間中に、液滴を吐出するほどには強くない複数のパルスを入力することによって、液質内の細胞懸濁液を撹拌することが可能であり、細胞沈降による濃度分布の発生を抑制することができる。
 本発明において使用することができる吐出ヘッドの液滴形成動作に関して、以下に説明する。
 吐出ヘッドは、圧電素子に形成された上下電極に、パルス状の電圧を印加することにより液滴を吐出することができる。図40A~図40Cは、それぞれのタイミングにおける液滴の状態を示す模式図である。
 図40Aは、まず、圧電素子13cに電圧を印加することにより、メンブレン12cが急激に変形することによって、液室11c内に保持された細胞懸濁液とメンブレン12cとの間に高い圧力が発生し、この圧力によってノズル部から液滴が外に押し出される。
 次に、図40Bに示すように、圧力が上方に緩和するまでの時間、ノズル部からの液押し出しが続き液滴が成長する。
 最後に、図40Cに示すように、メンブレン12cが元の状態に戻る際に細胞懸濁液とメンブレン12cとの界面近傍の液圧力が低下し、液滴310’が形成される。
 デバイスの製造方法では、ウェルが形成されたプレートを移動可能なステージ上に固定し、ステージの駆動と吐出ヘッドとからの液滴形成を組み合わせることにより、凹部に順次液滴を着弾させる。ここで、ステージの移動としてプレートを移動させる方法を示したが、当然のことながら吐出ヘッドを移動させてもよい。
 プレートとしては、特に制限はなく、バイオ分野において一般的に用いられるウェルが形成されたものを用いることが可能である。
 プレートにおけるウェルの数は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単数であってもよく、複数であってもよい。
 図41は、プレートのウェル内に順次液滴を着弾させるための分注装置400の一例を示す概略図である。
 図41に示すように、液滴を着弾させるための分注装置400は、液滴形成装置401と、プレート700と、ステージ800と、制御装置900とを有している。
 分注装置400において、プレート700は、移動可能に構成されたステージ800上に配置されている。プレート700には液滴形成装置401の吐出ヘッドから吐出された液滴310が着滴する複数のウェル710(凹部)が形成されている。制御装置900は、ステージ800を移動させ、液滴形成装置401の吐出ヘッドとそれぞれのウェル710との相対的な位置関係を制御する。これにより、液滴形成装置401の吐出ヘッドからそれぞれのウェル710中に順次、蛍光染色細胞350を含む液滴310を吐出することができる。
 制御装置900は、例えば、CPU、ROM、RAM、メインメモリ等を含む構成とすることができる。この場合、制御装置900の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。ただし、制御装置900の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御装置900は、物理的に複数の装置等により構成されてもよい。
 吐出する液滴としては、ウェル内に細胞懸濁液を着弾させる際に、複数の水準を得るように液滴をウェル内に着弾させることが好ましい。
 複数の水準とは、標準となる複数の基準を意味する。
 複数の水準としては、ウェル内に特定の核酸を有する複数の細胞が所定の濃度勾配を有することが好ましい。濃度勾配を有することにより、検量線用試薬として好適に使用することができる。複数の水準は、センサによって計数される値を用いて制御することができる。
 プレートとしては、1穴マイクロチューブ、8連チューブ、96穴、384穴のウェルプレートなどを用いることが好ましいが、ウェルが複数である場合には、これらのプレートにおけるウェルには同じ個数の細胞を分注することも可能であるし、異なる水準の個数を入れることも可能である。また、細胞が含まれないウェルが存在していてもよい。特に核酸の量を定量的に評価するリアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の評価に用いるプレートを作成する際には、複数水準の数の核酸が分注されたものを用いることが好ましい。例えば、細胞(又は核酸)が、おおよそ1個、2個、4個、8個、16個、32個、64個の7水準で分注したプレートを作製することが考えられる。このようなプレートを用いることによって、リアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の定量性、線形性、評価下限値などを調べることが可能である。
<<細胞数計数工程>>
 細胞数計数工程は、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数する工程である。
 センサとは、自然現象や人工物の機械的・電磁気的、熱的、音響的、又は化学的性質、或いはそれらにより示される空間情報・時間情報を、何らかの科学的原理を応用して、人間や機械が扱い易い別媒体の信号に置き換える装置を意味する。
 計数とは、数を数えることを意味する。
 細胞数計数工程としては、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、吐出前に細胞を観測する処理、着弾後の細胞をカウントする処理を含んでもよい。
 液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数の計数としては、液滴がプレートのウェルに確実に入ることが予測されるウェル開口部の直上の位置にあるタイミングにて液滴中の細胞を観測することが好ましい。
 液滴中の細胞を観測する方法としては、例えば、光学的に検出する方法、電気的・磁気的に検出方法などが挙げられる。
-光学的に検出する方法-
 図42、図46、及び図47を用いて、光学的に検出する方法に関して以下に述べる。
 図42は、液滴形成装置401の一例を示す模式図である。図46、及び図47は、液滴形成装置401A、401Bの他の一例を示す模式図である。図42に示すように、液滴形成装置401は、吐出ヘッド(液滴吐出手段)10と、駆動手段20と、光源30と、受光素子60と、制御手段70とを有する。
 図42では、細胞懸濁液として細胞を特定の色素によって蛍光染色した後に所定の溶液に分散した液を用いており、吐出ヘッドから形成した液滴に光源から発せられる特定の波長を有する光を照射し細胞から発せられる蛍光を受光素子によって検出することによって計数を行う。このとき、蛍光色素によって細胞を染色する方法に加え、細胞中に元々含まれる分子が発する自家蛍光を利用してもよいし、細胞に蛍光タンパク質(例えば、GFP(Green Fluorescent Protein))を生産するための遺伝子を予め導入しておき細胞が蛍光を発するようにしておいてもよい。
 光を照射とは、光をあてることを意味する。
 吐出ヘッド10は、液室11と、メンブレン12と、駆動素子13とを有しており、蛍光染色細胞350を懸濁した細胞懸濁液300を液滴として吐出することができる。
 液室11は、蛍光染色細胞350を懸濁した細胞懸濁液300を保持する液体保持部であり、下面側には貫通孔であるノズル111が形成されている。液室11は、例えば、金属やシリコン、セラミック等から形成することができる。蛍光染色細胞350としては、蛍光色素によって染色された無機微粒子や有機ポリマー粒子などが挙げられる。
 メンブレン12は、液室11の上端部に固定された膜状部材である。メンブレン12の平面形状は、例えば、円形とすることができるが、楕円状や四角形等としてもよい。
 駆動素子13は、メンブレン12の上面側に設けられている。駆動素子13の形状は、メンブレン12の形状に合わせて設計することができる。例えば、メンブレン12の平面形状が円形である場合には、円形の駆動素子13を設けることが好ましい。
 駆動素子13に駆動手段20から駆動信号を供給することにより、メンブレン12を振動させることができる。メンブレン12の振動により、蛍光染色細胞350を含有する液滴310を、ノズル111から吐出させることができる。
 駆動素子13として圧電素子を用いる場合には、例えば、圧電材料の上面及び下面に電圧を印加するための電極を設けた構造とすることができる。この場合、駆動手段20から圧電素子の上下電極間に電圧を印加することによって紙面横方向に圧縮応力が加わり、メンブレン12を紙面上下方向に振動させることができる。圧電材料としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)を用いることができる。この他にも、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、或いはこれらの材料に金属や異なる酸化物を加えたもの等、様々な圧電材料を用いることができる。
 光源30は、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。なお、飛翔中とは、液滴310が液滴吐出手段10から吐出されてから、着滴対象物に着滴するまでの状態を意味する。飛翔中の液滴310は、光Lが照射される位置では略球状となっている。又、光Lのビーム形状は略円形状である。
 ここで、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が10倍~100倍程度であることが好ましい。これは、液滴310の位置ばらつきが存在する場合においても、光源30からの光Lを確実に液滴310に照射するためである。
 ただし、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が100倍を大きく超えることは好ましくない。これは、液滴310に照射される光のエネルギー密度が下がるため、光Lを励起光として発する蛍光Lfの光量が低下し、受光素子60で検出し難くなるからである。
 光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましく、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザー等が好適に用いられる。光Lがパルス光である場合のパルス幅は10μs以下が好ましく、1μs以下がより好ましい。単位パルス当たりのエネルギーとしては、集光の有無等、光学系に大きく依存するが、概ね0.1μJ以上が好ましく、1μJ以上がより好ましい。
 受光素子60は、飛翔中の液滴310に蛍光染色細胞350が含有されていた場合に、蛍光染色細胞350が光Lを励起光として吸収して発する蛍光Lfを受光する。蛍光Lfは、蛍光染色細胞350から四方八方に発せられるため、受光素子60は蛍光Lfを受光可能な任意の位置に配置することができる。この際、コントラストを向上するため、光源30から出射される光Lが直接入射しない位置に受光素子60を配置することが好ましい。
 受光素子60は、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光できる素子であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液滴に特定の波長を有する光を照射して液滴内の細胞からの蛍光を受光する光学センサが好ましい。受光素子60としては、例えば、フォトダイオード、フォトセンサ等の1次元素子が挙げられるが、高感度な測定が必要な場合には、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードを用いることが好ましい。受光素子60として、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCD等の2次元素子を用いてもよい。
 なお、光源30が発する光Lと比較して蛍光染色細胞350の発する蛍光Lfが弱いため、受光素子60の前段(受光面側)に光Lの波長域を減衰させるフィルタを設置してもよい。これにより、受光素子60において、非常にコントラストの高い蛍光染色細胞350の画像を得ることができる。フィルタとしては、例えば、光Lの波長を含む特定波長域を減衰させるノッチフィルタ等を用いることができる。
 また、前述のように、光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましいが、光源30から発せられる光Lを連続発振の光としてもよい。この場合には、連続発振の光が飛翔中の液滴310に照射されるタイミングで受光素子60が光を取り込み可能となるように制御し、受光素子60に蛍光Lfを受光させることが好ましい。
 制御手段70は、駆動手段20及び光源30を制御する機能を有している。また、制御手段70は、受光素子60が受光した光量に基づく情報を入手し、液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する機能を有している。以下、図43~図48を参照し、制御手段70の動作を含む液滴形成装置401の動作について説明する。
 図43は、図42の液滴形成装置の制御手段のハードウェアブロックを例示する図である。図44は、図42の液滴形成装置の制御手段の機能ブロックを例示する図である。図45は、液滴形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
 図43に示すように、制御手段70は、CPU71と、ROM72と、RAM73と、I/F74と、バスライン75とを有している。CPU71、ROM72、RAM73、及びI/F74は、バスライン75を介して相互に接続されている。
 CPU71は、制御手段70の各機能を制御する。記憶手段であるROM72は、CPU71が制御手段70の各機能を制御するために実行するプログラムや、各種情報を記憶している。記憶手段であるRAM73は、CPU71のワークエリア等として使用される。また、RAM73は、所定の情報を一時的に記憶することができる。I/F74は、液滴形成装置401を他の機器等と接続するためのインターフェイスである。液滴形成装置401は、I/F74を介して、外部ネットワーク等と接続されてもよい。
 図44に示すように、制御手段70は、機能ブロックとして、吐出制御手段701と、光源制御手段702と、細胞数計数手段(細胞数検知手段)703とを有している。
 図44及び図45を参照しながら、液滴形成装置401の細胞数(粒子数)計数について説明する。まず、ステップS11において、制御手段70の吐出制御手段701は、駆動手段20に吐出の指令を出す。吐出制御手段701から吐出の指令を受けた駆動手段20は、駆動素子13に駆動信号を供給してメンブレン12を振動させる。メンブレン12の振動により、蛍光染色細胞350を含有する液滴310が、ノズル111から吐出される。
 次に、ステップS12において、制御手段70の光源制御手段702は、液滴310の吐出に同期して(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号に同期して)光源30に点灯の指令を出す。これにより、光源30が点灯し、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。
 なお、ここで、同期するとは、液滴吐出手段10による液滴310の吐出と同時に(駆動手段20が液滴吐出手段10に駆動信号を供給するのと同時に)発光することではなく、液滴310が飛翔して所定位置に達したときに液滴310に光Lが照射されるタイミングで、光源30が発光することを意味する。つまり、光源制御手段702は、液滴吐出手段10による液滴310の吐出(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号)に対して、所定時間だけ遅延して発光するように光源30を制御する。
 例えば、液滴吐出手段10に駆動信号を供給した際に吐出する液滴310の速度vを予め測定しておく。そして、測定した速度vに基づいて液滴310が吐出されてから所定位置まで到達する時間tを算出し、液滴吐出手段10に駆動信号を供給するタイミングに対して、光源30が光を照射するタイミングをtだけ遅延させる。これにより、良好な発光制御が可能となり、光源30からの光を確実に液滴310に照射することができる。
 次に、ステップS13において、制御手段70の細胞数計数手段703は、受光素子60からの情報に基づいて、液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する。ここで、受光素子60からの情報とは、蛍光染色細胞350の輝度値(光量)や面積値である。
 細胞数計数手段703は、例えば、受光素子60が受光した光量と予め設定された閾値とを比較して、蛍光染色細胞350の個数を計数することができる。この場合には、受光素子60として1次元素子を用いても2次元素子を用いても構わない。
 受光素子60として2次元素子を用いる場合は、細胞数計数手段703は、受光素子60から得られた2次元画像に基づいて、蛍光染色細胞350の輝度値或いは面積を算出するための画像処理を行う手法を用いてもよい。この場合、細胞数計数手段703は、画像処理により蛍光染色細胞350の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、蛍光染色細胞350の個数を計数することができる。
 なお、蛍光染色細胞350は、細胞や染色細胞であってもよい。染色細胞とは、蛍光色素によって染色された細胞、又は、蛍光タンパク質を発現可能な細胞を意味する。
 染色細胞において、蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フルオレセイン類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類、アゾ類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、エオシン、エバンスブルー、トリパンブルー、ローダミン6G、ローダミンB、ローダミン123がより好ましい。
 蛍光タンパク質としては、例えば、Sirius、EBFP、ECFP、mTurquoise、TagCFP、AmCyan、mTFP1、MidoriishiCyan、CFP、TurboGFP、AcGFP、TagGFP、Azami-Green、ZsGreen、EmGFP、EGFP、GFP2、HyPer、TagYFP、EYFP、Venus、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS-CFP、Dendra2、Kaede、EosFP、KikumeGRなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 このように、液滴形成装置401では、蛍光染色細胞350を縣濁した細胞懸濁液300を保持する液滴吐出手段10に、駆動手段20から駆動信号を供給して、蛍光染色細胞350を含有する液滴310を吐出させ、飛翔中の液滴310に光源30から光Lを照射する。そして、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350が光Lを励起光として蛍光Lfを発し、蛍光Lfを受光素子60が受光する。更に、受光素子60からの情報に基づいて、細胞数計数手段703が、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を計数(カウント)する。
 つまり、液滴形成装置401では、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を実際にその場で観察するため、蛍光染色細胞350の個数の計数精度を従来よりも向上することが可能となる。又、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350に光Lを照射して蛍光Lfを発光させて蛍光Lfを受光素子60で受光するため、高いコントラストで蛍光染色細胞350の画像を得ることが可能となり、蛍光染色細胞350の個数の誤計数の発生頻度を低減できる。
 図46は、図42の液滴形成装置401の変形例を示す模式図である。図46に示すように、液滴形成装置401Aは、受光素子60の前段にミラー40を配置した点が、液滴形成装置401(図10参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
 このように、液滴形成装置401Aでは、受光素子60の前段にミラー40を配置したことにより、受光素子60のレイアウトの自由度を向上することができる。
 例えば、ノズル111と着滴対象物を近づけた際に、図42のレイアウトでは着滴対象物と液滴形成装置401の光学系(特に受光素子60)との干渉が発生するおそれがあるが、図46のレイアウトにすることで、干渉の発生を回避することができる。
 図46に示すように、受光素子60のレイアウトを変更することにより、液滴310が着滴する着滴対象物とノズル111との距離(ギャップ)を縮めることが可能となり、着滴位置のばらつきを抑制することができる。その結果、分注の精度を向上することが可能となる。
 図47は、図42の液滴形成装置401の他の変形例を示す模式図である。図47に示すように、液滴形成装置401Bは、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光する受光素子60に加え、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光する受光素子61を設けた点が、液滴形成装置401(図42参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
 ここで、蛍光Lf及びLfは、蛍光染色細胞350から四方八方に発せられる蛍光の一部を示している。受光素子60及び61は、蛍光染色細胞350から異なる方向に発せられる蛍光を受光できる任意の位置に配置することができる。なお、蛍光染色細胞350から異なる方向に発せられる蛍光を受光できる位置に3つ以上の受光素子を配置してもよい。又、各受光素子は同一仕様としてもよいし、異なる仕様としてもよい。
 受光素子が1つであると、飛翔する液滴310に複数個の蛍光染色細胞350が含まれる場合に、蛍光染色細胞350同士が重なることに起因して、細胞数計数手段703が液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を誤計数する(カウントエラーが発生する)おそれがある。
 図48A及び図48Bは、飛翔する液滴に2個の蛍光染色細胞が含まれる場合を例示する図である。例えば、図48Aに示すように、蛍光染色細胞350と350とに重なりが発生する場合や、図48Bに示すように、蛍光染色細胞350と350とに重なりが発生しない場合があり得る。受光素子を2つ以上設けることで、蛍光染色細胞が重なる影響を低減することが可能である。
 前述のように、細胞数計数手段703は、画像処理により蛍光粒子の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、蛍光粒子の個数を計数することができる。
 受光素子を2つ以上設置する場合,それぞれの受光素子から得られる輝度値或いは面積値のうち、最大値を示すデータを採択することで、カウントエラーの発生を抑制することが可能である。これに関して、図49を参照して、より詳しく説明する。
 図49は、粒子同士の重なりが生じない場合の輝度値Liと、実測される輝度値Leとの関係を例示する図である。図49に示すように、液滴内の粒子同士の重なりがない場合には、Le=Liとなる。例えば、細胞1個の輝度値をLuとすると、細胞数/滴=1個の場合はLe=Luであり、粒子数/滴=n個の場合はLe=nLuである(n:自然数)。
 しかし、実際には、nが2以上の場合には粒子同士の重なりが発生し得るため、実測される輝度値はLu≦Le≦nLu(図16Aの網掛部分)となる。そこで、細胞数/滴=n個の場合、例えば閾値を(nLu-Lu/2)≦閾値<(nLu+Lu/2)と設定することができる。そして、複数の受光素子を設置する場合、それぞれの受光素子から得られたデータのうち最大値を示すものを採択することで、カウントエラーの発生を抑制することが可能となる。なお、輝度値に代えて面積値を用いてもよい。
 また、受光素子を複数設置する場合、得られる複数の形状データを基に、細胞数を推定するアルゴリズムにより粒子数を決定づけてもよい。
 このように、液滴形成装置401Bでは、蛍光染色細胞350が異なる方向に発した蛍光を受光する複数の受光素子を有しているため、蛍光染色細胞350の個数の誤計数の発生頻度を更に低減できる。
 図50は、図42の液滴形成装置401の他の変形例を示す模式図である。図50に示すように、液滴形成装置401Cは、液滴吐出手段10が液滴吐出手段10Cに置換された点が、液滴形成装置401(図42参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
 液滴吐出手段10Cは、液室11Cと、メンブレン12Cと、駆動素子13Cとを有している。液室11Cは、液室11C内を大気に開放する大気開放部115を上部に有しており、細胞懸濁液300中に混入した気泡を大気開放部115から排出可能に構成されている。
 メンブレン12Cは、液室11Cの下端部に固定された膜状部材である。メンブレン12Cの略中心には貫通孔であるノズル121が形成されており、液室11Cに保持された細胞懸濁液300はメンブレン12Cの振動によりノズル121から液滴310として吐出される。メンブレン12Cの振動の慣性により液滴310を形成するため、高表面張力(高粘度)の細胞懸濁液300でも吐出が可能である。メンブレン12Cの平面形状は、例えば、円形とすることができるが、楕円状や四角形等としてもよい。
 メンブレン12Cの材質としては特に限定はないが、柔らか過ぎるとメンブレン12Cが簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さがある材質を用いることが好ましい。メンブレン12Cの材質としては、例えば、金属材料やセラミック材料、ある程度硬さのある高分子材料等を用いることができる。
 特に、蛍光染色細胞350として細胞を用いる際には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料であることが好ましい。細胞の付着性は一般的に材質の水との接触角に依存性があると言われており、材質の親水性が高い又は疎水性が高いときには細胞の付着性が低い。親水性の高い材料としては各種金属材料やセラミック(金属酸化物)を用いることが可能であり、疎水性が高い材料としてはフッ素樹脂等を用いることが可能である。
 このような材料の他の例としては、ステンレス鋼やニッケル、アルミニウム等や、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア等を挙げることができる。これ以外にも、材料表面をコーティングすることで細胞接着性を低下させることも考えられる。例えば、材料表面を前述の金属又は金属酸化物材料でコーティングすることや、細胞膜を模した合成リン脂質ポリマー(例えば、日油株式会社製、Lipidure)によってコーティングすることが可能である。
 ノズル121は、メンブレン12Cの略中心に実質的に真円状の貫通孔として形成されていることが好ましい。この場合、ノズル121の径としては特に限定はないが、蛍光染色細胞350がノズル121に詰まることを避けるため、蛍光染色細胞350の大きさの2倍以上とすることが好ましい。蛍光染色細胞350が例えば動物細胞、特にヒトの細胞である場合、ヒトの細胞の大きさは一般的に5μm~50μm程度であるため、ノズル121の径を、使用する細胞に合わせて10μm以上が好ましく、100μm以上がより好ましい。
 一方で、液滴が大きくなり過ぎると微小液滴を形成するという目的の達成が困難となるため、ノズル121の径は200μm以下であることが好ましい。つまり、液滴吐出手段10Cにおいては、ノズル121の径は、典型的には10μm~200μmの範囲となる。
 駆動素子13Cは、メンブレン12Cの下面側に形成されている。駆動素子13Cの形状は、メンブレン12Cの形状に合わせて設計することができる。例えば、メンブレン12Cの平面形状が円形である場合には、ノズル121の周囲に平面形状が円環状(リング状)の駆動素子13Cを形成することが好ましい。駆動素子13Cの駆動方式は、駆動素子13と同様とすることができる。
 駆動手段20は、メンブレン12Cを振動させて液滴310を形成する吐出波形と、液滴310を形成しない範囲でメンブレン12Cを振動させる撹拌波形とを駆動素子13Cに選択的に(例えば、交互に)付与することができる。
 例えば、吐出波形及び撹拌波形を何れも矩形波とし、吐出波形の駆動電圧よりも撹拌波形の駆動電圧を低くすることで、撹拌波形の印加により液滴310が形成されないようにすることができる。つまり、駆動電圧の高低により、メンブレン12Cの振動状態(振動の程度)を制御することができる。
 液滴吐出手段10Cでは、駆動素子13Cがメンブレン12Cの下面側に形成されているため、駆動素子13Cによりメンブレン12が振動すると、液室11Cの下部方向から上部方向への流れを生じさせることが可能である。
 この時、蛍光染色細胞350の動きは下から上への運動となり、液室11C内で対流が発生して蛍光染色細胞350を含有する細胞懸濁液300の撹拌が起きる。液室11Cの下部方向から上部方向への流れにより、沈降、凝集した蛍光染色細胞350が液室11Cの内部に均一に分散する。
 つまり、駆動手段20は、吐出波形を駆動素子13Cに加え、メンブレン12Cの振動状態を制御することにより、液室11Cに保持された細胞懸濁液300をノズル121から液滴310として吐出させることができる。又、駆動手段20は、撹拌波形を駆動素子13Cに加え、メンブレン12Cの振動状態を制御することにより、液室11Cに保持された細胞懸濁液300を撹拌することができる。なお、撹拌時には、ノズル121から液滴310は吐出されない。
 このように、液滴310を形成していない間に細胞懸濁液300を撹拌することにより、蛍光染色細胞350がメンブレン12C上に沈降、凝集することを防ぐと共に、蛍光染色細胞350を細胞懸濁液300中にムラなく分散させることができる。これにより、ノズル121の詰まり、及び吐出する液滴310中の蛍光染色細胞350の個数のばらつきを抑えることが可能となる。その結果、蛍光染色細胞350を含有する細胞懸濁液300を、長時間連続して安定的に液滴310として吐出することができる。
 また、液滴形成装置401Cにおいて、液室11C内の細胞懸濁液300中に気泡が混入する場合がある。この場合でも、液滴形成装置401Cでは、液室11Cの上部に大気開放部115が設けられているため、細胞懸濁液300中に混入した気泡を、大気開放部115を通じて外気に排出できる。これによって、気泡排出のために大量の液を捨てることなく、連続して安定的に液滴310を形成することが可能となる。
 即ち、ノズル121の近傍に気泡が混入した場合や、メンブレン12C上に多数の気泡が混入した場合には吐出状態に影響を及ぼすため、長い時間安定的に液滴の形成を行うためには、混入した気泡を排出する必要がある。通常、メンブレン12C上に混入した気泡は、自然に若しくはメンブレン12Cの振動によって上方に移動するが、液室11Cには大気開放部115が設けられているため、混入した気泡を大気開放部115から排出可能となる。そのため、液室11Cに気泡が混入しても不吐出が発生することを防止可能となり、連続して安定的に液滴310を形成することができる。
 なお、液滴を形成しないタイミングで、液滴を形成しない範囲でメンブレン12Cを振動させ、積極的に気泡を液室11Cの上方に移動させてもよい。
-電気的又は磁気的な検出する方法-
 電気的又は磁気的な検出する方法としては、図51に示すように、液室11’から細胞懸濁液を液滴310’としてプレート700’に吐出する吐出ヘッドの直下に、細胞計数のためのコイル200がセンサとして設置されている。細胞は特定のタンパク質によって修飾され細胞に接着することが可能な磁気ビーズによって覆うことにより、磁気ビーズが付着した細胞がコイル中を通過する際に発生する誘導電流によって、飛翔液滴中の細胞の有無を検出することが可能である。一般的に、細胞はその表面に細胞特有のタンパク質を有しており、このタンパク質に接着することが可能な抗体を磁気ビーズに修飾することによって、細胞に磁気ビーズを付着させることが可能である。このような磁気ビーズとしては既製品を用いることが可能であり、例えば、株式会社ベリタス製のDynabeads(商標登録)が利用可能である。
[吐出前に細胞を観測する処理]
 吐出前に細胞を観測する処理としては、図52に示すマイクロ流路250中を通過してきた細胞350’をカウントする方法や、図53に示す吐出ヘッドのノズル部近傍の画像を取得する方法などが挙げられる。図52はセルソーター装置において用いられている方法であり、例えば、ソニー株式会社製のセルソーターSH800を用いることができる。図52では、マイクロ流路250中に光源260からレーザー光を照射して散乱光や蛍光を、集光レンズ265を用いて検出器255により検出することによって細胞の有無や、細胞の種類を識別しながら液滴を形成することが可能である。本方法を用いることによって、マイクロ流路250中に通過した細胞の数から所定のウェル中に着弾した細胞の数を推測することが可能である。
 また、図53に示す吐出ヘッド10’としては、Cytena社製のシングルセルプリンターを用いることが可能である。図53では、吐出前において、ノズル部近傍のレンズ265’を介して、画像取得部255’において画像取得した結果からノズル部近傍の細胞350”が吐出されたと推定することや、吐出前後の画像から差分により吐出されたと考えられる細胞の数を推定することによって、所定のウェル中に着弾した細胞の数を推測することができる。図52に示すマイクロ流路中を通過してきた細胞をカウントする方法では、液滴が連続的に生成されるのに対して、図53は、オンデマンドで液滴形成が可能であるため、より好ましい。
[着弾後の細胞をカウントする処理]
 着弾後の細胞をカウントする処理としては、プレートにおけるウェルを蛍光顕微鏡などにより観測することにより、蛍光染色した細胞を検出する方法を取ることが可能である。この方法は、例えば、Sangjun et al.,PLoS One,Volume 6(3),e17455などに記載されている。
 液滴の吐出前及び着弾後に、細胞を観測する方法では、以下に述べる問題があるが、生成するプレートの種類によっては吐出中の液滴内の細胞を観測することがもっとも好ましい。吐出前に細胞を観測する手法においては、流路中を通過した細胞数や吐出前(及び吐出後)の画像観測から、着弾したと思われる細胞数を計数するため、実際にその細胞が吐出されたのかどうかの確認は行われておらず、思いがけないエラーが発生することがある。例えば、ノズル部が汚れていることにより液滴が正しく吐出せず、ノズルプレートに付着し、それに伴い液滴中の細胞も着弾しない、といったケースが発生する。他にも、ノズル部の狭い領域に細胞が残留することや、細胞が吐出動作によって想定以上に移動し観測範囲外に出てしまうといった問題の発生も起こりうる。
 また、着弾後のプレート上の細胞を検出する手法においても問題がある。まず、プレートとして顕微鏡観察が可能であるものを準備する必要がある。観測可能なプレートとして、一般的に底面が透明かつ平坦なプレート、特に底面がガラス製となっているプレートが用いられるが、特殊なプレートとなってしまうため、一般的なウェルを使用することができなくなる問題がある。また、細胞数が数十個など多いときには、細胞の重なりが発生するため正確な計数ができなくなる問題もある。そのため、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサ及び粒子数(細胞数)計数手段によって計数することに加えて、吐出前に細胞を観測する処理、着弾後の細胞をカウントする処理を行うことが好ましい。
 また、受光素子としては1又は少数の受光部を有する受光素子、例えば、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管を用いることが可能であるし、その他に2次元アレイ状に受光素子が設けられたCCD(Charge Copuled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCDなど二次元センサを用いることも可能である。
 1又は少数の受光部を有する受光素子を用いる際には、蛍光強度から細胞が何個入っているかを予め用意された検量線を用いて決定することも考えられるが、主として飛翔液滴中の細胞有無を二値的に検出することが行われる。細胞懸濁液の細胞濃度が十分に低く、液滴中に細胞が1個又は0個しかほぼ入らない状態で吐出を行う際には、二値的な検出で十分精度よく計数を行うことが可能である。細胞懸濁液中で細胞はランダムに配置していることを前提とすれば、飛翔液滴中の細胞数はポアソン分布に従うと考えられ、液滴中に細胞数が2個以上入る確率P(>2)は下記式(1)で表される。図54は、確率P(>2)と平均細胞数の関係を表すグラフである。ここで、λは液滴中の平均細胞数であり、細胞懸濁液中の細胞濃度に吐出液滴の体積を乗じたものになる。
  P(>2)=1-(1+λ)×e-λ ・・・ 式(1)
 二値的な検出で細胞計数を行う場合には、確率P(>2)が十分小さい値であることが精度を確保する上では好ましく、確率P(>2)が1%以下となるλ<0.15であることが好ましい。光源としては、細胞の蛍光を励起できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、水銀ランプやハロゲンランプなどの一般的なランプに特定の波長を照射するようにフィルタをかけたものや、LED(Light Emitting Diode)、レーザーなどを用いることが可能である。ただし、特に1nL以下の微小な液滴を形成するときには、狭い領域に高い光強度を照射する必要があるため、レーザーを用いるのが好ましい。レーザー光源としては、固体レーザーやガスレーザー、半導体レーザーなど一般的に知られている多種のレーザーを用いることが可能である。また、励起光源としては、液滴が通過する領域を連続的に照射したものであってもよいし、液滴の吐出に同期して液滴吐出動作に対して所定時間遅延を付けたタイミングでパルス的に照射するものであってもよい。
<<不確かさ算出工程>>
 不確かさ算出工程は、細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞計数工程などそれぞれの工程における不確かさを算出する工程である。
 当該不確かさの算出は、細胞懸濁液生成工程における不確かさと同様に算出することができる。
 なお、不確かさの算出タイミングは、細胞計数工程の次工程で、纏めて算出してもよいし、細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞計数工程などの各工程の最後に算出し、細胞計数工程の次工程で各不確かさを合成して算出してもよい。言い換えれば、上記各工程での不確かさは、合成算出までに適宜算出しておけばよい。
<<出力工程>>
 出力工程は、ウェル内に着弾した細胞懸濁液に含まれる細胞数を、センサにより測定された検出結果に基づいて粒子数計数手段にて計数された値を出力する工程である。
 計数された値とは、センサにより測定された検出結果から、粒子数計数手段にて当該ウェルに含まれる細胞数を意味する。
 出力とは、原動機、通信機、計算機などの装置が入力を受けて計数された値を外部の計数結果記憶手段としてのサーバに電子情報として送信することや、計数された値を印刷物として印刷することを意味する。
 出力工程は、プレートの生成時に、プレートにおける各ウェルの細胞数又は核酸数を観察又は推測し、観測値又は推測値、外部の記憶部に出力する。
 出力は、細胞数計数工程と同時に行ってもよく、細胞数計数工程の後に行ってもよい。
<<記録工程>>
 記録工程は、出力工程において、出力された観測値又は推測値を記録する工程である。
 記録工程は、記録部において好適に実施することができる。
 記録は、出力工程と同時に行ってもよく、出力工程の後に行ってもよい。
 記録とは、記録媒体に情報を付与することだけでなく、記録部に情報を保存することも含む意味である。
<<核酸抽出工程>>
 核酸抽出工程は、ウェル内の細胞から核酸を抽出する工程である。
 抽出とは、細胞膜や細胞壁などを破壊し、核酸をぬき出すことを意味する。
 細胞から核酸を抽出する方法としては、90℃~100℃で熱処置する方法が知られている。90℃以下で熱処理するとDNAが抽出されない可能性があり、100℃以上で熱処理するとDNAが分解される可能性がある。このとき界面活性剤を添加し熱処理することが好ましい。
 界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、添加量にもよるが、タンパク質を変性・失活させない点から、非イオン性界面活性剤が好ましい。
 イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、脂肪酸ナトリウムが好ましく、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)がより好ましい。
 非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルグリコシド、アルキルポリオキシエチレンエーテル(Brijシリーズ等)、オクチルフェノールエトキシレート(Totiton Xシリーズ、Igepal CAシリーズ、Nonidet Pシリーズ、Nikkol OPシリーズ等)、ポリソルベート類(Tween20等のTweenシリーズなど)、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルマルトシド、ショ糖脂肪酸エステル、グリコシド脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリソルベート類が好ましい。
 界面活性剤の含有量としては、ウェル中の細胞懸濁液全量に対して、0.01質量%以上5.00質量%以下が好ましい。含有量が、0.01質量%以上であると、DNA抽出に対して効果を発揮でき、5.00質量%以下であると、PCRの際に増幅の阻害を防止することができるため、両方の効果を得られる数値範囲として上記0.01質量%以上5.00質量%以下が好適である。
 細胞壁を保有している細胞に関しては、上記の方法で十分にDNA抽出されないことがある。その場合、例えば、浸透圧ショック法、凍結融解法、酵素消化法、DNA抽出用キットの使用、超音波処理法、フレンチプレス法、ホモジナイザーなどの方式などが挙げられる。これらの中でも、抽出DNAのロスが少ないことから、酵素消化法が好ましい。
<<その他の工程>>
 その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酵素失活工程などが挙げられる。
-酵素失活工程-
 酵素失活工程は、酵素を失活させる工程である。
 酵素としては、例えば、DNase、RNase、核酸抽出工程において核酸を抽出するために使用した酵素などが挙げられる。
 酵素を失活させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の方法を好適に用いることができる。
 本発明のデバイスは、バイオ関連産業、ライフサイエンス産業、及び医療産業等において幅広く使用され、例えば、装置校正や検量線作成、検査装置の精度管理、PCR装置の精度評価などに好適に用いることができる。
 デバイスとしては、感染症に対して実施する場合は公定法や通知法などに定められている方法に適用することができる。
 また、本発明のデバイスは、デバイスに含まれる増幅可能な試薬を、規定の増幅条件で増幅した際に、Ct値が30以上であるウェルにおける標準偏差σが3以下であり、好ましくは2.5以下であり、より好ましくは2以下であり、特に好ましくは1.5以下である。また、Ct値が30以上のウェルにおいて、Ct値が小さいウェルほど、標準偏差も小さいことが望ましい。
 規定の増幅条件としては、例えば、以下に記載のものなどが挙げられる。
<増幅条件>
・PCR装置:QuantStudioTM 12K Flex Real-Time PCR System
・試薬:Applied BiosystemsTM TaqManTM Universal Master Mix II
・温度:図24
 なお、上記第4実施態様においては、さらに、以下に説明する増幅可能な試薬の特定コピー数以外の組成を変更する工程を含んでいることが好ましい。
<<増幅可能な試薬の特定コピー数以外の組成を変更する工程>>
 増幅可能な試薬の特定コピー数以外の組成を変更する工程としては、例えば、増幅可能な試薬としての核酸以外のプライマー及び増幅試薬が入っているか否かの組合せを設けることができることを意味する。具体的には、あるウェルには(1)核酸、プライマー、及び増幅試薬の組成、他のウェルには(2)核酸及びプライマーの組成、更に他のウェルには(3)核酸のみの組成とする。(2)及び(3)の組成には、試薬組成物を調製する調製者が手技によりプライマー及び増幅試薬を加え、試薬組成物を調製し、PCR反応を行う。
 増幅可能な試薬の特定コピー数以外の組成を変更する工程としては、手技ではなく機械で分注するにより行うことで、プライマー及び増幅試薬を正確に分注することができる。
 これにより、デバイスは、例えば、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価することができる。
 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
<デバイスの作製>
<<核酸試料の調製>>
-高濃度核酸試料希釈系列の作製-
 高濃度核酸試料は、濃厚核酸試料としてDNA600-G(国立研究開発法人産業技術総合研究所製、NMIJ CRM 6205-a)と、希釈溶媒としてUltraPure DNase/RNase-Free-Distilled Water(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、10977-015、以下、「NFW」という)とを用いて系列希釈試料を調製した。
 系列希釈試料の濃度は、電子天秤(株式会社エー・アンド・デイ製、BM-22)による濃厚溶液と希釈溶媒の重量計測に基づいて決定した。
-低濃度核酸試料系列用酵母懸濁液の作製-
--遺伝子組換え酵母--
 出芽酵母YIL015W BY4741(ATCC社製、ATCC4001408)を1コピーの特定核酸配列のキャリア細胞として組換え体の作製に使用した。特定核酸配列は濃厚核酸試料 DNA600-G(国立研究開発法人産業技術総合研究所製、NMIJ CRM 6205-a、配列番号1参照)とし、選択マーカーとしたURA3とがタンデムに並ぶように作出したプラスミドとして、キャリア細胞のBAR1領域を対象に相同組換えによって1コピーの特定核酸配列を酵母ゲノムDNAに導入し、遺伝子組換え酵母を作製した。なお、DNA600-Gには、DNA600-Gの製品情報として、核酸濃度に関する不確かさ情報を有している。
---培養及び細胞周期制御---
 50g/LのYPD培地(タカラバイオ株式会社製、CLN-630409)で培養した遺伝子組換え酵母を90mL分取した三角フラスコに、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、14190-144、以下、「DPBS」と称する)を用いて500μg/mLとなるように調製したα1-Mating Factor acetate salt(Sigma-Aldrich社製、T6901-5MG、以下、「αファクター」という)を900μL添加した。
 次に、バイオシェイカー(タイテック株式会社製、BR-23FH)を用いて、振盪速度:250rpm、温度:28℃にて2時間インキュベートし、酵母をG0/G1期に同調して酵母懸濁液を得た。同調細胞の細胞周期の確認は、SYTOX Green Nucleic Acid Stain(装置名:S7020、Thermofisher社製)を用いて染色し、フローサイトメーター(装置名:SH800Z、ソニー株式会社製)を用いたフローサイトメトリーにて、励起波長488nmで、G0/G1期に同調していることを確認した。G1期の割合は99.5%、G2期の割合は0.5%であった。
---固定化---
 同調確認済み酵母懸濁液を遠心管(アズワン株式会社製、VIO-50R)に45mL移し、遠心分離機(株式会社日立製作所製、F16RN)を用いて、回転速度:3000rpmにて5分間遠心し、上澄み液を除去して酵母ペレットを得た。
 得られた酵母ペレットにホルマリン(和光純薬工業株式会社製、062-01661)を4mL添加し、5分間静置後、遠心して上澄み液を除去し、エタノールを10mL添加して懸濁させることにより、固定化済みの酵母懸濁液を得た。
---核染色---
 固定化済みの酵母懸濁液は、固定化済み酵母懸濁液を200μL分取し、DPBSで1回洗浄した後、480μLのDPBSに再懸濁した。
 次に、20μLの20mg/mL RNase A(株式会社ニッポンジーン製、318-06391)を添加後、バイオシェイカーを用いて37℃で2時間インキュベートした。
 次に、25μLの20mg/mLプロテイナーゼK(タカラバイオ株式会社製、TKRー9034)を添加し、プチクール(ワケンビーテック株式会社製、プチクール MiniT-C)を用いて、50℃で2時間インキュベートした。
 最後に、6μLの5mM SYTOX Green Nucleic Acid Stain(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、S7020)を加えて、遮光下で30分間染色した。
---分散---
 染色済みの酵母懸濁液を超音波ホモジナイザー(ヤマト科学株式会社製、LUH150)を用いて、出力:30%、10秒間分散処理し、遠心分離機を用いて回転速度:3,000rpmにて5分間遠心し、上澄み液を除去し、DPBSを1mL添加して洗浄した。遠心分離、上澄み液の除去を計2回実施し、再度DPBS1mLに懸濁して酵母懸濁インクを得た。
<<核酸試料の充填>>
-高濃度核酸試料希釈系列の充填-
 高濃度核酸試料希釈系列は、マイクロピペッター(エッペンドルフ株式会社製、3120000011)により、充填容器(96穴平底プレート(ワトソン株式会社製、4846-96-FS))の各ウェルに2.5μLずつ充填した。
-分注酵母からの核酸抽出-
 酵母からの核酸抽出は、充填容器を37℃にて30分間インキュベートすることにより、細胞壁を溶解(核酸抽出)した後、95℃で2分間熱処理した。
<<充填試料の値付け>>
-高濃度核酸試料系列の不確かさ算出-
 充填された高濃度核酸試料系列は、以下の不確かさの要因によって特定コピー数水準毎に一定の不確かさを有する。
 要因(1):DNA600-G原液の濃度に関する不確かさ
 本核酸試料は、同位体希釈質量分析法(IDMS)による核酸塩基測定と、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)によるりん測定によって、総核酸の質量分率が決定された不確かさが値付けされている。
 要因(2):希釈溶媒及び濃厚核酸試料溶液の密度の不確かさ
 要因(3):重量計測時の電子天秤の不確かさ
 要因(4):ポアソン分布に基づく不確かさ
 要因(5):核酸試料充填時のマイクロピペッター(エッペンドルフ株式会社製)の不確かさ
 これらの要因の1つずつの不確かさを表4に示した。
 不確かさの合成は、一般的な不確かさの合成手法により合成し、最終的に充填される特定コピー数水準の平均特定コピー数と不確かさを算出した。結果を表5に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
*表4中要因(3)の「x」は任意の計量値(重量)、要因(4)の「x」は分取した平均特定コピー数(平均充填コピー数)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
*表5中の略号は、以下の内容である。
・2G:DNA600G原液の希釈液
・200M:2Gの希釈液
・20M:200Mの希釈液
・2M:20Mの希釈液
・200k:2Mの希釈液
・20k:200kの希釈液
・4k:20kの希釈液
・1k:4kの希釈液
・250:1kの希釈液
・70:250の希釈液
・NFW:UltraPure DNase/RNase-Free-Distilled Water(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、10977-015
 表5の結果から、充填する核酸試料の平均核酸コピー数とその不確かさを値付けることができた。
-各充填部位への不確かさの値付け-
 上記「高濃度核酸試料系列の不確かさ算出」により算出された不確かさを各ウェルへ値付けした。
 以上より、高濃度核酸試料系列の平均コピー数とその不確かさ算出し、各ウェルへの値付けをすることができた。
 低濃度核酸試料系列の充填においては、以下に示すようにインクジェット方式を用いてデバイスを作製することもできる。なお、酵母懸濁液の固定化までは、上述したものと同一の方法を用いたため、記載を省略する。
-染色-
 固定化済み酵母懸濁液を1.5mL遮光チューブ(ワトソン株式会社製、131-915BR)に500μL移し、遠心分離機を用いて回転速度:3,000rpmにて5分間遠心し、上澄み液を除去し、1mM EDTA(TOCRIS社製、200-449-4)となるように調製したDPBS(1mM EDTA)を400μL添加し、ピペッティングでよく懸濁した後、遠心分離機を用いて回転速度:3,000rpmで5分間遠心し、上澄み液を除去することにより酵母ペレットを得た。得られたペレットに1mg/mLに調製したエバンスブルー水溶液(和光純薬工業株式会社製、054-04061)を1mL添加し、ボルテックスを用いて5分間撹拌後、遠心分離機を用いて回転速度:3,000rpmで5分間遠心し、上澄み液を除去し、DPBS(1mM EDTA)を添加し、ボルテックスで撹拌することにより染色済み酵母懸濁液を得た。
-分散-
 染色済みの酵母懸濁液を超音波ホモジナイザー(ヤマト科学株式会社製、LUH150)を用いて、出力:30%、10秒間分散処理し、遠心分離機を用いて回転速度:3,000rpmにて5分間遠心し、上澄み液を除去し、DPBSを1mL添加して洗浄した。遠心分離、上澄み液の除去を計2回実施し、再度DPBS1mLに懸濁して酵母懸濁インクを得た。
-分注及び細胞計測-
 以下のようにして、液滴中の酵母菌の数を計数(カウント)して、各ウェルに特定コピー数として1、2、4、8、16、21、64、128細胞ずつ吐出して細胞数が既知のプレートを作製した。具体的には、図47に示す液滴形成装置を用いて、96プレート(商品名:MicroAmp 96-well Reaction plate、Thermofisher社製)の各ウェルに、液滴吐出手段として圧電印加方式の吐出ヘッド(社内製)を用いて10Hzにて酵母懸濁インクを順次吐出した。
 吐出された液滴中の酵母の受光手段としては高感度カメラ(東京インスツルメンツ株式会社製、sCMOS pco.edge)を用いて撮影した。光源としてはYAGレーザー(スペクトラ・フィジックス社製、Explorer ONE-532-200-KE)を用い、撮影した画像の粒子計数手段として画像処理ソフトウェアであるImage Jを用いて画像処理して細胞数を計数し、細胞数の既知プレートを作製した。
-核酸抽出-
 Tris-EDTA(TE) Bufferを用いてColE1 DNA(和光純薬工業株式会社製、312-00434)を5ng/μLとなるようにColE1/TEを調製し、ColE1/TEを用いてZymolyase(R) 100T(ナカライテスク株式会社製、07665-55)を1mg/mLとなるようにZymolyase溶液を調製した。
 作製した細胞数既知プレートの各ウェルにZymolyase溶液を4μL添加し、37.2℃にて30分間インキュベートすることにより、細胞壁溶解(核酸抽出)後、95℃で2分間熱処理して、参照デバイスを作製した。
 次に、細胞数既知プレートから得られる結果の信頼性を考慮するために、特定コピー数の細胞をウェルに分注した細胞数既知プレートを製造し、1細胞数における不確かさを算出する。なお、特定コピー数毎に以下に示す方法を用いることにより、様々なコピー数における不確かさを算出することができる。
-不確かさの算出-
 本実施例では、不確かさの要因として、液滴中の細胞数、細胞中の増幅可能な試薬のコピー数、ウェル内の細胞数、コンタミネーションを用いた。
 液滴中の細胞数は、吐出手段より吐出された液滴の画像を解析し計数した液滴中の細胞数と、吐出手段で吐出した液滴をスライドガラスに着弾させ着弾した液滴毎に顕微鏡観察し得られた細胞数とを用いた。
 細胞中の核酸コピー数(細胞周期)は、細胞周期のG1期に該当する細胞の割合(99.5%)、G2期に該当する細胞の割合(0.5%)とを用いて算出した。
 ウェル内の細胞数は、吐出した液滴がウェル内に着弾する数を計数したが、96サンプルの計数においてすべての液滴がウェル内に着弾していたため、ウェル内の細胞数の要因は不確かさの計算から除外した。
 コンタミネーションは、インクのろ液4μLをリアルタイムPCRで細胞中の増幅可能な試薬以外の核酸がインク液中に混入していないか3回の試行を行い確認した。その結果、3回すべてにおいて検出下限値となったため、コンタミネーションの要因についても不確かさの掲載から除外した。
 不確かさは各要因の測定値から標準偏差を求め、感度係数を乗じて測定量の単位に統一した標準不確かさを平方和法により合成標準不確かさを求める。合成標準不確かさでは、正規分布の約68%の範囲の値しか含まれないため、合成標準不確かさを2倍した拡張不確かさとすることにより正規分布の約95%の範囲を考慮した不確かさを得ることができる。下記表8のバジェットシートに結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表8中、「記号」とは、不確かさの要因に対応付けた任意の記号を意味する。
 表8中、「値(±)」とは、平均値の実験標準偏差であり、算出した実験標準偏差をデータの数の平方根の値で除したものである。
 表8中、「確率分布」とは、不確かさの要因がもつ確率分布であり、Aタイプの不確かさ評価の場合には空欄とし、Bタイプの不確かさ評価には、正規分布又は矩形分布のいずれかを記入する。本実施例においてはAタイプの不確かさ評価のみを行っているため、確率分布の欄は空欄となっている。
 表8中、「除数」とは、それぞれ要因から得られる不確かさを正規化する数を意味する。
 表8中、「標準不確かさ」とは「値(±)」を「除数」で除した値である。
 表8中、「感度係数」とは、測定量の単位に統一するために用いられる値を意味する。
 次に、ウェルに充填した核酸試料の平均特定コピー数及び不確かさを算出した。結果を表9に示す。変動係数CV値は不確かさの値を平均特定コピー数で除することにより算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 インクジェット方式において、特定コピー数が1、即ち、1コピーの核酸試料(1つの酵母)をウェルに分注する精度は、±0.1281コピーであることが得られた。ウェルに1コピー以上を充填する場合には、特定コピー数の核酸試料が充填される精度は、この精度の積み重ねにより決定される
 以上の結果から、得られた拡張不確かさを測定のばらつきの指標として、デバイスのデータとして記憶させることで、実験で使用する者が不確かさの指標をウェル毎の測定結果の信頼性の判断基準として用いることができる。上記の信頼性の判断基準を用いることにより、分析検査の性能評価を高精度に行うことができる。
<作製したデバイスにおけるCt値の確認>
 次に、0.2mL、96穴プレートに上記方法で作製したデバイスを用いて、表10に示す試薬の組成を分注し、PCR装置(A社の機種a1及びa2、B社の機種b1、C社の機種c1)のそれぞれの性能を図55に示す条件でqPCRを行い、表11に示す各機種のCt値管理表に従って、正常かどうかの性能評価を実施し、評価した。結果を表12に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 性能評価プレートは、同程度の細胞数が配置されており、各機種で定められるCt値管理表に従い、正常かどうかの性能評価を実施した。
 本管理表に従い、判定するとC社の機種c1のみ不合格となった。
(実施例2)
<検体の検出判定1>
 上記のようにして作製した、増幅可能な試薬である核酸が充填された試料充填用ウェルに、試料を充填した。その後、検査対象である核酸と増幅可能な試薬である核酸とを同一のウェル内で、PCR法による増幅反応に供した。
 増幅可能な試薬の増幅結果、及び検査対象の増幅結果をもとに、上述した検出結果取得部、及び検出結果分析部を経て、判定部にて、検査対象の存在の有無を判定した。下記(1)に該当した場合、「陽性」と、下記(2)に該当した場合、「陰性」と判定した。
 (1)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合、検査対象は存在、検出結果は陽性である、
 (2)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性である。
<検体の検出判定2>
<<貝に含まれるノロウイルス否定試験>>
 貝に含まれているノロウイルスを検査する方法を実施例として下記に示す。
 まず、貝の外套膜を切り取り、中腸線についた脂肪部分を丁寧に取り除いた。ホモジナイザー用のサンプリングバッグに中腸線を入れ、7倍~10倍のPBS(-)を加えて粉砕した。粉砕した試料を10,000rpm,20分間冷却遠心した。超遠心用遠心管に30質量%ショ糖溶液を遠心管量の10質量%程度入れ、それに冷却遠心済みの試料の上清を静かに重層させ、35,000rpm、180分間で冷却遠心した。アスピレーターで液相を吸引した後、管壁をPBS(-)で軽く洗った。沈渣に200μLのDDWを加え、浮遊させた。これをウイルスRNA抽出に用いる試料とした。
 次に、Super Script II(Invitrogen)を用いて逆転写反応を行った。試料7.5μL、5X SSII Buffer 2.25μL、10mM dNTPs 0.75μL、Random Primer(1.0μg/μL)0.375μL、Ribonuclease Inhibitor(33unit/μL)0.5μL、100mM DTT 0.75μL、Super Script II RT(200unit/μL)0.75μL、Distilled water 2.125μL、合計15μLの反応液を調製した。反応は42℃で1時間インキュベートした。次いで、99℃で5分間加熱し、酵素を失活させた。その後、氷上に静置した。
 上記実施例1と同様にして作製した、増幅可能な試薬である核酸が充填された試料充填用ウェルに、逆転写反応まで終えた試料を5.0μL充填した。その後、検査対象である核酸と増幅可能な試薬である核酸とを同一のウェル内で、PCR法による増幅反応に供した。反応液の組成は、Distilled water 33.75μL、10x Ex TaqTM buffer 5.0μL、dNTP(2.5mM)4.0μL、NVプライマーF(50μM)0.5μL、NVプライマーR(50μM)0.5μL、増幅可能な試薬である核酸を増幅するプライマーF(50μM)0.5μL、増幅可能な試薬である核酸を増幅するプライマーR(50μM)0.5μL、cDNA(試料)5.0μL、Ex Taq(5unit/μL)0.25μL、合計50μLであった。
 増幅可能な試薬の増幅はT100TM Thermal Cycler(Bio-rad社)を用い、PCRで行った。まず、50℃で2分間、次いで、95℃で10分間のインキュベートを行った。その後、95℃で30秒間、61℃で2分間の2ステップからなる35回の温度サイクルを行った。最後に61℃で2分間インキュベートした後、4℃まで冷却し、反応を終了させた。
 結果の確認はMother E-BaseTM Device(InvitrogenTM)とE-GelTM 48 Agarose Gels, 4%(InvitrogenTM)を用いてアガロース電気泳動を行った。泳動は100Vで20分間行った。
 上記により得られた検査対象の増幅結果をもとに、検査対象の存在の有無を判定した。下記(1)に該当した場合、「陽性」と、下記(2)に該当した場合、「陰性」と判定した。
 (1)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合、検査対象は存在、検出結果は陽性である、
 (2)増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性である。
 本実施例においては、96穴プレートに(1)インクジェット法(IJ)で1ウェルあたり600G酵母を10細胞(コピー)ずつ充填し、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加したもの(本発明の実施例)、(2)ノロウイルスが含まれるサンプルのみ、(3)600Gプラスミドを希釈し、それを96穴プレートの1ウェルあたり10コピー相当の容量を手技により分注し、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加したもの(IJに対する比較例)を用意した。
 図56Aは、実施例2の貝に含まれるノロウイルス否定試験において、(1)IJで600G酵母を10細胞(コピー)打ち、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加したもの(本発明の実施)のサンプルをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。
 図56Bは、(2)ノロウイルスが含まれるサンプルのみをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。
 図56Cは、実施例2の貝に含まれるノロウイルス否定試験において、(3)600Gプラスミドを希釈し、それを1ウェルあたり10コピー相当の容量を手技により分注し、そこにノロウイルスが含まれるサンプルを添加した(IJに対する比較例)それぞれのサンプルをPCRで増幅した後にアガロース電気泳動した結果を示す図である。
 (1)では、図56Aから図56Cに示すように、600Gの増幅産物(105bp、上段)とNoro GIの増幅産物(85bp、下段)の両者が二本のバンドで見て取れる。
 (2)では、図56Aから図56Cに示すように、Noro GIの増幅産物(85bp)のみがバンドとしてみられる。16番目のサンプルはバンドが見られず陰性であるが、検査対象であるNoro GIが実際、検体試料中には存在していない、即ち陰性との判定が正しいのか、それともNoro GIが実際には存在するが判別できず存在しない(陰性である)と誤って判断された、即ち偽陰性であるのか、確定できない。
 (3)は、図56Aから図56Cに示すように、希釈により作製した陽性対照サンプルを用いて本発明の判定方法を試みたものであるが、16番目のサンプルにおいて陽性対照サンプルである600Gの増幅産物(105bp)のバンドが見られなかった。これは希釈によるばらつきにおいて陽性対照サンプル自身が偽陰性となってしまった実施例である。本発明の判定方法を実施するためには本発明で示した高い充填精度を持つことが好ましいことを意味する。
(実施例3)
<ノロウイルス検出用デバイスの作製>
 以下のようにして、デバイスを作製した。デバイスにおいて、1ウェルあたり1×10コピー数超の核酸を有する高濃度核酸試料希釈系列(1×10コピー/ウェル、及び1×10コピー数/ウェル)と、1ウェルあたり1×10コピー数以下の核酸を有する低濃度核酸試料希釈系列(1×10コピー数/ウェル、1×10コピー数/ウェル、1×10コピー数/ウェル、及び1×10コピー数/ウェル)とを調製した。調製した各核酸希釈系列を図57に示す位置でデバイス上に配置した。
-高濃度核酸試料希釈系列の作製-
 実施例1において、使用した参照用の核酸試料をDNA600-GからGI型のノロウイルスゲノムの一部の配列(合成メーカー:株式会社ファスマック、配列番号4参照)を選択マーカーとしたURA3とがタンデムに並ぶように人工合成(合成メーカー:株式会社ファスマック)した配列を、濃度をデジタルPCR(装置名:QX200TM AutoDGTM Droplet DigitalTM PCR システム、Bio-Rad社製)で濃度を測定し、所望の濃度(1×10コピー数/ウェル及び1×10コピーコピー数/ウェル)に段階希釈を行って調製した以外は、実施例1と同様にして、高濃度核酸試料希釈系列を作製した。なお、本実施例では特定核酸配列としてGI型のノロウイルスゲノムの一部の配列のみを使用したが、その他の特定核酸配列を各ウェルに配して1プレート(デバイス)上で同時に複数の検体に対して検査を行うこともできる。
-低濃度核酸試料希釈系列の作製-
--遺伝子組換え酵母--
 出芽酵母YIL015W BY4741(ATCC社製、ATCC4001408)を1コピーの特定核酸配列のキャリア細胞として組換え体の作製に使用した。
 特定核酸配列は、GI型のノロウイルスゲノムの一部の配列(合成メーカー:株式会社ファスマック、配列番号4参照)と選択マーカーとしたURA3とがタンデムに並ぶように作出したプラスミドとして、キャリア細胞のBAR1領域を対象に相同組換えによって1コピーの特定核酸配列を酵母ゲノムDNAに導入し、遺伝子組換え酵母を作製した。なお、本実施例では特定核酸配列としてGI型のノロウイルスゲノムの一部の配列のみを使用したが、その他の特定核酸配列を各ウェルに配して1プレート(デバイス)上で同時に複数の検体に対して検査を行うこともできる。
--培養及び細胞周期制御--
 50g/LのYPD培地(タカラバイオ株式会社製、CLN-630409)で培養した遺伝子組換え酵母を90mL分取した三角フラスコに、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、14190-144、以下、「DPBS」と称する)を用いて500μg/mLとなるように調製したα1-Mating Factor acetate salt(Sigma-Aldrich社製、T6901-5MG、以下、「αファクター」という)を900μL添加した。
 次いで、バイオシェイカー(タイテック株式会社製、BR-23FH)を用いて、振盪速度:250rpm、温度:28℃にて2時間インキュベートし、酵母をG0/G1期に同調して酵母懸濁液を得た。
-固定化-
 同調確認済み酵母懸濁液を遠心管(アズワン株式会社製、VIO-50R)に45mL移し、遠心分離機(株式会社日立製作所製、F16RN)を用いて、回転速度:3,000rpmにて5分間遠心し、上澄み液を除去して酵母ペレットを得た。
 得られた酵母ペレットにホルマリン(和光純薬工業株式会社製、062-01661)を4mL添加し、5分間静置後、遠心して上澄み液を除去し、エタノールを10mL添加して懸濁させることにより、固定化済みの酵母懸濁液を得た。
-核染色-
 固定化済みの酵母懸濁液は、固定化済み酵母懸濁液を200μL分取し、DPBSで1回洗浄した後、480μLのDPBSに再懸濁した。
 次に、20μLの20mg/mL RNase A(株式会社ニッポンジーン製、318-06391)を添加後、バイオシェイカーを用いて37℃で2時間インキュベートした。
 次に、25μLの20mg/mLプロテイナーゼK(タカラバイオ株式会社製、TKRー9034)を添加し、プチクール(ワケンビーテック株式会社製、プチクール MiniT-C)を用いて、50℃で2時間インキュベートした。
 最後に、6μLの5mM SYTOX Green Nucleic Acid Stain(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、S7020)を加えて、遮光下で30分間染色した。
-分散-
 染色済みの酵母懸濁液を超音波ホモジナイザー(ヤマト科学株式会社製、LUH150)を用いて、出力:30%、10秒間分散処理して、酵母懸濁インクを得た。
<核酸試料の充填>
-低濃度核酸試料希釈系列の充填-
--酵母懸濁液の個数計測分注--
 低濃度の核酸試料系列は、充填容器(96穴平底プレート(ワトソン株式会社製、4846-96-FS))に予め細胞壁溶解用の溶解液を各ウェルに4μLずつ充填した後に、以下のようにして、液滴中の酵母菌の数を計数(カウント)して、各ウェルに1細胞ずつ吐出して細胞数が既知のプレートを作製した。具体的には、図47に示す液滴形成装置を用いて、96プレート(商品名:MicroAmp 96-well Reaction plate、Thermofisher社製)の各ウェルに、液滴吐出手段として圧電印加方式の吐出ヘッド(社内製)を用いて10Hzにて酵母懸濁インクを順次吐出した。
 吐出された液滴中の酵母の受光手段としては、高感度カメラ(東京インスツルメンツ株式会社製、sCMOS pco.edge)を用いて撮影した。光源としてはYAGレーザー(スペクトラ・フィジックス社製、Explorer ONE-532-200-KE)を用い、撮影した画像の粒子計数手段として画像処理ソフトウェアであるImage Jを用いて画像処理して細胞数を計数し、1細胞数の既知プレートを作製した。
-核酸抽出-
 Tris-EDTA(TE) Bufferを用いてColE1 DNA(和光純薬工業株式会社製、312-00434)を5ng/μLとなるようにColE1/TEを調製し、ColE1/TEを用いてZymolyase(R) 100T(ナカライテスク株式会社製、07665-55)を1mg/mLとなるようにZymolyase溶液を調製した。
 作製した細胞数既知プレートの各ウェルにZymolyase溶液を4μL添加し、372℃にて30分間インキュベートすることにより、細胞壁溶解(核酸抽出)後、95℃で2分間熱処理して、デバイスを作製した。
<検量線の作成>
 作製したデバイスについて、下記に示す組成のPCR反応液を1ウェルあたり16μL添加した。
[PCR反応液(Cocktail)]
・TaqMan 2×Universal PCR Master Mix*1
                             :10μL
・Foward primer(10μM)          :1μL
・Reverse primer(10μM)         :1μL
・TaqMan probe*2                :2μL
・DW                           :2μL
                    計(1ウェルあたり)16μL
*1:Thermo Fisher Scientific Inc.社製
*2:5’FAM, 3’TAMRAで修飾
 なお、プライマー・プローブ配列は、厚生労働省 医薬食品局 食品安全部 監視安全課より通知された「ノロウイルスの検出法について」(平成15年11月5日付け食安監発1105001号別添)(最終改正:平成25年10月22日付け食安監発1022第1号)(以下「公定法」と記載する)と同じ塩基配列のGI検出用プライマーならびにプローブを使用している。
 次に、調製したデバイスを以下の条件で定量的PCR反応と測定を行った。反応と測定はThermo Fisher Scientific Inc.社製のQuantStudio5にて行った。
[反応条件]
-pre heat-
・50℃ 2分間
・95℃ 10分間
-cycle-(50cycle)
・95℃ 30秒間
・61℃ 1分間
 結果は、Baseline Thresholdを定めず、Autoの設定で解析を行った。結果を図58に示す。
 本願発明のデバイスでは、10コピー数/ウェル以下の濃度を、インクジェット方式で個数をカウントしながら細胞を分注することで、1コピー数まで正確にウェルに収容することができ、10コピー数以下の所望の濃度でも、10コピー数以上の所望の濃度の場合と同じ検量線に載っていることを確認することができた。
(比較例3-1)
 次に、市販のノロウイルス定量キット(東洋紡株式会社製、ノロウイルス定量キット(G1/G2、原液:2×10コピー数/μL)のGI型の核酸と添付のコントロール希釈液(以下、希釈液と称することがある)を用いて、下記のように段階希釈した以外は、実施例と同様にして検量線を作成した。なお、このノロウイルス定量キットでは、GI及びGIIの濃度コントロールが、DNAの状態で2x10コピー/μLで提供されている。
[ノロウイルス定量キットの段階希釈]
1:2×10コピー数/μL (原液)
2:2×10コピー数/μL (1の溶液:3μL+希釈液:27μL)
3:2×10コピー数/μL (2の溶液:3μL+希釈液:27μL)
4:2×10コピー数/μL (3の溶液:3μL+希釈液:27μL)
5:2×10コピー数/μL (4の溶液:3μL+希釈液:27μL)
6:2×10コピー数/μL (5の溶液:3μL+希釈液:27μL)
7:2×10コピー数/μL (6の溶液:3μL+希釈液:27μL)
8:2×10-1コピー数/μL (7の溶液:3μL+希釈液:27μL)
 調製した希釈液1~8をそれぞれ、ノロウイルス定量キットに付属の試薬(反応液、酵素液、希釈液)を用いて、下記に示す組成のPCR反応液を調製した。PCR反応液は、1種類の希釈液に対して3サンプルずつ作成した。
[PCR反応液]
・反応液                        :10μL
・酵素液                        :5μL
・プライマー液*3                    :2.5μL
・プローブ液*3                     :2.5μL
・希釈液                        :5μL  
                    計(1ウェルあたり)25μL
*3:プライマー液及びプローブ液は、実施例にて用いたものと同様のものを用いた。
なお、上記希釈液1~8のPCR反応液中の理論上の核酸のコピー数は表13のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 次に、調製したノロウイルス核酸の希釈液を以下の条件で定量的PCR反応と測定を行った。反応と測定はBio-Rad社製のCFX96 TouchTM Deep Wellにて行った。
[反応条件]
・逆転写反応:50℃ 5分間
・プレ変性 :95℃ 30秒間
-cycle-(40cycle)
・変性   :95℃ 5秒間
・会合・伸長:54℃ 30秒間(検出)
 結果は、Baseline ThresholdのUser Definedを20.0に設定した上で解析した。結果を図59に示す。
 比較例の結果より、各希釈系列(濃度)において、結果はそれほど大きくはばらついていないが、1コピーの場合において、測定不能であり、実施には増幅が認められなかった。そのため、比較例では、10コピー以下の濃度では、検量線が、10コピー以上の検量線と同じ直線上にあるのか否かが判断できなかった。
 実施例と比較例とから、比較例では、サンプル数を3つずつ(N=3)使用していたのに対し、本発明のデバイスにかかる実施例はN=8で解析したが、本発明のデバイスから得られたばらつきは小さいことがわかった。
 以上の結果から、本発明のデバイスから得られる検量線では、比較例に係る市販キットでは出せない1コピーでのCt値が出るために、10コピー以下の検量線が信頼性を持って作成できることがわかった。実施例及び比較例では、同じプライマー及び同じプローブで実施しているため、両者とも1コピーを増やす性能がある測定系を同じように使用している。それにもかかわらず、市販キットでだけ1コピーが増幅できなくなっているのは、市販キットの希釈系列の1コピー/5μLの中に、ターゲットの核酸分子が含まれていないということが考えられる。即ち、希釈を繰り返す各段階で生じる濃度の誤差が積り積もって、極低コピー領域の濃度が想定した濃度(所望の核酸濃度)から外れてしまったと言える。一方、本発明のインクジェット方式によって個数をカウントしながら分注コピー数を規定する方式では、1コピーを分注することが可能なので、たとえN=8で試験しても、全て陽性となり、正確度の高いCt値を得ることができる。
 このように、本発明を使用することで、定量的PCRの1反応中に10コピー以下のターゲットが添加された場合に、試験が適当であったのか否かを判断できる。また、ノロウイルスのように極微量の病原体の混入も見逃したくない検査には有効な精度管理ツールとして使用することができる。なお、本実施例では特定核酸配列としてGI型のノロウイルスゲノムの一部の配列のみを使用したが、その他の特定核酸配列を各ウェルに配して1プレート(デバイス)上で同時に複数の検体に対して検査を行うこともできる。
(実施例4)
 実施例1において、1ウェル当たりに分注する細胞数を10細胞に変更した以外は上述したものと同様の方法を用いて細胞数が既知のデバイス(プレート)を作製した。
 作製したプレートに対して、図60に示すプロトコールにしたがってリアルタイムPCRにより増幅及び検出を行った。リアルタイムPCRで測定するために、まず、(1)添加済み群(図61中、1~4列目、組成:核酸、プライマー、増幅試薬)、(2)プライマーを添加する群(図61中、5~8列目、組成:核酸、増幅試薬)、(3)プライマー及び増幅試薬を添加する群(図61中、9~12列目、組成:核酸)の組成となるように、手技によりプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを添加する。ただし、図61中「0」はネガティブコントロールであり、核酸を含まないウェルを表す。
 増幅試薬の組成としては、以下の通りである。
・マスターミックス(Thermo Fisher社製、TaqMan Universal PCR Master Mix):1μL
・特定の塩基配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマー(10μM):0.5nmol
・TaqMan Probe(Thermo Fisher Scientific社製、製品名:Taqman Universal PCR Master Mix):0.4nmol
・酵母細胞壁溶解酵素(MCフードスペシャリティーズ株式会社製、製品名:Zymolyase):4μL
・NFW(Thermo Fisher Scientific社製、製品名:UltraPure DNase/RNase-Free Distilled Water):2μL
 プレートの調製後、リアルタイムPCR装置(Thermo Fisher社製、QuantStudio 7Flex)を用いて増幅及び検出を行った。結果を図62~図64に示す。
 図62は、図61に示すプレートにおける各ウェルにおけるCt値の情報を示す図である。図63は、図62から得られた(1)~(3)それぞれの組成におけるCt値の平均値と標準偏差を示す図である。図64は、図62から得られたCt値の情報に基づいて作製したCt値の正規分布曲線を示す図である。図62~図64の結果より、(1)及び(2)の組成に比べて、調製者によりプライマー及び増幅試薬を添加した(3)の組成においてCt値の平均値及び標準偏差が大きいことがわかった。これにより、本発明のデバイスを用いることにより、試薬組成物を調製する調製者の技能を評価できることがわかった。
 実施例1~4に示すとおり、デバイスにおいてウェル内に配した核酸の数(コピー数)が、所望の数に限りなく高い精度で正確に配置されていることにより、検体、特にノロウイルスの偽陰性判定、調製者の技能評価、検査装置の性能評価などを正確に行うことができる。これらの実施例を組合せてより精度の高い検体、特にノロウイルスの偽陰性判定、調製者の技能評価、検査装置の性能評価など行うことも可能である。
 本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
 <A1> 試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、含む検出判定方法に用いられ、
 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェル内の前記増幅可能な試薬が特定コピー数であることを特徴とする検出判定用デバイスである。
 <A2> 前記特定コピー数に関する情報を有し、
 前記特定コピー数に関する情報が、前記特定コピー数の不確かさの情報及び前記特定コピー数の変動係数CVの少なくともいずれかである前記<A1>に記載の検出判定用デバイスである。
 <A3> 前記増幅可能な試薬が、ノロウイルスゲノムの塩基配列の一部の核酸である前記<A1>から<A2>のいずれかに記載の検出判定用デバイスである。
 <A4> 前記ウェル内の組成が異なる前記ウェルの群を2以上有する前記<A1>から<A3>のいずれかに記載の検出判定用デバイスである。
 <A5> 前記特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬組成物を配した前記ウェルの群であって、
 前記ウェルに配される前記増幅可能な試薬は、前記特定コピー数が同一であり、かつ前記試薬組成物が前記特定コピー数以外の組成を異ならせた前記ウェルの群を2以上有する、
 又は、
 前記幅可能な試薬を前記特定コピー数で配した前記ウェルの群であって、
 前記増幅可能な試薬の前記特定コピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する前記<A4>に記載の検出判定用デバイスである。
 <B1> 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェル内の増幅可能な試薬が特定コピー数含まれることを特徴とするデバイスである。
 <B2> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数に関する情報を有する前記<B1>に記載のデバイスである。
 <B3> 前記特定コピー数に関する情報として不確かさの情報を有し、
 前記不確かさの情報が、前記増幅可能な試薬の変動係数CVの情報を含み
 前記変動係数CVが、前記増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとの関係式、CV<1/√xを満たす前記<2>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B4> 前記増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在し、かつ各前記ウェル内に含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数が同一である前記<1>から<3>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B5> 前記増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在し、前記ウェルに含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数に基づく、デバイス全体としての不確かさの情報を有する前記<B1>から<B4>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B6> 前記特定コピー数が、1コピー以上1,000コピー以下である前記<B1>から<B5>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B7> 前記特定コピー数に関する情報を識別するための識別手段をさらに有する前記<B1>から<B6>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B8> 前記増幅可能な試薬が担体に内包されている前記<B1>から<B7>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B9> 前記増幅可能な試薬が核酸である前記<B1>から<B8>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B10> 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<B9>に記載のデバイスである。
 <B11> 前記ウェル内に、さらにプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを含む前記<B1>から<B10>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B12> PCR装置の精度評価に用いられる前記<1>から<11>のいずれかに記載のデバイスである。
 <B13> 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェル内に増幅可能な試薬を含むデバイスであって、
 前記増幅可能な試薬を、規定の増幅条件で増幅した際に、Ct値が30以上であるウェルにおける標準偏差σが3以下であるデバイスである。
 <B14> 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェル内に増幅可能な試薬が含まれるデバイスであって、
 前記増幅可能な試薬の数に関する情報を有するデバイスである。
 <B15> 前記数に関する情報として不確かさの情報を有する前記<B14>に記載のデバイスである。
 <B16> 前記<B1>から<B15>のいずれかに記載のデバイスを用いる検査方法である。
 <C1> 試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定方法であって、
 前記増幅可能な試薬は、200以下の特定コピー数であり、
 増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅される場合には、検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 増幅可能な試薬が増幅され、かつ検査対象が増幅されない場合には、検査対象は不存在又は少なくとも増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、
 含むことを特徴とする検出判定方法である。
 <C2> 前記増幅可能な試薬が、核酸である前記<C1>に記載の検出判定方法である。
 <C3> 前記増幅可能な試薬である核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<C2>に記載の検出判定方法である。
 <C4> 前記細胞が酵母である前記<3>に記載の検出判定方法である。
 <C5> 前記検査対象の検出限界と前記増幅可能な試薬の検出限界が同等である前記<C1>から<C4>のいずれかに記載の検出判定方法である。
 <C6> 試料を充填する試料充填用ウェルの中に前記増幅可能な試薬を充填し、前記検査対象、及び前記増幅可能な試薬を同じ試料充填用ウェルの中で増幅する前記<C1>から<C5>のいずれかに記載の検出判定方法である。
 <C7> 前記検査対象の塩基配列と、前記増幅可能な試薬の塩基配列とは異なるものである前記<C2>から<C6>のいずれかに記載の検出判定方法である。
 <C8> 前記試料充填用ウェルとは別のウェルに、前記検査対象の塩基配列と同じ塩基配列のポジティブコントロールを所定量充填し、増幅処理に供する前記<7>に記載の検出判定方法である。
 <C9> ウイルス、細菌、又は食肉の動物種判定を検査対象とする遺伝学的検査である前記<C8>に記載の検出判定方法である。
 <C10> 前記増幅可能な試薬の前記特定コピー数が、既知の数である前記<C1>から<C9>のいずれかに記載の検出判定方法である。
 <C11> 試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定装置であって、
 前記増幅可能な試薬は、200以下の特定コピー数であり、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定手段を、
 有することを特徴とする検出判定装置である。
 <C12> 試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に用いる検出判定プログラムであって、
 前記増幅可能な試薬は、200以下の特定コピー数であり、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、
 処理をコンピュータに実行させることを特徴とする検出判定プログラムである。
 <C13> 前記<C1>から<C10>のいずれかに記載の検出判定方法に用いられるデバイスであって、
 試料を充填する少なくとも1つの試料充填用ウェルを有し、
 前記試料充填用ウェルが特定コピー数の増幅可能な試薬を更に含み、
 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が200以下であることを特徴とするデバイスである。
 <C14> 前記特定コピー数である場合の変動係数CVと、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとの関係が、次式、CV<1/√xを満たす前記<C13>に記載のデバイスである。
 <C15> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100以下である前記<C13>から<C14>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C16> 前記試料充填用ウェルが、前記増幅可能な試薬の特定コピー数及び前記増幅可能な試薬の特定コピー数の不確かさ情報を有する前記<13>から<15>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C17> 前記試料充填用ウェルの開口部を密閉する密閉部材を有する前記<C13>から<C16>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C18> 前記増幅可能な試薬が核酸である前記<C13>から<C17>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C19> 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<C18>に記載のデバイスである。
 <C20> 前記細胞が酵母である前記<C19>に記載のデバイスである。
 <C21> 前記検査対象の塩基配列と、前記増幅可能な試薬の塩基配列とは異なるものである前記<C18>から<C20>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C22> 前記試料充填用ウェルが、前記検査対象を増幅するプライマー対、及び前記増幅可能な試薬を増幅するプライマー対を有する前記<C13>から<C21>のいずれかに記載のデバイスである。
 <C23> 前記<C1>から<C10>のいずれかに記載の検出判定方法に使用することを特徴とするデバイスである。
 <D1> 増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満である増幅可能な試薬を含むウェルと、
 増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上である増幅可能な試薬を含むウェルと、をそれぞれ少なくとも1つ以上有し、
 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルの前記特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、前記増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たすことを特徴とするデバイスである。
 <D2> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるウェルの変動係数のCV値が20%以下である前記<D1>に記載のデバイスである。
 <D3> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルの変動係数のCV値が10%以下である前記<D1>から<D2>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D4> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であって、前記特定コピー数である場合の変動係数のCV値と、前記増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV>1/√xを満たす前記<D1>から<D3>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D5> 前記ウェルに充填される前記増幅可能な試薬の特定コピー数が2水準以上である前記<D1>から<D4>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D6> 更に、前記ウェルにおける前記増幅可能な試薬が特定コピー数である場合の前記特定コピー数における不確かさの情報を有する前記<D1>から<D5>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D7> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100未満であるウェルの変動係数のCV値の情報、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるウェルの変動係数のCV値の情報、及び前記特定コピー数における不確かさの情報の少なくともいずれかを識別可能な識別手段を有する前記<D6>に記載のデバイスである。
 <D8> 前記ウェルの開口部を密閉する密閉部材を有する前記<D1>から<D7>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D9> 前記増幅可能な試薬が核酸である前記<D8>に記載のデバイスである。
 <D10> 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<D9>に記載のデバイスである。
 <D11> 前記細胞が酵母である前記<10>に記載のデバイスである。
 <D12> 前記ウェルが、プライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを有する前記<D1>から<D11>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D13> 前記ウェルが複数であって、
 前記各ウェル内の核酸の特定コピー数及び前記核酸の特定コピー数の不確かさを各ウェル毎の情報として有する前記<D6>から<D12>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D14> 前記ウェルが保持される基材を有し、前記識別手段は、前記密閉部材と前記基材との間に配置される前記<D8>から<D13>のいずれかに記載のデバイスである。
 <D15> 核酸を増幅可能なPCR装置の評価に用いられるデバイスであって、
 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェル内の核酸の特定コピー数及び前記核酸の特定コピー数の不確かさの情報を有することを特徴とするデバイスである。
 <D16> 前記デバイスによる核酸増幅の結果と、前記核酸の特定コピー数及び前記核酸の特定コピー数の不確かさの情報とを、前記PCR装置の管理に用いる前記<D15>に記載のデバイスである。
 <E1> 少なくとも1つのウェルを有し、
 少なくとも1つの前記ウェルが特定s数のノロウイルスの核酸を含み、
 前記ノロウイルスの核酸の特定コピー数が1,000以下であることを特徴とするデバイスである。
 <E2> 前記ノロウイルスの核酸が、担体に含まれている前記<E1>に記載のデバイスである。
 <E3> 前記担体が、細胞、ファージ、及びウイルスのいずれかである前記<E2>に記載のデバイスである。
 <E4> 前記細胞が、酵母、動物、及び植物のいずれかである前記<E3>に記載のデバイスである。
 <E5> 前記ノロウイルスが、GI型を発現する核酸、及びGII型を発現する核酸の少なくともいずれかを含む前記<E1>から<E4>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E6> 前記ノロウイルスの核酸が、配列番号8、9、10、及び11のいずれか2以上の塩基配列を含み、
 全長が50塩基以上の塩基配列を有する前記<E1>から<E5>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E7> 前記ノロウイルスの核酸が、
 配列番号4の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列、及び、
 配列番号5の塩基配列に対し相同性が80%以上である塩基配列の少なくともいずれかの塩基配列を含む、前記<E1>から<E6>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E8> 前記ノロウイルスの核酸が、
 (i)配列番号4の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列X、及び前記塩基配列Xに対し相同性が80%以上である塩基配列、並びに、
 (ii)配列番号5の塩基配列と、5’末端側、又は3’末端側に1,000塩基以下の任意の長さの塩基配列とを含む塩基配列Y、及び前記塩基配列Yに対し相同性が80%以上である塩基配列、
 の少なくともいずれかの塩基配列を含む、前記<E1>から<E6>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E9> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルが、
 プライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを有する前記<E1>から<E8>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E10> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルの開口部を密閉する密閉部材を有する前記<1>から<9>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E11> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルの数が2以上であり、
 一の前記ウェルにおける前記ノロウイルスの核酸の特定コピー数と、
 他の前記ウェルにおける前記ノロウイルスの核酸の特定コピー数とが異なる前記<E1>から<E10>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E12> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルとは異なるウェルであって、検査対象のノロウイルスの核酸が配されるウェルが、
 前記検査対象のノロウイルスの核酸とは異なる増幅可能な試薬を含む前記<E1>から<E11>のいずれかに記載のデバイスである。
 <E13> 前記ノロウイルスの核酸の前記特定コピー数が、既知の数である請求項1から12のいずれかに記載のデバイスである。
 <E14> 前記<E1>から<E13>のいずれかに記載のデバイスを用い、検査対象のノロウイルスの核酸、及び特定コピー数のノロウイルスの核酸を、増幅反応に供することにより、検査対象のノロウイルスの核酸を検出することを特徴とするノロウイルスの検査方法である。
 <E15> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び前記検査対象のノロウイルスの核酸のいずれも増幅される場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸が増幅され、前記検査対象のノロウイルスの核酸が増幅されない場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は不存在または検出限界以下であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を含む前記<E14>に記載のノロウイルスの検査方法である。
 <E16> 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含むウェルとは異なるウェルであって、検査対象のノロウイルスの核酸が配されるウェルに対し、前記検査対象のノロウイルスの核酸とは異なる増幅可能な試薬を充填し、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、前記検査対象のノロウイルスの核酸、及び前記増幅可能な試薬を、増幅反応に供することにより、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、前記増幅可能な試薬、及び前記検査対象のノロウイルスの核酸のいずれも増幅される場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び前記増幅可能な試薬が増幅され、前記検査対象のノロウイルスの核酸が増幅されない場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は不存在または検出限界以下であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を含む前記<E14>から<E15>のいずれかに記載のノロウイルスの検査方法である。
 <E17> 前記デバイスにおける、前記特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む前記ウェルが、所定の特定コピー数のノロウイルスの核酸を含む一のウェルと、前記一のウェルにおける特定コピー数と異なる特定コピー数の前記ノロウイルスの核酸を含む他のウェルとを含み、
 特定コピー数が異なる前記一のウェル及び前記他のウェルにおける前記ノロウイルスの核酸と、前記検査対象のノロウイルスの核酸とを増幅反応に供することにより、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸の増幅結果と、前記検査対象のノロウイルスの核酸の増幅結果とを比較することにより、前記検査対象のノロウイルスの核酸の量を判定する前記<E14>から<E16>のいずれかに記載のノロウイルスの検査方法である。
 <E18> 特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び試料中の検査対象のノロウイルスの核酸を増幅反応に供することにより、検査対象のノロウイルスを検出する際に用いるノロウイルスの検査プログラムであって、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び前記検査対象のノロウイルスの核酸のいずれも増幅される場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸が増幅され、前記検査対象のノロウイルスの核酸が増幅されない場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は不存在または検出限界以下であり、検出結果は陰性であると判定する、
 処理をコンピュータに実行させることを特徴とするノロウイルスの検査プログラムである。
 <E19> 特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び試料中の検査対象のノロウイルスの核酸を増幅反応に供することにより、検査対象のノロウイルスを検出する際に用いるノロウイルスの検査装置であって、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸、及び前記検査対象のノロウイルスの核酸のいずれも増幅される場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は存在、検出結果は陽性であると判定し、
 前記特定コピー数のノロウイルスの核酸が増幅され、前記検査対象のノロウイルスの核酸が増幅されない場合には、前記検査対象のノロウイルスの核酸は不存在または検出限界以下であり、検出結果は陰性であると判定する、判定手段を、
 有することを特徴とするノロウイルスの検査装置である。
 <F1> 複数のウェルを有し、
 前記ウェル内の組成が異なる前記ウェルの群を2以上有することを特徴とするデバイスである。
 <F2> 複数のウェルを有し、
 特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬組成物を配した前記ウェルの群であって、
 前記ウェルに配される前記増幅可能な試薬は、前記特定コピー数が同一であり、かつ前記試薬組成物が前記特定コピー数以外の組成を異ならせた前記ウェルの群を2以上有することを特徴とするデバイスである。
 <F3> 前記特定コピー数が互いに異なる群を有する前記<F2>に記載のデバイスである。
 <F4> 複数のウェルを有し、
 増幅可能な試薬を特定のコピー数で配した前記ウェルの群であって、
 前記増幅可能な試薬の特定のコピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有することを特徴とするデバイスである。
 <F5> 前記ウェルの群の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数が検出限界付近である群である前記<F2>から<F4>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F6> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数が定量下限を超えるコピー数である群である前記<F2>から<F4>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F7> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数が0であるネガティブコントロール群である前記<F2>から<F6>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F8> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定のコピー数が100以上であるポジティブコントロール群である前記<F2>から<F7>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F9> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記ネガティブコントロール群を除いて最も少ないコピー数を持つ群であり、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されている前記<F2>から<F8>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F10> 前記ウェルがプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを有する前記<F2>から<F9>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F11> 前記ウェル内の前記増幅可能な試薬の特定のコピー数の情報を識別可能な識別手段を有する前記<F2>から<F10>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F12> 前記増幅可能な試薬が核酸である前記<F2>から<F11>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F13> 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<F12>に記載のデバイスである。
 <F14> 前記細胞が酵母である前記<F13>に記載のデバイスである。
 <F15> 前記特定のコピー数が、計数された増幅可能な試薬のコピー数である前記<F2>から<F14>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F16> 前記細胞が、インクジェット法により吐出された前記<F13>から<F15>のいずれかに記載のデバイスである。
 <F17> 試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価方法であって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、
前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
 取得した前記Ct値の情報に基づき前記調製者の技能を評価する技能評価工程と、
 を含むことを特徴とする調製者の技能評価方法である。
 <F18> 試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価プログラムであって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
 取得した前記Ct値の情報に基づき前記調製者の技能を評価する、
 処理をコンピュータに実行させることを特徴とする調製者の技能評価プログラムである。
 <F19> 試薬組成物を調製する調製者の技能を評価する調製者の技能評価装置であって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
 取得した前記Ct値の情報に基づき前記調製者の技能を評価する技能評価部と、
 を有することを特徴とする調製者の技能評価装置である。
 <F20> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価方法であって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
 前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価工程と、
 を含むことを特徴とする検査装置の性能評価方法である。
 <F21> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価プログラムであって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
 前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する
 処理をコンピュータに実行させることを特徴とする検査装置の性能評価プログラムである。
 <F22> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価装置であって、
 前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
 前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価部と、
 を有することを特徴とする検査装置の性能評価装置である。
 前記<A1>から<A5>に記載の検出判定用デバイス、前記<B1>から<B15>のいずれかに記載のデバイス及び前記<B16>に記載の検査方法、前記<C1>から<C10>のいずれかに記載の検出判定方法、前記<C11>に記載の検出判定装置、前記<C12>に記載の検出判定プログラム、及び前記<C13>から<C23>のいずれかに記載のデバイス、前記<D1>から<D14>のいずれかに記載のデバイス、前記<D15>から<D16>のいずれかに記載のデバイス、前記<E1>から<E13>のいずれかに記載のデバイス、前記<E14>から<E17>のいずれかに記載のノロウイルスの検査方法、前記<E18>に記載のノロウイルスの検査プログラム、及び前記<E19>に記載のノロウイルスの検査装置、並びに、前記<F1>から<F16>のいずれかに記載のデバイス、前記<F17>に記載の調製者の技能評価プログラム、前記<F18>に記載の調製者の技能評価方法、前記<F19>に記載の調製者の技能評価装置、前記<F20>に記載の検査装置の性能評価方法、前記<F21>に記載の検査装置の性能評価プログラム、及び前記<F22>に記載の検査装置の性能評価装置によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
1 検査デバイス
2 基材
3 ウェル
4 増幅可能な試薬
5 密閉部材

Claims (5)

  1.  試料中の検査対象、及び増幅可能な試薬を、増幅することにより、検査対象を検出する際に、
     前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅される場合には、前記検査対象は存在、検出結果は陽性であると判定し、
     前記増幅可能な試薬が増幅され、かつ前記検査対象が増幅されない場合には、前記検査対象は不存在又は少なくとも前記増幅可能な試薬の特定コピー数未満であり、検出結果は陰性であると判定する、判定工程を、含む検出判定方法に用いられ、
     少なくとも1つのウェルを有し、
     少なくとも1つの前記ウェル内の前記増幅可能な試薬が特定コピー数であることを特徴とする検出判定用デバイス。
  2.  前記特定コピー数に関する情報を有し、
     前記特定コピー数に関する情報が、前記特定コピー数の不確かさの情報及び前記特定コピー数の変動係数CVの少なくともいずれかである請求項1に記載の検出判定用デバイス。
  3.  前記増幅可能な試薬が、ノロウイルスゲノムの塩基配列の一部の核酸である請求項1から2のいずれかに記載の検出判定用デバイス。
  4.  前記ウェル内の組成が異なる前記ウェルの群を2以上有する請求項1から3のいずれかに記載の検出判定用デバイス。
  5.  前記特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬組成物を配した前記ウェルの群であって、
     前記ウェルに配される前記増幅可能な試薬は、前記特定コピー数が同一であり、かつ前記試薬組成物が前記特定コピー数以外の組成を異ならせた前記ウェルの群を2以上有する、
     又は、
     前記幅可能な試薬を前記特定コピー数で配した前記ウェルの群であって、
     前記増幅可能な試薬の前記特定コピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する請求項4に記載の検出判定用デバイス。
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