WO2021245859A1 - 核酸分析装置 - Google Patents

核酸分析装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021245859A1
WO2021245859A1 PCT/JP2020/022025 JP2020022025W WO2021245859A1 WO 2021245859 A1 WO2021245859 A1 WO 2021245859A1 JP 2020022025 W JP2020022025 W JP 2020022025W WO 2021245859 A1 WO2021245859 A1 WO 2021245859A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
reagent
nucleic acid
acid analyzer
flow path
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/022025
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 山下
智広 庄司
和俊 大貫
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテク filed Critical 株式会社日立ハイテク
Priority to PCT/JP2020/022025 priority Critical patent/WO2021245859A1/ja
Priority to CN202080101462.6A priority patent/CN115769063A/zh
Priority to EP20939354.5A priority patent/EP4163357A4/en
Priority to US17/928,997 priority patent/US20230219088A1/en
Priority to JP2022529235A priority patent/JPWO2021245859A1/ja
Publication of WO2021245859A1 publication Critical patent/WO2021245859A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/14—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31—Apparatus therefor
    • G01N1/312—Apparatus therefor for samples mounted on planar substrates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1002—Reagent dispensers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0621—Control of the sequence of chambers filled or emptied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0877—Flow chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0622—Valves, specific forms thereof distribution valves, valves having multiple inlets and/or outlets, e.g. metering valves, multi-way valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0666—Solenoid valves

Definitions

  • the present invention relates to a nucleic acid analyzer.
  • a nucleic acid analyzer is known as an apparatus for analyzing the base sequence of DNA (deoxyribonucleic acid).
  • the nucleic acid analyzer is an apparatus for analyzing the base sequence of DNA by denatured a DNA fragment into a single strand, using this as a type to extend a nucleic acid labeled with a fluorescence label one base at a time, and sequentially imaging a fluorescent image. Is.
  • a substrate having a flow path provided on a plate made of a partially or wholly transparent material is prepared, and the reaction field provided in the flow path of the substrate is denatured into a single chain. A plurality of colonies of the cloned DNA fragment obtained are fixed.
  • the reagents and channels that fluorescently label each base of the DNA are washed. Reagents to be used are sent alternately. By imaging the process of restoring a colony of a DNA fragment to a double strand as a fluorescent image, the DNA base sequence can be sequentially analyzed.
  • DNA base sequence analysis in a nucleic acid analyzer first, for colonies of multiple DNA fragments fixed in the reaction field provided in the flow path of the substrate, it is necessary for each reaction process from among multiple types of reagents. Each base of the colony of the DNA fragment in the flow path is fluorescently modified by selecting the reagent to be used and sending the solution to the flow path of the substrate. Furthermore, colonies of fluorescently modified DNA fragments are observed. The base sequence is analyzed by the above.
  • Patent Document 1 describes a configuration of a nucleic acid analyzer that sends a reagent to a substrate having a plurality of flow paths.
  • a branch flow path structure for connecting each reagent and a plurality of substrate flow paths is required, and only the substrate flow path is required. Since it is necessary to replace the branch flow path with a reagent, the reagent consumption increases.
  • branching In the flow path structure, a branch flow path that is not connected to the substrate is generated.
  • the branch flow path portion that is not connected to the substrate becomes a dead volume, and the remaining chemicals and bubbles cannot be replaced with the reagent, which causes contamination. Therefore, it is not desirable to use boards of different sizes.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is a nucleic acid analysis that eliminates an increase in reagent consumption due to a branched flow path structure and enables mounting of a plurality of types of substrates having different numbers of flow paths.
  • the purpose is to provide the device.
  • the first substrate has an inlet portion connected to the introduction route, a first outlet portion connected to the first discharge route, a second outlet portion connected to the second discharge route, and the above.
  • a first flow path that guides the reagent from the inlet portion to the first outlet portion a second flow path that guides the reagent from the inlet portion to the second outlet portion, and the first flow path and the second flow path from the inlet portion.
  • a branch portion that branches to the flow path is provided, and the first flow path and the second flow path are connected to each other only at the branch portion.
  • the number of introduction flow paths can be minimized and the increase in reagent consumption due to the increase in the flow path of the substrate can be eliminated. .. Furthermore, by making the number of inlets of the board unchanged regardless of the number of flow paths on the board, it is possible to mount multiple types of boards having different numbers of flow paths in the same device configuration without creating a dead volume. And.
  • the block diagram of the nucleic acid analyzer 100 which concerns on Embodiment 1 is shown.
  • the configuration diagram when the substrate 107 is mounted on the nucleic acid analyzer 100 is shown.
  • a block diagram is shown when a substrate 301 having a size different from that of the substrate 107 is mounted on the nucleic acid analyzer 100.
  • the block diagram of the nucleic acid analyzer 100 which concerns on Embodiment 2 is shown.
  • the block diagram of the nucleic acid analyzer 100 which concerns on Embodiment 3 is shown.
  • the block 501 block diagram is shown.
  • FIG. It is a figure which shows the state of using the substrate 301.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the nucleic acid analyzer 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the nucleic acid analyzer 100 includes a substrate 107, an introduction flow path 108, a discharge flow path 109 and 110, a reagent suction mechanism 111 and 112, a control unit 113 and 114, an imaging mechanism 115, a reagent container 116, and a reagent selection mechanism 117.
  • the substrate 107 is removable from the device body. Other parts are provided on the main body side of the device.
  • the substrate 107 includes at least two flow paths 101 and 102, at least one inlet 103, at least two exits 104 and 105, and at least one flow path branch point 106.
  • Channels 101 and 102 are used to fix colonies of DNA fragments and analyze their base sequences.
  • Each reagent is introduced from the inlet 103 to the substrate 107. Reagents are discharged from outlets 104 and 105.
  • the flow path branch point 106 is a point where each flow path branches (confluence point of each flow path).
  • the flow path 101 connects between the inlet 103 and the outlet 104, and the flow path 102 connects between the inlet 103 and the outlet 105.
  • the introduction flow path 108 is connected to the inlet portion 103.
  • the reagent is introduced into the substrate 107 via the introduction flow path 108 and the inlet 103.
  • the discharge flow path 109 is connected to the outlet portion 104, and the discharge flow path 110 is connected to the outlet portion 105.
  • the reagent suction mechanism 111 sucks the reagent flowing through the discharge flow path 109, and the reagent suction mechanism 112 sucks the reagent flowing through the discharge flow path 110.
  • the control unit 113 controls the reagent suction mechanism 111, and the control unit 114 controls the reagent suction mechanism 112.
  • the imaging mechanism 115 captures a fluorescent image of a colony of DNA fragments.
  • Each reagent is contained in the reagent container 116.
  • the reagent selection mechanism 117 selects a reagent to be introduced into the substrate 107 by selectively connecting to any one of the reagent containers 116.
  • FIG. 1 has one inlet portion 103 and one introduction flow path 108 of the substrate 107, but the number may be two or more as long as it is smaller than the number of outlet portions 104 and 105.
  • the outlet portions 104 and 105 and the discharge flow paths 109 and 110 are provided at two locations, respectively, but the number thereof may be three or more.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram when the substrate 107 is mounted on the nucleic acid analyzer 100.
  • the reagent selection mechanism 117 selects the reagents required for each reaction step.
  • the reagent suction mechanisms 111 and 112 suck the reagent.
  • the amount of reagent flowing into the flow path 101 is controlled by the control unit 113, and the amount of reagent flowing into the flow path 102 is controlled by the control unit 114.
  • the number of introduction flow paths 108 can be minimized by providing the flow path branch point 106 on the substrate. Therefore, even if the branch flow path structure is provided, it is not necessary to replace the branch flow path on the device side with a reagent as in the conventional case, so that it is possible not to consume an extra reagent.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram when a substrate 301 having a size different from that of the substrate 107 is mounted on the nucleic acid analyzer 100.
  • the substrate 301 includes one flow path 302, one inlet 303, and one outlet 304.
  • the inlet portion 303 is connected to the introduction flow path 108, and the outlet portion 304 is connected to the discharge flow path 109.
  • the flow path 302 connects the inlet portion 303 and the outlet portion 304.
  • the reagent suction mechanism 111 introduces the reagent into the flow path 302 of the substrate 301 via the reagent selection mechanism 117, the inlet portion 303, and the outlet portion 304.
  • the substrate 107 includes a flow path branch point 106, and branches from the flow path branch point 106 to each flow path on the substrate 107.
  • the flow path branch point 106 is arranged on the substrate 107 side.
  • the nucleic acid analyzer 100 even when the substrate 107 is replaced with the substrate 301, a branch flow path that is not connected to the substrate 301 does not occur, so that there is no branch flow path between the reagent container 116 and the inlet portion 303. No unnecessary dead volume is generated. Therefore, it is possible to suppress contamination of reagents and bubbles remaining in the branch flow path portion that is not connected (not used) to the substrate 301 as in the conventional case.
  • FIG. 4 shows a block diagram of the nucleic acid analyzer 100 according to the second embodiment of the present invention. The description of the portion of FIG. 4 having the same function as that shown in FIG. 1 will be omitted.
  • the discharge flow path 109 is connected to the reagent suction mechanism 403 via the first solenoid valve 401, and the discharge flow path 110 is connected to the reagent suction mechanism 403 via the second solenoid valve 402. There is. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • control unit 404 controls the reagent suction mechanism with the first solenoid valve 401 opened and the second solenoid valve 402 closed when (a) a desired amount of reagent is to be introduced into the flow path 101.
  • the reagent suction mechanism 403 is controlled via the section 404 and (b) a desired amount of reagent is to be introduced into the flow path 102, the second solenoid valve 402 is opened and the reagent suction mechanism is closed with the first solenoid valve 401 closed. Control 403.
  • the first solenoid valve 401 is opened to introduce the reagent, and then the second solenoid valve 402 is opened to introduce the reagent.
  • the first solenoid valve 401 is introduced. Only open to introduce the reagent.
  • the nucleic acid analyzer 100 according to the second embodiment can reduce the number of reagent suction mechanisms and the number of control units as compared with the first embodiment. This makes it possible to simplify the structure especially after the discharge flow path.
  • two solenoid valves are provided for selecting a flow path for discharging a reagent, but one three-way solenoid valve can also be used to select a flow path.
  • the discharge flow path may be selected by another appropriate mechanism.
  • FIG. 5 shows a block diagram of the nucleic acid analyzer 100 according to the third embodiment of the present invention.
  • the reagent introduction side is the block 501, the first reagent selection solenoid valve 502, the second reagent selection solenoid valve 503, the third reagent selection solenoid valve 504, the first reagent container 505, the second reagent container 506, A third reagent container 507 is provided.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the block 501 has a plurality of branch flow paths connected to the inlet 103.
  • the reagent suction mechanisms 111 and 112 are opened with the first reagent selection solenoid valve 502 opened and the second reagent selection solenoid valve 503 and the third reagent selection solenoid valve 504 closed.
  • the desired reagent is selectively desired by opening the corresponding second reagent selection solenoid valve 503 or the third reagent selection solenoid valve 504. Is introduced into the substrate 107. The same applies when the substrate 301 is used.
  • FIG. 6 shows a block diagram of the block 501.
  • the upper part of FIG. 6 is a perspective view
  • the middle part of FIG. 6 is a top view / left / right side view / front view
  • the lower part of FIG. 6 is an AA sectional view.
  • the block 501 has an outlet 602, a first reagent inlet 603, a second reagent inlet 604, and a third reagent inlet 605, which are in contact with the flow path of the substrate.
  • each reagent inflow port merges at the confluence point 606 and reach the outflow port 602 to the substrate.
  • three reagent inlets are provided, but the number may be increased or decreased according to the number of reagents required for the reaction, and the number of merging points 606 may be increased or decreased accordingly.
  • FIG. 7 is a block diagram of the nucleic acid analyzer 100 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the nucleic acid analyzer 100 has grooves 701 and 702 on the stage 705 on which the substrate is placed.
  • the groove 701 is connected to the pump 703, and the pump 703 evacuates the groove 701.
  • the groove 702 is connected to the pump 704, and the pump 704 evacuates the groove 702.
  • the pumps 703 and 704 can be controlled, for example, by the control units 113 and 114, respectively. Since other configurations are the same as those of the first to third embodiments, the description is omitted in FIG. The same applies to FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the substrate 301 is used.
  • the substrate 301 has a size and shape that covers the groove 701 but does not overlap the groove 702 when placed on the stage 705.
  • the substrate 301 is placed on the groove 701, and the pump 703 sucks the substrate 301 through the groove 701. As a result, the substrate 301 can be fixed on the stage.
  • the substrate 107 has a size and shape that covers both the grooves 701 and 702 when placed on the stage 705. Similarly, when the substrate 107 is used, the substrate 107 is placed on the grooves 701 and 702, and the pumps 703 and 704 suck the substrate 107 through the grooves 701 and 702, respectively. As a result, the substrate 107 can be fixed on the stage.
  • the mechanism for fixing the substrate is divided into a plurality of mechanisms (two grooves 701 and 702 in FIG. 7), and which fixing mechanism is used is switched according to the size of the substrate. It is possible to securely fix any substrate while flexibly using a substrate of various sizes.
  • the grooves 701 and 702 are arranged on the stage 705, but the positions of the grooves are not limited to this, and the substrate covers these grooves when the substrate 107 or 301 is mounted on the nucleic acid analyzer 100. It may be a position.
  • FIG. 9 is a block diagram of the substrates 107 and 301 used by the nucleic acid analyzer 100 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • Each substrate can be housed in a casing 901.
  • the casing 901 may be shared between the substrates 107 and 301, or individual substrates having different sizes and materials may be provided.
  • the casing 901 has a plane size slightly larger than that of the substrate 301. As a result, when the substrate 301 is housed in the casing 901 and placed on the stage 705, the discharge flow path 110 on the unused side can be closed. If the discharge channel 110 is opened for a long time (for example, about several hours to several days) without using it, the discharge channel 110 may be clogged with dust or the like. By attaching the casing 901, such clogging can be prevented even when the substrate 107 is replaced with the 301.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • the range of imaging by the imaging mechanism 115 is wider than when the substrate 301 is used. Therefore, when the substrate is moved within the imaging range of the imaging mechanism 115, the moving range is larger when the substrate 107 is used. For example, when the substrate is placed on the stage 705 and the substrate is moved by the stage 705, the moving range of the stage 705 is larger when the substrate 107 is used. Alternatively, if the image pickup mechanism 115 can scan the image pickup range and the image pickup location, the image pickup range is larger when the substrate 107 is used.
  • control units 113, 114, and 404 can be configured by hardware such as a circuit device that implements the function, or by executing software that implements the function by an arithmetic unit. You can also do it.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本発明は、分岐流路構造による試薬消費量の増加をなくし、かつ、異なる流路数を有する複数種の基板を搭載可能とする核酸分析装置を提供することを目的とする。本発明に係る核酸分析装置において、第１基板は、前記導入経路と接続する入口部、前記第１排出経路と接続する第１出口部、前記第２排出経路と接続する第２出口部、前記入口部から前記第１出口部へ前記試薬を導く第１流路、前記入口部から前記第２出口部へ前記試薬を導く第２流路、前記入口部から前記第１流路と前記第２流路へ分岐する分岐部、を備え、前記第１流路と前記第２流路は、前記分岐部においてのみ互いに接続されている（図１参照）。

Description

核酸分析装置
　本発明は、核酸分析装置に関する。
　ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ　ａｃｉｄ）の塩基配列を解析するための装置として、核酸分析装置が知られている。核酸分析装置は、ＤＮＡ断片を変性させて１本鎖とし、これを型として蛍光標識を付与した核酸を１塩基ずつ伸長させ、順次蛍光画像を撮像することにより、ＤＮＡの塩基配列を解析する装置である。解析を実施する際には、一部または全体が透明な材質の板に流路を設けた基板を用意し、その基板の流路内に設けられた反応場に、変性させて一本鎖とされたクローンＤＮＡ断片のコロニーを複数固定する。これら複数のＤＮＡ断片のコロニーに対して、ＤＮＡを構成する４種類のヌクレオチド（アデニン，シトシン，グアニン，チミン）を識別可能にするために、ＤＮＡの各塩基を蛍光標識する試薬、流路を洗浄する試薬などを交互に送液する。ＤＮＡ断片のコロニーが２本鎖に復元していく過程を蛍光画像として撮像することにより、ＤＮＡ塩基配列を逐次解析することができる。
　核酸分析装置におけるＤＮＡ塩基配列解析においては、まず基板の流路内に設けられた反応場に固定された複数のＤＮＡ断片のコロニーに対して、複数種の試薬のなかから反応過程ごとに必要となる試薬を選択し、基板の流路へ送液することにより、流路内のＤＮＡ断片のコロニーの各塩基を蛍光修飾する。さらに蛍光修飾されたＤＮＡ断片のコロニーを観測する。以上によって塩基配列が解析される。
　このような核酸分析装置において、スループットを向上させるためには、基板上に設ける流路を複数化することにより、反応場の面積を増加させることが考えられる。複数流路を有する基板を用いた核酸分析装置に関しては特許文献１に報告されている。
ＵＳ８２４１５７３Ｂ２
　特許文献１には、複数の流路を有する基板へ試薬を送液する核酸分析装置の構成が記載されている。しかし、特許文献１の核酸分析装置は、複数の流路へ試薬を導入するために、各試薬と複数の基板流路とを接続するための分岐流路構造が必要となり、基板流路だけでなく分岐流路も試薬で置換する必要があるので、試薬消費量が増加する。
　また、複数種のスループットに対応するために異なるサイズの基板を用いる（例えば、半分のスループットでの核酸分析を実現するために、流路数が半分の基板を用いる）ことを考えた場合、分岐流路構造内において、基板と接続されない分岐流路が生じる。基板と接続されない分岐流路部分はデッドボリュームとなり、残存している薬液や気泡を試薬で置換することができないので、コンタミネーションの要因となる。したがって、異なるサイズの基板を使用することは望ましくない。
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、分岐流路構造による試薬消費量の増加をなくし、かつ、異なる流路数を有する複数種の基板を搭載可能とする核酸分析装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る核酸分析装置において、第１基板は、前記導入経路と接続する入口部、前記第１排出経路と接続する第１出口部、前記第２排出経路と接続する第２出口部、前記入口部から前記第１出口部へ前記試薬を導く第１流路、前記入口部から前記第２出口部へ前記試薬を導く第２流路、前記入口部から前記第１流路と前記第２流路へ分岐する分岐部、を備え、前記第１流路と前記第２流路は、前記分岐部においてのみ互いに接続されている。
　本発明に係る核酸分析装置によれば、流路の分岐点を基板内に設けることにより、導入流路数を最小限とし、基板の流路増にともなう試薬消費量の増加をなくすことができる。さらに基板上の流路数によらず、基板の入口部の数は不変とすることにより、同一の装置構成にてデッドボリュームを生むことなく、異なる流路数を有する複数種の基板を搭載可能とする。
実施形態１に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。 核酸分析装置１００に基板１０７を搭載した際の構成図を示す。 基板１０７とは異なるサイズの基板３０１を核酸分析装置１００に搭載した際の構成図を示す。 実施形態２に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。 実施形態３に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。 ブロック５０１の構成図を示す。 実施形態４に係る核酸分析装置１００の構成図である。 基板３０１を用いる様子を示す図である。 実施形態５に係る核酸分析装置１００が用いる基板１０７と３０１の構成図である。
＜実施の形態１＞
　図１は、本発明の実施形態１に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。核酸分析装置１００は、基板１０７、導入流路１０８、排出流路１０９と１１０、試薬吸引機構１１１と１１２、制御部１１３と１１４、撮像機構１１５、試薬容器１１６、試薬選択機構１１７、を備える。基板１０７は、装置本体に対して着脱可能である。その他各部は装置本体側に設けられている。
　基板１０７は、少なくとも２つの流路１０１と１０２、少なくとも１つの入口部１０３、少なくとも２つの出口部１０４と１０５、少なくとも１つの流路分岐点１０６、を備える。流路１０１と１０２は、ＤＮＡ断片のコロニーを固定してその塩基配列を解析するために用いる。各試薬は入口部１０３から基板１０７へ導入される。試薬は出口部１０４と１０５から排出される。流路分岐点１０６は、各流路へ分岐する箇所（各流路の合流点）である。流路１０１は入口部１０３と出口部１０４との間を接続し、流路１０２は入口部１０３と出口部１０５との間を接続する。
　導入流路１０８は、入口部１０３と接続されている。試薬は導入流路１０８と入口部１０３を介して、基板１０７へ導入される。排出流路１０９は出口部１０４と接続され、排出流路１１０は出口部１０５と接続される。試薬吸引機構１１１は排出流路１０９を流れる試薬を吸引し、試薬吸引機構１１２は排出流路１１０を流れる試薬を吸引する。制御部１１３は試薬吸引機構１１１を制御し、制御部１１４は試薬吸引機構１１２を制御する。撮像機構１１５は、ＤＮＡ断片のコロニーの蛍光画像を撮像する。試薬容器１１６には各試薬が収容されている。試薬選択機構１１７は、各試薬容器１１６のうちいずれかと選択的に接続することにより、基板１０７へ導入する試薬を選択する。
　図１では基板１０７の入口部１０３と導入流路１０８をそれぞれ１箇所有しているが、その数は出口部１０４および１０５の数よりも小さければ、２以上でもよい。図１では出口部１０４および１０５と排出流路１０９および１１０をそれぞれ２箇所有しているが、その数は３以上でもよい。
　図２は、核酸分析装置１００に基板１０７を搭載した際の構成図を示す。試薬選択機構１１７は、各反応工程において必要な試薬を選択する。次に、試薬吸引機構１１１と１１２は試薬を吸引する。流路１０１に流入する試薬量は制御部１１３によって制御され、流路１０２に流入する試薬量は制御部１１４によって制御される。このように各試薬吸引機構による試薬吸引量を独立に制御することにより、所望の試薬量を各流路へ導入することが可能となる。
　以上のように、複数の流路を有する基板において、流路分岐点１０６を基板上に設けることにより、導入流路１０８の数を最小限とすることができる。したがって、分岐流路構造を持たせたとしても、従来のように装置側の分岐流路を試薬によって置換する必要がないので、余分な試薬を消費させないようにすることができる。
　図３は、基板１０７とは異なるサイズの基板３０１を核酸分析装置１００に搭載した際の構成図を示す。基板３０１は、１つの流路３０２、１つの入口部３０３、１つの出口部３０４を備える。入口部３０３は導入流路１０８と接続され、出口部３０４は排出流路１０９と接続される。流路３０２は、入口部３０３と出口部３０４を接続する。試薬吸引機構１１１によって、試薬選択機構１１７、入口部３０３、出口部３０４を介して、試薬を基板３０１の流路３０２へ導入する。
　図３に示すように、異なるサイズの基板３０１を搭載した場合であっても、試薬容器１１６と入口部３０３との間に不要なデッドボリュームが生じないので、従来のように基板３０１と接続されない（使用していない）分岐流路部分において残存する試薬や気泡のコンタミネーションが発生しない。
＜実施の形態１：まとめ＞
　本実施形態１に係る核酸分析装置１００において、基板１０７は流路分岐点１０６を備え、流路分岐点１０６から基板１０７上の各流路へ分岐する。換言すると、流路分岐点１０６は基板１０７側に配置されている。これにより、装置側が備える導入流路１０８は最小限の数（入口部１０３が１つであれば導入流路１０８も１つ）で足りる。したがって、従来のように装置側の分岐流路を試薬によって置換する必要はないので、試薬消費量を抑制することができる。
　本実施形態１に係る核酸分析装置１００において、基板１０７を基板３０１へ置き換えた場合であっても、基板３０１と接続されない分岐流路は生じないので、試薬容器１１６と入口部３０３との間に不要なデッドボリュームが生じない。したがって、従来のように基板３０１と接続されない（使用していない）分岐流路部分において残存する試薬や気泡のコンタミネーションを、抑制することができる。
＜実施の形態２＞
　図４は、本発明の実施形態２に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。図４のうち、図１に示された構成と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。本実施形態２では、排出流路１０９は第１電磁弁４０１を介して試薬吸引機構４０３と接続されており、排出流路１１０は第２電磁弁４０２を介して試薬吸引機構４０３と接続されている。その他構成は実施形態１と同様である。
　本実施形態２において、制御部４０４は、（ａ）流路１０１に所望量の試薬を導入したい場合は第１電磁弁４０１を開き、第２電磁弁４０２を閉じた状態で試薬吸引機構の制御部４０４を介して試薬吸引機構４０３を制御し、（ｂ）流路１０２に所望量の試薬を導入したい場合は第２電磁弁４０２を開き、第１電磁弁４０１を閉じた状態で試薬吸引機構４０３を制御する。
　具体的には、基板１０７を用いる場合は、第１電磁弁４０１を開いて試薬を導入した後に第２電磁弁４０２を開いて試薬を導入し、基板３０１を用いる場合は、第１電磁弁４０１のみを開いて試薬を導入する。
　本実施形態２に係る核酸分析装置１００は、実施形態１と比較して、試薬吸引機構の数と制御部の数を減らすことができる。これにより、特に排出流路以降の構造を簡易化することができる。
　図４においては、試薬を排出する流路を選択するために２つの電磁弁を有しているが、１つの３方電磁弁を用いて流路を選択することもできる。その他適当な機構によって排出流路を選択してもよい。
＜実施の形態３＞
　図５は、本発明の実施形態３に係る核酸分析装置１００の構成図を示す。図５のうち、図１に示された構成と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。本実施形態３において、試薬導入側は、ブロック５０１、第１試薬選択電磁弁５０２、第２試薬選択電磁弁５０３、第３試薬選択電磁弁５０４、第１試薬容器５０５、第２試薬容器５０６、第３試薬容器５０７、を備える。その他構成は実施形態１と同様である。
　ブロック５０１は、入口部１０３と接続される複数の分岐流路を有する。第１試薬容器５０５を基板１０７と接続する場合は第１試薬選択電磁弁５０２を開き、第２試薬選択電磁弁５０３と第３試薬選択電磁弁５０４を閉じた状態で、試薬吸引機構１１１と１１２によって試薬を吸引する。第２試薬容器５０６、第３試薬容器５０７を基板１０７へ接続する場合も同様に、対応する第２試薬選択電磁弁５０３または第３試薬選択電磁弁５０４を開くことにより、選択的に所望の試薬を基板１０７に導入する。基板３０１を用いる場合も同様である。
　図６は、ブロック５０１の構成図を示す。図６上段は斜視図、図６中段は上面図／左右側面図／正面図、図６下段はＡＡ断面図である。ブロック５０１は、基板の流路と接する基板への流出口６０２、第１試薬流入口６０３、第２試薬流入口６０４、第３試薬流入口６０５、を有する。
　ブロック５０１内部において、各試薬流入口からの分岐流路が合流箇所６０６で合流し、基板への流出口６０２に至る。図６では試薬流入口は３ヶ所設けられているが、反応に必要な試薬数に応じて増減してもよく、それにともなって合流箇所６０６の数が増減してもよい。
＜実施の形態４＞
　図７は、本発明の実施形態４に係る核酸分析装置１００の構成図である。本実施形態４において、核酸分析装置１００は、基板を載置するステージ７０５上に、溝７０１と７０２を有する。溝７０１はポンプ７０３と接続され、ポンプ７０３は溝７０１を真空引きする。溝７０２はポンプ７０４と接続され、ポンプ７０４は溝７０２を真空引きする。ポンプ７０３と７０４は例えばそれぞれ制御部１１３と１１４によって制御することができる。その他構成は実施形態１～３と同様であるので、図７においては記載を省略した。図８においても同様である。
　図８は、基板３０１を用いる様子を示す図である。基板３０１は、ステージ７０５上に載置したとき、溝７０１を覆うが溝７０２には重ならないサイズと形状を有する。基板３０１を用いる場合、基板３０１を溝７０１の上に載置し、ポンプ７０３は溝７０１を介して基板３０１を吸引する。これにより基板３０１をステージ上に固定することができる。
　基板１０７は、ステージ７０５上に載置したとき、溝７０１と７０２をともに覆うサイズと形状を有する。基板１０７を用いる場合も同様に、基板１０７を溝７０１と７０２の上に載置し、ポンプ７０３と７０４がそれぞれ溝７０１と７０２を介して基板１０７を吸引する。これにより基板１０７をステージ上に固定することができる。
　本実施形態４のように、基板を固定する機構を複数（図７においては２つの溝７０１と７０２）に分割し、基板のサイズに応じて、どの固定機構を用いるかを切り替えることにより、様々なサイズの基板を柔軟に用いつつ、どの基板であっても確実に固定することができる。
　図７においては２つのポンプ７０３と７０４を示しているが、１つのポンプと電磁弁によって、いずれの溝を吸引するかを切り替えるようにしてもよい。したがってポンプの個数は便宜上のものであり、基板のサイズに応じてどの溝を吸引するかを切り替えることができればよい。
　図７においては、ステージ７０５上に溝７０１と７０２を配置しているが、溝の位置はこれに限るものではなく、基板１０７または３０１を核酸分析装置１００へ装着したとき基板がこれら溝を覆う位置であればよい。
＜実施の形態５＞
　図９は、本発明の実施形態５に係る核酸分析装置１００が用いる基板１０７と３０１の構成図である。各基板は、ケーシング９０１のなかに収容することができる。ケーシング９０１は、基板１０７と３０１との間で共用してもよいし、サイズや材質が互いに異なる個別の基板を設けてもよい。
　ケーシング９０１は基板３０１よりもやや大きい平面サイズを有する。これにより、ケーシング９０１内に基板３０１を収容してステージ７０５上に載置すると、使用しない側の排出流路１１０を塞ぐことができる。排出流路１１０を使用しないまま長時間（例えば数時間程度～数日程度）開放すると、排出流路１１０内にほこりなどが詰まってしまう可能性がある。ケーシング９０１を取り付けることにより、基板１０７から３０１へ入れ替えた場合であっても、このような詰まりを防止できる。
＜本発明の変形例について＞
　本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　以上の実施形態において、基板１０７を用いるとき撮像機構１１５が撮像する範囲は、基板３０１を用いるときよりも広い。したがって、撮像機構１１５の撮像範囲内に基板を移動させる場合、基板１０７を用いるときのほうが移動範囲は大きいことになる。例えば基板をステージ７０５上に載置してステージ７０５により基板を移動させる場合、ステージ７０５の移動範囲は基板１０７を用いる場合のほうが大きい。あるいは撮像機構１１５が撮像範囲や撮像箇所を走査できるのであれば、その撮像範囲は基板１０７を用いる場合のほうが大きいことになる。
　以上の実施形態において、制御部１１３、１１４、４０４は、その機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、その機能を実装したソフトウェアを演算装置が実行することによって構成することもできる。
１００　核酸分析装置
１０１　流路
１０２　流路
１０３　入口部
１０４　出口部
１０５　出口部
１０６　流路分岐点
１０７　基板
１０８　導入流路
１０９　排出流路
１１０　排出流路
１１１　試薬吸引機構
１１２　試薬吸引機構
１１３　制御部
１１４　制御部
１１５　撮像機構
１１６　試薬容器
１１７　試薬選択機構
３０１　基板
３０２　流路
３０３　入口部
３０４　出口部
４０１　第１電磁弁
４０２　第２電磁弁
４０３　試薬吸引機構
４０４　制御部
５０１　ブロック
５０２　第１試薬選択電磁弁
５０３　第２試薬選択電磁弁
５０４　第３試薬選択電磁弁
５０５　第１試薬容器
５０６　第２試薬容器
５０７　第３試薬容器
６０２　流出口
６０３　第１試薬流入口
６０４　第２試薬流入口
６０５　第３試薬流入口
６０６　合流箇所
７０１　溝
７０２　溝
７０３　ポンプ
７０４　ポンプ
７０５　ステージ
９０１　ケーシング

Claims (12)

  1. 　核酸を解析するための反応場を有する第１基板、
    　前記第１基板に対して導入する試薬を搬送する導入経路、
    　前記第１基板から排出した前記試薬を搬送する第１排出経路、
    　前記第１基板から排出した前記試薬を搬送する第２排出経路、
    　前記第１基板に対して導入する前記試薬を選択する試薬選択機構、
    　前記第１排出経路と前記第２排出経路の上流側から前記試薬を吸引することにより前記導入経路を介して前記第１基板に対して前記試薬を導入する吸引機構、
    　を備え、
    　前記第１基板は、
    　　前記導入経路と接続する入口部、
    　　前記第１排出経路と接続する第１出口部、
    　　前記第２排出経路と接続する第２出口部、
    　　前記入口部から前記第１出口部へ前記試薬を導く第１流路、
    　　前記入口部から前記第２出口部へ前記試薬を導く第２流路、
    　　前記入口部から前記第１流路と前記第２流路へ分岐する分岐部、
    　を備え、
    　前記第１流路と前記第２流路は、前記分岐部においてのみ互いに接続されている
    　ことを特徴とする核酸分析装置。
  2. 　前記核酸分析装置は、前記第１基板と第２基板を交換できるように構成されており、
    　前記第２基板は、
    　　前記第１排出経路と接続する第３出口部、
    　　前記入口部から前記第３出口部へ前記試薬を導く第３流路、
    　を備え、
    　前記吸引機構は、前記第１基板を用いるときは、前記第１流路と前記第１出口部と前記第１排出経路を介して前記試薬を吸引するとともに、前記第２流路と前記第２出口部と前記第２排出経路を介して前記試薬を吸引し、
    　前記吸引機構は、前記第２基板を用いるときは、前記第３流路と前記第３出口部を介して、かつ前記第１排出経路と前記第２排出経路のうちいずれか一方を介して、前記試薬を吸引する
    　ことを特徴とする請求項１記載の核酸分析装置。
  3. 　前記核酸分析装置はさらに、前記試薬を収容する試薬容器から前記導入経路までを接続する接続流路を備え、
    　前記接続流路は、前記試薬容器から前記導入経路までの経路において分岐していない
    　ことを特徴とする請求項１記載の核酸分析装置。
  4. 　前記核酸分析装置はさらに、
    　　前記核酸分析装置に対して前記第１基板を取り付けたとき前記第１基板の下方に位置する第１溝、
    　　前記第１溝を介して前記第１基板を吸引する第１ポンプ、
    　を備え、
    　前記第１ポンプは、前記第１溝を介して前記第１基板を吸引することにより、前記第１基板を前記核酸分析装置へ固定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の核酸分析装置。
  5. 　前記核酸分析装置はさらに、
    　　前記核酸分析装置に対して前記第１基板を取り付けたとき前記第１基板の下方に位置する第１溝、
    　　前記核酸分析装置に対して前記第１基板を取り付けたとき前記第１基板の下方に位置する第２溝、
    　　前記第１溝を介して前記第１基板を吸引する第１ポンプ、
    　　前記第２溝を介して前記第１基板を吸引する第２ポンプ、
    　を備え、
    　前記第１基板は、前記核酸分析装置に対して前記第１基板を取り付けたとき、前記第１溝と前記第２溝がともに前記第１基板によって覆われる、形状と平面サイズを有し、
    　前記第２基板は、前記核酸分析装置に対して前記第２基板を取り付けたとき、前記第１溝は前記第２基板によって覆われるとともに、前記第２溝は前記第２基板によって覆われない、形状と平面サイズを有し、
    　前記第１ポンプと前記第２ポンプは、前記第１溝と前記第２溝を介してそれぞれ前記第１基板を吸引することにより、前記第１基板を前記核酸分析装置へ固定し、
    　前記第１ポンプは、前記第１溝を介して前記第２基板を吸引することにより、前記第２基板を前記核酸分析装置へ固定する
    　ことを特徴とする請求項２記載の核酸分析装置。
  6. 　前記第２基板は、ケーシングのなかに収容されており、
    　前記ケーシングは、前記第２基板を前記核酸分析装置へ取り付けたとき、前記第２排出経路を塞ぐ形状およびサイズを有する
    　ことを特徴とする請求項２記載の核酸分析装置。
  7. 　前記核酸分析装置はさらに、前記第１基板または前記第２基板を流れる検体を撮像する撮像機構を備え、
    　前記第１基板を前記核酸分析装置へ取り付けたとき前記撮像機構が撮像する範囲は、前記第２基板を前記核酸分析装置へ取り付けたとき前記撮像機構が撮像する範囲よりも大きい
    　ことを特徴とする請求項２記載の核酸分析装置。
  8. 　前記吸引機構は、
    　　前記第１排出経路と接続された第１吸引部、
    　　前記第２排出経路と接続された第２吸引部、
    　を有し、
    　前記第１吸引部が前記第１排出経路を介して前記試薬を吸引するとともに、前記第２吸引部が前記第２排出経路を介して前記試薬を吸引することにより、前記第１基板に対して前記試薬を導入し、
    　前記第１吸引部が前記第１排出経路を介して前記試薬を吸引することにより、前記第２基板に対して前記試薬を導入する
    　ことを特徴とする請求項２記載の核酸分析装置。
  9. 　前記吸引機構は、
    　　前記第１排出経路と前記第２排出経路に接続された吸引部、
    　　前記第１排出経路を遮断または開放する第１バルブ、
    　　前記第２排出経路を遮断または開放する第２バルブ、
    　を有し、
    　前記第１バルブが前記第１排出経路を開放しかつ前記第２バルブが前記第２排出経路を遮断するとともに前記吸引部が前記試薬を吸引することにより、前記第１流路に対して前記試薬を導入し、
    　前記第１バルブが前記第１排出経路を遮断しかつ前記第２バルブが前記第２排出経路を開放するとともに前記吸引部が前記試薬を吸引することにより、前記第２流路に対して前記試薬を導入し、
    　前記第１バルブと前記第２バルブのうちいずれか一方を開放しかつ他方を遮断するとともに前記吸引部が前記試薬を吸引することにより、前記第３流路に対して前記試薬を導入する
    　ことを特徴とする請求項２記載の核酸分析装置。
  10. 　前記試薬選択機構は、
    　　第１試薬を収容した第１試薬容器と接続する第１分岐路、
    　　第２試薬を収容した第２試薬容器と接続する第２分岐路、
    　　前記第１分岐路と前記第２分岐路が合流する合流点、
    　　前記合流点と前記入口部を接続する流路、
    　を有する
    　ことを特徴とする請求項１記載の核酸分析装置。
  11. 　前記試薬選択機構は、
    　　前記第１分岐路と前記第１試薬容器との間の流路を遮断または開放する第３バルブ、
    　　前記第２分岐路と前記第２試薬容器との間の流路を遮断または開放する第４バルブ、
    　を有し、
    　前記試薬選択機構は、前記第３バルブを開放するとともに前記第４バルブを遮断することにより、前記第１試薬を選択し、
    　前記試薬選択機構は、前記第３バルブを遮断するとともに前記第４バルブを開放することにより、前記第２試薬を選択する
    　ことを特徴とする請求項１０記載の核酸分析装置。
  12. 　前記第１基板から排出した前記試薬を搬送する経路の数は、前記導入経路の数よりも多い
    　ことを特徴とする請求項１記載の核酸分析装置。
PCT/JP2020/022025 2020-06-03 2020-06-03 核酸分析装置 WO2021245859A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/022025 WO2021245859A1 (ja) 2020-06-03 2020-06-03 核酸分析装置
CN202080101462.6A CN115769063A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 核酸分析装置
EP20939354.5A EP4163357A4 (en) 2020-06-03 2020-06-03 NUCLEIC ACID ANALYZER
US17/928,997 US20230219088A1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Nucleic acid analyzer
JP2022529235A JPWO2021245859A1 (ja) 2020-06-03 2020-06-03

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/022025 WO2021245859A1 (ja) 2020-06-03 2020-06-03 核酸分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021245859A1 true WO2021245859A1 (ja) 2021-12-09

Family

ID=78830205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/022025 WO2021245859A1 (ja) 2020-06-03 2020-06-03 核酸分析装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230219088A1 (ja)
EP (1) EP4163357A4 (ja)
JP (1) JPWO2021245859A1 (ja)
CN (1) CN115769063A (ja)
WO (1) WO2021245859A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274935A (ja) * 1994-04-13 1995-10-24 Seiko Instr Inc Ｄｎａの化学反応装置
JP2004028589A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Hitachi Ltd 分析チップ及び分析装置
US20050266582A1 (en) * 2002-12-16 2005-12-01 Modlin Douglas N Microfluidic system with integrated permeable membrane
WO2007058077A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. 遺伝子検査方法、遺伝子検査用マイクロリアクタ、および遺伝子検査システム
JP2009532031A (ja) * 2006-03-31 2009-09-10 ソレクサ・インコーポレイテッド 合成解析による配列決定システムおよび装置
JP2015065956A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 凸版印刷株式会社 反応容器、核酸解析装置、および核酸解析方法
JP2019187256A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 国立大学法人名古屋大学 植物物質検出用流路チップ。
JP2020020601A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 国立大学法人北海道大学 物質検出装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3938982B2 (ja) * 1997-08-29 2007-06-27 オリンパス株式会社 Ｄｎａキャピラリィ
JP4797196B2 (ja) * 2001-02-14 2011-10-19 株式会社 フューエンス マイクロチップ
JP2016011943A (ja) * 2013-12-24 2016-01-21 株式会社リコー 分析デバイス
JP2022043362A (ja) * 2018-11-12 2022-03-16 株式会社日立ハイテク 核酸分析装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274935A (ja) * 1994-04-13 1995-10-24 Seiko Instr Inc Ｄｎａの化学反応装置
JP2004028589A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Hitachi Ltd 分析チップ及び分析装置
US20050266582A1 (en) * 2002-12-16 2005-12-01 Modlin Douglas N Microfluidic system with integrated permeable membrane
WO2007058077A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. 遺伝子検査方法、遺伝子検査用マイクロリアクタ、および遺伝子検査システム
JP2009532031A (ja) * 2006-03-31 2009-09-10 ソレクサ・インコーポレイテッド 合成解析による配列決定システムおよび装置
JP2015065956A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 凸版印刷株式会社 反応容器、核酸解析装置、および核酸解析方法
JP2019187256A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 国立大学法人名古屋大学 植物物質検出用流路チップ。
JP2020020601A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 国立大学法人北海道大学 物質検出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4163357A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20230219088A1 (en) 2023-07-13
CN115769063A (zh) 2023-03-07
EP4163357A4 (en) 2024-02-28
EP4163357A1 (en) 2023-04-12
JPWO2021245859A1 (ja) 2021-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6905585B2 (en) Automated system for high-throughput electrophoretic separations
US8034625B2 (en) Animal cell colony picking apparatus and method
CN101553306B (zh) 使用结合元件用于分析的装置和方法
US7316801B2 (en) High throughput microfluidic systems and methods
WO2020100659A1 (ja) 核酸分析装置
US20110177499A1 (en) Methods and Systems for Molecular Fingerprinting
EP1686380B1 (en) Robotic apparatus for picking of cells with integrated spectroscopic capability and use thereof
EP3361263B1 (en) Specimen treatment chip
WO2019201231A1 (en) System for extracting biomolecules from a sample and related methods
CA2435789A1 (en) System and cartridge for processing a biological sample
US8278108B2 (en) Automatic analyzer
WO2021245859A1 (ja) 核酸分析装置
US9494613B2 (en) Modular flow injection analysis system
JPH05142117A (ja) 試料分析装置
US20120178122A1 (en) Apparatus and method for analyzing bacteria
US20230256444A1 (en) Cartridge, electrowetting sample processing system and bead manipulation method
JP3216584U (ja) 水質分析計
WO2017141362A1 (ja) 分析装置
JPWO2015151738A1 (ja) 分析装置
JP2009511869A (ja) 血液等の生体液を分析するモジュラー装置
KR100579831B1 (ko) 조립 가능한 미세유동형 바이오시료 처리장치
US20030162283A1 (en) Circulating type biochemical reaction apparatus
US20020055102A1 (en) Apparatus and method for scanning multiple arrays of biological probes
US20130102064A1 (en) Rt-pcr chip with optical detection
JP2008200566A (ja) フィールドフローフラクショネーション装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20939354

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022529235

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020939354

Country of ref document: EP

Effective date: 20230103