JP4659501B2 - Reaction vessel processing equipment - Google Patents
Reaction vessel processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4659501B2 JP4659501B2 JP2005100251A JP2005100251A JP4659501B2 JP 4659501 B2 JP4659501 B2 JP 4659501B2 JP 2005100251 A JP2005100251 A JP 2005100251A JP 2005100251 A JP2005100251 A JP 2005100251A JP 4659501 B2 JP4659501 B2 JP 4659501B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- unit
- temperature control
- reagent
- reaction vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明は化学反応を初め、医療現場において各種自動解析、例えば遺伝子解析の研究や臨床を行なうのに適する反応容器を用いて人間を初めとする動物や植物のゲノムDNAの多型、特にSNP(一塩基多型)を検出するための反応容器処理装置に関する。検出された遺伝子多型検出結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断を行なうことができる。 In the present invention, polymorphisms of genomic DNA of animals and plants including human beings, particularly SNP (especially using a reaction vessel suitable for conducting various automatic analyzes such as chemical reactions, medical studies, for example, genetic analysis research and clinical practice. The present invention relates to a reaction vessel processing apparatus for detecting a single nucleotide polymorphism). By using the detected gene polymorphism detection result, it is possible to diagnose the disease morbidity and the relationship between the kind and effect of the administered drug and side effects.
遺伝子多型を利用して病気の罹りやすさなどを予測する方法又は装置として、下記のようなものが提案されている。
患者が敗血症に罹りやすいか否か及び/又は敗血症に急速に進行しやすいか否かを決定するために、患者から核酸サンプルを採取し、該サンプル中におけるパターン2対立遺伝子、又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子を検出し、パターン2対立遺伝子又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子が検出されれば該患者が敗血症に罹りやすいと判定する(特許文献1参照。)。
The followings have been proposed as methods or apparatuses for predicting the susceptibility of diseases using genetic polymorphism.
In order to determine whether a patient is susceptible to sepsis and / or is likely to progress rapidly to sepsis, a nucleic acid sample is taken from the patient and the
ヒトのflt−1遺伝子中の1又はそれ以上の単一ヌクレオチド多型性の診断のために、ヒトの核酸の1又はそれ以上の位置:1953、3453、3888(各々EMBL受理番号X51602中の位置に従う)、519、786、1422、1429(各々EMBL受理番号D64016中の位置に従う)、454(配列番号3に従う)及び696(配列番号5に従う)の配列を決定し、flt−1遺伝子中の多型性を参照することにより、そのヒトの体質を決定する(特許文献2参照。)。 For diagnosis of one or more single nucleotide polymorphisms in the human flt-1 gene, one or more positions of human nucleic acids: 1953, 3453, 3888 (each position in EMBL accession number X51602) ), 519, 786, 1422, 1429 (according to positions in EMBL accession number D64016, respectively), 454 (according to SEQ ID NO: 3) and 696 (according to SEQ ID NO: 5). The human constitution is determined by referring to the formality (see Patent Document 2).
SNP部位の塩基を判別する、いわゆるタイピングについては多くの手法が報告されている。そのうちの代表的なものは次の方法である。
比較的に少量のゲノムDNAを用いて数十万箇所に及ぶSNP部位についてタイピングを行なうために、少なくとも一つの一塩基多型部位を含む複数の塩基配列を、ゲノムDNA及び複数対のプライマーを用いて同時に増幅し、増幅した複数の塩基配列を用いて、当該塩基配列に含まれる一塩基多型部位の塩基をタイピング工程により判別する。そのタイピング工程として、インベーダ法又はタックマンPCR法を用いる(特許文献3参照。)。
In order to perform typing on hundreds of thousands of SNP sites using a relatively small amount of genomic DNA, a plurality of base sequences including at least one single nucleotide polymorphism site are used using genomic DNA and a plurality of pairs of primers. At the same time, using a plurality of amplified base sequences, the bases of single nucleotide polymorphic sites contained in the base sequences are discriminated by a typing process. As the typing process, an invader method or a Tuckman PCR method is used (see Patent Document 3).
本発明者らは、化学反応の測定や遺伝子多型を自動的に検出することを目的として、化学反応の測定や遺伝子多型検出を自動化するのに適する反応容器を提案している。 The present inventors have proposed a reaction vessel suitable for automating the measurement of a chemical reaction and the detection of a gene polymorphism for the purpose of automatically detecting the measurement of the chemical reaction and the gene polymorphism.
その反応容器は平板状の基板にサンプルに反応を起こさせる少なくとも1つの反応部を形成している。その反応容器は、化学反応、生化学反応を初め、種々の反応の測定に用いられるものである。 The reaction vessel forms at least one reaction section for causing a sample to react on a flat substrate. The reaction vessel is used for measuring various reactions including chemical reactions and biochemical reactions.
そのような反応容器を用いて化学反応の測定や遺伝子多型を検出する反応容器処理装置も提案している。その反応容器処理装置は、反応容器を装着する反応容器装着部と、その反応部の温度を所定の温度に制御する反応温度制御部と、ノズルによる吸引及び吐出のための機構を備えて液を移送して分注する分注部と、反応容器装着部の温度制御及び分注部の分注動作を少なくとも制御する制御部とを備えている。 A reaction vessel processing apparatus that uses such a reaction vessel to measure chemical reactions and detect gene polymorphisms has also been proposed. The reaction container processing apparatus includes a reaction container mounting part for mounting a reaction container, a reaction temperature control part for controlling the temperature of the reaction part to a predetermined temperature, and a mechanism for suction and discharge by a nozzle. A dispensing unit that transports and dispenses and a control unit that controls at least the temperature control of the reaction vessel mounting unit and the dispensing operation of the dispensing unit are provided.
反応温度制御部は反応部の温度を所定の温度にするための温度調節部材を備えている。本発明の反応容器処理装置は、反応容器装着部に装着された反応容器の反応部の少なくとも一部の上部に反応温度制御部の温度調節部材が設けられているものを対象とする。温度制御の点から、反応部の下部にも温度調節部材が設けられていることが好ましい。
反応部の上部に温度調節部材が設けられている場合、その温度調節部材には分注部のノズルが反応部に反応液を分注するために開口を設けなければならない。そして、開口を設けると、その開口を介して反応温度制御部が周囲の温度の影響を受けて温調精度の低下を招くおそれがある。
そこで、本発明は反応温度制御部の温度調節部材が反応部の上部に開口をもっている場合にも温調精度の低下を防ぐことのできる反応容器処理装置を提供することを目的とするものである。
The reaction temperature control unit includes a temperature adjusting member for setting the temperature of the reaction unit to a predetermined temperature. The reaction vessel processing apparatus of the present invention is intended for a device in which a temperature adjusting member of a reaction temperature control unit is provided on at least a part of the reaction unit of the reaction vessel attached to the reaction vessel attachment unit. From the viewpoint of temperature control, it is preferable that a temperature adjusting member is also provided in the lower part of the reaction section.
When a temperature adjusting member is provided at the upper part of the reaction unit, the temperature adjusting member must be provided with an opening so that the nozzle of the dispensing unit dispenses the reaction liquid into the reaction unit. If the opening is provided, the reaction temperature control unit may be affected by the ambient temperature through the opening, and the temperature adjustment accuracy may be lowered.
Therefore, the present invention has an object of providing a reaction vessel processing apparatus that can prevent a decrease in temperature control accuracy even when the temperature adjusting member of the reaction temperature control unit has an opening at the top of the reaction unit. .
本発明の反応容器処理装置は、平板状の基板にサンプルに反応を起こさせる少なくとも1つの反応部を形成した反応容器を装着する反応容器装着部を備え、さらに図1に示されるように、反応部の少なくも一部の温度を所定の温度に制御する反応温度制御部110と、吸引及び吐出のためのノズル28を備えて反応容器の液の移送を行なう分注部112と、反応温度制御部110の温度制御及び分注部112の分注動作の制御を少なくとも行なう制御部118とを少なくとも備え、反応温度制御部110は反応容器装着部に装着された反応容器の反応部の上部に温度調節部材を備え、その温度調節部材には分注部112のノズル28が反応部に反応液を分注するための開口をもち、その開口の上部には開閉カバーが設けられていることを特徴とするものである。
The reaction container processing apparatus of the present invention comprises a reaction container mounting part for mounting a reaction container in which at least one reaction part for causing a sample to react on a flat substrate is mounted. As shown in FIG. A reaction
反応容器は同じ基板に凹部として形成され反応液よりも比重の低い不揮発性液体を収容しフィルムで封止された不揮発性液体収容部をさらに備えていてもよい。
反応容器は同じ基板に凹部として形成されサンプルの反応に使用される試薬を収容しフィルムで封止された少なくとも1つの試薬収容部をさらに備えてサンプルの反応用試薬キットを構成してもよい。
The reaction container may further include a non-volatile liquid storage portion that is formed as a recess in the same substrate, stores a non-volatile liquid having a specific gravity lower than that of the reaction solution, and is sealed with a film.
The reaction container may further comprise at least one reagent container formed as a recess on the same substrate, containing a reagent used for sample reaction, and sealed with a film to constitute a sample reaction reagent kit.
この反応容器処理装置を遺伝子多型検出装置として使用する場合には、反応容器装着部に装着される反応容器は、試薬収容部としてタイピング試薬収容部を少なくとも含み、反応部として複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発するプローブを個別に保持した複数のプローブ配置部を含んだ遺伝子多型診断用反応容器である。そして、図1に具体的に示されるように、この反応容器処理装置は反応温度制御部としてプローブ配置部の温度をサンプルのゲノムDNAとタイピング試薬との反応液をプローブ配置部のプローブと反応させる温度に制御するタイピング反応温度制御部110を少なくとも含んだものとなり、さらに各プローブ配置部に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出部64を備え、制御部118はタイピング反応温度制御部110の温度制御と蛍光検出部64の検出動作も行なうことにより遺伝子多型を検出するようになる。
タイピング反応としてインベーダ反応を使用する場合は、タイピング反応温度制御部110はインベーダ反応のための温調部となる。
When this reaction container processing apparatus is used as a genetic polymorphism detection apparatus, the reaction container attached to the reaction container attachment part includes at least a typing reagent storage part as a reagent storage part, and a plurality of polymorphic sites as reaction parts The reaction container for diagnosing a gene polymorphism including a plurality of probe placement portions individually holding fluorescent probes corresponding to each of the above. As shown in FIG. 1, the reaction vessel processing apparatus, as a reaction temperature control unit, causes the temperature of the probe placement unit to react with the reaction solution of the sample genomic DNA and the typing reagent with the probe of the probe placement unit. The system includes at least a typing reaction
When the invader reaction is used as the typing reaction, the typing reaction
また、反応容器内で遺伝子増幅反応も行なわせる場合には、反応容器は試薬収容部として複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマーを含む遺伝子増幅試薬を収容した遺伝子増幅試薬収容部をさらに備え、遺伝子増幅試薬とサンプルとの混合液に対して遺伝子増幅反応を行なわせる増幅反応部もさらに備えた遺伝子多型診断用反応容器であり、この反応容器処理装置は、図1に示されるように、増幅反応部の温度をサンプルと遺伝子増幅試薬との反応液内でDNAを増幅させる遺伝子増幅のための温度に制御する増幅反応温度制御部120をさらに備え、制御部118は増幅反応温度制御部120の温度制御も行なうものとなる。
遺伝子増幅反応としてPCR反応を使用する場合は、増幅反応温度制御部120はPCR反応のための温度サイクル用の温調部となる。
When a gene amplification reaction is also performed in the reaction vessel, the reaction vessel contains a gene amplification reagent containing a gene amplification reagent containing a plurality of primers that bind to each of a plurality of polymorphic sites as a reagent containing portion. A reaction vessel for genetic polymorphism diagnosis, further comprising an amplification reaction unit for performing a gene amplification reaction on a mixed solution of the gene amplification reagent and the sample. As shown, the amplification
When a PCR reaction is used as the gene amplification reaction, the amplification reaction
制御部118を外部から操作したり検査結果を表示したりするために、制御部118にパーソナルコンピュータ(PC)122を接続してもよい。
前記開口はプローブ配置部に対応する位置にのみ設けられているものとすることができる。
開閉カバーの一例はスライド式である。その場合、分注部のノズル先端をその開閉カバーに係合させて開閉動作を行なうようにすることができる。
A personal computer (PC) 122 may be connected to the
The opening may be provided only at a position corresponding to the probe placement portion.
An example of the opening / closing cover is a slide type. In that case, the nozzle tip of the dispensing part can be engaged with the opening / closing cover to perform the opening / closing operation.
開閉カバーを開閉するようになったノズルの一例は、先端に交換式のチップが装着され、そのチップ内への液の吸入と吐出を行なう機構になっているものであり、そのノズルはその先端にチップを装着する外形寸法をもつ装着部と、その装着部の先端にあって、分注する液と接触しない長さで装着部よりも外形寸法の小さい突出部とを備えており、その突出部が開閉カバーと係合して開閉動作を行なうようになっている。 An example of a nozzle that opens and closes an open / close cover is a mechanism in which a replaceable tip is attached to the tip and sucks and discharges liquid into the tip. A mounting portion having an outer dimension for mounting the chip on the tip, and a protrusion at the tip of the mounting portion that is not in contact with the liquid to be dispensed and has a smaller outer dimension than the mounting portion. The portion engages with the opening / closing cover to perform the opening / closing operation.
タイピング反応温度制御部は反応容器装着部に装着された反応容器のプローブ配置部形成領域の下部にも温度制御用の温度調節部材を備えたものであることが好ましい。その場合、その温度調節部材にはプローブ配置部に対応する位置にのみ開口をもち、蛍光検出部はその開口を介してプローブ配置部から蛍光を検出するようにすることができる。 The typing reaction temperature controller is preferably provided with a temperature control member for temperature control at the lower part of the probe placement part forming region of the reaction container mounted on the reaction container mounting part. In that case, the temperature adjustment member has an opening only at a position corresponding to the probe placement portion, and the fluorescence detection portion can detect fluorescence from the probe placement portion through the opening.
ここで、多型部位とプライマーの関係を示すと、1つの多型部位を増幅するためにはその多型部位をはさんで結合する一対のプライマーが必要になる。対象となる生体サンプルには複数種類の多型部位が存在するので、それらの多型部位が互いに離れた位置に存在する場合には多型部位の種類の数の2倍の種類のプライマーが必要になる。しかし、2つの多型部位が接近している場合には、それらの多型部位それぞれをはさんでプライマーを結合させて増幅することも、またそれらの2つの多型部位の間にはプライマーを結合させず、2つの多型部位の配列の両側にのみプライマーを結合させて増幅することもできる。したがって、必要なプライマーの種類は必ずしも多型部位の種類の数の2倍になるわけではない。本発明における「複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマー」とは一対のプライマーが1つの多型部位をはさんで結合する場合だけでなく、2又はそれ以上の多型部位をはさんで結合する場合も含めて、複数の多型部位を増幅するのに必要な種類のプライマーという意味で使用している。
多型には変異、欠失、重複、転移等が含まれる。多型の代表的なものはSNPである。
生体サンプルは血液、唾液、ゲノムDNAなどである。
遺伝子増幅試薬の一例はPCR反応試薬である。
Here, when the relationship between the polymorphic site and the primer is shown, in order to amplify one polymorphic site, a pair of primers that bind across the polymorphic site are required. Since there are multiple types of polymorphic sites in the target biological sample, if these polymorphic sites are located at a distance from each other, twice as many types of primers as the types of polymorphic sites are required. become. However, when two polymorphic sites are close to each other, amplification can be performed by binding a primer between each of the polymorphic sites, or between the two polymorphic sites. Amplification can also be performed by binding primers only on both sides of the sequences of the two polymorphic sites without binding. Therefore, the number of necessary primers is not necessarily twice the number of types of polymorphic sites. In the present invention, “a plurality of primers that bind each of a plurality of polymorphic sites” refers not only to a case where a pair of primers binds to a single polymorphic site but also two or more polymorphic sites. It is used to mean the type of primer necessary to amplify multiple polymorphic sites, including when binding between.
Polymorphisms include mutations, deletions, duplications, metastases and the like. A typical polymorphism is SNP.
The biological sample is blood, saliva, genomic DNA or the like.
An example of a gene amplification reagent is a PCR reaction reagent.
SNPのタイピングには増幅工程に入る段階でゲノムDNAの調整が必須であり、そこに手間とコストがかかる。DNAを増幅するPCR法だけに着目すれば、前処理なしで血液などのサンプルから直接PCR反応を行なわせる方法も提案されている。そこでは、遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する核酸合成法において、遺伝子を含むサンプル中の遺伝子包含体もしくは遺伝子を含むサンプルそのものを遺伝子増幅反応液に添加して、添加後の該反応液のpHが8.5−9.5(25℃)で遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する(特許文献4参照。)。 For SNP typing, it is essential to adjust genomic DNA at the stage of entering the amplification process, which requires labor and cost. If attention is paid only to the PCR method for amplifying DNA, a method of directly performing a PCR reaction from a sample such as blood without pretreatment has also been proposed. In the nucleic acid synthesis method for amplifying a target gene in a sample containing a gene, the gene inclusion body in the sample containing the gene or the sample containing the gene itself is added to the gene amplification reaction solution, The target gene in the sample containing the gene is amplified when the pH of the reaction solution is 8.5 to 9.5 (25 ° C.) (see Patent Document 4).
既に構築されているタイピングシステムは、タイピングしようとする複数のSNP領域をPCR法で増幅するために、最初に採取するDNA量は少なくてすむが、PCR法で増幅する前に予め生体サンプルからDNAを抽出しておくという前処理が必要である。そのためにその前処理に時間と手間がかかる。
直接PCR法とタイピング方法を結びつけたときに、タイピングを目的とする複数のSNP部位について同時に増幅を行なうような自動化システムはこれまで構築されていなかった。
タイピング工程はインベーダ法やタックマンPCR法を使用することができる。その場合、タイピング試薬はインベーダ試薬又はタックマンPCR試薬である。
The typing system that has already been constructed requires a small amount of DNA to be initially collected in order to amplify a plurality of SNP regions to be typed by the PCR method. It is necessary to perform a pre-processing for extracting the. Therefore, it takes time and labor for the preprocessing.
Until now, no automated system has been constructed that simultaneously amplifies a plurality of SNP sites intended for typing when the direct PCR method and the typing method are combined.
The invader method or the Tuckman PCR method can be used for the typing process. In that case, the typing reagent is an invader reagent or a Tuckman PCR reagent.
図13は本発明の反応容器を遺伝子多型診断用試薬キットとして使用して遺伝子多型を検出する際の検出方法を概略的に示したものである。ここでは、増幅工程にはPCR法、タイピング工程にはインベーダ法を使用するものとして説明する。
PCR工程では血液などの生体サンプル2にPCR反応試薬4を添加するか、逆にPCR反応試薬4に生体サンプル2を添加する。
FIG. 13 schematically shows a detection method when a genetic polymorphism is detected using the reaction container of the present invention as a genetic polymorphism diagnostic reagent kit. Here, it is assumed that the PCR method is used for the amplification process and the invader method is used for the typing process.
In the PCR process, the
PCR反応試薬4は予め調整されたものであり、測定しようとするSNP部位のための複数のプライマーを含み、それにpHを調整するためのpH緩衝液、4種類のデオキシリボヌクレオチド類、熱安定性合成酵素、及びMgCl2、KCl等の塩類などの必要な試薬が添加されている。その他に、界面活性剤や蛋白などの物質を必要に応じて添加することができる。本発明で用いることのある増幅工程のPCR法は、目的とする複数のSNP部位を同時に増幅させるものである。生体サンプルは核酸抽出操作を施しているものであってもよく、核酸抽出操作を施していないものであってもよい。核酸抽出操作を施していない生体サンプルから直接PCR法によりそれらのSNP部位を含む複数のゲノムDNAを増幅させる場合には、それらのSNP部位のための複数のプライマーを含む遺伝子増幅反応試薬を生体サンプルに作用させ、サンプル2と混合したときに25℃でのpHが8.5−9.5となる条件下でPCR反応を起こさせる。
The
pH緩衝液は、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンと塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸の組合せのほか、種々のpH緩衝液を使用することができる。pH調整された緩衝液は、PCR反応試薬の中で10mMから100mMの間の濃度で使用するのが好ましい。
プライマーはPCR反応によるDNA合成の開始点として働くオリゴヌクレオチドをいう。プライマーは合成したものであってもよく、生物界から単離したものであってもよい。
As the pH buffer solution, various pH buffer solutions can be used in addition to a combination of tris (hydroxymethyl) aminomethane and a mineral acid such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid. The pH-adjusted buffer is preferably used at a concentration between 10 mM and 100 mM in the PCR reaction reagent.
A primer refers to an oligonucleotide that serves as a starting point for DNA synthesis by a PCR reaction. The primer may be synthesized or may be isolated from the living world.
合成酵素はプライマー付加によるDNA合成用の酵素であり、化学合成系も含む。適切な合成酵素としては、E.coliのDNAポリメラーゼI、E.coliのDNAポリメラーゼのクレノーフラグメント、T4DNAポリメラーゼ、TaqDNAポリメラーゼ、T.litoralis DNAポリメラーゼ、TthDNAポリメラーゼ、PfuDNAポリメラーゼ、Hot Start Taq ポリメラーゼ、KOD DNAポリメラーゼ、EX TaqDNAポリメラーゼ、逆転写酵素などがあるが、これらに限定されるものではない。「熱安定性」は、高温下、好ましくは65−95℃でもその活性を保持する化合物の性質を意味する。 Synthetic enzymes are enzymes for DNA synthesis by primer addition and include chemical synthesis systems. Suitable synthases include E. coli. DNA polymerase I, E. coli Klenow fragment of DNA polymerase of E. coli, T4 DNA polymerase, Taq DNA polymerase, T. Examples include, but are not limited to, litoralis DNA polymerase, Tth DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, Hot Start Taq polymerase, KOD DNA polymerase, EX Taq DNA polymerase, and reverse transcriptase. “Thermal stability” means the property of a compound that retains its activity at elevated temperatures, preferably at 65-95 ° C.
PCR工程では、生体サンプル2とPCR反応試薬4との混合液を所定の温度サイクルに従ってPCR反応を行なわせる。PCR温度サイクルは、変性、プライマー付着(アニーリング)及びプライマー伸長の3工程を含み、そのサイクルを繰り返すことによりDNAを増幅させる。各工程の一例は、変性工程が94℃で1分間、プライマー付着工程が55℃で1分間、プライマー伸長が72℃で1分間である。生体サンプルはゲノム抽出操作を施したものであってもよいが、ここではゲノム抽出操作を施していないものを使用する。ゲノム抽出操作を施していない生体サンプルであっても、PCR温度サイクルの高温下でDNAが血球や細胞から遊離し、PCR反応に必要な試薬がDNAに接触して反応が進む。
In the PCR step, a PCR reaction is performed on the mixture of the
PCR反応終了後、タイピング試薬としてインベーダ試薬6が添加される。インベーダ試薬6には蛍光を発するフレット(FRET)プローブ及びクリベース(Cleavase:構造特異的DNA分解酵素)が含まれている。フレットプローブはゲノムDNAと全く無関係な配列をもつ蛍光標識オリゴであり、SNPの種類によらず配列は共通であることが多い。
After the PCR reaction, the
次に、インベーダ試薬6が添加された反応液を複数のプローブ配置部8に添加して反応をさせる。各プローブ配置部8には、複数のSNP部位のそれぞれに対応してインベーダプローブとレポータープローブが個別に保持されており、反応液がインベーダプローブと反応し、そのレポータープローブに対応するSNPが存在すれば蛍光を発する。
Next, the reaction solution to which the
インベーダ法については、特許文献3の段落[0032]から[0034]に詳しく記載されている。
各レポータープローブはそれに対応したSNPの塩基に応じて2種類のものを用意すれば、そのSNPがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかを判別することができる。
The invader method is described in detail in paragraphs [0032] to [0034] of Patent Document 3.
If two types of reporter probes are prepared according to the corresponding SNP bases, it can be determined whether the SNP is a homozygote or a heterozygote.
タイピング工程で使用するインベーダ法は、アレル特異的オリゴとタイピング対象のSNPを含むDNAとをハイブリダイゼーションすることによりSNP部位をタイピングする方法であり、タイピング対象のSNPを含むDNAと、タイピング対象のSNPのそれぞれのアレルに特異的な2種類のレポータープローブ及び1種類のインベーダプローブと、DNAの構造を認識して切断するという特殊なエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素とを用いる方法である(特許文献3参照。)。 The invader method used in the typing step is a method of typing an SNP site by hybridizing an allele-specific oligo and a DNA containing the SNP to be typed. The DNA containing the SNP to be typed and the SNP to be typed Using two types of reporter probes and one type of invader probe specific to each of the alleles and an enzyme having a special endonuclease activity that recognizes and cleaves the DNA structure (see Patent Document 3). .)
本発明の反応容器処理装置では、反応温度制御部の温度調節部材のうち反応容器装着部に装着された反応容器の反応部上に位置する部分には分注部のノズルが反応部に反応液を分注するための開口をもち、その開口の上部には開閉カバーが設けられているので、分注部のノズルが反応部に反応液を分注するときはそのカバーを開け、分注後はそのカバーを閉じるように、カバーを開閉することができる。それにより、反応温度制御部が周囲の温度の影響を受けることを防ぐことができ、温調精度の低下を防ぐことができる。 In the reaction container processing apparatus of the present invention, the nozzle of the dispensing unit is provided with a reaction liquid in the reaction part at a part of the temperature adjustment member of the reaction temperature control part located on the reaction part of the reaction container attached to the reaction container attachment part. Since an opening / closing cover is provided above the opening, when the nozzle of the dispensing unit dispenses the reaction solution into the reaction unit, open the cover and after dispensing Can open and close the cover to close the cover. Thereby, it can prevent that the reaction temperature control part receives to the influence of ambient temperature, and can prevent the fall of temperature control precision.
反応部がプローブ配置部である形態において、反応温度制御部に設ける開口をプローブ配置部に対応する位置にのみ設けるようにすれば、温度調節部材に開ける開口部の面積を小さくすることができ、反応温度制御部の温度の安定性がより向上する。
開閉カバーをスライド式として分注部のノズル先端を開閉カバーに係合させて開閉動作を行なうようにすれば、カバーを開閉するための機構を別途も受ける必要がなくなり、反応容器処理装置全体の機構が簡略化でき、小型化することができる。
In the form in which the reaction part is a probe placement part, if the opening provided in the reaction temperature control part is provided only at a position corresponding to the probe placement part, the area of the opening opened in the temperature adjustment member can be reduced, The temperature stability of the reaction temperature controller is further improved.
If the opening / closing cover is slid and the nozzle tip of the dispensing unit is engaged with the opening / closing cover to perform the opening / closing operation, there is no need to separately receive a mechanism for opening / closing the cover. The mechanism can be simplified and the size can be reduced.
分注部のノズルとして交換式のチップが装着されるものとした場合、チップを装着する外形寸法をもつ装着部はチップを装着したときにチップとの間が液蜜に封止されるシール面となる。そこで、チップを装着する装着部の先端に分注する液と直接接触せず、開閉カバーと係合して開閉動作を行なう突出部を設ければ、ノズル先端のその突出部をカバーの開閉に使用してもシール面を磨耗したり傷をつけたりすることがなく、また分注する液を汚染することもない。 When a replaceable tip is to be attached as a nozzle of the dispensing part, the attachment part with the outer dimensions to which the tip is attached is a sealing surface that seals between the tip and the tip when the tip is attached It becomes. Therefore, if a protrusion that engages with the opening / closing cover and opens / closes without providing direct contact with the liquid dispensed to the tip of the mounting part for mounting the tip is provided, the protrusion at the nozzle tip can be used to open / close the cover. Even when used, the seal surface is not worn or scratched, and the liquid to be dispensed is not contaminated.
この反応容器処理装置を遺伝子多型検出装置として使用する場合において、タイピング反応温度制御部が、反応容器装着部に装着された反応容器のプローブ配置部形成領域の下部にも温度制御用の温度調節部材を備えたものとし、その温度調節部材には蛍光検出用にプローブ配置部に対応する位置にのみ開口を設けるようにすれば、温度調節部材に開ける開口部の面積を小さくすることができ、タイピング反応温度制御部の温度の安定性がより向上する。 When this reaction vessel processing device is used as a gene polymorphism detection device, the typing reaction temperature control unit also controls the temperature for temperature control at the lower part of the probe placement portion forming region of the reaction vessel attached to the reaction vessel attachment portion. If the temperature adjustment member is provided with an opening only at a position corresponding to the probe placement portion for fluorescence detection, the area of the opening portion opened in the temperature adjustment member can be reduced. The temperature stability of the typing reaction temperature controller is further improved.
図2は反応容器の第1の実施例である。(A)は正面図、(B)は平面図である。
平板状の基板10の同じ側に試薬収容部14及び反応液よりも比重の低い不揮発性液体を収容した不揮発性液体収容部16が凹部として形成されている。
FIG. 2 shows a first embodiment of the reaction vessel. (A) is a front view, (B) is a plan view.
On the same side of the
反応液よりも比重の低い不揮発性液体としては、ミネラルオイル(鉱油)、植物油、動物油、シリコーンオイル又はジフェニルエーテルなどを用いることができる。ミネラルオイルはペトロラタムから蒸留により得られる液体の炭化水素混合物であり、流動パラフィン、流動ペトロラタム、ホワイト油などとも呼ばれ、低比重の軽油も含む。動物油としてはタラの肝油、オヒョウ油、ニシン油、オレンジラフィー油又はサメの肝油などを用いることができる。また、植物油としてはカノーラ油、扁桃油、綿実油、トウモロコシ油、オリーブ油、ピーナツ油、ベニバナ油、ゴマ油、大豆油などを用いることができる。
実施例では、不揮発性液体としてはミネラルオイルを使用し、以後、不揮発性液体収容部をミネラルオイル収容部と称す。基板10の同じ側にはさらに、反応部18も形成されている。
As the non-volatile liquid having a specific gravity lower than that of the reaction liquid, mineral oil (mineral oil), vegetable oil, animal oil, silicone oil, diphenyl ether, or the like can be used. Mineral oil is a liquid hydrocarbon mixture obtained by distillation from petrolatum and is also called liquid paraffin, liquid petrolatum, white oil, etc., and also includes low specific gravity light oil. Examples of animal oils include cod liver oil, halibut oil, herring oil, orange luffy oil, and shark liver oil. As the vegetable oil, canola oil, tonsil oil, cottonseed oil, corn oil, olive oil, peanut oil, safflower oil, sesame oil, soybean oil, and the like can be used.
In the embodiment, mineral oil is used as the non-volatile liquid, and hereinafter, the non-volatile liquid container is referred to as a mineral oil container. A
試薬収容部14とミネラルオイル収容部16はフィルム20で封止されており、試薬とミネラルオイルをノズルで吸入して他の場所に移送する際には、そのフィルム20を取り除いてノズルで吸入するか、又はそのフィルム20をノズルで貫通可能なものとしておいてノズルを貫通させてノズルで吸入する。そのようなフィルム20は、例えばアルミニウム箔、アルミニウムとPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの樹脂フィルムとの積層膜などであり、容易に剥がれないように融着や接着により貼りつけられている。
基板10の表面は、フィルム20上から、試薬収容部14、ミネラルオイル収容部16及び反応部18を被う大きさの剥離可能なシール材22で被われている。
The
The surface of the
この反応容器の具体的な用途の一例は、PCR反応によりDNAを増幅させたサンプル反応液を注入し、インベーダ反応によりSNPを検出する遺伝子多型診断用試薬キットとなったものである。図2を参照して、その遺伝子多型診断用試薬キットとしての実施例を詳細に説明する。
平板状の基板10の同じ側にサンプル注入部12、タイピング試薬収容部14、及びミネラルオイル収容部16が凹部として形成されている。基板10の同じ側にはさらに、複数のプローブ配置部18も形成されている。
An example of a specific use of this reaction vessel is a reagent kit for diagnosing gene polymorphism that injects a sample reaction solution obtained by amplifying DNA by PCR reaction and detects SNP by invader reaction. With reference to FIG. 2, the Example as the reagent kit for a genetic polymorphism diagnosis is demonstrated in detail.
On the same side of the
サンプル注入部12はPCR反応によりDNAを増幅させた生体サンプル反応液が注入されるものであるが、使用前の状態ではまだサンプルが注入されない空の状態で提供される。タイピング試薬収容部14は複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を10〜300μL収容しており、ミネラルオイル収容部16は反応液の蒸発を防ぐためのミネラルオイルを20〜300μL収容しており、これらのタイピング試薬収容部14とミネラルオイル収容部16はノズルで貫通可能なフィルム20で封止されている。
The
各プローブ配置部18は複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発するプローブを個別に保持しており、ミネラルオイル収容部16からのミネラルオイルが分注されたときにそのミネラルオイルを保持できる凹部となっている。各プローブ配置部18の凹部の大きさは、例えば直径が100μm〜2mm、深さが50μm〜1.5mmの円形である。
Each
基板10の表面は、フィルム20上から、サンプル注入部12、タイピング試薬収容部14、ミネラルオイル収容部16及びプローブ配置部18を被う大きさの剥離可能なシール材22で被われている。このシール材22もアルミニウム箔、アルミニウムと樹脂との積層膜などであるが、貼りつけ強度はフィルム20よりは弱く、粘着剤などにより剥離可能な程度に貼りつけられている。
The surface of the
基板10は底面側から蛍光を測定するために、低自蛍光性(それ自身からの蛍光発生が少ない性質のこと)で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されている。基板10の厚さは0.3〜4mm、好ましくは1〜2mmである。低自蛍光性の観点から基板10の厚さは薄い方が好ましい。
In order to measure fluorescence from the bottom surface side, the
この実施例の反応容器の使用方法を示す。
図3に示されるように、使用時にシール材22が剥がされる。タイピング試薬収容部14とミネラルオイル収容部16を封止しているフィルム20は剥がされないでそのまま残っている。
サンプル注入部12に外部でPCR反応によりDNAが増幅されたサンプル反応液24がピペット26などにより2〜20μL注入される。その後、この反応容器が検出装置に装着される。
The usage method of the reaction container of this Example is shown.
As shown in FIG. 3, the
2 to 20 μL of a
検出装置において、図4に示されるように、ノズル28がフィルム20を貫通してタイピング試薬収容部14に挿入されてタイピング試薬が吸入され、タイピング試薬はそのノズル28によりサンプル注入部12に移送される。サンプル注入部12ではノズル28による吸入と吐出が繰り返されることにより、サンプル反応液とタイピング試薬が混合される。
In the detection apparatus, as shown in FIG. 4, the
その後、サンプル反応液とタイピング試薬との反応液がノズル28により各プローブ配置部18へ0.5〜4μLずつ分注される。各プローブ配置部18にはノズル28によりミネラルオイル収容部16からミネラルオイルが0.5〜10μLずつ分注される。プローブ配置部18へのミネラルオイルの分注は、プローブ配置部18への反応液の分注前であってもよい。各プローブ配置部18ではミネラルオイルが0.5〜10μLずつ分注されて、そのミネラルオイルが反応液の表面を被い、検出装置のタイピング反応温度制御部での加熱を伴なうタイピング反応時間中の反応液の蒸発を防止する。
各プローブ配置部18では反応液がプローブと反応して所定のSNPがあればそのプローブから蛍光が発せられる。蛍光は基板10の裏面側から励起光を照射することにより検出する。
Thereafter, the reaction solution of the sample reaction solution and the typing reagent is dispensed by the
In each
図5は反応容器の第2の実施例である。(A)は正面図、(B)は平面図、(C)は(B)のX−X線位置での拡大断面図である。
この反応容器は核酸抽出操作を施していない生体サンプルをサンプルとして注入し、PCR反応によるDNAの増幅と、インベーダ反応によるSNP検出を共に行なうものである。ただし、核酸抽出操作を施している生体サンプルを注入してもよい。
FIG. 5 shows a second embodiment of the reaction vessel. (A) is a front view, (B) is a plan view, and (C) is an enlarged cross-sectional view at the position XX of (B).
In this reaction vessel, a biological sample that has not been subjected to nucleic acid extraction operation is injected as a sample, and both amplification of DNA by PCR reaction and SNP detection by invader reaction are performed. However, a biological sample subjected to nucleic acid extraction operation may be injected.
平板状の基板10aの同じ側に、図2の実施例と同じサンプル注入部12、タイピング試薬収容部14、ミネラルオイル収容部16、及び複数のプローブ配置部18が形成されている。この反応容器では、さらに遺伝子増幅試薬収容部30、PCR終了液注入部31、及び増幅反応部32が基板10aの同じ側に形成されている。
On the same side of the
遺伝子増幅試薬収容部30も基板10aに凹部として形成され、複数の多型部位それぞれを挟んで結合する複数のプライマーを含む遺伝子増幅試薬を収容している。遺伝子増幅試薬収容部30はタイピング試薬収容部14及びミネラルオイル収容部16とともに、ノズルで貫通可能なフィルム20で封止されている。遺伝子増幅試薬収容部30にはPCR反応試薬が2〜300μL収容されている。タイピング試薬収容部14には図2の実施例と同様に、タイピング試薬が10〜300μL収容されており、ミネラルオイル収容部16には20〜300μLのミネラルオイルが収容されている。
The gene amplification
PCR終了液注入部31は増幅反応部32でPCR反応を終了した反応液とタイピング試薬とを混合するためのもので、基板10aに凹部として形成され、使用前の状態では空の状態で提供される。
増幅反応部32はPCR反応試薬とサンプルとの混合液に対して遺伝子増幅反応を行なわせるものである。
The PCR end
The
増幅反応部32の部分の断面を拡大して図6に示す。図6は図5のY−Y線位置での断面図である。図6に示されるように、増幅反応部32の液分注用ポート34a,34bはノズル28の先端形状に対応した形状の開口36a,36bをもち、ノズル28の先端に密着できるようにPDMS(ポリジメチルシロキサン)やシリコーンゴムなどの弾性素材で構成されている。
FIG. 6 shows an enlarged cross section of the
増幅反応部32は熱伝導率をよくするためにその部分の基板10aの下面側が、図5(C)、図6に示されるように肉厚が薄くなっている。その部分の肉厚は、例えば0.2〜0.3mmである。
サンプル注入部12は、この実施例では核酸抽出操作を施していない生体サンプルが注入されるが、使用前の状態ではまだサンプルが注入されない空の状態で提供される。
In order that the
In this embodiment, the
図2の実施例と同じく、タイピング試薬収容部14は複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を収容しており、ミネラルオイル収容部16は反応液の蒸発を防ぐためのミネラルオイルを収容している。
各プローブ配置部18も図2の実施例と同じく、複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発するプローブを個別に保持しており、ミネラルオイル収容部16からのミネラルオイルが分注されたときにそのミネラルオイルを保持できる凹部となっている。
As in the embodiment of FIG. 2, the typing
Similarly to the embodiment of FIG. 2, each
基板10aの表面は、フィルム20上から、サンプル注入部12、PCR終了液注入部31、タイピング試薬収容部14、ミネラルオイル収容部16、遺伝子増幅試薬収容部30、増幅反応部32及びプローブ配置部18を被う大きさの剥離可能なシール材22で被われている。フィルム20とシール材22の材質及びその貼りつけ方法は図2の実施例と同じである。
基板10aも底面側から蛍光を測定するために、低自蛍光性で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されている。基板10の厚さは1〜2mmである。
The surface of the
The
この実施例の反応容器の使用方法を示す。
図7に示されるように、使用時にシール材22が剥がされる。タイピング試薬収容部14、ミネラルオイル収容部16及び遺伝子増幅試薬収容部30を封止しているフィルム20は剥がされないでそのまま残っている。
サンプル注入部12にサンプル25がピペット26などにより0.5〜2μL注入される。図2の実施例では、注入されるサンプルは外部でPCR反応によりDNAが増幅されたサンプル反応液であるが、この実施例で注入されるサンプルは核酸抽出操作を施していない生体サンプル、例えば血液である。サンプルは核酸抽出操作を施した生体サンプルであってもよい。サンプル注入後、この反応容器が検出装置に装着される。
The usage method of the reaction container of this Example is shown.
As shown in FIG. 7, the
0.5 to 2 μL of
検出装置において、図8に示されるように、ノズル28がフィルム20を貫通して遺伝子増幅試薬収容部30に挿入されてPCR反応試薬が吸入され、PCR反応試薬はそのノズル28によりサンプル注入部12に2〜20μL移送される。サンプル注入部12ではノズル28による吸入と吐出が繰り返されることにより、サンプル反応液とPCR反応試薬が混合されてPCR反応液となる。
In the detection apparatus, as shown in FIG. 8, the
次に、図6(A)に示されるように、そのPCR反応液がノズル28により増幅反応部32へ注入される。すなわち、ノズル28が増幅反応部32の一方のポート34aに挿入されてそのPCR反応液38が注入され、続いて増幅反応部32での反応中にPCR反応液38が蒸発するのを防ぐために、ポート34a,34bにノズル28によりミネラルオイル40が注入されてポート34a,34bでのPCR反応液38の表面がミネラルオイル40で被われる。
Next, as shown in FIG. 6A, the PCR reaction solution is injected into the
PCR反応終了後、PCR反応液がノズル28により回収されるが、このとき回収を容易にするために、図6(B)に示されるように、増幅反応部32の一方のポート34aからミネラルオイル40が注入される。反応終了後のPCR反応液38aは他方のポート34bに押しやられる。そこで、そのノズル28が挿入され、PCR反応液38aがノズル28に吸入される。ポート34a,34bはその開口36a,36bの形状がノズル28の形状に合わせて形成され、かつ弾性素材で形成されているので、ノズル28がポート34a,34bに密着して液漏れを防ぎ、PCR反応液の注入と回収の操作が容易である。
ノズル28により増幅反応部32から回収された反応終了後のPCR反応液38aはPCR終了液注入部31に移送されて注入される。
After completion of the PCR reaction, the PCR reaction solution is recovered by the
The
次に、ノズル28がフィルム20を貫通してタイピング試薬収容部14に挿入されてタイピング試薬が吸入され、タイピング試薬はそのノズル28によりPCR終了液注入部31に移送されて注入される。PCR終了液注入部31ではノズル28による吸入と吐出が繰り返されることにより、PCR反応液とタイピング試薬が混合される。
Next, the
その後、PCR反応液とタイピング試薬との反応液がノズル28により各プローブ配置部18へ0.5〜4μLずつ分注される。各プローブ配置部18にはノズル28によりミネラルオイル収容部16からミネラルオイルが0.5〜10μLずつ分注される。プローブ配置部18へのミネラルオイルの分注は、プローブ配置部18への反応液の分注前であってもよい。各プローブ配置部18ではミネラルオイルが反応液の表面を被い、検出装置のタイピング反応温度制御部での加熱を伴なうタイピング反応時間中の反応液の蒸発を防止する。
各プローブ配置部18では反応液がプローブと反応して所定のSNPがあればそのプローブから蛍光が発せられる。蛍光は基板10の裏面側から励起光を照射することにより検出する。
Thereafter, the reaction solution of the PCR reaction solution and the typing reagent is dispensed by the
In each
以下、各反応試薬の組成を示して、本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
PCR反応試薬は既知のものであり、例えば特許文献3の段落[0046]に記載されているような、プライマー、DNAポリメラーゼ及びTaqStart (CLONTECH Laboratories社製)を含む反応試薬を使用することができる。また、PCR反応試薬にはAmpDirect(島津製作所製)が混入されていてもよい。プライマーは、例えば、特許文献3の表1に記載されているSNP ID1〜20、配列番号を1〜40などを使用することができる。
Hereinafter, although the composition of each reaction reagent is shown and the present invention is described in detail, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
PCR reaction reagents are known, and for example, reaction reagents including primers, DNA polymerase, and TaqStart (manufactured by CLONTECH Laboratories) as described in paragraph [0046] of Patent Document 3 can be used. In addition, AmpDirect (manufactured by Shimadzu Corporation) may be mixed in the PCR reaction reagent. As the primer, for example, SNP IDs 1 to 20 described in Table 1 of Patent Document 3 and SEQ ID NOs: 1 to 40 can be used.
タイピング試薬としてインベーダ試薬を使用する。そのインベーダ試薬としては、インベーダーアッセイキット(Third Wave Technology社製)を使用する。例えば、シグナルバッファー、フレットプローブ、構造特異的DNA分解酵素及びアレル特異的プローブを特許文献3の段落[0046]に記載されているような濃度に調製されたものである。 An invader reagent is used as a typing reagent. As the invader reagent, an invader assay kit (manufactured by Third Wave Technology) is used. For example, a signal buffer, a fret probe, a structure-specific DNA degrading enzyme, and an allele-specific probe are prepared at concentrations as described in paragraph [0046] of Patent Document 3.
図9は上記の反応容器を試薬キットとして用い、生体サンプルのSNPを検出するための簡易型反応容器処理装置に本発明を適用した一実施例を示したものである。
装置内に温度調節部材として上下に一対のヒートブロック60と62が配置されている。反応容器装着部は下側ヒートブロック60上に図2又は図5に示された反応容器41がスライドして所定の位置に位置決めされる案内部が形成されていることにより、構成されている。反応容器装着部には反応容器41にサンプルが注入されたものが5枚平行に並べて設置される。これらのヒートブロック60,62は、矢印で示されるY方向に移動することができる。
FIG. 9 shows an embodiment in which the present invention is applied to a simple reaction container processing apparatus for detecting SNP of a biological sample using the above reaction container as a reagent kit.
In the apparatus, a pair of heat blocks 60 and 62 are arranged vertically as temperature adjusting members. The reaction vessel mounting portion is configured by forming a guide portion on the
下側のヒートブロック60は遺伝子増幅反応部32の温度を所定の温度サイクルになるように制御する増幅反応温度制御部を構成している。また、両ヒートブロック60,62によりプローブ配置部18の温度をDNAとプローブとを反応させる温度に制御するタイピング反応温度制御部を備えている。増幅反応温度制御部とタイピング反応温度制御部は、図1ではそれぞれ符号120,110で示されている。増幅反応温度制御部の温度は、例えば94℃、55℃及び72℃の3段階にその順に変化させられ、そのサイクルが繰り返されるように設定されている。タイピング反応温度制御部の温度は、例えば63℃に設定されている。
The
図10に示されるように、タイピング反応温度制御部を構成する上側のヒートブロック62はプローブ配置部に対応する位置にのみ開口150をもち、下側のヒートブロック60でタイピング反応温度制御部を構成する部分もプローブ配置部に対応する位置にのみ開口152をもっている。ヒートブロック62上にはタイピング反応温度制御部カバー154が被せられており、そのカバー154にもヒートブロック62の開口150の位置にのみ開口156が開けられている。
As shown in FIG. 10, the
タイピング反応温度制御部カバー154上にはスライド可能な開閉カバー158が設けられている。開閉カバー158は閉じられることにより開口150,156を閉じ、開閉カバー158が開けられたときにのみ開口150,156を介してノズル28で反応容器41のプローブ配置部へ反応液を分注することができるようになる。
An openable /
プローブ配置部への反応液の分注を終了すると、開閉カバー158を閉じることにより、開口150,156を介してタイピング反応温度制御部が周囲の温度の影響を受けにくくなり、温調精度が向上する。
開閉カバー158にはノズル28の先端が係合する凹部160が設けられており、その凹部160にノズル28の先端を係合させ、ノズル28を矢印方向(Y方向)に移動させることにより開閉カバー158を開閉することができる。
When dispensing of the reaction liquid to the probe placement unit is completed, the opening /
The opening /
図9に戻って説明すると、ノズル28による液の移送や吸入、吐出を行なうために、分注部としてX方向、Y方向及びZ方向に移動する送液アーム66が設けられており、送液アーム66はノズル28を備えている。分注部は図1では符号112で示されている。
Returning to FIG. 9, in order to transfer, suck, and discharge the liquid by the
図11はノズル28の先端部を表わしたものである。ノズル28はその先端に使い捨て可能なチップ70が着脱可能に装着される。(A)はノズル28にチップ70が装着されていない状態、(B)はノズル28にチップ70が装着された状態を表わしている。ノズル28はチップ70内への液の吸入と吐出を行なう。そのため、ノズル28はその先端にチップ70を装着する外形寸法をもつ装着部28aと、その装着部28aの先端にあって、分注する液と接触しない長さで装着部28aよりも外形寸法の小さい突出部28bとを備えている。
FIG. 11 shows the tip of the
ノズル28は液の吸入と吐出を行なうときは先端にチップ70を装着し、開閉カバー158の開閉動作を行なうときはチップ70を外し、先端の突出部28bを開閉カバー158の凹部160に差し込んで係合した状態でY方向に移動する。
The
図10に示されるように、温度調節部材ブロック60の下部には蛍光検出を行なう蛍光検出部64が配置されており、蛍光検出部64は反応容器41の下面側から温度調節部材ブロック60の開口152を介してプローブ配置部に励起光を照射し、反応容器41の下面側で温度調節部材ブロック60の開口152を介してプローブ配置部からの蛍光を検出する。蛍光検出部64は図9の矢印X方向に移動してブローブ配置部18からの蛍光を検出する。反応容器装着部によるプローブ配置部18のY方向移動と、蛍光検出部64のX方向移動により各ブローブでの蛍光検出を行なう。
As shown in FIG. 10, a
図9に戻って説明すると、ヒートブロック60,62、蛍光検出部64及び送液アーム66の動作を制御するために、それらの近くに制御部118が配置されている。制御部118はCPUを備えて、動作のためのプログラムを保持している。制御部118はヒートブロック60,62により実現されるタイピング反応温度制御部110や増幅反応温度制御部120の温度制御、蛍光検出部64の検出動作、分注部112の送液アーム66の分注動作、及び送液アーム66のノズル28を用いた開閉カバー158の開閉動作を制御する。
反応容器41として図2の反応容器のように遺伝子増幅反応部を備えていないものを使用する場合には、遺伝子増幅反応部の温度を制御する増幅反応温度制御部は必要ではなく、制御部118も増幅反応温度制御部の温度制御のための機能を備える必要がない。
Returning to FIG. 9, in order to control the operations of the heat blocks 60 and 62, the
When using a
図12は蛍光検出部64を詳細に示したものである。蛍光検出部64は励起光源として473nmのレーザ光を発するレーザダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)92を備え、そのレーザ光を反応容器41のプローブ配置部の底面に集光して照射する一対のレンズ94,96を備えている。レンズ94はレーザダイオード92からのレーザ光を集光して平行光にするものであり、レンズ96は平行にされたレーザ光を反応容器41の底面に収束させて照射する対物レンズである。対物レンズ96はまた、反応容器41から発生する蛍光を集光するレンズとしても作用する。一対のレンズ94,96の間にはダイクロイックミラー98が設けられており、ダイクロイックミラー98は励起光を透過させ、蛍光を反射させるように波長特性が設定されている。ダイクロイックミラー98の反射光(蛍光)の光路上にはさらにダイクロイックミラー100が配置されている。ダイクロイックミラー100は525nmの光を反射し605nmの光を透過するように波長特性が設定されている。ダイクロイックミラー100による反射光の光路上には525nmの蛍光を検出するようにレンズ102と光検出器104が配置され、ダイクロイックミラー100による透過光の光路上には605nmの蛍光を検出するようにレンズ106と光検出器108が配置されている。この2つの光検出器104,108による2種類の蛍光検出により、各プローブ配置位置に固定されたインベーダプローブに対応したSNPの有無と、そのSNPがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかが検知される。標識蛍光体としては、例えばFAM、ROX、VIC、TAMRA、Redmond Redなどを使用することができる。
FIG. 12 shows the
図12の検出器64は1光源による励起光で励起し、2波長の蛍光を測定するように構成されているが、検出器64としては2波長の蛍光測定のために異なる励起波長で励起できるように2光源を使用するように構成してもよい。
The
図10の実施例では上側のヒートブロック62の開口150と、その上側のタイピング反応温度制御部カバー154の開口156は、ともに反応容器41のプローブ配置部に対応した個別の開口として設けられているが、それらの開口の上部には開閉カバー158が設けられるので、それらの開口150,156は複数のプローブ配置部の領域を含む大きさの開口としてもよい。
In the embodiment of FIG. 10, the
本発明は種々の化学反応の測定のほか、例えば遺伝子解析の研究や臨床分野において、種々の自動分析に利用することができ、例えば、人間を初めとして、動物や植物のゲノムDNAの多型、特にSNP(一塩基多型)を検出することができ、さらにその結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断のほか、動物や植物の品種判定、感染症診断(感染菌の型判定)などを行なうのにも利用することができる。 In addition to measurement of various chemical reactions, the present invention can be used for various automatic analyzes in, for example, genetic analysis research and clinical fields. For example, polymorphisms of genomic DNA of animals and plants including humans, In particular, SNPs (single nucleotide polymorphisms) can be detected, and the results are used to diagnose disease morbidity, diagnose the relationship between the type and effect of drugs, and side effects, as well as animal and plant varieties. It can also be used for determination, infectious disease diagnosis (type determination of infecting bacteria), and the like.
2 サンプル
4 PCR反応試薬
6 インベーダ試薬
8 プローブ配置部
10,10a 基板
12 サンプル注入部
14 タイピング試薬収容部
16 ミネラルオイル収容部
18 プローブ配置部
20 フィルム
22 シール材
28 ノズル
28a チップ装着部
28c 突出部
30 遺伝子増幅試薬収容部
31 PCR終了液注入部
32 遺伝子増幅反応部
41 反応容器
60,62 ヒートブロック
64 蛍光検出部
66 送液アーム
70 チップ
110 タイピング反応温度制御部
112 分注部112
116 チップ位置センサ部
118 制御部
150 上側のヒートブロックの開口
152 下側のヒートブロックの開口
154 タイピング反応温度制御部カバー
156 タイピング反応温度制御部カバーの開口
158 開閉カバー
160 開閉カバーの凹部
2
116 Chip
Claims (9)
前記反応部の少なくも一部の温度を所定の温度に制御する反応温度制御部と、
吸引及び吐出のためのノズルを備えて前記反応容器の液の移送を行なう分注部と、
前記反応温度制御部の温度制御及び前記分注部の分注動作の制御を少なくとも行なう制御部とを少なくとも備え、
前記反応温度制御部は前記反応容器装着部に装着された反応容器の前記反応部の上部に温度調節部材を備え、その温度調節部材には前記分注部のノズルが前記反応部に反応液を分注するための開口をもち、
前記開口の上部には開閉カバーが設けられていることを特徴とする反応容器処理装置。 A reaction vessel mounting portion for mounting a reaction vessel formed with at least one reaction portion for causing a sample to react on a flat substrate;
A reaction temperature control unit for controlling a temperature of at least a part of the reaction unit to a predetermined temperature;
A dispensing unit that includes a nozzle for suction and discharge to transfer the liquid in the reaction vessel;
A control unit that at least controls the temperature control of the reaction temperature control unit and the dispensing operation of the dispensing unit,
The reaction temperature control unit includes a temperature adjusting member at an upper part of the reaction unit of the reaction vessel attached to the reaction vessel mounting unit, and the nozzle of the dispensing unit supplies the reaction solution to the reaction unit. Has an opening for dispensing,
An opening / closing cover is provided on an upper part of the opening.
前記反応温度制御部は前記プローブ配置部の温度をサンプルのゲノムDNAと前記タイピング試薬との反応液を前記プローブ配置部のプローブと反応させる温度に制御するタイピング反応温度制御部であり、
該反応容器処理装置は、前記各プローブ配置部に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出部をさらに備え、
前記制御部は前記タイピング反応温度制御部の温度制御と前記蛍光検出部の検出動作も行なうことにより遺伝子多型を検出する請求項3に記載の反応容器処理装置。 The reaction container includes at least a typing reagent storage unit as the reagent storage unit, and the reaction unit is a plurality of probe placement units that individually hold fluorescent probes corresponding to each of a plurality of polymorphic sites. A reaction vessel for diagnosis of genetic polymorphism,
The reaction temperature control unit is a typing reaction temperature control unit that controls the temperature of the probe placement unit to a temperature at which the reaction solution of the genomic DNA of the sample and the typing reagent reacts with the probe of the probe placement unit,
The reaction vessel processing apparatus further includes a fluorescence detection unit that detects fluorescence by irradiating each probe placement unit with excitation light,
The reaction container processing apparatus according to claim 3, wherein the control unit detects a gene polymorphism by performing temperature control of the typing reaction temperature control unit and detection operation of the fluorescence detection unit.
該反応容器処理装置は前記増幅反応部の温度をサンプルと遺伝子増幅試薬との反応液内でDNAを増幅させる遺伝子増幅のための温度に制御する増幅反応温度制御部をさらに備え、
前記制御部は前記増幅反応温度制御部の温度制御も行なう請求項4又は5に記載の反応容器処理装置。 The reaction container further includes a gene amplification reagent container containing a gene amplification reagent containing a plurality of primers that bind to each of a plurality of polymorphic sites as the reagent container, and mixing the gene amplification reagent and the sample A genetic polymorphism diagnosis reaction vessel further equipped with an amplification reaction section for performing a gene amplification reaction on the liquid,
The reaction vessel processing apparatus further includes an amplification reaction temperature control unit that controls the temperature of the amplification reaction unit to a temperature for gene amplification that amplifies DNA in a reaction solution of the sample and the gene amplification reagent,
6. The reaction vessel processing apparatus according to claim 4, wherein the control unit also performs temperature control of the amplification reaction temperature control unit.
前記ノズルはその先端に前記チップを装着する外形寸法をもつ装着部と、その装着部の先端にあって、分注する液と接触しない長さで装着部よりも外形寸法の小さい突出部とを備えており、
その突出部が前記開閉カバーと係合して開閉動作を行なう請求項7に記載の反応容器処理装置。 The nozzle of the dispensing unit is equipped with a replaceable tip at the tip, and has a mechanism for sucking and discharging liquid into the tip,
The nozzle has a mounting part having an outer dimension for mounting the tip at the tip, and a protrusion at the tip of the mounting part and having a length that does not contact the liquid to be dispensed and is smaller than the mounting part. Has
The reaction container processing apparatus according to claim 7, wherein the projecting portion engages with the opening / closing cover to perform an opening / closing operation.
The typing reaction temperature control unit includes a temperature control member for temperature control at a lower portion of the probe placement portion forming region of the reaction vessel mounted on the reaction vessel mounting portion, and the temperature control member corresponds to the probe placement portion. The reaction container processing apparatus according to claim 4, wherein an opening is provided only at a position, and the fluorescence detection unit detects fluorescence from the probe placement unit through the opening.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005100251A JP4659501B2 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Reaction vessel processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005100251A JP4659501B2 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Reaction vessel processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006271346A JP2006271346A (en) | 2006-10-12 |
JP4659501B2 true JP4659501B2 (en) | 2011-03-30 |
Family
ID=37206690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005100251A Expired - Fee Related JP4659501B2 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Reaction vessel processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4659501B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002022752A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-23 | Suzuki Motor Corp | Specimen testing device |
WO2003031972A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Bml, Inc. | Sensing board |
WO2003062418A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Olympus Corporation | Method and apparatus for detecting nucleic acid data |
WO2003089137A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Pamgene B.V. | System, substrate plate and incubation device for conducting biossays |
WO2004009239A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Applera Corporation | Slip cover for heated platen assembly |
JP2004170089A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Hitachi Koki Co Ltd | Automatic dispensing apparatus |
JP2004333343A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Shimadzu Corp | Extraction method and device of solidified material on membrane |
-
2005
- 2005-03-30 JP JP2005100251A patent/JP4659501B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002022752A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-23 | Suzuki Motor Corp | Specimen testing device |
WO2003031972A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Bml, Inc. | Sensing board |
WO2003062418A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Olympus Corporation | Method and apparatus for detecting nucleic acid data |
WO2003089137A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Pamgene B.V. | System, substrate plate and incubation device for conducting biossays |
WO2004009239A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Applera Corporation | Slip cover for heated platen assembly |
JP2004170089A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Hitachi Koki Co Ltd | Automatic dispensing apparatus |
JP2004333343A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Shimadzu Corp | Extraction method and device of solidified material on membrane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006271346A (en) | 2006-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4619403B2 (en) | Reaction vessel and reaction vessel processing apparatus | |
JP4643277B2 (en) | Reaction vessel, gene polymorphism detection method and apparatus | |
JP2007178328A (en) | Reaction container kit and reaction container treatment apparatus | |
JP4751718B2 (en) | Genetic analyzer | |
JP4527582B2 (en) | Reaction vessel processing equipment | |
JP2006223125A (en) | Reaction vessel, method and apparatus for detecting genetic polymorphism and method and apparatus for diagnosis | |
JP4751721B2 (en) | Genetic analyzer | |
JP4621247B2 (en) | Dispensing method and reaction vessel processing apparatus in reaction vessel | |
JP4580981B2 (en) | Genetic polymorphism diagnostic equipment | |
JP4562768B2 (en) | Nonvolatile liquid dispensing method and reaction vessel processing apparatus in reaction vessel | |
JP4751719B2 (en) | Genetic analyzer | |
JP4792278B2 (en) | Reaction vessel and reaction vessel processing apparatus | |
JP4928781B2 (en) | Reaction vessel and reaction vessel processing apparatus | |
JP4759299B2 (en) | Reaction vessel processing equipment | |
JP4711716B2 (en) | Reaction vessel processing equipment | |
JP4751720B2 (en) | Genetic analyzer | |
JP4697781B2 (en) | Reaction vessel processing equipment | |
JP2006223126A (en) | Reaction vessel, method and apparatus for detecting genetic polymorphism and method and apparatus for diagnosis | |
JP4792277B2 (en) | Reaction vessel and reaction vessel processing apparatus | |
JP4751633B2 (en) | Method for collecting reaction liquid in reaction vessel | |
JP4659501B2 (en) | Reaction vessel processing equipment | |
JP4714497B2 (en) | Reaction vessel processing equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080226 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080226 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101227 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |