JP2017163918A - Nucleic acid amplification reaction cartridge, nucleic acid amplification apparatus, and nucleic acid amplification method - Google Patents
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Abstract
【課題】PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができる核酸増幅反応用カートリッジを提供する。【解決手段】反応液と、前記反応液とは比重が異なり前記反応液と混和しない液体と、が導入される容器を含み、前記容器は、前記反応液が移動する流路を有し、前記反応液は、修飾蛍光プローブを含み、前記反応液の液滴の直径Lと、前記流路の幅となる前記容器の内幅Dと、の比(L/D)は、0.28以上0.87以下である、核酸増幅反応用カートリッジ。【選択図】図1The present invention provides a cartridge for nucleic acid amplification reaction that can perform PCR efficiently even if the speed of PCR is increased. A reaction liquid and a liquid into which the reaction liquid is different in specific gravity and immiscible with the reaction liquid are introduced, and the container has a flow path through which the reaction liquid moves, The reaction solution includes a modified fluorescent probe, and the ratio (L / D) between the diameter L of the droplet of the reaction solution and the inner width D of the container that is the width of the flow path is 0.28 or more and 0. A cartridge for nucleic acid amplification reaction, which is 87 or less. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、核酸増幅反応用カートリッジ、核酸増幅装置、および核酸増幅方法に関する。 The present invention relates to a cartridge for nucleic acid amplification reaction, a nucleic acid amplification apparatus, and a nucleic acid amplification method.
近年、遺伝子の利用技術の発展により、遺伝子診断や遺伝子治療など遺伝子を利用した医療が注目されている他、農畜産分野においても品種判別や品種改良に遺伝子を用いた手法が多く開発されている。遺伝子を利用するための技術として、PCR(Polymerase Chain Reaction)法などの技術が広く普及している。今日では、PCR法は生体物質の情報解明において必要不可欠な技術となっている。 In recent years, gene-based medical care such as gene diagnosis and gene therapy has attracted attention due to the development of gene utilization technology, and many methods using genes for variety discrimination and variety improvement have been developed in the field of agriculture and livestock. . As a technique for utilizing a gene, a technique such as a PCR (Polymerase Chain Reaction) method is widely used. Today, PCR has become an indispensable technique for elucidating information on biological materials.
PCR法は、増幅の対象とする核酸(標的核酸)および試薬を含む溶液(反応液)に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。熱サイクルは、2段階以上の温度を周期的に反応液に施す処理である。PCR法においては、2段階または3段階の熱サイクルを施す手法が一般的である。 The PCR method is a method of amplifying a target nucleic acid by subjecting a solution (reaction solution) containing a nucleic acid (target nucleic acid) to be amplified and a reagent to thermal cycling. The thermal cycle is a process in which two or more stages of temperature are periodically applied to the reaction solution. In the PCR method, a method of applying a two-stage or three-stage thermal cycle is common.
例えば特許文献1には、反応液滴と、反応液滴と混和せず反応液よりも比重の小さい液体(オイル等)とが、充填された反応容器を、回転軸の回りに回転させ、比重差により反応液を移動させて熱サイクルを行う核酸増幅装置が記載されている。
For example, in
上記のような核酸増幅装置において、PCRによる産物の生成時間の短縮化が求められている。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、PCRの反応時間(変性の時間や、アニーリング/伸長の時間)を短縮させると(PCRを高速化させると)、反応液を所望の温度にすることができず、核酸増幅効率が低下する場合がった。
In the nucleic acid amplification apparatus as described above, there is a demand for shortening the product generation time by PCR. However, in the technique described in
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができる核酸増幅反応用カートリッジを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができる核酸増幅装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができる核酸増幅方法を提供することにある。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a cartridge for nucleic acid amplification reaction that can perform PCR efficiently even if the speed of PCR is increased. Another object of some aspects of the present invention is to provide a nucleic acid amplification apparatus that can perform PCR efficiently even if the PCR speed is increased. Another object of some aspects of the present invention is to provide a nucleic acid amplification method capable of performing PCR efficiently even if the PCR speed is increased.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジは、
反応液と、前記反応液とは比重が異なり前記反応液と混和しない液体と、が導入される容器を含み、
前記容器は、前記反応液が移動する流路を有し、
前記反応液は、修飾蛍光プローブを含み、
前記反応液の液滴の直径Lと、前記流路の幅となる前記容器の内幅Dと、の比(L/D)は、0.28以上0.87以下である。
The cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention comprises:
A reaction liquid and a liquid into which the reaction liquid is different in specific gravity and immiscible with the reaction liquid,
The container has a flow path through which the reaction solution moves,
The reaction solution includes a modified fluorescent probe,
The ratio (L / D) between the diameter L of the droplets of the reaction liquid and the inner width D of the container, which is the width of the flow path, is 0.28 or more and 0.87 or less.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができることができる(詳細は後述する「3. 実験例」参照))。 With such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, it is possible to perform PCR efficiently even if the PCR speed is increased (for details, see “3. Experimental Example” described later)).
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記反応液の体積は、0.1μL以上2.0μL以下であってもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
The volume of the reaction solution may be 0.1 μL or more and 2.0 μL or less.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができることができる。 Such a cartridge for nucleic acid amplification reaction can perform PCR efficiently even if the speed of PCR is increased.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記容器内に、核酸の増幅に使用される試薬が凍結乾燥されて配置されてもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
A reagent used for nucleic acid amplification may be lyophilized in the container.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、核酸の増幅に使用される試薬を凍結乾燥された状態で収容することができる。 In such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, a reagent used for nucleic acid amplification can be stored in a lyophilized state.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記修飾蛍光プローブは、人工核酸を含んでもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
The modified fluorescent probe may include an artificial nucleic acid.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、反応液の蛍光強度を高くすることができる。 In such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, the fluorescence intensity of the reaction solution can be increased.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記人工核酸は、LNA、3’−アミノ−2’,4’−BNA、2’,4’−BNACOC、2’,4’−BNANC、PNA、GNA、またはTNAであってもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
The artificial nucleic acid may be LNA, 3′-amino-2 ′, 4′-BNA, 2 ′, 4′-BNA COC , 2 ′, 4′-BNA NC , PNA, GNA, or TNA.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、反応液の蛍光強度を高くすることができる。 In such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, the fluorescence intensity of the reaction solution can be increased.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記人工核酸は、LNAであってもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
The artificial nucleic acid may be LNA.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、反応液の蛍光強度を高くすることができる。 In such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, the fluorescence intensity of the reaction solution can be increased.
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジにおいて、
前記修飾蛍光プローブは、マイナーグループバインダー分子を含んでもよい。
In the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention,
The modified fluorescent probe may include a minor group binder molecule.
このような核酸増幅反応用カートリッジでは、反応液の蛍光強度を高くすることができる。 In such a cartridge for nucleic acid amplification reaction, the fluorescence intensity of the reaction solution can be increased.
本発明に係る核酸増幅装置は、
本発明に係る核酸増幅反応用カートリッジを装着可能な装着部と、
前記核酸増幅反応用カートリッジの前記流路に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
を含む。
The nucleic acid amplification device according to the present invention comprises:
A mounting portion to which the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to the present invention can be mounted;
A temperature gradient forming part for forming a temperature gradient in the flow path of the cartridge for nucleic acid amplification reaction;
including.
このような核酸増幅装置では、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができることができる。 Such a nucleic acid amplification apparatus can perform PCR efficiently even if the PCR speed is increased.
本発明に係る核酸増幅方法は、
容器の流路に温度勾配を形成する工程と、
核酸を含む反応液を前記流路を往動させて、前記反応液に温度サイクルを付与する工程と、
を含み、
前記反応液は、修飾蛍光プローブを含み、
前記反応液の液滴の直径Lと、前記流路となる前記容器の内幅Dと、の比(L/D)は、0.28以上0.87以下である。
The nucleic acid amplification method according to the present invention comprises:
Forming a temperature gradient in the flow path of the container;
A step of moving a reaction liquid containing nucleic acid in the flow path to give a temperature cycle to the reaction liquid;
Including
The reaction solution includes a modified fluorescent probe,
The ratio (L / D) between the diameter L of the droplets of the reaction solution and the inner width D of the container serving as the flow path is 0.28 or more and 0.87 or less.
このような核酸増幅方法では、PCRを高速化させても、効率よくPCRを行うことができることができる。 In such a nucleic acid amplification method, it is possible to perform PCR efficiently even if PCR is accelerated.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1. 核酸増幅反応用カートリッジ
まず、本実施形態に係る核酸増幅反応用カートリッジについて、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る核酸増幅反応用カートリッジ10を模式的に示す断面図である。
1. Nucleic Acid Amplification Reaction Cartridge First, the nucleic acid amplification reaction cartridge according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a nucleic acid
核酸増幅反応用カートリッジ10は、図1に示すように、容器12と、キャップ14と、を含む。
The nucleic acid
容器12は、図1に示すように、例えば、円筒状の側壁部12aと、半球状の底部12bと、を有している。キャップ14は、容器12の底部12bに対向する端部の開口を塞ぐ。キャップ14は、容器12に対して、着脱可能である。容器12およびキャップ14の材質は、例えば、ガラス、高分子、金属などである。
As shown in FIG. 1, the
核酸増幅反応用カートリッジ10は、反応液20と、反応液20と混和しない液体30と、が導入される。核酸増幅反応用カートリッジ10は、反応液20が移動する流路16を有する。流路16は、容器12によって形成されている。流路16は、円筒状の側壁部12aの中心軸(図示せず)に沿って延在している。以下、核酸増幅反応用カートリッジ10に収容される反応液20および液体30について、説明する。
In the
1.1. 反応液
反応液20は、流路16に配置される。反応液20は、液体30の中に液滴の状態で保持される。図示の例では、反応液20の形状は、球状である。反応液20は、液体30よりも比重が大きい。反応液20は、核酸増幅反応用カートリッジ10の移動に伴い、流路16を、容器12に対して相対的に移動する。
1.1. Reaction solution The
反応液20の液滴の直径Lと、流路16の幅となる内幅Dと、比(L/D)は、0.28以上0.87以下であり、好ましくは、0.49以上0.87以下であり、より好ましくは0.70以上0.79以下である。比(L/D)を上記範囲にすることにより、効率よくPCRを行うことができる(詳細は後述する「3. 実験例」参照)。側壁部12aの内壁は、反応液20が付着しない程度の撥水性を有していることが好ましい。
The ratio L (D / D) of the diameter L of the droplet of the
なお、内幅Dとは、流路16の延在方向と直交する方向における容器12の断面が円形の場合は、該断面の直径(内径)であり、該断面が楕円形の場合は、該断面の短軸の長さであり、該断面が多角形である場合は、該断面の対角線のうち最小の長さのことである。
The inner width D is the diameter (inner diameter) of the cross section when the cross section of the
反応液20の体積は、例えば、0.1μL以上2.0μL以下であり、好ましくは、0.5μL以上2.0μL以下であり、より好ましくは、1.5μL以上2.0μL以下である。反応液20の体積を上記範囲にすることにより、効率よくPCRを行うことができる(詳細は後述する「3. 実験例」参照)。
The volume of the
反応液20は、例えば、鋳型核酸溶液22が試薬24と接触することによって形成される。具体的には、図2に示すように、容器12の底部12bに凍結乾燥された試薬24が固定されている。このような核酸増幅反応用カートリッジ10に、例えばピペット2を用いて鋳型核酸溶液22を導入すると、導入された鋳型核酸溶液22は、図3に示すように、底部12bまで沈降する。試薬24は、鋳型核酸溶液22の水分によって凍結乾燥が溶けて鋳型核酸溶液22に取り込まれて、図1に示すように反応液20となる。したがって、反応液20は、鋳型核酸および試薬24の成分を含むこととなり、核酸の増幅反応を進行させる場となる。
The
鋳型核酸溶液22は、鋳型核酸を含む溶液である。鋳型核酸溶液22を容器12内に導入するときは、キャップ14は、容器12から取り外され、鋳型核酸溶液22の導入後に再び容器12に取り付けられる。
The template
鋳型核酸溶液22は、例えば、次のようにして得られる。すなわち、綿棒などの採取具によって、ヒト・細菌などの生物由来の細胞あるいはウイルスなどの検体が採取され、既知の抽出手法を用いて検体から鋳型核酸が抽出される。その後、既知の精製手法を用いて、所定濃度となるように鋳型核酸溶液が精製される。なお、鋳型核酸溶液22における溶液は、例えば、水(蒸留水、滅菌水)や、Tris−EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)溶液(TE)である。
The template
試薬24は、容器12の底部12bに凍結乾燥されている。試薬24は、核酸の増幅反応に使用される試薬である。試薬24は、プライマー、ポリメラーゼ、dNTP、および修飾蛍光プローブを含む。
The
プライマーは、鋳型核酸にアニールするよう設計されている。試薬24は、二本鎖構造の鋳型核酸(二本鎖DNA)が変性した後に、一方の一本鎖構造の鋳型核酸(一本鎖DNA)にアニーリングするフォワードプライマー(Forward Primer)と、他方の一本鎖DNAにアニーリングするリバースプライマー(Reverse Primer)と、を含む。反応液20に含まれるプライマーの濃度は、例えば、0.4μM以上3.2μM以下である。
The primer is designed to anneal to the template nucleic acid. The
ポリメラーゼとしては、特に限定されないが、DNA(Deoxyribonucleic Acid)ポリメラーゼが挙げられる。DNAポリメラーゼは、一本鎖構造の鋳型核酸(一本鎖DNA)にアニーリングしたプライマーの末端に、鋳型核酸の塩基と相補的なヌクレオチドを重合する。DNAポリメラーゼとしては、耐熱性の酵素やPCR用酵素が好ましく、例えば、Taqポリメラーゼ、Tfiポリメラーゼ、Tthポリメラーゼ、あるいはそれらの改良型など、非常に多数の市販品があるが、ホットスタートを行えるDNAポリメラーゼが好ましい。反応液20に含まれるDNAポリメラーゼの量は、例えば、0.5U以上4U以下である。
Although it does not specifically limit as a polymerase, DNA (Deoxyribonucleic Acid) polymerase is mentioned. The DNA polymerase polymerizes a nucleotide complementary to the base of the template nucleic acid at the end of the primer annealed to the template nucleic acid having a single-stranded structure (single-stranded DNA). As the DNA polymerase, a heat-resistant enzyme or a PCR enzyme is preferable. For example, there are a large number of commercially available products such as Taq polymerase, Tfi polymerase, Tth polymerase, or improved versions thereof. Is preferred. The amount of DNA polymerase contained in the
dNTPは、4種類のデオキシリボヌクレオチド三リン酸(deoxynucleotide triphosphate)の混合物を表す。すなわち、dNTPは、dATP(Deoxyadenosine triphosphate)、dCTP(Deoxycytidine triphosphate)、dGTP(Deoxyguanosine triphosphate)、およびdTTP(Thymidine triphosphate)の混合物を表す。DNAポリメラーゼは、アニーリングしたプライマーの末端に、dATP、dCTP、dGTP、dTTPをつなぎ合わせて、新たなDNAを形成する。反応液20に含まれるdNTPの濃度は、例えば、0.125mM以上1.0mM以下である。
dNTP represents a mixture of four types of deoxyribonucleotide triphosphates. That is, dNTP is dATP (Deoxyadenosine triphosphate), dCTP (Deoxycydine triphosphate), dGTP (Deoxyguanosine triphosphate), and dTTP (Thymidine triphosphate). The DNA polymerase joins dATP, dCTP, dGTP, and dTTP to the ends of the annealed primers to form new DNA. The concentration of dNTP contained in the
修飾蛍光プローブは、核酸の増幅量を定量するために用いられる蛍光標識プローブ(蛍光プローブ)であって、人工核酸またはマイナーグループバインダー分子を含む蛍光標識プローブである。反応液20に含まれる修飾蛍光プローブの濃度は、例えば、0.15μM以上1.2μM以下である。
The modified fluorescent probe is a fluorescently labeled probe (fluorescent probe) used for quantifying the amount of nucleic acid amplified, and is a fluorescently labeled probe containing an artificial nucleic acid or a minor group binder molecule. The concentration of the modified fluorescent probe contained in the
修飾蛍光プローブに含まれる人工核酸とは、DNAやRNAの塩基と水素結合によって結合できる、天然核酸分子以外の核酸分子をいう。修飾蛍光プローブに含まれる人工核酸の種類は、特に限定されないが、例えば、天然核酸のみからなるプローブに比べて、プローブと相補鎖とのTm値を高くし、鋳型核酸との結合力を高める人工核酸が好ましい。具体的には、人工核酸は、核酸のリボース環の2’位の酸素原子と4’位の炭素原子とをメチレン架橋した、2’,4’− BNA(2‘−O,4’−C−methano−bridged nucleic acid、別名LNA(Locked Nucleic Acid))が好ましい。LNAの化学式を下記式(1)に示す。 The artificial nucleic acid contained in the modified fluorescent probe refers to a nucleic acid molecule other than a natural nucleic acid molecule that can bind to a base of DNA or RNA by hydrogen bonding. The type of artificial nucleic acid contained in the modified fluorescent probe is not particularly limited, but, for example, an artificial nucleic acid that increases the Tm value between the probe and the complementary strand and increases the binding force with the template nucleic acid as compared with a probe consisting only of a natural nucleic acid. Nucleic acids are preferred. Specifically, an artificial nucleic acid is 2 ′, 4′-BNA (2′-O, 4′-C) in which a 2′-position oxygen atom and a 4′-position carbon atom of a nucleic acid ribose ring are methylene-bridged. -Methano-bridged nucleic acid (alias LNA (Locked Nucleic Acid)) is preferable. The chemical formula of LNA is shown in the following formula (1).
なお、式(1)において、Base(塩基)は、T(チミン)、C(シトシン)、G(グアニン)、A(アデニン)等が挙げられるが、特に限定されない。また、塩基は、メチル化やアセチル化などで修飾された塩基でもよい。 In Formula (1), Base (base) includes T (thymine), C (cytosine), G (guanine), A (adenine), and the like, but is not particularly limited. The base may be a base modified by methylation or acetylation.
また、Tm値とは、二本鎖DNAの50%が一本鎖DNAに解離する温度、すなわち、融解温度(Melting Temperature)である。Tm値の算出方法としては、特に限定されず、例えば、GC%法、最近接塩基対法、またはWallace法等を用いる。 The Tm value is a temperature at which 50% of the double-stranded DNA is dissociated into single-stranded DNA, that is, a melting temperature. The method for calculating the Tm value is not particularly limited, and for example, the GC% method, the closest base pair method, the Wallace method, or the like is used.
修飾蛍光プローブに含まれる人工核酸は、LNAを修飾したLNAアナログであってもよく、具合的には、3’アミノ− 2’,4’− BNA、2’,4’− BNACOC、または2’,4’− BNANCであってもよい。また、修飾蛍光プローブに含まれる人工核酸は、PNA(Peptide Nucleic Acid)、GNA(Glycol Nucleic Acid)、TNA(Threose Nucleic Acid)、またはこれらを修飾したアナログであってもよい。 The artificial nucleic acid contained in the modified fluorescent probe may be an LNA analog modified with LNA, specifically, 3′amino-2 ′, 4′-BNA, 2 ′, 4′-BNA COC , or 2 It may be ', 4'-BNA NC . The artificial nucleic acid contained in the modified fluorescent probe may be PNA (Peptide Nucleic Acid), GNA (Glycol Nucleic Acid), TNA (Threose Nucleic Acid), or an analog obtained by modifying these.
修飾蛍光プローブに含まれる人工核酸の数は、特に限定されず、1つの修飾蛍光プローブは、複数の人工核酸を含んでいてもよい。 The number of artificial nucleic acids contained in the modified fluorescent probe is not particularly limited, and one modified fluorescent probe may contain a plurality of artificial nucleic acids.
図4は、マイナーグループバインダー(MGB:minor groove binder)分子を含む修飾蛍光プローブを説明するための図である。MGB分子を含む修飾蛍光プローブは、図4に示すように、プローブP1と、プローブP1の5’末端側に付加されたレポーターP2と、プローブP1の3’末端側に付加されたクエンチャーP3と、クエンチャーP3に付加されたMGB分子P4と、で構成されている。 FIG. 4 is a diagram for explaining a modified fluorescent probe containing a minor group binder (MGB) molecule. As shown in FIG. 4, the modified fluorescent probe containing the MGB molecule includes a probe P1, a reporter P2 added to the 5 ′ end side of the probe P1, and a quencher P3 added to the 3 ′ end side of the probe P1. , And an MGB molecule P4 added to the quencher P3.
上記のような人工核酸またはMGB分子を含む修飾蛍光プローブを用いることにより、一般的な加水分解型プローブを用いる場合に比べて、核酸増幅の立ち上がりを高感度に検知し、同じサイクル数に対する核酸増幅反応産物を高感度に検知することができる。 By using a modified fluorescent probe containing an artificial nucleic acid or MGB molecule as described above, the rise of nucleic acid amplification can be detected with higher sensitivity and nucleic acid amplification for the same number of cycles compared to the case of using a general hydrolyzed probe. The reaction product can be detected with high sensitivity.
1.2. 液体
液体30は、図1に示すように、流路16に配置されている。図示の例では、流路16は、反応液20および液体30で充填されている(満たされている)。液体30は、反応液20とは混和しない、すなわち混ざり合わない液体である。液体30は、反応液20よりも比重が異なる。具体的には、液体30は、反応液20よりも比重が小さい。そのため、反応液20は、重力の作用によって、重力の作用する方向に移動する。液体30は、例えば、ジメチルシリコーンオイル、パラフィンオイルなどである。
1.2. Liquid The liquid 30 is arranged in the
なお、上記では、凍結乾燥された試薬24が容器12の底部12bに固定されおり、鋳型核酸溶液22を容器12内に導入して、鋳型核酸溶液22が試薬24と接触することにより反応液20が形成される例ついて説明した。しかしながら、反応液20は、鋳型核酸と、その鋳型核酸における標的核酸の増幅に使用される試薬24と、を含む溶液を容器12外で調製し、該溶液を、液体30によって充填された容器12内に導入されることで、容器12内に反応液20が配置されてもよい。
In the above, the freeze-dried
2. 核酸増幅装置
2.1. 構成
次に、本実施形態に係る核酸増幅装置について、図面を参照しながら説明する。図5および図6は、本実施形態に係る核酸増幅装置100を模式的に示す斜視図であり、図5は、蓋体70を開いた状態を示し、図6は、蓋体70を閉じた状態を示している。図7は、本実施形態に係る核酸増幅装置100の本体部50を模式的に示す分解斜視図である。図8および図9は、本実施形態に係る核酸増幅装置100を模式的に示す図6のA−A船断面図である。なお、便宜上、図5では、核酸増幅反応用カートリッジ10を簡略化して図示している。
2. Nucleic acid amplification apparatus 2.1. Configuration Next, the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 5 and 6 are perspective views schematically showing the nucleic
核酸増幅装置100は、図5〜図9に示すように、本体部50と、移動機構60と、蓋体70と、蛍光測定器80と、を含む。なお、便宜上、図5および図6では、蛍光測定器80の図示を省略している。核酸増幅装置100は、例えば、昇降式PCR装置である。
As shown in FIGS. 5 to 9, the nucleic
本体部50は、図7に示すように、装着部51と、第1加熱部52と、第2加熱部53と、スペーサー54と、底板55と、フランジ56と、固定板57と、を有している。
As shown in FIG. 7, the
装着部51は、核酸増幅反応用カートリッジ10を装着可能な構造を有している。装着部51は、図5に示すように、核酸増幅反応用カートリッジ10を差し込んで(挿入して)装着するスロット構造を有している。図7に示す例では、装着部51は、第1加熱部52の第1ヒートブロック52b、スペーサー54、および第2加熱部53の第2ヒートブロック53bを貫通する貫通孔である。装着部51の数は、複数であってもよく、図示の例の例では、20個である。
The mounting
第1加熱部52は、核酸増幅反応用カートリッジ10が装着部51に装着された場合に、流路16の第1領域16aを第1温度に加熱する。図7に示す例では、第1加熱部52は、第2加熱部53よりも蓋体70側に位置している。
The
第1加熱部52は、例えば、熱を発生させる機構と、発生した熱を核酸増幅反応用カートリッジ10に伝える部材と、を有している。図示の例では、第1加熱部52は、第1ヒーター52aと、第1ヒートブロック52bと、を有している。第1ヒーター52aは、例えば、カートリッジヒーターであり、導線58によって図示しない外部電源に接続されている。第1ヒーター52aは、第1ヒートブロック52bに設けられた穴に挿入されており、第1ヒーター52aが発熱することで第1ヒートブロック52bが加熱される。第1ヒートブロック52bは、第1ヒーター52aから発生した熱を核酸増幅反応用カートリッジ10に伝える部材である。第1ヒートブロック52bは、例えば、アルミニウム製のブロックである。流路16の第1領域16aは、第1ヒートブロック52bによって囲まれる領域である。
The
第2加熱部53は、核酸増幅反応用カートリッジ10が装着部51に装着された場合に、流路16の第2領域16bを、第1温度とは異なる第2温度に加熱する。第2加熱部53は、第2ヒーター53aと、第2ヒートブロック53bと、を有している。第2加熱部53は、加熱する核酸増幅反応用カートリッジ10の領域および加熱する温度が第1加熱部52と異なる以外は、第1加熱部52と同様の構造および機能を有している。流路16の第2領域16bは、第2ヒートブロック53bによって囲まれる領域である。
The
第1加熱部52および第2加熱部53の温度は、図示しない温度センサーおよび後述する制御部によって制御される。例えば、第1加熱部52を第1温度に、第2加熱部53を第2温度に制御することで、核酸増幅反応用カートリッジ10の第1領域16aを第1温度に、第2領域16bを第2温度に加熱することができる。本実施形態における温度センサーは、例えば、熱電対である。
The temperature of the
スペーサー54は、第1加熱部52と第2加熱部53との間に設けられている。スペーサー54は、第1加熱部52と第2加熱部53との間を断熱する機能を有している。
The
底板55は、核酸増幅反応用カートリッジ10を保持する部材である。底板55は、核酸増幅反応用カートリッジ10の高さ方向の位置を決定する。すなわち、核酸増幅反応用カートリッジ10を底板55に接触する位置まで差し込むことで、加熱部52,53に対して核酸増幅反応用カートリッジ10を所定の位置に保持することができる。図7に示す例では、底板55には、蛍光測定器80からの励起光、および反応液20の蛍光を通すための貫通孔55aが設けられている。
The
フランジ56および固定板57は、加熱部52,53およびスペーサー54を固定するための部材である。図示の例では、2枚の固定板57がフランジ56に嵌め合わされており、加熱部52,53、スペーサー54、および底板55は、固定板57に固定されている。
The
移動機構60は、図5および図6に示すように、本体部50を回転させる機構である。移動機構60は、例えば、図示しないモーターおよび駆動軸を有している。駆動軸は、本体部50のフランジ56に接続されている。駆動軸は、装着部51の長手方向に対して垂直に設けられており、モーターを動作させると駆動軸を回転の軸として本体部50が回転する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the moving
蓋体70は、装着部51を覆っている。図5に示す例では、固定板57には磁石部72が設けられ、蓋体70は、磁石部72によって本体部50に固定されることができる。なお、スペーサー54、底板55、フランジ56、固定板57、および蓋体70の材質は、例えば、断熱材である。
The
蛍光測定器80は、核酸増幅反応用カートリッジ10に収容される反応液20の蛍光強度(蛍光輝度)を測定する測定器である。蛍光測定器80は、図8および図9に示すように、核酸増幅反応用カートリッジ10の底部12bに対して、所定距離を隔てて対向して配置されている。蛍光測定器80は、制御部(図示せず)からの入力信号に基づいて、反応液20に含まれる修飾蛍光プローブの蛍光色素に対応する励起光を反応液20に照射し、反応液20で発光する蛍光強度を測定する。なお、蛍光測定器80は、1つの蛍光色素に対応する蛍光強度を測定してもよいし、複数の蛍光色素に対応する蛍光強度を測定してもよい。
The
核酸増幅装置100は、図示しない制御部を含む。制御部は、移動機構60や蛍光測定器80を制御する。制御部は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサー、およびROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置を含む。記憶装置には、上記制御のための各種プログラム、データ等が記憶されている。記憶装置は、さらに各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有している。
The nucleic
2.2. 熱サイクル処理
次に、図8および図9を参照しながら、核酸増幅装置100を用いた熱サイクル処理について説明する。図8および図9においては、矢印gの方向が重力の作用する方向(重力作用方向)である。なお、図8では、加熱部52,53の配置が第1配置である状態を示し、図9では、加熱部52,53の配置が第2配置である状態を示している。
2.2. Thermal Cycle Processing Next, thermal cycle processing using the nucleic
まず、核酸増幅反応用カートリッジ10を、核酸増幅装置100の装着部51に装着する。具体的には、液体30が充填された流路16に反応液20を導入した後、核酸増幅反応用カートリッジ10を装着部51に装着する。例えば、装着部51に核酸増幅反応用カートリッジ10を装着したら、蓋体70によって装着部51を覆う。
First, the nucleic acid
ここで、加熱部52,53の配置は、第1配置である。図8に示すように、第1配置においては、重力作用方向における流路16の最下部に第1領域16aが位置する。そのため、液体30よりも比重の大きい反応液20は、第1領域16aに位置する。
Here, the arrangement of the
次に、制御部は、操作部(図示せず)から熱サイクル処理を開始する旨の信号を受けると、加熱部52,53を制御して、核酸増幅反応用カートリッジ10の第1領域16aおよび第2領域16bを加熱させる。具体的には、第1加熱部52は、第1領域16aを第1温度に加熱し、第2加熱部53は、第2領域16bを第1温度よりも低い第2温度に加熱する。これにより、流路16の第1領域16aと第2領域16bとの間には、第1温度と第2温度との間で温度が漸次変化する温度勾配が形成される。ここでは、加熱部52,53は、第1領域16aから第2領域16bに向けて温度が低くなる温度勾配を形成する温度勾配形成部である。第1温度は、2本鎖DNAの解離(変性反応)に適した温度であり、例えば、95℃以上100℃以下である。第2の温度は、アニーリング反応および伸長反応に適した温度であり、例えば、50℃以上75℃以下である。
Next, when the control unit receives a signal to start the heat cycle process from the operation unit (not shown), the control unit controls the
加熱部52,53の配置は、第1配置であるので、核酸増幅反応用カートリッジ10を加熱すると、反応液20は、第1温度に加熱される。制御部は、第1加熱部52が第1温度に到達して第1の時間(第1の期間)が経過したら、移動機構60を制御して、加熱部52,53の配置を、第1配置から第2配置へ切換える。第1の時間は、変性反応のための時間であり、例えば、1秒以上10秒以下である。
Since the arrangement of the
第2の配置は、図9に示すように、第2領域16bを重力作用方向において流路16の最下部に位置させる配置である。具体的には、制御部は、移動機構60を制御して本体部50を180°回転させる。これにより、加熱部52,53の配置が第1の配置から第2の配置へ切換えられる。
As shown in FIG. 9, the second arrangement is an arrangement in which the
第2配置では、第1領域16aと第2領域16bとの重力の作用する方向における位置関係が第1の配置とは逆になる。そのため、反応液20は、重力の作用によって第1領域16aから第2領域16bへと移動する。制御部は、加熱部52,53の配置を第2配置とした後に移動機構60の動作を停止させる。これにより、加熱部52,53の配置は、第2配置に保持される。制御部は、第2配置において第2の時間(第2の期間)が経過したら、再度移動機構60を制御して、本体部50を180°回転させる。第2の時間は、アニーリング反応および伸長反応のための時間であり、例えば、1秒以上10秒以下である。
In the second arrangement, the positional relationship between the
そして、制御部は、サイクル回数が所定の回数となるまで、第1配置と第2配置との位置を入れ替えながら加熱部52,53を回転させることにより、反応液20を流路16を往動(往復運動)させて、反応液20に温度サイクルを付与する。これにより、核酸増幅反応が行われる。制御部は、サイクル回数が所定の回数に到達すると、熱サイクル処理を終了する。
Then, the control unit moves the
制御部は、熱サイクル処理と同時期に増幅解析処理を行う。これにより、リアルタイムPCRを行うことができる。具体的には、制御部は、蛍光測定器80に対して第2の時間(アニーリング反応および伸長反応を行う時間)ごとに測定指示を与えるための信号を入力し、蛍光測定器80の測定結果として蛍光測定器80から与えられる蛍光強度を示すデータを、記憶部(図示せず)に記憶する。さらに、制御部は、操作部(図示せず)から入力される信号に基づいて、繰り返すべきサイクル数として設定される回数分の蛍光強度を示すデータを記憶部から読み出し、該データに基づいてサイクル数に対する蛍光強度の推移を示す増幅曲線を生成してもよい。そして、制御部は、増幅曲線を生成した場合、該増幅曲線に基づいて基準の増幅効率に対する良否を判定し、当該判定結果と増幅曲線との双方またはいずれか一方を適宜表示部(図示せず)に表示させてもよい。
The control unit performs amplification analysis processing at the same time as the thermal cycle processing. Thereby, real-time PCR can be performed. Specifically, the control unit inputs a signal for giving a measurement instruction every second time (time for performing the annealing reaction and the extension reaction) to the
3. 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
3. Experimental Example An experimental example is shown below to describe the present invention more specifically. The present invention is not limited by the following experimental examples.
3.1. 試料の調製
3.1.1. 実施例1
鋳型核酸として、肺炎マイコプラズマの培養菌から抽出したDNA(テンプレートDNA、Vircell社製)25コピーを用いた。上記鋳型核酸を、核酸増幅反応試薬に添加して下記の混合試薬溶液を調製した。なお、下記における各試薬の液量(体積)は、混合試薬10μLに対する値である。すなわち、例えばポリメラーゼは、混合試薬絵容器10μLに対して0.4μLということである。
3.1. Sample preparation 3.1.1. Example 1
As a template nucleic acid, 25 copies of DNA extracted from a culture of Mycoplasma pneumonia (template DNA, manufactured by Vircell) were used. The template nucleic acid was added to a nucleic acid amplification reaction reagent to prepare the following mixed reagent solution. In addition, the liquid volume (volume) of each reagent in the following is a value with respect to 10 μL of the mixed reagent. That is, for example, polymerase is 0.4 μL with respect to 10 μL of the mixed reagent picture container.
<混合試薬溶液の組成>
PlatinumTaq(ポリメラーゼ) 0.4μL
dNTP(10mM) 0.5μL
バッファー 2.0μL
マイコプラズマ検出用フォワードプライマー(20μM) 0.8μL
マイコプラズマ検出用リバースプライマー(20μM) 0.8μL
マイコプラズマ検出用蛍光プローブ(10μM) 0.6μL
テンプレートDNA 1.0μL
水 up to 10μL
<Composition of mixed reagent solution>
PlatinumTaq (polymerase) 0.4 μL
dNTP (10 mM) 0.5 μL
Buffer 2.0 μL
Forward primer for mycoplasma detection (20μM) 0.8μL
Reverse primer for mycoplasma detection (20μM) 0.8μL
Fluorescent probe for mycoplasma detection (10 μM) 0.6 μL
Template DNA 1.0 μL
Water up to 10μL
なお、バッファーの組成は下記のとおりである。 The composition of the buffer is as follows.
MgCl2:25mM
Tris−HCl(PH9.0):250mM
KCl:125mM
MgCl 2 : 25 mM
Tris-HCl (PH9.0): 250 mM
KCl: 125 mM
フォワードプライマーおよびリバースプライマーの配列を表1に示す。 Table 1 shows the sequences of the forward primer and the reverse primer.
実施例1では、蛍光プローブとしては、TaqMan蛍光プローブの一部の塩基をLNAで修飾した修飾蛍光プローブを用いた。修飾蛍光プローブの配列を表2に示す。表2中、破線で囲まれた塩基がLNAで修飾された塩基である。すなわち、「FAM」と接続する塩基(「C」)を左から1番目の塩基とすると、左から8番目の塩基(「G」)と、左から9番目の塩基(「A」)と、左から10番目の塩基(「A」)と、をLNAで修飾した人工核酸とした。なお、表2中、「FAM」は、レポーターであり、「BHQ1」および「NFQ」は、クエンチャーである。 In Example 1, a modified fluorescent probe in which a part of the base of the TaqMan fluorescent probe was modified with LNA was used as the fluorescent probe. The sequence of the modified fluorescent probe is shown in Table 2. In Table 2, the base surrounded by a broken line is a base modified with LNA. That is, if the base (“C”) connected to “FAM” is the first base from the left, the eighth base from the left (“G”), the ninth base from the left (“A”), The tenth base (“A”) from the left was an artificial nucleic acid modified with LNA. In Table 2, “FAM” is a reporter, and “BHQ1” and “NFQ” are quenchers.
上記のような組成の混合試薬溶液から、反応液を採取した。採取する反応液の量を、0.1μL、0.2μL、0.5μL、1.0μL、1.5μL、2.0μL、2.8μL、3.0μL、3.5μLと変化させた。 A reaction solution was collected from the mixed reagent solution having the above composition. The amount of the reaction solution collected was changed to 0.1 μL, 0.2 μL, 0.5 μL, 1.0 μL, 1.5 μL, 2.0 μL, 2.8 μL, 3.0 μL, and 3.5 μL.
3.1.2. 実施例2
蛍光プローブとして、MGB分子を含む修飾蛍光プローブを用いたこと以外は、実施例1と同じである(表2参照)。
3.1.2. Example 2
The same as Example 1 except that a modified fluorescent probe containing an MGB molecule was used as the fluorescent probe (see Table 2).
3.1.3. 比較例1
蛍光プローブとして、TaqMan蛍光プローブを用いたこと以外は、実施例1と同じである(表2参照)。
3.1.3. Comparative Example 1
The same as Example 1 except that a TaqMan fluorescent probe was used as the fluorescent probe (see Table 2).
3.2. PCR結果
上記のような反応液に対して、PCRを行った。液体30としては、シリコーンオイルを用いた。核酸増幅反応用カートリッジの容器の内径を、2mmとした。第1温度(変性反応のための温度)を98℃、第1の時間(変性反応のための期間)を4秒、第2温度(アニーリング反応および伸長反応のための温度)を54℃、第2の時間(アニーリング反応および伸長反応のための期間)を6秒とした。また、98℃で10秒間加熱させてホットスタートさせた。
3.2. PCR results PCR was performed on the reaction solution as described above. Silicone oil was used as the liquid 30. The inner diameter of the container of the nucleic acid amplification reaction cartridge was 2 mm. The first temperature (temperature for the denaturation reaction) is 98 ° C., the first time (period for the denaturation reaction) is 4 seconds, the second temperature (temperature for the annealing reaction and extension reaction) is 54 ° C., The time of 2 (period for annealing reaction and extension reaction) was 6 seconds. Moreover, it heated at 98 degreeC for 10 second, and was hot-started.
図10は、実施例1のPCR結果を示すグラフである。図11は、実施例2のPCR結果を示すグラフである。図12は、比較例1のPCR結果を示すグラフである。図10〜図12において、横軸は熱サイクルのサイクル数を示し、縦軸は蛍光測定装置で測定した蛍光強度を示している。なお、反応液に対して第1温度と第2温度とを1回ずつ付与した場合を、1サイクル(1回)とカウントした。 FIG. 10 is a graph showing the PCR results of Example 1. FIG. 11 is a graph showing the PCR results of Example 2. FIG. 12 is a graph showing the PCR results of Comparative Example 1. 10 to 12, the horizontal axis indicates the number of thermal cycles, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity measured by the fluorescence measuring apparatus. In addition, the case where 1st temperature and 2nd temperature were provided once with respect to the reaction liquid was counted as 1 cycle (1 time).
図10〜図12に示すように、LNAを含む修飾蛍光プローブを用いた実験例1、およびMGB分子を含む修飾蛍光プローブを用いた実験例2は、TaqMan蛍光プローブを用いた比較例1よりも蛍光強度が高かった。これにより、修飾蛍光プローブが人工核酸やMGB分子を含むことにより、PCRにおける蛍光強度を高くすることができることがわかった。さらに、MGB分子を含む修飾蛍光プローブを用いた実験例2は、LNAを含む修飾蛍光プローブを用いた実験例1よりも蛍光強度が高かった。 As shown in FIGS. 10 to 12, Experimental Example 1 using the modified fluorescent probe containing LNA and Experimental Example 2 using the modified fluorescent probe containing the MGB molecule are more than Comparative Example 1 using the TaqMan fluorescent probe. The fluorescence intensity was high. Thereby, it turned out that the fluorescence intensity in PCR can be made high by the modified fluorescent probe containing an artificial nucleic acid or an MGB molecule. Furthermore, Experimental Example 2 using the modified fluorescent probe containing MGB molecules had higher fluorescence intensity than Experimental Example 1 using the modified fluorescent probe containing LNA.
さらに、図10および図11に示すように、反応液の体積を、0.1μL以上2.0μL以下、好ましくは0.5μL以上2.0μL以下、より好ましくは1.5μL以上2.0μL以下とすることにより、PCRにおける蛍光強度を、より高くすることができ、効率よくPCRを行うことができることがわかった。 Furthermore, as shown in FIGS. 10 and 11, the volume of the reaction solution is 0.1 μL or more and 2.0 μL or less, preferably 0.5 μL or more and 2.0 μL or less, more preferably 1.5 μL or more and 2.0 μL or less. As a result, it was found that the fluorescence intensity in PCR can be further increased and PCR can be performed efficiently.
なお、実施例1,2では、2.8μL、3.0μL、および3.5μLの反応液において、蛍光は確認されなかった。また、比較例1では、0.1μL、2.8μL、3.0μL、および3.5μLの反応液において、蛍光は確認されなかった。 In Examples 1 and 2, no fluorescence was observed in the reaction solutions of 2.8 μL, 3.0 μL, and 3.5 μL. In Comparative Example 1, no fluorescence was confirmed in the reaction solutions of 0.1 μL, 2.8 μL, 3.0 μL, and 3.5 μL.
3.3. 反応液の落下時間測定
実施例1で使用した装置をもとにヒートブロックの一部にスリットを設け、反応液の移動を観察できる装置を準備し、反応液がシリコーンオイルとの比重差によって落下する様子を動画撮影して、静止画へ変換した。そして、該静止画から、反応液が核酸増幅反応用カートリッジの端へ到達したタイミングを判断し、昇降式PCR装置の加熱部の回転開始から核酸増幅反応用カートリッジの端に到達するまでのフレーム数をカウントして、1フレーム当たりの時間から、反応液の落下(移動)時間を算出した。さらに、反応液の液滴の直径Lと、核酸増幅反応用カートリッジの容器の内径Dと、の比(L/D)を算出した。算出結果を、表3に示す。
3.3. Measurement of reaction liquid drop time Based on the apparatus used in Example 1, a part of the heat block was provided with a slit to prepare a device capable of observing the movement of the reaction liquid. The reaction liquid dropped due to the difference in specific gravity with silicone oil. The movie was shot and converted to a still image. Then, from the still image, the timing at which the reaction solution reaches the end of the cartridge for nucleic acid amplification reaction is determined, and the number of frames from the start of rotation of the heating unit of the elevating PCR device to the end of the cartridge for nucleic acid amplification reaction From the time per frame, the drop (movement) time of the reaction solution was calculated. Furthermore, the ratio (L / D) between the diameter L of the droplet of the reaction solution and the inner diameter D of the container of the nucleic acid amplification reaction cartridge was calculated. Table 3 shows the calculation results.
ここで、図10より、0.1μL〜2.8μLの反応液で、蛍光が確認された。しがたて、表3より、比(L/D)が0.28以上0.87以下で、蛍光が確認されたこととなる。すなわち、比(L/D)を0.28以上0.87以下とすることにより、第2の時間が10秒以下という高速条件においても(PCRを高速化させても)、効率よくPCRを行うことができることがわかった。さらに、好ましくは0.49以上0.87以下、より好ましくは0.70以上0.79以下とすることにより、PCRを高速化させても、より効率よくPCRを行うことができることがわかった。 Here, from FIG. 10, fluorescence was confirmed in the reaction solution of 0.1 μL to 2.8 μL. Therefore, from Table 3, fluorescence was confirmed when the ratio (L / D) was 0.28 or more and 0.87 or less. That is, by setting the ratio (L / D) to 0.28 or more and 0.87 or less, PCR is efficiently performed even under a high-speed condition in which the second time is 10 seconds or less (even if the PCR is accelerated). I found out that I could do it. Furthermore, it has been found that PCR can be performed more efficiently even if the PCR speed is increased by preferably setting it to 0.49 or more and 0.87 or less, more preferably 0.70 or more and 0.79 or less.
なお、0.1μLの反応液の場合は、落下時間が17.5秒かかった(表3参照)。ここで、「3.2. PCR結果」に示したように、PCRにおける第1の時間は4秒、第2の時間は6秒であるため、0.1μLの反応液の場合、反応液は、核酸増幅反応用カートリッジの端まで移動していない。しかしながら、図10に示すように、0.1μLの反応液は、蛍光が確認された。これは、LNAを含む修飾蛍光プローブを用いることにより、反応液を核酸増幅反応用カートリッジの端まで移動させなくても蛍光を検出できる程度に、感度が高くなったためであると考えられる。 In the case of 0.1 μL of the reaction solution, the drop time took 17.5 seconds (see Table 3). Here, as shown in “3.2. PCR Results”, the first time in PCR is 4 seconds and the second time is 6 seconds. Therefore, in the case of a 0.1 μL reaction solution, the reaction solution is It has not moved to the end of the cartridge for nucleic acid amplification reaction. However, as shown in FIG. 10, fluorescence was confirmed in the 0.1 μL reaction solution. This is presumably because the sensitivity was increased to the extent that fluorescence could be detected without moving the reaction solution to the end of the cartridge for nucleic acid amplification reaction by using a modified fluorescent probe containing LNA.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
2…ピペット、10…核酸増幅反応用カートリッジ、12…容器、12a…側壁部、12b…底部、14…キャップ、16…流路、16a…第1領域、16b…第2領域、20…反応液、22…鋳型核酸溶液、24…試薬、30…液体、50…本体部、51…装着部、52…第1加熱部、52a…第1ヒーター、52b…第1ヒートブロック、53…第2加熱部、53a…第2ヒーター、53b…第2ヒートブロック、54…スペーサー、55…底板、55a…貫通孔、56…フランジ、57…固定板、58…導線、60…移動機構、70…蓋体、72…磁石部、80…蛍光測定器、100…核酸増幅装置
DESCRIPTION OF
配列番号1は、Mycoplasmaのフォワードプライマーの配列である。
配列番号2は、Mycoplasmaのリバースプライマーの配列である。
配列番号3は、Mycoplasmaの蛍光プローブの配列である。
SEQ ID NO: 1 is the sequence of Mycoplasma forward primer.
SEQ ID NO: 2 is the sequence of the reverse primer of Mycoplasma.
SEQ ID NO: 3 is the sequence of a Mycoplasma fluorescent probe.
Claims (9)
前記容器は、前記反応液が移動する流路を有し、
前記反応液は、修飾蛍光プローブを含み、
前記反応液の液滴の直径Lと、前記流路の幅となる前記容器の内幅Dと、の比(L/D)は、0.28以上0.87以下である、核酸増幅反応用カートリッジ。 A reaction liquid and a liquid into which the reaction liquid is different in specific gravity and immiscible with the reaction liquid,
The container has a flow path through which the reaction solution moves,
The reaction solution includes a modified fluorescent probe,
The ratio (L / D) between the diameter L of the droplet of the reaction solution and the inner width D of the container, which is the width of the flow path, is 0.28 or more and 0.87 or less. cartridge.
前記反応液の体積は、0.1μL以上2.0μL以下である、核酸増幅反応用カートリッジ。 In claim 1,
The cartridge for nucleic acid amplification reaction, wherein the volume of the reaction solution is 0.1 μL or more and 2.0 μL or less.
前記容器内に、核酸の増幅に使用される試薬が凍結乾燥されて配置される、核酸増幅反応用カートリッジ。 In claim 1 or 2,
A cartridge for nucleic acid amplification reaction, wherein a reagent used for nucleic acid amplification is lyophilized in the container.
前記修飾蛍光プローブは、人工核酸を含む、核酸増幅反応用カートリッジ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The modified fluorescent probe is a cartridge for nucleic acid amplification reaction containing an artificial nucleic acid.
前記人工核酸は、LNA、3’−アミノ−2’,4’−BNA、2’,4’−BNACOC、2’,4’−BNANC、PNA、GNA、またはTNAである、核酸増幅反応用カートリッジ。 In claim 4,
The artificial nucleic acid is LNA, 3′-amino-2 ′, 4′-BNA, 2 ′, 4′-BNA COC , 2 ′, 4′-BNA NC , PNA, GNA, or TNA, nucleic acid amplification reaction Cartridge.
前記人工核酸は、LNAである、核酸増幅反応用カートリッジ。 In claim 4 or 5,
The cartridge for nucleic acid amplification reaction, wherein the artificial nucleic acid is LNA.
前記修飾蛍光プローブは、マイナーグループバインダー分子を含む、核酸増幅反応用カートリッジ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The modified fluorescent probe is a cartridge for nucleic acid amplification reaction containing a minor group binder molecule.
前記核酸増幅反応用カートリッジの前記流路に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
を含む、核酸増幅装置。 A mounting portion to which the cartridge for nucleic acid amplification reaction according to any one of claims 1 to 7 can be mounted;
A temperature gradient forming part for forming a temperature gradient in the flow path of the cartridge for nucleic acid amplification reaction;
A nucleic acid amplification apparatus comprising:
核酸を含む反応液を前記流路を往動させて、前記反応液に温度サイクルを付与する工程と、
を含み、
前記反応液は、修飾蛍光プローブを含み、
前記反応液の液滴の直径Lと、前記流路となる前記容器の内幅Dと、の比(L/D)は、0.28以上0.87以下である、核酸増幅方法。 Forming a temperature gradient in the flow path of the container;
A step of moving a reaction liquid containing nucleic acid in the flow path to give a temperature cycle to the reaction liquid;
Including
The reaction solution includes a modified fluorescent probe,
The nucleic acid amplification method, wherein the ratio (L / D) of the diameter L of the droplet of the reaction solution to the inner width D of the container serving as the flow path is 0.28 or more and 0.87 or less.
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