JP2018061451A - Nucleic acid extraction device and nucleic acid extraction method - Google Patents
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Abstract
【課題】多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物の検査を可能とする核酸抽出装置等を提供する。【解決手段】核酸抽出装置100は、容器10と、容器10内に検体原液を注入するための第1注入口21と、第1注入口21から注入された検体原液に含まれる被測定物をろ過によって捕捉するための捕捉部30と、捕捉部30で捕捉された被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を容器10内に注入するための第2注入口22と、容器10内に設けられ、被測定物から抽出された核酸を含む核酸溶液が滞留する滞留部40と、滞留部40に滞留した核酸溶液を加熱するための加熱部50と、加熱部50によって核酸溶液を加熱する際に発生する溶媒の蒸気を容器10から排出するための第1排出口61とを備え、第1排出口61は、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。【選択図】図2There is provided a nucleic acid extraction apparatus and the like capable of inspecting an object to be measured with high sensitivity and high accuracy without using a large amount of nucleic acid inspection reagent. A nucleic acid extraction apparatus (100) includes a container (10), a first injection port (21) for injecting a sample stock solution into the container (10), and an object to be measured contained in the sample stock solution injected from the first injection port (21). A capture unit 30 for capturing by filtration; a second inlet 22 for injecting a nucleic acid extraction reagent for extracting nucleic acid from the measurement object captured by the capture unit 30 into the container 10; The retention part 40 in which the nucleic acid solution containing the nucleic acid extracted from the measurement object is retained, the heating part 50 for heating the nucleic acid solution retained in the retention part 40, and the nucleic acid solution is heated by the heating part 50 A first discharge port 61 for discharging the vapor of the solvent generated during the operation from the container 10, and the first discharge port 61 is for exhausting the air in the container 10 when the inside of the container 10 is decompressed Also serves as an exhaust port. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、検体原液に含まれる被測定物から核酸(デオキシリボ核酸、リボ核酸)を抽出するための核酸抽出装置及び核酸抽出方法に関する。 The present invention relates to a nucleic acid extraction apparatus and a nucleic acid extraction method for extracting nucleic acid (deoxyribonucleic acid, ribonucleic acid) from an object to be measured contained in a sample stock solution.
飲料等に含まれる細菌等の微生物(被測定物)の検査においては、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:polymerase chain reaction)等の核酸増幅法が利用されている。核酸増幅法は、培養法と比べて大幅に検査工程を高速化及び簡略化することができるという利点がある。これにより、飲料等の検体原液内に存在する微生物を迅速に検出することができる。 Nucleic acid amplification methods such as polymerase chain reaction (PCR) are used in the inspection of microorganisms (measurement objects) such as bacteria contained in beverages and the like. The nucleic acid amplification method has an advantage that the inspection process can be greatly speeded up and simplified as compared with the culture method. As a result, microorganisms present in the sample stock solution such as a beverage can be rapidly detected.
核酸増幅法を利用した検査を実施するためには、核酸増幅を行う前に検体原液に含まれる微生物から核酸を抽出する前処理が必要となる。従来、このような前処理としては、検体原液をフィルタでろ過することで検体原液に含まれる微生物を捕捉し、核酸抽出試薬によって微生物から核酸を抽出することで、核酸を含む核酸溶液を取得する方法が知られている(例えば特許文献1)。 In order to perform a test using the nucleic acid amplification method, a pretreatment for extracting nucleic acid from a microorganism contained in a sample stock solution is required before nucleic acid amplification. Conventionally, as such pretreatment, a sample stock solution is filtered with a filter to capture microorganisms contained in the sample stock solution, and nucleic acids are extracted from the microorganisms with a nucleic acid extraction reagent to obtain a nucleic acid solution containing nucleic acids. A method is known (for example, Patent Document 1).
PCR法等により高感度で検査を行うには、微生物を含んだ検体原液からは、高い核酸濃度で核酸溶液を取得する必要がある。 In order to perform a test with high sensitivity by the PCR method or the like, it is necessary to obtain a nucleic acid solution at a high nucleic acid concentration from a sample stock solution containing microorganisms.
従来の核酸抽出方法(前処理)では、検体原液中の微生物をフィルタによって捕捉するが、通常、作業時間を短縮するために一定のろ過面積を持つフィルタを使用する。その後、フィルタのろ過面積に応じた多量の核酸抽出試薬を用いることで、捕捉した微生物から核酸を抽出して核酸溶液を取得する。そして、核酸溶液の一部(例えば1%〜10%)を秤量して採取し、これに核酸検査試薬を添加することで、PCR法等の検査に用いるための検査溶液を取得する。例えば、100μlの検査溶液を取得する場合、100μの核酸溶液のうち10μlを採取し、これに核酸検査試薬を添加することで100μlの検査溶液とする。なお、核酸溶液の残りの90μlは廃棄する。 In the conventional nucleic acid extraction method (pretreatment), microorganisms in the sample stock solution are captured by a filter. Usually, a filter having a certain filtration area is used in order to shorten the working time. Thereafter, by using a large amount of nucleic acid extraction reagent corresponding to the filtration area of the filter, nucleic acid is extracted from the captured microorganism to obtain a nucleic acid solution. Then, a part of the nucleic acid solution (for example, 1% to 10%) is weighed and collected, and a nucleic acid test reagent is added thereto to obtain a test solution for use in a test such as a PCR method. For example, when 100 μl of the test solution is obtained, 10 μl of 100 μl of the nucleic acid solution is collected, and a nucleic acid test reagent is added thereto to obtain 100 μl of the test solution. The remaining 90 μl of the nucleic acid solution is discarded.
しかしながら、このような方法では、核酸溶液の一部しか用いていないため、結果として、検査溶液の濃度が低くなり、検査時の検出感度が低下する。また、核酸抽出試薬は高価であるので、それを多量に使用することはコストの増大の一因となる。 However, in such a method, since only a part of the nucleic acid solution is used, as a result, the concentration of the test solution is lowered, and the detection sensitivity during the test is lowered. Moreover, since a nucleic acid extraction reagent is expensive, using it in large quantities contributes to an increase in cost.
そこで、検出感度を上げるために、多量の核酸検査試薬を用いて検査溶液を取得しようとすると、高価な核酸検査試薬が多量に必要となり、コストを更に増大させてしまう。また、必要以上の検査溶液を調合してしまう場合もある。 Therefore, if an attempt is made to obtain a test solution using a large amount of nucleic acid test reagent in order to increase detection sensitivity, a large amount of expensive nucleic acid test reagent is required, which further increases the cost. Moreover, the test solution more than necessary may be prepared.
また、少量の核酸抽出試薬を注入した場合、核酸抽出試薬がフィルタに均一に濡れ広がらず、フィルタに捕捉された微生物から精度よく核酸を抽出することができない。一方、少量の核酸抽出試薬に対応してフィルタの面積を小さくしてしまうと、ろ過時間が長くなり、検体原液に含まれる微生物から核酸を抽出するための作業時が長くなる。このため、ユーザが求める作業時間に応えることができない。 In addition, when a small amount of nucleic acid extraction reagent is injected, the nucleic acid extraction reagent does not spread evenly on the filter, and the nucleic acid cannot be accurately extracted from the microorganisms captured by the filter. On the other hand, if the area of the filter is reduced in response to a small amount of nucleic acid extraction reagent, the filtration time becomes longer, and the time for extracting nucleic acid from the microorganisms contained in the sample stock solution becomes longer. For this reason, it is impossible to meet the work time required by the user.
当然のことながら、検体原液を少なくしてろ過時間を短縮しようとすると、検体原液から捕捉する微生物(被測定物)の量が少なくなってしまう。この結果、検査溶液の濃度が低くなり、検出感度が低下する。 Naturally, if the sample stock solution is reduced to reduce the filtration time, the amount of microorganisms (measurement object) captured from the sample stock solution is reduced. As a result, the concentration of the test solution is lowered and the detection sensitivity is lowered.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物の検査を可能とする核酸抽出装置及び核酸抽出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such problems, and a nucleic acid extraction apparatus and a nucleic acid that can inspect an object to be measured with high sensitivity and high accuracy without using a large amount of a nucleic acid inspection reagent. An object is to provide an extraction method.
上記目的を達成するために、本発明に係る核酸抽出装置の一態様は、容器と、前記容器内に検体原液を注入するための第1注入口と、少なくとも一部が前記容器内に配置され、前記第1注入口から注入された前記検体原液に含まれる被測定物をろ過によって捕捉するための捕捉部と、前記捕捉部で捕捉された前記被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第2注入口と、前記容器内に設けられ、前記被測定物から抽出された核酸を含む核酸溶液が滞留する滞留部と、前記滞留部に滞留した前記核酸溶液を加熱するための加熱部と、前記加熱部によって前記核酸溶液を加熱する際に発生する溶媒の蒸気を前記容器から排出するための第1排出口とを備え、前記第1排出口は、前記容器内を減圧する際に前記容器内の空気を排気するための排気口を兼ねていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the nucleic acid extraction apparatus of the present invention, a container, a first injection port for injecting a sample stock solution into the container, and at least a part thereof are arranged in the container. A capture unit for capturing the measurement object contained in the sample stock solution injected from the first injection port by filtration; and a nucleic acid extraction for extracting nucleic acid from the measurement object captured by the capture unit A second injection port for injecting a reagent into the container; a retention part provided in the container for retaining a nucleic acid solution containing a nucleic acid extracted from the object to be measured; and the retention part remaining in the retention part A heating unit for heating the nucleic acid solution; and a first discharge port for discharging the vapor of the solvent generated when the nucleic acid solution is heated by the heating unit from the container, wherein the first discharge port is , When depressurizing the inside of the container Characterized in that it also serves as an exhaust port for exhausting the air in the vessel.
また、本発明に係る核酸抽出方法の一態様は、前記容器に設けられた排出口から前記容器内の空気を排気することで前記容器内を減圧して前記容器に注入された検体原液を吸引することによって前記検体原液から被測定物をろ過により捕捉部で捕捉し、前記容器に核酸抽出試薬を注入して前記捕捉部で捕捉した前記被測定物から核酸を抽出し、抽出した前記核酸が含まれる核酸溶液を前記捕捉部を通して滞留部に滞留させ、前記滞留部に滞留する前記核酸溶液を減圧状態下で加熱し、前記核酸溶液の溶媒の蒸気を前記排出口から前記容器の外部に排出して前記核酸溶液を濃縮することを特徴とする。 Also, one aspect of the nucleic acid extraction method according to the present invention is to suck the sample stock solution injected into the container by evacuating the air in the container from a discharge port provided in the container and depressurizing the inside of the container. The sample to be measured is captured from the sample stock solution at the capture unit by filtration, the nucleic acid extraction reagent is injected into the container, the nucleic acid is extracted from the sample to be captured at the capture unit, and the extracted nucleic acid is The contained nucleic acid solution is retained in the retention part through the capturing part, the nucleic acid solution retained in the retention part is heated under reduced pressure, and the solvent vapor of the nucleic acid solution is discharged from the outlet to the outside of the container. Then, the nucleic acid solution is concentrated.
本発明によれば、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物の検査が可能となる。 According to the present invention, it is possible to inspect an object to be measured with high sensitivity and high accuracy without using a large amount of nucleic acid inspection reagent.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps (steps) and order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and limit the present invention. It is not the purpose to do. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
[核酸抽出装置]
実施の形態1に係る核酸抽出装置100及び核酸抽出ユニット1の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る核酸抽出装置100を模式的に示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係る核酸抽出ユニット1の断面図である。
(Embodiment 1)
[Nucleic acid extraction equipment]
The configuration of the nucleic
図1に示すように、核酸抽出装置100は、検体原液に含まれる被測定物から核酸を抽出するための装置であり、核酸抽出ユニット1と、真空ポンプ101と、反応ボックス102とを備える。
As shown in FIG. 1, the nucleic
検体原液(検体)に含まれる被測定物は、核酸を抽出する対象物(核酸抽出対象物)であって、例えば、細菌、ウイルス又は組織細胞等の微生物等である。微生物を含む検体原液は、例えば、飲料から採取することができる。 An object to be measured contained in the sample stock solution (sample) is an object for extracting nucleic acid (object for nucleic acid extraction), and is, for example, a microorganism such as a bacterium, a virus, or a tissue cell. A sample stock solution containing microorganisms can be collected from a beverage, for example.
細菌、ウイルス又は組織細胞等の微生物は、PCR等による核酸増幅によって検査が行われる検査対象物である。つまり、核酸抽出装置100は、核酸増幅を行う前の前処理のために用いられる装置であり、核酸抽出装置100で抽出された核酸は、所望の検査に利用される。なお、本実施の形態において、核酸抽出装置100で抽出された核酸は、抽出された核酸を含む液体(核酸溶液)として回収される。
Microorganisms such as bacteria, viruses or tissue cells are inspection objects to be inspected by nucleic acid amplification by PCR or the like. That is, the nucleic
核酸抽出ユニット1は、検体原液から核酸の抽出処理を行うための処理ユニットであり、図1に示すように、核酸抽出装置100の反応ボックス102に設置される。核酸抽出ユニット1は、交換可能なカートリッジであり、反応ボックス102から取り外すことができる。つまり、核酸抽出ユニット1は、反応ボックス102に着脱可能である。核酸抽出ユニット1は、例えば、1回の核酸抽出処理ごとに交換される。なお、図1では、反応ボックス102の全面蓋を開いた状態を示している。
The nucleic
図2に示すように、核酸抽出ユニット1は、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、加熱部50と、第1排出口61とを備える。
As shown in FIG. 2, the nucleic
容器10は、注入される検体原液及び核酸抽出試薬によって検体原液に含まれる被測定物(微生物等)から核酸の抽出処理を行うための処理容器である。検体原液から抽出された核酸は、核酸溶液(核酸抽出液)となって容器10から排出される。
The
本実施の形態において、容器10は、第1容器部11と第2容器部12と第3容器部13とによって構成されている。第1容器部11は、容器10の上部に位置し、第2容器部12は、容器10の中間部に位置し、第3容器部13は、容器10の下部(底部)の位置している。第1容器部11と第2容器部12とは、捕捉部30を境界として容器10の内部空間を分割している。なお、容器10は、3つ以上に分割されていてもよいし、分割されずに一体成型品として一体化されていてもよい。
In the present embodiment, the
容器10の材質は、特に限定されるものではないが、加熱処理を行うことを可能とするために、容器10は、熱伝導性及び耐熱性の高い材料で構成されているとよい。例えば、容器10は、アルミニウム又はステンレス等の金属材料、ポリプロピレン(PP)又はポリカーボネート(PC)等の耐熱性の高い樹脂材料、あるいは、ガラス又はセラミック等の無機材料によって構成されているとよい。容器10の材料として樹脂を用いる場合、熱伝導率が高い高熱伝導性樹脂を用いるとよい。なお、容器10は、上記の材料を組み合わせて構成されていてもよい。例えば、第1容器部11、第2容器部12及び第3容器部13が異なる材料で構成されていてもよい。この場合、本実施の形態では、後述するように第3容器部13が加熱部50として機能するので、少なくとも第3容器部13は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導性樹脂等、熱伝導率の高い材料で構成されているとよい。
The material of the
第1注入口21、第2注入口22及び第2排出口62は、容器10に設けられている。具体的には、第1注入口21、第2注入口22及び第2排出口62は、容器10の隔壁に設けられている。
The
第1注入口21は、容器10内に検体原液を注入するための検体原液注入口である。第1注入口21は、第1容器部11の上壁に設けられている。第1注入口21は、容器10の外部と容器10(第1容器部11)の内部空間とを連通する貫通孔である。第1注入口21には、検体投入カップ200の注入管が挿入される。図1に示すように、検体原液は、核酸抽出装置100に設置される検体投入カップ200から第1注入口21を介して容器10(第1容器部11)に注入される。
The
第2注入口22は、核酸抽出試薬を容器10内に注入するための核酸抽出試薬注入口である。第2注入口22は、第1注入口21と同様に第1容器部11の上壁に設けられている。第2注入口22は、容器10の外部と容器10(第1容器部11)の内部空間とを連通する貫通孔である。
The
第2注入口22から注入される核酸抽出試薬は、捕捉部30で捕捉された被測定物から核酸を抽出するための液体試薬であり、例えば被測定物である微生物の細胞膜から核酸を取り出す作用を有する。図1に示すように、核酸抽出試薬は、核酸抽出装置100に設置される核酸抽出試薬容器300から第2注入口22を介して第1容器部11に注入される。具体的には、核酸抽出試薬容器300に設けられた注入針を介して核酸抽出試薬が容器10内に注入される。
The nucleic acid extraction reagent injected from the
本実施の形態において、第2注入口22には、第2注入口22(貫通孔)を塞ぐゴム栓22aが設けられている。ゴム栓22aは、核酸抽出試薬容器300の注入針が貫通可能なゴム材料によって構成されている。核酸抽出試薬容器300内の核酸抽出試薬を第1容器部11内に注入する際、核酸抽出試薬容器300の注入針をゴム栓22aに貫通させる。これにより、核酸抽出試薬容器300から第2注入口22を介して核酸抽出試薬を容器10内に注入することができる。なお、ゴム栓22aのゴム材料は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等が用いられる。
In the present embodiment, the
捕捉部30は、少なくとも一部が容器10内に配置されており、第1注入口21から注入された検体原液に含まれる被測定物をろ過によって捕捉するための捕捉ユニットである。捕捉部30は、被測定物をろ過して捕捉するためのフィルタ部31(本体部)と、フィルタ部31を支持する支持部32とを有する。捕捉部30は、フィルタ部31が容器10の内部に位置するように容器10に固定されている。
The capturing
フィルタ部31は、板状の支持部32の上に載置されている。支持部32のフィルタ部31に対応する中央部分には複数の貫通孔(目)が形成されている。つまり、支持部32は目皿である。また、支持部32の周辺部分は、第1容器部11と第2容器部12とで挟持されている。これにより、支持部32が容器10に固定される。支持部32と第1容器部11と第2容器部12とは、例えば、4本のネジによって固定されている。
The
フィルタ部31は、被測定物の大きさより小さい微細な孔(目)を複数有するフィルタである。これにより、フィルタ部31によって検体原液から被測定物を確実に捕集することができる。フィルタ部31で捕集された被測定物は、フィルタ部31上に保持される。また、本実施の形態では、被測定物から抽出された核酸をフィルタ部31に通過させるので、フィルタ部31の孔の大きさは核酸の大きさよりも大きくしておくとよい。
The
フィルタ部31としては、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン(PVDF:polyvinylidene difluoride)、ポリエーテルサルフォン(PES:polyethersulfone)等の材質で作られたメンブレンフィルタ等を用いることができる。また、フィルタ部31としては、検体原液に含まれる被測定物を吸着させる機能を有する捕捉フィルタを用いてもよい。このような捕捉フィルタを用いることにより、検体原液から被測定物を捕捉する速度を向上させることができる。なお、本実施の形態において、フィルタ部31は、例えば捕捉面積が20mm2〜50mm2の平面状のフィルタであるが、これに限るものではなく、円筒状等のその他の形状のフィルタであってもよい。
As the
支持部32の少なくとも一部は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されているとよい。これにより、ヒータ等を用いることで支持部32を介して核酸抽出試薬を加熱することができる。この場合、支持部32の全部が金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されていてもよい。また、支持部32の一部に金属材料を用いる場合、樹脂内に金属材料が埋め込まれたものでもよい。本実施の形態において、支持部32は、全部が金属材料で構成された金属製である。
At least a part of the
滞留部40は、検体原液に含まれる被測定物から抽出された核酸を含む核酸溶液が滞留する箇所であり、容器10内に設けられている。本実施の形態において、滞留部40は、第3容器部13に設けられた凹部である。具体的には、滞留部40の形状は、略円錐形状であるが、これに限るものではなく、円錐台形状、円柱形状又は角柱形状等であってもよい。滞留部40は、内径が漸次小さくなるテーパ面(傾斜面)を有するとよい。
The
捕捉部30で捕捉された被測定物からは核酸抽出試薬によって核酸が溶出されるが、この核酸を含む溶液(核酸溶液)は捕捉部30を通過して滞留部40に滞留される。すなわち、滞留部40は、核酸溶液を回収して一旦貯留しておくための貯留部である。なお、滞留部40は、容器10(第3容器部13)に設けるのではなく、容器10とは別の部材であってもよい。
Nucleic acid is eluted from the object to be measured captured by the
加熱部50は、滞留部40に滞留した核酸溶液を加熱するための部材である。本実施の形態において、加熱部50は、容器10の一部である。具体的には、加熱部50は、第3容器部13である。
The
加熱部50は、例えば、熱源を有さずに外部からの熱を滞留部40に伝えるだけの伝熱部材であってもよいし、加熱部50自身が発熱する熱源を有する発熱器(ヒータ)等であってもよい。加熱部50が伝熱部材である場合、例えば、加熱部50は、加熱部50に隣接するヒータブロック等の発熱器(図示せず)からの熱を受けて滞留部40にその熱を伝導させることで滞留部40に滞留させた核酸溶液を加熱する。一方、加熱部50そのものがヒータブロック等の発熱器である場合、加熱部50で発生させた熱によって滞留部40に滞留させた核酸溶液を加熱する。なお、ヒータブロックは、例えばアルミニウムやステンレス等の金属からなる金属ブロックを有するヒータである。
The
滞留部40に滞留した核酸溶液が加熱部50によって加熱されることで核酸溶液の溶媒が蒸発し、核酸溶液が濃縮される。つまり、核酸溶液における核酸の濃度が高くなる。
The nucleic acid solution staying in the staying
第1排出口61は、加熱部50によって核酸溶液を加熱する際に発生する溶媒の蒸気を容器10から排出するための蒸気排出口である。つまり、第1排出口61は、滞留部40に滞留させた核酸溶液を加熱部50で加熱する際に、核酸溶液から蒸発する核酸溶液の溶媒の気体を容器10から排気するための排気口である。
The
第1排出口61は、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。したがって、第1排出口61は、配管やゴムチューブを介して真空ポンプ101に接続されている。
The
さらに、第1排出口61は、検体原液を容器10から排出するための排液口も兼ねている。つまり、第1排出口61からは、容器10に注入された検体原液の廃液が排出される。具体的には、第1容器部11に注入されて捕捉部30を通過した後の検体原液が第1排出口61から排出される。本実施の形態において、第1排出口61は、第2容器部12の側壁に設けられている。
Further, the
第1排出口61は、容器10の外部と第2容器部12の内部空間とを連通する配管である。具体的には、第1排出口61の一方の端部は、第2容器部12に接続され、第1排出口61の他方の端部は、図1に示すように、配管を介して核酸抽出装置100に設置された回収容器500(検体廃液回収容器)に接続される。本実施の形態において、第1排出口61は、第2容器部12と一体的に形成されている。なお、第1排出口61は、第1注入口21及び第2注入口22と同様に、貫通孔であってもよい。
The
第1排出口61から排出される検体原液は、第1排出口61に接続された配管を通じて、回収容器500に回収される。例えば、検体原液の廃液は、真空ポンプ101による吸引よって容器10から回収容器500に送液されることで回収される。
The sample stock solution discharged from the
真空ポンプ101は、容器10内の圧力を調整するための圧力調整部の一例である。本実施の形態において、真空ポンプ101の配管は、第2容器部12に接続されている。容器10内の圧力は、図1に示すように、真空ポンプ101の配管に設けられたリークバルブ103によって調整することができる。つまり、真空ポンプ101による減圧度は、リークバルブ103によって調整することができる。
The
また、本実施の形態において、真空ポンプ101の配管は、第1排出口61に接続されている。つまり、真空ポンプ101の減圧口(減圧吸引口)は、第2容器部12に設けられた第1排出口61を兼ねている。
In the present embodiment, the piping of the
[核酸抽出方法]
次に、核酸抽出装置100を用いた核酸抽出方法について、図1を参照しながら、図3A〜図3Hを用いて説明する。図3A〜図3Hは、実施の形態1に係る核酸抽出方法を説明するための模式断面図である。
[Nucleic acid extraction method]
Next, a nucleic acid extraction method using the nucleic
まず、図3Aに示すように、核酸抽出ユニット1に検体原液210を注入する。具体的には、被測定物220を含む検体原液210が入った検体投入カップ200を核酸抽出装置100(図1参照)の所定の位置に設置して、検体投入カップ200から容器10に検体原液210を投入する。例えば、100mlの検体原液210を投入する。
First, as shown in FIG. 3A, the
検体投入カップ200の検体原液210は、第1注入口21を介して第1容器部11に注入され、捕捉部30を通過して第2容器部12に流れる。このとき、検体原液210が捕捉部30を通過する際、検体原液210に含まれる被測定物220が捕捉部30に捕捉される。本実施の形態において、検体原液210に含まれる被測定物220は、捕捉部30のフィルタ部31を通過する際にフィルタ部31に捕捉されてフィルタ部31の上に留まる。
The
図3Aに示すように、捕捉部30を通過した検体原液210は、廃液として第1排出口61を介して容器10(第2容器部12)から排出され、核酸抽出装置100(図1参照)の所定の位置に設置された回収容器500に回収される。
As shown in FIG. 3A, the
このとき、本実施の形態では、吸引ろ過によって検体原液210に含まれる被測定物220を捕捉部30で捕捉している。具体的には、真空ポンプ101によって第1排出口61から容器10内の空気を排気(吸引)することで容器10内を減圧して、容器10内に注入された検体原液210を吸引することによって検体原液210から被測定物220をろ過により捕捉部30で捕捉している。これにより、容器10に注入された検体原液210を速やかに捕捉部30に通過させることができるとともに、検体原液210の廃液を速やかに容器10から排出させることができる。
At this time, in the present embodiment, the object to be measured 220 included in the
なお、検体原液210を容器10に注入する際、さらに、検体原液210を上部から加圧するとよい。例えば、検体投入カップ200内の検体原液210の上部の空間領域を加圧するとよい。これにより、さらに効率良く検体原液210を容器10から排出することができる。
When injecting the
このように、検体原液210を容器10に注入して排出させることで、図3Bに示すように、捕捉部30のフィルタ部31の上には、検体原液210内の被測定物220が残る。
In this way, by injecting and discharging the
次に、容器10に核酸抽出試薬310を注入して捕捉部30で捕捉した被測定物220から核酸230を抽出する。注入する核酸抽出試薬310の量は、例えば50μl〜200μlであり、本実施の形態では100μlとした。
Next, the nucleic
具体的には、図3Cに示すように、核酸抽出装置100(図1参照)の所定の位置に設置された核酸抽出試薬容器300から容器10に核酸抽出試薬310を注入する。核酸抽出試薬容器300の核酸抽出試薬310は、第2注入口22を介して第1容器部11に注入される。具体的には、核酸抽出試薬容器300の注入針を第2注入口22(貫通孔)に設けられたゴム栓22aに貫通させて、核酸抽出試薬容器300から第1容器部11内に核酸抽出試薬310を注入する。なお、核酸抽出試薬310を容器10に注入する前に、死菌の不活性処理試薬等を容器10内に注入してもよい。
Specifically, as shown in FIG. 3C, the nucleic
容器10内に核酸抽出試薬310が注入されると、捕捉部30に捕捉された被測定物220が核酸抽出試薬310に反応する。これにより、被測定物220から核酸230を抽出することができる。つまり、被測定物220から核酸230が抽出される核酸抽出反応が行われる。具体的には、図3Dに示すように、被測定物220から核酸抽出試薬310に核酸230が溶出し、核酸230が含まれる核酸溶液320が生成される。これにより、被測定物220(例えば微生物)の細胞膜と核酸230とが分離される。
When the nucleic
このとき、図3Dに示すように、被測定物220の核酸抽出反応は、容器10に注入された核酸抽出試薬310を捕捉部30の上に保持させて行うとよい。これにより、被測定物220が核酸抽出試薬310に一定時間浸されることになり、被測定物220から核酸230を溶出させやすくできる。この結果、核酸230の抽出(溶出)を効率良く行うことができる。
At this time, as shown in FIG. 3D, the nucleic acid extraction reaction of the
核酸抽出試薬310を捕捉部30の上に保持させる場合、真空ポンプ101によって第2容器部12内を加圧して第2容器部12内の圧力を第1容器部11内の圧力よりも高くすればよい。これにより、容器10に注入された核酸抽出試薬310を捕捉部30上に保持させることができる。
When the nucleic
その後、核酸抽出試薬310の注入が完了して捕捉部30上の被測定物220の核酸抽出反応が完了した後は、抽出した核酸230が含まれる核酸溶液320を捕捉部30を通して滞留部40に滞留させる。
Thereafter, after the injection of the nucleic
具体的には、真空ポンプ101による第2容器部12内の加圧を停止することで、図3Eに示すように、捕捉部30上に滞留している核酸溶液320を第2容器部12に移動させることができる。例えば、リークバルブ103を開放することで、第2容器部12内を常圧にしたり、吸引ろ過時の減圧度よりも低い減圧度となるように第2容器部12内の圧力を調整したりすればよい。
Specifically, by stopping pressurization in the
なお、核酸抽出試薬310を捕捉部30の上に保持させる方法としては、上記のような第2容器部12内の圧力を調整する方法に限るものではない。例えば、捕捉部30のフィルタ部31として、第2容器部12内を減圧していない時に核酸抽出試薬310がフィルタ部31上に保持されるようなフィルタを用いることでも実現できる。
Note that the method for holding the nucleic
この場合、図示しないが、核酸抽出試薬310の注入が完了して、捕捉部30の上に保持させた核酸抽出試薬310によって捕捉部30上の被測定物220の核酸抽出反応が完了した後は、真空ポンプ101によって第2容器部12内を減圧して第1容器部11内の圧力を第2容器部12内の圧力よりも高くすればよい。これにより、核酸抽出反応が完了して捕捉部30上に滞留している核酸溶液320を第2容器部12に移動させることができる。つまり、圧力差を利用して核酸溶液320を第2容器部12に移動させることができる。
In this case, although not shown, after the injection of the nucleic
捕捉部30を通過して第2容器部12に移動した核酸溶液320は、図3Fに示すように、第3容器部13の凹部である滞留部40に滞留する。つまり、核酸溶液320は、滞留部40に一旦貯留される。
As shown in FIG. 3F, the
このようにして、捕捉部30で抽出された核酸230が含まれる核酸溶液320を、捕捉部30を通して滞留部40に滞留させている。
In this way, the
次に、図3Gに示すように、滞留部40に滞留する核酸溶液320を減圧状態下で加熱し、核酸溶液320の溶媒の蒸気を第1排出口61から容器10の外部に排出して核酸溶液320を濃縮する。つまり、滞留部40に滞留させた核酸溶液320を減圧しながら加熱することによって、核酸溶液320の溶媒成分を気化(蒸発)させ、その溶媒成分の気化蒸気を第1排出口61から容器10の外部に迅速に排気することができる。これにより、核酸溶液320を短時間で効率良く濃縮することができる。つまり、核酸230の濃度が高い高濃度の核酸溶液320を短時間で取得することができる。
Next, as shown in FIG. 3G, the
具体的には、加熱部50によって滞留部40周辺の温度を例えば90℃に加熱すると同時に、真空ポンプ101によって第1排出口61から容器10内の空気を排気することで容器10内を減圧して容器10内を減圧状態にする。減圧状態とは、例えば、0.01MPa〜0.001MPaである。また、本実施の形態では、100μlの核酸溶液320を10μlにまで濃縮している。つまり、加熱前の量の10%となるように核酸溶液320を濃縮している。なお、濃縮後の核酸溶液320の量は、10μlに限るものではない。
Specifically, the temperature around the staying
また、本実施の形態において、加熱部50は金属部材であるので、ヒータ70を用いて加熱部50を加熱している。これにより、加熱部50に伝導したヒータ70の熱によって核酸溶液320を加熱している。ヒータ70は、核酸抽出ユニット1に設けられていてもよいし、核酸抽出装置100に設けられていてもよい。なお、加熱部50自身がヒータ機能を有する場合は、ヒータ70は不要である。
In the present embodiment, since the
次に、図3Hに示すように、核酸230が含まれる核酸溶液320を回収する。具体的には、第1排出口61から配管を外して核酸抽出ユニット1を傾けることで、容器10内の核酸溶液320を回収容器400に回収する。
Next, as shown in FIG. 3H, the
その後、図示しないが、濃縮した核酸溶液320に核酸検査試薬を混合させて検査溶液を得る。例えば、10μlの核酸溶液320に90μlの核酸検査試薬を混合して100μlの検査溶液にする。核酸検査試薬の量は、90μに限るものではなく、例えば50μl〜150μl程度であってもよい。また、核酸検査試薬混合後の核酸溶液320の量は、100μlに限るものではなく、例えば50μl〜150μlであってもよい。核酸検査試薬(PCR試薬)には、例えば、核酸の量を蛍光発光強度で検査するための核酸染色蛍光試薬及び核酸を増幅させるための反応試薬等が含まれている。反応試薬は、例えば、PCRプライマやポリメラーゼ酵素、バッファー等である。
Thereafter, although not shown, a nucleic acid test reagent is mixed into the concentrated
なお、核酸溶液320と核酸検査試薬との混合溶液は、検査流路であるマイクロ流路が形成された検査チップ(PCRチップ等)を用いてフローPCRで核酸増幅され、光学検出装置によって増幅された核酸を測定することで、被測定物を検出することができる。
Note that the mixed solution of the
[まとめ]
以上、本実施の形態に係る核酸抽出装置100は、容器10と、第1注入口21と、第1注入口21から注入された検体原液210に含まれる被測定物220をろ過によって捕捉するための捕捉部30と、核酸抽出試薬310を容器10内に注入するための第2注入口22と、被測定物220から抽出された核酸230を含む核酸溶液320が滞留する滞留部40と、滞留部40に滞留した核酸溶液320を加熱するための加熱部50と、加熱部50によって核酸溶液320を加熱する際に発生する溶媒の蒸気を容器10から排出するための第1排出口61とを備えている。そして、第1排出口61は、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。
[Summary]
As described above, the nucleic
このように、本実施の形態における核酸抽出装置100によれば、滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱して濃縮することができるので、高濃度の核酸溶液320を得ることができる。したがって、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物220の検査を可能とする核酸抽出装置を実現できる。
As described above, according to the nucleic
しかも、核酸溶液320の加熱時に発生する蒸気を排出する第1排出口61が、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。具体的には、核酸溶液320を加熱した際に生じる溶媒の蒸気を効率良く排出するための減圧状態を作り出すための排気ラインと、被測定物220を捕捉部30に吸引ろ過するための減圧状態を作り出すための排気ラインとを共用化することができる。これにより、核酸抽出装置100の簡素化及び小型化を図ることができる。
Moreover, the
また、本実施の形態に係る核酸抽出方法は、容器10に設けられた第1排出口61から容器10内の空気を排気することで容器10内を減圧して容器10に注入された検体原液210を吸引することによって検体原液210から被測定物220をろ過により捕捉部30で捕捉し、容器10に核酸抽出試薬310を注入して捕捉部30で捕捉した被測定物220から核酸230を抽出し、抽出した核酸230が含まれる核酸溶液320を捕捉部30を通して滞留部40に滞留させ、滞留部40に滞留する核酸溶液320を減圧状態下で加熱し、核酸溶液320の溶媒の蒸気を第1排出口61から容器10の外部に排出して核酸溶液320を濃縮している。
Further, in the nucleic acid extraction method according to the present embodiment, the sample stock solution injected into the
このように、本実施の形態における核酸抽出方法によれば、被測定物220から抽出した核酸230が含まれる核酸溶液320を加熱して濃縮している。これにより、高濃度の核酸溶液320を得ることができる。したがって、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物220の検査を行うことができる。
As described above, according to the nucleic acid extraction method of the present embodiment, the
しかも、核酸溶液320の加熱時に発生する蒸気を排出する排出する第1排出口61を、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口として用いている。これにより、簡素化及び小型化された核酸抽出装置100を用いて核酸抽出を行うことができる。
In addition, the
(実施の形態1の変形例1)
次に、実施の形態1の変形例1に係る核酸抽出装置について、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態1の変形例1に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット1Aの断面図である。なお、核酸抽出ユニット1A以外の構成は、上記実施の形態1と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図4に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット1Aでは、加熱部50が、アルミニウム等の伝熱部材からなる第3容器部13とヒータ70とを有する。
As shown in FIG. 4, in the nucleic
ヒータ70は、例えばヒータブロックであり、滞留部40(第3容器部13)と熱的に接続されているとともに、捕捉部30の金属製の支持部32と熱的に接続されている。具体的には、ヒータ70は、第3容器部13及び支持部32の各々と接触するとともに、第3容器部13と支持部32とに跨るように設けられている。
The
これにより、ヒータ70によって、滞留部40及び捕捉部30を加熱することができる。ここで、核酸抽出試薬310を注入して被測定物220から核酸230を抽出する際、核酸抽出反応を促進させるために、例えば核酸抽出試薬310は約70℃程度に加熱するとよいが、本変形例のように、ヒータ70を金属製の支持部32と熱的に接続させることで、ヒータ70によって捕捉部30上に保持させた核酸抽出試薬310を70℃に加熱させることができる。
Thereby, the
このように、本変形例では、ヒータ70によって滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱するだけではなく、捕捉部30上の核酸抽出試薬310も加熱している。これにより、ヒータ70を共有して捕捉部30(核酸抽出試薬310)及び滞留部40(核酸溶液320)を加熱できるので、核酸抽出装置をより簡素化及びより小型化できる。
Thus, in this modification, not only the
(実施の形態1の変形例2)
次に、実施の形態1の変形例2に係る核酸抽出装置について、図5を用いて説明する。図5は、実施の形態1の変形例2に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット1Bの断面図である。なお、核酸抽出ユニット1B以外の構成は、上記実施の形態1と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図5に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット1Bでは、加熱部50Bが、容器10Bの第3容器部13Bと、捕捉部30Bの支持部32Bと、ヒータ70とを有する。
As shown in FIG. 5, in the nucleic
第3容器部13B及び支持部32Bは、例えばアルミニウム等の金属材料からなる伝熱部材である。また、第3容器部13Bと支持部32Bとは、連結部51Bを介して一体化されている。
The
ヒータ70の構成は、変形例1と同じであるが、本変形例では、ヒータ70は、連結部51Bに隣接して配置されている。具体的には、ヒータ70は、連結部51Bと接触している。
The configuration of the
このように、本変形例では、第3容器部13Bと支持部32Bとを連結する連結部51Bがヒータ70と隣接している。これにより、ヒータ70で発生させた熱を連結部51Bを介して第3容器部13B及び支持部32Bに効率良く伝導させることができる。したがって、捕捉部30B(核酸抽出試薬310)の加熱と滞留部40(核酸溶液320)の加熱とを効率的に行うことができる。
Thus, in the present modification, the connecting
また、本変形例では、変形例1と同様に、捕捉部30Bの加熱と滞留部40の加熱とでヒータ70を共有化しているので、核酸抽出装置をより簡素化及びより小型化できる。
Further, in this modification, as in
さらに、本変形例では、第3容器部13Bと支持部32Bとが連結部51Bで連結されているので、第3容器部13B及び支持部32Bのどちらか一方を加熱すれば、他方をその熱伝導によって加熱させることができる。したがって、1つのヒータ70で核酸抽出試薬310と核酸溶液320とを加熱することができるので、核酸抽出装置を簡素化することができる。
Further, in the present modification, the
(実施の形態1の変形例3)
次に、実施の形態1の変形例3に係る核酸抽出装置について、図6を用いて説明する。図6は、実施の形態1の変形例3に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット1Cの断面図である。なお、核酸抽出ユニット1C以外の構成は、上記実施の形態1と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図6に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット1Cでは、上記変形例2と同様に、加熱部50Cが、容器10Cの第3容器部13Cと、捕捉部30Cの支持部32Cと、ヒータ70Cとを有する。
As shown in FIG. 6, in the nucleic
本変形例でも、第3容器部13C及び支持部32Cは、例えばアルミニウム等の金属材料からなる伝熱部材であり、第3容器部13Cと支持部32Cとは、連結部51Cを介して一体化されている。
Also in this modification, the
ヒータ70Cは、変形例2と同様に、連結部51Cに隣接されている。具体的には、ヒータ70Cと連結部51Cとを接触させている。
The
一方、ヒータ70Cの構成については、変形例2と異なり、ヒータ70Cは、磁性体とこの磁性体を巻回するコイルとを有するインダクションヒータである。つまり、ヒータ70Cは、電磁誘導によって熱を発生させている。
On the other hand, regarding the configuration of the
このように、本変形例では、変形例2と同様に、第3容器部13Cと支持部32Cとを連結する連結部51Cとヒータ70Cとを隣接させている。これにより、ヒータ70Cで発生させた熱を連結部51Cを介して第3容器部13C及び支持部32Cに効率良く伝導させることができる。
Thus, in the present modification, as in
また、本変形例でも、変形例2と同様に、捕捉部30Cの加熱と滞留部40の加熱とでヒータ70Cを共有化しているので、核酸抽出装置をより簡素化及びより小型化できる。
Also in this modified example, similarly to the modified example 2, since the
また、本変形例では、第3容器部13Cと支持部32Cとが連結部51Cで連結されているので、第3容器部13C及び支持部32Cのどちらか一方を加熱すれば、他方をその熱伝導によって加熱させることができ、1つのヒータ70で核酸抽出試薬310と核酸溶液320とを加熱することができる。
Moreover, in this modification, since the
また、本変形例では、ヒータ70Cとしてインダクションヒータを用いているので、捕捉部30Cと滞留部40とを効率良く加熱することができる。
Moreover, in this modification, since the induction heater is used as the
なお、図7に示される核酸抽出ユニット1Dのように、図3Gに示される核酸抽出ユニット1おけるヒータ70に代えて、ヒータ70C(インダクションヒータ)を用いてもよい。
As in the case of the nucleic
(実施の形態1の変形例4)
次に、実施の形態1の変形例4に係る核酸抽出装置について、図8を用いて説明する。図8は、実施の形態1の変形例4に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット1Eの断面図である。なお、核酸抽出ユニット1E以外の構成は、上記実施の形態1と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図8に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット1Eでは、捕捉部30Eの支持部32Eが容器10の外面に沿って形成された露出部32Eaを有する。支持部32Eは、断面がL字状に形成されており、例えばアルミニウム等の金属材料によって構成されている。
As shown in FIG. 8, in the nucleic
また、支持部32Eの目皿部分には、金属部材33Eが設けられている。本実施の形態において、金属部材33Eは、支持部32Eと一体化されている。金属部材33は、例えば、金属片(金属板)又は金属柱等である。金属部材33Eの一部は、滞留部40に滞留させた核酸溶液320に浸漬されている。つまり、金属部材33Eは、滞留部40に核酸溶液320を滞留させたときに、核酸溶液320に接触するような形状となっている。例えば、金属部材33Eは、支持部32Eから滞留部40に向かって延在するように長尺状に形成されている。
Moreover, the
加熱部50Eは、例えばヒータブロック等の熱源を有する発熱器(ヒータ)である。加熱部50Eは、支持部32Eの露出部32Eaに隣接して配置されている。具体的には、加熱部50Eと支持部32Eとを接触させている。
The
このように、本変形例では、加熱部50Eで発生させた熱は、露出部32Eaを介して支持部32Eに伝導する。そして、支持部32Eに伝導した熱は、金属部材33Eを介して滞留部40に滞留した核酸溶液320に伝導する。これにより、核酸溶液320を加熱することができる。つまり、滞留部40に滞留した核酸溶液320は、金属部材33Eを介して伝導した加熱部50Eの熱で加熱される。
Thus, in this modification, the heat generated in the
以上、本変形例によれば、滞留部40に滞留した核酸溶液320に金属部材33Eを接触させて、加熱部50Eで発生した熱を金属部材33Eを介して核酸溶液320に伝導させることで、滞留部40に滞留した核酸溶液320を加熱して濃縮している。
As described above, according to this modification, the
これにより、滞留部40に滞留した核酸溶液320を金属部材33Eで直接加熱することができるので、核酸溶液320を短時間で濃縮することができる。また、簡便な構造で、捕捉部30E(核酸抽出試薬310)及び滞留部40(核酸溶液320)の両方を加熱することができる。
Thereby, since the
なお、図9に示される核酸抽出ユニット1Fのように、図8に示される核酸抽出ユニット1Eにおける金属部材33Eに代えて、渦巻き状の金属部材33Fを用いてもよい。この場合、図10に示すように、捕捉部30Fの支持部32Fには、渦巻き状の貫通孔(スリット)が形成される。金属部材33Fは、捕捉部30Fの支持部32Fから渦巻き状に切り抜かれて下方に延伸された螺旋片である。
As in the case of the nucleic
また、本変形例では、第3容器部13は加熱部でなくてもよいので、図8及び図9において、第3容器部13の材質は、第2容器部12の材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、第3容器部13の材質は、金属製であってもよいし、樹脂製等であってもよい。なお、第3容器部13も加熱部として機能させてもよい。
In the present modification, the
(実施の形態2)
[核酸抽出装置]
次に、実施の形態2に係る核酸抽出装置100A及び核酸抽出ユニット2の構成について、図11及び図12を用いて説明する。図11は、実施の形態2に係る核酸抽出装置100Aを模式的に示す斜視図である。図12は、実施の形態2に係る核酸抽出ユニット2の断面図である。
(Embodiment 2)
[Nucleic acid extraction equipment]
Next, the configuration of the nucleic
図11に示すように、核酸抽出装置100Aは、実施の形態1における核酸抽出装置100と同様に、検体原液に含まれる被測定物から核酸を抽出するための装置であり、核酸抽出ユニット1と、真空ポンプ101と、反応ボックス102とを備える。本実施の形態における核酸抽出装置100は、さらに、送液ポンプ104を有する。送液ポンプ104は、核酸抽出ユニット2で濃縮された核酸溶液320を回収容器400に送液する。
As shown in FIG. 11, the nucleic
図12に示すように、核酸抽出ユニット2は、実施の形態1における核酸抽出ユニット1と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、加熱部50と、第1排出口61とを備える。本実施の形態における核酸抽出ユニット2は、さらに、第2排出口62を備える。
As shown in FIG. 12, the nucleic
第2排出口62は、測定対象物から抽出された核酸が含まれる核酸溶液を容器10から排出するための核酸溶液排出口である。本実施の形態において、第2排出口62は、第2容器部12の下壁に設けられている。
The
第2排出口62は、容器10の外部と容器10の内部空間とを連通する配管である。具体的には、第2排出口62の一方の端部は、第3容器部13に接続され、第2排出口62の他方の端部は、配管やゴムチューブを介して核酸抽出装置100に設置された回収容器400に接続される。本実施の形態において、第2排出口62は、第3容器部13と一体的に形成されている。
The
第2排出口62から排出される核酸溶液は、第2排出口62に接続された配管を通じて回収容器400に回収される。例えば、滞留部40に滞留させた核酸溶液は、送液ポンプ104によって容器10から回収容器400に送液されることで回収される。
The nucleic acid solution discharged from the
第2排出口62に接続された配管には、バルブ105が設けられている。バルブ105によって配管を開栓又は閉栓することができる。バルブ105は、例えば図11における送液ポンプ104に備えられているが、これに限るものではない。
A
[核酸抽出方法]
次に、核酸抽出装置100Aを用いた核酸抽出方法について、図1を参照しながら、図13A〜図13Hを用いて説明する。図13A〜図13Hは、実施の形態2に係る核酸抽出方法を説明するための模式断面図である。
[Nucleic acid extraction method]
Next, a nucleic acid extraction method using the nucleic
まず、図13Aに示すように、実施の形態1と同様にして、核酸抽出ユニット1に検体原液210を注入する。このとき、第2排出口62に接続された配管に設けられたバルブ105は閉じられている。
First, as shown in FIG. 13A, the
検体投入カップ200の検体原液210は、第1注入口21を介して第1容器部11に注入され、捕捉部30を通過して第2容器部12に流れる。このとき、検体原液210が捕捉部30を通過する際、検体原液210に含まれる被測定物220が捕捉部30に捕捉される。なお、本実施の形態でも、真空ポンプ101によって吸引することで検体原液210をろ過している。
The
このように、検体原液210を容器10に注入して排出させると、図13Bに示すように、捕捉部30のフィルタ部31の上には被測定物220が溜まることになる。
In this way, when the
次に、図13Cに示すように、実施の形態1と同様にして、容器10に核酸抽出試薬310を注入して捕捉部30で捕捉した被測定物220から核酸230を抽出する。このときも、バルブ105は閉じられたままである。
Next, as shown in FIG. 13C, the
容器10内に核酸抽出試薬310が注入されると、捕捉部30に捕捉された被測定物220が核酸抽出試薬310に反応し、図13Dに示すように、被測定物220から核酸抽出試薬310に核酸230が溶出することで、核酸230が含まれる核酸溶液320が生成される。本実施の形態でも、被測定物220の核酸抽出反応は、容器10に注入された核酸抽出試薬310を捕捉部30の上に保持させて行っている。
When the nucleic
その後、核酸抽出試薬310の注入が完了して捕捉部30上の被測定物220の核酸抽出反応が完了した後は、図13Eに示すように、実施の形態1と同様にして、抽出した核酸230が含まれる核酸溶液320が捕捉部30を通過することで、図3Fに示すように、核酸溶液が滞留部40に滞留する。このときも、バルブ105は閉じられたままである。
Thereafter, after the injection of the nucleic
次に、図13Gに示すように、実施の形態1と同様にして、滞留部40に滞留する核酸溶液320を減圧状態下で加熱し、核酸溶液320の溶媒の蒸気を第1排出口61から容器10の外部に排出して核酸溶液320を濃縮する。このときも、バルブ105は閉じられたままである。
Next, as shown in FIG. 13G, in the same manner as in the first embodiment, the
なお、図13Gには、ヒータが図示されていないが、図3Gと同様に、ヒータ70を用いてもよいし、加熱部50自身がヒータ機能を有する場合は、加熱部50で発生させた熱で核酸溶液320を加熱してもよい。
13G does not show the heater, the
次に、図13Hに示すように、核酸230が含まれる核酸溶液320を回収する。この場合、実施の形態1とは異なり、核酸溶液320は、第1排出口61ではなく、第2排出口62から回収される。
Next, as shown in FIG. 13H, the
具体的には、第2排出口62に接続された配管のバルブ105を開けることで、濃縮された核酸溶液320が第2排出口62を介して容器10から排出され、排出された核酸溶液320は、核酸抽出装置100A(図11参照)の所定の位置に設置された回収容器400に回収される。この場合、核酸溶液320は、送液ポンプ104によって回収容器400に送液される。
Specifically, the concentrated
その後、図示しないが、実施の形態1と同様に、核酸溶液320に核酸検査試薬を混合させて、検査チップ等を用いて核酸増幅することで、被測定物220の検査を行うことができる。
Thereafter, although not shown in the drawings, the object to be measured 220 can be inspected by mixing a nucleic acid test reagent with the
[まとめ]
以上、本実施の形態に係る核酸抽出装置100Aは、実施の形態1における核酸抽出装置100と同様に、容器10と、第1注入口21と、捕捉部30と、第2注入口22と、滞留部40と、加熱部50と、第1排出口61とを備えている。そして、第1排出口61は、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。
[Summary]
As described above, the nucleic
これにより、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。すなわち、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物220の検査を可能とする核酸抽出装置を実現できる。また、核酸抽出装置100の簡素化及び小型化を図ることができる。
Thereby, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, it is possible to realize a nucleic acid extraction apparatus that can inspect the
さらに、本実施の形態に係る核酸抽出装置100Aは、核酸溶液320を容器10から排出するための第2排出口62を備えている。つまり、検体原液210の廃液を排出したり容器10内の空気を排気したりする第1排出口61と、核酸溶液320を排出するための第2排出口62とが分離されている。
Furthermore, the nucleic
これにより、実施の形態1では、第1排出口61と第2排出口62とを一つに共用化していたため、核酸溶液320を容器10から排出させる際に、核酸抽出ユニット1を傾けたりその傾けるための回転機構が必要となったりするが、本実施の形態では、核酸抽出ユニット1を傾けたり回転機構を必要としないため、装置構成が複雑化することを回避することができ、簡便な構造の核酸抽出装置を実現できる。
Thereby, in
また、図14に示すように、本実施の形態における核酸抽出装置100Aは、さらに、滞留部40に滞留した核酸溶液320中に気泡106aを導入するためのポンプ部106を備えていてもよい。
As shown in FIG. 14, the nucleic
この場合、滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱部50で加熱する際に、ポンプ部106によって核酸溶液320中に気泡106aを導入する。
In this case, when the
これにより、効率良く核酸溶液320の溶媒を気化させることができるので、核酸溶液320を短時間で濃縮することができる。
Thereby, since the solvent of the
また、核酸溶液320中に導入する気泡106aは、熱エアーであるとよい。熱エアーの温度は、例えば90℃である。
Moreover, the
このように、核酸溶液320中に気泡106aとして熱エアーを導入することで、一層効率良く核酸溶液320の溶媒を気化させることができる。
In this way, by introducing hot air as the
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係る核酸抽出装置及び核酸抽出ユニット3の構成について、図15及び図16を用いて説明する。図15及び図16は、実施の形態3に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット3の断面図である。図15は、弾性部材81を弾性変形させたときの状態を示しており、図16は、弾性部材81を弾性変形させていないときの状態を示している。なお、核酸抽出ユニット3以外の構成は、上記実施の形態1、2と同様である。
(Embodiment 3)
Next, the configuration of the nucleic acid extraction apparatus and the nucleic
図15及び図16に示すように、本実施の形態における核酸抽出ユニット3は、実施の形態2における核酸抽出ユニット2と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、第1排出口61と、第2排出口62とを備える。
As shown in FIGS. 15 and 16, the nucleic
本実施の形態における核酸抽出ユニット3は、さらに、第2排出口62を開栓又は閉栓するための開閉機構80とを備える。
The nucleic
開閉機構80は、弾性変形することによって第2排出口62を開栓又は閉栓する膜状の弾性部材81と、弾性部材81を弾性変形させるための可動部材82とを有する。
The opening /
弾性部材81は、弾性変形可能な材料によって構成されている。弾性部材81は、例えば、エラストマー等の弾性を有する樹脂材料で構成されており、押圧が付与されると弾性変形し、押圧が付与されなくなると弾性復元力で復元して元の形状に戻る。本実施の形態において、弾性部材81は、平面薄板状で矩形状のゴム膜(弾性膜)であり、例えば、シリコーンゴムによって構成されている。弾性部材81は、高い熱伝導率を有するとよく、高熱伝導性シリコーンゴムを用いるとよい。
The
可動部材82は、例えばソレノイドであり、弾性部材81に近づく方向に移動したり、弾性部材81から遠ざかる方向に移動したりする。可動部材82は、例えば、金属材料によって構成されている。本実施の形態において、可動部材82は、ヒータ70を有する。つまり、可動部材82は、ヒータ機能を有する。可動部材82(ヒータ70)で発生した熱は、弾性部材81を介して滞留部40に伝導させることができる。
The
図15に示すように、弾性部材81によって第2排出口62を閉栓することで、滞留部40に核酸溶液320を滞留させることができる。具体的には、可動部材82を上方に移動させて弾性部材81に押圧を付与して弾性部材81を弾性変形させることで第2排出口62が弾性部材81で閉塞される。つまり、弾性変形させた弾性部材81を第2排出口62に押しつけることで第2排出口62が閉栓される。
As shown in FIG. 15, the
そして、第2排出口62を閉栓させた状態で、可動部材82(ヒータ70)によって滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱する。つまり、第2排出口62を閉栓させた状態では、可動部材82が弾性部材81に接触しているので、可動部材82(ヒータ70)で発生させた熱は、弾性部材81を介して滞留部40に滞留させた核酸溶液320に伝導する。これにより、核酸溶液320を加熱して濃縮することができる。
Then, with the
一方、図16に示すように、濃縮した核酸溶液320は、弾性部材81によって第2排出口62を開栓することで容器10から排出させることができる。具体的には、可動部材82を下方に移動させて弾性部材81を元の平面状態に戻すことで第2排出口62を開放する。つまり、可動部材82を弾性部材81から離すことで第2排出口62を開栓される。これにより、滞留部40の核酸溶液320は、弾性部材81に設けられた貫通孔81aを通って容器10から排出される。
On the other hand, as shown in FIG. 16, the concentrated
以上、本実施の形態における核酸抽出装置によれば、実施の形態1における核酸抽出装置100と同様に、容器10と、第1注入口21と、捕捉部30と、第2注入口22と、滞留部40と、加熱部50と、第1排出口61とを備えている。そして、第1排出口61は、容器10内を減圧する際に容器10内の空気を排気するための排気口を兼ねている。
As described above, according to the nucleic acid extraction device in the present embodiment, as in the nucleic
これにより、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。すなわち、多量の核酸検査試薬を用いなくても、高感度及び高精度で被測定物220の検査を可能とする核酸抽出装置を実現できる。また、核酸抽出装置100の簡素化及び小型化を図ることができる。
Thereby, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, it is possible to realize a nucleic acid extraction apparatus that can inspect the
また、本実施の形態では、第2排出口62の開閉を行うための弾性部材81を弾性変形させるための可動部材82がヒータ70を有しているので、装置構成を一層簡素化することができる。
In this embodiment, since the
さらに、膜状の弾性部材81を介して可動部材82(ヒータ70)を核酸溶液320に近接させているので、核酸溶液320を効率良く加熱することができる。したがって、効率良く核酸溶液320を濃縮することができる。
Furthermore, since the movable member 82 (heater 70) is brought close to the
(実施の形態3の変形例1)
次に、実施の形態3の変形例1に係る核酸抽出装置について、図17及び図18を用いて説明する。図17及び図18は、実施の形態3の変形例1に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット4の断面図である。図17は、弾性部材81Aを弾性変形させたときの状態を示しており、図18は、弾性部材81Aを弾性変形させていないときの状態を示している。なお、核酸抽出ユニット4以外の構成は、上記実施の形態3と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図17及び図18に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット4は、実施の形態3における核酸抽出ユニット3と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、第1排出口61と、第2排出口62と、第2排出口62を開栓又は閉栓するための開閉機構80Aとを備える。
As shown in FIGS. 17 and 18, the nucleic
開閉機構80Aは、弾性変形することによって第2排出口62を開栓又は閉栓する膜状の弾性部材81Aと、弾性部材81を弾性変形させるための可動部材82とを有する。
The opening /
弾性部材81Aは、実施の形態3における弾性部材81と同様に、弾性変形可能な材料によって構成されており、押圧が付与されると弾性変形し、押圧が付与されなくなると弾性復元力で復元して元の形状に戻る。
The
本変形例でも、弾性部材81Aは、平面薄板状で矩形状のゴム膜(弾性膜)であるが、変形例における弾性部材81Aは、加熱部として機能する。弾性部材81Aは、弾性部材81A自身が発熱するヒータであり、例えばシリコーンゴムヒータ等のフィルムヒータである。
Also in this modified example, the
そして、図17に示すように、弾性部材81Aによって第2排出口62を閉栓することで、滞留部40に核酸溶液320を滞留させることができる。具体的には、上記実施の形態3と同様に、可動部材82を上方に移動させて弾性部材81Aに押圧を付与して弾性変形させることで第2排出口62が弾性部材81Aで閉塞される。
Then, as shown in FIG. 17, the
本変形例では、第2排出口62を閉栓させた状態で、弾性部材81Aが発熱することで滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱する。これにより、核酸溶液320を弾性部材81Aによって直接加熱して濃縮することができる。
In the present modification, the
一方、図18に示すように、濃縮した核酸溶液320は、弾性部材81Aによって第2排出口62を開栓することで容器10から排出させることができる。具体的には、上記実施の形態3と同様に、可動部材82を下方に移動させて弾性部材81Aを元の平面状態に戻すことで第2排出口62を開放する。これにより、滞留部40の核酸溶液320は、弾性部材81Aに設けられた貫通孔81aを通って容器10から排出される。
On the other hand, as shown in FIG. 18, the concentrated
以上、本変形例における核酸抽出装置によれば、核酸溶液320に直接触れる弾性部材81Aによって核酸溶液320を加熱することができるので、核酸溶液320を非常に効率良く加熱することができる。しかも、弾性部材81Aが開閉機構80Aとしての開閉部材と加熱部とを兼ねているので、装置構成の簡素化を図ることができる。
As described above, according to the nucleic acid extraction apparatus in the present modification, the
(実施の形態3の変形例2)
次に、実施の形態3の変形例2に係る核酸抽出装置について、図19を用いて説明する。図19は、実施の形態3の変形例2に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット5の断面図である。なお、核酸抽出ユニット5以外の構成は、上記実施の形態3と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図19に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット5は、実施の形態3における核酸抽出ユニット3と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、第1排出口61と、第2排出口62と、開閉機構80とを備える。開閉機構80は、弾性部材81と可動部材82とを有する。また、可動部材82は、ヒータ70を有する。
As shown in FIG. 19, the nucleic
本変形例における核酸抽出ユニット5では、核酸溶液320に含まれる核酸230を検査するための核酸検査試薬を、捕捉部30を通して、濃縮した核酸溶液320に混合している。
In the nucleic
具体的には、図19に示すように、核酸検査試薬容器700から容器10に核酸検査試薬710を注入する。核酸抽出試薬容器300から投入される核酸検査試薬710は、第2注入口22を介して第1容器部11に注入される。具体的には、核酸検査試薬容器700の注入針を第2注入口22(貫通孔)に設けられたゴム栓22aに貫通させて、核酸検査試薬容器700から第1容器部11内に核酸検査試薬710を注入する。第1容器部11内に注入された核酸検査試薬710は、捕捉部30を通過して、滞留部40に滞留している核酸溶液320に混合される。つまり、本変形例では、容器10内で、濃縮された核酸溶液320に核酸検査試薬710を混合している。
Specifically, as shown in FIG. 19, the nucleic
また、核酸検査試薬710を容器10に注入する際、真空ポンプ101によって第1排出口61から容器10内の空気を排気することで容器10内を減圧(微減圧)するとよい。
Further, when the nucleic
以上、本変形例における核酸抽出装置によれば、核酸抽出ユニット5において、濃縮した核酸溶液320に核酸検査試薬710を混合している。これにより、濃縮した核酸溶液320の容積を増やすことができるので、濃縮した核酸溶液320を送液する際に容器10や配管の壁面に付着して、核酸溶液320の液量が損失することを抑制することができる。
As described above, according to the nucleic acid extraction apparatus of the present modification, the nucleic
さらに、本変形例によれば、捕捉部30に核酸230が残っていたとしても、核酸検査試薬710を注入することで、捕捉部30に残った核酸230を捕捉部30に通過させることができる。これにより、捕捉部30に残った核酸230を、核酸検査試薬710と一緒に、濃縮した核酸溶液320に混合させることができる。したがって、核酸溶液320の一層の高濃度化を図ることができる。
Furthermore, according to this modification, even if the
また、本変形例において、図20に示すように、可動部材82により弾性部材81を振動させることで、容器10に注入された核酸検査試薬710と核酸溶液320とを撹拌するとよい。例えば、核酸検査試薬710を容器10に注入した後、可動部材82を小刻みに上下させて弾性部材81を振動させることで、核酸溶液320を機械的に振動撹拌することができる。これにより、特別な撹拌部材を用いることなく、簡単な構成で核酸検査試薬710と核酸溶液320とを容易に撹拌させて混合させることができる。なお、可動部材82の上下運動ではなく、超音波振動等によって弾性部材81を振動させてもよい。
Moreover, in this modification, as shown in FIG. 20, the nucleic
また、核酸溶液320を攪拌する際、図21に示される核酸抽出ユニット6のように、開閉機構80Bの可動部材82Bの内部に、弾性部材81を振動させるための振動棒83を内蔵してもよい。この場合、振動棒83で弾性部材81を振動させているときでも、弾性部材81は可動部材82Bの筒状部分で押さえ付けられている。これにより、弾性部材81を振動させた場合に第2排出口62と弾性部材81との隙間から核酸溶液320が液漏れすることを抑制することができる。
Further, when the
なお、本変形例は、実施の形態3及びその変形例のみならず、実施の形態1、2及びこれらの変形例にも適用することができる。 Note that this modification can be applied not only to the third embodiment and its modifications, but also to the first and second embodiments and these modifications.
また、本変形例において、核酸検査試薬710は、第2注入口22から容器10内に注入したが、これに限るものではなく、第2注入口22以外の別の注入口から容器10内に注入してもよい。このような別の注入口は、容器10の上壁に設けられていてもよいし、容器10の側壁に設けられていてもよい。
In the present modification, the nucleic
(実施の形態3の変形例3)
次に、実施の形態3の変形例3に係る核酸抽出装置について、図22を用いて説明する。図22は、実施の形態3の変形例3に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット7の断面図である。なお、核酸抽出ユニット7以外の構成は、上記実施の形態3と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図22に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット7は、実施の形態3における核酸抽出ユニット3と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、第1排出口61と、第2排出口62と、開閉機構80とを備える。開閉機構80は、弾性部材81と可動部材82とを有する。また、可動部材82は、ヒータ70を有する。
As shown in FIG. 22, the nucleic
本変形例における核酸抽出ユニット7では、さらに、滞留部40に滞留する液体の液量を検出するための液量センサ90を備える。液量センサ90は、例えば光学式センサである。また、液量センサ90は、例えば、滞留部40に滞留する核酸溶液320の液量を測定することができる。
The nucleic
このように、本変形例における核酸抽出ユニット7は、液量センサ90を備えている。これにより、核酸溶液320を加熱する際に、核酸溶液320の濃縮量をセンシングすることができるので、濃縮不足又は過剰濃縮とならないように制御することができる。したがって、加熱による核酸溶液320の濃縮を効率的かつ精度よく行うことができる。
Thus, the nucleic
なお、本変形例は、実施の形態3及びその変形例のみならず、実施の形態1、2及びこれらの変形例にも適用することができる。 Note that this modification can be applied not only to the third embodiment and its modifications, but also to the first and second embodiments and these modifications.
(実施の形態3の変形例4)
次に、実施の形態3の変形例4に係る核酸抽出装置について、図23及び図24を用いて説明する。図23及び図24は、実施の形態4の変形例4に係る核酸抽出装置に用いられる核酸抽出ユニット8の断面図である。図23は、弾性部材81を弾性変形させたときの状態を示しており、図24は、弾性部材81を弾性変形させていないときの状態を示している。なお、核酸抽出ユニット8以外の構成は、上記実施の形態3と同様である。
(
Next, a nucleic acid extraction apparatus according to
図23及び図24に示すように、本変形例における核酸抽出ユニット8は、実施の形態3における核酸抽出ユニット3と同様に、容器10と、第1注入口21と、第2注入口22と、捕捉部30と、滞留部40と、第1排出口61と、第2排出口62と、開閉機構80とを備える。
As shown in FIGS. 23 and 24, the nucleic
そして、本変形例における核酸抽出ユニット8は、検査流路であるマイクロ流路107aが形成された検査チップ107と一体化されている。検査チップ107は、例えば、フローPCRにより核酸増幅を行うためのPCRチップである。
The nucleic
また、本変形例では、容器10に、検体投入カップ200、核酸抽出試薬容器300及び核酸検査試薬容器700が設けられている。さらに、容器10には、攪拌用のスポイド800が設けられている。
Further, in the present modification, the
図23に示すように、本変形例では、上記実施の形態3と同様に、可動部材82を上方に移動させて弾性部材81に押圧を付与して弾性部材81を弾性変形させることで第2排出口62が弾性部材81で閉塞される。また、この状態で、滞留部40に滞留させた核酸溶液320を加熱することで、核酸溶液320を濃縮することができる。
As shown in FIG. 23, in the present modification, as in the third embodiment, the
一方、図24に示すように、上記実施の形態3と同様に、可動部材82を下方に移動させて弾性部材81を元の平面状態に戻すことで第2排出口62が開放される。これにより、滞留部40の核酸溶液320は、弾性部材81に設けられた貫通孔81aを通って容器10から排出され、検査チップ107のマイクロ流路107aに送液される。
On the other hand, as shown in FIG. 24, the
検査チップ107に送液された核酸溶液320は、マイクロ流路107a内で核酸検査試薬と混合されて検査溶液となり、フローPCRによって検査溶液に含まれる核酸230が増幅される。
The
以上、本変形例における核酸抽出装置によれば、実施の形態3と同様の効果を奏することができる。すなわち、第2排出口62の開閉を行うための弾性部材81を弾性変形させるための可動部材82がヒータ70を有しているので、装置構成を簡素化することができる。また、膜状の弾性部材81を介して可動部材82(ヒータ70)を核酸溶液320に近接させることができるので、核酸溶液320を効率良く加熱することができる。
As described above, according to the nucleic acid extraction apparatus in this modification, the same effects as those of the third embodiment can be obtained. That is, since the
また、本変形例では、容器10と検査チップ107とが一体化されているので、検体原液210から被測定物220を捕捉する処理及び捕捉した被測定物220から核酸230を抽出する核酸抽出処理を、各処理ごとに容器に移し替える作業を伴うことなく実施することができる。このとき、弾性部材81によって第2排出口62の開閉を行っているので、容器10での前処理と検査チップ107への核酸溶液320の送液とを連続して行うことができる。したがって、被測定物とは異なる菌等の不純物が検査溶液に混入すること(コンタミ)で検査溶液が汚染されることを抑制することができるとともに、作業時間の短縮化を図ることもできる。また、核酸溶液320を計量する必要がないので、装置構成を簡素化することができる。
Further, in this modification, the
また、核酸抽出試薬310と被測定物220とを核酸抽出反応させる領域はできるだけ体積が小さい方がよい。このため、本変形例では、第1容器部11の容積が小さくなっている。一方、第1容器部11の容積が小さいと、核酸抽出試薬310と被測定物220とを振動で攪拌させることが難しい。そこで、本変形例では、スポイド800によって、捕捉部30上に保持された核酸抽出試薬310に空気を送り込むことで、核酸抽出試薬310を容易に攪拌させることができる。これにより、被測定物220から核酸230を容易に抽出することができる。
Further, it is preferable that the volume of the region where the nucleic
(その他の変形例)
以上、本発明に係る核酸抽出装置100及び核酸抽出方法等について、実施の形態1〜3に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態1〜3に限定されるものではない。
(Other variations)
The nucleic
例えば、上記実施の形態1〜3では、検体原液210は捕捉部30に直接通過させたが、これに限らない。例えば、検体原液210を捕捉部30に通過させる前に、前処理として検体原液210をプレフィルタに通過させてもよい。一例として、検体投入カップ200と第1注入口21との間にプレフィルタを有する配管を挿入すればよい。このように、検体原液210を捕捉部30に通過させる前にプレフィルタに通過させることで、サイズの大きい不要な成分を除去することができる。これにより、検体原液210からの被測定物220の捕捉を効率的に行うことができる。
For example, in the first to third embodiments, the
その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, a form obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art with respect to each embodiment and modification, and any combination of components and functions in the embodiment without departing from the spirit of the present invention Forms to be made are also included in the present invention.
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、2、3、4、5、6、7、8 核酸抽出ユニット
10 容器
21 第1注入口
22 第2注入口
30 捕捉部
31 フィルタ部
32 支持部
40 滞留部
50 加熱部
61 第1排出口
62 第2排出口
80 開閉機構
81 弾性部材
82 可動部材
100 核酸抽出装置
106 ポンプ部
106a 気泡
210 検体原液
220 被測定物
230 核酸
310 核酸抽出試薬
320 核酸溶液
710 核酸検査試薬
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Nucleic
Claims (12)
前記容器内に検体原液を注入するための第1注入口と、
少なくとも一部が前記容器内に配置され、前記第1注入口から注入された前記検体原液に含まれる被測定物をろ過によって捕捉するための捕捉部と、
前記捕捉部で捕捉された前記被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を前記容器内に注入するための第2注入口と、
前記容器内に設けられ、前記被測定物から抽出された核酸を含む核酸溶液が滞留する滞留部と、
前記滞留部に滞留した前記核酸溶液を加熱するための加熱部と、
前記加熱部によって前記核酸溶液を加熱する際に発生する溶媒の蒸気を前記容器から排出するための第1排出口とを備え、
前記第1排出口は、前記容器内を減圧する際に前記容器内の空気を排気するための排気口を兼ねている、
核酸抽出装置。 A container,
A first inlet for injecting a sample stock solution into the container;
A capture unit for capturing at least a part of the sample contained in the sample stock solution injected from the first injection port by filtration, at least part of which is disposed in the container;
A second injection port for injecting a nucleic acid extraction reagent for extracting nucleic acid from the object to be measured captured by the capturing unit into the container;
A retention part provided in the container, in which a nucleic acid solution containing a nucleic acid extracted from the object to be measured is retained;
A heating unit for heating the nucleic acid solution retained in the retention unit;
A first outlet for discharging the vapor of the solvent generated when the nucleic acid solution is heated by the heating unit from the container;
The first discharge port also serves as an exhaust port for exhausting air in the container when the inside of the container is decompressed.
Nucleic acid extraction device.
請求項1に記載の核酸抽出装置。 And a second outlet for discharging the nucleic acid solution from the container.
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1.
前記開閉機構は、弾性変形することによって前記第2排出口を開栓又は閉栓する膜状の弾性部材と、前記弾性部材を弾性変形させるための可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記加熱部を有する、
請求項2に記載の核酸抽出装置。 An opening / closing mechanism for opening or closing the second outlet;
The opening / closing mechanism has a film-like elastic member that opens or closes the second discharge port by elastic deformation, and a movable member for elastically deforming the elastic member,
The movable member includes the heating unit.
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 2.
前記開閉機構は、弾性変形することによって前記第2排出口を開栓又は閉栓する膜状の弾性部材と、前記弾性部材を弾性変形させるための可動部材とを有し、
前記弾性部材は、前記加熱部である、
請求項2に記載の核酸抽出装置。 An opening / closing mechanism for opening or closing the second outlet;
The opening / closing mechanism has a film-like elastic member that opens or closes the second discharge port by elastic deformation, and a movable member for elastically deforming the elastic member,
The elastic member is the heating unit.
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 2.
請求項3又は4に記載の核酸抽出装置。 The nucleic acid test reagent and the nucleic acid solution injected into the container are agitated by vibrating the elastic member by the movable member.
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 3 or 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の核酸抽出装置。 The heating unit includes an induction heater having a magnetic body and a coil that winds the magnetic body.
The nucleic acid extraction apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記加熱部は、前記支持部と熱的に接続されている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の核酸抽出装置。 The capturing unit includes a filter unit for filtering and capturing the object to be measured, and a metal support unit that supports the filter unit,
The heating unit is thermally connected to the support unit.
The nucleic acid extraction apparatus according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の核酸抽出装置。 Having a pump part for introducing bubbles into the nucleic acid solution retained in the retention part,
The nucleic acid extraction apparatus according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の核酸抽出装置。 The bubbles are hot air,
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の核酸抽出装置。 Furthermore, a liquid amount sensor for detecting the liquid amount of the liquid staying in the staying portion is provided.
The nucleic acid extraction apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記容器に核酸抽出試薬を注入して前記捕捉部で捕捉した前記被測定物から核酸を抽出し、
抽出した前記核酸が含まれる核酸溶液を前記捕捉部を通して滞留部に滞留させ、
前記滞留部に滞留する前記核酸溶液を減圧状態下で加熱し、前記核酸溶液の溶媒の蒸気を前記排出口から前記容器の外部に排出して前記核酸溶液を濃縮する、
核酸抽出方法。 The object to be measured is captured by filtration from the sample stock solution by aspirating the sample stock solution injected into the container by depressurizing the inside of the container by exhausting the air in the container from a discharge port provided in the container. Captured in the department,
Injecting a nucleic acid extraction reagent into the container and extracting the nucleic acid from the measurement object captured by the capturing unit,
The nucleic acid solution containing the extracted nucleic acid is retained in the retention part through the capture part,
Heating the nucleic acid solution staying in the staying part under reduced pressure, and concentrating the nucleic acid solution by discharging the vapor of the solvent of the nucleic acid solution from the outlet to the outside of the container;
Nucleic acid extraction method.
請求項11に記載の核酸抽出方法。 A nucleic acid test reagent is mixed with the concentrated nucleic acid solution through the capture unit.
The nucleic acid extraction method according to claim 11.
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- 2016-10-11 JP JP2016200098A patent/JP2018061451A/en active Pending
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