JP2006214956A - Fluorometric analysis system - Google Patents
Fluorometric analysis system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006214956A JP2006214956A JP2005030079A JP2005030079A JP2006214956A JP 2006214956 A JP2006214956 A JP 2006214956A JP 2005030079 A JP2005030079 A JP 2005030079A JP 2005030079 A JP2005030079 A JP 2005030079A JP 2006214956 A JP2006214956 A JP 2006214956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- dna
- light
- light shielding
- flow path
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title abstract description 11
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 42
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 39
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 9
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 3
- 238000001386 capillary affinity electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 2
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 2
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 1
- 208000030453 Drug-Related Side Effects and Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000002264 polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、泳動用プレート内で電気泳動により分離した試料を蛍光検出する蛍光分析装置に関し、特にDNAを蛍光検出するSNPs解析装置に関するものである。 The present invention relates to a fluorescence analyzer for fluorescence detection of a sample separated by electrophoresis in a migration plate, and more particularly to a SNPs analyzer for fluorescence detection of DNA.
一般的な生体試料を考えた場合、大きくはDNA、RNAおよびタンパク質が存在している。そして、近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。 When a general biological sample is considered, DNA, RNA, and protein exist largely. In recent years, with the rapid development of molecular biology, the involvement of genes in various diseases has been understood fairly accurately, and attention has been focused on medical treatments targeting genes.
DNAに関しては、現在SNPs(single nucleotide polymorphismsの略で「1塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における1暗号(1塩基)の違いの総称である。)が注目されている。その理由としては、SNPsの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や副作用をあらかじめ予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じSNPsを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。 With regard to DNA, SNPs (abbreviation of single nucleotide polymorphisms, which is generally translated as “single nucleotide polymorphism” and is a general term for the difference of one code (one base) in a gene) are currently attracting attention. The reason for this is that the classification of SNPs enables us to predict the prevalence of many diseases and the effects and side effects of drugs on each individual in advance. Furthermore, there are absolutely no humans on the planet who have the same SNPs even if they are parents and children. This is because it is considered that the individual can be completely identified because it does not exist.
現在SNPsを調べる方法としては、DNAの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンシング(塩基配列の決定方法)が最も一般的に用いられている。そして、前記シーケンシングを行う方法としては、いくつかの報告があるが、もっとも一般的に行われているのは、ジデオキシシーケンス法(Sanger法)である。なお、シーケンシングは、このSanger法を含め何れの方法においても、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動か、キャピラリー電気泳動によって1塩基の長さの違いを分離・識別する技術が基になって成り立っている。そして、このようなシーケンシングによるSNPsの解析は、ターゲットとする遺伝子を単離した後、増幅・精製し、遺伝子の塩基配列決定法(装置)を用いて、目的遺伝子の塩基配列を読むことによって行うものであるため、実験に膨大な作業量と時間、さらには多大のランニングコストを要し、またその際に使用する塩基配列決定のための自動化装置は、非常に高価で、大きなスペースを占有し、高価な試薬を大量に必要とするという問題を有している。 Currently, as a method for examining SNPs, sequencing (base sequence determination method) in which a DNA base sequence is directly read from the end is most commonly used. There are several reports on the sequencing method, but the most commonly performed method is the dideoxy sequencing method (Sanger method). Sequencing is based on a technique that separates and distinguishes the difference in length of one base by denaturing polyacrylamide gel electrophoresis with high resolution or capillary electrophoresis in any method including the Sanger method. It is established. Then, the analysis of SNPs by such sequencing is performed by isolating the target gene, amplifying and purifying it, and then reading the base sequence of the target gene using a gene base sequence determination method (apparatus). As a result, the experiment requires an enormous amount of work and time, as well as a large running cost, and the automated equipment for determining the base sequence used at that time is very expensive and occupies a large space. However, there is a problem that a large amount of expensive reagents are required.
こうした問題点は、アフィニティキャピラリー電気泳動によってDNAを分離する方法を用いればほぼ解決できる。アフィニティキャピラリー電気泳動は、分子間親和力、とくに生態系における特異的親和力(DNAとそれを相補するDNA、DNAとそのDNAから転写されたRNA、酵素と基質、抗原と抗体の親和力等)を利用して分離に特異性を持たせるものであり、具体的には、キャピラリー管中の泳動溶液に、相互作用する二成分のうちの一方を添加しておき、他方の成分を電気泳動させると、試料混合物中で相互作用する分子種だけが移動速度に変化を生じることに着目して分析を行うものである(例えば、特許文献1参照)。 These problems can be almost solved by using a method for separating DNA by affinity capillary electrophoresis. Affinity capillary electrophoresis uses intermolecular affinity, especially specific affinity in ecosystems (DNA and its complementary DNA, DNA and RNA transcribed from the DNA, enzyme and substrate, antigen and antibody affinity, etc.). Specifically, when one of the two interacting components is added to the electrophoresis solution in the capillary tube and the other component is electrophoresed, the sample is given. The analysis is performed focusing on the fact that only the molecular species that interact in the mixture cause a change in the moving speed (for example, see Patent Document 1).
ここで、従来のアフィニティキャピラリー電気泳動では、塩基配列を特異的に認識するアフィニティ物質として、被検体DNAの塩基配列と相補的関係にある1本鎖DNAを使うが、ポリヌクレオチドを成分とするDNAは負電荷を有しているため、電圧を印加すると、このアフィニティ物質として用いているDNAがキャピラリー外に流出してしまう。これを防ぐため、従来では、アフィニティのために用いるDNAである、前記被検体DNAの塩基配列と相補的関係の1本鎖DNAを、キャピラリー内に固定化している。そして、固定化の方法としては、ビニル化DNAをリニアポリマー化したポリアクリルアミドと共重合し、それをキャピラリー内壁に共有結合的に固定化するものが提案されている。これにより、前記被検体DNAは、アフィニティ物質である固定的オリゴヌクレオチド(DNA)と強く相互作用してキャピラリー内に吸着され、一方ノイズDNAは該固定的オリゴヌクレオチド(DNA)に吸着されずキャピラリー外に流出され、この結果、前記被検体DNAを検出することが可能となる(特許文献1参照)。 Here, in the conventional affinity capillary electrophoresis, single-stranded DNA having a complementary relationship with the base sequence of the sample DNA is used as an affinity substance that specifically recognizes the base sequence. Has a negative charge, so when a voltage is applied, the DNA used as the affinity substance flows out of the capillary. In order to prevent this, conventionally, single-stranded DNA complementary to the base sequence of the sample DNA, which is DNA used for affinity, is immobilized in a capillary. As a method for immobilization, a method is proposed in which vinylated DNA is copolymerized with polyacrylamide obtained by linear polymerization and is covalently immobilized on the inner wall of the capillary. As a result, the analyte DNA interacts strongly with the fixed oligonucleotide (DNA), which is an affinity substance, and is adsorbed in the capillary, while the noise DNA is not adsorbed on the fixed oligonucleotide (DNA) and is outside the capillary. As a result, the analyte DNA can be detected (see Patent Document 1).
しかしながら、この方法では、アフィニティのために用いるDNA(以下:アフィニティDNA)がキャピラリー内壁にしか固定化できないので、アフィニティDNAと試料DNAとの相互作用が壁面近傍に限られ、測定が難しく、且つ測定精度が悪くなるという問題がある。 However, in this method, DNA used for affinity (hereinafter referred to as affinity DNA) can be immobilized only on the inner wall of the capillary, so the interaction between the affinity DNA and the sample DNA is limited to the vicinity of the wall surface, making measurement difficult and measuring. There is a problem that accuracy is deteriorated.
そこで、本出願人は、アフィニティDNAと試料との相互作用が壁面近傍に限られないように、該アフィニティDNAをキャピラリー内で擬似的に固定する方法を開発し、それぞれに電極を配置した第1容器と第2容器間を、リニアポリマーとDNA結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管で連絡し、次いで、このキャピラリー管の緩衝液の中に、該DNA試料に含まれる異常DANに水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用DNAコンジュゲートを充填した後、続いて被検体であるDNA試料を充填し、その後、両電極間に電圧を印加して、キャピラリー管内の被検体DNA試料を電気泳動させることで、該DNA試料を分離する遺伝子診断装置と遺伝子診断方法を提案している(特許文献2参照)。 Therefore, the present applicant has developed a method of immobilizing the affinity DNA in a capillary so that the interaction between the affinity DNA and the sample is not limited to the vicinity of the wall surface, and a first electrode in which an electrode is disposed. A capillary tube filled with a buffer containing a linear polymer and a DNA binding control agent is connected between the container and the second container, and then the abnormal DAN contained in the DNA sample is contained in the buffer solution of the capillary tube. After filling a DNA conjugate for separation consisting of a linear polymer to which a base sequence capable of hydrogen bonding is bound, subsequently, a DNA sample as an analyte is filled, and then a voltage is applied between both electrodes, A genetic diagnostic apparatus and a genetic diagnostic method for separating a DNA sample by electrophoresis of a sample DNA sample have been proposed (see Patent Document 2).
以下、アフィニティDNAをキャピラリー内で擬似的に固定する方法について説明すると、DNAは二本鎖を形成するものと一本鎖を形成するものと存在するが、DNAのもつA,T,C,G4つの塩基は互いにAとT、GとCが結合しペアを形成する性質を有しており、DNAの二本鎖においてもAT,GCで対をなしている。従って、一方のDNAがATCGCGTと配列されている場合、他方のDNAはTAGCGCAという塩基配列をもっている。 Hereinafter, a method for pseudo-immobilizing affinity DNA in a capillary will be described. DNA exists as a double strand and a single strand, but A, T, C, G4 possessed by DNA. Two bases have the property that A and T and G and C bind to each other to form a pair, and even in the double strand of DNA, AT and GC form a pair. Therefore, when one DNA is arranged as ATCGCGGT, the other DNA has a base sequence of TAGCGCA.
DNA試料を分離する分離用DNAコンジュゲートは、前述したようなDNAの相補的関係を利用するために、該分離用DNAコンジュゲートのDNA部分に、DNA試料の異常DNAと相補的関係をもつDNA配列を与えている。例えば、DNA試料の異常DNAのDNA配列がATCGCGTを含み、正常DNAがATCACGTを含む場合、下線で示した部分で異常DNAと正常DNAの塩基が異なっている。このとき、分離用DNAコンジュゲートのDNA部分の配列をTAGCGCAとすると、正常DNAは下線部においてDNAコンジュゲートと相補的ではなくなる。これにより、全体の結合力は異常DNAの方が正常DNAより1塩基分大きくなり、電気泳動時に異常DNAの方が正常DNAより遅延して泳動される。 Since the separation DNA conjugate for separating the DNA sample uses the complementary relationship of DNA as described above, the DNA portion of the separation DNA conjugate has a complementary relationship with the abnormal DNA of the DNA sample. Giving an array. For example, when the DNA sequence of the abnormal DNA of the DNA sample contains ATC G CGT and the normal DNA contains ATC A CGT, the bases of the abnormal DNA and the normal DNA are different in the underlined portions. At this time, if the sequence of the DNA portion of the separating DNA conjugate is TAG C GCA, normal DNA is not complementary to the DNA conjugate in the underlined portion. As a result, the total binding force of the abnormal DNA is one base larger than that of the normal DNA, and the abnormal DNA migrates with a delay from the normal DNA during electrophoresis.
DNA試料は血液などから、細胞を破壊してDNAを抽出し、PCRなどによって目的のDNA配列を含む部分を増幅する。このとき、所定の塩基数にして増幅すると相補的配列を持つDNAコンジュゲートの塩基数も決定できる。 A DNA sample is obtained by destroying cells from blood or the like to extract DNA, and amplifying a portion containing a target DNA sequence by PCR or the like. At this time, when amplification is performed with a predetermined number of bases, the number of bases of a DNA conjugate having a complementary sequence can also be determined.
前述した方法によれば、負に帯電した分離用DNAコンジュゲートとDNA試料とを、電気泳動させる際に、アフィニティDNAと被DNA検体との相互作用が壁面近傍に限られないように擬似的に固定し、そのDNA試料の移動速度差から、該正常DNAと異常DNAとを分離することができ、この結果、SNPsの遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に判別することが可能になる。 According to the above-described method, when the negatively charged DNA conjugate for separation and the DNA sample are electrophoresed, the interaction between the affinity DNA and the DNA sample is simulated so that it is not limited to the vicinity of the wall surface. The normal DNA and the abnormal DNA can be separated from the difference in moving speed of the DNA sample, and as a result, the genetic abnormality of the SNPs can be easily and accurately determined in a short time.
しかし、前述した特許文献2の遺伝子診断装置と診断方法においては、リニアポリマーとDNA結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管に、分離用DNAコンジュゲートとDNA試料とを充填する必要がある。このように、キャピラリー管1本1本に、分離用DNAコンジュゲートとDNA試料を充填するのは面倒な作業であるが、この問題に対しては、特許文献3,4に記載されているように、プラットホームであるプレートに微細な流路を埋設し、該プレートの回転速度を変化させることで、該回転から生じる向心力を変化させて試料を移動させるという方法が提案されている。
However, in the above-described gene diagnosis apparatus and diagnosis method of
ここまでで説明した方法により、DNA試料を分離し、流路と相対的に移動するようにした光学検出部が前記DNA試料の蛍光度を検出することで、SNPsの有無を判定することができる。 By the method described so far, the presence or absence of SNPs can be determined by detecting the fluorescence of the DNA sample by the optical detection unit that separates the DNA sample and moves relative to the flow path. .
特に蛍光度を検出する場合、予め励起光を流路内の蛍光標識されたDNA試料に照射するが、前記のプレートの材料にポリカーボネートやアクリルなどの自家蛍光が大きなものを使用すると、自家蛍光がバックグラウンドノイズとなって正確な検出が出来なくなる。ここで、自家蛍光とは、プレートの材料自体(この場合、ポリカーボネートやアクリル)が励起光を照射された際に発生させる光のことである。 In particular, when detecting fluorescence, excitation light is irradiated to a fluorescently labeled DNA sample in the flow path in advance. If the material of the plate is a material having a large autofluorescence such as polycarbonate or acrylic, the autofluorescence It becomes background noise and cannot be detected accurately. Here, autofluorescence is light generated when the plate material itself (in this case, polycarbonate or acrylic) is irradiated with excitation light.
この自家蛍光の問題を解決するために、特許文献5に示すような技術が提案されている。以下に図7を使用して説明する。図7では、流路の代わりに、泳動用ゲル101にDNA試料が注入されており、前記泳動用ゲル101の周りを自家蛍光の大きな材料で出来たゲルカセット102が覆っている。ゲルカセット102の側面より、励起光107を泳動用ゲル101に照射し、DNA試料を蛍光発光させる。受光側では、光学フィルタ104を透過した蛍光108を受光素子106で検出する構成となっている。また、光源105からの励起光107がゲルカセット102を照射することを防ぐ遮光手段として、光源105とゲルカセット102との間に黒色ウレタンなどの遮光材103が配置されている。この遮光材103により、ゲルカセット101に励起光107を直接照射されることを防ぎ、ゲルカセット102の自家蛍光を抑制することができる。
上記の方法では、励起光107が直接ゲルカセット102に照射されるのを遮光材により遮光することで自家蛍光の問題を解決している。しかし、特許文献3,4に記載されている、プラットホームであるプレートに微細な流路を埋設している構成では、流路から漏れた励起光の一部がプレート内で反射し、迷光となってプレート内を照射する。従って、前記迷光によって励起されたプレートの特定の部位が自家蛍光を発する。
In the above method, the problem of auto-fluorescence is solved by shielding the
ここで、プレート内で反射する励起光の光路は、入射位置やプレートの構造によって全く変わる。例えば、プレート内を進む励起光の光路上に流路やプレートの厚み方向に開けられた穴などの構造物があると、そこで反射する。励起光が照射した部分では自家蛍光が発生するので、励起光を照射する位置や励起光の入射角度によって受光素子106で検出される自家蛍光の強度が大きく異なる。
Here, the optical path of the excitation light reflected in the plate changes completely depending on the incident position and the structure of the plate. For example, if there is a structure such as a channel or a hole opened in the thickness direction of the plate on the optical path of the excitation light traveling in the plate, the structure reflects the structure. Since autofluorescence occurs in the portion irradiated with the excitation light, the intensity of the autofluorescence detected by the
このような迷光による自家蛍光の問題は、先ほどの特許文献5に示した方法でも発生する。
Such a problem of autofluorescence due to stray light also occurs in the method disclosed in
特に、励起光の照射対象が、比較的大きな泳動用ゲルなどではなく、微小な溝で形成された流路などである場合には、照射対象である流路から漏れて迷光になる励起光の強度も大きくなり、それによって発生する自家蛍光の強度も、本来検出するべきDNA試料の蛍光強度と比較して無視できないレベルになる。 In particular, when the excitation light irradiation target is not a relatively large gel for electrophoresis or the like, but a flow path formed by a minute groove, the excitation light that leaks from the irradiation target flow path and becomes stray light. The intensity increases, and the intensity of the autofluorescence generated thereby becomes a level that cannot be ignored compared with the fluorescence intensity of the DNA sample to be originally detected.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、プレート内部で反射し、迷光となった励起光により発生するプレートの自家蛍光を抑え、測定精度を高めた蛍光分析装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fluorescence analyzer that suppresses autofluorescence of a plate that is generated by excitation light reflected inside the plate and becomes stray light, and has improved measurement accuracy. And
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の蛍光分析装置は、プレートに設けた蛍光標識された試料が流れる流路に励起光を照射し試料が発する蛍光を分析する蛍光分析装置において、流路から放射される励起光を遮断する遮光手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve the conventional problem, the fluorescence analyzer according to
また、本発明の請求項2に記載の蛍光分析装置は、遮光手段を流路の周囲に設けたことを特徴とする。
The fluorescence analyzer according to
また、本発明の請求項3に記載の蛍光分析装置は、遮光手段をプレート面に垂直に設けたことを特徴とする。
The fluorescence analyzer according to
また、本発明の請求項4に記載の蛍光分析装置は、遮光手段をプレート面に平行に設けたことを特徴とする。
The fluorescence analyzer according to
また、本発明の請求項5に記載の蛍光分析装置は、遮光手段を流路と一定の間隔をおいて設けたことを特徴とする。
In addition, the fluorescence analyzer according to
また、本発明の請求項6に記載の蛍光分析装置は、遮光手段が黒色の染料を混合したアクリル樹脂であることを特徴とする。
In the fluorescence analyzer according to
本発明の蛍光分析装置によれば、流路から漏れた励起光がプレート内部で反射して迷光とならないように、遮光材をプレート内に配置することにより、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができる。 According to the fluorescence analyzer of the present invention, by arranging the light shielding material in the plate so that the excitation light leaking from the flow path is reflected inside the plate and does not become stray light, it becomes background noise at the time of fluorescence detection. The autofluorescence of the plate can be suppressed, and an accurate analysis can be performed.
以下に、本発明の蛍光分析装置における実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the fluorescence analyzer of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施例における蛍光分析装置の構成を示した図である。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a fluorescence analyzer according to the first embodiment of the present invention.
プレート1には微細な流路2が埋設されている。流路2には予め蛍光標識された試料を含む液体が充填されており、光源4より励起光6が照射されることにより、試料が蛍光発光する。
A
受光側では、試料が発した蛍光7を受光素子5で検出する。プレート1と受光素子5との間には、プレート表面で反射した励起光の成分をカットするための光学フィルタ3が配置されている。
On the light receiving side, the fluorescence 7 emitted from the sample is detected by the
また、光源4はプレート1と相対的に移動可能であり、流路2をなぞるように、励起光のスポットを移動させる。これにより、流路2上の任意位置の蛍光度を検出することができる。
The
次に、図2を用いて、プレート1の詳細な構造について説明する。
Next, the detailed structure of the
図2は、本発明の実施例1におけるプレートの断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the plate according to the first embodiment of the present invention.
プレート21に微小な流路22が埋設されている。カバー23は、プレート21を覆うように貼り付けられて、流路22から試料が漏れ出ないようになっている。また、カバー23は、透明の樹脂で出来ており、励起光25を透過させるようになっている。遮光材24は、流路22を囲むように配置されている。また、遮光材24は、黒色の染料を混合したアクリル樹脂で出来ており、励起光25を透過させないようになっている。
A
励起光25は、流路22を照射し、蛍光26を発生させる。ここで、流路22は遮光材24によって囲まれているので、励起光25は流路22の外に漏れることが無い。したがって、プレート内の迷光は発生しない。
The
以上のように、本実施例1においては、遮光材24が流路22を囲むように配置される構成にすることにより、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができる。
As described above, in the first embodiment, the configuration in which the
なお、遮光材24は、黒色の染料の替わりに、黒色の顔料を混合したアクリル樹脂を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Needless to say, the
なお、遮光材24は、樹脂の替わりに、励起光25を透過させない金属を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
It goes without saying that the same effect can be obtained when the
次に、本発明の第2の実施例における蛍光分析装置について、図3を用いて説明する。なお、プレート以外の装置構成は、図1と同じであるので説明を省略する。 Next, a fluorescence analyzer in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the apparatus configuration other than the plate is the same as that shown in FIG.
図3は、本発明の実施例2におけるプレートの断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a plate according to the second embodiment of the present invention.
実施例1で示した図2の断面図と異なるところは、遮光材34を流路32から一定距離dだけ離れた位置に、プレート31の面と垂直に配置していることである。遮光材34は、実施例1の遮光材24と同じく、黒色の染料を混合したアクリル樹脂で出来ており、励起光35を透過させないようになっている。
The difference from the cross-sectional view of FIG. 2 shown in the first embodiment is that the
これにより、流路32から励起光35がプレート内に漏れても、漏れた励起光37はすぐに遮光材34によって遮光される。したがって、プレート内の迷光は発生しない。なお、一定距離dは、漏れた励起光37の光路長が十分短くなるよう設計されていれば良く、即ち、できるだけ小さいほうが望ましい。もちろん0でも構わない。
Thereby, even if the
以上のように、本実施例2においては、遮光材34を流路32から一定距離dだけ離れた位置に、プレート31の面と垂直に配置することにより、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができる。
As described above, in the second embodiment, the
なお、遮光材34は、黒色の染料の替わりに、黒色の顔料を混合したアクリル樹脂を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Needless to say, the
なお、遮光材34は、樹脂の替わりに、励起光35を透過させない金属を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
It goes without saying that the same effect can be obtained when the
次に、本発明の第3の実施例における蛍光分析装置について、図4及び図5を用いて説明する。なお、プレート以外の装置構成は、図1と同じであるので説明を省略する。 Next, a fluorescence analyzer according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the apparatus configuration other than the plate is the same as that shown in FIG.
図4は、本発明の実施例3におけるプレートの断面図である。実施例1で示した図2の断面図と異なるところは、遮光材44を流路42よりも内部の層にプレート41の面と平行に設けている点である。遮光材44は、実施例1の遮光材24と同じく、黒色の染料を混合したアクリル樹脂で出来ており、励起光45を透過させないようになっている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a plate in Example 3 of the present invention. The difference from the cross-sectional view of FIG. 2 shown in the first embodiment is that a light shielding material 44 is provided in a layer inside the channel 42 in parallel with the surface of the plate 41. The light shielding material 44 is made of an acrylic resin mixed with a black dye, like the
これにより、流路42から励起光がプレート内に漏れても、すぐに遮光材44によって遮光される。 Thereby, even if excitation light leaks from the flow path 42 into the plate, it is immediately shielded by the light shielding material 44.
以上のように、本実施例3においては、遮光材44を流路42よりも内部の層にプレート41と平行に配置することにより、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができる。 As described above, in the third embodiment, the light-shielding material 44 is disposed in a layer inside the flow path 42 in parallel with the plate 41, thereby suppressing the plate auto-fluorescence that becomes the background noise during fluorescence detection. , Accurate analysis can be performed.
なお、遮光材44は、黒色の染料の替わりに、黒色の顔料を混合したアクリル樹脂を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。 Needless to say, the light shielding material 44 can be obtained by using an acrylic resin mixed with a black pigment instead of a black dye.
なお、遮光材44は、樹脂の替わりに、励起光45を透過させない金属を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。 It goes without saying that the same effect can be obtained when the light shielding member 44 is made of a metal that does not transmit the excitation light 45 instead of the resin.
なお、図5に示した断面図のように、プレートのもう片方の面にも流路を埋設した場合でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。 Needless to say, the same effect can be obtained even when the flow path is embedded in the other surface of the plate as shown in the cross-sectional view of FIG.
次に、本発明の第4の実施例における蛍光分析装置について、図6を用いて説明する。なお、プレート以外の装置構成は、図1と同じであるので説明を省略する。 Next, a fluorescence analyzer in the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the apparatus configuration other than the plate is the same as that shown in FIG.
図6は、本発明の実施例4におけるプレートの断面図である。実施例1で示した図2の断面図と異なるところは、流路62とカバー63以外のプレート全体を遮光材64とした点である。遮光材64は、実施例1の遮光材24と同じく、黒色の染料を混合したアクリル樹脂で出来ており、励起光65を透過させないようになっている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a plate according to
これにより、流路62は遮光材64によって囲まれているので、励起光65は流路62の外に漏れることが無い。したがって、プレート内の迷光は発生しない。
Thereby, since the flow path 62 is surrounded by the
以上のように、本実施例4においては、流路62とカバー63以外のプレート全体を遮光材64としたことにより、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができる。
As described above, in the fourth embodiment, the entire plate other than the flow path 62 and the
なお、遮光材64は、黒色の染料の替わりに、黒色の顔料を混合したアクリル樹脂を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Needless to say, the
なお、遮光材64は、樹脂の替わりに、励起光65を透過させない金属を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Needless to say, the
本発明にかかる蛍光分析装置は、蛍光検出時のバックグラウンドノイズとなるプレートの自家蛍光を抑え、精度の良い分析を行うことができるため、SNPs解析装置などの用途にも適用できる。 The fluorescence analysis apparatus according to the present invention can be applied to applications such as a SNP analysis apparatus because it can suppress autofluorescence of the plate, which becomes background noise at the time of fluorescence detection, and perform accurate analysis.
1 プレート
2 流路
3 光学フィルタ
4 光源
5 受光素子
6 励起光
7 蛍光
21,31,41,51 プレート
22,32,42,52,62 流路
23,33,43,53,63 カバー
24,34,44,54,64 遮光材
25,35,45,55,65 励起光
26,36,46,56,66 蛍光
37 流路から漏れた励起光
101 泳動用ゲル
102 ゲルカセット
103 遮光材
104 光学フィルタ
105 光源
106 受光素子
107 励起光
108 蛍光
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6. The fluorescence analyzer according to claim 1, wherein the light shielding means is an acrylic resin mixed with a black dye.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005030079A JP4483608B2 (en) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Fluorescence analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005030079A JP4483608B2 (en) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Fluorescence analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006214956A true JP2006214956A (en) | 2006-08-17 |
JP4483608B2 JP4483608B2 (en) | 2010-06-16 |
Family
ID=36978300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005030079A Expired - Fee Related JP4483608B2 (en) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Fluorescence analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4483608B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014010706A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Flow cell for biomaterial analysis and biomaterial analysis device |
WO2015015913A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Flow cell for nucleic acid analysis and nucleic acid analyzer |
EP3104167A4 (en) * | 2014-02-04 | 2017-01-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sample detection plate, and fluorescence detection system and fluorescence detection method using same |
WO2023085913A1 (en) * | 2021-11-11 | 2023-05-19 | Beltran Ramirez Jesus Raul | Apparatus for reading biological samples |
-
2005
- 2005-02-07 JP JP2005030079A patent/JP4483608B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014020832A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Hitachi High-Technologies Corp | Flow cell for biological substance analysis and biological substance analysis device |
GB2518319A (en) * | 2012-07-13 | 2015-03-18 | Hitachi High Tech Corp | Flow cell for biomaterial analysis and Biomaterial analysis device |
CN104428656A (en) * | 2012-07-13 | 2015-03-18 | 株式会社日立高新技术 | Flow cell for biomaterial analysis and biomaterial analysis device |
US20150176070A1 (en) * | 2012-07-13 | 2015-06-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Flow cell for biomaterial analysis and biomaterial analysis device |
WO2014010706A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Flow cell for biomaterial analysis and biomaterial analysis device |
US10112195B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-10-30 | Hitachi High-Technologies Corporation | Flow cell for nucleic acid analysis and nucleic acid analyzer |
WO2015015913A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Flow cell for nucleic acid analysis and nucleic acid analyzer |
JPWO2015015913A1 (en) * | 2013-07-31 | 2017-03-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Nucleic acid analysis flow cell and nucleic acid analyzer |
GB2558169A (en) * | 2013-07-31 | 2018-07-11 | Hitachi High Tech Corp | Flow cell for nucleic acid analysis and nucleic acid analyzer |
GB2558169B (en) * | 2013-07-31 | 2019-10-23 | Hitachi High Tech Corp | Flow cell for nucleic acid analysis and nucleic acid analyzer |
EP3104167A4 (en) * | 2014-02-04 | 2017-01-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sample detection plate, and fluorescence detection system and fluorescence detection method using same |
US10101272B2 (en) | 2014-02-04 | 2018-10-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sample detection plate, and fluorescence detection system and fluorescence detection method using same |
WO2023085913A1 (en) * | 2021-11-11 | 2023-05-19 | Beltran Ramirez Jesus Raul | Apparatus for reading biological samples |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4483608B2 (en) | 2010-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6968544B2 (en) | Background lowering agents and their use | |
CN105004596B (en) | Instrument and method for the sample preparation of integration, reaction and detection | |
CN102439460B (en) | Multi-directional microfluidic devices and methods | |
US20240353403A1 (en) | Electrophoretic Bar Code Assay Devices and Methods for Making and Using the Same | |
US9766206B2 (en) | Apparatus, systems, and methods for capillary electrophoresis | |
JP6130306B2 (en) | Rapid quantification of biomolecules and methods in selectively functionalized nanofluidic biosensors | |
CN104040358A (en) | Microfluidic devices and methods for assaying a fluid sample using the same | |
Guihen | Recent advances in miniaturization—The role of microchip electrophoresis in clinical analysis | |
CN105473996A (en) | Automated blotting using sliding devices | |
Slouka et al. | Integrated, DC voltage-driven nucleic acid diagnostic platform for real sample analysis: Detection of oral cancer | |
JPWO2005064339A1 (en) | Biological sample discrimination device, biological sample discrimination method, and biological sample discrimination plate | |
CN105849563A (en) | Microfluidic assay devices and methods for making and using the same | |
JP4483608B2 (en) | Fluorescence analyzer | |
JP2006078414A (en) | Plate for examination | |
JP4972295B2 (en) | Immunoassay method and biochip | |
Bernacka‐Wojcik et al. | Single nucleotide polymorphism detection using gold nanoprobes and bio‐microfluidic platform with embedded microlenses | |
WO2006062149A1 (en) | Plate for biological sample analysis | |
JP2006266978A (en) | Plate for determining biosample | |
JP2006292408A (en) | Plate for biological sample discrimination | |
EP3021968B1 (en) | Method and device for bioassays | |
WO2017188401A1 (en) | Reaction container and biochemical analysis method | |
US10166540B2 (en) | Gas evacuation system for nanofluidic biosensor | |
JP2005331365A (en) | Dna diagnosing apparatus and dna discriminating method | |
JP2012147679A (en) | Reagent for quantiative pcr and quantitative pcr method | |
JP2006242612A (en) | Plate for discriminating biological sample |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071210 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080115 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100202 |
|
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: 20100302 |
|
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: 20100315 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4483608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |