JP6004486B2 - マイクロ流体装置を活用した核酸増幅方法 - Google Patents
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Description
(i)入口からの気体吐出によって試料プラグ液を送液させる場合、連続蛇行状のマイクロ流路は高い内圧上昇が発生するため、蛇行状流路の入口付近、中央付近、出口付近は流速が著しく異なる。そのため、蒸気圧差による流体制御を効果的に作用させるには、煩雑な流体制御法が必要になること。
(ii)出口からの気体吸引によって試料プラグ液を送液させる場合、マイクロ流路内の高い蒸気圧は、出口からの吸引による減圧によって解放されるため、マイクロ流路内の蒸気圧差は薄れること。
(iii)蒸気圧差の効果は、装置に接しているヒーターブロックのPID制御のバラつきと、装置とヒーター接触面の熱伝導の不均一さによる影響を大きく受けること。
(iv)1サイクル分或はそれ以上隔てられた状態で、セグメントフロー方式により複数の試料プラグ液を送液する場合、蒸気圧差が発生しているマイクロ流路内を、其々の試料プラグ液の流体制御を実現しながら送液し続けることは、技術的に極めて困難であること、の問題があった。
項1. PCR反応を行うことができる蛇行流路、前記蛇行流路の片側のループ部に対応する熱変性温度帯と反対側のループ部に対応するアニーリング温度帯、アニーリング温度帯と熱変性温度帯との間の伸長温度帯、さらに前記熱変性温度帯、伸長温度帯及びアニーリング温度帯を形成できるヒーターを備えた核酸増幅装置であって、前記蛇行流路は伸長部、熱変性部、冷却部及びアニーリング部から構成され、流路断面積は、伸長部<冷却部<熱変性部≦アニーリング部であり、熱変性部は熱変性温度帯に配置され、伸長部と冷却部は伸長温度帯に配置され、アニーリング部はアニーリング温度帯に配置されている核酸増幅装置。
項2. 熱変性温度帯に配置された熱変性部の伸長部側の端部が、伸長部と同じ流路断面積を有する、項1に記載の核酸増幅装置。
項3. 蛇行流路の入口にPCR反応液の吐出用ポンプを接続し、蛇行流路の出口にPCR反応液の吸引用ポンプを接続してなる、請求項1又は2に記載の核酸増幅装置。
項4. ヒーターがステンレス製の平板状ヒーターであり、蛇行流路を有する平板状PCR用マイクロ流体基板を平板状ヒーターとマグネットにより挟持し、ヒーターと基板の安定な接触を磁力により確保する、項1〜3のいずれかに記載の核酸増幅装置。
項5. 項1〜4のいずれかに記載の核酸増幅装置の蛇行流路にPCR試料液を供給してPCR反応を行う核酸増幅方法において、PCR試料液は気体に挟まれた試料プラグの形状でポンプにより蛇行流路内に送液され、気体によりPCRの1サイクル分或いはそれ以上隔てられた状態で前記蛇行流路内に供給されることを特徴とする、核酸増幅方法。
項6. 複数の試料プラグは、伸長部、熱変性部、冷却部及びアニーリング部からなる群から選ばれる同じ流路に位置するように蛇行流路内に送液される、項5に記載の核酸増幅方法。
なお、PCRの試料液としては、PCRの標準的なキットを利用することができる。核酸の増幅反応(PCR)は、リアルタイムPCR法、RT-PCR法などを利用することができる。
Claims (6)
- PCR反応を行うことができる蛇行流路、前記蛇行流路の片側のループ部に対応する熱変性温度帯と反対側のループ部に対応するアニーリング温度帯、アニーリング温度帯と熱変性温度帯との間の伸長温度帯、さらに前記熱変性温度帯、伸長温度帯及びアニーリング温度帯を形成できるヒーターを備えた核酸増幅装置であって、前記蛇行流路は伸長部、熱変性部、冷却部及びアニーリング部から構成され、流路断面積は、伸長部<冷却部<熱変性部≦アニーリング部であり、熱変性部は熱変性温度帯に配置され、伸長部と冷却部は伸長温度帯に配置され、アニーリング部はアニーリング温度帯に配置されている核酸増幅装置。
- 熱変性温度帯に配置された熱変性部の伸長部側の端部が、伸長部と同じ流路断面積を有する、請求項1に記載の核酸増幅装置。
- 蛇行流路の入口にPCR反応液の吐出用ポンプを接続し、蛇行流路の出口にPCR反応液の吸引用ポンプを接続してなる、請求項1又は2に記載の核酸増幅装置。
- ヒーターがステンレス製の平板状ヒーターであり、蛇行流路を有する平板状PCR用マイクロ流体基板を平板状ヒーターとマグネットにより挟持し、ヒーターと基板の安定な接触を磁力により確保する、請求項1〜3のいずれかに記載の核酸増幅装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の核酸増幅装置の蛇行流路にPCR試料液を供給してPCR反応を行う核酸増幅方法において、PCR試料液は気体に挟まれた試料プラグの形状でポンプにより蛇行流路内に送液され、気体によりPCRの1サイクル分或いはそれ以上隔てられた状態で前記蛇行流路内に供給されることを特徴とする、核酸増幅方法。
- 複数の試料プラグは、伸長部、熱変性部、冷却部及びアニーリング部からなる群から選ばれる同じ流路に位置するように蛇行流路内に送液される、請求項5に記載の核酸増幅方法。
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