核酸扩增装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供进行核酸扩增反应的核酸扩增装置，其至少具备多个进行所述核酸扩增反应的孔、设置于每个所述孔的加热部件、可以以指定波长的激发光照射全部所述多个孔的光学装置、和设置于每个所述孔的荧光检测部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核酸扩增装置。具体地，本专利技术涉及用于基因表达分析、 传染病筛查或SNP分析等基因分析的核酸扩增装置等。
技术介绍
近年来，以DNA芯片或DNA微阵列为代表的杂交检测技术的实用 化进展迅速。DNA芯片是将多种.多个DNA探针集中固定在基片表面。 使用该DNA芯片检测其基片表面的杂交，可以综合地分析细胞、组织 等中的基因表达等。由该微阵列获得的数据通过进行PCR (聚合酶链反应)等核酸扩增 反应来验证。这已成为痕量核酸定量分析的标准方法。除PCR方法外， 用于痕量核酸定量分析的核酸扩增技术还可采用其它方法，这里作为一 个例子，对实时PCR方法进行说明。实时PCR方法通过连续进行"热变性—与引物进行退火—聚合酶延 伸反应"的扩增循环，可以对DNA等进行数十万倍的扩增。该方法通 过实时监测如此获得的P C R扩增产物，可以进行前述的微量核酸定量分 析。在该实时PCR方法中，使用将热循环仪和荧光分光光度计一体化的 专用装置等对所述PCR扩增产物进行实时监测。以下，对该实时PCR的4全测方法进行说明。首先，可以列举出使用SYBR(注册商标)Green I的插入剂 (intercalator)法。在插入剂法中，使用插入剂，其与双链DNA结合会发 出焚光。使该插入剂与PCR反应过程中生成的双链DNA结合，以激发光照射之，可以发出荧光。通过检测该突光强度可以监测PCR扩增产物的生成量。插入剂法无需设计、合成靶标特异性的荧光标记探针，可以 简便地应用于各种靶标的测定。此外，在希望加以区分地检测结构相似的序列时，或者在诸如SNP 分型的情况中需要多重检观'Kmultiplex detection)时，可以釆用探针法。 作为探针法，可以列举出例如TaqMan(注册商标)探针法，该方法将5， 末端用荧光物质修饰、3'末端用猝灭物质修饰的寡核苷酸用作探针II。TaqMan探针在退火步骤与模板DNA特异地杂交，而因为在探针上 存在上述猝灭物质，所以即使以激发光进行照射也会因消光而不发出荧 光。但是，在延伸反应阶段，由于T叫DNA聚合酶具有5， — 3'外切核 酸酶活性，与模板DNA杂交的TaqMan探针被分解。这样，上述荧光 物质从探针上游离出来，猝灭物质的抑制作用被解除，因而可以发出荧 光。通过检测该荧光强度可以监测PCR扩增产物的生成量。下面，较为详细地说明采用实时PCR通过上述方法等定量分析基因 表达量的程序。首先，将浓度已知的标准样品进行剃度稀释后作为模板 进行PCR,得到扩增产物达到指定量所需的循环数(threshold cycle, Ct 值)。以该Ct值为横坐标、初始DNA量为纵坐标作图，制作标准曲线。 基于此，对未知浓度的样品在相同的条件下进行PCR反应，得到Ct值。 由该Ct值和上述标准曲线来确定样品中目标DNA的量。作为与此相关的技术，专利文献l、专利文献2中公开了与扩增反 应时的温度控制等相关的技术。专利文献1:特表2003-525617号7>净艮专利文献2:特表2001-136954号公报
技术实现思路
本领域希望使用核酸扩增装置来高精度地分析目标核酸的量。为此， 有必要使样品(基因)的扩增率保持恒定。因此，本专利技术的主要目的是提供可 以高精度地控制基因的扩增率的核酸扩增装置。首先，本专利技术提供进行核酸扩增反应的核酸扩增装置，其至少具备， 多个进行所述核酸扩增反应的孔，为每个孔设置的加热部件，以指定波 长的激发光照射所有孔的光学装置，和为每个孔设置的荧光检测部件。因为每个孔均具备加热部件和荧光检测部件，所以可以独立地控制各孔 内的反应。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其中的核酸扩增反应至少使用PCR方法进行。在PCR方法中通过指定的温度循环来进行核酸扩增， 而本专利技术的核酸扩增装置可以独立地且高精度地控制在各孔中进行的 温度循环，因此可以进行高精度的分析。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其中的核酸扩增反应在等温 条件下进行。当作为所谓等温核酸扩增装置来使用时，通过进行各孔的 温度控制，可以统一各孔核酸扩增反应的扩增率。其结果，虽然是等温 扩增方法，仍可以进行高精度分析。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，该装置通过对应于各个孔的 加热部件独立地控制所述孔的加热温度和加热时间。通过所述加热部件 独立地控制每个所述孔的加热温度和加热时间，可以高精度地控制所述 孔内的扩增反应等。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其中的加热部件由薄膜晶体 管形成、并具有通断控制(switch control)。利用薄膜晶体管的通断 (switching),可以独立地进行各孔的温度控制。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其中的加热部件由发热电阻 (heat generation resistor)形成、并受薄膜晶体管的通断控制。利用薄膜晶 体管的通断，通过控制流过发热电阻的电流值等，可以独立地进行各孔 的温度控制。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其具备用于恒温控制的佩尔 捷元件。使用佩尔捷元件，可以容易地进行所述孔内的温度控制。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其至少具备上文所述的光 学装置，发出指定波长的激发光的光源，以及将所述激发光导入所有孔 的导光板。这样就可以将激发光由光源导入所有孔。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其还具备，位于所述孔和所 述荧光检测部件之间的、能透过指定波长的光的滤膜。通过设置所述滤 膜，可以有效地采集检测到的荧光。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其还具备，位于所述孔和所 述导光板之间的、能透过指定波长的光的滤膜。通过设置所述滤膜，可以有效地釆集照射到各孔中的激发光。此外，本专利技术提供一种核酸扩增装置，其中的光源为发光二极管。 使用发光二极管作为光源，可以简便地获得不包含不必要的紫外线、红 外线等的光。根据本专利技术的核酸扩增装置，可以综合地高精度分析基因表达量。 附图说明图1本专利技术的核酸扩增装置的第一实施方式的侧视图。图2本专利技术的核酸扩增装置的第二实施方式的侧视图。本专利技术的具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的方法的实施方式进行说明。而且，附图 所示的实施方式仅是本专利技术的优选实施方式，并非据此对本专利技术进行狹 义的解释。图1为本专利技术的核酸扩增装置的第一实施方式的侧视图。而且，在 下面使用的附图中，为了方便进行说明，在装置构成等方面做了简化显示。图1中的符号1表示本专利技术的核酸扩增装置。该核酸扩增装置1的 尺寸和层结构可以^见目的而适宜地选择，可以在本专利技术目的的范围内对 核酸扩增装置1的构造进行设计和变化。核酸扩增装置1的配置具体举例说明如下。核酸扩增装置1具备反应基片11、加热部件12、佩尔捷元件(Peltier element) 13、光源14、导光 寺反15、荧光4全测部件16、滤膜17和测量基片18,其中，加热部件12对 所述反应基片ll进行加热，导光板15向所述反应基片ll导入激发光， 荧光检测部件16检测荧光，滤膜17仅透过指定波长的光。反应基片11具备多个孔(反应区)A1，在孔A1内进行指定反应。在 本专利技术中，对于孔Al的形状没有特别限定，可以选择合适的形状和容 量。对孔Al的容量没有特别限定，其优选为微空间，具体优选其容量 在lpL以下。这样的微空间可以保证孔Al中必要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
进行核酸扩增反应的核酸扩增装置，其至少具备：　　　　多个进行所述核酸扩增反应的孔，　　　　设置于每个所述孔的加热部件，　　　　以指定波长的激发光照射全部所述多个孔的光学装置，和　　　　设置于每个所述孔的荧光检测部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瀬川雄司，世取山翼，安田章夫，岸井典之，盐野真由美，山本拓郎，阿部友照，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]