生物体试料分析装置、生物体试料分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种生物体试料分析装置，用于提高分析结果的准确性，降低试剂成本，缩短所需时间。本发明专利技术的生物体试料分析装置将通过测量生物体试料而获取到的第一测量数据与通过测量基准试料而获取到的第二测量数据进行比较，在两者之间的差分超过阈值的情况下，判定需要在重新测量所述生物体试料之前重新测量所述基准试料来重新获取基准值(参见图3A)。图3A)。图3A)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物体试料分析装置、生物体试料分析方法


[0001]本专利技术涉及一种使用电泳来分析生物体试料的生物体试料分析装置。

技术介绍

[0002]使用了电泳的DNA分析包括片段分析和序列分析等。片段分析中，可以举出个人鉴定、MSI(Micro Satellite Instability：微卫星不稳定性)分析、MLPA(Multiplex Ligation
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dependent Probe Amplification：多重连接探针扩增技术)等。这里，以个人鉴定为例进行说明，但本专利不一定是专门针对个人鉴定的专利技术，也可以应用于其他片段分析示例。目前，通过脱氧核糖核酸(DNA)多态性分析进行的DNA鉴定以犯罪调查和血缘关系判定等为目的，正在广泛实施。同一种生物的DNA基本具有相似的碱基序列，但在一部分部位具有不同的碱基序列。像这样在个体间发现DNA上的碱基序列的多样性被称为DNA多态性，并与基因水平上的个体差异的形成有关。
[0003]DNA多态性的形态之一有短串联重复序列(Short Tandem Repeat)(STR)或微卫星。所谓STR，是指2碱基到7碱基长左右的短排列反复数次到数十次的特征性排列模式，已知该重复次数因个体而异。将对STR在特定基因位点上的重复次数的组合进行分析称为STR分析。
[0004]在以犯罪调查等为目的DNA鉴定中，STR的重复次数的组合使用了利用在个体间不同性质的STR分析。该STR重复次数的差异是由于等位基因(对偶基因，Allele)的不同而出现的，所以以后将各个DNA标记中的STR的重复次数记为等位基因。
[0005]为了提取一定量用作DNA标记的STR部位的DNA，实施了PCR(Polymerase Chain Reaction：聚合酶链反应)。PCR是通过在目标DNA的两端指定被称为引物序列的一定的碱基序列，从而只重复扩增夹在引物序列之间的DNA片段，获取一定量的目标DNA样本的技术。
[0006]实施电泳以测量通过PCR得到的目标DNA片段的片段长度。电泳是利用了根据DNA片段的长度，在带电的电泳通道中的泳动速度不同，越长的DNA片段则泳动速度越小这一点的DNA片段分离方法。作为电泳的方法，近年来使用毛细管作为电泳通道的毛细管电泳被广泛使用。
[0007]在毛细管电泳中，在被称为毛细管的细管中填充凝胶等电泳介质，使样本的DNA片段在该毛细管内泳动。然后，通过测量样本在完成泳动一定距离(通常是毛细管的一端到一端)所需的时间，研究DNA片段长度。各个样本、即各个DNA片段都由荧光色素标记，通过放置在毛细管终端部的光学检测器，检测进行了电泳的样本的荧光信号。
[0008]通过PCR进行扩增的未知样本的DNA片段中，在进行电泳时混合有用不同于扩增后的DNA片段的荧光色素标记的尺寸标准。尺寸标准是含有已知的碱基长度的DNA片段的试剂，在注入期间以及多个毛细管的情况下，为了校正毛细管间的迁移率之差，作为碱基长度的指标来使用。
[0009]但是，即使是相同的碱基长度的DNA片段，如果用不同的荧光色素标记，则严格来说迁移率是不同的。由此，仅凭尺寸标准的信息无法准确地计算出用不同色素标记的DNA片
段的迁移率。因此，如以非专利文献1的第28页为代表的试剂盒协议所记载的那样，为了更准确地分析，建议以规定的频度使称为等位基因分型标准物(Allelic ladder)的试剂进行电泳。等位基因分型标准物是用与未知样本相同的荧光色素标记的含有出现频度较高的等位基因的试剂，作为用于确定每个色素的迁移率的校正系数的参照数据来使用。基于这个等位基因分型标准物的参照数据，决定校正系数，在未知样本的数据中校正迁移率，分析DNA片段的碱基长度。
[0010]以下专利文献1记载了一种关于毛细管凝胶阵列的设定方法和分析方法的技术，该设定方法和分析方法为了确保结果的准确性，通过监视相当于等位基因分型标准物的标准品的结果来监视阵列性能。在该文献中，系统根据之前运行的电泳结果，来判断适用于等位基因分型标准物的电泳的阵列，从而保证了作为参照数据的等位基因分型标准物的准确性。现有技术文献专利文献
[0011][专利文献1]：US2004/0197925非专利文献
[0012][非专利文献1]：Global Filer Express PCR Amplification Kit USER GUIDE(Publication Number4477672,Revision E)

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0013]DNA片段的迁移率根据装置内温度、装置外环境的温度、压力、试剂的pH、试剂的劣化程度、运行参数(电压和电泳部温度等)等较大地变化。DNA片段的迁移率的变化量根据被标记的荧光色素的种类和碱基长度的不同而不同。因此，即使在非专利文献1第28页规定的注入次数内，如这些条件从使等位基因分型标准物(参照数据)电泳时开始发生变化，则尺寸标准与DNA片段(用不同于尺寸标准的荧光色素进行标记)之间的相对速度会发生变化。由此，可能给色素间校正带来影响，导致错误的分析结果。或者，即使超过了非专利文献1第28页规定的注入次数，在上述条件没有变化的情况下，尽管实际上不需要重新获取参照数据，也必须使等位基因分型标准物电泳来重新获取参照数据。由此，不必要地增大了试剂成本，此外由于所需时间增加，系统的吞吐量也会降低。
[0014]在专利文献1中，系统自动选择适合于使等位基因分型标准物电泳的阵列。但是该文献记载的技术的目的并不是判断是否应该通过使等位基因分型标准物电泳来重新获取参照数据。
[0015]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种生物体试料分析装置，其提高分析结果的准确性，降低试剂成本，缩短所需时间。用于解决技术问题的技术手段
[0016]本专利技术的生物体试料分析装置将通过测量生物体试料而获取到的第一测量数据与通过测量基准试料而获取到的第二测量数据进行比较，在两者之间的差分超过阈值的情况下，判定需要在重新测量所述生物体试料之前重新测量所述基准试料来重新获取基准值。
专利技术效果
[0017]根据本专利技术的生物体试料分析装置，基于通过实际测量生物体试料而获取到的测量数据，判断是否需要重新测量基准试料(例如等位基因分型标准物)，因此提高了分析结果的准确性。此外，通过抑制不必要地重新测量基准试料，能实现降低试剂成本和系统的吞吐量增大。
附图说明
[0018]图1是示出了实施方式1的生物体试料分析装置100的结构图。图2是说明生物体试料分析装置100的动作顺序的流程图。图3A是在S202中获取的实际样本数据中的荧光强度波形的示例。图3B是参照数据中的荧光强度波形的示例。图4是例示d 31
的差分和DNA片断长度的标准偏差之间的关系的图表。图5是实施方式2的实际样本数据中的荧光强度波形的示例。图6是表示聚合物在容易劣化的30℃环境下进行16次电泳时d 51
、d 52
、d
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物体试料分析装置，利用电泳来分析生物体试料，其特征在于，包括：测量部，该测量部用于在使含有所述生物体试料的样本进行电泳的同时测量所述生物体试料；以及运算部，该运算部生成记载了所述测量部的测量结果的测量数据，所述运算部生成第一测量数据，该第一测量数据记载了通过在使含有所述生物体试料的第一样本进行电泳的同时测量所述第一样本从而获取的测量结果，所述运算部生成第二测量数据，该第二测量数据记载了通过在使含有作为用于量化所述生物体试料的基准的基准试料的第二样本进行电泳的同时测量所述第二样本从而获取的测量结果，所述运算部通过将所述第一测量数据和所述第二测量数据之间的差分与阈值进行比较，从而判定是否需要在重新测量所述生物体试料之前通过重新测量所述第二样本来重新获取用于量化所述生物体试料的基准值。2.如权利要求1所述的生物体试料分析装置，其特征在于，所述运算部使用第一对应关系数据来量化在所述第一样本中包含的所述生物体试料，该第一对应关系数据记载了所述第一测量数据所记载的第一数据值与所述第一数据值所表示的测量结果之间的第一对应关系，所述运算部使用第二对应关系数据来量化在所述第二样本中包含的所述基准试料，该第二对应关系数据记载了所述第二测量数据所记载的第二数据值与所述第二数据值所表示的测量结果之间的第二对应关系，所述运算部使用量化在所述第一样本中包含的所述生物体试料的结果与量化在所述第二样本中包含的所述基准试料的结果相差的量来计算所述差分。3.如权利要求1所述的生物体试料分析装置，其特征在于，所述第一样本和所述第二样本都包括由所述测量部获取的测量值为已知的第一标准物质，所述第一测量数据记载了通过在使所述第一样本电泳的同时进行测量从而获取的第一荧光强度波形，所述第二测量数据记载了通过在使所述第二样本电泳的同时进行测量从而获取的第二荧光强度波形，所述运算部计算在所述第一荧光强度波形中表示所述生物体试料的波形和在所述第一荧光强度波形中表示所述第一标准物质的波形之间的第一距离，所述运算部计算在所述第二荧光强度波形中表示所述基准试料的波形和在所述第二荧光强度波形中表示所述第一标准物质的波形之间的第二距离，所述运算部计算所述第一距离和所述第二距离之间的距离差来作为所述差分。4.如权利要求3所述的生物体试料分析装置，其特征在于，所述生物体试料是DNA样本，所述第二样本是等位基因分型标准物，所述第一标准物质是尺寸标准，该尺寸标准具有作为用于测量DNA片段长度的基准尺寸的已知尺寸，所述运算部使用所述第一测量数据来计算所述生物体试料的DNA片段长度。
5.如权利要求1所述的生物体试料分析装置，其特征在于，当所述差分超过所述阈值时，所述运算部输出该意思的警报。6.如权利要求1所述的生物体试料分析装置，其特征在于，所述运算部对所述测量部施加使用限制，使得在所述差分超过所述阈值时，所述运算部无法重新测量所述生物体试料，直到通过重新测量所述第二样本从而重新获取用于量化所述生物体试料的基准值为止。7.如权利要求1所述的生物体试料分析装置，其特征在于，所述第一样本和所述第二样本都包括由所述测量部获取的测量值为已知的第一标准物质和第二标准物质，所述第一测量数据记载了通过在使所述第一样本电泳的同时进行测量从而获取的第一荧光强度波形，所述第二测量数据记载了通过在使所述第二样本电泳的同时进行测量从而获取的第二荧光强度波形，所述运算部计算在所述第一荧光强度波形中表示所述生物体试料的波形和在所述第一荧光强度波形中表示所述第一标准物质的波形之间的第一距离，并且计算在所述第一荧光强度波形中表示所述生物体试料的波形和在所述第一荧光强度波形中表示所述第二标准物质的波形之间的第二距离，所述运算部计算在所述第二荧光强度波形中表示所述基准试料的波形和在所述第二荧光强度波形中表示所述第一标准物质的波形之间的第三距离，并且计算在所述第二荧光强度波形中表示所述基准试料的波形和在所述第二荧光强度波形中表示所述第二标准物质的波形之间的第四距离，所述运算部计算所述第一距离和所述第二距离之间的第一比率与所述第三距离和所述第四距离之间的第二比率相比较相差的量来作为所述差分，或者所述运算部计算所述第一距离和所述第二距离之间的第一差分与所述第三距离和所述第四距离之间的第二差分相比较相差的量来作为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野惠佳，藤冈满，横山徹，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：