小型基因分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种小型基因分析装置。该试剂成套件，其特征在于，具有作为一体的：具备第一液体导出部，容纳第一液体的第一槽；具备第二液体导出部，容纳第二液体的第二槽；具备第三液体导出部，容纳第三液体的第三槽；具备第四液体导出部，容纳第四液体的第四槽；所述第一～第四液体导出部的端部实质上配置在对称的位置上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核酸分析装置。更具体地说，涉及可进行基因排序分析、基因多型分析 及基因变异分析的装置。
技术介绍
在确定DNA碱基排列顺序时广泛地使用采用了电泳及萤光检测的方法。这种方法 首先制作了许多用以进行排序分析的DNA片段的复制品。以DNA的5’末端为起点制作各 种长度的萤光标记片段。另外，根据这些DNA片段的3’末端的碱基种类预先附加波长不同 的萤光标记。利用凝胶电泳识别一个碱基之差的长度不同，分别检测各片段组所发出的光。 根据发光波长的颜色便可知道测定中的DNA片段组的DNA末端的碱基种类。由于DNA从短 的片段组起依次通过萤光检测部，因而，通过测定萤光颜色便可以知道从短的DNA起依次 的末端碱基种类。由此确定排序。这种萤光式DNA测序器广泛地普及，并在人体基因组分 析中非常活跃。另一方面，如2003年宣言那样，人体基因组排序分析已经完成，进入了将排 序信息有效应用到医疗及各种产业的时代。因此，已没有必要对整个长的DNA进行分析，而 只要知道作为目标的短的DNA排序往往已经足够了。对于这种DNA排序分析需要简便的方 法及装置。在作为满足这样的要求的方法而产生的技术中，有以热测序为代表的利用阶段化 学反应确定排序的方法(例如专利文献1-国际公开第98/13523号文件，专利文献2-国 际公开第98/28440号文件)。这种方法是使引物与作为目标的DNA链杂交，将4种互补链 合成核酸基质(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)每一种依次加入到反应液中以进行互补链合成反 应。当进行互补链合成反应时，DNA互补链加长，作为副产物生成了焦磷酸(ppi)。焦磷酸 在共存的酶的作用下转换成ATP，在萤光素和萤光素酶共存之下进行反应而发光。通过检 测这种光便可知道所加入的互补链合成基质被连接到DNA链中，从而知道了互补链的排序 信息，便相应地知道了作为目标的DNA链的排序信息。另一方面，在反应中未使用的互补 链合成基质由于腺苷三磷酸双磷酸酶等酶的作用而迅速分解，对以后的反应阶段没有影响 (例如专利文献2)。进行这种热测序的装置往往使用将具有96孔的反应池(体积100 u L 以下)的滴定板用作反应池板的化学发光检测系统。这种装置将4种互补链合成核酸基质 (dATP、dCTP、dGTP、dTTP)分别保持在各自的反应试剂槽中，并依次注入反应池(例如专利 文献3-国际公开第00/56455号文件)。即，预先将DNA、引物、互补链合成酶、化学发光试剂 等加入到反应池中，然后，使由4个管嘴构成的试剂分注器的管嘴或滴定板沿X-Y方向和转 动方向动作，对试剂槽中的空气加压，从而使试剂液滴从管嘴前端部依次滴下而检测发光。另外，还公开了可进行以上热测序的小型化技术(例如，专利文献4-日本特开 2001-258543号公报)。这种技术采用将细管从各dNTP槽连接到反应部，利用这些细管依次注入4种dNTP的方法，暗示了实现小型而简便的分析。另一方面，作为小型的生物发光检测装置，公开了以加压分配方式进行试剂分注 的发光检测装置(例如专利文献5-日本特开2004-12411号公报)。该技术将分注用毛细 管与反应池1对1地配置，通过加压控制进行试剂分注。另外，作为可应用于热测序反应的试剂，公开了与先前叙述的技术不同的反应系 统的例子(例如专利文献6-日本特开平9-234099号公报)。这种现有技术是使用丙酮酸 磷酸二激酶(PPDK)的逆反应，将AMP和PPi合成为ATP来测定AMP浓度的方法。热测序法由于所使用的反应机理简单，因而可以认为是适合于装置小型化和价格 低廉化的方法。如上所述，由于在测定中需要四种互补链合成核酸基质，因而需要将它们进 行高精度的分注。另外，为了实现小型化及价格低廉化，必须将所使用的试剂的总量微量 化。现有技术存在的问题是，精度高的试剂分注机构的价格高而且不能小型化。例如， 为了小型化，需要在误差10%以内进行0. 10.2iiL左右的分注。但是，现在，采用简便的试 剂分注方法的试剂滴下的方式，在分注例如0. L时，产生的分注误差为15%左右，并且， 在进行0. L以下的分注时，由于液体的表面张力的作用，分注还往往不能实现。另外，作 为实现微量分注的其它例子，在一般的喷墨方式的打印机中所使用的“喷泡”(注册商标) 技术存在的问题是，因加热使试剂劣化，并难以实现方便的补给及维修。另外，能够实现简 便、廉价而且精度高的分注的利用了毛细管的加压分配方式，由于毛细管的前端与反应槽 内的试样溶液接触，所以有时存在在未对空气进行加压时试剂泄漏的问题。另外，还必须按预定的顺序将四种试剂注入反应槽。现有技术的管嘴方式存在的 问题是，既难以小型化，也难以并列进行。即，在本
中广泛使用的96孔滴定板，虽 然96个反应槽(孔)以9mm的间距配置，但是不可能以9mm的间距设置多个现有技术的管 嘴。因此，由于用一组管嘴对多个反应槽进行分注，因而存在的问题是，测定效率较低，横向 移动机构的体积大，价格昂贵。另外，还需要使已分注的基质能与反应槽内的试样高效混合的机构。为了实现简 便、小型而价格低廉的装置，必须解决这些问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于解决这些问题。为了解决上述问题，本专利技术提出的技术方案是具有保持四种试剂的空间的一体型 分注用芯片。本芯片采用使用了分注精度高的毛细管的加压分配方式。为了实现以9mm的 间距进行配置，将芯片做成芯片装在测定头上的一次性的任意型号，从而可实现小型化并 方便地进行试剂的补充等。再有，在保持芯片的测定头部分上设有上下机构。由此，在进行试剂的分注时和搅 拌时，可以控制毛细管和反应槽内的液体接触或非接触的状态。在毛细管中还设有气隙。这 样，可以防止试剂从接头毛细管的前端部泄漏。另外，作为小型、简便的气隙的形成方法，通 过设置利用在加压分配方式中所使用的高压气体(空气或氮气等)的微喷射器，利用由此 而产生的负压。这样，便能可靠地生成气隙。作为本专利技术的分析装置的一个例子，其特征在于，具有保持容纳试剂的试剂容器的试剂容器保持机构，使上述试剂容器保持机构在上下方向移动的移动机构，用于接受从 上述试剂容器供给的上述试剂并容纳液体的反应槽，用于通过加压将上述试剂从上述试剂 容器供给给上述反应槽的加压机构，对上述反应槽施加振动的振动施加机构，对上述反应 槽进行光学检测的检测器。作为本专利技术的分析装置的一个例子，其特征在于，具有具备试剂导出部并保持容 纳试剂的试剂容器的试剂容器保持机构，使上述试剂容器保持机构在上下方向移动的移动 机构，用于接受从上述试剂容器供给的上述试剂并容纳试样的反应槽，用于通过加压将上 述试剂从上述试剂容器供给给上述反应槽的加压机构，对上述反应槽施加振动的振动施加 机构，对上述反应槽进行光学检测的检测器，及用于将气体层设置在上述试剂导出部的内 部的负压发生机构。作为本专利技术的试剂成套件的一个例子，其特征在于，具有具备第一液体导出部、 容纳第一液体的第一槽，具备第二液体导出部、容纳第二液体的第二槽，具备第三液体导出 部、容纳第三液体的第三槽，及具备第四液体导出部、容纳第四液体的第四槽；上述第一液 体导出部和上述第二液体导出部、上述第三液体导出部及上述第四液体导出部实质上呈点 对称布置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
JP 2005-11-28 2005-341367一种试剂成套件，其特征在于，具有作为一体的具备第一液体导出部，容纳第一液体的第一槽；具备第二液体导出部，容纳第二液体的第二槽；具备第三液体导出部，容纳第三液体的第三槽；具备第四液体导出部，容纳第四液体的第四槽；所述第一～第四液体导出部的端部实质上配置在对称的位置上。2.根据权利要求1所述的试剂成套件，其中，所述第一 第四液体导出部的端部实质 上配置成同心圆状。3.根据权利要求1所述的试剂成套件，其中，所述第一 第四液体导出部的端部实质 上配置成点对称。4.根据权利要求1所述的试剂成套件，其中，所述第一液体导出部、所述第二液体导出 部、所述第三液体导出部及所述第四液体导出部的外径为9mm以下。5.根据权利要求1所述的试剂成套件，其中，所述第一液体导出部、所述第二液体导出 部、所述第三液体导出部及所述第四液体导出部分别为毛细管。6.根据权利要求1所述的试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶山智晴，神原秀记，原田邦男，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP