JP4837883B2 - 自動核酸抽出方法および自動核酸抽出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は核酸を含有する種々の多量検体、例えば生体試料から磁性担体を用いて核酸を抽出し、核酸の濃度及び純度を測定するための核酸抽出方法および核酸抽出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、遺伝子検査の分野においても生化学的な検査法に加えてPCR(Polymerase Chain Reaction)法などの分子生物学的手法が用いられる頻度が高まっており、ゲノムDNA抽出が検査に先立つ必須の工程となりつつある。従来ゲノムDNAを抽出する方法としては、例えばフェノール/クロロホルム法、アルカリ法などの技術があるが、有害な有機溶剤の使用やその操作性や費やす時間などの面から研究者の負担となっているのが現状である。
【0003】
従来、核酸を含有する種々の検体から核酸を抽出する装置が種々提案されている。例えば、特開平3−125972号公報には産業用多関節ロボットを用いてウイルス感染防止と抽出工程処理の効率化を図った装置が記載されている。さらに例えば、特開平4−131076号公報には少量の血液などから核酸の回収効率化を図った装置が記載されている。さらに例えば、特開平9−47278号公報には真空ポンプによるフィルター方式を採用した装置が記載されている。さらにまた、特開平11−215978号公報には磁性担体による核酸抽出方法に適した抽出容器の構造に基づき煩雑な操作を要する核酸抽出をコンタミネーションの恐れなく自動化を図った装置が記載されている。
【0004】
一方、市場にあっては簡便性や性能について実証されているプラスミド精製を目的とするミニプレップDNA精製キットが各企業から発売されている。
【0005】
ところで、通常、核酸抽出操作は、赤血球溶血、白血球濃縮、細胞膜分解、核酸精製よりなり、上述した装置による抽出に共通な操作は、試料や溶液などの注入操作、反応のための混合操作、固液分離操作、不要成分液の除去もしくは核酸の回収操作により行われている。また、抽出後の核酸の純度及び濃度は、別途、分光光度計によって計測されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した装置による抽出操作工程中の固液分離操作にあっては、遠心分離やフィルタ分離構成の装置があるが、自動化装置内に遠心分離機や真空ポンプなどの機器を用いる必要があり、装置が大型化、複雑化、コスト高などの問題があった。
【0007】
また、上述した装置によれば、抽出容器内に試料(例えば血液など)である検体と核酸を結合させる磁性担体を分注する操作は、装置を動作させる準備段階として、事前に、操作者がその安全性を考慮してクリーンペンチなどの中で行う必要があり、きわめて効率が悪く、核酸抽出から回収そして純度検査までの全プロセスに要する簡便迅速性に劣っていた。
【0008】
さらに、上述したミニプレップDNA精製キットによれば、少量検体の場合には抽出操作における煩雑な点が指摘されている。また、抽出後の核酸の純度及び濃度の測定は、別途、分光光度計によって計測しなければならず、不便であり、この点でも効率が悪く簡便迅速性に劣っていた。
【0009】
本発明の目的は、試料からの核酸抽出から、回収された核酸の純度測定までの全プロセスを、簡略化した抽出方法と簡素化した抽出装置とによって自動的に短時間に処理することのできる自動核酸抽出方法および自動核酸抽出装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に係る自動核酸抽出方法おいては、核酸を含有する試料から磁性担体を用いて核酸を抽出する自動核酸抽出方法において、異なる試薬液が入り互いに隣接して区分された複数の区分槽からなる抽出容器のうち、試薬液と磁性担体が混入された槽に、試料を塗付した加工部材を挿入し、前記加工部材によって試料を破砕及び粉砕し、同時に前記試料から単離された核酸を前記磁性担体に結合させ、次に前記加工部材を磁化し、前記磁性担体を前記加工部材に吸着させ、次に前記加工部材上の磁性担体に結合した核酸を異なる試薬液の入った槽にて洗浄し、さらに異なる試薬液の入った槽にて前記磁性担体の核酸を溶出し、次いで前記加工部材を磁化から解除し、高純度核酸を、核酸回収チューブを備えた槽に回収し、同時、に回収された前記チューブ内の核酸濃度及び核酸純度を測定することを特徴としている。
【0011】
(作用)
核酸抽出から回収そして核酸純度測定までの全プロセスを簡略化した抽出方法で自動的に処理するので、短時間で試料からの核酸分離を可能にするとともに短時間で抽出し回収された核酸から核酸濃度及び純度を瞬時に測定できる。
【0012】
請求項2においては、請求項1記載の自動核酸抽出方法において、異なる試薬液の入った槽にて行われた前記核酸の洗浄と溶出を、さらに隣接する槽にて複数回行うことを特徴としている。
【0013】
(作用)
核酸の洗浄及び溶出を行った槽に隣接する槽にて、さらなる核酸の洗浄及び溶出を複数回行うことによって、加工部材上の磁性担体からより濃度及び純度の高い核酸を抽出できる。
【0014】
請求項3においては、請求項1記載の自動核酸抽出方法において、加工部材の磁化或いは磁化解除が、加工部材内を挿入離脱する磁化媒体によることを特徴としている。
【0015】
(作用)
磁化媒体を加工部材内に挿入することで加工部材を磁化し、該加工部材が、核酸を結合した磁性担体を吸着して抽出容器の各区分槽毎に移動し、核酸を洗浄、溶出し、且つ磁化媒体を加工部材から離脱することで該加工部材の磁化を解除し、抽出容器の回収チューブを有する槽にて高純度核酸を分離し、回収することにより、従来の核酸抽出で行われていた有害な有機溶剤を使用することなく中間工程を省略でき、核酸抽出作業が安全にできるとともに抽出時間を短縮できる。また、核酸抽出プロセスに、磁性担体を核酸抽出の担体として用いているので、核酸抽出から核酸純度測定までの全プロセスの自動化を可能にしているとともに、全プロセスの処理速度を向上できる。
【0016】
請求項4においては、請求項1記載の自動核酸抽出方法において、試料の破砕及び粉砕が前記槽における前記加工部材の超音波振動及び上下運動の圧潰分散加工によることを特徴としている。
【0017】
(作用)
加工手段の超音波振動と上下運動による圧潰分散加工により、加工手段に付着した試料は、効率的に破砕され粉砕され、且つ槽内において均一に分散化され、しかも磁性担体の沈殿を防ぎ、試料から単離された核酸の磁性担体への結合を助長させる。
【0018】
請求項5に係る自動核酸抽出装置おいては、核酸を含有する試料から磁性担体を用いて核酸を抽出する自動核酸抽出装置において、試薬液と磁性担体の混入した槽と互いに異なる試薬液の入った槽が隣接して区分された複数の区分槽からなる抽出容器を設け、前記抽出容器にあって、付着した試料を破砕及び粉砕する加工手段を有するとともに、前記磁性担体を吸着除去する磁化手段を有し、前記磁性担体に結合した核酸を洗浄し、前記磁性担体の核酸を溶出し、前記磁化手段を解除して高純度核酸を前記複数槽のうちの一槽に設けられた核酸回収チューブに回収する手段を有する加工部材を設け、前記核酸回収チューブ内の核酸濃度及び核酸純度を測定する測定器を設けてなり、前記加工部材を上下動可能にするとともに、前記加工部材と前記複数槽の各区分槽とが互いに合致した位置になるように前記加工部材或いは前記抽出容器のどちらかを間欠移動可能にしてなることを特徴としている。
【0019】
(作用)
抽出容器が、試薬液と磁性担体の混入した槽と、互いに異なる試薬液の入った槽とが隣接して区分された複数の区分槽からなり、加工部材が、試料を破砕及び粉砕する加工手段と、磁性担体を吸着除去する磁化手段と、高純度核酸を核酸回収チューブに回収する回収手段と、核酸回収チューブの核酸濃度及び純度の測定手段とを有し、前記加工部材を上下動可能にするとともに、前記加工部材或いは前記抽出容器のどちらかが間欠移動可能なように構成されているので、装置全体を簡略化し、装置の自動化を容易にしている。従って、市販されているミニプレップDNA抽出キットのような操作性の煩雑さや不便さ、核酸抽出に手間がかかることなく、簡単なボタン操作によって全プロセスを自動的に作動できるように操作性を容易にし、短時間のうちに核酸抽出ができる。
【0020】
また、請求項6においては、請求項5記載の自動核酸抽出装置において、前記抽出容器は、軸芯から放射状に複数区分された前記複数槽が、互いに円周方向に隣接して円形状に形成されてなることを特徴としている。
【0021】
(作用)
抽出容器或いは加工部材が、円形状の抽出容器の軸芯を中心に間欠回転して核酸抽出を行うので、抽出容器或いは加工部材の移動量が少なく、核酸抽出を迅速にでき、しかも、抽出容器を減容化し小型化できるので、装置全体をコンパクトにできる。
【0022】
請求項7においては、請求項5記載の自動核酸抽出装置において、前記加工部材における磁化手段は、前記加工部材内に挿脱可能な磁化媒体によりなることを特徴としている。
【0023】
(作用)
磁化媒体が加工部材内を挿脱することで加工部材の磁化或いは磁化解除を行うので、加工手段によって試料から単離した核酸を結合した磁性担体を容易に吸着除去して次の区分槽に移行し回収できる。従って、従来の核酸抽出で使われていた有機溶剤手段に比べて、迅速、簡便且つ安全に核酸抽出ができる。
【0024】
請求項8においては、請求項5記載の自動核酸抽出装置において、前記加工部材における前記加工手段は、超音波振動駆動部と上下駆動部と試料の付着部とから構成してなることを特徴としている。
【0025】
(作用)
試薬液と磁性担体の入った槽内で、加工部材に付着した試料を、加工部材の超音波振動と上下運動とによって圧潰分散し、効率的に破砕し粉砕して均一に分散化できる。
【0026】
請求項9においては、請求項5または6に記載の自動核酸抽出装置において、前記抽出容器と前記加工部材を複数組み合わせて設置してなることを特徴としている。
【0027】
(作用)
抽出容器が円形状をなし、抽出容器或いは加工部材の移動量が少ないので、装置に一組の抽出容器と加工部材を複数組み設置しても設置面積を取らず、複数組の抽出容器と加工部材によって多数の試料から同時に迅速に核酸抽出できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態である自動核酸抽出装置を示す概略図であり、(a)はその外観図、(b)は蓋を開けた状態で抽出容器の配列を示す斜視図である。また、図2は、図1の自動核酸抽出装置の抽出容器と加工部材を示す斜視図であり、(a)は抽出容器上方にあって、試料が塗布された加工部材を示す斜視図、(b)は抽出容器上方にあって、磁化媒体が挿入される加工部材を示す斜視図、(c)は回収チューブを装着した抽出容器に挿入される加工部材を示す斜視図、(d)は回収チューブに紫外可視光を照射して核酸濃度や純度を測定する態様を示す説明斜視図である。
図3は、図2の自動核酸抽出装置における抽出容器の平面図である。図4は、自動核酸抽出方法のフローチャートである。
【0029】
図1(a)(b)に示すように、当該自動核酸抽出装置は、装置本体1と、蓋体2を備え、その装置本体1には、操作ボタンが配列された操作パネル部3と、抽出容器部4と、操作パネル部3の下部に核酸、特に核酸の濃度及び純度を計測する測定器としての紫外可視分光光度計17が内設されている。
【0030】
抽出容器部4は、図2に示すように、有底の抽出容器5と、抽出容器5の上方に設けられるペッスルのような加工部材6(以下、ペッスルと称す)を有している。
【0031】
抽出容器5は、図3に示すように、回転軸芯部7を中心にして半径方向に放射状に、例えば8等分に区分された槽からなり、これら複数の区分槽は、第1区分槽8、第2区分槽9、第3区分槽10、第4a〜4n区分槽11,12,13,14、第5区分槽15によって構成されている。
【0032】
また、抽出容器5は、その形状として、適宜な厚みをもった円形体をなし、その材質として、従来より用いられている、例えばガラス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール或いは表面にシリコンコーティングが施された一般的な樹脂など種々のものを採用することが可能である。中でも、ポリプロピレンが目的成分たる核酸などの吸着のない点から特に好ましい。
【0033】
回転軸芯部7は、図示しない間欠回転駆動手段に連結され、ペッスル6の位置に抽出容器5の各区分槽8〜15が合致するように、抽出容器5を矢印Bに示す方向に間欠回転可能にしている。
【0034】
このペッスル6は、抽出容器5の上方にあって、上部に後述する超音波振動駆動部と上下運動駆動部を有し、下部に棒状突起部6aが、第1区分槽8、第2区分槽9、第3区分槽10、第4a〜4n区分槽11,12,13,14、第5区分槽15に挿入するように下向きに形成され、後述する上下駆動手段によってそれら第1区分槽〜第5区分槽8,9,10,11,12,13,14,15に挿入離脱可能になっている。
【0035】
ペッスル6の棒状突起部6aは、材質として、試料や核酸成分が浸透することのないポリプロピレン樹脂が好ましく、その棒状突起部6aの軸芯中央には、材軸方向に長孔が穿設されており、その棒状突起部6aの下部には、試料Aが塗布可能或いは付着が容易なように摩擦係数を高めた表面に仕上げている。
【0036】
また、その棒状突起部6aは、第1区分槽8の液溜底部において試料Aを破壊及び粉砕するべく超音波振動し且つ上下運動するようになっている。
【0037】
即ち、棒状突起部6aの超音波振動は、図示しない超音波振動子に連結された電磁石棒20によって振動するようになっており、棒状突起部6aの上下運動は、図示しない上下運動駆動源に連結された上下作動棒21によってペッスル6と一体的に上下するようになっている。
【0038】
この電磁石棒20は、超音波振動をもたらすとともに棒状突起部6aにおいて磁化媒体としての機能を発揮するように棒状突起部6aの長孔を介して挿脱可能に形成されている。
【0039】
また、この上下作動棒21は、抽出容器5の回転軸芯部7に挿脱可能に嵌挿され、下端が上下駆動源に連結されるとともに、上端がペッスル6に磁石などの吸着手段によって着脱可能に接合されている。
【0040】
抽出容器5にあっては、第1区分槽8に核酸抽出溶液と磁性担体とが混入され、第1区分槽8に隣接する第2区分槽9に洗浄液が入れられ、さらに第2区分槽に隣接する第3区分槽10に溶出液が入れられている。
【0041】
核酸抽出溶液には試料中に含まれるタンパク質、特にリボヌクレアーゼを変性、失活させる目的で、2−メルカプトエタノール或いはジチオスレイトール等の還元剤を含有させることが好ましい。
【0042】
第3区分槽10に隣接する第4a〜4n区分槽11〜14には、第2区分槽9と同様に洗浄液が入った槽11,第3区分槽10と同様に溶出液の入った槽12,さらに洗浄液の入った槽13,そして溶出液の入った槽14が互いに隣接している。
【0043】
さらに、第4a〜4n区分槽のうちの槽14に隣接し、且つ第1区分槽8に隣接する第5区分槽15には、溶出液が入っており、且つその液溜に脱着可能な高純度の核酸回収チューブ16が装着されている。
【0044】
なお、核酸抽出溶液とは、試料中の核酸を含む細胞などを破壊し、核酸を露出させ、そして、この核酸を磁性担体に結合させる働きを持つ溶液である。
【0045】
洗浄液とは、磁性担体から核酸の溶離を促進することなく、かつタンパク質、糖類、脂質の固相への結合を妨げるものであれば良く、例えばカオトロピック物質として知られているような水溶液或いは40〜100%エタノールで洗浄することが好ましい。
【0046】
溶出液とは、核酸の結合した磁性担体から核酸の溶離を促進するものであれば良く、例えば水或いはTE緩衝液(10mMトリス−塩酸塩、1.0mMEDTA;pH8.0)が好ましい。
【0047】
核酸回収チューブ16は、材質として、可視領域の石英製、ガラス製により形成され、形状として、処理液の回収部を形成するべく矩形或いは下方に向かって先細な円錐形が好ましい。
【0048】
紫外可視分光光度計17は、例えば分子の電子エネルギー遷移を起こす紫外から可視部(200nm〜780nm)の波長の光を用いて分光吸光分析を行うもので、回収チューブ16内の核酸の吸光度を測定し、核酸の濃度及び純度を計測した数値を操作パネル部3の表示窓3aに表示するように装置本体1に一体的に内蔵されている。
【0049】
次に、上述した自動核酸抽出装置を用いて核酸抽出方法を行う方法について図4に示したフローチャートに従って説明する。
【0050】
自動核酸抽出装置をスタートする前に、抽出容器5の第1から第5の各区分槽8,9,10,11,12,13,14,15のそれぞれに試薬液として磁性担体を混入した核酸抽出溶液、洗浄液及び溶出液の入った抽出容器5を装置本体1に設置する。
【0051】
先ず、図4に示すように、ペッスル6の棒状突起部6aの先端近傍に試料Aを塗付し、ペッスル6を抽出容器5の上方に位置するように装置本体1に設置する。
【0052】
この試料は、核酸を含有する試料であって、全血、血清、血漿、尿、唾液、体液などの動物由来の生物材料、その他、植物、微生物などの動物以外の生物材料を包含する。また、これらの生物材料から分離した細胞および培養細胞を含む。
【0053】
また、本発明における核酸とは、DNAまたはRNAを意味し、DNAとしては、2本鎖DNA、1本鎖DNA、プラスミドDNA、ゲノムDNA、cDNAなどを含む。また、RNAとしては、ウイルス、細菌或いは真菌等の外来性寄生生物由来のRNAに加えて、これらの生物材料を産する生物に由来する内在性のRNAを含み、t−RNA、m−RNA、r−RNAなどを含む。
【0054】
そして、操作パネル部3の操作ボタンを押し、核酸抽出の自動操作が開始される。
【0055】
操作ボタンを押し、スタートすると、図示しないモータなどによる上下駆動手段が駆動してペッスル6を下降し、その棒状突起部6aを抽出容器5の第1区分槽8内に挿入する。
【0056】
第1区分槽8内に挿入されたペッスル6の棒状突起部6aが第1区分槽8の液溜底部に接近すると、電磁石棒20が挿入される。そして、超音波振動子が起動し、電磁石棒20を振動させるとともに、棒状突起部6aを共振する。
【0057】
さらに上下運動駆動源が起動し、ペッスル6を磁石によって吸着接合する上下作動棒21が上下運動を開始して棒状突起部6aを上下させる。
【0058】
その結果、棒状突起部6aには超音波振動にさらに上下運動が加わり、第1区分槽8の液溜底部において核酸抽出溶液と磁性担体とを媒体とした試料Aの圧潰分散作用が始まる。
【0059】
この圧潰分散作用によって破砕及び粉砕された試料から、核酸が単離され、第1区分槽8内の核酸抽出溶液に混入された磁性担体表面にその核酸が結合される。
【0060】
この時、第1区分槽8内の試料は、ペッスル6の棒状突起部6aによる超音波振動波と上下運動の圧潰分散作用によって効率的に破砕及び粉砕されるとともに、均一に分散化され、同時に、磁性担体も均一に分散化されて第1区分槽8の液溜底部に沈殿することがない。従って、磁性担体には試料Aから単離された核酸が高確率で結合される。
【0061】
そして、この棒状突起部6aが第1区分槽8に挿入された中で、試料Aの破砕及び粉砕が終了すると、電磁石棒20が磁化され、磁性媒体として棒状突起部6aの表面をも磁化する。この棒状突起部6aの磁化によって、棒状突起部6aの表面には核酸を結合した磁性担体が吸着される。
【0062】
なお、この磁性担体は、例えば超常磁性金属酸化物を含む磁性シリカ粒子よりなり、核酸を結合し、磁界により固液分離を可能とした核酸結合用磁性担体である。
【0063】
次いで、第1区分槽8に挿入されたペッスル6の棒状突起部6aを第1区分槽8から離脱するべく上下作動棒21を上方に押し上げ、さらに抽出容器5を、間欠回転して、第2区分槽9をその棒状突起部6aの下方位置に移動する
【0064】
核酸を結合した磁性担体を吸着した棒状突起部6aを、第2区分槽9に下降して挿入する。この第2区分槽9に挿入された棒状突起部6aは、第2区分槽9内の洗浄液中に懸濁され、棒状突起部6aに吸着した磁性担体の核酸を溶離することなく洗浄、即ち不要なタンパク質及び夾雑物を除去する。
【0065】
この不要成分の除去が終了すると、棒状突起部6aを第2区分槽9から上方に離脱し、抽出容器5を一方向に間欠回転し、第3区分槽10をペッスル6の棒状突起部6aの下方位置に移動する。
【0066】
不要成分が除去された核酸を結合する磁性担体を吸着したペッスル6の棒状突起部6aを、第3区分槽10に下降して挿入する。この第3区分槽10に挿入された棒状突起部6aは、第3区分槽10内の溶出液に懸濁し、棒状突起部6aに吸着した磁性担体の核酸から核酸の溶出、即ち溶離を促進する。
【0067】
この核酸の溶出が終了すると、ペッスル6を第3区分槽10から上方に離脱し、抽出容器5を一方向に間欠回転し、第4a〜4n区分槽のうちの区分槽11をペッスル6の棒状突起部6aの下方位置に移動する。
【0068】
そして、溶出された核酸を結合する磁性担体を吸着したペッスル6の棒状突起部6aを、第4a〜4n区分槽のうちの区分槽11に下降して挿入する。この第4a〜4n区分槽のうちの区分槽11に挿入された棒状突起部6aは、区分槽11内の洗浄液に懸濁し、棒状突起部6aに吸着した磁性担体の核酸を洗浄する。
【0069】
さらに、ペッスル6の棒状突起部6aを、第4a〜4n区分槽のうちの区分槽11から離脱し、区分槽11に隣接する区分槽12へ挿入し、区分槽12内の溶出液に懸濁して磁性担体の核酸を溶出する。
【0070】
そしてさらに、第4a〜4n区分槽のうちの区分槽13,14においても区分槽11,12と同様に、ペッスル6の棒状突起部6aを、洗浄液の入った槽13,次いで溶出液の入った槽14の順に挿入して懸濁し、磁性担体の核酸の洗浄及び溶出を行う。
【0071】
そして、第4a〜4n区分槽のうちの区分槽14から離脱したペッスル6の棒状突起部6aを核酸回収チューブ16を備えた第5区分槽15に挿入し、第5区分槽15内の溶出液に懸濁する中で、電磁石棒20が抜かれる。この時、棒状突起部6aは、電磁石棒20の磁化から解放され、ペッスル6の表面から磁性担体とともに高純度の核酸を分離し、分離された高純度の核酸を回収チューブ16に押し込み回収する。
【0072】
次いで、ペッスル6に吸着接合する上下作動棒21を強めに引き下げ、ペッスル6から上下作動棒21を離脱してペッスル6を抽出容器5上に載せた状態にする。
【0073】
そして、フリーとなったペッスル6を取り上げ、抽出容器5からペッスル6の棒状突起部6aを除去した後、測定器が紫外から可視部(200nm〜780nm)の波長の光を回収チューブ16内の核酸に照射し、核酸の濃度及び純度を瞬時に測定する。即ち、その光の照射によって得られた核酸の吸光度は、電気量に変換され、さらにその出力信号を信号処理して操作パネル部3の表示窓3aに核酸の濃度及び純度の測定値として瞬時にデジタル表示される。
【0074】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、抽出容器5を間欠回転して、第1区分槽〜第5区分槽8〜15をペッスル6の位置に合致するように移動しているが、ペッスル6を磁石で吸着接合する上下作動棒21を間欠回転することによってペッスル6を間欠回転し、ペッスル6を第1区分槽〜第5区分槽8〜15の各槽位置に移動しても良い。
【0075】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【0076】
即ち、試料の核酸抽出から高純度の核酸の回収、そして回収された核酸の純度測定までの全プロセスを、簡略化された抽出方法と簡素化された抽出装置で自動的に処理するので、短時間で試料からの核酸抽出を可能にするとともに短時間で回収された核酸から濃度及び純度を瞬時に測定できる。従って、市販されているミニプレップDNA抽出キットのように操作性の煩雑さや、抽出時間に手間がかかることなく、面倒なパラメータ入力が不要で簡単なボタン操作によって全プロセスが自動的に作動し、短時間の中に核酸の抽出と測定ができる。
また、核酸抽出プロセスに、磁性担体を核酸抽出担体として用いたので、核酸を短時間のうちに効率的に分離することができる。従って、従来から使われていた有害な有機溶剤を用いることがないので、中間工程を省略でき、しかも核酸の抽出回収作業を安全に行える。
さらに、抽出容器における加工部材の圧潰分散作用によって試料を破砕及び粉砕して核酸などを均一分離するので、従来使用されていた遠心分離器や真空ポンプなどが不要となり、装置全体を簡略化にしてコンパクトにできる。
さらに、また、抽出容器と加工部材からなる一組の抽出装置の構造を簡素化したので、この一組の抽出装置を装置本体に複数組み設置しても設置面積を取らず、コンパクトな装置でありながら、これら複数組の抽出装置によって複数の異なる試料から同時に迅速に効率よく高純度の核酸抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である自動核酸抽出装置を示す概略図であり、(a)はその外観図、(b)は蓋を開けた状態で抽出容器の配列を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1の自動核酸抽出装置の抽出容器と加工部材を示す斜視図であり、(a)は抽出容器上方にあって、試料が塗布された加工部材を示す斜視図、(b)は抽出容器上方にあって、磁化媒体が挿入された加工部材を示す斜視図、(c)は回収チューブを装着した抽出容器に挿入された加工部材を示す斜視図、(d)は回収チューブに紫外から可視部の波長の光を照射して核酸濃度や核酸純度を測定する態様を示す説明斜視図である。
【図3】図3は、図2の自動核酸抽出装置における抽出容器の平面図である。
【図4】図4は、自動核酸抽出方法のフローチャートである。
【符号の説明】
A 試料
1 装置本体
2 蓋体
3 操作パネル部
3a 表示窓
4 抽出容器部
5 抽出容器
6 ペッスル(加工部材)
6a 棒状突起部
7 回転軸芯部
8 第1区分槽
9 第2区分槽
10 第3区分槽
11〜14 第4a〜4n区分槽
15 第5区分槽
16 核酸回収チューブ
17 紫外可視分光光度計(測定器)
20 電磁石棒(磁性媒体)
21 上下作動棒
Claims (7)
- 核酸を含有する試料から磁性担体を用いて核酸を抽出する自動核酸抽出方法であって、異なる試薬液が入り互いに隣接して区分された複数の区分槽からなる抽出容器のうち、試薬液と磁性担体が混入された槽に、試料を塗付した加工部材を挿入し、前記加工部材によって前記試料を破砕及び粉砕し、同時に前記試料から単離された核酸を前記磁性担体に結合させ、次に前記加工部材を磁化し、前記磁性担体を前記加工部材に吸着させ、次に前記加工部材上の磁性担体に結合した核酸を異なる試薬液の入った槽にて洗浄し、さらに異なる試薬液の入った槽にて前記磁性担体の核酸を溶出し、次いで前記加工部材の磁化を解除し、高純度核酸を、核酸回収チューブを備えた槽に回収し、同時に回収された前記チューブ内の核酸濃度及び核酸純度を測定する自動核酸抽出方法において、
前記加工部材における前記磁性担体の吸着および離脱が、加工部材内に長孔を介して挿入離脱される磁化媒体の挿入状態における磁化、および、当該磁化の解除または磁化媒体の加工部材からの脱離によって行われることを特徴とする自動核酸抽出方法。 - 請求項1記載の自動核酸抽出方法であって、異なる試薬液の入った前記複数の区分槽にて行われた前記核酸の洗浄と溶出を、さらに隣接する複数の区分槽にて複数回行うことを特徴とする自動核酸抽出方法。
- 請求項1記載の自動核酸抽出方法であって、前記試料の破砕及び粉砕が前記複数の区分槽における前記加工部材の超音波振動及び上下運動の圧潰分散加工によることを特徴とする自動核酸抽出方法。
- 核酸を含有する試料から磁性担体を用いて核酸を抽出する自動核酸抽出装置であって、試薬液と磁性担体の混入した槽と互いに異なる試薬液の入った槽が隣接して区分された複数の区分槽からなる抽出容器を設け、前記抽出容器にあって、付着した試料を破砕及び粉砕する加工手段を有するとともに、前記磁性担体を吸着除去する磁化手段を有し、前記磁性担体に結合した核酸を洗浄し、前記磁性担体の核酸を溶出し、前記磁化手段を解除して高純度核酸を前記複数槽のうちの一槽に設けられた核酸回収チューブに回収する手段を有する加工部材を設け、前記核酸回収チューブ内の核酸濃度及び核酸純度を測定する測定器を設けてなり、前記加工部材を上下動可能にするとともに、前記加工部材と前記複数槽の各区分槽とが互いに合致した位置になるように前記加工部材或いは前記抽出容器のどちらかを間欠移動可能にしてなる自動核酸抽出装置において、
前記磁化手段は、前記加工部材内に長孔を介して挿脱可能であって任意に磁化することができる磁化媒体よりなることを特徴とする自動核酸抽出装置。 - 請求項4記載の自動核酸抽出装置であって、前記抽出容器は、軸芯から放射状に複数区分された前記複数槽が、互いに円周方向に隣接して円形状に形成されてなることを特徴とする自動核酸抽出装置。
- 請求項5記載の自動核酸抽出装置であって、前記加工部材における加工手段は、超音波振動駆動部と上下駆動部と試料の付着部とから構成してなることを特徴とする自動核酸抽出装置。
- 請求項4または5に記載の自動核酸抽出装置であって、前記抽出容器と前記加工部材を複数組み合わせて設置してなることを特徴とする自動核酸抽出装置。
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