JP5019088B2 - Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program - Google Patents
Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5019088B2 JP5019088B2 JP2003324045A JP2003324045A JP5019088B2 JP 5019088 B2 JP5019088 B2 JP 5019088B2 JP 2003324045 A JP2003324045 A JP 2003324045A JP 2003324045 A JP2003324045 A JP 2003324045A JP 5019088 B2 JP5019088 B2 JP 5019088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- detection
- dna
- target substance
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は基板、検査システム、検査装置および方法、記録媒体、プログラムに関し、特に、個人を識別して誤検査などを防止する検査システム、検査装置および方法、記録媒体、プログラムに関する。 The present invention is a substrate, inspection system, the inspection apparatus and method, recording medium, relates program, in particular, inspection system that prevents and inspection erroneous to identify individuals, the inspection apparatus and method, recording medium, and program.
現在、マイクロアレイ技術によって所定のDNA（deoxyribonucleic acid）が微細配列された、いわゆるDNAチップまたはDNAマイクロアレイ（以下、「DNAチップ」と総称する。）と呼ばれるバイオアッセイ用の集積基板が、遺伝子の変異解析、SNPs（一塩基多型）分析、遺伝子発現頻度解析等に利用されており、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学その他の分野において広範囲に活用され始めている。 An integrated substrate for so-called DNA chips or DNA microarrays (hereinafter collectively referred to as “DNA chips”) in which predetermined DNA (deoxyribonucleic acid) is finely arranged by microarray technology is currently used for gene mutation analysis. It is used for SNPs (single nucleotide polymorphism) analysis, gene expression frequency analysis, etc. and has begun to be widely used in fields such as drug discovery, clinical diagnosis, pharmacogenomics, forensic medicine and others.
このDNAチップは、ガラス基板やシリコン基板上に多種・多数のDNAオリゴ鎖やcDNA（Complementary DNA）等が集積されていることから、ハイブリダイゼーション等の分子間相互作用の網羅的解析が可能となる点が特徴である。 Since this DNA chip has a large number of DNA oligo chains and cDNA (Complementary DNA) integrated on a glass substrate or silicon substrate, comprehensive analysis of intermolecular interactions such as hybridization becomes possible. The point is a feature.
DNAチップによる解析手法の一例を簡潔に説明すれば、ガラス基板やシリコン基板上に個相化されたDNAプローブに対して、細胞、組織等から抽出したmRNA（messenger ribonucleic acid）を逆転写PCR（Polymerase Chain Reaction）反応等によって蛍光プローブｄＮＴＰを組み込みながらPCR増幅し、基板上においてハイブリダイゼーションを行い、所定の検出器で蛍光測定を行うという手法である。 To briefly explain an analysis method using a DNA chip, mRNA (messenger ribonucleic acid) extracted from cells, tissues, etc. is reverse-transcribed by PCR (single-phased DNA probes on glass or silicon substrates). This is a technique in which PCR amplification is performed while incorporating a fluorescent probe dNTP by a Polymerase Chain Reaction) reaction, etc., hybridization is performed on a substrate, and fluorescence measurement is performed with a predetermined detector.
ここでDNAチップは２つのタイプに分類できる。第１のタイプは、半導体露光技術を応用したフォトリソグラフィーの技術を用いて、所定の基板上に直接オリゴヌクレオチドを合成していくものであり、アフィメトリクス社（Affimetrix社）によるものが代表的である（例えば、特許文献１参照）。この種のチップは、集積度は高いが、基板上でのDNA合成には限界があって、数十塩基程度の長さである。 Here, DNA chips can be classified into two types. The first type is to synthesize oligonucleotides directly on a predetermined substrate using a photolithographic technique applying a semiconductor exposure technique, typically by Affimetrix. (For example, refer to Patent Document 1). Although this type of chip has a high degree of integration, there is a limit to DNA synthesis on the substrate, and the length is about several tens of bases.
第２のタイプは、「スタンフォード方式」とも称されるもので、先割れピンを用いて、予め用意されたDNAを基板上に分注・個相化していくことによって作成されるものである（例えば、特許文献２参照）。この種のチップは、集積度は前者に比べて低いが、１ｋｂ程度のDNA断片を個相化できると言う利点がある。 The second type is also referred to as “Stanford method”, and is created by dispensing and individualizing previously prepared DNA on a substrate using a tip-breaking pin ( For example, see Patent Document 2). This type of chip is less integrated than the former, but has the advantage that it can individualize DNA fragments of about 1 kb.
これらを用いて採取された遺伝子情報含む生体情報は、別途紙、メディア、ＰＣ（Personal Computer）／サーバ等のHDD（Hard Disk Drive）に記録され、検出者が管理・利用するようにされていることが多い。 Biological information including gene information collected using these is separately recorded on paper, media, HDD (Hard Disk Drive) such as PC (Personal Computer) / server, etc., and is managed and used by the detector. There are many cases.
また、バイオ製品の製品コード、バイオ製品の関する情報、製品使用者に関するバイオ情報などを、情報センターが記録保持するか、又は、必要に応じてデータベースから取得して、バイオ製品の品質保証を含めたバイオ製品に関する情報を提供するようにしているシステムもある（例えば、特許文献３参照）。このシステムにおいては、バイオ製品使用者が更新情報を効率良くかつ簡易に取得できるように情報センターが情報を加工して端末へ配信する。 In addition, the information center records the bio product code, information about the bio product, bio information about the product user, etc., or obtains it from the database as necessary, including quality assurance of the bio product. There is also a system that provides information related to bio products (see, for example, Patent Document 3). In this system, the information center processes the information and distributes it to the terminal so that the bio product user can efficiently and easily acquire the update information.
通常のシリアル番号などを、検査の対象者の識別番号とした場合、何らかの手段で検査の対象者と識別番号との対応を管理し、管理された識別番号をデータ記憶媒体などに記憶させなければならない。 When the normal serial number is used as the identification number of the person to be inspected, the correspondence between the person to be inspected and the identification number must be managed by some means, and the managed identification number must be stored in a data storage medium. Don't be.
しかしながら、この場合、識別番号を誤ったりすると、誤った検査結果を記憶してしまうなどの誤検出を行ってしまう場合がある。
However, in this case, if the identification number is wrong, erroneous detection such as storing an incorrect inspection result may be performed.
本発明の検査システムは、検査装置およびデータ記憶媒体からなる検査システムであって、検査装置が、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出する第１の検出手段と、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段によって検出されたDNAマーカから識別用の特定情報を生成する第１の情報生成手段と、第２の検出手段によって検出された標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成手段とを備え、データ記憶媒体が、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成された、参照用の特定情報を記憶する記憶手段と、標的物質が検出されるときに、第１の情報生成手段によって生成された識別用の特定情報が、記憶手段によって記憶されている参照用の特定情報に一致するか否かを判定する判定手段と、第１の情報生成手段によって生成された識別用の特定情報が、記憶手段により記憶されている参照用の特定情報に一致すると判定された場合、標的物質情報を記憶するように記憶を制御する記憶制御手段とを備える。 The inspection system of the present invention is an inspection system comprising an inspection device and a data storage medium, wherein the inspection device is a detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be inspected, A first detection means for detecting a DNA marker bound to the first detection substance disposed on the substrate, and a detection substance for detecting a target substance collected from the subject, wherein the second detection substance is disposed on the substrate. second detecting means for detecting a target substance bound to the detection agent, a first information generating means for generating specific information for identification from the detected DNA markers by the first detecting means, second detecting means and a second information generating means for generating a target substance information indicating a target substance is detected by the data storage medium, in advance, the number or more DNA markers predetermined identifiable the object is selected, Arrangement of selected DNA markers The generated based, storage means for storing specific information for reference, when the target substance is detected, identification information for identification that is generated by the first information generation means is stored by the storage means Determination means for determining whether or not the reference specific information matches, and the identification specific information generated by the first information generation means is stored in the reference specific information stored in the storage means. A storage control means for controlling the storage so as to store the target substance information when it is determined that they match.
本発明の検査装置は、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出する第１の検出手段と、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段によって検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成手段と、第２の検出手段によって検出された標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成手段とを備え、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。
第１の情報生成手段には、予め、DNAマーカからランダムに３２個以上のDNAが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている参照用の特定情報と比較するための、識別用の特定情報を生成させることができる。
Testing apparatus of the present invention is a detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be examined, to detect the D NA marker bound to the first detection material disposed on the substrate A first detection means; a detection substance for detecting a target substance collected from the subject; a second detection means for detecting the target substance bound to the second detection substance arranged on the substrate; from the DNA marker that is detected by the first detecting means, a first information generating means for generating specific information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected, the second Second information generating means for generating target substance information indicating the target substance detected by the detecting means, and for the reference specific information, a predetermined number or more of DNA markers capable of identifying the subject are selected in advance. Generated based on selected DNA marker sequence And memorized .
The first information generation means, previously randomly more than 32 DNA is selected from the DNA marker is generated on the basis of the sequence of the selected DNA marker is compared with the specific information for reference stored Therefore , specific information for identification can be generated.
特定情報に、DNAマーカのゲノム上の位置を示す位置情報、およびDNAマーカの塩基の配列を示す配列情報を含ませることができる。 The specific information can include position information indicating the position of the DNA marker on the genome and sequence information indicating the base sequence of the DNA marker.
検査装置は、DNAマーカおよび標的物質を含有する溶液を、第１の検出物質および第２の検出物質を保持する基板に滴下する滴下手段をさらに設けることができる。 The inspection apparatus may further include a dropping unit that drops a solution containing the DNA marker and the target substance onto a substrate that holds the first detection substance and the second detection substance.
本発明の検査方法は、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出する第１の検出ステップと、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出する第２の検出ステップと、第１の検出ステップにおいて検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、第２の検出ステップにおいて検出された標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップとを含み、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。 The inspection method of the present invention is a detection substance that detects a DNA marker for identifying a subject to be inspected, and detects a DNA marker bound to a first detection substance arranged on a substrate. A first detection step, a second detection step for detecting a target substance that is detected by a target substance collected from a subject and is bound to a second detection substance disposed on the substrate; from Oite detected DNA markers to one detection step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected, the second and a second information generating step of generating a target substance information indicating Oite detected target substance detection step, specific information for reference, in advance, identifiable predetermined number or more DNA analyte Marker is selected and selected D Generated and stored based on the NA marker sequence .
本発明の記録媒体のプログラムは、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出する第１の検出ステップと、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出する第２の検出ステップと、第１の検出ステップにおいて検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、第２の検出ステップにおいて検出された標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップとを含む検査処理をコンピュータに実行させ、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。 The recording medium program of the present invention is a detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be examined, and detects a DNA marker bound to a first detection substance disposed on a substrate. And a second detection step for detecting a target substance that detects a target substance collected from a subject and is bound to a second detection substance disposed on the substrate. from Oite detected DNA markers in the first detection step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected, to execute the inspection process and a second information generating step of generating a target substance information indicating a target substance is detected Oite the second detection step into the computer, specific information for reference, in advance, the subject Identifiable The number or more DNA markers constant is selected, it is generated based on the sequence of the selected DNA markers, are stored.
本発明のプログラムは、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出する第１の検出ステップと、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出する第２の検出ステップと、第１の検出ステップにおいて検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、第２の検出ステップにおいて検出された標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップとを含む処理をコンピュータに実行させ、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。 The program of the present invention is a detection substance that detects a DNA marker for identifying a subject to be examined, and detects a DNA marker bound to a first detection substance arranged on a substrate. A detection step of detecting a target substance collected from the subject, the second detection step detecting a target substance bound to a second detection substance disposed on the substrate, and a first detection step from Oite detected DNA marker detecting step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected, the second to execute processing including a second information generating step of generating a target substance information indicating a target substance is detected Oite the detecting step to the computer, specific information for reference in advance, a predetermined identifiable the subject More than D An NA marker is selected and generated and stored based on the sequence of the selected DNA marker .
検査装置は、独立した装置であっても良いし、検査処理を行うブロックであっても良い。 The inspection apparatus may be an independent apparatus or a block that performs an inspection process.
本発明の基板においては、被検体を識別する所定の数のDNAマーカが検出されると共に、標的物質が検出される。 In the substrate of the present invention, a predetermined number of DNA markers for identifying a subject are detected and a target substance is detected.
本発明の検査システムにおいては、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカが検出され、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質が検出され、検出されたDNAマーカから識別用の特定情報が生成され、検出された標的物質を示す標的物質情報が生成される。さらに、標的物質が検出されるときに、生成された識別用の特定情報が、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている参照用の特定情報に一致するか否かが判定され、生成された識別用の特定情報が、予め記憶されている参照用の特定情報に一致すると判定された場合、標的物質情報が記憶される。 In the inspection system of the present invention, a detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be inspected is detected, and the DNA marker bound to the first detection substance arranged on the substrate is detected. , A detection substance for detecting a target substance collected from an object , wherein the target substance bound to the second detection substance arranged on the substrate is detected, and identification specific information is detected from the detected DNA marker. is generated, the target substance information is generated that indicates the test out target substance. Further, when the target substance is detected, specific information for identification generated is preliminarily selected a predetermined number or more of DNA markers that can identify the subject, and based on the sequence of the selected DNA markers. When it is determined whether or not it matches the generated and stored specific information for reference, and it is determined that the generated specific information for identification matches the specific information for reference stored in advance , Target substance information is stored.
本発明の検査装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカが検出され、被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質が検出され、検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報が生成され、検出された標的物質を示す標的物質情報が生成される。参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。 In the inspection apparatus and method, the recording medium, and the program of the present invention, a detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be examined, which is a first detection substance disposed on a substrate DNA that is detected by detecting the target substance bound to the second detection substance disposed on the substrate, the detection substance detecting the target substance collected from the subject by detecting the DNA marker bound to from the marker, the specific information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected is generated and the target substance information indicating test out target material Ru is generated. The specific information for reference is generated and stored in advance based on a predetermined number of DNA markers selected from a predetermined number of DNA markers capable of identifying the subject .
本発明によれば、被検体を確実に識別することができる。 According to the present invention, a subject can be reliably identified.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. The correspondence relationship between the invention described in this specification and the embodiments of the invention is exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the invention described in this specification are described in this specification. Therefore, although there is an embodiment which is described in the embodiment of the invention but is not described here as corresponding to the invention, it means that the embodiment is not It does not mean that it does not correspond to the invention. Conversely, even if an embodiment is described herein as corresponding to an invention, that means that the embodiment does not correspond to an invention other than the invention. Absent.
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。 Further, this description does not mean all the inventions described in this specification. In other words, this description is for the invention described in the present specification, which is not claimed in this application, that is, for the invention that will be applied for in the future or that will appear and be added by amendment. It does not deny existence.
本発明によれば、検査システムが提供される。この検査システム（例えば、図１の検査システム１）は、検査装置およびデータ記憶媒体からなる検査システムであって、検査装置（例えば、図１のバイオアッセイ装置１２）が、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカ（例えば、SNPs）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質（例えば、図５のプローブDNA）に結合したDNAマーカを検出する第１の検出手段（例えば、図１６のステップＳ７３の処理を実行する図６の励起光検出部７３）と、被検体から採取された標的物質（例えば、発現遺伝子）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質（例えば、標的物質検出用のプローブ）に結合した標的物質を検出する第２の検出手段（例えば、図１６のステップＳ７４の処理を実行する図６の励起光検出部７３）と、第１の検出手段によって検出されたDNAマーカから識別用の特定情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成されるゲノム情報３０３）を生成する第１の情報生成手段（例えば、図１６のステップＳ７５の処理を実行する図６の制御部７６）と、第２の検出手段によって検出された標的物質を示す検出情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成される生体情報３０４）を生成する第２の情報生成手段（例えば、図１６のステップＳ７６の処理を実行する図６の制御部７６）とを備え、データ記憶媒体（例えば、図１のデータ記憶媒体１７）が、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成された、参照用の特定情報を記憶する記憶手段（例えば、図１３のメモリ２２２）と、標的物質が検出されるときに、第１の情報生成手段によって生成された識別用の特定情報が、記憶手段によって記憶されている参照用の特定情報（例えば、図１３のメモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３）に一致するか否かを判定する判定手段（例えば、図１６のステップＳ７８の処理を実行する図１３の判別部２４３）と、第１の情報生成手段によって生成された識別用の特定情報が、記憶手段によって記憶されている参照用の特定情報に一致すると判定された場合、検出情報を記憶するように記憶を制御する記憶制御手段（例えば、図１６のステップＳ７９の処理を実行する図１３の制御部２４１）とを備える。
According to the present invention, an inspection system is provided. This inspection system (for example, the inspection system 1 in FIG. 1) is an inspection system including an inspection apparatus and a data storage medium, and the inspection apparatus (for example, the
本発明によれば、検査装置が提供される。この検査装置は、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカ（例えば、SNPs）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質（例えば、図５のプローブDNA）に結合したDNAマーカを検出する第１の検出手段（例えば、図１６のステップＳ７３の処理を実行する図６の励起光検出部７３）と、被検体から採取された標的物質（例えば、発現遺伝子）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質（例えば、標的物質検出用のプローブ）に結合した標的物質を検出する第２の検出手段（例えば、図１６のステップＳ７４の処理を実行する図６の励起光検出部７３）と、第１の検出手段によって検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報（例えば、図１３のメモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３）と比較するための識別用の特定情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成されるゲノム情報３０３）を生成する第１の情報生成手段（例えば、図１６のステップＳ７５の処理を実行する図６の制御部７６）と、第２の検出手段によって検出された標的物質を示す標的物質情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成される生体情報３０４）を生成する第２の情報生成手段（例えば、図１６のステップＳ７６の処理を実行する図６の制御部７６）とを備え、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。
第１の情報生成手段は、予め、DNAマーカからランダムに３２個以上のDNAが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている参照用の特定情報（例えば、図１３のメモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３）と比較するための、識別用の特定情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成されるゲノム情報３０３）を生成させることができる。
According to the present invention, an inspection apparatus is provided. This inspection apparatus is a detection substance for detecting a DNA marker (for example, SNPs) for identifying a subject to be inspected, and is a first detection substance (for example, FIG. 5) arranged on a substrate. First detection means for detecting a DNA marker bound to the probe DNA (for example, the excitation
First information generation means, previously randomly more than 32 DNA is selected from the DNA marker is generated on the basis of the sequence of the selected DNA marker, specific information (e.g., the reference figure stored The identification specific information (for example, the
特定情報に、DNAマーカのゲノム上の位置を示す位置情報（例えば、図１２の遺伝子の位置）、およびDNAマーカの塩基の配列を示す配列情報（例えば、図１２の配列情報）を含ませることができる。 The specific information includes position information indicating the position of the DNA marker on the genome (for example, the position of the gene in FIG. 12), and sequence information indicating the base sequence of the DNA marker (for example, the sequence information in FIG. 12). Can do.
この検査装置は、DNAマーカおよび標的物質を含有する溶液を、第１の検出物質および第２の検出物質を保持する基板（例えば、図１のバイオアッセイ基板１１）に滴下する滴下手段（例えば、図６の滴下部７２）をさらに設けることができる。
This inspection apparatus includes a dropping unit (for example, a dropping unit) that drops a solution containing a DNA marker and a target substance onto a substrate (for example, the
本発明によれば、検査方法が提供される。この検査方法は、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカ（例えば、SNPs）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質（例えば、図５のプローブDNA）に結合したDNAマーカを検出する第１の検出ステップ（例えば、図１６のステップＳ７３の処理）と、被検体から採取された標的物質（例えば、発現遺伝子）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質（例えば、標的物質検出用のプローブ）に結合した標的物質を検出する第２の検出ステップ（例えば、図１６のステップＳ７４の処理）と、第１の検出ステップにおいて検出されたDNAマーカから、参照用の特定情報（例えば、図１３のメモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３）と比較するための識別用の特定情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成されるゲノム情報３０３）を生成する第１の情報生成ステップ（例えば、図１６のステップＳ７５の処理）と、第２の検出ステップにおいて検出された標的物質を示す標的物質情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成される生体情報３０４）を生成する第２の情報生成ステップ（例えば、図１６のステップＳ７６の処理）とを含み、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。
According to the present invention, an inspection method is provided. This inspection method is a detection substance for detecting a DNA marker (for example, SNPs) for identifying a subject to be inspected, and is a first detection substance (for example, FIG. 5) arranged on a substrate. A first detection step (for example, the process of step S73 in FIG. 16 ) for detecting a DNA marker bound to the probe DNA) and a detection material for detecting a target substance (for example, an expressed gene) collected from the subject. A second detection step of detecting a target substance bound to a second detection substance (for example, a probe for detecting a target substance) disposed on the substrate (for example, the process of step S74 in FIG. 16); from the first detector D NA markers detected Oite step, specific information for reference (e.g.,
本発明によれば、プログラムが提供される。このプログラムは、検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカ（例えば、SNPs）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質（例えば、図５のプローブDNA）に結合したDNAマーカを検出する第１の検出ステップ（例えば、図１６のステップＳ７３の処理）と、被検体から採取された標的物質（例えば、発現遺伝子）を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質（例えば、標的物質検出用のプローブ）に結合した標的物質を検出する第２の検出ステップ（例えば、図１６のステップＳ７４の処理）と、第１の検出ステップにおいて検出されたDNAマーカから、標的物質が検出されるときに参照用の特定情報（例えば、図１３のメモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３）と比較するための識別用の特定情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成されるゲノム情報３０３）を生成する第１の情報生成ステップ（例えば、図１６のステップＳ７５の処理）と、第２の検出ステップにおいて検出された標的物質を示す標的物質情報（例えば、図１３のバイオアッセイ装置１２によって生成される生体情報３０４）を生成する第２の情報生成ステップ（例えば、図１６のステップＳ７６の処理）とを含む処理をコンピュータに実行させ、参照用の特定情報は、予め、被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択されたDNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている。
According to the present invention, a program is provided. This program is a detection substance for detecting a DNA marker (for example, SNPs) for identifying an object to be examined, and is a first detection substance (for example, the probe in FIG. 5) arranged on the substrate. A first detection step (for example, the process of step S73 in FIG. 16 ) for detecting a DNA marker bound to DNA) and a detection substance for detecting a target substance (for example, an expressed gene) collected from the subject. A second detection step (for example, the process of step S74 in FIG. 16) for detecting a target substance bound to a second detection substance (for example, a probe for detecting a target substance) disposed on the substrate, from Oite detected DNA markers to one detection step, specific information for reference when the target substance is detected (e.g.,
このプログラムは、記録媒体（例えば、図６の磁気ディスク８１）に記録することができる。
This program can be recorded on a recording medium (for example, the
図１は、本発明に係る検査システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。検査システム１は、バイオアッセイ基板１１およびバイオアッセイ装置１２を含む。検査システム１のバイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５に接続される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an inspection system according to the present invention. The inspection system 1 includes a
ここで、バイオアッセイとは、ハイブリダイゼーションその他の物質間の相互反応に基づく生化学的分析を広く意味する。検査の対象となる被検体は、人間に限らず、動物、または植物を広く含む。 Here, the bioassay broadly means a biochemical analysis based on hybridization and other interactions between substances. The subject to be examined is not limited to humans, but includes a wide range of animals or plants.
さらに、検査システム１は、リーダライタ１６およびデータ記憶媒体１７を含む。検査システム１のバイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３を介して、リーダライタ１６およびデータ記憶媒体１７に接続される。
Further, the inspection system 1 includes a reader /
バイオアッセイ基板１１は、光学的にアクセス可能とされた円盤状基板上に、少なくとも、検出物質（例えば、ヌクレオチド鎖、ペプチド、タンパク質、脂質、低分子化合物、リボソームその他生体物質等）と標的物質との間のハイブリダイゼーション反応の場となる領域を備える。
The
ここで、検出物質や標的物質を構成するヌクレオチド鎖は、プリンまたはピリミジン塩基と糖がグリコシド結合したヌクレオチドのリン酸エステルの重合体を意味し、DNAプローブを含むオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドが重合したDNA（全長あるいはその断片）、逆転写により得られるcDNA（cDNAプローブ）、RNA等を広く含む。 Here, the nucleotide chain that constitutes the detection substance or target substance means a polymer of a phosphate ester of a nucleotide in which a purine or pyrimidine base and a sugar are glycosidically bonded, and includes an oligonucleotide, a polynucleotide, a purine nucleotide containing a DNA probe, and the like. Widely includes DNA (full length or a fragment thereof) obtained by polymerizing pyrimidine nucleotides, cDNA obtained by reverse transcription (cDNA probe), RNA and the like.
すなわち、バイオアッセイ基板１１は、標的物質を検出するための検出物質が固定される。バイオアッセイ基板１１には、電磁気的な情報を記録するための領域が設けられている。
That is, a detection substance for detecting a target substance is fixed to the
バイオアッセイ装置１２は、反応（結合）した標的物質および検出物質を検出する。例えば、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１に固定されている、標的物質に反応した検出物質を検出する。バイオアッセイ装置１２は、検出された、反応（結合）した標的物質および検出物質に基づいて、情報を生成する。バイオアッセイ装置１２は、所定の情報をバイオアッセイ基板１１の電磁気的な情報を記録するための領域に記録させる。また、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の電磁気的な情報を記録するための領域に記録されている情報を読み出す。
The
バイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５にアクセスして、所定の情報を取得する。
The
バイオアッセイ装置１２は、検出された、反応（結合）した標的物質および検出物質に基づいて、生成された情報を、ネットワーク１３を介して、リーダライタ１６に供給する。リーダライタ１６は、ネットワーク１３を介して、バイオアッセイ装置１２から供給された情報を取得する。リーダライタ１６は、取得した情報をデータ記憶媒体１７に書き込む。また、リーダライタ１６は、データ記憶媒体１７に記憶されている情報を読み出す。
The
データ記憶媒体１７は、例えば、ICメモリカードであり、リーダライタ１６から供給された情報を記憶し、記憶している情報をリーダライタ１６に供給する。
The
次に、バイオアッセイ基板１１について説明する。
Next, the
図２は、バイオアッセイ基板１１の上面（図２Ａ）及び断面（図２Ｂ）を模式的に示したものである。
FIG. 2 schematically shows an upper surface (FIG. 2A) and a cross section (FIG. 2B) of the
バイオアッセイ基板１１はCD（Compact Disc）、DVD（Digital Versatile Disc）、MD（Mini-Disc）（商標）等の光情報記録媒体に用いられる円盤基板（ディスク）に採用される基材から形成されている。
The
バイオアッセイ基板１１は、石英ガラスやシリコン、ポリカーボネート、ポリスチレンその他の円盤状に成形可能な合成樹脂、好ましくは射出成形可能な合成樹脂によって円盤状に形成される。なお、安価な合成樹脂基板を用いることで、従来のガラスチップに比して低ランニングコストを実現できる。
The
例えば、バイオアッセイ基板１１は、CD、DVD等の光ディスクと同様の主面が円形の平板状の形状を呈している。また、バイオアッセイ基板１１の中心には、中心孔３１が形成されている。中心孔３１には、バイオアッセイ基板１１がバイオアッセイ装置１２に装着されたときに、バイオアッセイ基板１１を保持及び回転させるためのチャッキング機構が挿入される。
For example, the
バイオアッセイ基板１１の円形の主面は、図２Ａに示すように、半径方向に同心円状に形成された記録領域３２及び反応領域３３の２つの領域に分けられている。図２で示される例では、記録領域３２が内周側に位置し、反応領域３３が外周側に位置している。記録領域３２が外周側に位置し、反応領域３３が内周側に位置するようにしてもよい。
The circular main surface of the
記録領域３２は、情報記録媒体である光ディスクと同様に、レーザが照射され光学的に情報の記録がされる領域である。記録領域３２に記録された情報は、バイオアッセイ装置１２によって読み出される。反応領域３３は、プローブDNA（検出物質、検出用ヌクレオチド鎖）とサンプルDNA（標的物質、標的ヌクレオチド鎖）との相互反応の場、具体的にはハイブリダイゼーション反応の場となる領域である。
The
バイオアッセイ基板１１の層構造は、図２Ｂで示されるように、情報層３４と反応層３５とから形成されている。ここでは、情報層３４が下層、反応層３５が上層に位置するものとする。また、バイオアッセイ基板１１の反応層３５側の表面を上面１１ａ、情報層３４側の表面を下面１１ｂというものとする。
The layer structure of the
情報層３４には、記録領域３２に対応する平面領域に、例えばピットや相変化材料等のレーザが照射されることによりデータの再生又は記録再生がされる信号記録膜３６が形成されている。信号記録膜３６は、CD（Compact Disc）、DVD（Digital Versatile Disc）等の光ディスクと同様のディスク作成方法により形成することができる。
In the
信号記録膜３６は、バイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側からレーザが照射されることにより、バイオアッセイ装置１２において、信号（情報）が再生されるか、または信号（情報）が記録される。また、情報層３４は、DNA解析時に照射される励起光及び制御光、並びに、DNA解析時に蛍光標識剤から発光される蛍光の波長を透過する材料により形成されている。例えば、情報層３４は、石英ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリスチレン等の材料で形成されている。なお、励起光、制御光、および蛍光の詳細は後述する。
When the
反応層３５は、図３で示されるように、下層側から（すなわち情報層３４側から）、基板層４１と、透明電極層４２と、固相化層４３と、ウェル形成層４４とから形成された層構造となっている。
As shown in FIG. 3, the
基板層４１は、詳細を後述する励起光及び制御光並びに蛍光の波長の光を透過する材料である。例えば、基板層４１は、石英ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリスチレン等の材料で形成されている。
The
透明電極層４２は、基板層４１上に形成された層である。透明電極層４２は、例えばＩＴＯ（インジウム-スズ-オキサイド）等の光透過性があり且つ導電性を有する材料から形成されている。透明電極層４２は、基板層４１上に例えばスパッタリングや電子ビーム蒸着等により２５０ｎｍ程度の厚さに成膜され形成される。
The
固相化層４３は、透明電極層４２上に形成された層である。固相化層４３は、プローブDNAの一端を固相化させるための材料から形成されている。本実施の形態では、固相化層４３は、シランにより表面修飾可能なＳｉＯ2が、例えばスパッタリングや電子ビーム蒸着により５０ｎｍ程度の厚さに成膜された層となっている。
The
ウェル形成層４４は、固相化層４３上に形成された層である。ウェル形成層４４は、プローブDNAとサンプルDNAとの間のハイブリダイゼーション反応を起させる複数のウェル３７を形成する層である。ウェル３７は、バイオアッセイ基板１１の上面１１ａが開口したくぼみ状となっており、サンプルDNAが含まれた溶液等が滴下されたときにその溶液を保留することができる程度の深さ及び大きさとなっている。例えば、ウェル３７は、開口部が１００μｍ四方の大きさに形成され、深さが５μｍ程度とされて、底面１４に固相化層４３が露出している。このようなウェル形成層４４は、例えば、固相化層４３上に感光性ポリミイドをスピンコート等で５μｍ程度の厚さに塗布し、塗布した感光性ポリミイドを所定のパターンでフォトマスクを用いて露光及び現像することで形成される。
The
さらに、ウェル３７は、一端が官能基により修飾されたプローブDNAが底面４５（固相化層４３が露出した部分）に結合するように、底面４５が官能基により表面修飾されている。例えば、ウェル３７は、図４に示すように、ＯＨ基５１を有するシラン分子５２により、底面４５（ＳｉＯ２から形成されている固相化層４３）が表面修飾されている。このため、ウェル３７の底面４５には、例えばＮＣＯ基で一端が修飾されたプローブDNAを結合させることができる。このようにバイオアッセイ基板１１では、ウェル３７の底面４５に、プローブDNAの一端を結合させることができるので、図５に示すように、底面４５から垂直方向に鎖が伸びるように、プローブDNA（Ｐ）を結合させることができる。
Furthermore, the
また、バイオアッセイ基板１１では、図２で示されるように、複数のウェル３７が、主面の中心から外周方向に放射状に向かう複数の列上に、例えば４００μｍ程度の間隔で等間隔に並んで配置されている。ただし、ここでは、ウェル３７が形成される平面領域は、反応領域３３の範囲である。
In the
また、バイオアッセイ基板１１には、バイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側からレーザを照射することにより読み取り可能なアドレスピット３８が形成されている。アドレスピット３８は、バイオアッセイ基板１１の平面上における各ウェル３７の位置を特定するためのピットであり、アドレスピット３８から情報を光学的に読み取ることによって、バイオアッセイ装置１２は、対応するウェル３７を特定する情報を取得する。すなわち、アドレスピット３８から情報を光学的に読み取ることによって、複数存在するウェル３７のうち、現在レーザを照射している位置の１つのウェル３７がどれであるかを特定することが可能となる。このようなアドレスピット３８が設けてあることによって、後述する滴下装置による溶液の滴下位置の制御や、対物レンズによる蛍光検出位置の特定を行うことができる。
The
以上のようなバイオアッセイ基板１１では、円板状に形成されているため、光ディスクシステムと同様の再生システムを利用することにより、レーザのフォーカシング位置を制御するためのフォーカシングサーボ制御、半径方向に対するレーザの照射位置や滴下装置による滴下位置の制御のための位置決めサーボ制御、並びに、アドレスピット３８の情報検出処理をすることができる。つまり、アドレスピット３８に記録してある情報内容と、そのアドレスピット３８の近傍にあるウェル３７とを対応させておくことにより、アドレスピット３８の情報を読み出すことで、特定の１つのウェル３７に対してのみレーザを照射して蛍光が発光しているウェル３７の位置を特定したり、特定の１つのウェル３７の位置と滴下装置との相対位置を制御して、その特定の１つのウェル３７に対して溶液を滴下したりすることができる。
Since the
また、さらに、バイオアッセイ基板１１では、バイオアッセイ用の物質間の相互反応を起させる領域（ウェル３７）とともに、光ディスクと同様に各種の情報の記録再生を行う信号記録膜３６が形成されており、円板状に形成した基板をより有用且つ多様的に利用することが可能となる。
Further, the
例えば、バイオアッセイ基板１１に、「バイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報」、「ウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報」、「検査結果に関する情報」、「読み出し画像に関する情報」、「検出される遺伝子に関するネットワーク図」「検出される遺伝子関連URL」等を記録することができる。
For example, on the
バイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報の具体例として、例えば、バイオアッセイ基板１１を用いてDNAの解析を行う際の検査プログラム、その検査に必要な各種のデータ、検査プログラムのアップデート情報、バイオアッセイ基板１１や解析装置の取り扱い説明書、検査処理の手順等が記録される。
Specific examples of information relating to operation control of the
このようなバイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報を、物質間の相互反応を起させる領域とともに同一基板に記録することとによって、動作制御に関連する情報を別の記録媒体に記録して頒布する必要がなくなる。
By recording the information related to the operation control of the
また、ウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報の具体例として、各ウェル３７に配置されているプローブDNAの種別やその配置位置、各ウェル３７内のプローブDNAの説明、プローブDNAと疾病との関係、バイオアッセイ基板１１の製造者や製造日時等が記録される。
Further, as specific examples of information related to the probe DNA immobilized on the well 37, the type and location of the probe DNA arranged in each well 37, the description of the probe DNA in each well 37, the probe DNA and The relationship with the disease, the manufacturer of the
このようなウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報を、そのプローブDNAが固相化されている同一基板に記録することによって、バイオアッセイ基板１１の管理を確実且つ容易に行うことが可能となる。
By recording information on the probe DNA immobilized on the well 37 on the same substrate on which the probe DNA is immobilized, the
また、検査結果に関する情報の具体例として、被検査者に関する情報（名前、年齢、性別等）、検査日時、検査場所、検査者、検査結果データ（反応領域から読み取った生データ）、検査結果に基づくDNA解析結果（ビジュアル的な検査結果データや疾病との関連付けを示すデータ等）、その被検査者の過去の検査結果（検査履歴）、その被検査者の他の検査結果等が記録される。 In addition, specific examples of information on test results include information on the subject (name, age, gender, etc.), test date, test location, tester, test result data (raw data read from the reaction area), and test results. Based on the DNA analysis result (visual test result data, data indicating the association with the disease, etc.), past test results of the subject (test history), other test results of the subject, etc. are recorded .
また、読み出し画像に関する情報の具体例としては、ハイブリダイゼーション反応による蛍光強度をＣCDカメラ等で撮像し、その画像イメージを所定のフォーマット（例えば、JPEG（Joint Photographic Experts Group）方式）で記録する。これにより、一度検出に使用したバイオアッセイ基板１１から再度蛍光強度を読み取る必要がなくなるだけでなく、時間と共に蛍光強度が劣化することによる測定誤差を減少させることができる。
Further, as a specific example of the information related to the read image, the fluorescence intensity due to the hybridization reaction is captured by a CCD camera or the like, and the image image is recorded in a predetermined format (for example, JPEG (Joint Photographic Experts Group) method). This not only eliminates the need to read the fluorescence intensity from the
また、検出される遺伝子に関するネットワーク図に関しては、例えばKEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）におけるPathway図などがあげられる。更にまた、検出される遺伝子に関するURL（Uniform Resource Locator）方式のアドレスデータを登録しておき、バイオアッセイ装置１２に備えられたネットワークインターフェースを用いて情報検索することができる。
Further, regarding the network diagram relating to the detected gene, for example, the Pathway diagram in KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) can be mentioned. Furthermore, URL (Uniform Resource Locator) address data relating to the gene to be detected can be registered, and information search can be performed using the network interface provided in the
このような検査結果に関する情報を、検査結果のソースとなるサンプルDNAがハイブリダイゼーションされた同一のバイオアッセイ基板１１に記録することによって、検査結果の取り扱いが確実且つ容易になる。
By recording such information on the test result on the
バイオアッセイ基板１１では、以上のような情報に限らず、他のデータも記録することももちろん可能である。
The
なお、バイオアッセイ基板１１では、主面を記録領域３２と反応領域３３との２つの領域に分けているが、記録領域３２と反応領域３３とが平面領域上で重なっていてもよい。この場合には、信号記録膜３６の位置が反応領域３３から厚み方向に、蛍光を励起するために照射するレーザ（詳細を後述する励起光）や制御用のレーザ（詳細を後述する制御光）の焦点深度より離間した位置に形成されていればよい。つまり、光ディスクの２層記録と同様に焦点の手前に信号記録膜３６が位置すれば、反応領域３３に充分到達するためである。
In the
また、底面４５は、検出表面の一例であり、検出表面は、ヌクレオチド鎖の末端を、カップリング反応その他の化学結合によって固定化できる好適な表面処理が施された表面部位を意味し、狭く解釈されない。一例を挙げれば、ストレプトアビジンによって表面処理された検出表面の場合には、ビオチン化されたヌクレオチド鎖の固定化に適する。あるいは、ヌクレオチド鎖の末端に磁気ビーズを取り付け、裏面から磁石等でヌクレオチド鎖を一時的に固定するようにすれば、表面処理を特段施す必要もない。
Further, the
なお、ウェル３７は、反応領域の一例であり、反応領域は、液相中でのハイブリダイゼーション反応の場を提供できる区画された領域又は空間である。 The well 37 is an example of a reaction region, and the reaction region is a partitioned region or space that can provide a place for a hybridization reaction in a liquid phase.
また、この反応領域では、本発明の目的、効果に合致する範囲において、タンパク質−タンパク質間、ヌクレオチド鎖−ヌクレオチド鎖間（DNA−DNA、DNA−RNA、RNA−RNAの双方を含む。）、タンパク質−ヌクレオチド鎖（二本鎖を含む。）間その他の高分子間の相互反応、高分子と低分子の相互反応、低分子間の相互反応などの反応をさせることができる。 In this reaction region, protein-protein, nucleotide chain-nucleotide chain (including both DNA-DNA, DNA-RNA, and RNA-RNA), protein, within the range that matches the object and effect of the present invention. -Reactions such as interaction between nucleotide chains (including double strands) and other macromolecules, interaction between macromolecules and small molecules, and interactions between small molecules can be caused.
例えば、二本鎖ヌクレオチドを用いる場合は、転写因子であるホルモンレセプター等のレセプター分子と応答配列DNA部分の結合等を分析することができる。 For example, when a double-stranded nucleotide is used, the binding between a receptor molecule such as a hormone receptor that is a transcription factor and a response element DNA portion can be analyzed.
本発明に係るバイオアッセイ基板１１では、上記した「反応領域」を、一壁面に検出表面が形成されたウェル構造を備えるウェル反応部とし、このウェル反応部を円盤状基板上に複数配設させた形態を採用することができる。なお、「ウェル反応部」とは、周辺の基板領域とは区画された小室状の反応領域を備える部位と定義する。
In the
この「ウェル反応部」は、基板上の適宜な位置に配設することが可能であるが、上方視放射状を呈するように並べて配設すれば、基板上のスペースを有効に利用できるので、情報の集積密度を高めることができる。即ち、記録情報の集積量が多い（円盤状の）DNAチップを提供できる。 This “well reaction part” can be arranged at an appropriate position on the substrate. However, if the “well reaction part” is arranged side by side so as to exhibit a radial shape when viewed from above, the space on the substrate can be used effectively. The integration density can be increased. That is, it is possible to provide a (disc-shaped) DNA chip with a large amount of recording information.
また、ウェル反応部は、互いにコンタミネーションしないように区画されているので、ウェル検出部単位またはグルーピングされた複数のウェル検出部単位で異なる検出用ヌクレオチド鎖を固定し、検出用ヌクレオチド鎖毎に別個独立の条件を設定してハイブリダイゼーション反応を進行させることができる。 In addition, since the well reaction parts are partitioned so as not to be contaminated with each other, different detection nucleotide chains are fixed in each well detection part unit or a plurality of grouped well detection part units, and are separately provided for each detection nucleotide chain. Independent conditions can be set to allow the hybridization reaction to proceed.
例えば、疾病発症のマーカ遺伝子を基板上にグルーピングして固定できる。これにより、一つの基板を用いて、同時に複数の疾病の発現状況を確認することができる。 For example, marker genes for disease onset can be grouped and fixed on a substrate. Thereby, the expression status of a plurality of diseases can be confirmed simultaneously using one substrate.
また、融解温度Ｔｍ（Melting Temperature）又はＧＣ（Guanine-Cytosine）含有率の違いに基づいて、固定化する検出用ヌクレオチド鎖をグルーピングしておくことが可能となる。これにより、アクティブなハイブリダイゼーション反応が得られるバッファ組成、濃度等の反応条件、洗浄条件、滴下するサンプル溶液濃度等を、検出用ヌクレオチド鎖の性質に応じてきめ細かく選択することが可能となるので、解析作業において偽陽性又は偽陰性が示される危険性を格段に減少させることができる。 Further, based on the difference in melting temperature Tm (Melting Temperature) or GC (Guanine-Cytosine) content, it becomes possible to group the nucleotide chains for detection to be immobilized. This makes it possible to finely select the buffer composition, concentration and other reaction conditions for obtaining an active hybridization reaction, washing conditions, sample solution concentration to be dropped, etc., depending on the nature of the nucleotide chain for detection. The risk of showing false positives or false negatives in the analysis work can be greatly reduced.
つぎに、上述したバイオアッセイ基板１１を用いてDNA解析を行うバイオアッセイ装置１２について、図６を参照して説明をする。
Next, a
バイオアッセイ装置１２は、図６で示されるように、バイオアッセイ基板１１を保持して回転をさせるディスク装填部７１と、ハイブリダイゼーションのための各種溶液を貯留するとともにバイオアッセイ基板１１のウェル３７にその溶液を滴下する滴下部７２と、バイオアッセイ基板１１のウェル３７から励起光を検出するための励起光検出部７３と、各部の管理及び制御を行う制御/サーボ部７４と、バイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に対して信号の記録再生を行う記録再生部７５とを備える。
As shown in FIG. 6, the
さらに、バイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３を介してインターネット１４に接続するためのネットワークインターフェース７７と、記録再生部７５やネットワークインターフェース７７を制御し、所定のデータを加工、生成してバイオアッセイ基板１１に情報を記録したり、情報を読み出したりする制御部７６とを備えている。
Further, the
さらにまた、バイオアッセイ装置１２は、制御部７６の制御に基づいて、所定の文字または画像を表示させる表示部７８を備える。表示部７８は、例えば、LCD（Liquid Crystal Display）または有機EL（Electro Luminescence）ディスプレイなどからなる。
Furthermore, the
入力部７９は、キーボード、マウス、ボタン、またはスイッチなどからなり、使用者の操作に応じた信号を制御部７６に供給する。
The
制御部７６には、必要に応じて、ドライブ８０が接続される。ドライブ８０は、装着された磁気ディスク８１、光ディスク８２、光磁気ディスク８３、または半導体メモリ８４に記録されているプログラムを読み出して、読み出したプログラムを制御部７６に供給する。これにより、制御部７６は、記録媒体の一例である磁気ディスク８１、光ディスク８２、光磁気ディスク８３、または半導体メモリ８４に記録されているプログラムを実行することができる。
A
更に、制御部７６には、判別部８５および測定動作制御部８６が設けられている。判別部８５は、各種の情報を比較し、情報の一致するか否かの判別の処理などを実行する。測定動作制御部８６は、記録再生部７５などを制御して、バイオアッセイ装置１２の測定動作を制御する。
Further, the
ディスク装填部７１は、バイオアッセイ基板１１の中心孔３１内に挿入して、装着されているバイオアッセイ基板１１を保持するチャッキング機構９１と、チャッキング機構９１を駆動することによりバイオアッセイ基板１１を回転させるスピンドルモータ９２と有している。ディスク装填部７１は、上面１１ａ側が上方向となるようにバイオアッセイ基板１１を水平に保持した状態で、バイオアッセイ基板１１を回転駆動する。
The
滴下部７２は、試料溶液Ｓを貯留する貯留部９３と、貯留部９３内の試料溶液Ｓをバイオアッセイ基板１１に滴下する滴下ヘッド９４とを有している。滴下ヘッド９４は、水平に装填されたバイオアッセイ基板１１の上面１１ａの上方に配置されている。さらに、滴下ヘッド９４は、図２で示される、バイオアッセイ基板１１のアドレスピット３８から読み出される位置情報及び回転同期情報に基づいてバイオアッセイ基板１１との相対位置を半径方向に制御し、プローブDNA、サンプルDNA又は蛍光標識剤を含有する試料溶液Ｓを所定のウェル３７に正確に追従して滴下する構成とされている。
The dropping
励起光検出部７３は、光学ヘッド１０１を有している。光学ヘッド１０１は、水平に装填されたバイオアッセイ基板１１の下方側、すなわち、下面１１ｂ側に配置されている。光学ヘッド１０１は、例えば、図示していないスレッド機構等により、バイオアッセイ基板１１の半径方向に移動自在とされている。
The excitation
光学ヘッド１０１は、対物レンズ１０２と、対物レンズ１０２を移動可能に支持する２軸アクチュエータ１０３と、導光ミラー１０４とを有している。対物レンズ１０２は、その中心軸がバイオアッセイ基板１１の表面に対して略垂直となるように２軸アクチュエータ１０３に支持されている。従って、対物レンズ１０２は、バイオアッセイ基板１１の下方側から入射された光束を、装着されているバイオアッセイ基板１１に対して集光することができる。２軸アクチュエータ１０３は、バイオアッセイ基板１１の表面に対して垂直な方向、及び、バイオアッセイ基板１１の半径方向の２方向に対物レンズ１０２を移動可能に支持している。２軸アクチュエータ１０３を駆動することにより、対物レンズ１０２により集光された光の焦点を、バイオアッセイ基板１１の表面に対して垂直な方向及び半径方向に移動させることができる。従って、この光学ヘッド１０１では、光ディスクシステムにおけるフォーカス制御並びに位置決め制御と同様の制御を行うことができる。
The
導光ミラー１０４は、光路Ｘ上に対して４５°の角度で配置されている。光路Ｘは、励起光Ｐ、蛍光Ｆ、制御光Ｖ及び反射光Ｒが、光学ヘッド１０１に対して入射及び出射する光路である。導光ミラー１０４には、励起光Ｐ及び制御光Ｖが光路Ｘ上から入射される。導光ミラー１０４は、励起光Ｐ及び制御光Ｖを反射して９０°屈折させて、対物レンズ１０２に入射する。対物レンズ１０２に入射された励起光Ｐ及び制御光Ｖは、対物レンズ１０２により集光されてバイオアッセイ基板１１に照射される。また、導光ミラー１０４には、蛍光Ｆ及び制御光Ｖの反射光Ｒが、バイオアッセイ基板１１から対物レンズ１０２を介して入射される。導光ミラー１０４は、蛍光Ｆ及び反射光Ｒを反射して９０°屈折させて、光路Ｘ上に出射する。なお、光学ヘッド１０１をスレッド移動させる駆動信号及び２軸アクチュエータ１０３を駆動する駆動信号は、制御/サーボ部７４から与えられる。
The
また、励起光検出部７３は、励起光Ｐを出射する励起光源１０５と、励起光源１０５から出射された励起光Ｐを平行光束とするコリメータレンズ１０６と、コリメータレンズ１０６により平行光束とされた励起光Ｐを光路Ｘ上で屈折させて導光ミラー１０４に照射する第１のダイクロックミラー１０７とを有している。
The excitation
励起光源１０５は、蛍光標識剤を励起可能な波長のレーザを発する光源である。励起光源１０５から出射される励起光Ｐは、例えば、波長が４０５ｎｍのレーザである。なお、励起光Ｐの波長は、蛍光標識剤を励起できる波長であればどのような波長であってもよい。コリメータレンズ１０６は、励起光源１０５から出射された励起光Ｐを平行光束にする。第１のダイクロックミラー１０７は、波長選択性を有する反射鏡であり、励起光Ｐの波長の光のみを反射して、蛍光Ｆ及び制御光Ｖ（その反射光Ｒ）の波長の光を透過する。第１のダイクロックミラー１０７は、光路Ｘ上に４５°の角度を持って挿入されており、コリメータレンズ１０６から出射された励起光Ｐを反射して９０°屈折させ、導光ミラー１０４に励起光Ｐを照射する。
The
また、励起光検出部７３は、蛍光Ｆを検出するアバランジェフォトダイオード１０８と、蛍光Ｆを集光する集光レンズ１０９と、光学ヘッド１０１から光路Ｘ上に出射された蛍光Ｆを屈折させてアバランジェフォトダイオード１０８に照射する第２のダイクロックミラー１１０とを有している。
The excitation
アバランジェフォトダイオード１０８は、非常に感度の高い光検出器であり、微弱な光量の蛍光Ｆを検出することが可能である。なお、アバランジェフォトダイオード１０８により検出する蛍光Ｆの波長は、ここでは４７０ｎｍ程度である。また、この蛍光Ｆの波長は、蛍光標識剤の種類により異なるものである。集光レンズ１０９は、アバランジェフォトダイオード１０８上に蛍光Ｆを集光するためのレンズである。第２のダイクロックミラー１１０は、光路Ｘ上に４５°の角度を挿入されているとともに、導光ミラー１０４側から見て第１のダイクロックミラー１０７の後段に配置されている。従って、第２のダイクロックミラー１１０には、蛍光Ｆ、制御光Ｖ及び反射光Ｒが入射し、励起光Ｐは入射しない。第２のダイクロックミラー１１０は、波長選択性を有する反射鏡であり、蛍光Ｆの波長の光のみを反射して、制御光（反射光Ｒ）の波長の光を透過する。第２のダイクロックミラー１１０は、光学ヘッド１０１の導光ミラー１０４から出射された蛍光Ｆを反射して９０°屈折させ、集光レンズ１０９を介してアバランジェフォトダイオード１０８に蛍光Ｆを照射する。
The
アバランジェフォトダイオード１０８は、このように検出した蛍光Ｆの光量に応じた信号を生成し、生成した信号を制御/サーボ部７４に供給する。
The
また、励起光検出部７３は、制御光Ｖを出射する制御光源１１１と、制御光源１１１から出射された制御光Ｖを平行光束とするコリメータレンズ１１２と、制御光Ｖの反射光Ｒを検出するフォトディテクト回路１１３と、非点収差を生じさせてフォトディテクト回路１１３に対して反射光Ｒを集光するシリンドリカルレンズ１１４と、制御光Ｖと反射光Ｒとを分離する光セパレータ１１５とを有している。
The excitation
制御光源１１１は、例えば７８０ｎｍの波長のレーザを出射するレーザ源を有する発光手段である。なお、制御光Ｖの波長は、アドレスピット３８が検出でき、且つ、信号記録膜３６に対して情報の記録及び再生ができる波長に設定されている。さらに、制御光Ｖの波長は、励起光Ｐ及び蛍光Ｆの波長と異なった波長に設定されている。このような波長であれば、制御光Ｖの波長は、７８０ｎｍに限らずどのような波長であってもよい。コリメータレンズ１１２は、制御光源１１１から出射された制御光Ｖを平行光束にする。平行光束とされた制御光Ｖは光セパレータ１１５に入射される。
The control
フォトディテクト回路１１３は、反射光Ｒを検出するディテクタと、検出した反射光Ｒからフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号、及び、アドレスピット３８の再生信号、並びに、信号記録膜３６の再生信号を生成する信号生成回路とを有している。反射光Ｒは、制御光Ｖがバイオアッセイ基板１１で反射して生成された光であるので、その波長は、制御光と同一の７８０ｎｍである。
The
なお、光学ヘッド１０１によりバイオアッセイ基板１１の反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合、フォーカスエラー信号は、対物レンズ１０２により集光された光の合焦位置とバイオアッセイ基板１１の反応層３５との位置ずれ量を示すエラー信号となり、位置決めエラー信号は、所定のウェル３７の位置と焦点位置とのディスク半径方向に対する位置ずれ量を示す信号となる。光学ヘッド１０１によりバイオアッセイ基板１１の記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合、フォーカスエラー信号は、対物レンズ１０２により集光された光の合焦位置と信号記録膜３６との位置ずれ量を示すエラー信号となり、位置決めエラー信号は、信号記録膜３６のトラック位置と焦点位置とのディスク半径方向に対する位置ずれ量を示す信号となる。
Note that when the
アドレスピット３８の再生信号は、反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合のみに検出され、バイオアッセイ基板１１に記録されているアドレスピット３８に記述されている情報内容を示す信号である。この情報内容を読み出すことにより、現在、制御光Ｖを照射しているウェル３７を特定することができる。
The reproduction signal of the
信号記録膜３６の再生信号は、記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合のみに検出され、信号記録膜３６のトラックに記録されている情報内容を示す信号である。
The reproduction signal of the
フォトディテクト回路１１３は、反射光Ｒに基づき生成されたフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号及びアドレスピット３８の再生信号を制御/サーボ部７４に供給する。
The
シリンドリカルレンズ１１４は、フォトディテクト回路１１３上に反射光Ｒを集光するとともに非点収差を生じさせるためのレンズである。このように非点収差を生じさせることによりフォトディテクト回路１１３によりフォーカスエラー信号を生成させることができる。
The
光セパレータ１１５は、偏向ビームスプリッタからなる光分離面１１５ａと１/４波長板１１５ｂにより構成されている。光セパレータ１１５では、１/４波長板１１５ｂの逆側から入射された光を光分離面１１５ａが透過し、その透過光の反射光が１/４波長板１１５ｂ側から入射された場合には光分離面１１５ａが反射する。光セパレータ１１５は、光分離面１１５ａが光路Ｘ上に４５°の角度を挿入されているとともに、導光ミラー１０４側から見て第２のダイクロックミラー１１０の後段に配置されている。従って、光セパレータ１１５では、コリメータレンズ１１２から出射された制御光Ｖを透過して光学ヘッド１０１内の導光ミラー１０４に対してその制御光Ｖを入射させているとともに、光学ヘッド１０１の導光ミラー１０４から出射された反射光Ｒを反射することにより９０°屈折させ、シリンドリカルレンズ１１４介してフォトディテクト回路１１３に反射光Ｒを照射する。
The
制御/サーボ部７４は、励起光検出部７３により検出されたフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号及びアドレスピット３８の再生信号に基づき、各種のサーボ制御を行う。
The control /
反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合には、制御/サーボ部７４は、フォーカスエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２とウェル３７との間の間隔を制御し、位置決めエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２とウェル３７との半径方向の位置関係を制御し、アドレスピット３８の再生信号に基づき光学ヘッド１０１のスレッド移動制御を行って光学ヘッド１０１を所定の半径位置に移動する。
When the reaction area 33 (outer peripheral area) is irradiated with a laser, the control /
記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合には、制御/サーボ部７４は、フォーカスエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２と信号記録膜３６との間の間隔を制御し、位置決めエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２と信号記録膜３６の記録トラックとの半径方向の位置関係を制御する。
When the recording area 32 (inner peripheral area) is irradiated with the laser, the control /
記録再生部７５は、信号記録膜３６に記録されているデータの再生信号の復調及び復号処理を行ってデータを出力するとともに、信号記録膜３６に記録する記録データの符号化及び変調を行う。記録再生部７５は、再生時には、励起光検出部７３から出力された再生信号が入力され、外部に復調及び復号したデータを出力する。また、記録再生部７５は、記録時には、外部から記録データが入力され、符号化及び変調がされたデータを励起光検出部７３に供給して、制御光Ｖを出射する制御光源１１１を駆動する。
The recording / reproducing
ネットワークインターフェース７７は、予めバイオアッセイ基板１１の記録領域３２に記録されているURL（Uniform Resource Locator）方式のアドレスデータや、入力部７９により指示されたアドレスなどを用いて、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５にアクセスする。
The
制御部７６は、記録再生部７５で読み出されたハイブリダイゼーション結果に基づく画像イメージを所定のフォーマット（例えば、JPEG）の画像データに圧縮し、記録再生部７５を介してバイオアッセイ基板１１に記録させる。また、制御部７６は、ネットワークインターフェース７７を制御して、サーバ１５から関連情報を収集し、収集した関連情報も同様に記録させる。更にまた、バイオアッセイ基板１１がバイオアッセイ装置１２に装着された際に、バイオアッセイ基板１１が既に検査に使用されたか否かを、バイオアッセイ基板１１に記録されている情報から判定し、バイオアッセイ基板１１が既に検査に使用されたと判定された場合、書き込まれている画像イメージや収集データを表示したり、再度バイオアッセイ基板１１を検査に使用しようとする際には、既に検査済みである旨の警告を表示部７８に表示させ、測定動作を制限する。
The
以上のような構成のバイオアッセイ装置１２では、バイオアッセイを行う場合には、次のような動作を行う。
The
バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１を回転させながら、図７で示されるようにウェル３７上にサンプルDNA（Ｓ）が含有された溶液を滴下し、プローブDNA（Ｐ）とサンプルDNA（Ｓ）とを相互反応（ハイブリダイゼーション）させる。また、ハイブリダイゼーション処理の済んだバイオアッセイ基板１１上に蛍光標識剤Ｍを含んだバッファ溶液を滴下することにより、図８で示されるようにプローブDNA（Ｐ）とサンプルDNA（Ｓ）との二重らせん内に蛍光標識剤Ｍを挿入する。
While rotating the
また、バイオアッセイ装置１２は、蛍光標識剤が滴下された後のバイオアッセイ基板１１を回転させ、励起光Ｐをバイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側から入射させてウェル３７内の蛍光標識剤に照射し、その励起光Ｐに応じてその蛍光標識剤から発生した蛍光Ｆをバイオアッセイ基板１１の下方から検出する。
In addition, the
ここで、バイオアッセイ装置１２では、励起光Ｐと制御光Ｖとを同一の対物レンズ１０２を介してバイオアッセイ基板１１に照射する。そのため、バイオアッセイ装置１２では、制御光Ｖを用いたフォーカス制御、位置決め制御並びにアドレス制御を行うことによって、励起光Ｐの照射位置、すなわち、蛍光Ｆの発光位置を特定することが可能となり、その蛍光の発光位置からサンプルDNAと結合したプローブDNAを特定することができる。
Here, the
また、以上のような構成のバイオアッセイ装置１２では、データの記録及び再生時には、次のような動作を行う。
The
バイオアッセイ装置１２は、励起光Ｐの出射を停止して、制御光Ｖのみを出射する。そして、バイオアッセイ基板１１を回転させながらサーボ制御を行い、信号記録膜３６上のトラックに対して、データの記録又は再生を行う。
The
このように、本発明に係るバイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の検出表面に保持された状態の検出物質に蛍光標識された標的物質含有液を滴下して、検出物質と標的物質とを反応領域において相互反応させて反応生成物を作成させ、反応生成物に１つ以上の波長の励起光を照射することによって蛍光標的物質から発せられた蛍光を、反応部の反応領域から集光して蛍光強度を検出する。そして、バイオアッセイ装置１２は、検出によって得られた蛍光強度に基づくデータを解析し、個人を特定できるSNPs等のDNAマーカと発現遺伝子を検出し、必要に応じてデータ記憶媒体１７内に記憶されたDNAマーカと検出したDNAマーカの同一性を判定する。
As described above, the
なお、標的物質は予め蛍光標識されている場合の他に、滴下時に混合させて反応領域に滴下させる場合や、標的物質と蛍光物質をほぼ同時又は時系列的に前後して、かつ別々に滴下するようにしても良い。ここで、標的物質は蛍光色素で標識する手段か、インターカレータを用いる手段のいずれも採用できる。「インターカレータ」は、検出用ヌクレオチド物質と標的ヌクレオチド物質との塩基間の水素結合中に挿入されるようにして、ハイブリダイゼーションした二本鎖ヌクレオチド鎖に取り込まれる。これにより、インターカレータを含まない二本鎖ヌクレオチド鎖からの蛍光波長に比べ、長波長側に蛍光波長がシフトし、かつ、蛍光強度と二本鎖ヌクレオチド鎖に取り込まれたインターカレータの量との間には相関関係があるので、この相関関係に基づいて、定量的な検出が可能となる。これらにより検出された発現遺伝子情報は、リーダライタ１６によってデータ記憶媒体１７に書き込まれる。
In addition to the case where the target substance is preliminarily fluorescently labeled, the target substance and the fluorescent substance are dripped separately at about the same time or in chronological order when they are mixed at the time of dropping and dropped onto the reaction region. You may make it do. Here, the target substance may be either a means for labeling with a fluorescent dye or a means using an intercalator. The “intercalator” is incorporated into the hybridized double-stranded nucleotide chain so as to be inserted into the hydrogen bond between the bases of the detection nucleotide substance and the target nucleotide substance. As a result, the fluorescence wavelength is shifted to the longer wavelength side compared to the fluorescence wavelength from the double-stranded nucleotide chain not containing the intercalator, and the fluorescence intensity and the amount of intercalator incorporated into the double-stranded nucleotide chain Since there is a correlation between them, quantitative detection is possible based on this correlation. The expression gene information detected by these is written into the
次に、図９を参照してリーダライタ１６およびデータ記憶媒体１７について説明をする。
Next, the reader /
図９で示されるように、リーダライタ１６は、制御部２０１、伝送部２０２、判別部２０３、メモリ２０４、入手部２０５を備える。
As shown in FIG. 9, the reader /
制御部２０１は、例えば、エンベデットコンピュータなどであり、CPU（Central Processing Unit）、RAM（Random Access Memory）、およびROM（Read Only Memory）を含む。制御部２０１は、内蔵されているRAMまたはROMに記憶されているプログラムを実行して、リーダライタ１６の全体を制御する。例えば、制御部２０１は、入力部２０５に、バイオアッセイ装置１２から供給される所定のデータ（例えば、前述のゲノム情報、または生体情報など）を受信させるか、または、伝送部２０２に、データ記憶媒体１７宛てに所定のデータまたはコマンドを送信させたり、データ記憶媒体１７から送られてくるデータまたはコマンドを受信させたりする。
The
伝送部２０２は、制御部２０１の制御の基に、データ記憶媒体１７と有線または無線を介して通信し、データ記憶媒体１７にデータ若しくはコマンドを送信するか、またはデータ記憶媒体１７から送信されたきたデータ若しくはコマンドを受信する。
The
判別部２０３は、バイオアッセイ装置１２から供給された、一時的にメモリ２０４に記憶されているDNAマーカに関するゲノム情報と、データ記憶媒体１７から読み出したゲノム情報とを比較し、バイオアッセイ装置１２から供給されたゲノム情報とデータ記憶媒体１７から読み出したゲノム情報とが同一であるか否かを判定する。制御部２０１は、バイオアッセイ装置１２から供給されたゲノム情報とデータ記憶媒体１７から読み出したゲノム情報とが同一であると判定された場合、バイオアッセイ装置１２から供給された生体情報（具体的には発現遺伝子情報など）などのデータ記憶媒体１７への書き込みを許可する。
The
メモリ２０４は、制御部２０１によって使用される、制御部２０１の状態や制御部２０１が使用するデータなどを一時的に記憶する。例えば、メモリ２０４は、入手部２０５で受信されたデータ（例えば、ゲノム情報または生体情報など）や、伝送部２０２で受信したデータなどを記憶する。
The
入手部２０５は、バイオアッセイ装置１２とのインターフェースであり、制御部２０１の制御の基に、バイオアッセイ装置１２と通信し、バイオアッセイ装置１２から供給されたゲノム情報または生体情報を取得する。
The obtaining
データ記憶媒体１７は、シングルチップコントローラ２２１およびメモリ２２２を含む。シングルチップコントローラ２２１は、いわゆるワンチッププロセッサなどからなり、データ記憶媒体１７を制御する。メモリ２２２は、例えば、フラッシュメモリなどからなり、各種のデータを記憶する。
The
シングルチップコントローラ２２１は、さらに、制御部２４１、伝送部２４２、判別部２４３、メモリ２４４、およびメモリコントローラ２４５を備える。
The
制御部２４１は、CPUなどで構成され、実行しているプログラムに従って伝送部２４２、判別部２４３、メモリ２４４、およびメモリコントローラ２４５を制御する。例えば、制御部２４１は、伝送部２４２に、リーダライタ１６から送信されてきたデータまたはコマンドを受信させるか、またはリーダライタ１６宛てに各種のデータまたはコマンドを送信させる。さらに、制御部２４１は、判別部２４３を制御して、ゲノム情報が同一であるか否かを判定させたり、メモリコントローラ２４５を制御して、ゲノム情報または生体情報をメモリ２２２に記憶させたり、メモリ２２２からゲノム情報または生体情報を読み出させる。
The
伝送部２４２は、リーダライタ１６に各種のデータまたはコマンドを送信したり、リーダライタ１６から送信されてきた、各種のデータまたはコマンドを受信する。
The
判別部２４３は、リーダライタ１６を介してバイオアッセイ装置１２から送信されてきたゲノム情報と、メモリ２２２から読み出されたゲノム情報とが一致するか否かを判定する。
The
メモリ２４４は、制御部２４１の制御の実行に必要な各種のデータを一時的に記憶する。
The memory 244 temporarily stores various data necessary for executing the control of the
メモリコントローラ２４５は、制御部２４１の制御の基に、メモリ２２２へのデータの読み書きを制御する。
The
メモリ２２２は、各種の情報を記憶する。例えば、メモリ２２２は、個人を特定するためのゲノム情報（DNAマーカを含む遺伝子配列を示す情報または遺伝子の存在位置を示す情報など）、臨床や診察時に採取した遺伝子情報である生体情報（変異遺伝子配列情報、SNPs情報、発現遺伝子情報（mRNAの存在の有無や発現量、局在情報）など）、住所、氏名、年齢、データ記憶媒体発行人、発行日、発行者、ゲノム情報収集者、収集日、生体情報収集者、収集日など、個人に関わる諸々の個人情報を記憶する。
The
例えば、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１には、個人を特定するためのゲノム情報が格納される。メモリ２２２の生体情報格納領域２５２には、臨床や診察時に採取した遺伝子情報である生体情報が格納される。メモリ２２２の個人情報格納領域２５３には、個人に関わる各種の個人情報が格納される。
For example, the genome
このように、本発明に係るデータ記憶媒体１７は、リーダライタ１６とのデータの送受信をする伝送部２４２と、個人を特定することができるゲノム情報であるデータを保存するメモリ２２２と、リーダライタ１６から送られてきたゲノム情報とメモリ２２２に保存されているゲノム情報との同一性を判別する判別部２４３を備える。
As described above, the
なお、データ記憶媒体１７は、IC（Integrated Circui）カードやメモリカード等、所定のデータ処理が可能で、データが記録／記憶できるものであればいずれでも良い。従って、データ記憶媒体１７には、HDDにデータ処理可能なプロセッサを搭載したり、光ディスクメディアパッケージやテープメディアパッケージにプロセッサを搭載したりしたものも含まれる。
The
伝送部２４２は、有線・無線を問わず、リーダライタ１６とデータ記憶媒体１７とでデータ送受信ができる全てのものを包含し、具体的にはＰＣ−Ｃａｒｄの規格に準拠するインターフェースやＢｌｕｅＴｏｏｔｈの規格に準拠するインターフェース、またはPCMCIA（Personal Computer Memory Card International Association）の規格に準拠するインターフェースなどいずれでも良い。
The
メモリ２２２はデータの読み書きができ、データが保持できるものであればいずれでもよく、電池バックアップ付き半導体メモリ（ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）等）、不揮発性半導体メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、ＦＲＡＭ（Ferroelectronic RAM）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive RAM）等）、光磁気ディスク（CD、DVD、MD）、テープメディアなどいずれでも良い。
Any
判別部２４３は、データ記憶媒体１７に記憶されているゲノム情報とバイオアッセイ基板１１から読み出したDNAマーカ配列とを比較し、同一性が確認された場合にのみ発現遺伝子などの生体情報をデータ記憶媒体１７に記憶することを許諾する。
The discriminating
なお、データ記憶媒体１７は、必要に応じてパスワード、指紋照合などの個人認証技術を応用し、内部に記録されたデータのアクセスを制限するようにしても良い。
Note that the
リーダライタ１６は、データ記憶媒体１７とのデータの送受信ができる伝送部２０２と、バイオアッセイ装置１２から発現遺伝子情報含む生体情報を入手するための入手部２０５と、必要に応じてデータ記憶媒体１７に保存されているゲノム情報とバイオアッセイ基板１１から読み出したゲノム情報の同一性を判別する判別２０３とを備える。
The reader /
リーダライタ１６に備えられた入手部２０５は、バイオアッセイ装置１２と接続できるものであればいずれでもよく、例えばRS232C（Recommended Standard 232-C）、USB（Universal Serial Bus）、iLink（商標）、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）802.3（Ethernet（登録商標））などの規格に基づくインターフェースである。
The obtaining
入手部２０５は、伝送部２０２を用いてバイオアッセイ装置１２からSNPs等のDNAマーカ情報や発現遺伝子情報などである生体情報を入手するプログラムとすることもできる。
The obtaining
判別部２０３は、データ記憶媒体１７の判別部２４３と同様に、データ記憶媒体１７に記憶されているゲノム情報とバイオアッセイ基板１１から読み出したDNAマーカ配列とを比較し、同一性が確認された場合にのみ発現遺伝子などの生体情報をデータ記憶媒体１７に記憶することを許諾する。
Similar to the
以上のように、データ記憶媒体１７は、バイオアッセイ基板１１およびバイオアッセイ装置１２を用いて読み取った遺伝子の変異解析、遺伝子発現頻度解析結果などの情報を記録しておく際に、他人のデータ記憶媒体（ICカード）に誤って書き込むことを防止し、不正利用者に個人情報を漏らすことがない。創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学その他の関連産業界において利用することができる。
As described above, the
次に、図１０のフローチャートを参照して、検査処理プログラムを実行するバイオアッセイ装置１２による検査の処理を説明する。
Next, a test process performed by the
ステップＳ１１において、使用者が、バイオアッセイ装置１２に、バイオアッセイ基板１１を挿入すると、ステップＳ１２において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２から、このバイオアッセイ基板１１が既に使用されて検査がされたか否かを示す情報など、検査の処理に必要なデータを読み出す。
When the user inserts the
ステップＳ１３において、検査処理プログラムは、ステップＳ１２の処理で読み出した情報を基に、装着されているバイオアッセイ基板１１で検査済みであるか否かを判定し、検査済みでない、すなわち、装着されているバイオアッセイ基板１１で検査が行われていないので、ステップＳ１４に進み、バイオアッセイ基板１１に試料や標識物質を滴下する。
In step S13, the test processing program determines whether or not the
ステップＳ１５において、バイオアッセイ基板１１において、ハイブリタイゼーションが行われるので、ステップＳ１６において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１から、反応結果を読み出して、反応結果を解析する。
In step S15, since the hybridization is performed on the
ステップＳ１７において、検査処理プログラムは、ステップＳ１６の処理で得られた、画像データまたは解析結果などをバイオアッセイ基板１１に書き込む。
In step S <b> 17, the inspection processing program writes the image data or the analysis result obtained by the processing in step S <b> 16 on the
ステップＳ１８において、検査処理プログラムは、ネットワークインターフェース７７に、ネットワーク１３を介して、インターネット１４に接続させる。すなわち、検査処理プログラムは、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５に接続する。
In step S 18, the inspection processing program causes the
ステップＳ１９において、検査処理プログラムは、サーバ１５から、関連情報を選択して、関連情報を取得する。ステップＳ２０において、検査処理プログラムは、取得した関連情報をバイオアッセイ基板１１に記録させることにより、関連情報を保存する。
In step S19, the inspection processing program selects related information from the
ステップＳ２１において、検査処理プログラムは、取得した関連情報を表示部７８に表示させて処理は終了する。
In step S21, the inspection processing program displays the acquired related information on the
一方、ステップＳ１３において、検査済みである、すなわち、装着されているバイオアッセイ基板１１で既に検査が行われたので、ステップＳ２２に進み、検査処理プログラムは、測定動作禁止の処理を実行する。例えば、ステップＳ２２において、検査処理プログラムは、測定動作の禁止を示すフラグを設定するなどして、測定動作禁止モードにして、装着されているバイオアッセイ基板１１を使用して測定動作が行われないようにする。
On the other hand, in step S13, since the test has been performed, that is, the test has already been performed on the mounted
ステップＳ２３において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２から、保存データを読み出す。ステップＳ２４において、検査処理プログラムは、読み出した保存データを、表示部７８に表示させて、ステップＳ１８に進み、インターネット１４に接続して、関連情報を取得する処理を実行する。
In step S <b> 23, the test processing program reads stored data from the
次に、データ記憶媒体１７またはバイオアッセイ基板１１に記憶（記録）するゲノム情報の記憶の処理を図１１のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ４１において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、対象となるDNAマーカを決める（選定する）。例えば、DNAマーカとして、SNPsを使う。この時、どの遺伝子座のＳＮＰを使うかの選定基準は、できるだけ人によって均等にばらついているものであり、他のＳＮＰと相関（又は関連）がないものがよい。
Next, the process of storing genome information stored (recorded) in the
DNAマーカとは、SNPs（Single Nucleotide Polymorphism）、マイクロサテライト、ミニサテライト、ＲＦＬＰｓ（Restriction Fragment Length Polymorphism：制限酵素断片長多型）等であり、これらを複数集めることで個人を特定することができる。SNPsは単一塩基多型で、ヒトゲノムの中に１０の６乗個以上あると言われ、例えば血液型を決める遺伝子配列中に存在している。ミニサテライト、マイクロサテライトは繰り返し配列の集まりのことで、ミニサテライトは３０塩基数程度の繰り返し、マイクロサテライトは数塩基の繰り返しをなすものであり、それぞれヒトゲノムに１０の４乗個、１０の５乗個あると言われている。その他、DNAマーカとして、ＲＦＬＰｓなどが知られている。 DNA markers are SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), microsatellite, minisatellite, RFLPs (Restriction Fragment Length Polymorphism), etc., and individuals can be identified by collecting a plurality of these. SNPs are single nucleotide polymorphisms and are said to have 10 6 or more in the human genome. For example, they exist in gene sequences that determine blood types. Minisatellite and microsatellite are a collection of repeated sequences. Minisatellite is a repeat of about 30 bases, and microsatellite is a repeat of several bases. It is said that there are pieces. In addition, RFLPs and the like are known as DNA markers.
人間のmRNAの平均の長さは、ほぼ２６００塩基である。人間の遺伝子の数は約４００００である。SNPは、ヒトゲノムの中に約１０の６乗個以上あり、ヒトゲノムは、約４０億塩基なので、（２６００×４００００）÷（４０億）×１００＝２．６％から、意味のあるSNP、すなわち、遺伝子に含まれるSNPは、約２．６万個ある。 The average length of human mRNA is approximately 2600 bases. The number of human genes is about 40,000. There are about 10 6 or more SNPs in the human genome, and since the human genome is about 4 billion bases, (2600 × 40000) ÷ (4 billion) × 100 = 2.6%, a meaningful SNP, There are about 26,000 SNPs in the gene.
ステップＳ４２において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、ゲノム情報収集用のバイオアッセイ基板１１を製造する。すなわち、バイオアッセイ基板１１の提供者は、ステップＳ４１の処理で決定したSNPs配列を検出できるプローブを製造し、バイオアッセイ基板１１に搭載する。プローブは、例えば、以下のような配列である。
プローブ１：―――ＡＴＣＧ（Ａ）ＣＴＡ―――
プローブ２：―――ＡＴＣＧ（Ｃ）ＣＴＡ―――
プローブ３：―――ＡＴＣＧ（Ｇ）ＣＴＡ―――
プローブ４：―――ＡＴＣＧ（Ｔ）ＣＴＡ―――
In step S42, the provider of the
Probe 1: --- ATCG (A) CTA ---
Probe 2: --- ATCG (C) CTA ---
Probe 3: ATCG (G) CTA
Probe 4:-ATCG (T) CTA ---
カッコ内の配列がＳＮＰである。このようにして選ばれたプローブの組を例えば１０００組以上バイオアッセイ基板１１に搭載する。以下、バイオアッセイ基板１１に搭載されたプローブをマーカープローブと称する。
The sequence in parentheses is SNP. For example, 1000 or more sets of probes selected in this way are mounted on the
なお、バイオアッセイ基板１１を製造すると説明したが、バイオアッセイ基板１１に限らず、既存のDNAチップを用いるようにしても良い。
In addition, although it demonstrated that the bioassay board |
また、ステップＳ４２において製造されるゲノム情報収集用のバイオアッセイ基板１１は、１つとは限らず、それぞれ異なる、マーカープローブを搭載した複数のバイオアッセイ基板１１とするようにしてもよい。
The
ステップＳ４３において、検査を行う者は、検査の対象となる人からDNAを採取する。ステップＳ４４において、バイオアッセイ装置１２の検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１と採取したDNAを反応させる。ステップＳ４５において、検査処理プログラムは、反応の結果を検出する。
In step S43, the person who conducts the examination collects DNA from the person to be examined. In step S44, the test processing program of the
すなわち、例えば、ステップＳ４３およびステップＳ４４において、対象人から採取されたDNAがステップＳ４２の処理で製造されたバイオアッセイ基板１１に反応させられ、ステップＳ４５において、検査の対象となる人が持っているSNPsが読み取られる。
That is, for example, in step S43 and step S44, the DNA collected from the subject is reacted with the
ステップＳ４６において、検査処理プログラムは、反応したDNAマーカから、ランダムに３２以上の配列を選択する。ステップＳ４７において、検査処理プログラムは、選択したDNAマーカの３２以上の配列から、ゲノム情報を生成する。 In step S46, the inspection processing program randomly selects 32 or more sequences from the reacted DNA markers. In step S47, the inspection processing program generates genome information from 32 or more sequences of the selected DNA marker.
ステップＳ４８において、検査を行う者は、バイオアッセイ装置１２に、初期化済みのデータ記憶媒体１７をセットする（装着する）。ステップＳ４９において、検査処理プログラムは、選択された配列からなるゲノム情報をデータ記憶媒体に記憶させる。
In step S48, the person who performs the test sets (attaches) the initialized
例えば、ステップＳ４６において、人によって異なるDNAマーカである、見つけられたSNPsからランダムに３２個以上が選定され、その配列を示す情報から生成された情報が、ゲノム情報として、未書き込みのデータ記憶媒体１７に書き込まれる。 For example, in step S46, 32 or more randomly selected SNPs, which are DNA markers that differ from person to person, are selected, and the information generated from the information indicating the sequence is used as genome information as an unwritten data storage medium. 17 is written.
ここで、３２個のＳＮＰを選択するとしたのは、１つのSNPは、４種類の塩基のうちの１つの塩基で特定されるので、３２個のＳＮＰは、４32のパターンを持ち得る。４32は、２64であり、地球の全人口より大きい。 Here, was to select the 32 SNP is one SNP, since identified by one base of the four kinds of bases, the 32 SNP, may have a pattern of 4 32. 4 32 is 2 64, which is larger than the total population of the earth.
従って、選択した３２個のＳＮＰの配列で、人間である被検体を識別することができる。 Therefore, a human subject can be identified by the selected sequence of 32 SNPs.
なお、DNAマーカを所定の数に選択しないで、全てのDNAマーカを記憶すると、データ量が多くなり、膨大な記憶容量が必要となる。これを記憶する媒体、例えば、データ記憶媒体１７に膨大な記憶容量が要求されることになるので、全ての全てのDNAマーカを記憶することは実用的ではない。
Note that if all the DNA markers are stored without selecting a predetermined number of DNA markers, the amount of data increases and a huge storage capacity is required. Since a large storage capacity is required for a medium for storing this, for example, the
図１２は、ゲノム情報の例を示す図である。ゲノム情報は、遺伝子の位置およびその配列情報である。配列情報とは、特に個人毎に異なる配列となるDNAマーカのことである。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of genome information. Genomic information is the position of a gene and its sequence information. The sequence information is a DNA marker that has a sequence that differs particularly for each individual.
例えば、ゲノム情報が、DNAマーカとしてのSNPs配列を示す場合、ＳＮＰにおいて、１つの塩基が異なるので、１つの塩基に対応させて配列情報を決定することができる。塩基は、Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔの４種類があるので、例えば、配列情報とし、Ａに対して”０”、Ｃに対して”１”、Ｇに対して”２”、Ｔに対して”３”を割り当てることができる。 For example, when genome information indicates a SNPs sequence as a DNA marker, since one base is different in the SNP, the sequence information can be determined in correspondence with one base. There are four types of bases, A, C, G, and T. For example, the sequence information is “0” for A, “1” for C, “2” for G, "3" can be assigned.
図１２で示されるゲノム情報の例は、SNPs配列であるDNAマーカのゲノム上の位置を示す遺伝子の位置と、DNAマーカ塩基配列を示す配列情報とからなる。例えば、図１２で示されるゲノム情報の例において、ゲノム上の位置が”ａａａａ”であるDNAマーカであるＳＮＰは、”０”すなわちＡであることが示されている。また、図１２で示されるゲノム情報の例において、ゲノム上の位置が”ｂｂｂｂ”であるDNAマーカであるＳＮＰは、”１”すなわちＣであることが示されている。 The example of the genome information shown in FIG. 12 includes a gene position indicating the position of a DNA marker, which is a SNP sequence, on the genome, and sequence information indicating a DNA marker base sequence. For example, in the example of genome information shown in FIG. 12, the SNP that is a DNA marker whose position on the genome is “aaaa” is “0”, that is, A. In the example of the genome information shown in FIG. 12, the SNP that is a DNA marker whose position on the genome is “bbbb” is “1”, that is, C.
同様に、図１２で示されるゲノム情報の例において、ゲノム上の位置が”ｃｃｃｃ”であるＳＮＰは、”２”すなわちＧであることが示され、ゲノム上の位置が”ｄｄｄｄ”であるＳＮＰは、”３”すなわちＴであることが示され、ゲノム上の位置が”ｅｅｅｅ”であるＳＮＰは、”２”すなわちＧであることが示され、ゲノム上の位置が”ｆｆｆｆ”であるＳＮＰは、”０”すなわちＡであることが示されている。 Similarly, in the example of the genome information shown in FIG. 12, the SNP whose position on the genome is “cccc” is indicated as “2”, that is, G, and the SNP whose position on the genome is “dddd”. Is indicated to be “3” or T, and the SNP whose position on the genome is “eeee” is indicated to be “2” or G and whose position on the genome is “ffff” Is shown to be "0" or A.
なお、データ記憶媒体１７の初期化の手法や、データ記憶媒体１７の制御方法は、本発明を限定するものではなく、その説明は省略する。
Note that the initialization method of the
ここで、マーカープローブの数は１０００個に限定されず、それ以上でもそれ以下でも良い。また、選ばれたSNPsは、３２個以上が望ましいが、母集団が少なければ偶然の一致も少ないと考えられるため、３２個未満でもかまわない。 Here, the number of marker probes is not limited to 1000, and may be more or less. The number of SNPs selected is preferably 32 or more, but if the population is small, it is considered that there is less chance of coincidence, so it may be less than 32.
なお、SNPsをランダムに選定する理由は、第３者にどのSNPsを個人特定に利用しているかわかりにくくするためであり、所定のルールで選定するようにしても良い。 The reason why the SNPs are selected at random is to make it difficult for a third party to identify which SNPs are used for personal identification, and may be selected according to a predetermined rule.
これとは別に、マーカープローブをバイオアッセイ基板１１に搭載し、合わせて検出物質（標的物質となるmRNAに相補的なcDNAを検出できるプローブ）を搭載して臨床、診療に用いる。
Separately, a marker probe is mounted on the
すなわち、ステップＳ５０において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、選択された配列に対するDNAマーカのプローブを含むプローブを結合させた、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１を製造する。換言すれば、ステップＳ５０において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、臨床用のDNAチップの一例である、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１に、選択配列対象のプローブを搭載する。
That is, in step S50, the provider of the
ステップＳ５１において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１に、標的物質検出用のプローブを結合させて、処理は終了する。例えば、ステップＳ５１において、バイオアッセイ基板１１の提供者は、臨床用のDNAチップの一例である、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１に、検出予定のcDNAに相補的なプローブを搭載する。
In step S51, the provider of the
このように、バイオアッセイ装置１２は、検査の対象となる人のゲノム情報をデータ記憶媒体１７に記憶させることができる。
As described above, the
さらに、バイオアッセイ基板１１の提供者は、検査の対象となる人のゲノム情報を検出し、標的物質を検出するための、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１を製造することができる。
Furthermore, the provider of the
なお、全ての被検体に共通の３２個のDNAマーカのみを使用してゲノム情報を生成して、このゲノム情報を用いて被検体を識別することは可能である。 In addition, it is possible to generate genome information using only 32 DNA markers common to all the subjects and identify the subject using the genome information.
しかしながら、このようなゲノム情報を用いて被検体を識別することは、理論上は可能であっても、現実にはこのようなゲノム情報では被検体を識別できない場合がある。 However, even though it is theoretically possible to identify a subject using such genome information, there are cases where the subject cannot be identified by such genomic information in practice.
すなわち、第１に、遺伝子は国や地域によっては均一な分布となっておらず、偏りがあるからである。例えば、日本においてはA型の血液型が一番多いが、他の国ではO型の血液型が一番多い場合がある。極端な場合、ある限られた地域では全員が同じ血液型の場合も有り得る。また、例えば、日本人には、アルコール分解酵素を司る遺伝子を、持っている人と持っていない人がいるが、欧米人はほぼ全員がこの遺伝子を持っている。 That is, first, genes are not evenly distributed in some countries or regions, and are biased. For example, there are cases where the blood type A is the most in Japan, but the blood type O is the most in other countries. In extreme cases, in some limited areas, everyone may have the same blood type. For example, there are Japanese people who have and do not have a gene that controls alcohol-degrading enzymes, but almost all Westerners have this gene.
このため、もし仮に３２個のDNAマーカの一つとして血液型を決定する遺伝子を選んだ場合、ある地域では全員が同一血液型であるために、この遺伝子のSNPを基に被検体を識別することができない場合が生じ得る。 For this reason, if a gene that determines the blood group is selected as one of the 32 DNA markers, all the individuals have the same blood type in a certain region, and therefore the subject is identified based on the SNP of this gene. There may be times when you can't.
第２に、生体反応を用いたバイオアッセイ基板１１の場合、反応が必ずしも十分に出ないことが予想されるので、３２個以上のDNAマーカを用いる方が識別の確度が上がると考えられる。このため、実際には、例えば、４８個のSNPを選定し、よい反応が得られたもの（例えば、蛍光強度が強いもの）から３２個使うなどの工夫が必要である。
Secondly, in the case of the
第３に、プライバシーの関係で予め決めてしまった３２個を使うのは難しい場合が想定される。この場合、必要な３２個を含む、例えば１００個（６８個はダミー（選択されないDNAマーカ））のSNPを使うなどの工夫が必要となる。検査において、毎回同じものが選ばれないようにするために、例えば１０００個のSNPを準備しておくことが必要である。 Thirdly, it is assumed that it is difficult to use 32 pieces determined in advance due to privacy. In this case, it is necessary to devise such as using 100 SNPs including 68 necessary (68 are dummy (unselected DNA markers)). It is necessary to prepare, for example, 1000 SNPs so that the same item is not selected every time in the inspection.
以上のように、３２個のDNAマーカのみを用いて、被検体を識別ことは理論上可能である。しかしながら、上述した諸般の事情を考慮すれば、実際には、ダミーを含めて１０００個程度のDNAマーカのプローブを用意し、その反応の結果から３２個以上のDNAマーカを適宜選んで利用する方が好ましい。 As described above, it is theoretically possible to identify an object using only 32 DNA markers. However, in consideration of the various circumstances described above, in practice, about 1000 DNA marker probes including dummy are prepared, and 32 or more DNA markers are appropriately selected and used from the reaction results. Is preferred.
また、現在実現されている技術では、１平方ｃｍ当たり、１万個から２万個のプローブを配置することができる。従って、CDと同等の大きさのバイオアッセイ基板１１であれば、全ての遺伝子を検査するプローブを搭載することは可能である。従って、１０００個のDNAマーカ（ＳＮＰを使うのであれば、１マーカあたり４種類のプローブが必要なので、最大４千個のプローブが必要となる）、および発現遺伝子用の４万個のプローブを全て配置し、使用することは可能である。このため、必ずしも被検体毎にバイオアッセイ基板１１を作り直す必要はなく、すべて同一のバイオアッセイ基板１１を用いて検査することができる。
Further, with the currently realized technology, 10,000 to 20,000 probes can be arranged per square centimeter. Therefore, if the
次に、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１を用いた検査について説明する。
Next, a test using the
図１３は、生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１、リーダライタ１６、およびデータ記憶媒体１７を説明する図である。生体情報収集用のバイオアッセイ基板１１には、DNAマーカ検出領域３０１、および標的物質検出領域３０２が設けられ、DNAマーカ検出領域３０１に前述のマーカープローブ（DNAマーカのプローブ）が搭載され、発現遺伝子を調べるための検出物質（標的物質検出用のプローブ）も標的物質検出領域３０２に合わせて搭載される。
FIG. 13 is a diagram illustrating the
例えば、図１４で示されるように、DNAマーカ検出領域３０１には、３２組以上のDNAマーカのプローブが搭載される。DNAマーカ検出領域３０１に搭載される個々のDNAマーカのプローブは、２０塩基長以上であることが望ましい。
For example, as shown in FIG. 14, 32 or more pairs of DNA marker probes are mounted in the DNA
例えば、図１５で示されるように、標的物質検出領域３０２には、発現遺伝子を調べるための検出物質の例である、検出予定のcDNAに相補的なオリゴヌクレオチド鎖が搭載される。オリゴヌクレオチド鎖などの検出物質は、２０塩基長以上であることが望ましい。
For example, as shown in FIG. 15, in the target
ここで、DNAマーカのプローブまたは発現遺伝子を調べるための検出物質が、２０塩基長以上であることが望ましいとしたのは、塩基長をあまりにも大きくすると、本来、結合しない塩基と結合してしまう確率が高くなり、誤検出のおそれが大きくなり、逆に、塩基長を小さくすると、誤検出のおそれは少ないが、結合する塩基の数が多くなり、判別の機能を発揮させるには、マーカの数を多くする必要があるからである。 Here, it is desirable that the DNA marker probe or the detection substance for examining the expressed gene should have a length of 20 bases or more. If the base length is too large, it will bind to a base that does not originally bind. The probability increases and the risk of false detection increases. Conversely, if the base length is reduced, the risk of false detection is low, but the number of bases that bind is increased, and in order to perform the discrimination function, This is because it is necessary to increase the number.
バイオアッセイ基板１１上のDNAマーカ検出領域３０１および標的物質検出領域３０２の配置は、いずれであってもよく、DNAマーカ検出領域３０１および標的物質検出領域３０２の配置によって、本発明は限定されるものではない。
The arrangement of the DNA
ここで、被検査人（検査の対象となる人）Ａと被検査人Ｂがいるとする。被検査人Ａおよび被検査人ＢからDNAを採取し、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１でDNAマーカの解析、および発現遺伝子の解析を行う。そして、検出されたDNAマーカ（具体的にはSNPs）の配列を示すゲノム情報３０３はリーダライタ１６へ読み込まれ、データ記憶媒体１７へ供給される。さらに、バイオアッセイ装置１２は、検出された発現遺伝子の配列を示す生体情報３０４をリーダライタ１６に供給し、リーダライタ１６は、生体情報３０４をデータ記憶媒体１７に送信する。
Here, it is assumed that there are an inspected person (person to be inspected) A and an inspected person B. DNA is collected from the inspected person A and the inspected person B, and the
これを受信したデータ記憶媒体１７は、判別部２４３で、メモリ２２２内のゲノム情報と同一性を判別する。すなわち、データ記憶媒体１７は、リーダライタ１６から供給されたゲノム情報３０３と、メモリ２２２に記憶されているゲノム情報３０３とが一致するか否かを判定する。
The
例えば、被検査人Ａが保持するデータ記憶媒体１７−Ａに保持されるゲノム情報配列をＳ（Ａ）、被検査人Ｂが保持するデータ記憶媒体１７−Ｂに保持されるゲノム情報配列をＳ（Ｂ）とすると、バイオアッセイ基板１１で検出されたSNPs配列は、被検査人ＡのものであればＳ（Ａ）を包含しているはずであり、被検査人ＢのものであればＳ（Ｂ）を包含しているはずである。従って、読み出されたSNPs配列とメモリ内のゲノム情報配列を比較することで、本人を識別できる。
For example, S (A) represents the genome information sequence held in the data storage medium 17-A held by the examinee A, and S represents the genome information sequence held in the data storage medium 17-B held by the examinee B. If (B), the SNPs sequence detected on the
なお、測定誤差等が考えられるため、１００％包含していない場合でもＯＫとする場合がある（この時、メモリ内のゲノム情報配列数は３２以上とするのが好ましい）。 In addition, since measurement errors are considered, it may be OK even when 100% is not included (at this time, the number of genome information sequences in the memory is preferably 32 or more).
同一性が判別された後に、制御部２４１は、リーダライタ１６受信した生体情報３０４をメモリ２２２の所定領域に書き込んだり、追加、訂正を行う。
After the identity is determined, the
本例では判別部２４３がデータ記憶媒体１７にある場合について述べたが、リーダライタ１６内に判別部２０３を設けるようにし、予めリーダライタ１６がデータ記憶媒体１７からゲノム情報３０３を読み出して上述と同様な同一性判別を行い、判別に成功した場合のみ生体情報３０４をデータ記憶媒体１７に送って書き込むようにしても良い。ただし、この場合個人情報であるゲノム情報がデータ記憶媒体１７から読み出されることになり、あまり好ましくない。
In this example, the case where the
また、図６で示されるバイオアッセイ装置１２の判別部８５が、リーダライタ１６を介して、データ記憶媒体１７からゲノム情報３０３を読み出して、読み出したゲノム情報３０３とバイオアッセイ基板１１から検出されたゲノム情報３０３とが一致するか否かを判定し、一致すると判定された場合、生体情報３０４をデータ記憶媒体１７に記憶させるようにしてもよい。
Further, the determination unit 85 of the
更にまた、書き込んだ生体情報をリーダライタ１６を使って読み出す際には、不正な読み出しは個人情報保護に反することとなるため、以下のような手段を設けることが好ましい。
・ メモリ２２２に、パスワード情報を予め記憶しておく。
・ データ記憶媒体１７にパスワード照合部を設ける。
・ 利用者がリーダライタ１６の図示せぬ入力部から入力したパスワードを取得する。
・ リーダライタ１６から送られたパスワードが、パスワード照合部による照合に成功した場合（一致した場合）のみ、データ記憶媒体１７は、メモリ２２２の生体情報の読み出しを許可する。
Furthermore, when the written biometric information is read using the reader /
Password information is stored in the
A password verification unit is provided in the
A password input by the user from an input unit (not shown) of the reader /
The
なお、更なるセキュリティ強化のために、指紋情報をメモリ２２２に保存しておき、リーダライタ１６又はデータ記憶媒体１７で指紋情報を採取・比較することで個人認証するようにしても良い。
For further security enhancement, fingerprint information may be stored in the
次に、生体情報の記憶の処理を図１６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ７１において、検査を行う者は、検査の対象となる人からDNAを採取する。採取したDNAであるサンプルDNAは、PCRなどの手法により複製される。 Next, biometric information storage processing will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S71, the person who conducts the examination collects DNA from the person to be examined. The sample DNA, which is the collected DNA, is replicated by a technique such as PCR.
ステップＳ７２において、バイオアッセイ装置１２は、プローブと、採取した（複製された）サンプルDNAとを反応させる。
In step S72, the
ステップＳ７２の処理を詳細に説明すれば、例えば、検査を行う者は、バイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２のディスク装填部７１に水平に装填する。
If the process of step S72 is described in detail, for example, the person who performs the test loads the
続いて、バイオアッセイ装置１２は、アドレスピット３８に基づく位置制御を行いながらバイオアッセイ基板１１を回転させ、滴下ヘッド９４から、一端がＮＣＯ基等で修飾されたプローブDNAが含有された溶液を所定のウェル３７に滴下する。このとき、１つのバイオアッセイ基板１１に対して、複数種類のプローブDNAが滴下される。だたし、１つのウェル３７内には１種類のプローブDNAが入るようにプローブDNAが滴下される。
Subsequently, the
なお、各ウェル３７にいずれの種類のプローブDNAを滴下するかは、予めウェル３７とプローブDNAとの対応関係を示す配置マップ等を信号記録膜３６から読み出しておくか、ネットワークインターフェース７７を介してサーバ１５から配置マップ等を収集しておき、バイオアッセイ装置１２は、その配置マップに基づき滴下制御する。また、バイオアッセイ装置１２は、データ記憶媒体１７から、記憶されているゲノム情報３０３に対応するプローブDNAの配置を示す配置マップを読み出して、その配置マップに基づき滴下制御するようにしてもよい。
It should be noted that which type of probe DNA is dropped into each well 37 is determined by reading an arrangement map or the like indicating the correspondence between the well 37 and the probe DNA in advance from the
続いて、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の上面１１ａ側から、電極をウェル３７内の溶液に挿入して、１ＭＶ/ｍ、１ＭＨｚ程度の交流電界を各ウェル３７に印加する。このように交流電界を印加すると、プローブDNAがバイオアッセイ基板１１に対して垂直方向に伸張するとともに、プローブDNAがバイオアッセイ基板１１に垂直方向に移動して、予め表面修飾処理がされた底面４５に対して、プローブDNAの修飾端が結合し、ウェル３７内にプローブDNAを固相化（固定化）することができる。プローブDNAの固相化の詳細は、Masao Washizu and Osamu Kurosawa: “ Electrostatic Manipulation of DNA in Microfabricated Structures ”, IEEE Transaction on Industrial Application Vol.26,No26,P.1165-1172(1900)に記載されている。
Subsequently, the
なお、プローブDNAを固相化する処理に代えて、図１１の処理で説明した、生態情報収集用のバイオアッセイ基板１１を使用するようにしてもよい。この場合、生態情報収集用のバイオアッセイ基板１１には、所定のプローブが配置されているので、各ウェル３７にプローブDNAを滴下して、ウェル３７内にプローブDNAを固相化する処理は不要である。
In place of the process of immobilizing the probe DNA, the
次に、バイオアッセイ装置１２は、滴下ヘッド９４から、バッファ塩を含む溶液とともに、サンプルDNAが含有された溶液を、バイオアッセイ基板１１上の各ウェル３７に滴下する。
Next, the
そして、バイオアッセイ装置１２は、サンプルDNAの滴下後、バイオアッセイ基板１１を恒温層等に移し、ウェル３７内を数十度に加熱し、加熱した状態のまま１ＭＶ/ｍ、１ＭＨｚ程度の交流電界を印加する。このような処理をすると、サンプルDNAとプローブDNAとが垂直方向に伸張して立体障害の少ない状態となるとともに、サンプルDNAがバイオアッセイ基板１１に対して垂直方向に移動する。この結果、同一のウェル３７内にある、互いの塩基配列が対応したサンプルDNAとプローブDNAとがハイブリダイゼーションを起す。
Then, after the sample DNA is dropped, the
ハイブリダイゼーションを起させた後に、バイオアッセイ装置１２は、インターカレータ等の蛍光標識剤を、バイオアッセイ基板１１のウェル３７内に滴下する。このような蛍光標識剤は、ハイブリダイゼーションを起したプローブDNAとサンプルDNAとの二重らせんの間に入り込んで結合する。
After causing hybridization, the
そして、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の表面１ａを純水等で洗浄し、ハイブリダイゼーションを起していないウェル３７内のサンプルDNA及び蛍光標識剤を除去する。この結果、ハイブリダイゼーションを起したウェル３７内にのみ、蛍光標識剤が残存することとなる。
Then, the
ステップＳ７３において、バイオアッセイ装置１２は、DNAマーカのプローブと、サンプルDNAの反応の結果を検出する。
In step S73, the
ステップＳ７４において、バイオアッセイ装置１２は、標的物質検出用のプローブと、サンプルDNAの反応の結果を検出する。
In step S74, the
すなわち、バイオアッセイ装置１２は、制御光Ｖを基に、フォーカスサーボ制御、位置決めサーボ制御、並びにアドレス制御を行いながら、バイオアッセイ基板１１を回動（回転）させ、励起光Ｐを所定のウェル３７に照射する。この励起光Ｐの照射とともに、アドレスピット３８によるアドレス情報を検出しながら蛍光Ｆが発生しているか否かを検出する。
That is, the
ステップＳ７５において、バイオアッセイ装置１２は、DNAマーカのプローブの反応の結果からゲノム情報を生成する。ステップＳ７６において、バイオアッセイ装置１２は、標的物質検出用のプローブの反応の結果から生体情報を生成する。
In step S75, the
バイオアッセイ基板１１から読み出されたゲノム情報は、バイオアッセイ基板１１上に保持された検出物質と結合した標的物質の配列情報のことで、DNAマーカや発現遺伝子情報（生体情報）を含む。
The genome information read from the
発現遺伝子情報とは、生体内で発現しているタンパク質を指し示すmRNAや、逆転写したcDNA及びその発現量、局在情報（一般に、遺伝子の発現量は臓器の部位によって異なっている）、変異を起している遺伝子とその配列・遺伝子座、多型情報などである。発現遺伝子情報は、生体情報ともいう。 Expressed gene information refers to mRNA indicating proteins expressed in vivo, reverse transcribed cDNA and its expression level, localization information (generally, gene expression level varies depending on the organ site), mutation Genes that occur, their sequences and loci, polymorphism information, etc. Expressed gene information is also called biological information.
また、ステップＳ７５またはステップＳ７６において、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１上の各ウェル３７の位置と蛍光Ｆの発光の強度に応じた測定値を計算し、その結果及び撮像イメージをバイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に記録して保存する。続いて、バイオアッセイ装置１２は、その測定値から標的物質の有無を判別し、ディスクイメージ上の判別マップ作成する。バイオアッセイ装置１２は、その作成したマップ、並びに、各ウェル３７にどのような塩基配列のプローブDNAが滴下されていたかを示す配置マップに基づき、サンプルDNAの塩基配列の解析を行う。
In step S75 or step S76, the
バイオアッセイ装置１２は、この解析の結果を参照して、信号記録膜３６に記録されているプローブDNAと疾病との関係の情報に基づき、例えば疾病との関係等を解析してもよい。
The
更にまた、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１に記録された遺伝子ネットワークに発現遺伝子を対応させ、その機能を図示するようにしても良い。
Furthermore, the
そして、バイオアッセイ装置１２は、その解析結果や、検出した配置マップ等をバイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に記録して保存する。
Then, the
バイオアッセイ装置１２が、ゲノム情報および生体情報を、リーダライタ１６を介して、データ記憶媒体１７に供給すると、ステップＳ７７において、データ記憶媒体１７の判別部２４３は、データ記憶媒体１７に記憶されているゲノム情報３０３と、ステップＳ７５の処理で得られた、DNAマーカの反応の結果得られたゲノム情報３０３とを比較する。
When the
すなわち、ステップＳ７７において、データ記憶媒体１７のメモリコントローラ２４５は、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１に格納されている、ゲノム情報３０３を読み出させ、読み出したゲノム情報３０３をメモリ２４４の所定の領域に一時的に記憶させる。伝送部２４２は、リーダライタ１６を介して、バイオアッセイ装置１２から送信されてきた、DNAマーカの反応の結果得られたゲノム情報３０３を、メモリ２４４の他の領域に一時的に記憶させる。そして、判別部２４３は、メモリ２４４に記憶されている、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１から読み出したゲノム情報３０３と、バイオアッセイ装置１２から送信されてきたゲノム情報３０３とを比較する。
That is, in step S77, the
ステップＳ７８において、データ記憶媒体１７の判別部２４３は、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１から読み出したゲノム情報３０３と、バイオアッセイ装置１２から送信されてきたゲノム情報３０３とが一致するか否かを判定する。
In step S78, the
ステップＳ７８において、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１から読み出したゲノム情報３０３と、バイオアッセイ装置１２から送信されてきたゲノム情報３０３とが一致すると判定された場合、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１に記憶されているゲノム情報３０３に対応する検査の対象者と、サンプルDNAを取得した対象者が一致するので、ステップＳ７９に進み、データ記憶媒体１７の制御部２４１は、標的物質検出用のプローブの反応の結果から得られた生体情報３０４をデータ記憶媒体１７に記憶させて、処理は終了する。
If it is determined in step S78 that the
例えば、ステップＳ７９において、データ記憶媒体１７の制御部２４１は、伝送部２４２が受信した、リーダライタ１６を介して、バイオアッセイ装置１２から送信されてきた、標的物質検出用のプローブの反応の結果から得られた生体情報３０４の記憶を、メモリコントローラ２４５に指示する。メモリコントローラ２４５は、生体情報３０４をメモリ２２２の生体情報格納領域２５２に記憶させる。
For example, in step S79, the
一方、ステップＳ７８において、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１から読み出したゲノム情報３０３と、バイオアッセイ装置１２から送信されてきたゲノム情報３０３とが一致しないと判定された場合、メモリ２２２のゲノム情報格納領域２５１に記憶されているゲノム情報３０３に対応する検査の対象者と、サンプルDNAを取得した対象者が一致しないので、生体情報３０４をデータ記憶媒体１７に記憶させるべきではないので、ステップＳ８０に進み、データ記憶媒体１７の制御部２４１は、伝送部２４２に、リーダライタ１６を介して、バイオアッセイ装置１２宛てにエラーメッセージを送信させる。この場合、データ記憶媒体１７は、生体情報３０４を記憶しない。
On the other hand, if it is determined in step S78 that the
バイオアッセイ装置１２は、データ記憶媒体１７から送信されてきたエラーメッセージを受信すると、表示部７８にエラーメッセージを表示させて、処理は終了する。
When the
このように、本発明においては、データ記憶媒体１７に記憶されている、所定の数のDNAマーカを特定する特定情報であるゲノム情報３０３と、サンプルDNAを取得した対象者のゲノム情報３０３とが一致するか否かを基に、対象者を識別するようにしたので、対象者を確実に識別することができる。
Thus, in the present invention, the
なお、本発明では光磁気ディスクを用いた円盤状のバイオアッセイ基板１１を使用すると説明してきたが、バイオアッセイ基板１１の形状を、適宜適した形（例えば、正方形、長方形、楕円形など）にするようにしても良い。また、記録領域３２として光磁気ディスクを用いた例を示していたが、記録領域３２は、光磁気ディスクに限らず、所定の記録機能を有する光ディスク、磁気ディスク、磁気記録テープ、半導体メモリ（EEPROMやFRAM、MRAMなど）、印刷を利用した記録など他の技術を利用してデータを記録するようにすることができる。
In the present invention, it has been described that the disc-shaped
この場合、データ検出に使用したバイオアッセイ基板１１には、データ読み出し時にも専用の装置（例えば、バイオアッセイ装置１２）が必要となり、コストがかかる。このため、この場合、情報等は、データ記憶媒体１７に保存する方が望ましい。
In this case, the
このように、本発明によれば、選択した所定の数のDNAマーカを基に、検査の対象者を確実に識別することができる。その結果、誤って他人の検査結果を記憶したりすることを防止することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to reliably identify the person to be inspected based on the predetermined number of selected DNA markers. As a result, it is possible to prevent other people's test results from being stored by mistake.
このように、標的物質を検出する検出物質に標的物質を結合させるようにした場合には、標的物質を検出することができる。 Thus, when the target substance is bound to the detection substance for detecting the target substance, the target substance can be detected.
被検体を識別する所定の数のDNAマーカを検出する第１の検出物質を配置するとともに、標的物質を検出する第２の検出物質を配置するようにした場合には、生成された特定情報を基に、被検体を確実に識別して、誤った検出情報の記憶を防止することができる。 When the first detection substance for detecting a predetermined number of DNA markers for identifying the object is arranged and the second detection substance for detecting the target substance is arranged, the generated specific information is Based on this, it is possible to reliably identify the subject and prevent erroneous detection information from being stored.
被検体を識別する所定の数のDNAマーカを特定する第１の特定情報を記憶し、第１の特定情報で特定されるDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出し、標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出し、検出されたDNAマーカを特定する第２の特定情報を生成し、検出された標的物質を示す検出情報を生成し、第２の特定情報が第１の特定情報に一致するか否かを判定し、第２の特定情報が第１の特定情報に一致すると判定された場合、検出情報を記憶するようにした場合には、生成された特定情報を基に、被検体を確実に識別することができる。 First detection information for specifying a predetermined number of DNA markers for identifying a subject is stored, and a detection substance for detecting a DNA marker specified by the first specification information, which is arranged on a substrate A detection substance that detects a DNA marker bound to one detection substance and detects a target substance, detects a target substance that binds to a second detection substance disposed on the substrate, and detects the detected DNA marker. Generating second specific information to be identified, generating detection information indicating the detected target substance, determining whether the second specific information matches the first specific information, and determining the second specific information If the detection information is stored when it is determined that matches the first specific information, the subject can be reliably identified based on the generated specific information.
被検体を識別する所定の数のDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された検出物質に結合したDNAマーカを検出し、検出されたDNAマーカから、所定の数のDNAマーカを選択し、選択されたDNAマーカを特定する特定情報を生成するようにした場合には、生成された特定情報を基に、被検体を確実に識別することができる。 A detection substance that detects a predetermined number of DNA markers for identifying an object, detects a DNA marker bound to a detection substance arranged on a substrate, and detects a predetermined number of DNA markers from the detected DNA markers When the specific information for specifying the selected DNA marker is generated, the subject can be reliably identified based on the generated specific information.
被検体を識別する所定の数のDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合したDNAマーカを検出し、標的物質を検出する検出物質であって、基板上に配置された第２の検出物質に結合した標的物質を検出し、検出されたDNAマーカを特定する特定情報を生成し、検出された標的物質を示す検出情報を生成するようにした場合には、特定情報を基に、被検体を確実に識別して、誤った検出情報の記憶を防止することができる。 A detection substance for detecting a predetermined number of DNA markers for identifying an analyte, wherein the detection substance detects a DNA marker bound to a first detection substance arranged on a substrate and detects a target substance. The target substance bound to the second detection substance disposed on the substrate is detected, specific information for identifying the detected DNA marker is generated, and detection information indicating the detected target substance is generated. In this case, it is possible to reliably identify the subject based on the specific information and to prevent erroneous detection information from being stored.
被検体を識別する所定の数のDNAマーカを特定する第１の特定情報を記憶し、第１の特定情報で特定されるDNAマーカであって、基板上に配置された検出物質であって、第１の検出物質に結合したDNAマーカを特定する、検査装置から供給された第２の特定情報が、第１の特定情報に一致するか否かを判定し、第２の特定情報が第１の特定情報に一致すると判定された場合、検査装置から供給された、基板上に配置された検出物質であって、第２の検出物質に結合した標的物質の検出を示す検出情報を記憶するようにした場合には、被検体を確実に識別して、誤検査を防止することができる。 Storing first specific information for identifying a predetermined number of DNA markers for identifying a subject, a DNA marker specified by the first specific information, a detection substance disposed on a substrate, It is determined whether or not the second specific information supplied from the inspection apparatus that identifies the DNA marker bound to the first detection substance matches the first specific information, and the second specific information is the first If it is determined that the specific information matches, the detection information provided on the substrate, which is supplied from the inspection apparatus, and indicating detection of the target substance bound to the second detection substance is stored. In this case, it is possible to reliably identify the subject and prevent erroneous inspection.
特定データが、被検体を識別する所定の数のDNAマーカのゲノム上の位置を示す位置情報と、DNAマーカの塩基の配列を示す配列情報とを含むようにした場合には、特定データを基に、被検体を確実に識別することができる。 When the specific data includes position information indicating the position on the genome of a predetermined number of DNA markers for identifying the subject and sequence information indicating the base sequence of the DNA marker, the specific data is based on the specific data. In addition, the subject can be reliably identified.
データ記憶媒体が、被検体を識別する所定の数のDNAマーカのゲノム上の位置を示す位置情報と、DNAマーカの塩基の配列を示す配列情報とを含む被検体の状態に関するデータが記憶するようにした場合には、データ記憶媒体を基に、被検体を確実に識別することができる。 The data storage medium stores data relating to the state of the subject, including position information indicating the position on the genome of a predetermined number of DNA markers identifying the subject and sequence information indicating the base sequence of the DNA marker. In this case, the subject can be reliably identified based on the data storage medium.
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。 The series of processes described above can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software may execute various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a recording medium in a general-purpose personal computer or the like.
この記録媒体は、図６に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク８１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク８２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク８３（MD(Mini-Disc)（商標）を含む）、若しくは半導体メモリ８４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM（図示せず）や、ハードディスク（図示せず）などで構成される。
As shown in FIG. 6, the recording medium is distributed to provide a program to the user separately from the computer, and includes a magnetic disk 81 (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk 82 (CD- ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc) included), magneto-optical disk 83 (including MD (Mini-Disc) (trademark)), or
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。 The program for executing the series of processes described above is installed in a computer via a wired or wireless communication medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting via an interface such as a router or a modem as necessary. You may be made to do.
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 Further, in the present specification, the step of describing the program stored in the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。 In the present specification, the term “system” represents the entire apparatus constituted by a plurality of apparatuses.
１ 検査システム， １１ バイオアッセイ基板， １２ バイオアッセイ装置， １３ ネットワーク， １４ インターネット， １５ サーバ， １６ リーダライタ， １７ データ記憶媒体， ７２ 滴下部， ７３ 励起光検出部， ７４ 制御/サーボ部， ７５ 記録再生部， ７６ 制御部， ７７ ネットワークインターフェース， ８１ 磁気ディスク， ８２ 光ディスク， ８３ 光磁気ディスク， ８４ 半導体メモリ， ８５ 判別部， ２０１ 制御部， ２０３ 判別部， ２２２ メモリ， ２４１ 制御部， ２４３ 判別部， ２４５ メモリコントローラ， ２５１ ゲノム情報格納領域， ２５２ 生体情報格納領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test | inspection system, 11 Bioassay board | substrate, 12 Bioassay apparatus, 13 Network, 14 Internet, 15 Server, 16 Reader / writer, 17 Data storage medium, 72 Dripping part, 73 Excitation light detection part, 74 Control / servo part, 75 Recording Playback unit, 76 control unit, 77 network interface, 81 magnetic disk, 82 optical disk, 83 magneto-optical disk, 84 semiconductor memory, 85 discrimination unit, 201 control unit, 203 discrimination unit, 222 memory, 241 control unit, 243 discrimination unit, 245 Memory controller, 251 Genome information storage area, 252 Biological information storage area
Claims (8)
前記検査装置は、
検査の対象となる被検体を識別するためのDNAマーカを検出する検出物質であって、基板上に配置された第１の検出物質に結合した前記DNAマーカを検出する第１の検出手段と、
前記被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、前記基板上に配置された第２の検出物質に結合した前記標的物質を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出された前記DNAマーカから識別用の特定情報を生成する第１の情報生成手段と、
前記第２の検出手段によって検出された前記標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成手段と
を備え、
前記データ記憶媒体は、
予め、前記被検体を識別可能な所定の数以上のDNAマーカが選択され、選択された前記DNAマーカの配列を基に生成された、参照用の特定情報を記憶する記憶手段と、
前記標的物質が検出されるときに、前記第１の情報生成手段によって生成された前記識別用の特定情報が、前記記憶手段によって記憶されている前記参照用の特定情報に一致するか否かを判定する判定手段と、
前記第１の情報生成手段によって生成された前記識別用の特定情報が、前記記憶手段により記憶されている前記参照用の特定情報に一致すると判定された場合、前記標的物質情報を記憶するように記憶を制御する記憶制御手段と
を備える検査システム。 An inspection system comprising an inspection device and a data storage medium,
The inspection device includes:
A detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be examined, a first detection means for detecting the DNA marker bound to the first detection substance disposed on the substrate;
A second detection means for detecting the target substance that is a detection substance for detecting the target substance collected from the subject and is bound to the second detection substance disposed on the substrate;
First information generating means for generating identification specific information from the DNA marker detected by the first detecting means;
And a second information generating means for generating a target substance information indicating the target substance is detected by the previous SL second detecting means,
Before Symbol data storage medium,
Previously, the number or more DNA markers predetermined identifiable the object is selected, a storage means for storing generated based on the sequence of said selected DNA marker, the specific information for reference,
When the target substance is detected, identification information for the identification generated by said first information generating means, whether or not matching the specific information for reference stored by said memory means Determination means for determining;
If said identification information for identification that is generated by the first information generating means is determined to match the specific information for the reference stored by the storage means, to store the target substance information An inspection system comprising: storage control means for controlling storage.
前記被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、前記基板上に配置された第２の検出物質に結合した前記標的物質を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出された前記DNAマーカから、前記標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成手段と、
前記第２の検出手段によって検出された前記標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成手段と
を備え、
前記参照用の特定情報は、予め、前記被検体を識別可能な所定の数以上の前記DNAマーカが選択され、選択された前記DNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている
検査装置。 A detection substance for detecting a DNA marker for identifying a subject to be examined, a first detection means for detecting the DNA marker bound to the first detection substance disposed on the substrate;
A second detection means for detecting the target substance that is a detection substance for detecting the target substance collected from the subject and is bound to the second detection substance disposed on the substrate;
First information generating means for generating identification specific information for comparison with reference specific information when the target substance is detected from the DNA marker detected by the first detection means;
And a second information generating means for generating a target substance information indicating the target substance is detected by the previous SL second detecting means,
The reference specific information is an inspection apparatus in which a predetermined number or more of the DNA markers capable of identifying the subject are selected in advance, and generated and stored based on the selected sequence of the DNA markers .
請求項２に記載の検査装置。 The first information generation means in advance, it said randomized into 32 or more DNA selected from the DNA marker is generated based on the sequence of said selected DNA marker, the specific information for the reference stored The inspection apparatus according to claim 2 , wherein the identification specific information is generated for comparison with the identification information.
請求項２に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 2, wherein the specific information for reference and the specific information for identification include position information indicating a position of the DNA marker on the genome and sequence information indicating a base sequence of the DNA marker. .
請求項２に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 2, further comprising a dropping unit that drops the solution containing the DNA marker and the target substance onto a substrate that holds the first detection substance and the second detection substance.
前記被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、前記基板上に配置された第２の検出物質に結合した前記標的物質を検出する第２の検出ステップと、
前記第１の検出ステップにおいて検出された前記DNAマーカから、前記標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、
前記第２の検出ステップにおいて検出された前記標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップと
を含み、
前記参照用の特定情報は、予め、前記被検体を識別可能な所定の数以上の前記DNAマーカが選択され、選択された前記DNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている
検査方法。 A first detection step of detecting a DNA marker for detecting a DNA marker for identifying an analyte to be examined, which is bound to a first detection substance disposed on a substrate;
A second detection step of detecting a target substance that is a detection substance for detecting a target substance collected from the subject and is bound to a second detection substance disposed on the substrate;
From the first detection the DNA marker that is detected Oite step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected When,
And a second information generating step of generating a target substance information indicating the target substance is detected Oite before Symbol second detection step,
The reference specific information is an inspection method in which a predetermined number or more of the DNA markers capable of identifying the subject are selected in advance, and generated and stored based on the sequence of the selected DNA markers .
前記被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、前記基板上に配置された第２の検出物質に結合した前記標的物質を検出する第２の検出ステップと、
前記第１の検出ステップにおいて検出された前記DNAマーカから、前記標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、
前記第２の検出ステップにおいて検出された前記標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップと
を含む検査処理をコンピュータに実行させ、
前記参照用の特定情報は、予め、前記被検体を識別可能な所定の数以上の前記DNAマーカが選択され、選択された前記DNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている
プログラムが記録されている記録媒体。 A first detection step of detecting a DNA marker for detecting a DNA marker for identifying an analyte to be examined, which is bound to a first detection substance disposed on a substrate;
A second detection step of detecting a target substance that is a detection substance for detecting a target substance collected from the subject and is bound to a second detection substance disposed on the substrate;
From the first detection the DNA marker that is detected Oite step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected When,
To execute the inspection process and a second information generating step of generating a target substance information indicating the target substance is detected Oite before Symbol second detection step into the computer,
As the specific information for reference, a predetermined number or more of the DNA markers that can identify the subject are selected in advance, and a program that is generated and stored based on the sequence of the selected DNA markers is recorded. Recording media.
前記被検体から採取された標的物質を検出する検出物質であって、前記基板上に配置された第２の検出物質に結合した前記標的物質を検出する第２の検出ステップと、
前記第１の検出ステップにおいて検出された前記DNAマーカから、前記標的物質が検出されるときに参照用の特定情報と比較するための識別用の特定情報を生成する第１の情報生成ステップと、
前記第２の検出ステップにおいて検出された前記標的物質を示す標的物質情報を生成する第２の情報生成ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させ、
前記参照用の特定情報は、予め、前記被検体を識別可能な所定の数以上の前記DNAマーカが選択され、選択された前記DNAマーカの配列を基に生成され、記憶されている
プログラム。 A first detection step of detecting a DNA marker for detecting a DNA marker for identifying an analyte to be examined, which is bound to a first detection substance disposed on a substrate;
A second detection step of detecting a target substance that is a detection substance for detecting a target substance collected from the subject and is bound to a second detection substance disposed on the substrate;
From the first detection the DNA marker that is detected Oite step, a first information generating step of generating identification information for identification to be compared with the specific information for reference when the target substance is detected When,
To execute processing including a second information generating step of generating a target substance information indicating the target substance is detected Oite before Symbol second detection step into the computer,
The specific information for reference is a program in which a predetermined number or more of the DNA markers capable of identifying the subject are selected in advance, and generated and stored based on the sequence of the selected DNA markers .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003324045A JP5019088B2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003324045A JP5019088B2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005091125A JP2005091125A (en) | 2005-04-07 |
| JP5019088B2 true JP5019088B2 (en) | 2012-09-05 |
Family
ID=34454909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003324045A Expired - Fee Related JP5019088B2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5019088B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4635712B2 (en) * | 2005-05-17 | 2011-02-23 | パナソニック株式会社 | Analysis equipment |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI20346A (en) * | 1997-02-28 | 2001-02-28 | Burstein Laboratories, Inc. | Laboratory in a disk |
| JP4028964B2 (en) * | 1998-09-09 | 2008-01-09 | 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会社 | Biochip and method of using biochip |
| JP2001238674A (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Nikon Corp | Dna array, dna array reader and apparatus for producing dna array |
| US20030040000A1 (en) * | 2001-08-08 | 2003-02-27 | Connolly Dennis M. | Methods for attaching nucleic acid molecules to electrically conductive surfaces |
| JP4266653B2 (en) * | 2003-02-06 | 2009-05-20 | キヤノン株式会社 | Inspection method using DNA microarray and DNA microarray |
| JP4164379B2 (en) * | 2003-02-06 | 2008-10-15 | キヤノン株式会社 | Inspection method |
-
2003
- 2003-09-17 JP JP2003324045A patent/JP5019088B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005091125A (en) | 2005-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100379411B1 (en) | biochip and method for patterning and measuring biomaterial of the same | |
| JP4220251B2 (en) | Biomolecular substrate and inspection and diagnosis method and apparatus using the same | |
| US5874219A (en) | Methods for concurrently processing multiple biological chip assays | |
| EP1584372A2 (en) | A microarray having microarray identification information stored in the form of a spot. Method of producing the microarray and method of using the microarray | |
| US7353116B2 (en) | Chemical array with test dependent signal reading or processing | |
| JP4591195B2 (en) | Substrate and apparatus for bioassay, and method for producing substrate | |
| Li et al. | Digitized molecular diagnostics: reading disk-based bioassays with standard computer drives | |
| JP6891150B2 (en) | Analysis method, information processing device, gene analysis system, program, recording medium | |
| JP5019088B2 (en) | Inspection system, inspection apparatus and method, recording medium, program | |
| JP4151483B2 (en) | Bioassay substrate and bioassay apparatus and method | |
| JP2004333333A (en) | Dna microarray substrate and reading device | |
| JP2004093415A (en) | Bioassay substrate, substrate information reading apparatus, and substrate information reading method | |
| JP4374973B2 (en) | Bioassay substrate and bioassay device | |
| JP2002250726A (en) | Polymer sequence fixed disc and detection method by fixed polymer sequence | |
| JP2019083011A5 (en) | ||
| JP2005092434A (en) | Check system, check device and method, information processor and information processing method, information provider and information providing method, recording medium and its program | |
| US20050026154A1 (en) | Masking chemical arrays | |
| JP2005091097A (en) | Examination system, substrate set, examination device, examination method, recording medium and program | |
| JP2005121489A (en) | Bioassay apparatus and method | |
| US20020076699A1 (en) | Smart biochip arrays and systems and methods for using the same | |
| JP4137856B2 (en) | Analysis disk and analysis disk device | |
| JP6891151B2 (en) | Analysis method, information processing device, gene analysis system, program, recording medium | |
| JP2007093384A (en) | Hybrid substrate, measuring substrate, data substrate, measuring instrument, regeneration apparatus, and measurement regeneration apparatus | |
| JP2007127608A (en) | Analysis substrate and device therefor | |
| JP2007093382A (en) | Hybrid substrate, analyzing substrate, recording substrate, and analyzer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060919 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081105 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090623 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090824 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100311 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101125 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120306 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120425 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120517 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120530 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5019088 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |