JP6348202B2 - General sample preparation - Google Patents

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発明の分野
本発明は、インビトロ診断の分野に属する。この分野において、本発明は、特に、診断目的の核酸の試料調製に関する。より正確に、本発明は、複数の異なる種類の液体(fluid)試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離する方法を提供する。 The present invention is in the field of in vitro diagnostics. In this field, the present invention particularly relates to sample preparation of nucleic acids for diagnostic purposes. More precisely, the present invention provides a method for simultaneously isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of fluid samples.

発明の背景
核酸またはタンパク質などの生物学的物質の、例えば臨床試料などの複雑な生物学的混合物からの単離は、特に診断目的のためにかなり重要となっている。 BACKGROUND OF THE INVENTION Isolation of biological materials such as nucleic acids or proteins from complex biological mixtures such as clinical samples has become of considerable importance, especially for diagnostic purposes.

核酸試料調製の診断適用の例は、ヒトパピローマウイルス(HPV)、西ナイルウイルス(WNV)などのウイルスの調製およびその後の検出、あるいはヒト免疫不全ウイルス(HIV)、B型肝炎ウイルス(HBV)および/またはC型肝炎ウイルス(HCV)の存在についての献血の常套的なスクリーニングを含む。さらに、前記増幅技術は、マイコバクテリアもしくはクラミジアトラコマチス(Chlamydia tracomatis)および淋菌などの細菌標的または癌マーカーの分析に適している。   Examples of diagnostic applications for nucleic acid sample preparation include the preparation and subsequent detection of viruses such as human papillomavirus (HPV), West Nile virus (WNV), or human immunodeficiency virus (HIV), hepatitis B virus (HBV) and / or Or routine screening of blood donation for the presence of hepatitis C virus (HCV). Furthermore, the amplification technique is suitable for the analysis of bacterial targets or cancer markers such as mycobacteria or Chlamydia tracomatis and Neisseria gonorrhoeae.

当該技術分野では、多くの種々の方法、例えば試料中の望ましくない成分の変性、沈殿および除去、加えて、その後の対象の分析物の沈殿および単離(例えば核酸のアルコール系沈殿)が開発されている。別のアプローチは、それぞれの生物学的物質の例えばクロマトグラフィーカラムの形態で提供され得る固体支持体物質への結合である。診断目的のために、特にその後ミディアムスループットまたはハイスループット分析に供される生物学的物質の自動化された単離のために、しばしば結合粒子が使用される。かかる粒子は、官能基化表面を有し、すなわち、所望の分析物を結合するためにしばしば抗体、核酸捕捉プローブ等で被覆される。代替的に、該粒子は、特に核酸の単離のために、ガラス表面などの修飾されていない表面を有し得る。   Many different methods have been developed in the art, such as denaturation, precipitation and removal of unwanted components in a sample, as well as subsequent precipitation and isolation of the analyte of interest (e.g., alcoholic precipitation of nucleic acids). ing. Another approach is the binding of each biological material to a solid support material that can be provided, for example, in the form of a chromatography column. Bound particles are often used for diagnostic purposes, particularly for automated isolation of biological materials that are subsequently subjected to medium-throughput or high-throughput analysis. Such particles have a functionalized surface, ie, are often coated with antibodies, nucleic acid capture probes, etc. to bind the desired analyte. Alternatively, the particles can have an unmodified surface, such as a glass surface, especially for nucleic acid isolation.

しかしながら、診断目的のための分析対象の標的核酸は、多様な種々の供給物中に存在し得る。実際、異なる供給源中の核酸の試料調製手順は、通常
1. 液体試料の種類
2. 核酸の種類
に適合される。 However, the target nucleic acid to be analyzed for diagnostic purposes can be present in a wide variety of different supplies. In fact, sample preparation procedures for nucleic acids in different sources are usually
1. Types of liquid samples
2. Adapted to the type of nucleic acid.

種々の供給物から種々の核酸を単離する場合は、他の基準も考慮される必要があり得る。先行技術は、前記異なる種類の試料のための種々の調製方法を提供することにより、この多様性に取り組んでいる。   When isolating different nucleic acids from different supplies, other criteria may need to be considered. The prior art addresses this diversity by providing various preparation methods for the different types of samples.

複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を単離するための改善された方法が、本発明により提供される。   An improved method for isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of liquid samples is provided by the present invention.

J Clin Microbiol. 28 (1990), 495-503J Clin Microbiol. 28 (1990), 495-503

本発明の課題は、複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を単離するための改善された方法を提供することである。   The object of the present invention is to provide an improved method for isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of liquid samples.

即ち、本発明の要旨は、
〔１〕複数の異なる種類の液体試料から、細菌、DNAウイルスおよびRNAウイルスから選択される少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離しかつそれらの存在、非存在および／または量を決定するための方法であって、前記方法が、
a. 5.5〜6.5のpHを有しかつカオトロピック剤、バッファ物質、アルコールおよび還元剤を含む同一の溶解バッファを、前記複数の異なる種類の液体試料の構成メンバーに添加し、それにより複数の異なる種類の液体試料中に潜在的に存在する細胞および/またはウイルスカプシドを溶解することにより、核酸の細胞環境および/またはウイルス環境から核酸を放出し、かつ磁性粒子と前記複数の異なる種類の液体試料を、液体試料の数に対応する数の容器中で、標的核酸を含む核酸が磁性粒子に固定化されるのに充分な時間および条件下で一緒に合わせる工程、
b. １つ以上の磁石を含む分離ステーションにおいて、液体試料中に存在する他の物質から磁性粒子を単離する工程、
c. 分離ステーションにおいて、磁性粒子から液体試料を分離し、磁性粒子を洗浄バッファで1回以上洗浄することにより、核酸を精製する工程、ここで前記洗浄は、ピペットを使用して洗浄バッファおよび磁性粒子を含む懸濁液を1回以上吸引し分配することにより行われる、
d. 磁性粒子から溶出バッファにより核酸を溶出する工程、
e. 精製された核酸および任意に前記磁性粒子を、複数の反応容器に移す工程、ならびに
f. 標的核酸を増幅する工程
の自動化工程を含み、物理的条件および前記時間が、前記複数の異なる種類の液体試料の構成メンバーについて同じであり、第1および第2の標的核酸が細菌の核酸である、方法、
〔２〕容器が同じ一体化した配列中で合わされる、〔１〕記載の方法、
〔３〕第1の標的核酸がRNAを含み、第2の標的核酸がDNAを含む、〔１〕または〔２〕記載の方法、
〔４〕第1の標的核酸および第2の標的核酸が異なる生物由来である、〔１〕〜〔３〕いずれか記載の方法、
〔５〕工程aが50℃までの温度で実施される、〔１〕〜〔４〕いずれか記載の方法、
〔６〕工程dが、70℃〜90℃の温度で実施される、〔１〕記載の方法、
〔７〕工程fが、以下：
i. 精製された核酸と、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼを含む1つ以上の増幅試薬を、少なくとも2つの反応容器中で接触させる工程、ここで少なくとも第1の反応容器は少なくとも前記第1の標的核酸を含み、少なくとも第2の反応容器は少なくとも前記第2の標的核酸を含み、第2の標的核酸は第1の反応容器中には存在しない；
ii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記逆転写酵素活性を有するポリメラーゼによるRNAの逆転写が起こるのに適した時間および条件下でインキュベートする工程；
iii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記第1および第2の標的核酸の存在または非存在を示す増幅反応が起こるのに充分な時間および条件下でインキュベートする工程
を含み、工程i〜iiiにおける逆転写および増幅の条件が、少なくとも第1および第2の標的核酸について同じである、〔１〕記載の方法
に関する。 That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] Simultaneously isolate at least first and second target nucleic acids selected from bacteria, DNA viruses and RNA viruses from a plurality of different types of liquid samples and determine their presence, absence and / or amount A method for providing the method comprising:
a. The same lysis buffer having a pH of 5.5 to 6.5 and comprising a chaotropic agent, a buffer substance, an alcohol and a reducing agent is added to the constituent members of the plurality of different types of liquid samples, thereby a plurality of different types The nucleic acid is released from the cellular and / or viral environment of the nucleic acid by lysing cells and / or virus capsids that are potentially present in the liquid sample, and the magnetic particles and the plurality of different types of liquid samples are Combining together in a number of containers corresponding to the number of liquid samples for a time and under conditions sufficient for the nucleic acid containing the target nucleic acid to be immobilized on the magnetic particles;
b. isolating magnetic particles from other substances present in the liquid sample in a separation station comprising one or more magnets;
c. purifying the nucleic acid by separating the liquid sample from the magnetic particles at the separation station and washing the magnetic particles one or more times with a washing buffer, wherein the washing is carried out using a pipette with the washing buffer and the magnetic particles. Performed by aspirating and dispensing the suspension containing the particles one or more times,
d. eluting nucleic acid from the magnetic particles with an elution buffer;
e. transferring the purified nucleic acid and optionally the magnetic particles to a plurality of reaction vessels; and
f. automating the step of amplifying the target nucleic acid, wherein the physical conditions and the time are the same for the constituent members of the plurality of different types of liquid samples, and the first and second target nucleic acids are bacterial nucleic acids The method,
[2] The method according to [1], wherein the containers are combined in the same integrated array,
[3] The method according to [1] or [2], wherein the first target nucleic acid contains RNA and the second target nucleic acid contains DNA,
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the first target nucleic acid and the second target nucleic acid are derived from different organisms,
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein step a is performed at a temperature up to 50 ° C.
[6] The method according to [1], wherein step d is performed at a temperature of 70 ° C to 90 ° C.
[7] Step f is as follows:
i. contacting the purified nucleic acid with one or more amplification reagents comprising a polymerase having reverse transcriptase activity in at least two reaction vessels, wherein at least a first reaction vessel is at least said first Comprising a target nucleic acid, at least a second reaction vessel comprising at least the second target nucleic acid, wherein the second target nucleic acid is not present in the first reaction vessel;
ii. Incubating the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents in the reaction vessel for a time and under conditions suitable for reverse transcription of RNA by a polymerase having the reverse transcriptase activity Process;
iii. in the reaction vessel, the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents for a time sufficient for an amplification reaction to indicate the presence or absence of the first and second target nucleic acids; and The method according to [1], wherein the reverse transcription and amplification conditions in steps i to iii are the same for at least the first and second target nucleic acids.

本発明により、複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を単離するための改善された方法が提供され得る。   The present invention can provide an improved method for isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of liquid samples.

図1は、本発明の態様において使用される試料調製ワークフローの模式的な描写である。下をさす矢印は、上述のディープウェルプレートの各それぞれのウェルへの成分または試薬の添加を示し、上をさす矢印は、それらのそれぞれの除去を示す。これらの動作は、工程2、3、4、21および22においては手動でなされ、工程10、14、16、18および24では装置のプロセスヘッドでなされ、工程5、6、7、11、15および19では装置の試薬ヘッドでなされた。使用される容量は、本発明の精神の範囲内で柔軟に、好ましくは開示される値の少なくとも約30%までで調整され得ることが理解される必要がある。特に、工程2の場合、試料の容量は、当業者に公知なように、適切な結果を得るためにより多少の開始物質を必要とし得る異なる種類の液体試料を考慮するために、好ましくは可変的である。好ましくは、該範囲は、約100ul〜約850ulである。より好ましくは、該容量は約100ul、約500ulまたは約850ulである。好ましくは、それぞれの容器内の容量は、工程3における希釈により全容量と同じに調整される。好ましくは、図1に示される模式図のように、全容量は、約850ulまで添加される。FIG. 1 is a schematic depiction of the sample preparation workflow used in embodiments of the present invention. The down arrow indicates the addition of components or reagents to each respective well of the above-described deep well plate, and the up arrow indicates their respective removal. These operations are done manually in steps 2, 3, 4, 21 and 22 and in steps 10, 14, 16, 18 and 24 at the process head of the device, steps 5, 6, 7, 11, 15 and In 19 it was done at the reagent head of the device. It should be understood that the volume used can be adjusted flexibly, preferably up to at least about 30% of the disclosed value, within the spirit of the invention. In particular, for step 2, the volume of the sample is preferably variable to allow for different types of liquid samples that may require more starting material to obtain adequate results, as is known to those skilled in the art. It is. Preferably, the range is from about 100ul to about 850ul. More preferably, the volume is about 100 ul, about 500 ul or about 850 ul. Preferably, the volume in each container is adjusted to the same as the total volume by dilution in step 3. Preferably, the total volume is added up to about 850 ul as in the schematic diagram shown in FIG. 図2は、実施例1に記載されるLightCycler480(Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, DE)で実施された、HIV、HBVおよびCT由来の標的核酸の増幅の増加曲線である。y軸上に示された「シグナル」は、標準化された蛍光シグナルである。x軸は、それぞれのPCRサイクルの数を示す。HIVおよびHBVの増加曲線は、対応する内部対照核酸の増加曲線と共に示される。それぞれの標的核酸の曲線は実線で示され、対照核酸の曲線は点線で示される。図2aは、標的プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定性的HIVアッセイである。FIG. 2 is an increasing curve of amplification of target nucleic acids from HIV, HBV and CT performed with the LightCycler 480 (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, DE) described in Example 1. The “signal” shown on the y-axis is the normalized fluorescence signal. The x-axis shows the number of each PCR cycle. The increase curves for HIV and HBV are shown along with the corresponding increase curves for internal control nucleic acids. Each target nucleic acid curve is shown as a solid line and the control nucleic acid curve is shown as a dotted line. FIG. 2a is a qualitative HIV assay measured in a channel for target probe detection. 図2bは、対照プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定性的HIVアッセイである。FIG. 2b is a qualitative HIV assay measured in a channel for detection of a control probe. 図2cは、標的プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定量的HIVアッセイである。FIG. 2c is a quantitative HIV assay measured in a channel for detection of the target probe. 図2dは、対照プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定量的HIVアッセイである。FIG. 2d is a quantitative HIV assay measured in a channel for detection of a control probe. 図2eは、標的プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定量的HBVアッセイである。FIG. 2e is a quantitative HBV assay measured in a channel for detection of the target probe. 図2fは、対照プローブの検出のためのチャネルにおいて測定された定量的HBVアッセイである。FIG. 2f is a quantitative HBV assay measured in a channel for detection of a control probe. 図2gは、標的プローブの検出のためのチャネルにおいて測定されたCTアッセイである。FIG. 2g is a CT assay measured in a channel for detection of the target probe. 図3は、処理プレートの透視図である。FIG. 3 is a perspective view of the processing plate. 図4は、反対の角度からの処理プレートの透視図である。FIG. 4 is a perspective view of the processing plate from the opposite angle. 図5は、処理プレートの上面図である。FIG. 5 is a top view of the processing plate. 図6は、処理プレートの長側面に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along the long side surface of the processing plate. 図7は、断面図の部分図である。FIG. 7 is a partial view of a cross-sectional view. 図8は、処理プレートの長側面の透視図である。FIG. 8 is a perspective view of the long side surface of the processing plate. 図9a)〜d)は、磁性分離ステーションの第2の態様の異なる図を示す。Figures 9a) -d) show different views of the second embodiment of the magnetic separation station. 図10(a)〜(c)は、最上位のZ位置に第1の型の磁石を有し、最下位のZ位置に第2の型の磁石を有する処理プレートを保持する磁性分離ステーションの第1の態様の図を示す。FIGS. 10 (a)-(c) show a magnetic separation station having a processing plate with a first type magnet in the uppermost Z position and a second type magnet in the lowest Z position. The figure of a 1st aspect is shown. 図11は、種々のステーション、モジュールまたはセルを含む分析器の模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram of an analyzer including various stations, modules or cells. 図12は、本発明の分析システムを示す。FIG. 12 shows the analysis system of the present invention. 図13は、実施例2のデータに従ったEDTA血漿中の定量的HBVアッセイの直線性である。FIG. 13 is the linearity of the quantitative HBV assay in EDTA plasma according to the data of Example 2. 図14は、実施例2のデータに従った血清中の定量的HBVアッセイの直線性である。FIG. 14 is the linearity of the quantitative HBV assay in serum according to the data of Example 2. 図15は、実施例2のデータに従ったEDTA血漿中の定量的HCVアッセイの直線性である。FIG. 15 is the linearity of the quantitative HCV assay in EDTA plasma according to the data of Example 2. 図16は、実施例2のデータに従った血清中の定量的HCVアッセイの直線性である。FIG. 16 is the linearity of the quantitative HCV assay in serum according to the data of Example 2. 図17は、実施例2のデータに従ったEDTA血漿中の定量的HIVアッセイの直線性である。FIG. 17 is the linearity of the quantitative HIV assay in EDTA plasma according to the data of Example 2.

発明の説明
本発明は、複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離するための方法を提供する。 DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for simultaneously isolating at least a first and a second target nucleic acid from a plurality of different types of liquid samples.

第一の局面において、本発明は、複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離する方法に関し、前記方法は、
a. 固体支持体物質と、前記複数の異なる種類の液体試料を、液体試料の数に対応する数の(a number of)容器中で、標的核酸を含む核酸が、固体支持体物質に固定化されるのに充分な時間および条件下で一緒に合わせる工程、
b. 分離ステーションにおいて、液体試料中に存在する他の物質から固体支持体物質を単離する工程、
c. 分離ステーションにおいて、固体支持体物質から液体試料を分離して、固体支持体物質を洗浄バッファで一回以上洗浄することにより、核酸を精製する工程
の自動化工程を含み、物理的条件および前記時間は、前記複数の異なる種類の液体試料のメンバーについて同じである。 In a first aspect, the present invention relates to a method for simultaneously isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of liquid samples, the method comprising:
a. The solid support material and the plurality of different types of liquid samples are immobilized on the solid support material in a number of containers corresponding to the number of liquid samples. Combining together under sufficient time and conditions to be
b. isolating the solid support material from other materials present in the liquid sample at the separation station;
c. an automated step of purifying the nucleic acid by separating the liquid sample from the solid support material at the separation station and washing the solid support material one or more times with a wash buffer, comprising physical conditions and said The time is the same for the members of the plurality of different types of liquid samples.

特に、高い試料スループットを有する臨床実験室のためだけではないが、複数の異なる種類の液体試料からの多数の標的核酸の迅速、簡便および信頼性の高い同時単離のためのかかる改善された方法を提供することが非常に好ましい。   Such improved methods for rapid, convenient and reliable simultaneous isolation of multiple target nucleic acids from multiple different types of liquid samples, not only for clinical laboratories with high sample throughput It is highly preferred to provide

上述の自動化工程を含む方法は、種々の利点を示す。   The method including the automated process described above exhibits various advantages.

第1に、本発明の試料調製手順と、例えば自動化された様式でのRNAの逆転写および標的核酸の増幅の組合せは、手動の介入の必要性を有意に低減させ、それにより起こり得る汚染のリスクを有意に低減させる。   First, the combination of the sample preparation procedure of the present invention with, for example, reverse transcription of RNA and amplification of the target nucleic acid, in an automated manner, significantly reduces the need for manual intervention and thereby possible contamination. Reduce risk significantly.

さらに、種々の異なる試料、すなわち核酸の異なる供給源において単一のプロセスを提供することの可能性は、核酸診断の全体の複雑さの低減に有意に寄与する。例えば、先行技術においてあてはまるように、全ての種類の液体試料に異なる方法を適用する必要がある場合、試料調製は非常に複雑で、時間がかかり、資源集約的になる。たいていは、種々の試薬を利用する必要があり、費用の増加がもたらされ、迅速かつ複雑でない自動化された解決法の開発が阻害される。   Furthermore, the possibility of providing a single process in a variety of different samples, ie different sources of nucleic acids, contributes significantly to reducing the overall complexity of nucleic acid diagnostics. For example, sample preparation is very complex, time consuming and resource intensive when different methods need to be applied to all types of liquid samples, as is the case in the prior art. For the most part, it is necessary to utilize a variety of reagents, resulting in increased costs and hindering the development of automated solutions that are quick and uncomplicated.

本発明の試料調製は、例えばDNAおよびRNAなどの異なる種類の核酸を含む多数の異なる試料の種類を取り扱うための適切な柔軟性およびワークフローを示す。   The sample preparation of the present invention demonstrates the appropriate flexibility and workflow to handle a number of different sample types, including for example different types of nucleic acids such as DNA and RNA.

種々の供給源、すなわち試料の種類は、とりわけ、例えば血液、痰、鼻スワブ、尿、汗またはその他などの全ての種類のヒト体液を含む。   Various sources, i.e. sample types, include all types of human body fluids such as, for example, blood, sputum, nasal swabs, urine, sweat or others, among others.

本発明の方法は、かなり短い操作時間を必要とし、試験は、先行技術で使用される試料調製方法よりも行なうのがかなり簡単である。本発明の方法は、並行した実験でのいくつかのウイルスの並行した試料調製および下流の、好ましくは増幅を可能にするので、例えば臨床ウイルス学の分野において、大きな利点をもたらす。該方法は、特に、頻繁なウイルスモニタリングを必要とする移植後の患者の管理に有用である。それにより、本発明の方法は、経済的な診断を容易にし、抗ウイルス剤の使用およびウイルス合併症ならびに入院の減少に寄与する。これは臨床微生物学の分野に同等に適用される。一般的に、より早い所要時間および改善された試験柔軟性において効率が上がる。結果的に、このことにより、診断を行なうために患者に求められる試験の数が減少し、潜在的に入院日数が短くなる(例えば、診断がより早く提供され得る場合、抗微生物療法を必要とする患者は、該療法をより早く受け、より早く回復する)。また、患者はより低い罹病率を示すので、補助療法(例えば敗血症の診断の遅れに関する集中治療)に関する費用がより少なくなる。陰性結果をより早く提供することは、抗生物質の過剰処方に重要な関係を有し得る。例えば、本発明による方法を使用して得られた試験結果が、例えば、リアルタイムPCRが続く標準的な試料調製法よりも早く病原体を除外し得る場合、臨床医は、経験的な抗生物質の使用を強制されない。あるいは、経験的な抗生物質が使用される場合、それぞれの治療の持続時間が短くなり得る。   The method of the present invention requires a much shorter operating time and the test is much simpler to perform than the sample preparation methods used in the prior art. The method of the present invention provides great advantages, for example, in the field of clinical virology, as it allows parallel sample preparation and downstream, preferably amplification, of several viruses in parallel experiments. The method is particularly useful for the management of post-transplant patients that require frequent virus monitoring. Thereby, the method of the present invention facilitates economic diagnosis and contributes to the use of antiviral agents and viral complications and hospitalization reduction. This applies equally to the field of clinical microbiology. In general, efficiency increases with faster turnaround times and improved test flexibility. As a result, this reduces the number of trials required of the patient to make a diagnosis and potentially reduces the number of days of hospitalization (e.g., if diagnosis can be provided earlier, antimicrobial therapy is required). Patients who take the therapy sooner and recover faster). Also, since patients exhibit lower morbidity, the costs associated with adjuvant therapies (eg, intensive care for delayed diagnosis of sepsis) are lower. Providing a negative result sooner can have an important relationship to over-prescription of antibiotics. For example, if test results obtained using the method according to the present invention can eliminate pathogens faster than standard sample preparation methods followed by, for example, real-time PCR, clinicians may use empirical antibiotics Not forced. Alternatively, if empirical antibiotics are used, the duration of each treatment can be shortened.

本発明の方法による試料調製を含むアッセイを設計することに関して、当業者は特に、限定されないが、以下の利点：
・ソフトウェアの複雑さの低減(プログラミングエラーのリスクの低下をもたらす)
・アッセイの開発の努力を、化学および装置制御パラメーターの代わりに化学の最適化に集中すること
・常に単一のプロセスが使用され、このプロトコルを実行するためにハードウェアが最適に設計され得るので、システムの信頼性がかなり高くなる
・本発明の方法を実行する当業者は、多数の異なる単離を、同一の方法の一部として、並行して行なうための柔軟さを提供される
・費用低減
の利益を受ける。 With respect to designing an assay involving sample preparation according to the methods of the present invention, those skilled in the art are not particularly limited, but the following advantages:
・ Reduced software complexity (lowers the risk of programming errors)
Concentrate assay development efforts on chemistry optimization instead of chemistry and instrument control parameters. Because a single process is always used and the hardware can be optimally designed to perform this protocol. The reliability of the system is considerably increased. Those skilled in the art performing the method of the invention are provided with the flexibility to perform a number of different isolations in parallel as part of the same method. Benefit from reduction.

本発明の意味において、核酸の「精製」、「単離」または「抽出」は、以下のことに関する：診断アッセイにおいて例えば増幅により核酸を分析し得る前に、典型的に、核酸は、種々の成分の複雑な混合物を含む生物学的試料から精製、単離または抽出する必要がある。第1の工程について、核酸の濃縮を可能にするプロセスが使用され得る。   In the sense of the present invention, “purification”, “isolation” or “extraction” of a nucleic acid relates to the following: Before a nucleic acid can be analyzed, eg by amplification, in a diagnostic assay, There is a need to purify, isolate or extract from a biological sample containing a complex mixture of components. For the first step, a process that allows for the concentration of nucleic acids may be used.

しばしば、分析対象の核酸は対象の液体試料中では溶液中に遊離しておらず、例えば細胞またはウイルスなどの閉じた構造内に位置する。診断アッセイにおいて、しばしば臨床試料などの液体試料中の特に病原性の細胞またはウイルスを同定することが目的である。例えばかかる病原体は、例えばヒト免疫不全ウイルス(HIV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、西ナイルウイルス(WNV)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、日本脳炎ウイルス(JEV)、セントルイス脳炎ウイルス(SLEV)およびその他などのRNAウイルス、または例えばB型肝炎ウイルス(HBC)、サイトメガロウイルス(CMV)およびその他などのDNAウイルス、または例えばクラミジアトラコマチス(CT)、淋菌(NG)およびその他などの細菌を含み得る。本発明の方法は、上述の生物および他の生物からの核酸の抽出に有用である。   Often, the nucleic acid to be analyzed is not free in solution in the liquid sample of interest, but is located in a closed structure such as a cell or virus. In diagnostic assays, it is often the goal to identify particularly pathogenic cells or viruses in liquid samples such as clinical samples. For example, such pathogens include, for example, human immunodeficiency virus (HIV), hepatitis C virus (HCV), West Nile virus (WNV), human papilloma virus (HPV), Japanese encephalitis virus (JEV), St. Louis encephalitis virus (SLEV) and others RNA viruses such as, or DNA viruses such as hepatitis B virus (HBC), cytomegalovirus (CMV) and others, or bacteria such as Chlamydia trachomatis (CT), Neisseria gonorrhoeae (NG) and others. The method of the present invention is useful for the extraction of nucleic acids from the aforementioned organisms and other organisms.

そのため、本発明の好ましい局面は、工程aが、複数の異なる液体試料中に潜在的に存在する細胞および/またはウイルスカプシドを溶解することにより、細胞環境および/またはウイルス環境から核酸を放出する工程をさらに含む、上述の方法である。   Thus, a preferred aspect of the invention is that step a releases nucleic acid from the cellular and / or viral environment by lysing cells and / or viral capsids that are potentially present in a plurality of different liquid samples. The method as described above, further comprising:

細胞またはウイルス粒子の内容物を放出するために、それらを酵素または化学物質で処理して、細胞壁またはウイルス粒子を溶解(dissolve)、分解または変性させる。このプロセスは、一般的に、溶解(lysis)と称される。かかる溶解された物質を含む得られた溶液は、溶解液と称される。   In order to release the contents of the cells or virus particles, they are treated with enzymes or chemicals to dissolve, degrade or denature the cell walls or virus particles. This process is commonly referred to as lysis. The resulting solution containing such dissolved material is referred to as a lysate.

細胞および/またはウイルスカプシドまたは同様の構造を溶解するために適した薬剤は、一般的に溶解バッファ中に提供される。そのため、本発明の好ましい態様において、上述の方法は、さらに、工程aにおいて、複数の異なる液体試料への溶解バッファの添加を含む。   Agents suitable for lysing cells and / or viral capsids or similar structures are generally provided in a lysis buffer. Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the above-described method further comprises the addition of a lysis buffer to a plurality of different liquid samples in step a.

本発明の方法は、高いスループット、効率および並行化に関して特に有利であるので、本発明の好ましい局面は、前記溶解バッファが、前記複数の異なる種類の液体試料のメンバーについて同じである上述の方法である。   Since the method of the present invention is particularly advantageous with regard to high throughput, efficiency and parallelism, a preferred aspect of the present invention is the method described above, wherein the lysis buffer is the same for members of the plurality of different types of liquid samples. is there.

このように、異なる溶解試薬を処理対照の異なる試料に対して個々に提供する必要がないので、試料調製手順の複雑さはさらに低減される。さらに、該手法は、単一の溶解バッファを用いて作業される場合、より容易に制御され得る。溶解バッファは、例えば、単一の容器からマルチピペッターで抜き取られ、その後異なる試料中へと同時に分配され得る。   In this way, the complexity of the sample preparation procedure is further reduced because it is not necessary to provide different lysis reagents individually for different samples of the treated control. Furthermore, the approach can be more easily controlled when working with a single lysis buffer. The lysis buffer can be extracted, for example, from a single container with a multipipette and then dispensed simultaneously into different samples.

本発明の好ましい態様において、上述の方法の溶解バッファは、
・カオトロピック剤
・バッファ物質
・アルコール
・還元剤
の群から選択される1つ以上の成分を含む。 In a preferred embodiment of the invention, the lysis buffer of the above method comprises:
-Contains one or more ingredients selected from the group of chaotropic agents, buffer substances, alcohols, reducing agents.

一般的に、溶液中の水分子の整列した構造ならびに分子中および分子間の非共有結合力を破壊するカオトロピック剤は、試料調製の手順にいくつかの寄与をし得る。特に、限定されないが、カオトロピック剤は、ヌクレアーゼの三次元構造を破壊することにより、RNaseインヒビターとして適用され得る。通常、溶解バッファにさらなるRNaseインヒビターを適用する必要はない。それに加えて、カオトロピック剤は、細胞膜またはもし存在する場合は細胞小器官の膜などの生物膜の破壊に寄与する。また、カオトロピック剤は、核酸とガラスなどの表面の付着性結合(上記参照)において重要な役割を担い得る。本発明の文脈における好ましいカオトロピック剤は、グアニジニウムチオシアネートまたは塩酸グアニジニウムまたは塩化グアニジニウムまたはグアニジニウムイソチオシアネートなどのグアニジニウム塩、尿素、例えば過塩素酸カリウムなどの過塩素酸塩、他のチオシアネートまたはヨウ化カリウムである。グアニジニウムチオシアネートが特に好ましい。しかしながら、他のカオトロピック剤も本発明の範囲において使用し得る。   In general, chaotropic agents that break the ordered structure of water molecules in solution and non-covalent forces in and between molecules can make several contributions to the sample preparation procedure. In particular, without limitation, chaotropic agents can be applied as RNase inhibitors by disrupting the three-dimensional structure of nucleases. Usually, it is not necessary to apply additional RNase inhibitors to the lysis buffer. In addition, chaotropic agents contribute to the destruction of cell membranes or, if present, biofilms such as organelle membranes. Chaotropic agents can also play an important role in the adhesive binding of nucleic acids and surfaces such as glass (see above). Preferred chaotropic agents in the context of the present invention are guanidinium salts such as guanidinium thiocyanate or guanidinium hydrochloride or guanidinium chloride or guanidinium isothiocyanate, perchlorates such as urea, for example potassium perchlorate, other thiocyanates or iodine. Potassium chloride. Guanidinium thiocyanate is particularly preferred. However, other chaotropic agents may be used within the scope of the present invention.

一般的に、バッファ物質は、溶液中の特定のpH値またはpH範囲を維持するために重要である。これは、ほとんどの生物系について必須であり、インビトロ反応についてもたいてい望ましい。バッファ物質は、本発明の方法にも有利であり得る。本発明の文脈における好ましいバッファは、クエン酸ナトリウムなどのクエン酸バッファであるが、Tris HClなどのTris (トリス-(ヒドロキシメチル)-アミノメタン)バッファ、リン酸塩、N-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジン-N'-(2-エタンスルホン酸)(HEPES)、酢酸バッファ、さらに他のバッファも本発明の文脈において使用され得る。   In general, the buffer material is important for maintaining a particular pH value or pH range in the solution. This is essential for most biological systems and is often desirable for in vitro reactions. Buffer materials may also be advantageous for the method of the present invention. A preferred buffer in the context of the present invention is a citrate buffer such as sodium citrate, but a Tris (Tris- (hydroxymethyl) -aminomethane) buffer such as Tris HCl, phosphate, N- (2-hydroxyethyl). ) -Piperazine-N ′-(2-ethanesulfonic acid) (HEPES), acetate buffer, and other buffers may also be used in the context of the present invention.

核酸調製のための溶解バッファ中のアルコールの使用も、当該者に公知なように有利であり得る。ポリドカノール(polidocanol)の使用は本発明の文脈において特に好ましいが、他のアルコールも上述の溶解バッファ中で使用され得る。核酸の調製のためのポリドカノールの使用は、例えばEP 1 932 913に開示されている。   The use of alcohol in the lysis buffer for nucleic acid preparation may also be advantageous as is known to those skilled in the art. Although the use of polidocanol is particularly preferred in the context of the present invention, other alcohols may also be used in the lysis buffer described above. The use of polidocanol for the preparation of nucleic acids is disclosed for example in EP 1 932 913.

還元剤も、上述のRNase Aなどの所望でない成分の変性に寄与し得る。特に、当該技術分野で広く知られるように、還元剤は、多くのタンパク質の三次元構造に特に重要な分子間および分子内のジスルフィド結合を切断する。ジチオトレイトール(DTT)などの還元剤が本発明の文脈において好ましいが、例えば2-メルカプトエタノールなどの当該技術分野で公知の他の還元剤も本発明の文脈において有利に使用され得る。   Reducing agents can also contribute to denaturation of undesired components such as RNase A described above. In particular, as is widely known in the art, reducing agents cleave intermolecular and intramolecular disulfide bonds that are particularly important for the three-dimensional structure of many proteins. Although reducing agents such as dithiothreitol (DTT) are preferred in the context of the present invention, other reducing agents known in the art such as 2-mercaptoethanol may also be advantageously used in the context of the present invention.

上記を鑑みると本発明の好ましい局面は、前記溶解バッファが、以下の成分：
・グアニジニウムチオシアネート、
・クエン酸Na、
・ポリドカノール、
・DTT
を含む、上述の方法である。 In view of the above, a preferred aspect of the present invention is that the lysis buffer has the following components:
・ Guanidinium thiocyanate,
・ Na citrate,
・ Polydocanol,
・ DTT
It is the above-mentioned method including.

本発明のより好ましい態様において、溶解バッファの上述の成分の濃度は以下の通りである
・グアニジニウムチオシアネート：4M
・クエン酸Na：50mM
・ポリドカノール：5% w/v
・DTT：2% w/v。 In a more preferred embodiment of the invention, the concentration of the above components of the lysis buffer is: Guanidinium thiocyanate: 4M
・ Na citrate: 50 mM
・ Polydocanol: 5% w / v
-DTT: 2% w / v.

上述の溶解バッファのpHは、特定のpH値に限定されない。しかしながら、好ましい態様において、前記溶解バッファは酸性pH、より好ましくは5.5〜6.5のpH、最も好ましくは約5.8を有する。   The pH of the lysis buffer described above is not limited to a specific pH value. However, in a preferred embodiment, the lysis buffer has an acidic pH, more preferably a pH of 5.5 to 6.5, most preferably about 5.8.

しばしば溶解の際に起こる問題は、目的の成分を分解する他の酵素、例えば上述のRNaseなどの核酸を分解するデオキシリボヌクレアーゼまたはリボヌクレアーゼが、溶解手順の間に目的の成分と接触することである。これらの分解酵素は、細胞の外側にも存在し得るか、または溶解前に異なる細胞区画に空間的に隔離され得る。溶解が起こる際に、目的の成分は前記分解酵素に曝される。このプロセス中に放出される他の成分は、例えば細胞に毒性であるリポ多糖のファミリーに属するエンドトキシンであり得、ヒトまたは動物の治療において使用を意図される産物に問題を生じさせ得る。   A problem that often arises during lysis is that other enzymes that degrade the component of interest, such as deoxyribonucleases or ribonucleases that degrade nucleic acids such as the RNases mentioned above, come into contact with the component of interest during the lysis procedure. These degrading enzymes can also be present outside the cell or can be spatially segregated into different cell compartments prior to lysis. As lysis occurs, the components of interest are exposed to the degrading enzyme. Other components released during this process can be, for example, endotoxins belonging to the family of lipopolysaccharides that are toxic to cells and can cause problems with products intended for use in human or animal therapy.

上述の課題に取り組むために様々な手段がある。核酸を遊離することが意図される場合に、カオトロピック剤(上記のような)またはアニオン性、カチオン性、両イオン性もしくは非イオン性の界面活性剤を使用することが一般的である。   There are various means to tackle the above-mentioned problems. It is common to use chaotropic agents (as described above) or anionic, cationic, zwitterionic or nonionic surfactants where it is intended to liberate nucleic acids.

前述の酵素または望ましくないタンパク質を迅速に分解するプロテアーゼを使用することも利点である。しかしながら、これは、前記物質または酵素が、その後の工程において試薬または成分に干渉し得るという別の問題を生じ得る。   It is also advantageous to use proteases that rapidly degrade the aforementioned enzymes or unwanted proteins. However, this can cause another problem that the substance or enzyme can interfere with reagents or components in subsequent steps.

かかる溶解または上述の試料調製プロセスに好適に使用される酵素は、タンパク質物質のアミド結合を切断し、プロテアーゼまたは(互換的に)ペプチダーゼとして分類される酵素である(Walsh, 1979, Enzymatic Reaction Mechanisms. W. H. Freeman and Company, San Francisco, Chapter 3参照)。先行技術で使用されるプロテアーゼは、アルカリ性プロテアーゼ(WO 98/04730)または酸性プロテアーゼ(US 5,386,024)を含む。先行技術における核酸の単離において試料調製に広く使用されるプロテアーゼは、中性pH付近で活性であり、ズブチリシンとして当業者に公知のプロテアーゼのファミリーに属するトリチラチウムアルブム(Tritirachium album)由来のプロテイナーゼKである(例えば、Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring HarborLaboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989参照)。高アルカリ性および高温の両方でその活性を維持する強力なプロテアーゼである酵素エスペラーゼ(esperase)(EP 1 201 753)が、上述の溶解または試料調製のプロセスにおける使用に特に有利である。   Enzymes that are preferably used in such lysis or sample preparation processes described above are those that cleave the amide bond of protein substances and are classified as proteases or (interchangeably) peptidases (Walsh, 1979, Enzymatic Reaction Mechanisms. (See WH Freeman and Company, San Francisco, Chapter 3). Proteases used in the prior art include alkaline proteases (WO 98/04730) or acidic proteases (US 5,386,024). Proteases widely used for sample preparation in the isolation of nucleic acids in the prior art are proteinases from Tritirachium album which are active near neutral pH and belong to the family of proteases known to those skilled in the art as subtilisins K (see, eg, Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989). The enzyme esperase (EP 1 201 753), a powerful protease that maintains its activity both at high alkalinity and high temperature, is particularly advantageous for use in the lysis or sample preparation process described above.

溶解工程後の試料調製工程において、目的の成分をさらに濃縮する。目的の非タンパク質成分が例えば核酸である場合、該成分は、通常プローブベースアッセイに使用される前に複雑な溶解混合物から抽出される。   In the sample preparation step after the dissolution step, the target component is further concentrated. Where the non-protein component of interest is, for example, a nucleic acid, the component is usually extracted from a complex lysis mixture before being used in a probe-based assay.

核酸の精製にはいくつかの方法：
- 配列依存的または生物特異的方法、例えば：
・親和性クロマトグラフィー
・固定化プローブへのハイブリダイゼーション
- 配列非依存的または物理化学的方法、例えば：
・例えばフェノール-クロロホルムを用いた液体-液体抽出
・例えば純アルコールを用いた沈殿
・ろ紙を用いた抽出
・セチルトリメチルアンモニウムブロミドなどのミセル形成剤を用いた抽出
・固定化されたインターカレーション色素、例えばアクリジン誘導体への結合
・シリカゲルまたはケイソウ土への吸着
・カオトロピック条件下での磁性ガラス粒子(MGP)またはオルガノ-シラン粒子への吸着
がある。 Several methods for nucleic acid purification:
-Sequence-dependent or organism-specific methods such as:
・ Affinity chromatography ・ Hybridization to immobilized probe
-Sequence independent or physicochemical methods, eg:
-Liquid-liquid extraction using, for example, phenol-chloroform- Precipitation using, for example, pure alcohol- Extraction using filter paper- Extraction using a micelle forming agent such as cetyltrimethylammonium bromide- Immobilized intercalation dye, Examples include binding to acridine derivatives, adsorption to silica gel or diatomaceous earth, and adsorption to magnetic glass particles (MGP) or organo-silane particles under chaotropic conditions.

他の表面が可能であるが、核酸のガラス表面への吸着は、精製目的のために特に興味深い。核酸のガラス表面への結合挙動の使用による、天然環境から核酸を単離するための多くの手法が近年提唱されている。非修飾核酸が標的である場合、とりわけ核酸は改変される必要がなく、天然の核酸であっても結合し得るので、シリカ表面を有する物質への核酸の直接結合が好ましい。これらの方法は、様々な文書に詳細に記載される。Vogelstein B. et al., Proc. Natl. Acad. USA 76 (1979) 615-9には、例えば、ヨウ化ナトリウムの存在下で、アガロースゲルからグラウンドフリントガラス(ground flint glass)への核酸の結合の手順が提唱される。過塩素酸ナトリウムの存在下でのガラス粉(dust)上の細菌からのプラスミドDNAの精製が、Marko M. A. et al., Anal. Biochem. 121 (1982) 382-387に記載される。DE-A 37 34 442には、酢酸を使用したファージ粒子の沈殿によるガラス繊維フィルター上の一本鎖M13ファージDNAの単離および過塩素酸塩を用いたファージ粒子の溶解が記載される。ガラス繊維フィルターに結合した核酸を洗浄して、次いでメタノール含有Tris/EDTAバッファで溶出する。λファージからのDNAの精製のための同様の手順がJakobi R. et al., Anal. Biochem. 175 (1988) 196-201に記載される。該手法は、カオトロピック塩溶液中の核酸のガラス表面への選択的結合およびアガロース、タンパク質または細胞残渣などの夾雑物からの核酸の分離を必要とする。夾雑物からガラス粒子を分離するために、粒子を遠心分離し得るか、またはガラス繊維フィルターにより液体を抜き取り得る。しかし、これは、大量の試料を処理するために該手法を使用することを妨げる限定的な工程である。塩およびエタノールの添加による沈殿後に核酸を固定化するための磁性粒子の使用は、より有利であり、例えばAlderton R. P. et al., S., Anal. Biochem. 201 (1992) 166-169およびPCT GB 91/00212に記載される。この手法において、核酸は磁性粒子と一緒に凝集する。磁場をかけることおよび洗浄工程を行なうことによって凝集物を元の溶媒から分離する。一回の洗浄工程後、核酸をTrisバッファに溶解する。しかしながらこの手法は、沈殿が核酸に選択的ではないという欠点を有する。むしろ、種々の固体および溶解した物質も凝集する。結果的に、この手法は、存在し得る特定の酵素反応の有意な量の任意のインヒビターを除去するために使用できない。多孔性かつ特定のガラスマトリックス中に磁性粒子を含み、生物学的物質を含む層で被覆される磁性の多孔性ガラスは、市販もされている。この製品は、ストレプトアビジンが複雑な調製工程においてビオチンに共有結合するように修飾される場合に、生物学的物質、例えばタンパク質または核酸を単離するために使用され得る。磁化可能な特
定の吸着体は、自動化試料調製に非常に有効でかつ適していることが判明した。フェリ磁性および強磁性ならびに超常磁性の色素がこの目的に使用される。最も好ましい磁性ガラス粒子およびそれらを使用する方法はWO 01/37291に記載されるものである。本発明の文脈において、R. Boomら(J Clin Microbiol. 28 (1990), 495-503)による方法が、核酸の単離に特に有用である。 Although other surfaces are possible, the adsorption of nucleic acids to the glass surface is of particular interest for purification purposes. Many approaches have recently been proposed for isolating nucleic acids from their natural environment by using the binding behavior of nucleic acids to glass surfaces. When an unmodified nucleic acid is the target, direct binding of the nucleic acid to a substance having a silica surface is preferred, especially since the nucleic acid does not need to be modified and even natural nucleic acid can bind. These methods are described in detail in various documents. Vogelstein B. et al., Proc. Natl. Acad. USA 76 (1979) 615-9, for example, binding of nucleic acid from agarose gel to ground flint glass in the presence of sodium iodide. The procedure is proposed. Purification of plasmid DNA from bacteria on glass dust in the presence of sodium perchlorate is described in Marko MA et al., Anal. Biochem. 121 (1982) 382-387. DE-A 37 34 442 describes the isolation of single-stranded M13 phage DNA on glass fiber filters by precipitation of phage particles using acetic acid and lysis of phage particles using perchlorate. The nucleic acid bound to the glass fiber filter is washed and then eluted with a Tris / EDTA buffer containing methanol. A similar procedure for the purification of DNA from lambda phage is described in Jakobi R. et al., Anal. Biochem. 175 (1988) 196-201. The procedure requires selective binding of nucleic acids to the glass surface in chaotropic salt solutions and separation of the nucleic acids from contaminants such as agarose, proteins or cell debris. To separate the glass particles from the contaminants, the particles can be centrifuged or the liquid can be drawn through a glass fiber filter. However, this is a limited step that precludes using the technique to process large quantities of samples. The use of magnetic particles to immobilize nucleic acids after precipitation by addition of salt and ethanol is more advantageous, for example Alderton RP et al., S., Anal. Biochem. 201 (1992) 166-169 and PCT GB 91/00212. In this approach, nucleic acids aggregate together with magnetic particles. The agglomerates are separated from the original solvent by applying a magnetic field and performing a washing step. After a single washing step, the nucleic acid is dissolved in Tris buffer. However, this approach has the disadvantage that precipitation is not selective for nucleic acids. Rather, various solids and dissolved materials also aggregate. Consequently, this approach cannot be used to remove a significant amount of any inhibitor of a particular enzymatic reaction that may be present. Magnetic porous glasses that are porous and contain magnetic particles in a specific glass matrix and are coated with a layer containing biological material are also commercially available. This product can be used to isolate biological materials, such as proteins or nucleic acids, when streptavidin is modified to covalently bind to biotin in complex preparation steps. It has been found that certain magnetizable adsorbents are very effective and suitable for automated sample preparation. Ferrimagnetic and ferromagnetic and superparamagnetic dyes are used for this purpose. The most preferred magnetic glass particles and methods of using them are those described in WO 01/37291. In the context of the present invention, the method according to R. Boom et al. (J Clin Microbiol. 28 (1990), 495-503) is particularly useful for the isolation of nucleic acids.

本発明の方法の柔軟性は、該方法に使用されるそれぞれの液体試料の容積を適合することによりさらに向上され得る。この態様は、異なる種類の液体試料ならびに液体試料中に存在する生物および核酸のあり得る種類の多様性に焦点を当てる。例えば、全血試料中の特定のウイルスは、通常これらの特定の症例においてわずか低コピー数のみが存在することが知られている場合は、他の試料よりも多くの開始物質を必要とし得る。   The flexibility of the method of the present invention can be further improved by adapting the volume of each liquid sample used in the method. This embodiment focuses on the different types of liquid samples and the diversity of possible types of organisms and nucleic acids present in the liquid samples. For example, a particular virus in a whole blood sample may require more starting material than other samples if it is known that usually only a low copy number is present in these particular cases.

したがって、本発明の好ましい局面は、前記複数の異なる液体試料の少なくとも1つの液体試料が、他の液体試料とは異なる容積を有する上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein at least one liquid sample of the plurality of different liquid samples has a different volume than the other liquid samples.

代替的に、または追加的に、異なる容積の溶解バッファを前記複数の異なる液体試料に添加することも好ましい。   Alternatively or additionally, it is also preferred to add different volumes of lysis buffer to the plurality of different liquid samples.

さらに好ましい態様において、前記複数の異なる液体試料の少なくとも1つの液体試料が他の液体試料とは異なる容積を有する場合、溶解バッファは、全ての試料が添加後に同じ容積を有するよう試料に添加される。   In a further preferred embodiment, when at least one liquid sample of the plurality of different liquid samples has a different volume than the other liquid samples, the lysis buffer is added to the sample such that all samples have the same volume after addition. .

この態様において、異なる試料に対して自動化プロセスを同時に行なうことがさらに都合がよい。試料の種類に依存して適切な開始容積を選択し得ること、ならびに単離および任意に、例えば増幅および検出を実施するために同じ容積を有することの利点がこのアプローチにおいて組み合わされる。   In this embodiment, it is more convenient to perform the automated process on different samples simultaneously. Depending on the type of sample, an appropriate starting volume can be selected, and the advantages of isolation and optionally having the same volume for performing amplification and detection, for example, are combined in this approach.

用語「固体支持体物質」は、核酸の固定に関して、上述の固体物質、例えば磁性ガラス粒子、ガラス繊維、ガラス繊維フィルター、ろ紙等のいずれかを含むが、該固体支持体物質はこれらの物質に限定されない。   The term “solid support material” includes any of the solid materials described above with respect to immobilization of nucleic acids, such as magnetic glass particles, glass fibers, glass fiber filters, filter paper, etc. It is not limited.

本発明の好ましい局面は、固体支持体物質が、核酸結合粒子、好ましくはシリカ、金属、金属酸化物、プラスチック、ポリマーおよび核酸から選択される物質の1つ以上を含む、上述の方法である。本発明の非常に好ましい態様において、固体支持体物質は、磁性ガラス粒子である。   A preferred aspect of the present invention is the method as described above, wherein the solid support material comprises one or more of a material selected from nucleic acid binding particles, preferably silica, metals, metal oxides, plastics, polymers and nucleic acids. In a highly preferred embodiment of the present invention, the solid support material is magnetic glass particles.

本発明の文脈において、「固定」は、例えば核酸などの目的物を可逆的または不可逆的な様式で捕捉することを意味する。特に、「固体支持体物質上に固定される」は、1つまたは複数の目的物を任意の周囲媒体から分離するために、該目的物を固体支持体物質に結合させ、その後の時点で、固体支持体物質から例えば分離により回収され得ることを意味する。この文脈において、「固定」は、例えば核酸の、上述のような固体物質のガラス表面または他の適切な表面への吸着を含み得る。さらに、捕捉プローブへの結合により、核酸は特異的に「固定」され得、ここで核酸は、塩基対形成により、固体支持体に結合した本質的に相補的な核酸に結合される。後者の場合において、かかる特異的な固定により、標的核酸の優勢な結合が生じる。   In the context of the present invention, “immobilization” means capturing an object such as a nucleic acid in a reversible or irreversible manner. In particular, “immobilized on a solid support material” means that the object is bound to the solid support material to separate one or more objects from any surrounding medium, and at a later time, It means that it can be recovered from the solid support material, for example by separation. In this context, “immobilization” can include, for example, adsorption of nucleic acids to a glass surface or other suitable surface of a solid material as described above. Furthermore, by binding to a capture probe, the nucleic acid can be specifically “immobilized” where the nucleic acid is bound by base pairing to an essentially complementary nucleic acid bound to a solid support. In the latter case, such specific immobilization results in dominant binding of the target nucleic acid.

本発明の意味において、「同時」は、2つの動作、例えば第1および第2またはそれ以上の核酸を増幅することが、一度に同じ物理的条件下で行なわれることを意味する。一態様において、少なくとも第1および第2の標的核酸の同時増幅は、1つの容器内で行なわれる。別の態様において、同時増幅は、1つの容器内の少なくとも1つの核酸を用いて、および第2の容器内の少なくとも第2の核酸を用いて同時に、特に温度およびインキュベーション時間に関して同じ物理的条件下で行なわれる。   In the sense of the present invention, “simultaneously” means that two operations, eg, amplifying the first and second or more nucleic acids, are performed at the same time under the same physical conditions. In one embodiment, the simultaneous amplification of at least the first and second target nucleic acids is performed in one container. In another embodiment, the co-amplification is performed using at least one nucleic acid in one container and at the same time with at least a second nucleic acid in a second container, particularly under the same physical conditions with respect to temperature and incubation time. Is done.

「第1の標的核酸」および「第2の標的核酸」は、異なる核酸である。   The “first target nucleic acid” and the “second target nucleic acid” are different nucleic acids.

「液体(fluid)試料」は、核酸を標的とする診断アッセイに供することができる任意の液体物質であり、好ましくは生物学的供給源由来である。また、好ましくは、前記液体試料は、ヒト由来であり、体液である。本発明の好ましい態様において、液体試料は、ヒトの血液、尿、痰、汗、スワブ、ピペット可能な糞便または脊髄液である。最も好ましくは、液体試料はヒトの血液である。   A “fluid sample” is any liquid material that can be subjected to a diagnostic assay targeting nucleic acids, preferably from a biological source. Preferably, the liquid sample is derived from a human and is a body fluid. In a preferred embodiment of the invention, the liquid sample is human blood, urine, sputum, sweat, swab, pipetable feces or spinal fluid. Most preferably, the liquid sample is human blood.

用語「反応容器」は、限定されないが、その中で例えば逆転写反応またはポリメラーゼ連鎖反応などの液体試料の分析のための反応が起こるチューブ、またはマイクロウェル、ディープウェルもしくは他の種類のマルチウェルプレートなどのプレートのウェルを含む。かかる容器の外側の境界または壁は、その中で起こっている分析反応と干渉しないように化学的に不活性である。好ましくは、上述の核酸の単離は、マルチウェルプレート中でも行なわれる。   The term “reaction vessel” includes, but is not limited to, a tube in which a reaction for the analysis of a liquid sample such as a reverse transcription reaction or a polymerase chain reaction takes place, or a microwell, deep well or other type of multiwell plate Including wells of plates. The outer boundaries or walls of such containers are chemically inert so as not to interfere with the analytical reaction taking place therein. Preferably, the nucleic acid isolation described above is also performed in multi-well plates.

この文脈において、分析システムにおけるマルチウェルプレートは、多数の試料の並行分離および分析または貯蔵を可能にする。マルチウェルプレートは、最大液体取り込みまたは最大熱伝達について最適化され得る。本発明の文脈における使用のための好ましいマルチウェルプレートは、自動分析器中の分析物のインキュベーションまたは分離のために最適化される。好ましくは、マルチウェルプレートは、磁性デバイスおよび／または加熱デバイスを接触するように構築および配列される。   In this context, a multiwell plate in an analysis system allows for parallel separation and analysis or storage of multiple samples. Multi-well plates can be optimized for maximum liquid uptake or maximum heat transfer. Preferred multiwell plates for use in the context of the present invention are optimized for incubation or separation of analytes in an automated analyzer. Preferably, the multiwell plate is constructed and arranged to contact the magnetic device and / or the heating device.

本発明の文脈において「処理プレート」と互換的に称される前記好ましいマルチウェルプレートは：
- 列をなして配列される上部に開口を有する多数の容器を含む上部表面を含む。該容器は、上部パート、中央パートおよび底部パートを含む。上部パートは、マルチウェルプレートの上部表面に連結され、2つの長側面および2つの短側面を含む。中央パートは、2つの長側面および2つの短側面を有する実質的に長方形の断面、
- 2つの対向する短側面壁および2つの対向する長側面壁、ならびに
- 基部を有し、前記基部は、前記磁性デバイスおよび/または加熱デバイスと接触してマルチウェルプレートを配置するように構築および配列された開口を含む。 The preferred multi-well plate, referred to interchangeably as “processing plate” in the context of the present invention, is:
-Comprises an upper surface comprising a number of containers with openings in the upper part arranged in rows. The container includes a top part, a center part and a bottom part. The upper part is connected to the upper surface of the multiwell plate and includes two long sides and two short sides. The central part is a substantially rectangular cross section with two long sides and two short sides,
-Two opposing short side walls and two opposing long side walls, and
Having a base, the base including an opening constructed and arranged to place a multi-well plate in contact with the magnetic device and / or the heating device;

マルチウェルプレートの好ましい態様において、一列内の隣り合う容器は、前記ほぼ長方形状の長側面上で連結される。   In a preferred embodiment of the multi-well plate, adjacent containers in a row are connected on the substantially rectangular long side.

好ましくは、マルチウェルプレートは、容器の隣接する列の間に配置された連続する空間を含む。前記連続する空間は、プレート型の磁性デバイスを収容するように構築および配列される。好ましい態様において、該容器の底部パートは、球状の底部を含む。より好ましい態様において、前記容器の底部パートは、前記中央パートと球状底部の間に位置する円錐形パートを含む。   Preferably, the multi-well plate includes a continuous space disposed between adjacent rows of containers. The continuous space is constructed and arranged to accommodate a plate-type magnetic device. In a preferred embodiment, the bottom part of the container comprises a spherical bottom. In a more preferred embodiment, the bottom part of the container comprises a conical part located between the central part and the spherical bottom.

好ましい態様において、上部表面はリブを含み、ここで、前記リブは、容器の開口部を囲っている。好ましくは、該容器の前記上部パートの1つの短側面は、陥凹を含み、前記陥凹は、リブから容器の内側まで伸びる湾曲表面を含む。   In a preferred embodiment, the top surface includes a rib, wherein the rib surrounds the opening of the container. Preferably, one short side of the upper part of the container includes a recess, the recess including a curved surface extending from a rib to the inside of the container.

さらに、好ましい態様において、該容器は、丸い内側形状を含む。   Furthermore, in a preferred embodiment, the container comprises a round inner shape.

処理ステーションまたはインキュベーションステーションへの固定のために、基部は、好ましくは陥凹を含むリムを含む。分析器のステーション上のラッチクリップは、ステーション上のプレートを固定するために前記陥凹とかみ合い得る。   For fixation to a processing station or incubation station, the base preferably includes a rim that includes a recess. A latch clip on the analyzer station can engage the recess to secure the plate on the station.

好ましい態様において、容器は、本質的に一定の壁厚を含む。   In a preferred embodiment, the container includes an essentially constant wall thickness.

本発明の文脈における好ましい処理プレート(101)は、1成分プレートである。その上部表面(110)は、多数の容器(103)を含む(図5、図6)。それぞれの容器は、上部に開口部(108)を有し、底部端(112)で閉じている。上部表面(110)は、好ましくは上部表面(110)に対して高くなっており、容器(103)の開口部(108)を囲っているリブ(104)を含む。これは、プレート(101)の上部表面(110)に落ちることがある液滴による容器(103)の内容物の汚染を防ぐ。好ましい処理プレートの図を図3〜8に示す。   A preferred processing plate (101) in the context of the present invention is a one-component plate. Its upper surface (110) includes a number of containers (103) (FIGS. 5 and 6). Each container has an opening (108) at the top and is closed at the bottom end (112). The upper surface (110) is preferably elevated relative to the upper surface (110) and includes a rib (104) surrounding the opening (108) of the container (103). This prevents contamination of the contents of the container (103) with droplets that may fall on the upper surface (110) of the plate (101). A diagram of a preferred processing plate is shown in FIGS.

処理プレート(101)の設置面(footprint)は、好ましくはANSI SBS設置面形式に対応する基部の長さおよび幅を含む。より好ましくは、長さは、127.76mm+/-0.25mmであり、幅は85.48mm+/-0.25mmである。したがって、プレート(101)は、2つの対向する短側壁(109)および2つの対向する長側壁(118)を有する。処理プレート(101)は、操縦器(500、図12)と相互作用するための形態固定要素(106)を含む。処理プレート(101)は、正確な方向および位置を維持しながら、素早く安全に高速でつかみ、移動させ、配置することができる。好ましくは、つかむための形態固定要素(106)は、上部中央パート、好ましくは処理プレート(101)の上部中央1/3内に配置される。これは起こり得る処理プレート(101)のゆがみが形態固定要素(106)にわずかな影響のみを及ぼす、およびプレート(101)の取り扱いがより確固たるものになるという利点を有する。   The footprint of the processing plate (101) preferably includes the length and width of the base corresponding to the ANSI SBS installation surface format. More preferably, the length is 127.76 mm +/− 0.25 mm and the width is 85.48 mm +/− 0.25 mm. The plate (101) thus has two opposing short side walls (109) and two opposing long side walls (118). The processing plate (101) includes a form-fixing element (106) for interacting with the pilot (500, FIG. 12). The processing plate (101) can be grabbed, moved and positioned quickly and safely at high speed while maintaining the correct orientation and position. Preferably, the form-fixing element (106) for grasping is arranged in the upper central part, preferably in the upper central 1/3 of the processing plate (101). This has the advantage that possible distortion of the processing plate (101) has only a minor effect on the form-fixing element (106) and the handling of the plate (101) is more robust.

好ましくは、処理プレート(101)は、ハードウェア識別子(102)および(115)を含む。ハードウェア識別子(102)および(115)は、処理プレート(101)に特有であり、同一システムで使用される他の消耗品のハードウェア識別子とは異なる。ハードウェア識別子(102、115)は、好ましくは消耗品の側壁に***(119)および/または陥凹(125)を含み、ここで、前記***(119)および/または陥凹(125)のパターンは、特定の型の消耗品、好ましくは処理プレート(101)に特有である。この特有のパターンはまた、本明細書において特有の「表面幾何構造」と称される。ハードウェア識別子(102、115)は、ユーザーが、処理プレート(101)のみを、適切な方向で分析装置の適切なスタッカー(stacker)位置に負荷し得ることを確実にする。処理プレート(101)の側面に、誘導要素(116)および(117)が含まれる(図3、図4)。それらは、処理プレート(101)の傾斜を防ぐ。誘導要素(116、117)は、ユーザーが、スタックとして誘導要素(116、117)を用いて処理プレート(101)を分析装置に負荷し、その後プレートを傾けることなく装置中でスタッカーにおいてプレートを垂直に移動させることを可能にする。   Preferably, the processing plate (101) includes hardware identifiers (102) and (115). The hardware identifiers (102) and (115) are specific to the processing plate (101) and are different from the hardware identifiers of other consumables used in the same system. The hardware identifier (102, 115) preferably includes a ridge (119) and / or a recess (125) on the side wall of the consumable, wherein the pattern of the ridge (119) and / or the recess (125) Is specific to a particular type of consumable, preferably a processing plate (101). This unique pattern is also referred to herein as the unique “surface geometry”. The hardware identifier (102, 115) ensures that the user can load only the processing plate (101) in the proper direction into the appropriate stacker position of the analyzer. Guiding elements (116) and (117) are included on the side of the processing plate (101) (FIGS. 3 and 4). They prevent the processing plate (101) from tilting. Inductive elements (116, 117) allow the user to load the processing plate (101) onto the analyzer using the inductive elements (116, 117) as a stack and then place the plate vertically in the stacker in the apparatus without tilting the plate Allows to move to.

容器(103)の中央パート(120)は、ほぼ長方形の断面を有する(図6、図7)。それらは、共通の壁(113)により、ほぼ長方形状の長側面(118)に沿って分離される(図3)。それによって形成される容器(103)の列は、利用可能な空間が限定される代わりに、好ましくは4mlの大きな容積を有するという利点を有する。別の利点は、本質的に一定の壁厚さのために、製造が非常に経済的であるということである。さらなる利点は、容器(103)が互いに補強されるので、形状の高い安定性を得ることができるということである。   The central part (120) of the container (103) has a substantially rectangular cross section (FIGS. 6 and 7). They are separated along a substantially rectangular long side (118) by a common wall (113) (FIG. 3). The row of containers (103) formed thereby has the advantage that it preferably has a large volume of 4 ml instead of limiting the available space. Another advantage is that manufacturing is very economical due to the essentially constant wall thickness. A further advantage is that since the containers (103) are reinforced together, a high stability of shape can be obtained.

容器(103)の列の間に、連続した空間(121)が位置する(図6、図7)。該空間(121)は、磁石(202、203)または加熱デバイス(128)を収容し得る(図11)。これらの磁石(202、203)および加熱デバイス(128)は、好ましくは中実デバイスである。したがって、容器(103)中に保持され得る液体(215)中に含まれる磁性粒子(216)は、磁石(202、203)を容器(103)の近位に持っていく際に、容器(103)に磁場をかかることによって液体(215)から分離され得る。または、処理プレート(101)を加熱デバイス(128)上に置いた場合に、容器(103)の内容物を、制御された高い温度でインキュベートし得る。磁石(202、203)または加熱デバイス(128)は中実であり得るので、高いエネルギー密度が達成され得る。容器(103)の中央パート(120)のほぼ長方形状(図10)はまた、容器(103)と磁石(202)または加熱デバイス(128)の間の接触表面を最適化することにより、容器の壁(109)と平坦な形状の磁石(202)または加熱デバイス(128)の間の接触が最適化されるので、容器(103)へのエネルギー伝達が高められる。   A continuous space (121) is located between the rows of containers (103) (FIGS. 6 and 7). The space (121) can accommodate a magnet (202, 203) or a heating device (128) (FIG. 11). These magnets (202, 203) and heating device (128) are preferably solid devices. Therefore, the magnetic particles (216) contained in the liquid (215) that can be held in the container (103) are not contained in the container (103) when the magnets (202, 203) are brought proximal to the container (103). ) Can be separated from the liquid (215) by applying a magnetic field. Alternatively, the contents of the container (103) can be incubated at a controlled high temperature when the processing plate (101) is placed on the heating device (128). Since the magnets (202, 203) or the heating device (128) can be solid, a high energy density can be achieved. The generally rectangular shape (Fig. 10) of the central part (120) of the container (103) also allows the container surface to be optimized by optimizing the contact surface between the container (103) and the magnet (202) or heating device (128). Because the contact between the wall (109) and the flat shaped magnet (202) or heating device (128) is optimized, energy transfer to the container (103) is enhanced.

容器の円錐形底部(111)の領域において、空間(121)は、かなりより明確であり、さらなる磁石(203)を収容し得る。容器の上部領域中の大きな磁石(202)と円錐形領域中の小さな磁石(203)の組合せにより、大量または少量の液体(215)中での磁性粒子(216)の分離が可能になる。したがって、小さな磁石(203)は、溶出液のピペッティングの際に磁性粒子(216)を隔離することをより簡単にする。これは、磁性粒子(216)ペレットの死容量を低下させることで、最小の損失で溶出液をピペッティングすることを可能にする。さらに、移動される溶出液中の磁性粒子(216)の存在が最小になる。   In the region of the conical bottom (111) of the container, the space (121) is much clearer and can accommodate additional magnets (203). The combination of a large magnet (202) in the upper region of the container and a small magnet (203) in the conical region allows separation of the magnetic particles (216) in large or small amounts of liquid (215). Thus, the small magnet (203) makes it easier to isolate the magnetic particles (216) during pipetting of the eluate. This enables pipetting of the eluate with minimal loss by reducing the dead volume of the magnetic particle (216) pellet. In addition, the presence of magnetic particles (216) in the transferred eluate is minimized.

容器(103)の上端で、容器(103)の短側壁(109)の1つは、周囲リブ(104)へと伸びる試薬流入チャネル(105)を含む(図3、4、7)。試薬を、ピペッティングにより試薬流入チャネル(105)に入れ、該チャネル(105)から容器(103)へと流入する。したがって、ピペットニードルまたはチップ(3、4)と容器中に含まれる液体の間の接触が防がれる。さらに、ピペットニードルもしくはチップ(3、4)または隣り合う容器(103)の汚染を引き起こし得る、容器(103)に含まれる別の液体(215)へと直接分配される液体により生じる跳ね返りが防がれる。少量の試薬の後に試薬流入チャネル(105)に最大量の別の試薬を連続ピペッティングすることにより、少量で添加されるのみの試薬が容器(103)中に完全に流入することが確実となる。したがって、実施される試験の正確性を損なうことなく、少量の試薬のピペッティングが可能である。   At the upper end of the container (103), one of the short side walls (109) of the container (103) includes a reagent inflow channel (105) that extends to the peripheral rib (104) (FIGS. 3, 4, and 7). The reagent is put into the reagent inflow channel (105) by pipetting and flows from the channel (105) into the container (103). Therefore, contact between the pipette needle or tip (3, 4) and the liquid contained in the container is prevented. In addition, the splashing caused by liquid dispensed directly to another liquid (215) contained in the container (103), which can cause contamination of the pipette needle or tip (3, 4) or adjacent container (103), is prevented. It is. Continuous pipetting of the maximum amount of another reagent into the reagent inflow channel (105) after a small amount of reagent ensures that only a small amount of reagent will flow completely into the container (103) . Thus, pipetting of small amounts of reagents is possible without compromising the accuracy of the test being performed.

内側の、容器の底部(111、112)で、形状は、円錐形(111)になり、末端は球状の底部(112)を有する(図6、図7)。長方形中央パート(120)を含む容器の内部形状(114)は丸い。容器(103)の球状底部(112)、丸い内側形状(114)、円錐形パート(111)および微細な表面の組合せは、処理プレート(101)中の分析物の効果的な分離および精製を容易にする好ましい流体工学を引き起こす。球状底部(112)は、分離された溶出物の本質的に完全な使用および試薬の持ち越し(carryover)または試料の交差汚染を低減する死容量の低減を可能にする。   At the bottom of the container (111, 112) on the inside, the shape becomes conical (111) and the end has a spherical bottom (112) (FIGS. 6, 7). The inner shape (114) of the container including the rectangular central part (120) is round. The combination of the spherical bottom (112), round inner shape (114), conical part (111) and fine surface of the vessel (103) facilitates effective separation and purification of the analyte in the processing plate (101) Cause the preferred fluid engineering. The spherical bottom (112) allows for essentially complete use of the separated eluate and reduced dead volume which reduces reagent carryover or sample cross-contamination.

処理プレート(101)の基部(129)のリムは、処理ステーション(201)または加熱デバイス(128)または分析装置(126)上のラッチクリップ(124)との連結のための陥凹(107)を含む(図5、図9)。ラッチクリップ(124)と陥凹(107)のかみ合いにより、処理ステーション(201)上の処理プレート(101)の設置および固定が可能になる。陥凹(107)の存在により、基部(129)に対してほぼ垂直なラッチ力が処理プレート(101)に働く。したがって、横向きにかかる小さな力だけが生じ得る。これにより、ひずみの発生が低減されるので、処理プレート(101)の変形が低減される。垂直のラッチ力はまた、処理プレート(101)の任意の変形を無効にして、処理ステーション(201)中の球状底部(111)のより正確な配置をもたらし得る。一般的に、処理プレート(101)と処理ステーション(201)または分析器中の加熱デバイス(128)の間の正確な中間面は、死容量を低減し、さらに試料の交差汚染のリスクを低減する。   The rim of the base (129) of the processing plate (101) has a recess (107) for connection with a latching clip (124) on the processing station (201) or heating device (128) or analyzer (126). Included (FIGS. 5 and 9). The engagement of the latch clip (124) and the recess (107) allows the processing plate (101) on the processing station (201) to be installed and secured. Due to the presence of the recess (107), a latch force substantially perpendicular to the base (129) acts on the processing plate (101). Therefore, only a small force applied sideways can be generated. Thereby, since generation | occurrence | production of distortion is reduced, a deformation | transformation of the process plate (101) is reduced. The vertical latching force can also negate any deformation of the processing plate (101), resulting in a more accurate placement of the spherical bottom (111) in the processing station (201). In general, an accurate interface between the processing plate (101) and the heating device (128) in the processing station (201) or analyzer reduces the dead volume and further reduces the risk of cross-contamination of the sample .

「分離ステーション」は、液体試料中に存在する他の物質からの固体支持体物質の単離を可能にする分析システムのデバイスまたは構成物である。かかる分離ステーションは、限定されないが、例えば遠心分離、フィルターチューブを有するラック、磁石または他の適切な構成物を含み得る。本発明の好ましい態様において、分離ステーションは1つ以上の磁石を含む。好ましくは、1つ以上の磁石は、固体支持体としての磁性粒子、好ましくは磁性ガラス粒子の分離のために使用される。例えば、液体試料および固体支持体物質がマルチウェルプレートのウェル中で一緒に合わされる場合、分離ステーションに含まれる1つ以上の磁石は、例えば磁石をウェル中に導入することで液体試料自体と接触し得るか、または前記1つ以上の磁石は、磁性粒子をひきつけその後磁性粒子と周囲の液体を分離するためにウェルの外壁に近づけられ得る。   A “separation station” is a device or component of an analytical system that allows the isolation of a solid support material from other materials present in a liquid sample. Such separation stations may include, but are not limited to, for example, centrifuges, racks with filter tubes, magnets or other suitable components. In a preferred embodiment of the present invention, the separation station includes one or more magnets. Preferably, one or more magnets are used for the separation of magnetic particles, preferably magnetic glass particles, as a solid support. For example, when a liquid sample and a solid support material are combined together in a well of a multi-well plate, one or more magnets included in the separation station contact the liquid sample itself, for example by introducing a magnet into the well Alternatively, the one or more magnets may be brought close to the outer wall of the well to attract the magnetic particles and then separate the magnetic particles from the surrounding liquid.

好ましい態様において、分離ステーションは、マルチウェルプレートの上部表面に開口部および閉じた底部を有する容器を含むマルチウェルプレートを含むデバイスである。該容器は、上部パート、中央パートおよび底部パートを含み、上部パートはマルチウェルプレートの上部表面に連結され、好ましくは2つの長側面および2つの短側面を含む。中央パートは、2つの長側面を有する実質的に長方形の断面を有し、ここで、前記容器は、列をなして配置される。2つの隣接する列の間には、少なくとも2つのZ位置で、固定具上に載せられた少なくとも1つの磁石と側壁を選択的に接触させるための連続した空間が位置する。該デバイスはさらに、少なくとも1つの固定具を含む磁性分離ステーションを含む。該固定具は、磁場を生じる少なくとも1つの磁石を含む。マルチウェルプレートの容器に関する第1および第2の位置の少なくとも間に少なくとも1つの磁石を含む少なくとも1つの前記固定具を垂直に動かす移動機構が存在する。好ましくは、容器の前記少なくとも2つのZ位置は、前記容器の側壁および底部パートを含む。前記少なくとも1つの磁石の磁場は、好ましくは、前記少なくとも1つの磁石が前記第1の位置にある場合に、磁性粒子を、前記少なくとも1つの磁石に隣接する容器の内表面に引きつける。前記磁場の効果は、前記少なくとも1つの磁石が前記第2の位置にある場合には、前記少なくとも1つの磁石が前記第1の位置にある場合よりも小さい。好ましくは、前記少なくとも1つの磁石を含む固定具は、フレームを含む。容器は、マルチウェルプレート/処理プレートの文脈において上述されるような好ましい特徴を有する。かかる1つの好ましい特徴は、前記容器の少なくとも一部が、前記容器の軸に直交する実質的に長方形の断面を有することである。   In a preferred embodiment, the separation station is a device comprising a multiwell plate comprising a container having an opening and a closed bottom on the top surface of the multiwell plate. The container includes a top part, a center part and a bottom part, the top part being connected to the top surface of the multi-well plate, preferably comprising two long sides and two short sides. The central part has a substantially rectangular cross section with two long sides, wherein the containers are arranged in rows. Between two adjacent rows is a continuous space for selectively contacting the side wall with at least one magnet mounted on the fixture in at least two Z positions. The device further includes a magnetic separation station that includes at least one fixture. The fixture includes at least one magnet that generates a magnetic field. There is a moving mechanism for vertically moving at least one said fixture comprising at least one magnet between at least a first and a second position relative to the container of the multiwell plate. Preferably, the at least two Z positions of the container include the side wall and bottom part of the container. The magnetic field of the at least one magnet preferably attracts magnetic particles to the inner surface of the container adjacent to the at least one magnet when the at least one magnet is in the first position. The effect of the magnetic field is less when the at least one magnet is in the second position than when the at least one magnet is in the first position. Preferably, the fixture including the at least one magnet includes a frame. The container has preferred features as described above in the context of a multi-well plate / processing plate. One such preferred feature is that at least a portion of the container has a substantially rectangular cross section perpendicular to the axis of the container.

前記第1の位置において、前記少なくとも1つの磁石は、前記容器の前記パートに隣接する。隣接は、容器の内容物に磁場を発揮するなどの近位にあるかまたは容器と物理的に接触しているかのいずれかであることを意味すると理解される。   In the first position, the at least one magnet is adjacent to the part of the container. Adjacent is understood to mean either proximal, such as exerting a magnetic field on the contents of the container, or in physical contact with the container.

分離ステーションは、マルチウェルプレートを受けるためのフレーム、およびマルチウェルプレートを取り付けるためのラッチクリップを含む。好ましくは、分離ステーションは、2種類の磁石を含む。この好ましい態様は、さらに以下に記載される。   The separation station includes a frame for receiving the multiwell plate and a latch clip for mounting the multiwell plate. Preferably, the separation station includes two types of magnets. This preferred embodiment is further described below.

磁石がマルチウェルプレートの容器に押し付けられるように、磁石を含むフレームに圧力をかけるバネを含む、第2の好ましい態様が以下に記載される。   A second preferred embodiment is described below, including a spring that applies pressure to the frame containing the magnet so that the magnet is pressed against the container of the multiwell plate.

好ましくは、第1の磁石は、前記容器中に保持される磁性粒子を含む大量の液体に磁場をかけるために、マルチウェルプレートの容器と相互作用するように構築および配列される。前記第2の磁石は、好ましくは、前記容器中に保持される磁性粒子を含む少量の液体に磁場をかけるために、マルチウェルプレートの容器と相互作用するように構築および配列される。前記第1の磁石および第2の磁石は、異なるZ位置へと移動され得る。   Preferably, the first magnet is constructed and arranged to interact with a container of a multiwell plate to apply a magnetic field to a large volume of liquid containing magnetic particles retained in the container. The second magnet is preferably constructed and arranged to interact with a container of a multiwell plate to apply a magnetic field to a small amount of liquid containing magnetic particles held in the container. The first magnet and the second magnet may be moved to different Z positions.

前記分離ステーションは、核酸を単離および精製するさらなる方法であり、本発明の文脈において有用である。該方法は、核酸を、マルチウェルプレートの容器中の磁性粒子に結合させる工程を含む。該容器は、上部開口部、中央パートおよび底部パートを含む。次いで、容器の円錐形パートが長方形状を有する中央パートと入れ替わる部分よりも上に、液体の大部分が位置する場合、磁石を第2の位置から第1の位置へと移動させること、および前記第1の位置で、中央パートに磁場をかけること、および任意に、前記容器の底部パートにさらに磁場をかけることにより、結合した物質は、液体に含まれる非結合物質から分離される。磁性粒子は洗浄溶液で任意に洗浄され得る。容器の円錐形パートが長方形状を有する中央パートと入れ替わる部分よりも下に、液体の大部分が位置する場合、少量の液体は、前記容器の底部パートに磁場を選択的にかけることにより、前記磁性粒子から分離される。   Said separation station is a further method for isolating and purifying nucleic acids and is useful in the context of the present invention. The method includes binding nucleic acid to magnetic particles in a multi-well plate container. The container includes a top opening, a center part and a bottom part. Then moving the magnet from the second position to the first position when the majority of the liquid is located above the portion where the conical part of the container replaces the central part having a rectangular shape; and By applying a magnetic field to the central part at the first position and optionally further applying a magnetic field to the bottom part of the container, the bound material is separated from unbound material contained in the liquid. The magnetic particles can optionally be washed with a washing solution. When the bulk of the liquid is located below the portion where the conical part of the container replaces the central part having a rectangular shape, a small amount of liquid can be applied by selectively applying a magnetic field to the bottom part of the container. Separated from magnetic particles.

磁性粒子に結合した核酸を分離するための磁性分離ステーションも本発明の文脈において有用であり、前記分離ステーションは、前記容器中に保持された磁性粒子を含む大量の液体に磁場をかけるためにマルチウェルプレートの容器と相互作用するように構築および配列される第1の磁石、ならびに前記容器中に保持される磁性粒子を含む少量の液体に磁場をかけるためにマルチウェルプレートの容器と相互作用するように構築および配列される第2の磁石を含み、前記第1および第2の磁石は、異なるZ位置に移動され得る。磁性分離ステーションの好ましい態様を本明細書に記載する。   A magnetic separation station for separating nucleic acids bound to magnetic particles is also useful in the context of the present invention, and the separation station can be used to apply a magnetic field to a large volume of liquid containing magnetic particles held in the vessel. A first magnet constructed and arranged to interact with a well plate container, and interacts with a multiwell plate container to apply a magnetic field to a small amount of liquid containing magnetic particles retained in the container The first and second magnets can be moved to different Z positions. Preferred embodiments of the magnetic separation station are described herein.

本発明に有用な分離ステーション(201)の第1の好ましい態様を以下に記載する。前記分離ステーション(201)の第1の好ましい態様は、少なくとも2種類の磁石(202、203)を含む。第1の長い型の磁石(202)は、処理プレート(101)の空間(121)に適合するように構築および配列される。したがって、磁石(202)は、容器の壁の内側の磁性粒子(216)を隔離するために、容器(103)内の液体(215)に磁場をかける。これにより、大量の液体(215)が存在する場合、容器(103)内部の磁性粒子(216)およびそれに結合した任意の物質と液体(215)の分離が可能になる。磁石(202)は、細長い構造を有し、容器の実質的に長方形の中央パート(120)と相互作用するように構築および配列される。したがって、容器(103)の円錐形パート(111)が長方形状を有する中央パート(120)と入れ替わる部分よりも上に、液体(215)の大部分が位置する場合に、磁石(202)は使用される。図40に示すように、磁石(202)の好ましい構築は、処理プレート(101)中の容器(103)の列の間の空間(121)に適合する磁石(202)を含む固定具(204、204a)を含む。磁石(202)の別の好ましい態様は、固定具(204、204a)上に配列された磁石(202)を含む。好ましい分離ステーション(201)の磁石(203)はより小さく、容器(103)の円錐形パート(111)と相互作用し得る。これを図10に示す。好ましくは、磁石(203)は、基部(205)上に配列され、処理プレート(101)の空間(121)に移動され得る。それぞれの磁石(202、203)は、好ましくは2つの隣接する列内の2つの容器(103)と相互作用するように構築される。好ましい態様において、処理プレート(101)は8個の容器(103)を6列有する。好ましい処理プレート(101)と相互作用し得る分離ステーション(201)は、磁石(202)を含む3個の固定具(204、204a)および磁石(203)を含む4個の基部(205)を有する。分離ステーションが、磁石(202)を含む4個の磁性固定具(204、204a)および磁石(203)を含む3個の磁性基部(205)を有する態様も含まれる。   A first preferred embodiment of a separation station (201) useful in the present invention is described below. The first preferred embodiment of the separation station (201) includes at least two types of magnets (202, 203). The first long mold magnet (202) is constructed and arranged to fit into the space (121) of the processing plate (101). Thus, the magnet (202) applies a magnetic field to the liquid (215) in the container (103) to isolate the magnetic particles (216) inside the container wall. Accordingly, when a large amount of liquid (215) is present, the liquid (215) can be separated from the magnetic particles (216) inside the container (103) and any substance bonded thereto. The magnet (202) has an elongated structure and is constructed and arranged to interact with the substantially rectangular central part (120) of the container. Therefore, the magnet (202) is used when the majority of the liquid (215) is located above the part where the conical part (111) of the container (103) replaces the rectangular central part (120). Is done. As shown in FIG. 40, the preferred construction of the magnet (202) is a fixture (204, 204a). Another preferred embodiment of the magnet (202) includes the magnet (202) arranged on the fixture (204, 204a). The magnet (203) of the preferred separation station (201) is smaller and can interact with the conical part (111) of the container (103). This is shown in FIG. Preferably, the magnet (203) is arranged on the base (205) and can be moved to the space (121) of the processing plate (101). Each magnet (202, 203) is preferably constructed to interact with two containers (103) in two adjacent rows. In a preferred embodiment, the processing plate (101) has 6 rows of 8 containers (103). A separation station (201) capable of interacting with the preferred processing plate (101) has three fixtures (204, 204a) containing magnets (202) and four bases (205) containing magnets (203). . Also included is an embodiment where the separation station has four magnetic fixtures (204, 204a) including magnets (202) and three magnetic bases (205) including magnets (203).

磁石(202、203)は移動可能である。分離ステーション(201)は、固定具(204、204a)および基部(205)を移動させる機構を含む。全ての固定具(204、204a)は、基部(217)により相互に連結されるので、協調して移動する。全ての磁石(203)は、1つの基部(218)に連結されるので、協調して移動する。磁性プレート(202)および(203)を動かす機構は、2種類の磁性プレート(202、203)を合計4個の末端位置に移動させるように構築および配列される。   The magnets (202, 203) are movable. The separation station (201) includes a mechanism for moving the fixture (204, 204a) and the base (205). Since all the fixtures (204, 204a) are connected to each other by the base (217), they move together. Since all the magnets (203) are connected to one base (218), they move in a coordinated manner. The mechanism for moving the magnetic plates (202) and (203) is constructed and arranged to move the two types of magnetic plates (202, 203) to a total of four end positions.

図40a〜cにおいて、磁石(203)は、処理プレート(101)の容器(103)の円錐形パートの近位に配置される。これは、磁石(203)の最も高い位置であり、分離位置である。この図において、磁石(202)は、最も低い位置に配置される。これらがこの位置にある場合に、磁石は分離に関与しない。   In FIGS. 40a-c, the magnet (203) is placed proximal to the conical part of the container (103) of the processing plate (101). This is the highest position of the magnet (203) and the separation position. In this figure, the magnet (202) is placed at the lowest position. When they are in this position, the magnets do not participate in the separation.

図10に示される好ましい態様において、磁石(202)の基部(217)は、ポジショニングホイール(206)に連結される。基部(217)は、移動要素(209)により連結要素(208)と柔軟に接触する底部末端(207)を含む。前記移動要素は、連結要素(208)を、レール(212)に沿って、一方の側から他方へと移動させるように構築および配列される。前記移動要素(209)は、ピン(220)で連結要素(208)に固定される。前記連結要素(208)は、ネジ(210)でポジショニングホイール(206)に固定される。連結要素(208)はまた、軸(211)に連結される。前記連結要素(208)は、好ましくは長方形のプレートである。ポジショニングホイール(206)は、軸(211)の周りを偏心的に移動するので、ネジ(210)は、偏心的な軸より上の点から偏心的な軸より下の点へと移動し、移動要素(209)および磁石(202)が取り付けられた基部(204)の底部末端(207)は、最も高い位置から最も低い位置へと移動される。基部(218)は、底部パート(219)に載せられ、その低い末端でピン(213)により移動要素(214)、好ましくはホイールに連結され、ポジショニングホイール(206)と相互作用する。ポジショニングホイール(206)が軸(211)の周りを回転する場合、ホイール(214)は、ポジショニングホイール(206)に沿って移動する。ホイール(214)が、ポジショニングホイール(206)と軸(211)との距離が短い部分に位置する場合、磁石(203)は、その最も低い位置にある。ホイール(214)が、ポジショニングホイール(206)と軸(211)との距離が最大である部分に位置する場合、磁石(203)は、その最も高い位置にある。したがって、分離ステーションの第1の態様の好ましい態様において、磁石(203)の位置は、ポジショニングホイール(206)の形状により制御される。移動要素(209)がレール(212)の中央の丸い上部または下部パート(212a)に沿って移動する場合、小さい型の磁石(203)は上下動する。移動要素(209)が底部末端(207)の側面(212b)に位置し、上下動する場合、磁石(202)は、上方または下方に移動する。このポジショニングホイールは、任意のモーター(224)により回転され得る。   In the preferred embodiment shown in FIG. 10, the base (217) of the magnet (202) is coupled to the positioning wheel (206). The base (217) includes a bottom end (207) that is in flexible contact with the coupling element (208) by a moving element (209). The moving element is constructed and arranged to move the connecting element (208) along the rail (212) from one side to the other. The moving element (209) is fixed to the connecting element (208) with a pin (220). The connecting element (208) is fixed to the positioning wheel (206) with a screw (210). The connecting element (208) is also connected to the shaft (211). Said connecting element (208) is preferably a rectangular plate. Since the positioning wheel (206) moves eccentrically around the axis (211), the screw (210) moves from a point above the eccentric axis to a point below the eccentric axis and moves The bottom end (207) of the base (204) to which the element (209) and magnet (202) are attached is moved from the highest position to the lowest position. The base (218) rests on the bottom part (219) and is connected at its lower end by a pin (213) to a moving element (214), preferably a wheel, and interacts with the positioning wheel (206). When the positioning wheel (206) rotates about the axis (211), the wheel (214) moves along the positioning wheel (206). When the wheel (214) is located at a portion where the distance between the positioning wheel (206) and the shaft (211) is short, the magnet (203) is at its lowest position. When the wheel (214) is located at a portion where the distance between the positioning wheel (206) and the shaft (211) is the maximum, the magnet (203) is at its highest position. Thus, in a preferred embodiment of the first embodiment of the separation station, the position of the magnet (203) is controlled by the shape of the positioning wheel (206). When the moving element (209) moves along the round upper or lower part (212a) at the center of the rail (212), the small magnet (203) moves up and down. When the moving element (209) is located on the side surface (212b) of the bottom end (207) and moves up and down, the magnet (202) moves up or down. This positioning wheel can be rotated by any motor (224).

好ましい態様において、磁石(203)が下方に移動する際の磁石の最も低い位置への移動を確実にするために、分離ステーションの基部(222)および磁石(203)の基部(218)にバネ(225)が取り付けられる。   In a preferred embodiment, a spring (on the base (222) of the separation station and the base (218) of the magnet (203) to ensure that the magnet (203) moves to the lowest position as it moves downward. 225) is attached.

本明細書で使用する場合、用語「ピン」は、ネジまたはピンを含む任意の固定要素に関連する。   As used herein, the term “pin” relates to any fixation element including screws or pins.

第2の好ましい態様において、分離ステーション(230)は、少なくとも1つの磁石(232)、好ましくは列(123)中の容器(103)の数と同じ数の多数の磁石を含む少なくとも1つの固定具(231)を含む。好ましくは、分離ステーション(230)は、前述のマルチウェルプレート(101)の列(123)の数と同じ数の多数の固定具(231)を含む。より好ましくは、6個の固定具(231)が分離ステーション(230)上に載せられる。少なくとも1つの磁石(232)が1つの固定具(231)上に載せられる。好ましくは、磁石(232)の数は、1つの列(123)中の容器(103)の数と同じである。最も好ましくは、8個の磁石(232)が1つの固定具(231)上に載せられる。好ましくは、1種類の磁石(232)が前記固定具(231)に含まれる。より好ましくは、磁石(232)は、磁石と相互作用する容器に向かって1つの側面上に載せられる。   In a second preferred embodiment, the separation station (230) comprises at least one fixture comprising at least one magnet (232), preferably a number of magnets equal to the number of containers (103) in the row (123). (231) included. Preferably, the separation station (230) includes as many fixtures (231) as the number of rows (123) of the multi-well plate (101) described above. More preferably, six fixtures (231) are mounted on the separation station (230). At least one magnet (232) is placed on one fixture (231). Preferably, the number of magnets (232) is the same as the number of containers (103) in one row (123). Most preferably, eight magnets (232) are mounted on one fixture (231). Preferably, one type of magnet (232) is included in the fixture (231). More preferably, the magnet (232) rests on one side towards the container that interacts with the magnet.

固定具(231)は、基部(233)上に載せられる。好ましくは、前記積載は柔軟である。基部(233)は、その上に載せられたバネ(234)を含む。バネ(234)の数は、前記基部(233)上に載せられた固定具(231)1つあたり少なくとも1個である。基部はさらに、バネの移動を制限し、結果的に磁石(232)を含む固定具(231)の移動を制限する丸溝(236)を含む。好ましくは、前記バネ(234)のいずれか1つは、固定具(231)と相互作用するように構築および配列される。より好ましくは、前記バネ(234)は、ヨークバネ(yoke spring)である。前記相互作用により、固定具(231)の水平移動が制御される。さらに、分離ステーション(230)は、フレーム(235)を含む。固定具(231)を有する基部(233)は、第1の態様の磁石(232)についての前述の移動機構によって、フレーム(235)に連結される。   The fixture (231) is placed on the base (233). Preferably, the loading is flexible. The base (233) includes a spring (234) mounted thereon. The number of springs (234) is at least one for each fixture (231) mounted on the base (233). The base further includes a round groove (236) that restricts the movement of the spring and consequently restricts the movement of the fixture (231) including the magnet (232). Preferably, any one of the springs (234) is constructed and arranged to interact with the fixture (231). More preferably, the spring (234) is a yoke spring. The horizontal movement of the fixture (231) is controlled by the interaction. Further, the separation station (230) includes a frame (235). The base (233) having the fixture (231) is coupled to the frame (235) by the above-described moving mechanism for the magnet (232) of the first aspect.

好ましくは、前記基部(233)および固定具(231)は、垂直に(Z方向に)移動するように構築および配列される。   Preferably, said base (233) and fixture (231) are constructed and arranged to move vertically (in the Z direction).

上述のマルチウェルプレート(101)は、分離ステーション(230)に挿入される。磁石(232)を含む固定具(231)は垂直に移動される。したがって固定具(232)のいずれか1つは、容器(103)の2つの列(123)の間の空間(121)に移動する。垂直移動により、固定具(231)上に載せられた磁石(232)が容器(103)と接触するようになる。Z位置は、容器(103)内の液体(215)の容量に依存して選択される。大量では、磁石(232)は、容器(103)がほぼ長方形状である中央位置(120)で、容器(103)と接触する。液体(215)の大部分が容器(103)の中央パート(120)より下に位置する少量の液体(215)では、磁石(232)は、好ましくは容器(103)の円錐形パート(111)と接触する。   The multiwell plate (101) described above is inserted into the separation station (230). The fixture (231) including the magnet (232) is moved vertically. Accordingly, any one of the fixtures (232) moves into the space (121) between the two rows (123) of the containers (103). By the vertical movement, the magnet (232) placed on the fixture (231) comes into contact with the container (103). The Z position is selected depending on the volume of the liquid (215) in the container (103). In large quantities, the magnet (232) contacts the container (103) at a central position (120) where the container (103) is approximately rectangular. For a small amount of liquid (215) where the majority of liquid (215) is located below the central part (120) of container (103), magnet (232) is preferably the conical part (111) of container (103). Contact with.

いずれか1つのフレーム(231)の基部(233)にバネが取り付けられる(図9a)、b))。バネは、容器(103)に対して磁石(232)を押し付ける。これにより、磁性分離の際の磁石(232)と容器(103)の間の接触が確実になる。好ましくは、磁石(232)は、流入口(105)の下に位置する側壁(109)で容器(103)と接触する。これは、ピペッティングにより添加された液体が隔離された磁性粒子上を流れるという利点を有し、粒子が再懸濁されることおよび全容器中の全ての試料が同一に処理されることを確実にする。   A spring is attached to the base (233) of any one of the frames (231) (FIGS. 9a) and b)). The spring presses the magnet (232) against the container (103). This ensures contact between the magnet (232) and the container (103) during magnetic separation. Preferably, the magnet (232) contacts the container (103) at the side wall (109) located below the inlet (105). This has the advantage that the liquid added by pipetting flows over the isolated magnetic particles, ensuring that the particles are resuspended and that all samples in all containers are treated identically. To do.

この態様は、前記マルチウェルプレート(101)の容器(103)中に異なるレベルの液体(215)が含まれる場合に、上述のマルチウェルプレート(101)に含まれる液体(215)と磁性粒子(216)の分離に特に適する。   In this aspect, when different levels of liquid (215) are contained in the container (103) of the multiwell plate (101), the liquid (215) contained in the multiwell plate (101) and magnetic particles ( Particularly suitable for separation of 216).

「洗浄バッファ」は、特に精製手順における望ましくない成分を除去するように設計された液体である。かかるバッファは当該技術分野で周知である。核酸の精製の文脈において、洗浄バッファは、固定化された核酸と任意の望ましくない成分を分離するために固体支持体物質を洗浄することに適する。例えば、洗浄バッファは、緩衝化溶液中にエタノールおよび/またはカオトロピック剤を含み得るか、あるいは上述のエタノールおよび/またはカオトロピック剤なしで、酸性pHの溶液を含み得る。しばしば洗浄溶液または他の溶液は、使用前に希釈する必要があるストック溶液として提供される。   A “wash buffer” is a liquid specifically designed to remove unwanted components in a purification procedure. Such buffers are well known in the art. In the context of nucleic acid purification, the wash buffer is suitable for washing the solid support material to separate the immobilized nucleic acid and any undesirable components. For example, the wash buffer can include ethanol and / or chaotropic agents in the buffered solution, or can include a solution of acidic pH without the ethanol and / or chaotropic agents described above. Often the wash solution or other solution is provided as a stock solution that needs to be diluted before use.

本発明の方法における洗浄は、固体支持体物質およびそれに固定された核酸と洗浄バッファとの、いくぶん強い接触を必要とする。例えば1つまたは複数のそれぞれの容器中でまたはそれと一緒に洗浄バッファと固体支持体物質を振盪するなど、種々の方法でこれを達成することができる。別の有利な方法は、洗浄バッファおよび固体支持体物質を含む懸濁液を1回以上吸引および分配することである。この方法は、好ましくはピペットを用いて行なわれ、ここで、前記ピペットは、好ましくは前記懸濁液を吸引し、再度分配する使い捨てピペットチップを含む。かかるピペットチップは、廃棄および取り替え前に数回使用できる。本発明に有用な使い捨てピペットチップは、好ましくは少なくとも10μl、より好ましくは少なくとも15μl、より好ましくは少なくとも100μl、より好ましくは少なくとも500μl、より好ましくは少なくとも1ml、さらに好ましくは約1mlの容量を有する。本発明の文脈において使用されるピペットは、ピペッティングニードルでもあり得る。   Washing in the method of the present invention requires somewhat strong contact between the solid support material and the nucleic acid immobilized thereon and the wash buffer. This can be accomplished in various ways, such as shaking the wash buffer and solid support material in or together with one or more respective containers. Another advantageous method is to aspirate and dispense the suspension containing the wash buffer and the solid support material one or more times. This method is preferably performed using a pipette, where the pipette preferably comprises a disposable pipette tip that aspirates and re-disperses the suspension. Such pipette tips can be used several times before disposal and replacement. Disposable pipette tips useful in the present invention preferably have a volume of at least 10 μl, more preferably at least 15 μl, more preferably at least 100 μl, more preferably at least 500 μl, more preferably at least 1 ml, even more preferably about 1 ml. Pipettes used in the context of the present invention can also be pipetting needles.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程cにおける前記洗浄が、固体支持体物質を含む洗浄バッファの吸引および分配を含む上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein said washing in step c comprises aspiration and dispensing of a washing buffer comprising a solid support material.

取り扱いの容易さのためおよび自動化を容易にするために、上述の反応容器を一体化した列に合わせて、それらを一緒に操作し得ることが好ましい。   For ease of handling and to facilitate automation, it is preferred that the reaction vessels described above can be combined into an integrated row and operated together.

結果的に、本発明の好ましい局面は、容器を一体化した配列に合わせる上述の方法である。   Consequently, a preferred aspect of the present invention is the method described above for fitting containers into an integrated arrangement.

一体化した配列は、例えば可逆的または不可逆的に互いに取り付けられるかまたはラック中で配列されるバイアルもしくはチューブであり得る。好ましくは、一体化した配列はマルチウェルプレートである。より好ましくは、マルチウェルプレートはディープウェルプレートである。   An integrated arrangement can be, for example, vials or tubes that are reversibly or irreversibly attached to each other or arranged in a rack. Preferably, the integrated arrangement is a multiwell plate. More preferably, the multiwell plate is a deep well plate.

1つのワークフローおよび同じ試薬を提供することによりDNAおよびRNAなどの異なる種類の核酸を、異なる種類の核酸の異なる特性のために、個々の様式において単離する必要性がなくなるので、本発明の方法は特に、異なる種類の核酸が調製される場合に有用である。   By providing one workflow and the same reagents, the method of the invention eliminates the need to isolate different types of nucleic acids, such as DNA and RNA, in separate ways due to the different properties of different types of nucleic acids. Is particularly useful when different types of nucleic acids are prepared.

したがって、本発明の好ましい局面は、第1の標的核酸がRNAを含み、第2の標的核酸がDNAを含む上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the first target nucleic acid comprises RNA and the second target nucleic acid comprises DNA.

さらに、多数の異なる液体試料は、異なる生物を含み得るかまたは異なる生物由来であり得る。また、それぞれの核酸を、同じワークフローおよび試薬で同時に生成することが有利である。本発明は、例えばそれらの異なる構造および特性にかかわらず、細菌、DNAウイルスおよびRNAウイルスの核酸のかかる同時調製を可能にする。   In addition, a number of different liquid samples may contain different organisms or may be from different organisms. It is also advantageous to generate each nucleic acid simultaneously with the same workflow and reagents. The present invention allows such simultaneous preparation of bacterial, DNA virus and RNA virus nucleic acids, for example, regardless of their different structures and properties.

そのため、本発明の好ましい局面は、第1の標的核酸および第2の標的核酸が異なる生物由来である上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the first target nucleic acid and the second target nucleic acid are derived from different organisms.

本発明のさらに好ましい局面は、第1および/または第2の核酸が非ウイルス核酸である上述の方法である。   A further preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the first and / or second nucleic acid is a non-viral nucleic acid.

また、本発明の好ましい局面は、第1および/または第2の標的核酸が細菌核酸である上述の方法である。   A preferred aspect of the present invention is also the above method, wherein the first and / or second target nucleic acid is a bacterial nucleic acid.

本明細書で使用する場合、「生物」は、任意の生きた単細胞または多細胞の生命形態を意味する。本発明の文脈において、ウイルスは生物である。   As used herein, “organism” means any living single cell or multicellular life form. In the context of the present invention, a virus is an organism.

本発明は、異なる核酸が複数の異なる種類の液体試料由来である場合にも有用である。したがって、異なる核酸は、同じ物理的条件下で並行した同時抽出において単離され得、例えば異なる容器中でさらに分析処理され得る。   The present invention is also useful when different nucleic acids are derived from a plurality of different types of liquid samples. Thus, different nucleic acids can be isolated in parallel co-extraction under the same physical conditions, eg, further analyzed in different containers.

したがって、本発明の好ましい局面は、第1の核酸が第1の液体試料中に存在し、第2の核酸が第2の液体試料中に存在する上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the first nucleic acid is present in the first liquid sample and the second nucleic acid is present in the second liquid sample.

かかる態様は、前記異なる核酸が互いに接触せず、別々に処理され得る場合に特に有用である。そのため、本発明の好ましい局面は、第2の標的核酸が第1の液体試料中に存在しない上述の方法である。   Such an embodiment is particularly useful when the different nucleic acids do not contact each other and can be processed separately. Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the second target nucleic acid is not present in the first liquid sample.

しかしながら、異なる核酸は、同じ試料中に存在してもよいが、必ずしも全ての核酸が単離後にさらに処理される必要はない。本発明はまた、これらの場合にも有用である。   However, different nucleic acids may be present in the same sample, but not all nucleic acids need to be further processed after isolation. The present invention is also useful in these cases.

そのため、本発明の好ましい局面は、第2の核酸が第1の液体試料中にも存在する上述の態様である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above-described embodiment in which the second nucleic acid is also present in the first liquid sample.

以降(downstream)の処理の場合、特に核酸増幅法などの診断技術を使用する場合、しばしば、1つ以上の対照核酸を含むことが望ましいかまたはさらに必要とされる。このように、分析反応は、精製された核酸に対照を添加した場合に対照をとられ得るか、または核酸抽出の前もしくは最中に対照を添加した場合に試料調製がモニタリングされ得るかのいずれかである。両方の種類の対照を含むことも一般的であり、好ましくある。   In the case of downstream processing, particularly when using diagnostic techniques such as nucleic acid amplification methods, it is often desirable or even required to include one or more control nucleic acids. Thus, the analytical reaction can either be controlled when a control is added to the purified nucleic acid, or sample preparation can be monitored when a control is added before or during nucleic acid extraction. It is. It is common and preferred to include both types of controls.

この局面において、本発明の好ましい局面は、いずれかの工程で、液体試料および/または精製された核酸に対照核酸が添加される上述の方法である。   In this aspect, a preferred aspect of the invention is the method described above, wherein the control nucleic acid is added to the liquid sample and / or the purified nucleic acid at any step.

核酸を固体支持体物質に結合させるために、および適切な場合は、細胞およびウイルスの溶解のために、50℃までの温度でインキュベートすることが有利であることが判明した。   It has been found advantageous to incubate at a temperature up to 50 ° C. for binding the nucleic acid to the solid support material and, where appropriate, for cell and virus lysis.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程aが50℃までの温度、好ましくは35℃〜45℃の温度、より好ましくは40℃の温度で実施される上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the method as described above wherein step a is carried out at a temperature up to 50 ° C, preferably at a temperature of 35 ° C to 45 ° C, more preferably at a temperature of 40 ° C.

単離された核酸の以降の処理のために、例えばそれらを増幅に供する前に固体支持体物質から分離することが有利であり得る。   For subsequent processing of the isolated nucleic acids, it may be advantageous to separate them from the solid support material, for example, before subjecting them to amplification.

そのため、本発明の好ましい局面は、前記方法が、工程cの後に、以下：
d. 核酸を固体支持体物質から溶出バッファにより溶出する工程
をさらに含む、上述の方法である。 Therefore, a preferred aspect of the present invention is that the method comprises the following after step c:
d. The method as described above, further comprising the step of eluting the nucleic acid from the solid support material with an elution buffer.

本発明の文脈における「溶出バッファ」は、固体支持体から核酸を分離するために適した液体である。かかる液体は、例えば滅菌水、または例えばTris HClなどのTrisバッファもしくはHEPES、または当業者に公知の他の適切なバッファ等の水性塩溶液であり得る。かかる溶出バッファのpH値は、好ましくはアルカリ性または中性である。前記溶出バッファは、例えば分解酵素の不活性化により単離された核酸を安定化するEDTAなどのキレート剤などのさらなる成分を含み得る。   An “elution buffer” in the context of the present invention is a liquid suitable for separating nucleic acids from a solid support. Such a liquid may be an aqueous salt solution such as, for example, sterile water or Tris buffer or HEPES such as Tris HCl or other suitable buffer known to those skilled in the art. The pH value of such elution buffer is preferably alkaline or neutral. The elution buffer may contain additional components such as chelating agents such as EDTA that stabilize nucleic acids isolated by inactivation of degrading enzymes, for example.

好ましくは、溶出は高温で行われるので、本発明の好ましい態様は、工程dが70℃〜90℃の温度、より好ましくは80℃の温度で行なわれる上述の方法である。   Preferably, since the elution is performed at an elevated temperature, a preferred embodiment of the present invention is the method described above, wherein step d is performed at a temperature of 70 ° C to 90 ° C, more preferably at a temperature of 80 ° C.

上述のように、しばしば、上述の方法により単離された核酸を分析することが望ましい。このために、分析のために開始物質の量を増加させることが有利であり得る。   As mentioned above, it is often desirable to analyze nucleic acids isolated by the methods described above. For this reason, it may be advantageous to increase the amount of starting material for analysis.

そのため、本発明の好ましい局面は、前記方法が、工程cの後または工程dの後に、以下：
e. 精製された核酸および任意に前記固体支持体物質を複数の反応容器に移す工程
f. 標的核酸を増幅する工程
をさらに含む上述の方法である。 Therefore, a preferred aspect of the present invention is the method wherein the method is performed after step c or after step d:
e. transferring the purified nucleic acid and optionally said solid support material to a plurality of reaction vessels
f. The above method further comprising the step of amplifying the target nucleic acid.

この文脈において、2つ以上の反応容器中、同一の物理的条件下で、同じ試薬を使用する、多数の異なる核酸の同時増幅および検出を可能にする、増幅および検出方法を使用することが特に有利である。かかる技術と、上述の迅速かつ効果的な試料調製の組合せは、例えば異なる核酸を含む複数の異なる種類の試料に対して同じワークフローが実施される一体化した自動化溶液を提供するために非常に有利であり得る。これらの試料は並行して処理され得、それらが含む異なる核酸は同時に単離され、前記単離された異なる核酸の分析は、次いで同時の様式で実施され得る。これらのアプローチの組合せは、かかる実験の複雑さおよび結果にかかる時間を有意に低減し、特に臨床設定における診断実験室についてかなり有利である。   In this context, it is particularly advantageous to use amplification and detection methods that allow the simultaneous amplification and detection of a large number of different nucleic acids using the same reagents in two or more reaction vessels under the same physical conditions. It is advantageous. The combination of such techniques with the rapid and effective sample preparation described above is very advantageous to provide an integrated automated solution in which the same workflow is performed on multiple different types of samples including, for example, different nucleic acids. It can be. These samples can be processed in parallel and the different nucleic acids they contain can be isolated simultaneously, and the analysis of said different isolated nucleic acids can then be performed in a simultaneous manner. The combination of these approaches significantly reduces the complexity of such experiments and the time taken for results, and is particularly advantageous for diagnostic laboratories, especially in clinical settings.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程fが、以下：
i. 精製された核酸と、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼを含む1つ以上の増幅試薬を、少なくとも2つの反応容器中で接触させる工程、ここで少なくとも第1の反応容器は少なくとも前記第1の標的核酸を含み、少なくとも第2の反応容器は少なくとも前記第2の標的核酸を含み、第2の標的核酸は第1の反応容器中には存在しない；
ii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記逆転写酵素活性を有するポリメラーゼによるRNAの転写が起こるのに適した時間および条件下でインキュベートする工程；
iii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記第1および第2の標的核酸の存在または非存在を示す増幅反応が起こるのに充分な時間および条件下でインキュベートする工程
を含む、上述の方法であって、工程i〜iiiにおける転写および増幅の条件は、少なくとも第1および第2の標的核酸について同じである。 Accordingly, a preferred aspect of the present invention is that step f comprises the following:
i. contacting the purified nucleic acid with one or more amplification reagents comprising a polymerase having reverse transcriptase activity in at least two reaction vessels, wherein at least a first reaction vessel is at least said first Comprising a target nucleic acid, at least a second reaction vessel comprising at least the second target nucleic acid, wherein the second target nucleic acid is not present in the first reaction vessel;
ii. Incubating the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents in the reaction vessel for a time and under conditions suitable for transcription of RNA by a polymerase having the reverse transcriptase activity. ;
iii. in the reaction vessel, the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents for a time sufficient for an amplification reaction to indicate the presence or absence of the first and second target nucleic acids; and The above-described method comprising the step of incubating under conditions, wherein the conditions of transcription and amplification in steps i-iii are the same for at least the first and second target nucleic acids.

増幅手順に関して、先行技術では、単一の反応容器中で行なわれるマルチプレックス(multiplex)アッセイにおいて、異なる標的核酸の数が、適切な標識の数により制限されることは難題であった。例えば、リアルタイムPCRアッセイにおいて、蛍光色素スペクトルの起こり得る重複は、アッセイの性能に大きな影響(偽陽性結果、低い精度などのリスク)を有する。そのため、それぞれのフルオロフォアを、注意深く選択して、診断試験の所望の性能を確実にするために、スペクトル的に充分に離す必要がある。典型的に、異なる使用可能なフルオロフォアの数は、PCR装置の蛍光チャネルの一桁の数に対応する。   With respect to amplification procedures, in the prior art it has been a challenge to limit the number of different target nucleic acids by the number of appropriate labels in a multiplex assay performed in a single reaction vessel. For example, in real-time PCR assays, possible duplication of fluorescent dye spectra has a significant impact on the performance of the assay (risks such as false positive results, low accuracy). As such, each fluorophore must be carefully selected and separated sufficiently spectrally to ensure the desired performance of the diagnostic test. Typically, the number of different usable fluorophores corresponds to a single digit number in the fluorescence channel of the PCR device.

対照的に、上述の方法では、少なくとも第1および第2の標的核酸の増幅は、少なくとも2つの異なる反応容器中で起こり、異なる反応容器中のシグナルは互いに独立して検出され得るので、多数の異なる標的核酸の同時増幅が可能になる。さらに、1つ以上の多数の反応容器中でマルチプレックス(multiplex)反応が行なわれ、それにより同時に同一の条件下で増幅され得る標的の数が増大する態様は、本発明の範囲内にある。   In contrast, in the method described above, the amplification of at least the first and second target nucleic acids occurs in at least two different reaction vessels, and the signals in the different reaction vessels can be detected independently of each other, so Allows simultaneous amplification of different target nucleic acids. Furthermore, embodiments in which a multiplex reaction is performed in one or more multiple reaction vessels, thereby simultaneously increasing the number of targets that can be amplified under the same conditions are within the scope of the present invention.

本発明の文脈における「増幅試薬」は、核酸の増幅を可能にする化学的または生化学的成分である。かかる試薬は、限定されないが、核酸ポリメラーゼ、バッファ、ヌクレオシド三リン酸などのモノヌクレオチド、例えばオリゴヌクレオチドプライマーなどのオリゴヌクレオチド、塩およびそれらのそれぞれの溶液、検出プローブ、色素などを含む。   An “amplification reagent” in the context of the present invention is a chemical or biochemical component that allows amplification of a nucleic acid. Such reagents include, but are not limited to, nucleic acids polymerases, buffers, mononucleotides such as nucleoside triphosphates, oligonucleotides such as oligonucleotide primers, salts and their respective solutions, detection probes, dyes, and the like.

当該技術分野で公知のように、「ヌクレオシド」は、塩基と糖の組み合わせである。ヌクレオシドの塩基部分は通常複素環式塩基である。2つの最も一般的な部類のかかる複素環式塩基はプリンおよびピリミジンである。   As is known in the art, a “nucleoside” is a combination of a base and a sugar. The base portion of the nucleoside is usually a heterocyclic base. The two most common classes of such heterocyclic bases are purines and pyrimidines.

「ヌクレオチド」は、ヌクレオシドの糖部分に共有結合したリン酸基をさらに含むヌクレオシドである。ペントフラノシル糖を含むこれらのヌクレオシドについて、リン酸基は、糖の2'-、3'-または5'-ヒドロキシル部分のいずれかに結合し得る。ヌクレオチドは、より一般的に「オリゴマー化合物」または「ポリヌクレオチド」と記され、より一般的に「ポリマー化合物」と記され得る「オリゴヌクレオチド」のモノマー単位である。上述について別の一般的な表現は、デオキシリボ核酸(DNA)およびリボ核酸(RNA)である。   A “nucleotide” is a nucleoside that further includes a phosphate group covalently linked to the sugar portion of the nucleoside. For those nucleosides that include a pentofuranosyl sugar, the phosphate group can be linked to either the 2'-, 3'- or 5'-hydroxyl moiety of the sugar. A nucleotide is more commonly referred to as an “oligomer compound” or “polynucleotide” and is a monomer unit of an “oligonucleotide” that can be more generally described as a “polymer compound”. Another common expression for the above is deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA).

本発明によると、「オリゴマー化合物」は、ヌクレオチド単独であっても非天然化合物(下記参照)であってもよく、より具体的には改変ヌクレオチド(またはヌクレオチドアナログ)または非ヌクレオチド化合物の単独またはそれらの組合せであってもよい「モノマー単位」からなる化合物である。   According to the present invention, an “oligomer compound” may be a nucleotide alone or a non-natural compound (see below), more specifically a modified nucleotide (or nucleotide analogue) or a non-nucleotide compound alone or in them. It is a compound consisting of “monomer units” which may be a combination of

「オリゴヌクレオチド」および「改変(modified)オリゴヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチドアナログ」)は、オリゴマー化合物のサブグループである。本発明の文脈において、用語「オリゴヌクレオチド」は、そのモノマー単位として複数のヌクレオチドで形成される成分のことをいう。リン酸基は、一般的にオリゴヌクレオチドのヌクレオシド間主鎖(backbone)を形成するものをいう。RNAおよびDNAの通常の結合または主鎖は、3'-5'ホスホジエステル結合である。本発明に有用なオリゴヌクレオチドおよび改変オリゴヌクレオチド(下記参照)は、技術分野で主に記載され、当業者に公知のように合成され得る。特異的な配列のオリゴマー化合物を調製する方法は当該技術分野で公知であり、例えば、クローニングおよび適切な配列の制限ならびに直接化学合成が挙げられる。化学合成法としては、例えばNarang S. A. et al., Methods in Enzymology 68 (1979) 90-98に記載されるホスホトリエステル法、Brown E. L., et al., Methods in Enzymology 68 (1979) 109-151に開示されるホスホジエステル法、Beaucage et al., Tetrahedron Letters 22 (1981) 1859に開示されるホスホロアミダイト法、Garegg et al., Chem. Scr. 25 (1985) 280-282に開示されるH-ホスホネート法およびUS 4,458,066に開示される固体支持体法が挙げられ得る。   “Oligonucleotides” and “modified oligonucleotides” (or “oligonucleotide analogs”) are a subgroup of oligomeric compounds. In the context of the present invention, the term “oligonucleotide” refers to a component formed of a plurality of nucleotides as its monomer unit. A phosphate group generally refers to that which forms the internucleoside backbone of an oligonucleotide. The normal linkage or backbone of RNA and DNA is a 3'-5 'phosphodiester linkage. Oligonucleotides and modified oligonucleotides useful in the present invention (see below) are described primarily in the art and can be synthesized as known to those skilled in the art. Methods for preparing oligomeric compounds of specific sequence are known in the art and include, for example, cloning and restriction of appropriate sequences and direct chemical synthesis. Examples of chemical synthesis methods include the phosphotriester method described in Narang SA et al., Methods in Enzymology 68 (1979) 90-98, Brown EL, et al., Methods in Enzymology 68 (1979) 109-151. Disclosed phosphodiester method, phosphoramidite method disclosed in Beaucage et al., Tetrahedron Letters 22 (1981) 1859, H-disclosed in Garegg et al., Chem. Scr. 25 (1985) 280-282 Mention may be made of the phosphonate method and the solid support method disclosed in US 4,458,066.

本発明の方法において、オリゴヌクレオチドは化学的に改変され得、すなわちプライマーおよび/またはプローブは、改変ヌクレオチドまたは非ヌクレオチド化合物を含む。次いで、プローブまたはプライマーは、改変オリゴヌクレオチドである。   In the methods of the invention, the oligonucleotide can be chemically modified, i.e. the primers and / or probes comprise modified nucleotides or non-nucleotide compounds. The probe or primer is then a modified oligonucleotide.

「改変ヌクレオチド」(または「ヌクレオチドアナログ」)は、いくつかの改変により天然のヌクレオチドとは異なるが、それでも塩基、ペントフラノシル糖、リン酸部分、塩基様部分、ペントフラノシル糖様部分およびリン酸様部分またはそれらの組合せからなる。例えば、標識がヌクレオチドの塩基部分に結合され得、それにより改変ヌクレオチドが得られる。ヌクレオチド中の天然の塩基はまた、例えば7-デアザプリンにより置き換えられ得、それにより、同様に改変ヌクレオチドが得られる。   “Modified nucleotides” (or “nucleotide analogs”) differ from natural nucleotides by some modifications, but nevertheless bases, pentofuranosyl sugars, phosphate moieties, base-like moieties, pentofuranosyl sugar-like moieties and phosphorous. Consists of acid-like moieties or combinations thereof. For example, a label can be attached to the base moiety of a nucleotide, thereby yielding a modified nucleotide. Natural bases in the nucleotide can also be replaced by, for example, 7-deazapurine, thereby yielding modified nucleotides as well.

オリゴマー化合物の別の特定のサブグループに属する「改変オリゴヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチドアナログ」)は、1つ以上のヌクレオチドおよび1つ以上の改変ヌクレオチドをモノマー単位として有する。したがって、用語「改変オリゴヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチドアナログ」)は、オリゴヌクレオチドと実質的に同様に機能する構造のことをいい、本発明の文脈において互換的に使用され得る。合成の観点から、改変オリゴヌクレオチド(またはオリゴヌクレオチドアナログ)は、例えばリン酸主鎖、リボース単位またはヌクレオチド塩基の適切な改変によるオリゴヌクレオチドの化学改変により作製され得る(Uhlmann and Peyman, Chemical Reviews 90 (1990) 543; Verma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134)。代表的な改変としては、ホスホジエステルヌクレオシド間結合の代わりのホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホネート、ホスホトリエステルまたはホスホルアミデートヌクレオシド間結合；天然のプリンおよびピリミジン塩基の代わりのデアザ-またはアザプリンおよび-ピリミジン、5または6位に置換基を有するピリミジン塩基；2、6もしくは8位にまたは7-デアザプリンとして7位に改変された置換基を有するプリン塩基；アルキル-、アルケニル-、アルキニル-またはアリール部分、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、tert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルもしくは低級アルキル基、もしくはフェニル、ベンジル、ナフチル等のアリール基を有する塩基；例えばその2'位に置換基を有する糖；あるいは炭素環または非環式糖アナログが挙げられる。本発明の精神に一致する他の改変は当業者に公知である。かかる改変オリゴヌクレオチド(またはオリゴヌクレオチドアナログ)は、天然のオリゴヌクレオチドと機能的に交換可能であるが構造的には異なることが最も良く記載される。より詳細には、例示的な改変はVerma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134またはWO 02/12263に開示される。また、ヌクレオシド間リン酸結合または糖リン酸結合の代わりである基を介してヌクレオシド単位を連結する改変がなされ得る。かかる結合としては、Verma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134に開示されるものが挙げられる。リン酸結合以外を利用してヌクレオシド単位を結合する場合、かかる構造も「オリゴヌクレオシド」として記載されている。   “Modified oligonucleotides” (or “oligonucleotide analogs”) belonging to another particular subgroup of oligomeric compounds have one or more nucleotides and one or more modified nucleotides as monomer units. Thus, the term “modified oligonucleotide” (or “oligonucleotide analog”) refers to a structure that functions in substantially the same way as an oligonucleotide and can be used interchangeably in the context of the present invention. From a synthetic point of view, modified oligonucleotides (or oligonucleotide analogs) can be made by chemical modification of an oligonucleotide, for example by appropriate modification of the phosphate backbone, ribose units or nucleotide bases (Uhlmann and Peyman, Chemical Reviews 90 ( 1990) 543; Verma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134). Typical modifications include phosphorothioate, phosphorodithioate, methylphosphonate, phosphotriester or phosphoramidate internucleoside linkages instead of phosphodiester internucleoside linkages; deaza- or azapurines instead of natural purines and pyrimidine bases. And -pyrimidines, pyrimidine bases having substituents in the 5 or 6 position; purine bases having substituents modified in the 7, 6 or 8 position or 7 position as 7-deazapurine; alkyl-, alkenyl-, alkynyl- or A base having an aryl moiety such as methyl, ethyl, propyl, butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl or lower alkyl, or an aryl group such as phenyl, benzyl, naphthyl; Substituent in position Sugar having; or carbocyclic or acyclic sugar analogs. Other modifications consistent with the spirit of the invention are known to those skilled in the art. Such modified oligonucleotides (or oligonucleotide analogs) are best described as being functionally interchangeable with natural oligonucleotides but structurally different. More particularly, exemplary modifications are disclosed in Verma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134 or WO 02/12263. Modifications can also be made that link nucleoside units through groups that are in place of internucleoside phosphate bonds or sugar phosphate bonds. Such linkages include those disclosed in Verma S., and Eckstein F., Annu. Rev. Biochem. 67 (1998) 99-134. Such structures are also described as “oligonucleosides” when nucleoside units are linked using other than phosphate linkages.

「核酸」および「標的核酸」は、当業者に公知のヌクレオチドのポリマー化合物である。「標的核酸」は、本明細書において、分析すべき、すなわち、試料中の存在、非存在および/または試料中のその量を決定すべき試料中の核酸を示すために使用される。   “Nucleic acids” and “target nucleic acids” are polymeric compounds of nucleotides known to those skilled in the art. “Target nucleic acid” is used herein to indicate the nucleic acid in a sample to be analyzed, ie, the presence, absence, and / or its amount in the sample to be determined.

用語「プライマー」は、当業者に公知のように本明細書中で使用され、オリゴマー化合物、主にオリゴヌクレオチドのことをいうが、鋳型依存的DNAポリメラーゼによるDNA合成を誘導し得る、すなわち、例えばプライマーの3'末端が遊離3'-OH基を提供し、そこにさらなるヌクレオチドが、3'-〜5'-ホスホジエステル結合を確立する鋳型依存的DNAポリメラーゼにより結合し得、それによりデオキシヌクレオシド三リン酸が使用されてピロリン酸が放出される、改変オリゴヌクレオチドのこともいう。   The term “primer” is used herein as known to those skilled in the art and refers to an oligomeric compound, primarily an oligonucleotide, which can induce DNA synthesis by a template-dependent DNA polymerase, eg, The 3 'end of the primer provides a free 3'-OH group to which additional nucleotides can be bound by a template-dependent DNA polymerase that establishes a 3'- to 5'-phosphodiester bond, thereby deoxynucleoside triplet. It also refers to a modified oligonucleotide in which phosphoric acid is used to release pyrophosphate.

「プローブ」はまた、天然または改変オリゴヌクレオチドのことを示す。当該技術分野で公知なように、プローブは、分析物または増幅物を検出する目的で作用する。本発明の方法の場合において、プローブは、標的核酸の増幅物を検出するために使用され得る。この目的で、プローブは、典型的に標識を有する。   “Probe” also refers to natural or modified oligonucleotides. As is known in the art, probes act for the purpose of detecting analytes or amplifications. In the case of the method of the invention, the probe can be used to detect an amplification of the target nucleic acid. For this purpose, the probe typically has a label.

しばしば「レポーター基」と称される「標識」は、一般に、核酸、特にオリゴヌクレオチドまたは改変オリゴヌクレオチド、ならびにそれに結合した任意の核酸を、試料の残りと区別されるようにする基である(標識が結合した核酸はまた、標識核酸結合化合物、標識プローブまたは単にプローブと称され得る)。本発明の好ましい標識は、例えばフルオロセイン色素、ローダミン色素、シアニン色素およびクマリン色素などの蛍光色素である蛍光標識である。本発明の好ましい蛍光色素は、FAM、HEX、JA270、CAL635、クマリン343、Quasar705、シアン500、CY5.5、LC-Red 640、LC-Red 705である。   A “label”, often referred to as a “reporter group”, is a group that generally distinguishes nucleic acids, particularly oligonucleotides or modified oligonucleotides, as well as any nucleic acid bound thereto, from the rest of the sample (labels Can also be referred to as a labeled nucleic acid binding compound, a labeled probe, or simply a probe). Preferred labels of the present invention are fluorescent labels that are fluorescent dyes such as, for example, fluorescein dyes, rhodamine dyes, cyanine dyes and coumarin dyes. Preferred fluorescent dyes of the present invention are FAM, HEX, JA270, CAL635, Coumarin 343, Quasar705, Cyan 500, CY5.5, LC-Red 640, and LC-Red 705.

本発明の文脈において、任意のプライマーおよび/またはプローブは、化学的に改変され得、すなわちプライマーおよび/またはプローブは、改変ヌクレオチドまたは非ヌクレオチド化合物を含む。次いで、プローブまたはプライマーは、改変オリゴヌクレオチドである。   In the context of the present invention, any primer and / or probe can be chemically modified, ie the primer and / or probe comprises a modified nucleotide or non-nucleotide compound. The probe or primer is then a modified oligonucleotide.

核酸増幅の好ましい方法は、他の参照文献の中でも、米国特許番号第4,683,202号、第4,683,195号、第4,800,159号および第4,965,188号に開示されるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。PCRは典型的に、選択された核酸鋳型(例えばDNAまたはRNA)に結合する2つ以上のオリゴヌクレオチドプライマーを使用する。核酸分析に有用なプライマーとしては、標的核酸の核酸配列中で核酸合成の開始点として作用し得るオリゴヌクレオチドが挙げられる。プライマーは、従来の方法により制限消化から精製され得るか、または合成により作製され得る。好ましくは、プライマーは、増幅の最大効率のために一本鎖であるが、プライマーは二本鎖であり得る。二本鎖プライマーは最初に変性され、すなわち鎖を分離するために処理される。二本鎖核酸の変性方法の1つは加熱による。「熱安定性ポリメラーゼ」は、熱安定性のポリメラーゼ酵素であり、すなわち鋳型に相補的なプライマー伸長生成物の形成を触媒し、二本鎖鋳型核酸の変性を起こすのに必要な時間、高温にかけられた場合に不可逆的に変性しない酵素である。一般的に、合成は、各プライマーの3'末端で開始され、鋳型鎖に沿って5'-3'方向に進む。熱安定性ポリメラーゼは、例えばサーマスフラバス、T.ルーバー(T. ruber)、T.サーモフィラス、T.アクアチカス、T.ラクテウス、T.ルーベンス、バチルスステアロサーモフィラスおよびメタノサーマスフェルビダス(Methanothermus fervidus)から単離された。しかし、熱安定性でないポリメラーゼも、酵素を補充する場合、PCRアッセイに使用できる。   A preferred method of nucleic acid amplification is the polymerase chain reaction (PCR) disclosed in US Pat. Nos. 4,683,202, 4,683,195, 4,800,159 and 4,965,188, among other references. PCR typically uses two or more oligonucleotide primers that bind to a selected nucleic acid template (eg, DNA or RNA). Primers useful for nucleic acid analysis include oligonucleotides that can act as starting points for nucleic acid synthesis in the nucleic acid sequence of the target nucleic acid. Primers can be purified from restriction digests by conventional methods or can be made synthetically. Preferably, the primer is single stranded for maximum efficiency in amplification, but the primer can be double stranded. Double-stranded primers are first denatured, ie treated to separate the strands. One method of denaturing double-stranded nucleic acids is by heating. A “thermostable polymerase” is a thermostable polymerase enzyme, i.e., catalyzing the formation of a primer extension product complementary to the template and subjecting it to elevated temperatures for the time required to denature the double-stranded template nucleic acid. It is an enzyme that does not irreversibly denature. In general, synthesis begins at the 3 ′ end of each primer and proceeds in the 5′-3 ′ direction along the template strand. Thermostable polymerases include, for example, Thermus Flabus, T. ruber, T. thermophilus, T. aquaticus, T. lacteus, T. rubens, Bacillus stearothermophilus and Methanothermus fervidus. ). However, polymerases that are not thermostable can also be used in PCR assays when supplemented with enzymes.

鋳型核酸が二本鎖である場合、PCRにおいて鋳型として使用し得る前に2つの鎖を分離する必要がある。鎖分離は、物理的、化学的または酵素的な手段などの任意の適切な変性方法により達成され得る。核酸鎖を分離する1つの方法は、核酸が大部分変性される(例えば、50%、60%、70%、80%、90%または95%より多く変性される)まで核酸を加熱することを含む。鋳型核酸の変性に必要な加熱条件は、例えば、バッファ塩濃度ならびに変性される核酸の長さおよびヌクレオチド組成に依存するが、典型的に温度および核酸長などの反応の特徴に依存した時間、約90℃〜約105℃の範囲である。変性は、典型的に約5秒から9分行なわれる。例えばZ05 DNAポリメラーゼ等のそれぞれのポリメラーゼを、かなりの高温に長時間曝して機能的酵素を消失しないようにするために、短い変性工程を使用することが好ましい。   If the template nucleic acid is double stranded, it is necessary to separate the two strands before it can be used as a template in PCR. Strand separation can be achieved by any suitable denaturing method, such as physical, chemical or enzymatic means. One method of separating nucleic acid strands involves heating the nucleic acid until the nucleic acid is largely denatured (e.g., more than 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% denatured). Including. The heating conditions required for denaturation of the template nucleic acid will depend on, for example, the buffer salt concentration and the length and nucleotide composition of the nucleic acid to be denatured, but typically will depend on the reaction characteristics such as temperature and nucleic acid length, It is in the range of 90 ° C to about 105 ° C. Denaturation is typically performed for about 5 seconds to 9 minutes. It is preferred to use a short denaturation step so that each polymerase, such as Z05 DNA polymerase, is exposed to a fairly high temperature for a long time so that the functional enzyme is not lost.

本発明の好ましい態様において、変性工程は30秒まで、さらに好ましくは20秒まで、さらに好ましくは10秒まで、さらに好ましくは5秒まで、最も好ましくは約5秒である。   In a preferred embodiment of the invention, the denaturation step is up to 30 seconds, more preferably up to 20 seconds, more preferably up to 10 seconds, more preferably up to 5 seconds, most preferably about 5 seconds.

二本鎖鋳型核酸が加熱により変性される場合、各プライマーと標的核酸上のその標的配列とのアニーリングを促進する温度まで反応混合物を冷却させる。   If the double-stranded template nucleic acid is denatured by heating, the reaction mixture is allowed to cool to a temperature that promotes the annealing of each primer with its target sequence on the target nucleic acid.

アニーリングのための温度は、好ましくは約35℃〜約70℃、さらに好ましくは約45℃〜約65℃、さらに好ましくは約50℃〜約60℃、さらに好ましくは約55℃〜約58℃である。アニーリング時間は、約10秒〜約1分(例えば、約20秒〜約50秒、約30秒〜約40秒)であり得る。この文脈において、それぞれのアッセイの包括性を高めるために異なるアニーリング温度を使用することが有利であり得る。簡潔に、これは、比較的低いアニーリング温度では、プライマーは1つのミスマッチを有する標的にも結合し得るので、特定の配列のバリアントも増幅され得ることを意味する。これは、例えば、特定の生物が、検出もされるべき既知または未知の遺伝的バリアントを有する場合に望ましくあり得る。一方で、比較的高いアニーリング温度は、より高い温度に対してプライマーが正確に一致していない標的配列に結合する可能性を継続的に低下させるので、より高い特異性をもたらすという利点を有する。両方の現象の利益を享受するために、本発明のいくつかの態様において、上述の方法が、異なる温度、好ましくはより低温で第1の、次いでより高温でのアニーリングを含むことが好ましい。例えば、第1のインキュベーションが55℃で約5サイクル行なわれる場合、正確に一致しない標的配列が(先に)増幅され得る。この後、例えば58℃で約45サイクルが続けられ得、実験の主要部分全体にわたってより高い特異性がもたらされる。この方法では潜在的に重要な遺伝的バリアントは失われずに、特異性は比較的高く維持される。   The temperature for annealing is preferably about 35 ° C to about 70 ° C, more preferably about 45 ° C to about 65 ° C, more preferably about 50 ° C to about 60 ° C, more preferably about 55 ° C to about 58 ° C. is there. The annealing time can be about 10 seconds to about 1 minute (eg, about 20 seconds to about 50 seconds, about 30 seconds to about 40 seconds). In this context, it may be advantageous to use different annealing temperatures to increase the comprehensiveness of each assay. Briefly, this means that at a relatively low annealing temperature, a primer can also bind to a target with one mismatch, so that variants of a particular sequence can also be amplified. This may be desirable, for example, when a particular organism has a known or unknown genetic variant that is also to be detected. On the other hand, a relatively high annealing temperature has the advantage of providing a higher specificity as it continuously reduces the likelihood that the primer will bind to a target sequence that is not exactly matched to a higher temperature. In order to enjoy the benefits of both phenomena, in some embodiments of the present invention, it is preferred that the method described above includes annealing at different temperatures, preferably at a lower temperature, first, then at a higher temperature. For example, if the first incubation is performed at 55 ° C. for about 5 cycles, target sequences that do not match exactly can be amplified (previous). This can be followed, for example, by about 45 cycles at 58 ° C., resulting in higher specificity throughout the main part of the experiment. In this way, potentially important genetic variants are not lost, and the specificity remains relatively high.

次いで反応混合物を、ポリメラーゼの活性が促進または最適化される温度、すなわちアニーリングしたプライマーからの伸長を引き起こし、分析対象の核酸に相補的な生成物を生じるのに充分な温度に調整する。該温度は、核酸鋳型にアニーリングした各プライマーから伸長産物を合成するのに充分であるべきであるが、相補的な鋳型由来の伸長産物を変性させるほどに高くあるべきではない(例えば、伸長のための温度は一般的に約40℃〜80℃の範囲(例えば、約50℃〜約70℃；約60℃)である。伸長時間は約10秒〜約5分、好ましくは約15秒〜2分、さらに好ましくは約20秒〜約1分、さらに好ましくは約25秒〜約35秒であり得る。新たに合成された鎖は、反応の次の工程に使用され得る二本鎖分子を形成する。鎖分離、アニーリングおよび伸長の工程は、必要に応じて頻繁に繰り返され得、標的核酸に対応する所望の量の増幅産物が生成される。反応の制限因子は、反応中に存在するプライマー、熱安定性酵素およびヌクレオシド三リン酸の量である。サイクル工程(すなわち、変性、アニーリングおよび伸長)は、好ましくは少なくとも1回反復される。検出における使用について、サイクル工程の回数は、例えば試料の性質に依存する。試料が核酸の複雑な混合物である場合、検出に充分な標的配列を増幅するためにはより多くのサイクル工程が必要である。一般的に、サイクル工程は、少なくとも約20回繰り返されるが、40、60または100回さえ繰り返されてもよい。   The reaction mixture is then adjusted to a temperature at which the activity of the polymerase is promoted or optimized, i.e., sufficient to cause extension from the annealed primer and produce a product complementary to the nucleic acid to be analyzed. The temperature should be sufficient to synthesize extension products from each primer annealed to the nucleic acid template, but should not be so high as to denature extension products from complementary templates (e.g., The temperature for is generally in the range of about 40 ° C. to 80 ° C. (eg, about 50 ° C. to about 70 ° C .; about 60 ° C.) The extension time is about 10 seconds to about 5 minutes, preferably about 15 seconds to It may be 2 minutes, more preferably about 20 seconds to about 1 minute, more preferably about 25 seconds to about 35 seconds.The newly synthesized chain is a double-stranded molecule that can be used in the next step of the reaction. The steps of strand separation, annealing and extension can be repeated as often as necessary to produce the desired amount of amplification product corresponding to the target nucleic acid. The amount of primer, thermostable enzyme and nucleoside triphosphate. The process (ie, denaturation, annealing, and extension) is preferably repeated at least once.For use in detection, the number of cycle steps depends, for example, on the nature of the sample, where the sample is a complex mixture of nucleic acids. More cycle steps are required to amplify a target sequence sufficient for detection, generally the cycle steps are repeated at least about 20 times, but may be repeated 40, 60 or even 100 times. Good.

本発明の範囲において、PCRは、アニーリングおよび伸長の工程が同一の工程で行なわれ得る(ワンステップPCR)か、または上述のように別個の工程(ツーステップPCR)で行なわれ得る。アニーリングと伸長を一緒に、同一の物理化学的条件下で、例えばZ05 DNAポリメラーゼなどの適切な酵素を用いて行なうことは、各サイクルにおいて、さらなる工程のための時間を節約し、さらにアニーリングと伸長の間のさらなる温度調整の必要性をなくすという利点を有する。したがって、ワンステップPCRは、それぞれのアッセイの全体の複雑さを低減する。   Within the scope of the present invention, PCR may be performed in the same step of annealing and extension (one-step PCR) or in a separate step (two-step PCR) as described above. Performing annealing and extension together under the same physicochemical conditions with an appropriate enzyme, such as Z05 DNA polymerase, saves time for further steps in each cycle and further anneals and extends It has the advantage of eliminating the need for further temperature adjustment during. Thus, one-step PCR reduces the overall complexity of each assay.

一般的に、結果までの時間が低減され、より早い診断を可能にするので、増幅全体についてより短い時間が好ましい。   In general, shorter times are preferred for the entire amplification as time to results is reduced and allows for faster diagnosis.

本発明の文脈において使用される他の好ましい核酸増幅方法は、リガーゼ連鎖反応(LCR; Wu D. Y. and Wallace R. B., Genomics 4 (1989) 560-69; and Barany F., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 (1991)189-193)；ポリメラーゼリガーゼ連鎖反応(Barany F., PCR Methods and Applic. 1 (1991) 5-16)；Gap-LCR(WO 90/01069)；修復連鎖反応(EP 0439182 A2)、3SR(Kwoh D.Y. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989) 1173-1177; Guatelli J.C., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87 (1990) 1874-1878; WO 92/08808)およびNASBA(US 5,130,238)を含む。さらに、鎖置換増幅(SDA)、転写媒介増幅(TMA)、およびQb増幅がある(概要について、例えばWhelen A. C. and Persing D. H., Annu. Rev. Microbiol. 50 (1996) 349-373; Abramson R. D. and Myers T. W., Curr Opin Biotechnol 4 (1993) 41-47参照)。   Other preferred nucleic acid amplification methods used in the context of the present invention are ligase chain reactions (LCR; Wu DY and Wallace RB, Genomics 4 (1989) 560-69; and Barany F., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 (1991) 189-193); polymerase ligase chain reaction (Barany F., PCR Methods and Applic. 1 (1991) 5-16); Gap-LCR (WO 90/01069); repair chain reaction (EP 0439182 A2) ), 3SR (Kwoh DY et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989) 1173-1177; Guatelli JC, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87 (1990) 1874-1878 WO 92/08808) and NASBA (US 5,130,238). In addition, there are strand displacement amplification (SDA), transcription-mediated amplification (TMA), and Qb amplification (for review see, eg, Whelen AC and Persing DH, Annu. Rev. Microbiol. 50 (1996) 349-373; Abramson RD and Myers TW, Curr Opin Biotechnol 4 (1993) 41-47).

「逆転写酵素活性を有するポリメラーゼ」は、RNA鋳型に基づいてDNAを合成し得る核酸ポリメラーゼである。これは、また一旦RNAが一本鎖cDNに逆転写されると、二本鎖DNAを形成し得る。本発明の好ましい態様において、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼは熱安定性である。   A “polymerase having reverse transcriptase activity” is a nucleic acid polymerase that can synthesize DNA based on an RNA template. This can also form double stranded DNA once the RNA is reverse transcribed into single stranded cDN. In a preferred embodiment of the invention, the polymerase having reverse transcriptase activity is thermostable.

好ましい態様において、本発明による方法は、RNA鋳型を含む試料を、前記RNA鋳型にハイブリダイズするのに充分に相補的なオリゴヌクレオチドプライマー、および好ましくは熱安定性DNAポリメラーゼと、少なくとも全部で4種類の天然または改変デオキシリボヌクレオシド三リン酸の存在下で、好ましい態様においてpHおよび金属イオン濃度の両方を緩衝化する金属イオンバッファを含む適切なバッファ中でインキュベートする工程を含む。このインキュベーションは、前記プライマーが前記RNA鋳型にハイブリダイズし、前記DNAポリメラーゼが、前記デオキシリボヌクレオチド三リン酸重合し、前記RNA鋳型の配列に相補的なcDNA配列を形成するのを触媒するのに充分な温度で行なわれる。   In a preferred embodiment, the method according to the invention comprises at least a total of four types of samples comprising an RNA template, oligonucleotide primers sufficiently complementary to hybridize to said RNA template, and preferably a thermostable DNA polymerase. In the presence of a natural or modified deoxyribonucleoside triphosphate, in a preferred embodiment, in a suitable buffer including a metal ion buffer that buffers both pH and metal ion concentration. This incubation is sufficient to catalyze the primer to hybridize to the RNA template and the DNA polymerase to polymerize the deoxyribonucleotide triphosphate to form a cDNA sequence complementary to the RNA template sequence. Performed at various temperatures.

本明細書で使用する場合、用語「cDNA」は、鋳型としてリボ核酸鎖(RNA)を使用して合成される相補的DNA分子のことをいう。RNAは、例えばmRNA、tRNA、rRNA、またはウイルスRNAなどの別の形態のRNAであり得る。cDNAは、一本鎖、二本鎖であり得るか、またはRNA/cDNAハイブリッド中にある場合相補的なRNA分子に水素結合し得る。   As used herein, the term “cDNA” refers to a complementary DNA molecule synthesized using a ribonucleic acid strand (RNA) as a template. The RNA can be another form of RNA, such as, for example, mRNA, tRNA, rRNA, or viral RNA. The cDNA can be single stranded, double stranded, or hydrogen bonded to a complementary RNA molecule when in an RNA / cDNA hybrid.

RNA鋳型へのアニーリングに適切なプライマーは、PCRによる増幅にも適切であり得る。PCRについて、逆転写されたcDNA鎖に相補的な第2のプライマーは、伸長産物の合成のための開始部位を提供する。   Primers suitable for annealing to RNA templates can also be suitable for amplification by PCR. For PCR, a second primer complementary to the reverse transcribed cDNA strand provides an initiation site for the synthesis of extension products.

DNAポリメラーゼによるRNA分子の増幅において、第1の伸長反応は、RNA鋳型を使用した逆転写であり、DNA鎖が生成される。DNA鋳型を使用した第2の伸長反応は、二本鎖DNA分子を生成する。したがって、DNAポリメラーゼによるRNA鋳型からの相補的DNA鎖の合成は、増幅のための開始物質を提供する。   In the amplification of RNA molecules by DNA polymerase, the first extension reaction is reverse transcription using an RNA template, and a DNA strand is generated. A second extension reaction using the DNA template produces a double-stranded DNA molecule. Thus, the synthesis of complementary DNA strands from an RNA template by DNA polymerase provides a starting material for amplification.

合わされた1酵素逆転写/増幅反応において熱安定DNAポリメラーゼが使用され得る。用語「同質(homogenous)」は、この文脈において、RNA標的の逆転写および増幅についての2工程単一付加反応のことをいう。同質は、逆転写(RT)工程後に、反応容器を開ける必要がないか、そうでなければ増幅工程前に反応成分を調整する必要がないことを意味する。非同質RT/PCR反応において、逆転写後かつ増幅の前に、増幅試薬などの反応成分の1つ以上が、例えば調整、添加または希釈され、そのために、反応容器を開ける必要があるかまたは少なくともその成分を操作する必要がある。同質および非同質の両方の態様が本発明の範囲に含まれるが、RT/PCRについて同質形式が好ましい。   A thermostable DNA polymerase can be used in the combined one enzyme reverse transcription / amplification reaction. The term “homogenous” in this context refers to a two-step single addition reaction for reverse transcription and amplification of an RNA target. Homogeneous means that it is not necessary to open the reaction vessel after the reverse transcription (RT) step or otherwise adjust the reaction components prior to the amplification step. In non-homogeneous RT / PCR reactions, after reverse transcription and prior to amplification, one or more of the reaction components, such as amplification reagents, are prepared, added or diluted, for example, so that the reaction vessel needs to be opened or at least Its components need to be manipulated. Although both homogeneous and non-homogeneous embodiments are within the scope of the present invention, a homogeneous format is preferred for RT / PCR.

逆転写は、RT/PCRにおいて重要な工程である。例えば、当該技術分野において、RNA鋳型は、プライマー結合および/またはそれぞれの逆転写酵素によるcDNA鎖の伸長を障害し得る二次構造を形成する傾向(tendency)を示すことが公知である。したがって、RT反応について、転写の効率に関して比較的高い温度が有利である。一方、インキュベーション温度の上昇はより高い特異性も意味し、すなわちRTプライマーは、予想される1つまたは複数の配列に対してミスマッチを示す配列にアニーリングしない。特に、多数の異なる標的RNAの場合において、例えば液体試料中に未知または稀な亜系統(substrain)または亜種の生物が存在し得る場合、単一のミスマッチを有する配列を転写、およびその後増幅し、検出することも望ましくあり得る。   Reverse transcription is an important step in RT / PCR. For example, it is known in the art that RNA templates exhibit a tendency to form secondary structures that can impair primer binding and / or elongation of the cDNA strand by the respective reverse transcriptase. Thus, for RT reactions, a relatively high temperature is advantageous with respect to the efficiency of transcription. On the other hand, increasing the incubation temperature also means higher specificity, ie the RT primer does not anneal to sequences that show mismatches to the expected sequence or sequences. In particular, in the case of a large number of different target RNAs, for example, where unknown or rare substrains or subspecies organisms may be present in a liquid sample, sequences with a single mismatch are transcribed and subsequently amplified. It may also be desirable to detect.

上述の両方の利点、すなわち二次構造の低下およびミスマッチを有する鋳型の逆転写の利益を得るために、1つより多くの異なる温度でRTインキュベーションを行うことが本発明の1つの局面である。   It is one aspect of the present invention to perform RT incubations at more than one different temperature in order to obtain the benefits of both of the advantages described above, ie, reverse transcription of templates with reduced secondary structure and mismatches.

そのため、本発明の好ましい局面は、工程iiにおいて、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼのインキュベーションを、30℃〜75℃、好ましくは45℃〜70℃、さらに好ましくは55℃〜65℃の異なる温度で行なう上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is that in step ii, the polymerase having reverse transcriptase activity is incubated at a different temperature of 30 ° C to 75 ° C, preferably 45 ° C to 70 ° C, more preferably 55 ° C to 65 ° C. This is the method described above.

逆転写のさらに重要な局面として、長いRT工程は、液体試料中に存在し得るDNA鋳型を損傷し得る。液体試料が、RNA種およびDNA種の両方を含む場合、RT工程の持続時間を可能な限り短く維持するが、同時に、その後の増幅および増幅物の任意の検出のための充分な量のcDNAの合成を確実にすることが好ましい。   As a further important aspect of reverse transcription, long RT steps can damage DNA templates that may be present in a liquid sample. If the liquid sample contains both RNA and DNA species, the duration of the RT step should be kept as short as possible, but at the same time sufficient amount of cDNA for subsequent amplification and any detection of the amplification product. It is preferable to ensure the synthesis.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程iiにおいて、時間が30分まで、20分、15分、12.5分、10分、5分または1分である上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method wherein in step ii, the time is up to 30 minutes, 20 minutes, 15 minutes, 12.5 minutes, 10 minutes, 5 minutes or 1 minute.

本発明のさらに好ましい局面は、逆転写酵素活性を有し、変異を含むポリメラーゼが、
a. CS5 DNAポリメラーゼ
b. CS6 DNAポリメラーゼ
c. サーモトガマリティマDNAポリメラーゼ
d. サーマスアクアチカスDNAポリメラーゼ
e. サーマスサーモフィラスDNAポリメラーゼ
f. サーマスフラバスDNAポリメラーゼ
g. サーマスフィリホルミス(Thermus filiformis)DNAポリメラーゼ
h. サーマス種(sp.)sps17 DNAポリメラーゼ
i. サーマス種(sp.)Z05 DNAポリメラーゼ
j. サーモトガネアポリタナDNAポリメラーゼ
k. サーモシフォアフリカヌスDNAポリメラーゼ
l. サーマスカルドフィラス(Thermus caldophilus)DNAポリメラーゼ
からなる群より選択される上述の方法である。 A further preferred aspect of the present invention provides a polymerase having reverse transcriptase activity and containing a mutation.
a. CS5 DNA polymerase
b. CS6 DNA polymerase
c. Thermotoga maritima DNA polymerase
d. Thermus aquaticus DNA polymerase
e. Thermus thermophilus DNA polymerase
f. Thermus Flabus DNA Polymerase
g. Thermus filiformis DNA polymerase
h. Thermus sp. sps17 DNA polymerase
i. Thermus sp. (sp.) Z05 DNA polymerase
j. Thermotoganea politana DNA polymerase
k. Thermosipho africanus DNA polymerase
l. The above-described method selected from the group consisting of Thermus caldophilus DNA polymerase.

より早い伸長速度に関して逆転写効率を高める変異をポリメラーゼドメイン中に有する酵素がこれらの要件に特に適している。   Enzymes having mutations in the polymerase domain that increase reverse transcription efficiency for faster extension rates are particularly suitable for these requirements.

そのため、本発明の好ましい局面は、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼが、それぞれの野生型ポリメラーゼと比較して核酸伸長速度の向上および/または逆転写酵素活性の向上を付与する変異を含むポリメラーゼである上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is a polymerase comprising a mutation in which a polymerase having reverse transcriptase activity imparts an increase in nucleic acid elongation rate and / or an improvement in reverse transcriptase activity compared to the respective wild type polymerase. It is the above-mentioned method.

より好ましい態様において、上述の方法において、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼは、それぞれの野生型ポリメラーゼと比較して向上した逆転写酵素活性を付与する変異を含むポリメラーゼである。   In a more preferred embodiment, in the method described above, the polymerase having reverse transcriptase activity is a polymerase comprising a mutation that confers improved reverse transcriptase activity compared to the respective wild type polymerase.

ポリメラーゼを本発明の文脈において特に有用なものとする点変異を有するポリメラーゼはWO 2008/046612に開示される。特に、本発明の文脈において使用される好ましいポリメラーゼは、ポリメラーゼドメイン中に少なくとも以下のモチーフ：
T-G-R-L-S-S-Xb7-Xb8-P-N-L-Q-Nを含む変異DNAポリメラーゼであり、式中、Xb7は、SまたはTから選択されるアミノ酸であり、Xb8は、G、T、R、KまたはLから選択されるアミノ酸であり、ここで、該ポリメラーゼは、3'-5'エキソヌクレアーゼ活性を含み、野生型DNAポリメラーゼと比較して向上された核酸伸長速度および/または向上された逆転写効率を有し、前記野生型DNAポリメラーゼにおいて、Xb8は、D、EまたはNから選択されるアミノ酸である。 Polymerases with point mutations that make the polymerase particularly useful in the context of the present invention are disclosed in WO 2008/046612. In particular, preferred polymerases used in the context of the present invention are at least the following motifs in the polymerase domain:
A mutant DNA polymerase comprising TGRLSSX b7 -X b8 -PNLQN, wherein X b7 is an amino acid selected from S or T and X b8 is selected from G, T, R, K or L An amino acid, wherein the polymerase comprises 3′-5 ′ exonuclease activity and has an improved nucleic acid extension rate and / or improved reverse transcription efficiency compared to wild-type DNA polymerase, In the wild type DNA polymerase, Xb8 is an amino acid selected from D, E or N.

1つの特に好ましい例は、サーマス種Z05由来の熱安定性DNAポリメラーゼの変異体(例えばUS 5,455,170に記載)であり、前記変形は、それぞれの野生型酵素Z05と比較して、ポリメラーゼドメイン中に変異を含む。580位のアミノ酸がG、T、R、KおよびLからなる群より選択される変異Z05 DNAポリメラーゼが、本発明の方法に特に好ましい。   One particularly preferred example is a mutant of a thermostable DNA polymerase from Thermus sp. Z05 (e.g. described in US 5,455,170), the variant being mutated in the polymerase domain compared to the respective wild type enzyme Z05. including. A mutant Z05 DNA polymerase in which the amino acid at position 580 is selected from the group consisting of G, T, R, K and L is particularly preferred for the method of the present invention.

熱安定性ポリメラーゼを使用した逆転写について、Mn2+は、二価のカチオンとして好ましく、典型的に、塩、例えば塩化マンガン(MnCl2)、酢酸マンガン(Mn(OAc)2)または硫酸マンガン(MnSO4)として含まれる。MnCl2が、50mMトリシンバッファを含む反応中に含まれ、例えばMnCl2は、一般的に0.5〜7.0mMの濃度で存在し、それぞれ200mMのdGTP、dATP、dUTPおよびdCTPが使用される場合、0.8〜1.4mMが好ましく、2.5〜3.5mMのMnCl2が最も好ましい。さらに、逆転写のための二価のカチオンとしてのMg2+の使用も、本発明の文脈において好ましい。   For reverse transcription using a thermostable polymerase, Mn2 + is preferred as a divalent cation, typically as a salt such as manganese chloride (MnCl2), manganese acetate (Mn (OAc) 2) or manganese sulfate (MnSO4). included. MnCl2 is included in reactions containing 50 mM Tricine buffer, e.g. MnCl2 is generally present at a concentration of 0.5-7.0 mM, and 0.8-1.4 when 200 mM dGTP, dATP, dUTP and dCTP are used, respectively. mM is preferred, and 2.5-3.5 mM MnCl2 is most preferred. Furthermore, the use of Mg2 + as a divalent cation for reverse transcription is also preferred in the context of the present invention.

DNA標的核酸を保存しながらRNA標的核酸をcDNAに逆転写し、cDNAおよびDNAの両方をその後の増幅に使用し得ることは本発明の範囲内にあるので、本発明の方法は、RNAゲノムを有する生物またはDNAゲノムを有する生物の両方由来の標的核酸の同時増幅に特に有用である。この利点は、同一の物理的条件下で分析され得る異なる生物、特に病原体のスペクトルをかなり増大する。   It is within the scope of the present invention that the RNA target nucleic acid can be reverse transcribed into cDNA while preserving the DNA target nucleic acid, and both cDNA and DNA can be used for subsequent amplification, so the method of the present invention has an RNA genome. It is particularly useful for the simultaneous amplification of target nucleic acids from both organisms or organisms with a DNA genome. This advantage significantly increases the spectrum of different organisms, especially pathogens, that can be analyzed under the same physical conditions.

そのため、本発明の好ましい局面は、少なくとも2つの標的核酸がRNAおよびDNAを含む上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the at least two target nucleic acids comprise RNA and DNA.

特に適切な温度最適条件のために、Tthポリメラーゼまたは好ましくは上述の変異Z05 DNAポリメラーゼなどの酵素が、標的核酸の後の増幅の工程を実施するために適している。液体試料はRTおよび増幅工程の間で操作される必要がないために、逆転写、増幅の両方に同一の酵素を利用することは、方法の実施の簡易さに寄与し、その自動化を容易にする。   For particularly suitable temperature optimums, enzymes such as Tth polymerase or preferably the mutant Z05 DNA polymerase described above are suitable for performing the subsequent amplification step of the target nucleic acid. Since liquid samples do not need to be manipulated between RT and amplification steps, using the same enzyme for both reverse transcription and amplification contributes to the simplicity of the method and facilitates its automation. To do.

そのため、好ましい態様において、上述の方法で、逆転写酵素活性を有する同一のポリメラーゼを工程iiおよび工程iiiで使用する。好ましくは、該酵素は上述の変異Z05 DNAポリメラーゼである。   Therefore, in a preferred embodiment, the same polymerase having reverse transcriptase activity is used in steps ii and iii in the manner described above. Preferably, the enzyme is a mutant Z05 DNA polymerase as described above.

本発明の文脈において使用されるポリメラーゼまたは反応混合物の他の成分を必要より長い時間高温に曝さないために、好ましい態様において、90℃より高い工程は20秒まで、好ましくは15秒まで、より好ましくは10秒まで、より好ましくは5秒まで、最も好ましくは5秒である。これはまた、結果までにかかる時間を低減し、アッセイの全必要時間を削減する。   In a preferred embodiment, the step above 90 ° C is up to 20 seconds, preferably up to 15 seconds, more preferably in order not to expose the polymerase or other components of the reaction mixture used in the context of the present invention to high temperatures for longer than necessary. Is up to 10 seconds, more preferably up to 5 seconds, most preferably 5 seconds. This also reduces the time taken for results and reduces the total time required for the assay.

かかる同質の設定において、RTおよび増幅の開始前に反応容器を密封し、それにより、汚染のリスクを低減することはかなり有利であり得る。密封は、例えば好ましくは透明なホイル、キャップを付することにより、または反応容器に油を添加して液体の上部で密封層として脂肪親和性の相を形成することにより達成され得る。   In such homogeneous settings, it can be quite advantageous to seal the reaction vessel prior to the start of RT and amplification, thereby reducing the risk of contamination. Sealing can be accomplished, for example, by applying a preferably transparent foil, cap, or by adding oil to the reaction vessel to form a lipophilic phase as a sealing layer on top of the liquid.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程iおよび工程iiの間に少なくとも2つの反応容器を密封する工程をさらに含む上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is a method as described above further comprising the step of sealing at least two reaction vessels between step i and step ii.

増幅工程の標的は、RNA/DNAハイブリッド分子であり得る。標的は一本鎖または二本鎖の核酸であり得る。最も広く使用されるPCR手法は二本鎖標的を使用するが、このことは必要不可欠ではない。一本鎖DNA標的の第1の増幅サイクルの後、反応混合物は、一本鎖標的および新たに合成された相補鎖からなる二本鎖DNA分子を含む。同様に、RNA/cDNA標的の第1の増幅サイクル後、反応混合物は二本鎖cDNA分子を含む。この時点で、増幅の連続サイクルは、上述のように進む。   The target of the amplification step can be an RNA / DNA hybrid molecule. The target can be a single-stranded or double-stranded nucleic acid. The most widely used PCR technique uses a double-stranded target, but this is not essential. After the first amplification cycle of the single stranded DNA target, the reaction mixture contains a double stranded DNA molecule consisting of the single stranded target and the newly synthesized complementary strand. Similarly, after the first amplification cycle of the RNA / cDNA target, the reaction mixture contains double stranded cDNA molecules. At this point, the continuous cycle of amplification proceeds as described above.

核酸増幅は、特にPCRの場合だけではないが、サイクル反応として実施する場合に非常に効果的であるので、本発明の好ましい局面は、工程iiiの増幅反応が多重サイクル工程からなる上述の方法である。   Nucleic acid amplification is not only in the case of PCR, but is very effective when carried out as a cycle reaction. Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above-described method in which the amplification reaction in step iii comprises multiple cycle steps. is there.

適切な核酸検出法は、当業者に公知であり、Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989およびAusubel F. et al.: Current Protocols in Molecular Biology 1987, J. Wiley and Sons, NYなどの標準的な教科書に記載されている。核酸検出工程を行う前に、例えば沈殿工程等のさらなる精製工程も存在し得る。検出方法としては限定されないが、二本鎖DNA中にインターカレートし、その後その蛍光を変化させるエチジウムブロマイドなどの特異的色素の結合またはインターカレートが挙げられ得る。精製された核酸はまた、制限消化後に任意に電気泳動法により分離され得、その後可視化され得る。特異的配列へのオリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションおよびその後のハイブリッドの検出を利用するプローブ系アッセイもある。   Appropriate nucleic acid detection methods are known to those skilled in the art and include Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989 and Ausubel F. et al .: It is described in standard textbooks such as Current Protocols in Molecular Biology 1987, J. Wiley and Sons, NY. Prior to performing the nucleic acid detection step, there may also be further purification steps, for example a precipitation step. Detection methods include, but are not limited to, the binding or intercalation of specific dyes such as ethidium bromide that intercalate into double-stranded DNA and then change its fluorescence. Purified nucleic acids can also optionally be separated by electrophoresis after restriction digestion and then visualized. Some probe-based assays utilize oligonucleotide hybridization to specific sequences and subsequent detection of hybrids.

分析の結果を評価するために、増幅反応中または増幅反応後に増幅された標的核酸を検出することが好ましい。特にリアルタイムでの検出のために、核酸プローブを使用することが有利である。   In order to evaluate the result of the analysis, it is preferable to detect a target nucleic acid amplified during or after the amplification reaction. It is advantageous to use nucleic acid probes, especially for real-time detection.

したがって、本発明の好ましい局面は、サイクル工程が、増幅工程およびハイブリダイゼーション工程を含み、前記ハイブリダイゼーション工程が、増幅された核酸とプローブをハイブリダイズさせることを含む、上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the cycling step comprises an amplification step and a hybridization step, wherein said hybridization step comprises hybridizing the amplified nucleic acid and a probe.

増幅反応をリアルタイムでモニタリングすること、すなわちその増幅自体の間に標的核酸および/または増幅産物を検出することが好ましくあり得る。   It may be preferable to monitor the amplification reaction in real time, ie to detect the target nucleic acid and / or the amplification product during the amplification itself.

そのため、本発明の好ましい局面は、プローブをドナー蛍光部分および対応するアクセプター蛍光部分で標識する上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above-described method of labeling a probe with a donor fluorescent moiety and a corresponding acceptor fluorescent moiety.

上述の方法は、好ましくは、ドナー蛍光部分とアクセプター蛍光部分の間の蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)に基づく。代表的なドナー蛍光部分は、フルオレセインであり、代表的な対応するアクセプター蛍光部分としては、LC-Red 640、LC-Red 705、Cy5およびCy5.5が挙げられる。典型的に、検出は、ドナー蛍光部分により吸光される波長での試料の励起、ならびに対応するアクセプター蛍光部分により発光される波長の可視化および/または測定を含む。本発明の方法において、検出の後に、好ましくはFRETの定量が続く。好ましくは、検出は、それぞれのサイクル工程後に行なわれる。最も好ましくは、検出は、リアルタイムで行なわれる。市販のリアルタイムPCR装置(例えば、LightCyclerTMまたはTaqMan(登録商標))を使用することで、PCR増幅および増幅産物の検出を、サイクル時間を劇的に低減して、単一の閉鎖キュベット中で合わせることができる。検出と増幅が同時に起こるので、リアルタイムPCR法は、増幅産物の操作の必要性を回避し、増幅産物間の交差汚染のリスクが低減される。リアルタイムPCRにより、所要時間が大きく低減され、臨床実験室における従来のPCR技術の魅力的な代替法となる。 The method described above is preferably based on fluorescence resonance energy transfer (FRET) between a donor fluorescent moiety and an acceptor fluorescent moiety. A typical donor fluorescent moiety is fluorescein, and typical corresponding acceptor fluorescent moieties include LC-Red 640, LC-Red 705, Cy5 and Cy5.5. Typically, detection involves excitation of the sample at a wavelength that is absorbed by the donor fluorescent moiety, and visualization and / or measurement of the wavelength emitted by the corresponding acceptor fluorescent moiety. In the method of the invention, detection is preferably followed by quantification of FRET. Preferably, detection is performed after each cycle step. Most preferably, the detection is performed in real time. Commercial real-time PCR instrument (e.g., LightCycler TM or the TaqMan (R)) By using the detection of the PCR amplification and the amplified product, and dramatically reduce the cycle time, combining in a single closed cuvette be able to. Since detection and amplification occur simultaneously, real-time PCR avoids the need for manipulation of amplification products and reduces the risk of cross-contamination between amplification products. Real-time PCR greatly reduces the time required and provides an attractive alternative to conventional PCR techniques in clinical laboratories.

以下の特許出願には、LightCyclerTM技術において使用されるリアルタイムPCRが記載される：WO 97/46707、WO 97/46714およびWO 97/46712。LightCyclerTM装置は、高品質光学機器を使用した、微小容量蛍光測定器と組み合わされた迅速な熱サイクラーである。この迅速な熱サイクリング技術では、反応容器として薄いガラスキュベットが使用される。反応チャンバーの加熱および冷却は、加熱された空気と周囲空気を交換することにより制御される。低い質量の空気およびキュベットの容量に対する高い表面積の割合のために、熱チャンバー中で非常に早い温度交換速度が達成され得る。 The following patent applications describe real-time PCR used in LightCycler ™ technology: WO 97/46707, WO 97/46714 and WO 97/46712. The LightCycler ™ instrument is a rapid thermal cycler combined with a microcapacitance fluorometer using high quality optics. This rapid thermal cycling technique uses a thin glass cuvette as the reaction vessel. The heating and cooling of the reaction chamber is controlled by exchanging heated air and ambient air. Because of the low mass of air and the high surface area to cuvette volume, very fast temperature exchange rates can be achieved in the heat chamber.

TaqMan(登録商標)技術では、2つの蛍光部分で標識された一本鎖ハイブリダイゼーションプローブが用いられる。第1の蛍光部分を適切な波長の光で励起する場合、吸収されたエネルギーは、FRETの原理に従って第2の蛍光部分に転移される。第2の蛍光部分は、一般的にクエンチ分子である。この形式に使用される典型的な蛍光色素は、例えば、とりわけFAM、HEX、CY5、JA270、CyanおよびCY5.5である。PCR反応のアニーリング工程の間に、標識されたハイブリダイゼーションプローブは、標的核酸(すなわち増幅産物)に結合し、その後の伸長期の間にTaqまたは好ましい変異Z05ポリメラーゼ等の当業者に公知の別の適切なポリメラーゼの5'-3'エキソヌクレアーゼ活性により分解される。結果として、励起した蛍光部分およびクエンチ部分は、互いに空間的に分離される。結果として、クエンチャーの非存在下での第1の蛍光部分の励起時に、第1の蛍光部分からの蛍光発光が検出され得る。   TaqMan® technology uses a single-stranded hybridization probe labeled with two fluorescent moieties. When the first fluorescent moiety is excited with light of the appropriate wavelength, the absorbed energy is transferred to the second fluorescent moiety according to the FRET principle. The second fluorescent moiety is generally a quench molecule. Typical fluorescent dyes used in this format are, for example, FAM, HEX, CY5, JA270, Cyan and CY5.5, among others. During the annealing step of the PCR reaction, the labeled hybridization probe binds to the target nucleic acid (i.e. amplification product) and during the subsequent extension phase, another known to those skilled in the art such as Taq or preferred mutant Z05 polymerase. It is degraded by the 5'-3 'exonuclease activity of the appropriate polymerase. As a result, the excited fluorescent moiety and the quench moiety are spatially separated from each other. As a result, fluorescence emission from the first fluorescent moiety can be detected upon excitation of the first fluorescent moiety in the absence of the quencher.

上述の両方の検出形式において、発光シグナルの強度は、元の標的核酸分子の数と相関され得る。   In both detection formats described above, the intensity of the luminescent signal can be correlated with the number of original target nucleic acid molecules.

FRETの代替として、増幅産物は、蛍光DNA結合色素(例えば、SYBRGREEN I(登録商標)またはSYBRGOLD(登録商標) (Molecular Probes))などの二本鎖DNA結合色素を使用して検出され得る。二本鎖核酸とのインターカレーションの際に、かかる蛍光DNA結合色素は、適切な波長での光による励起後に蛍光シグナルを発する。核酸インターカレート色素などの二本鎖DNA結合色素も使用され得る。二本鎖DNA結合色素が使用される場合、増幅産物の存在の確認のために、通常、融解曲線分析が実施される。   As an alternative to FRET, amplification products can be detected using double stranded DNA binding dyes such as fluorescent DNA binding dyes (eg, SYBRGREEN I® or SYBRGOLD® (Molecular Probes)). Upon intercalation with double stranded nucleic acid, such fluorescent DNA binding dye emits a fluorescent signal after excitation with light at an appropriate wavelength. Double stranded DNA binding dyes such as nucleic acid intercalating dyes can also be used. When double stranded DNA binding dyes are used, melting curve analysis is usually performed to confirm the presence of amplification products.

本発明のリアルタイムPCR法を使用した増幅産物の存在の検出のために、FRETと組み合わせた分子ビーコンも使用され得る。分子ビーコン技術には、第1の蛍光部分および第2の蛍光部分で標識されたハイブリダイゼーションプローブが使用される。第2の蛍光部分は、一般的に、クエンチャーであり、蛍光標識は、典型的にプローブの各末端に配置される。分子ビーコン技術には、二次構造形成(例えばヘアピン)を可能にする配列を有するプローブオリゴヌクレオチドが使用される。プローブ内の二次構造の形成の結果として、プローブが溶液中にある場合、両方の蛍光部分は空間的に近位になる。増幅産物へのハイブリダイゼーション後、プローブの二次構造は壊され、蛍光部分は、互いに分離され、その結果、適切な波長の光での励起後に第1の蛍光部分の発光が検出され得る。   Molecular beacons in combination with FRET can also be used for detection of the presence of amplification products using the real-time PCR method of the present invention. Molecular beacon technology uses a hybridization probe labeled with a first fluorescent moiety and a second fluorescent moiety. The second fluorescent moiety is generally a quencher and a fluorescent label is typically placed at each end of the probe. Molecular beacon technology uses probe oligonucleotides with sequences that allow secondary structure formation (eg, hairpins). As a result of the formation of secondary structure within the probe, both fluorescent moieties are spatially proximal when the probe is in solution. After hybridization to the amplification product, the secondary structure of the probe is broken and the fluorescent moieties are separated from each other so that the emission of the first fluorescent moiety can be detected after excitation with light of the appropriate wavelength.

したがって、本発明の好ましい方法は、前記プローブが二次構造形成を可能にする核酸配列を含み、前記二次構造形成が、前記第1および第2の蛍光部分の間の空間的な近接をもたらす、FRETを使用した上述の方法である。   Accordingly, a preferred method of the present invention is that the probe comprises a nucleic acid sequence that enables secondary structure formation, wherein the secondary structure formation provides spatial proximity between the first and second fluorescent moieties. , The above method using FRET.

効率的なFRETは、蛍光部分が直接近位にある場合、およびドナー蛍光部分の発光スペクトルがアクセプター蛍光部分の吸光スペクトルと重なる場合にのみ起こり得る。   Efficient FRET can only occur when the fluorescent moiety is directly proximal and when the emission spectrum of the donor fluorescent moiety overlaps with the absorption spectrum of the acceptor fluorescent moiety.

したがって、本発明の好ましい態様において、前記ドナーおよびアクセプター蛍光部分は、前記プローブ上で互いに5ヌクレオチド以内にある。   Thus, in a preferred embodiment of the invention, the donor and acceptor fluorescent moieties are within 5 nucleotides of each other on the probe.

さらに好ましい態様において、前記アクセプター蛍光部分はクエンチャーである。   In a further preferred embodiment, the acceptor fluorescent moiety is a quencher.

上述のように、TaqMan形式において、PCR反応のアニーリング工程の間、標識されたハイブリダイゼーションプローブは、標的核酸(すなわち増幅産物)に結合し、その後の伸長期にTaqまたは好ましい変異Z05ポリメラーゼなどの当業者に公知の別の適切なポリメラーゼの5'-3'エキソヌクレアーゼ活性により分解される。   As described above, in the TaqMan format, during the annealing step of the PCR reaction, the labeled hybridization probe binds to the target nucleic acid (i.e., amplification product) and in the subsequent extension phase, such as Taq or a preferred mutant Z05 polymerase. It is degraded by the 5'-3 'exonuclease activity of another suitable polymerase known to the manufacturer.

したがって、好ましい態様において、本発明の方法中、増幅は、5'-3'エキソヌクレアーゼ活性を有するポリメラーゼ酵素を使用する。   Thus, in a preferred embodiment, during the method of the invention, the amplification uses a polymerase enzyme having 5′-3 ′ exonuclease activity.

上述の方法の結果として生じるアンプリコンの長さを注意深く選択することがさらに有利である。一般的に、比較的短いアンプリコンは、増幅反応の効率を増加させる。したがって、本発明の好ましい局面は、増幅された断片が、450塩基まで、好ましくは300塩基まで、さらに好ましくは200塩基まで、さらに好ましくは150塩基までを含む上述の方法である。   It is further advantageous to carefully select the length of the amplicon resulting from the above method. In general, a relatively short amplicon increases the efficiency of the amplification reaction. Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the method as described above, wherein the amplified fragment comprises up to 450 bases, preferably up to 300 bases, more preferably up to 200 bases, more preferably up to 150 bases.

本発明によると、対照核酸を使用することがさらに有利であり得る。当該技術分野において、定性的対照および定量的対照の両方が、特に診断環境においてかなり重要であることが公知である。   According to the invention, it may be further advantageous to use a control nucleic acid. It is known in the art that both qualitative and quantitative controls are quite important, especially in a diagnostic environment.

この文脈において、「定量的標準核酸」として働く対照核酸は、定量、すなわち標的核酸の量を決定するための参照となり得、かつ使用され得る。この目的のために、1つ以上の定量的標準核酸は、標的核酸と共に、全ての起こり得る試料調製工程に供される。さらに、定量的標準核酸は、同じ反応混合物内で方法の全体にわたって処理される。これは、直接または間接的に、標的核酸の存在下または非存在下の両方で検出可能なシグナルを生じなければならない。この目的のために、定量的標準核酸の濃度は、感度を損なわないためであるが、例えば非常に高い標的濃度でも検出可能なシグナルを生じるために各試験において注意深く最適化される必要がある。それぞれのアッセイの検出限界(LOD、下記参照)について、「定量的標準核酸」の濃度範囲は、好ましくは20〜5000x LOD、より好ましくは20〜1000x LOD、最も好ましくは20〜5000x LODである。反応混合物中の定量的標準核酸の終濃度は、達成される定量的測定範囲に依存する。定量的標準核酸は、例えばDNA、RNAまたはPNA、外装(armored)DNAまたはRNAおよびそれらの改変形態であり得る。   In this context, a control nucleic acid that serves as a “quantitative standard nucleic acid” can serve as a reference and be used to determine quantification, ie, the amount of target nucleic acid. For this purpose, one or more quantitative standard nucleic acids are subjected to all possible sample preparation steps together with the target nucleic acid. Furthermore, the quantitative standard nucleic acid is processed throughout the method within the same reaction mixture. This must produce a detectable signal, either directly or indirectly, both in the presence or absence of the target nucleic acid. For this purpose, the concentration of the quantitative standard nucleic acid does not compromise sensitivity, but needs to be carefully optimized in each test, for example to produce a detectable signal even at very high target concentrations. For each assay detection limit (LOD, see below), the “quantitative standard nucleic acid” concentration range is preferably 20-5000 × LOD, more preferably 20-1000 × LOD, and most preferably 20-5000 × LOD. The final concentration of quantitative standard nucleic acid in the reaction mixture depends on the quantitative measurement range achieved. Quantitative standard nucleic acids can be, for example, DNA, RNA or PNA, armored DNA or RNA, and modified forms thereof.

「検出限界」または「LOD」は、試料中の核酸の最低検出可能量または濃度を意味する。低い「LOD」は高感度に対応し、高い「LOD」は低感度に対応する。通常「LOD」は、「cp/ml」の単位、特に核酸がウイルス核酸である場合はIU/mlのいずれかで表される。「cp/ml」は、「ミリリットル当たりのコピー」を意味し、「コピー」は、それぞれの核酸の数(copy)である。IU/mlは、「国際単位/ml」を表し、WHO標準のことをいう。   “Detection limit” or “LOD” means the lowest detectable amount or concentration of nucleic acid in a sample. Low “LOD” corresponds to high sensitivity, and high “LOD” corresponds to low sensitivity. “LOD” is usually expressed in either “cp / ml” units, particularly IU / ml if the nucleic acid is a viral nucleic acid. “Cp / ml” means “copy per milliliter”, and “copy” is the number of copies of each nucleic acid. IU / ml represents “international units / ml” and refers to the WHO standard.

LODを計算するために広く使用される方法は、刺激(用量)と非連続(全か無)応答の関係を分析する方法である「プロビット解析」である。典型的な非連続応答実験において、動物の群に異なる用量の薬物が与えられる。それぞれの用量レベルでの死亡率が記録される。次いでこれらのデータは、プロビット解析を使用して解析され得る。プロビットモデルは、応答パーセントが累積標準分布(normal distribution)として対数用量に関連すると仮定する。すなわち、対数用量は、累積標準から死亡率を読むための変数として使用され得る。他の確率分布よりもむしろ標準分布を使用することは、起こり得る用量の高い末端および低い末端での推定応答率に影響するが、中央付近ではほとんど影響を及ぼさない。   A widely used method for calculating LOD is “probit analysis” which is a method of analyzing the relationship between stimulus (dose) and non-continuous (total or no) response. In a typical discontinuous response experiment, groups of animals are given different doses of drug. Mortality at each dose level is recorded. These data can then be analyzed using probit analysis. The probit model assumes that the percent response is related to the log dose as a normal distribution. That is, the log dose can be used as a variable to read mortality from the cumulative standard. Using a standard distribution rather than other probability distributions affects the estimated response rate at the high and low end of the possible dose, but has little effect near the middle.

プロビット解析は、別個の「ヒット率(hitrate)」で適用され得る。当該技術分野で公知のように、「ヒット率」は、一般的にパーセント[%]で表され、分析物の特定の濃度での陽性結果の百分率を示す。したがって、例えばLODは、95%ヒット率で決定され得ると、95%の確かな結果が陽性である設定についてLODが計算されることが意味される。   Probit analysis can be applied at a separate “hitrate”. As is known in the art, “hit rate” is generally expressed as a percentage [%] and indicates the percentage of positive results at a particular concentration of analyte. Thus, for example, LOD can be determined with a 95% hit rate, meaning that LOD is calculated for a setting with a positive 95% result.

好ましい態様において、上述の方法は、1〜100cp/mlまたは0.5〜50IU/ml、より好ましくは1〜75cp/mlまたは0.5〜30IU/ml、より好ましくは1〜25cp/mlまたは1〜20IU/mlのLODを提供する。   In preferred embodiments, the method described above is performed at 1-100 cp / ml or 0.5-50 IU / ml, more preferably 1-75 cp / ml or 0.5-30 IU / ml, more preferably 1-25 cp / ml or 1-20 IU / ml. Provide LOD.

特定のウイルスからのあり得る標的核酸のいくつかの例に関して、本発明の方法は、好ましくは以下のLODを提供する：
・HIV：60cp/mlまで、より好ましくは50cp/mlまで、より好ましくは40cp/mlまで、より好ましくは30cp/mlまで、より好ましくは20cp/mlまで、より好ましくは15cp/mlまで
・HBV：10IU/mlまで、より好ましくは7.5IU/mlまで、より好ましくは5IU/mlまで
・HCV：10IU/mlまで、より好ましくは7.5IU/mlまで、より好ましくは5IU/mlまで
・WNVI：20cp/mlまで、より好ましくは15cp/mlまで、より好ましくは10cp/mlまで
・WNVII：20cp/mlまで、より好ましくは15cp/mlまで、より好ましくは10cp/mlまで、より好ましくは5cp/mlまで
・JEV：100cp/mlまで、より好ましくは75cp/mlまで、より好ましくは50cp/mlまで、より好ましくは30cp/mlまで
・SLEV：100cp/mlまで、より好ましくは75cp/mlまで、より好ましくは50cp/mlまで、より好ましくは25cp/mlまで、より好ましくは10cp/mlまで。 For some examples of possible target nucleic acids from a particular virus, the methods of the invention preferably provide the following LOD:
HIV: up to 60 cp / ml, more preferably up to 50 cp / ml, more preferably up to 40 cp / ml, more preferably up to 30 cp / ml, more preferably up to 20 cp / ml, more preferably up to 15 cp / ml Up to 10 IU / ml, more preferably up to 7.5 IU / ml, more preferably up to 5 IU / ml HCV: up to 10 IU / ml, more preferably up to 7.5 IU / ml, more preferably up to 5 IU / ml WNVI: 20 cp / up to ml, more preferably up to 15 cp / ml, more preferably up to 10 cp / mlWNVII: up to 20 cp / ml, more preferably up to 15 cp / ml, more preferably up to 10 cp / ml, more preferably up to 5 cp / ml JEV: up to 100 cp / ml, more preferably up to 75 cp / ml, more preferably up to 50 cp / ml, more preferably up to 30 cp / ml SLEV: up to 100 cp / ml, more preferably up to 75 cp / ml, more preferably 50 cp up to / ml, more preferably up to 25 cp / ml, more preferably up to 10 cp / ml.

定量的標準核酸に基づくTaqMan形式において定量的結果の計算をどのように行なうかの例は以下に記載される：全PCRラン(run)からの装置補正蛍光値のインプットデータから力価を計算する。標的核酸および定量的標準核酸として機能する対照核酸を含む試料の組を、特定の温度プロフィールを使用した熱サイクラーでのPCRに供する。PCRプロフィール中の選択された温度および時間で、フィルターされた光で試料を照射して、フィルターされた蛍光データを、標的核酸および定量的標準核酸について、それぞれの試料に関して収集する。PCRランの完了後、蛍光読み取り値を処理して、定量的標準核酸についての一組の色素濃度データおよび標的核酸についての一組の色素濃度データを生じる。それぞれの組の色素濃度データを同様の方法で処理する。数回のもっともらしさチェックの後、定量的標準核酸および標的核酸について、エルボー(elbow)値(CT)を計算する。標的核酸または定量的標準核酸の蛍光が、所定の閾値(蛍光濃度)と交差する点をエルボー値として定義する。力価の決定は、標的核酸と定量的標準核酸が同じ効率で増幅されることおよび計算されたエルボー値で標的核酸および定量的標準核酸のアンプリコンコピーと等しい量が増幅され、検出されることの仮定に基づく。そのため、(CTQS-CT標的)は、log(標的濃度/QS濃度)に対して線形であり、式中「QS」は、内部定量的標準核酸を示す。次いで力価Tは、例えば以下の等式：
T'=10(a(CTQS-CT標的)2+b(CTQS-CT標的)+c)
のような多項較正式を使用して計算され得る。 An example of how to calculate quantitative results in the TaqMan format based on quantitative standard nucleic acids is described below: Calculate titers from instrument-corrected fluorescence input data from all PCR runs . A set of samples containing a target nucleic acid and a control nucleic acid that functions as a quantitative standard nucleic acid is subjected to PCR on a thermal cycler using a specific temperature profile. Samples are irradiated with filtered light at selected temperatures and times in the PCR profile, and filtered fluorescence data is collected for each sample for target nucleic acids and quantitative standard nucleic acids. After the PCR run is complete, the fluorescence readings are processed to generate a set of dye concentration data for the quantitative standard nucleic acid and a set of dye concentration data for the target nucleic acid. Each set of dye density data is processed in a similar manner. After several plausibility checks, elbow values (CT) are calculated for quantitative standard nucleic acids and target nucleic acids. The point at which the fluorescence of the target nucleic acid or quantitative standard nucleic acid crosses a predetermined threshold (fluorescence concentration) is defined as the elbow value. The determination of the titer is that the target nucleic acid and the quantitative standard nucleic acid are amplified with the same efficiency and an amount equal to the amplicon copy of the target nucleic acid and the quantitative standard nucleic acid is amplified and detected at the calculated elbow value. Based on the assumption of Therefore, (CTQS-CT target) is linear with respect to log (target concentration / QS concentration), where “QS” indicates an internal quantitative standard nucleic acid. The titer T is then for example the following equation:
T '= 10 (a (CTQS-CT target) 2 + b (CTQS-CT target) + c)
Can be calculated using a polynomial calibration equation such as

該多項式の定数および定量的標準核酸の濃度は既知であるので、等式中の変数のみが相違点である(CTQS-CT標的)。   Since the polynomial constants and concentrations of quantitative standard nucleic acids are known, only the variables in the equations are different (CTQS-CT target).

液体試料中の標的核酸の有無の単なる検出に加えて、前記核酸の量を決定することがしばしば重要である。例として、ウイルス疾患の病期および重症度がウイルス負荷に基づいて評価され得る。さらに、任意の治療のモニタリングは、治療の成功を評価するために、個体中に存在する病原体の量に関する情報を必要とする。   In addition to merely detecting the presence or absence of a target nucleic acid in a liquid sample, it is often important to determine the amount of the nucleic acid. As an example, the stage and severity of a viral disease can be assessed based on viral load. Furthermore, any treatment monitoring requires information regarding the amount of pathogen present in the individual in order to assess the success of the treatment.

上述のことを鑑みるに、本発明の好ましい局面は、工程iiiの後に標的核酸の量を決定する工程をさらに含む、上述の方法である。   In view of the above, a preferred aspect of the invention is the method described above, further comprising the step of determining the amount of target nucleic acid after step iii.

さらに、本発明の意味において、1つ以上の対照核酸は、「定性的内部対照核酸」として機能し得る。生物学的試料中の核酸の定性的検出は、例えば個体の感染の認識において重要である。それにより、微生物感染の検出のためのアッセイについての1つの重要な要件は、偽陰性または偽陽性の結果は、ほとんど必然的にそれぞれの患者の治療に関して重大な結果をもたらすので、かかる結果は回避されるものであるということである。したがって、特にPCRに基づく方法において、検出混合物に定性的内部対照核酸が添加される。前記対照は、試験結果の妥当性を確認するために特に重要である。少なくともそれぞれの標的核酸に関する陰性結果の場合において、定性的内部対照反応は、所定の設定において反応性である必要があり、すなわち、定性的内部対照が検出されなければならず、そうでなければ試験自体が作用していないと見なされる。しかしながら、定性的設定において、前記定性的内部対照は、陽性結果の場合には必ずしも検出される必要はない。定性的試験のためには、反応の感度が保証され、そのために厳密に制御されることが特に重要である。結果として、定性的内部対照の濃度は比較的低くなければならず、例えばわずかな阻害の場合においても定性的内部対照が検出されないために試験が無効になる。定性的内部対照は、それぞれのアッセイおよびその感度について注意深く適合される必要がある。好ましくは、定性的内部核酸、すなわち第2の対照核酸の濃度範囲は、1反応あたり1コピー〜1反応あたり1000コピーの範囲を含む。反応性アッセイの検出限界(LOD)に関して、その濃度は、好ましくはアッセイのLODとLODの25倍の値の間、より好ましくはLOD〜10x LODである。より好ましくは、これは2x〜10x LODである。さらにより好ましくは、これは5x〜10x LODである。最も好ましくは、これは5xまたは10x LODである。   Furthermore, in the sense of the present invention, one or more control nucleic acids can function as a “qualitative internal control nucleic acid”. Qualitative detection of nucleic acids in a biological sample is important, for example, in recognizing an individual's infection. Thereby, one important requirement for assays for the detection of microbial infections is that false negative or false positive results almost inevitably result in significant consequences for the treatment of each patient, avoiding such results It is to be done. Thus, qualitative internal control nucleic acid is added to the detection mixture, particularly in PCR-based methods. Said control is particularly important to confirm the validity of the test results. In the case of a negative result for at least each target nucleic acid, the qualitative internal control reaction needs to be reactive in a given setting, i.e. a qualitative internal control must be detected, otherwise tested It is considered not to work. However, in a qualitative setting, the qualitative internal control need not necessarily be detected in the case of a positive result. For qualitative testing it is particularly important that the sensitivity of the reaction is ensured and therefore strictly controlled. As a result, the concentration of the qualitative internal control must be relatively low, for example in the case of slight inhibition, the test is invalidated because no qualitative internal control is detected. Qualitative internal controls need to be carefully adapted for each assay and its sensitivity. Preferably, the concentration range of the qualitative internal nucleic acid, ie the second control nucleic acid, comprises a range of 1 copy per reaction to 1000 copies per reaction. With respect to the limit of detection (LOD) of a reactive assay, the concentration is preferably between the LOD of the assay and a value 25 times the LOD, more preferably LOD to 10x LOD. More preferably, this is 2x to 10x LOD. Even more preferably, this is 5x to 10x LOD. Most preferably this is 5x or 10x LOD.

したがって、本発明の好ましい局面は、前記内部対照核酸の増幅産物の存在がが、1つ以上の前記標的核酸について増幅産物が非存在であっても反応混合物中で増幅が起こったことを示す上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the invention is that the presence of an amplification product of the internal control nucleic acid indicates that amplification has occurred in the reaction mixture even though no amplification product is present for one or more of the target nucleic acids. It is a method.

本発明は、異なるパラメーターおよび/または核酸の種類について同一の内部対照核酸配列を使用しながら、複数のパラメーターおよび/または核酸の種類についての同時アッセイの開発に特に有用である。そのため、本発明は、種々のレベルで対応する実験の全体の複雑さの低減に寄与する。例えば、1つの内部対照核酸の配列を設計し、それぞれの増幅混合物に添加することだけが必要であるので、多数の対照核酸配列を設計および合成するまたは購入する時間および費用が節約される。1つまたは複数のアッセイを合理化でき、取り扱いのエラーのリスクが低減される。また、より多くの異なる対照核酸配列が、同時に、同一条件下で実施される1つのアッセイまたは並行したアッセイで使用されると、それぞれの条件の調節がより複雑になり得る。さらに、複数の核酸に適した1つの対照を用いると、前記対照は、1つの供給源から、例えば前記異なる標的核酸を含む異なる容器へと分配され得る。本発明の範囲内で、1つの対照核酸配列は、定性的対照および定量的対照としても機能し得る。   The present invention is particularly useful for the development of simultaneous assays for multiple parameters and / or nucleic acid types, while using the same internal control nucleic acid sequence for different parameters and / or nucleic acid types. As such, the present invention contributes to reducing the overall complexity of corresponding experiments at various levels. For example, the time and expense of designing and synthesizing or purchasing a large number of control nucleic acid sequences is saved because only one internal control nucleic acid sequence needs to be designed and added to each amplification mixture. One or more assays can be streamlined and the risk of handling errors is reduced. Also, when more different control nucleic acid sequences are used simultaneously in one assay or parallel assay performed under the same conditions, the regulation of each condition can become more complex. Furthermore, using one control suitable for multiple nucleic acids, the control can be dispensed from one source, eg, into different containers containing the different target nucleic acids. Within the scope of the present invention, one control nucleic acid sequence can also function as a qualitative control and a quantitative control.

したがって、本発明の好ましい局面は、1つ以上の液体試料中に存在し得る少なくとも第1および第2の標的核酸を単離および同時増幅する方法であり、前記方法は、
a. 前記液体試料のそれぞれに内部対照核酸を添加する工程
b. 固体支持体物質と、前記1つ以上の液体試料を、1つ以上の容器中で、標的核酸を含む核酸および内部対照核酸が、固体支持体物質に固定化されるのに充分な時間および条件下で一緒に合わせる工程
c. 分離ステーションにおいて、液体試料中に存在する他の物質から固体支持体物質を単離する工程
d. 前記分離ステーションにおいて核酸を精製し、固体支持体物質を1回以上洗浄バッファで洗浄する工程
e. 精製された標的核酸および精製された内部対照核酸と、前記標的核酸のそれぞれおよび前記内部対照核酸についての少なくとも1つの異なる組のプライマーを含む1つ以上の増幅試薬を、少なくとも2つの反応容器中で接触させる工程、ここで少なくとも第1の反応容器は少なくとも前記第1の標的核酸を含み、少なくとも第2の反応容器は少なくとも前記第2の標的核酸を含み、第2の標的核酸は第1の反応容器には存在しない
f. 前記反応容器中で、前記精製された標的核酸および前記精製された内部対照核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記標的核酸の存在または非存在を示す増幅反応が起こるのに充分な時間および条件下でインキュベートする工程
g. 前記標的核酸の増幅産物により生成され、前記標的核酸の濃度に比例するシグナルを検出および測定する工程、ならびに前記内部対照核酸により生成されたシグナルを検出および測定する工程
の自動化工程を含み、工程d〜gにおける増幅および検出のための条件は、前記少なくとも第1および第2の精製された標的核酸および前記内部対照核酸について同じであり、前記内部対照核酸の配列は、前記少なくとも第1および第2の精製された標的核酸について同じである。 Accordingly, a preferred aspect of the present invention is a method of isolating and co-amplifying at least first and second target nucleic acids that may be present in one or more liquid samples, said method comprising:
a. adding an internal control nucleic acid to each of said liquid samples
b. A solid support material and the one or more liquid samples in one or more containers for a time sufficient for the nucleic acid containing the target nucleic acid and the internal control nucleic acid to be immobilized on the solid support material. And joining together under conditions
c. Isolating the solid support material from other materials present in the liquid sample at the separation station.
d. purifying the nucleic acid in the separation station and washing the solid support material one or more times with a washing buffer.
e. one or more amplification reagents comprising a purified target nucleic acid and a purified internal control nucleic acid and at least one different set of primers for each of said target nucleic acids and said internal control nucleic acid, at least two reaction vessels Contacting in which at least the first reaction vessel contains at least the first target nucleic acid, at least the second reaction vessel contains at least the second target nucleic acid, and the second target nucleic acid is the first Does not exist in any reaction vessel
f. In the reaction vessel, the purified target nucleic acid and the purified internal control nucleic acid and the one or more amplification reagents are sufficient to cause an amplification reaction indicating the presence or absence of the target nucleic acid. Incubating under various times and conditions
g. detecting and measuring a signal generated by the amplification product of the target nucleic acid and proportional to the concentration of the target nucleic acid, and automating the step of detecting and measuring the signal generated by the internal control nucleic acid, The conditions for amplification and detection in steps d to g are the same for the at least first and second purified target nucleic acids and the internal control nucleic acid, and the sequence of the internal control nucleic acid is the at least first and The same for the second purified target nucleic acid.

上述の方法のさらなる利点として、本発明に使用される対照は種々の核酸の増幅の対照となるために使用され得るので、起こり得るその後の実験において他の核酸についての特定の生物学的試料の試験は、異なる内部対照核酸の添加を伴う別の試料調製手順を含む必要がない。したがって、内部対照核酸を一度添加すると、同一試料中、同一条件下で他のパラメーターが試験され得る。   As a further advantage of the above-described method, the controls used in the present invention can be used to control the amplification of various nucleic acids, so that in certain subsequent experiments that may occur, The test need not include another sample preparation procedure with the addition of different internal control nucleic acids. Thus, once the internal control nucleic acid is added, other parameters can be tested in the same sample under the same conditions.

内部対照核酸は、競合的、非競合的または部分競合的であり得る。   The internal control nucleic acid can be competitive, non-competitive or partially competitive.

競合的内部対照核酸は、標的と本質的に同じプライマー結合部位を保有するので、同じプライマーに対して標的と競合する。この原則は、それぞれの標的核酸が同様の構造であるために、それぞれの標的核酸の良好な模倣を可能にし、1つまたは複数の標的核酸に関して増幅効率を低下させ得るので、より低い感度のアッセイをもたらす。   A competitive internal control nucleic acid competes with the target for the same primer because it possesses essentially the same primer binding site as the target. This principle allows for better mimicking of each target nucleic acid because each target nucleic acid is a similar structure and can reduce amplification efficiency for one or more target nucleic acids, thus lower sensitivity assays Bring.

非競合的内部対照核酸は、標的とは異なるプライマー結合部位を有するので、異なるプライマーに結合する。かかる設定の利点は、とりわけ、反応混合物中で異なる核酸の1つの増幅事象が何の競合効果も生じることなく互いに独立して起こり得るという事実を含む。したがって、競合設定の場合に起こり得るような、アッセイの検出限界に関する悪影響は生じない。   Non-competitive internal control nucleic acids bind to different primers because they have a different primer binding site than the target. The advantages of such a setting include, inter alia, the fact that one amplification event of different nucleic acids in a reaction mixture can occur independently of each other without any competing effects. Thus, there is no negative impact on the detection limit of the assay, as can occur in a competitive setting.

最後に、部分競合設定を使用した増幅において、それぞれの対照核酸および少なくとも1つの標的核酸が同じプライマーに対して競合し、少なくとも1つの他の標的核酸は異なるプライマーに結合する。   Finally, in amplification using a partial competition setting, each control nucleic acid and at least one target nucleic acid compete for the same primer, and at least one other target nucleic acid binds to a different primer.

上述の方法が、前記標的核酸のそれぞれおよび前記内部対照核酸について異なるプライマーの組を含むという事実は、該方法をかなり柔軟にする。この非競合設定において、標的特異的結合部位を、競合設定の場合と同じように対照核酸中に導入する必要はなく、上述の競合設定の欠点が回避される。非競合設定において、内部対照核酸は、それらのプライマーおよび/またはプローブと競合しないために、いずれの標的配列とも異なる配列を有する。好ましくは、内部対照核酸の配列は、液体試料中の他の核酸配列とは異なる。例として、液体試料がヒト由来である場合、内部対照核酸は、好ましくはヒトにおいても内在的に存在する配列を有さない。したがって、配列の相違は、ストリンジェントな条件下でそれぞれの1つまたは複数の内在性核酸にプライマーおよび/またはプローブが結合せずに、設定が競合的にならないように少なくとも充分に有意であるべきである。かかる干渉を回避するために、本発明で使用される内部対照核酸の配列は、好ましくは、液体試料の起源とは異なる供給源由来である。好ましくは、該配列は天然に存在するゲノム由来、好ましくは植物ゲノム、さらに好ましくはブドウゲノム由来である。非常に好ましい態様において、天然に存在するゲノム由来の核酸は混ぜ合わされる(scrambled)。当該技術分野で公知のように、「混ぜ合わせる(scrambling)」は、配列にある程度の塩基の変異を導入することを意味する。好ましくは、本発明に使用される内部対照核酸の配列は、それが由来する天然に存在する遺伝子に関して実質的に改変される。   The fact that the method described above includes different primer sets for each of the target nucleic acids and the internal control nucleic acid makes the method considerably more flexible. In this non-competitive setting, target-specific binding sites need not be introduced into the control nucleic acid as in the competitive setting, and the disadvantages of the competitive setting described above are avoided. In a non-competitive setting, the internal control nucleic acid has a sequence that differs from any target sequence in order not to compete with their primers and / or probes. Preferably, the sequence of the internal control nucleic acid is different from other nucleic acid sequences in the liquid sample. As an example, if the liquid sample is from a human, the internal control nucleic acid preferably does not have a sequence that is endogenously present in humans. Thus, the sequence differences should be at least sufficiently significant so that the primer and / or probe do not bind to each one or more endogenous nucleic acids under stringent conditions and the settings are not competitive. It is. In order to avoid such interference, the sequence of the internal control nucleic acid used in the present invention is preferably derived from a source different from that of the liquid sample. Preferably, the sequence is from a naturally occurring genome, preferably a plant genome, more preferably a grape genome. In a highly preferred embodiment, naturally occurring nucleic acids from the genome are scrambled. As is known in the art, “scrambling” means introducing some base mutation into the sequence. Preferably, the sequence of the internal control nucleic acid used in the present invention is substantially modified with respect to the naturally occurring gene from which it is derived.

本発明の文脈において、「配列」は、核酸の主要な構造、すなわちそれぞれの核酸が構成される単一の核酸塩基の特異的な配列である。用語「配列」は、RNAまたはDNAなどの特定の種類の核酸を指定しないが、両方および例えばPNAまたはその他などの他の種類の核酸に適用されることを理解される必要がある。核酸塩基が互いに対応する場合、特にウラシル(RNA中に存在)およびチミン(DNA中に存在)の場合において、これらの塩基は、関係のある技術分野で周知なようにRNAとDNAの配列間で同等とみなされ得る。   In the context of the present invention, a “sequence” is a specific sequence of single nucleobases in which the major structure of nucleic acids, ie, each nucleic acid is composed. The term “sequence” does not specify a particular type of nucleic acid, such as RNA or DNA, but it should be understood that it applies to both and other types of nucleic acids, such as PNA or others. In cases where the nucleobases correspond to each other, especially in the case of uracil (present in RNA) and thymine (present in DNA), these bases are between RNA and DNA sequences as is well known in the relevant art. Can be considered equivalent.

例えば、臨床的に関連のある核酸はしばしば、例えばB型肝炎ウイルス(HBV)、サイトメガロウイルス(CMV)およびその他等のDNAウイルスまたは例えばクラミジアトラコマチス(CT)、淋菌(NG)およびその他等の細菌由来であり得るDNAである。このような場合、標的核酸の性質を反映するためにDNAからなる内部対照核酸を使用することが有利であり得る。   For example, clinically relevant nucleic acids are often DNA viruses such as hepatitis B virus (HBV), cytomegalovirus (CMV) and others or bacteria such as Chlamydia trachomatis (CT), Neisseria gonorrhoeae (NG) and others DNA that can be derived from. In such cases, it may be advantageous to use an internal control nucleic acid consisting of DNA to reflect the nature of the target nucleic acid.

そのため、本発明の好ましい局面は、前記内部対照核酸がDNAである上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein the internal control nucleic acid is DNA.

一方、臨床診断に関連のある多数の核酸は、例えばヒト免疫不全ウイルス(HIV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、西ナイルウイルス(WNV)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、日本脳炎ウイルス(JEV)、セントルイス脳炎ウイルス(SLEV)およびその他などの例えば、RNAウイルス由来の核酸などのリボ核酸である。本発明は、かかる核酸に容易に適用され得る。この場合、標的核酸の性質を反映するために、RNAからなる内部対照核酸を使用することが有利であり得る。RNAおよびDNAの両方が上述の方法において分析される場合、内部対照核酸は、好ましくは多数の標的を含むアッセイの最も感度の高い標的を模倣し、RNA標的は通常、より厳密に対照を取る必要があるので、内部対照核酸はRNAであることが好ましい。   On the other hand, many nucleic acids related to clinical diagnosis include, for example, human immunodeficiency virus (HIV), hepatitis C virus (HCV), West Nile virus (WNV), human papilloma virus (HPV), Japanese encephalitis virus (JEV), Ribonucleic acid such as nucleic acid derived from RNA virus such as St. Louis encephalitis virus (SLEV) and others. The present invention can be readily applied to such nucleic acids. In this case, it may be advantageous to use an internal control nucleic acid consisting of RNA to reflect the nature of the target nucleic acid. When both RNA and DNA are analyzed in the method described above, the internal control nucleic acid preferably mimics the most sensitive target of an assay that contains a large number of targets, and the RNA target usually needs to be more closely controlled Thus, the internal control nucleic acid is preferably RNA.

したがって、本発明の好ましい局面は、前記内部対照核酸がRNAである上述の方法である。   Accordingly, a preferred aspect of the present invention is the above method, wherein said internal control nucleic acid is RNA.

RNAは、アルカリ性pH、リボヌクレアーゼなどの影響のためにDNAよりも分解し易いので、RNAから作製される内部対照核酸は、好ましくは外装(armored)粒子として提供される。特に外装RNAなどの外装粒子は、例えばEP910643に記載される。簡潔に、化学的に、または好ましくは例えば大腸菌などの例えば細菌により異種由来で生成され得るRNAは、少なくとも部分的に、ウイルス被覆タンパク質に包まれる。後者は、外部影響、特にリボヌクレアーゼに対してRNAに耐性を付与する。内部対照DNAも外装粒子として提供され得ることが理解されなければならない。外装RNAおよび外装DNAの両方が、本発明の文脈における内部対照核酸として有用である。好ましい態様において、RNA対照核酸は、大腸菌において、MS2被覆タンパク質により外装される。さらに好ましい態様において、DNA対照核酸はλファージGT11を使用して外装される。   Since RNA is more susceptible to degradation than DNA due to the effects of alkaline pH, ribonuclease, etc., internal control nucleic acids made from RNA are preferably provided as armored particles. In particular, outer particles such as outer RNA are described, for example, in EP910643. Briefly, RNA that can be produced chemically or preferably heterologously from, for example, a bacterium such as, for example, E. coli, is at least partially encapsulated in a viral coat protein. The latter confers resistance to RNA against external influences, particularly ribonucleases. It should be understood that the internal control DNA can also be provided as an exterior particle. Both outer RNA and outer DNA are useful as internal control nucleic acids in the context of the present invention. In a preferred embodiment, the RNA control nucleic acid is sheathed with MS2 coat protein in E. coli. In a further preferred embodiment, the DNA control nucleic acid is packaged using λ phage GT11.

そのため、本発明の好ましい局面は、前記内部対照核酸が外装核酸である上述の方法である。   Therefore, a preferred aspect of the present invention is the method described above, wherein the internal control nucleic acid is a packaged nucleic acid.

上述のアッセイの結果は質を落としたものであってもよく、例えば液体試料以外の供給源由来の核酸との交差汚染の場合においては偽陽性を含み得る。特に、先の実験の増幅物は、かかる望ましくない効果に寄与する。核酸増幅の交差汚染の影響を最小化するためのある特定の方法は、米国特許第5,035,996号に記載される。該方法は、増幅産物中へのdUTPなどの通常ないヌクレオチド塩基の導入、ならびに産物DNAがその後の増幅の鋳型として機能できないようにするための持ち越し産物の酵素および/または物理化学的処理への曝露を含む。かかる処理のための酵素は当該技術分野で公知である。例えば、ウラシル-N-グリコシラーゼまたはUNGとしても公知のウラシル-DNAグリコシラーゼは、ウラシルを含むPCR産物からウラシル残基を除去する。酵素処理は、汚染持ち越しPCR産物の分解をもたらし、その増幅反応を「無効化(sterilize)」するために機能する。   The results of the above assay may be of poor quality and may include false positives, for example in the case of cross-contamination with nucleic acids from sources other than liquid samples. In particular, the amplification from previous experiments contributes to such undesirable effects. One particular method for minimizing the effects of nucleic acid amplification cross-contamination is described in US Pat. No. 5,035,996. The method involves the introduction of unusual nucleotide bases such as dUTP into the amplification product and the exposure of carry-over products to enzymatic and / or physicochemical treatment to prevent the product DNA from functioning as a template for subsequent amplification. including. Enzymes for such treatment are known in the art. For example, uracil-DNA glycosylase, also known as uracil-N-glycosylase or UNG, removes uracil residues from PCR products containing uracil. Enzymatic treatment results in degradation of the contaminated carry-over PCR product and serves to “sterilize” the amplification reaction.

したがって、本発明の好ましい局面は、工程iと工程iiの間に、
・液体試料を、他の試料由来の交差汚染核酸の増幅由来の産物が酵素分解される条件下で、酵素により処理する工程；
・前記酵素を不活性化する工程
をさらに含む上述の方法である。 Accordingly, a preferred aspect of the present invention is between step i and step ii,
Treating the liquid sample with an enzyme under conditions in which products from amplification of cross-contaminating nucleic acids from other samples are enzymatically degraded;
-The above-described method further comprising the step of inactivating the enzyme.

好ましくは、該酵素はウラシル-N-グリコシラーゼである。   Preferably, the enzyme is uracil-N-glycosylase.

上述の方法において、全ての工程が自動化されることが好ましい。「自動化」は、方法の工程が、外的な制御もしくはヒトによる影響がほとんどまたは全くなく作動し得る装置または機械により実施されるのに適していることを意味する。該方法の調製工程のみは、人手で行う必要があり得、例えば保存容器は充填され、所定の場所に設置される必要があり、試料の選択はヒトによりなされる必要があり、当業者に公知のさらなる工程、例えば制御コンピューターの操作はヒトによりなされる必要がある。装置または機械は、例えば自動で液体を添加し得、試料を混合し得、または特定の温度でインキュベーション工程を実施し得る。典型的に、かかる機械または装置は、1つの工程群およびコマンド群が特定されるプログラムを実行するコンピューターによりロボット制御される。   In the method described above, it is preferable that all steps are automated. "Automation" means that the method steps are suitable to be performed by a device or machine that can operate with little or no external control or human influence. Only the preparation step of the method may need to be performed manually, for example, the storage container needs to be filled and placed in place, the sample selection needs to be made by a human, known to those skilled in the art Further steps, such as manipulation of the control computer, need to be done by humans. The device or machine can, for example, automatically add liquid, mix the sample, or perform the incubation step at a specific temperature. Typically, such a machine or device is robotically controlled by a computer that executes a program in which one process group and command group are specified.

本発明のさらなる局面は、液体試料中に存在し得る少なくとも2つの標的核酸を単離および同時に増幅するための分析システム(440)であり、前記分析システムは、以下のモジュール：
・固体支持体物質を含む分離ステーション(230)、前記分離ステーションは、液体試料中に含まれる標的核酸を分離および精製するように構築および配列される、
・少なくとも2つの反応容器を含む増幅ステーション(405)、前記反応容器は、増幅試薬、少なくとも第1の反応容器中の少なくとも第1の精製された標的核酸および少なくとも第2の反応容器中の少なくとも第2の精製された標的核酸、ならびに逆転写酵素活性を有するポリメラーゼを含み、該第2核酸は、第1の反応容器中には非存在であり、前記ポリメラーゼは、それぞれの野生型ポリメラーゼと比較して核酸伸長速度の向上および/または逆転写酵素活性の向上を付与する変異をさらに含む、
を含む。 A further aspect of the invention is an analytical system (440) for isolating and simultaneously amplifying at least two target nucleic acids that may be present in a liquid sample, said analytical system comprising the following modules:
A separation station (230) comprising a solid support material, said separation station being constructed and arranged to separate and purify a target nucleic acid contained in a liquid sample;
An amplification station (405) comprising at least two reaction vessels, said reaction vessel comprising an amplification reagent, at least a first purified target nucleic acid in at least a first reaction vessel and at least a first in at least a second reaction vessel; Two purified target nucleic acids, as well as a polymerase having reverse transcriptase activity, the second nucleic acid being absent in the first reaction vessel, said polymerase being compared to the respective wild type polymerase. Further comprising mutations that confer increased nucleic acid elongation rate and / or improved reverse transcriptase activity,
including.

「分析システム」は、所定の試料を分析する最終的な目的で互いに相互作用する装置などの構成物の配列である。   An “analysis system” is an array of components such as devices that interact with each other for the ultimate purpose of analyzing a given sample.

本発明の分析システム(440、図11)は、分析物を単離および/または精製するためのモジュール(401)を含むシステム(440)である。さらに、該システム(440)は、前記分析物を分析して、検出可能なシグナルを得るためのモジュール(403)をさらに含む。検出可能なシグナルは、同一モジュール(401、402、403)中で検出され得るか、または代替的に別々のモジュール中で検出され得る。用語「モジュール」は、本明細書で使用する場合、分析器(400)中の任意の空間的に画定された位置に関する。2つのモジュール(401、403)は、壁で分離され得るかまたは開放された関係にあり得る。いずれか1つのモジュール(401、402、403)は、自律的に制御され得るか、またはモジュール(401、402、403)の制御は、他のモジュールと共有され得る。好ましくは、全てのモジュールは、中枢的に制御される。モジュール(401、402、403)間の移送は手動であり得るが、好ましくは自動化される。したがって、自動化分析器(400)の多くの異なる態様が本発明に包含される。   The analysis system (440, FIG. 11) of the present invention is a system (440) that includes a module (401) for isolating and / or purifying an analyte. Further, the system (440) further includes a module (403) for analyzing the analyte to obtain a detectable signal. The detectable signal can be detected in the same module (401, 402, 403) or alternatively can be detected in separate modules. The term “module” as used herein relates to any spatially defined location in the analyzer (400). The two modules (401, 403) can be separated by a wall or in an open relationship. Any one module (401, 402, 403) can be controlled autonomously, or the control of the module (401, 402, 403) can be shared with other modules. Preferably all modules are centrally controlled. Transfer between modules (401, 402, 403) can be manual but is preferably automated. Accordingly, many different aspects of the automated analyzer (400) are encompassed by the present invention.

「分離ステーション」は上述される。   The “separation station” is described above.

「増幅ステーション」は、少なくとも2つの反応容器の内容物をインキュベートするための温度制御されたインキュベーターを含む。これはさらに、PCRなどの試料の分析のための反応が起こるチューブまたはプレートのような種々の反応容器を含む。かかる容器の外側境界または壁は、その中で起こる増幅反応に干渉しないように化学的に不活性である。取り扱いの簡易さのためおよび自動化を容易にするために、少なくとも2つの反応容器を一体化した配列中に組み合わせて、それらを一緒に操作し得ることが好ましい。   The “amplification station” includes a temperature controlled incubator for incubating the contents of at least two reaction vessels. This further includes various reaction vessels such as tubes or plates in which reactions for analysis of samples such as PCR take place. The outer boundary or wall of such a container is chemically inert so as not to interfere with the amplification reaction occurring therein. For ease of handling and to facilitate automation, it is preferred that at least two reaction vessels can be combined in an integrated array and operated together.

結果的に、本発明の好ましい局面は、少なくとも2つの反応容器が一体化した配列中で合わされた上述の分析システムである。   Consequently, a preferred aspect of the present invention is the above-described analytical system in which at least two reaction vessels are combined in an integrated array.

一体化した配列は、例えば、互いに可逆的もしくは不可逆的に取り付けられるかまたはラック中に配列されたバイアルまたはチューブであり得る。好ましくは、一体化した配列はマルチウェルプレートである。   An integrated arrangement can be, for example, vials or tubes that are reversibly or irreversibly attached to each other or arranged in a rack. Preferably, the integrated arrangement is a multiwell plate.

好ましくは、前記マルチウェルプレートは、保持ステーション中に保持される。より好ましい態様において、1つの操縦器は、マルチウェル容器を、保持ステーションからエアロック(460)へと移し、第2の操縦器は、前記マルチウェルプレートを前記エアロックから前記増幅ステーションに移し、両方の操縦器は、形態固定相互作用により前記マルチウェルプレートと相互作用する。   Preferably, the multiwell plate is held in a holding station. In a more preferred embodiment, one pilot moves the multiwell container from the holding station to the airlock (460), and a second pilot moves the multiwell plate from the airlock to the amplification station, Both pilots interact with the multi-well plate by a fixed-shape interaction.

好ましい態様において、分析システムは完全に自動化される。   In a preferred embodiment, the analysis system is fully automated.

一態様において、一体化した配列中で合わされた少なくとも2つの反応容器は、該システムのステーション間を移送される。   In one embodiment, at least two reaction vessels combined in an integrated array are transferred between stations of the system.

第2の態様において、精製された標的核酸は、前記分離ステーションから前記増幅ステーションへと移送される。好ましくは、ピペットチップが取り付けられたピペットを含むピペッターにより、精製された核酸を含む液体が移送される。   In a second embodiment, the purified target nucleic acid is transferred from the separation station to the amplification station. Preferably, the liquid containing the purified nucleic acid is transferred by a pipetter including a pipette to which a pipette tip is attached.

第3の態様において、精製された核酸は、前記分離ステーションから保持ステーション中に保持された一体化した配列中の反応容器へと移送される。好ましくは、一体化した配列中の前記反応容器は、次いで前記保持ステーションから前記増幅ステーションへと移送される。   In a third embodiment, the purified nucleic acid is transferred from the separation station to a reaction vessel in an integrated array held in a holding station. Preferably, the reaction vessels in an integrated arrangement are then transferred from the holding station to the amplification station.

本発明の分析システムは、好ましくはさらに、ピペッティングユニットを含む。前記ピペッティングユニットは、少なくとも1つのピペット、好ましくは多数のピペットを含む。好ましい態様において、前記多数のピペットは、1つ以上の一体化した配列中で合わされ、その中で、ピペットは、好ましくは個々に操作され得る。本発明の文脈において使用されるピペットは、好ましくは上述のピペットチップを含むピペットである。別の好ましい態様において、ピペットは、ピペッティングニードルである。   The analysis system of the present invention preferably further includes a pipetting unit. The pipetting unit comprises at least one pipette, preferably a number of pipettes. In a preferred embodiment, the multiple pipettes are combined in one or more integrated arrays, in which the pipettes can preferably be manipulated individually. The pipette used in the context of the present invention is preferably a pipette comprising a pipette tip as described above. In another preferred embodiment, the pipette is a pipetting needle.

代替的に、分離ステーション中で試料調製に使用され、精製された標的核酸を含む液体を含む反応容器または反応容器の配列は、分離ステーションから増幅ステーションに移送され得る。   Alternatively, a reaction vessel or array of reaction vessels used for sample preparation in a separation station and containing a liquid containing purified target nucleic acid can be transferred from the separation station to the amplification station.

この目的のために、本発明の分析システムは、好ましくは、移送ユニットをさらに含み、前記移送ユニットは、好ましくはロボットデバイスを含み、前記デバイスは、好ましくは操縦器を含む。   For this purpose, the analysis system of the present invention preferably further comprises a transfer unit, which preferably comprises a robotic device, said device preferably comprising a pilot.

本発明の方法の文脈中の上述の理由のために、以下は本発明のさらに好ましい局面である：
・少なくとも1つの反応容器がRNA標的核酸およびDNA標的核酸を含む上述の分析システム(440)。
・少なくとも1つの反応容器がRNA標的核酸を含み、少なくとも1つの他の反応容器がDNA標的核酸を含む上述の分析システム(440)。 For the reasons described above in the context of the method of the present invention, the following are further preferred aspects of the present invention:
The analytical system (440) as described above, wherein at least one reaction vessel comprises an RNA target nucleic acid and a DNA target nucleic acid.
The analysis system (440) as described above, wherein at least one reaction vessel contains an RNA target nucleic acid and at least one other reaction vessel contains a DNA target nucleic acid.

好ましくは、上述の分析システム(440)は：
・分析物により誘起されたシグナルを検出するための検出モジュール(403)
・シーラー(410)
・試薬および/または使い捨て品のための保存モジュール(1008)
・システムの構成物を制御するための制御ユニット(1006)
からなる群より選択される1つ以上の要素をさらに含む。 Preferably, the analysis system (440) described above:
Detection module (403) for detecting the signal induced by the analyte
・ Sealer (410)
Storage module for reagents and / or disposables (1008)
.Control unit for controlling system components (1006)
One or more elements selected from the group consisting of:

「検出モジュール」(403)は、例えば増幅手順の結果または効果を検出するための光学検出ユニットであり得る。光学検出ユニットは、光源、例えばキセノンランプ、ミラー、レンズ、光学フィルター、光を誘導し、フィルターするための光ファイバー、1つ以上の参照チャネル、またはCCDカメラもしくは異なるカメラなどの光学部品(optics)を含み得る。   The “detection module” (403) can be, for example, an optical detection unit for detecting the result or effect of an amplification procedure. The optical detection unit is a light source such as a xenon lamp, mirror, lens, optical filter, optical fiber to guide and filter the light, one or more reference channels, or opticals such as a CCD camera or a different camera. May be included.

「シーラー」(410)は、本発明の分析システムと関連して使用される任意の容器を密封するために構築および配列される。かかるシーラーは、例えばチューブを適切なキャップで密封し得るか、マルチウェルプレートをホイルもしくは他の適切な密封物質で密封し得る。   A “sealer” (410) is constructed and arranged to seal any container used in connection with the analytical system of the present invention. Such sealers can, for example, seal the tube with a suitable cap, or seal the multiwell plate with foil or other suitable sealing material.

「保存モジュール」(1008)は、液体試料の分析に重要な化学的または生物学的反応を引き起こすために必要な試薬を保存する。これは、本発明の方法に有用なさらなる構成物、例えばピペットチップあるいは分離ステーションおよび/または増幅ステーション中で反応容器として使用される容器などの使い捨て品も含み得る。   A “storage module” (1008) stores the reagents necessary to cause a chemical or biological reaction important to the analysis of a liquid sample. This may also include additional components useful in the methods of the invention, such as disposable items such as pipette tips or containers used as reaction vessels in separation and / or amplification stations.

好ましくは、本発明の分析システムはさらに、システム構成物を制御するための制御ユニットを含む。   Preferably, the analysis system of the present invention further includes a control unit for controlling the system components.

かかる「制御ユニット」(1006)は、前記分析システムの異なる構成物が正確にかつ正確なタイミングで作動し、相互作用する、例えば協調した様式でピペットなどの構成物を移動および操作することを確実にするためのソフトウェアを含み得る。該制御ユニットは、リアルタイム適用が意図されたマルチタスクオペレーティングシステムである、リアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)を作動させるプロセッサも含み得る。言い換えると、該システムプロセッサは、リアルタイムの強制、すなわちシステム負荷に関係なく事象からシステム応答への作動期限を管理し得る。これは、該システム中の異なるユニットが所定の指示に従って正確に作動および応答することをリアルタイムで制御する。   Such a “control unit” (1006) ensures that the different components of the analysis system operate and interact with accurate and accurate timing, such as moving and manipulating components such as pipettes in a coordinated manner. Software may be included. The control unit may also include a processor that operates a real-time operating system (RTOS), which is a multitasking operating system intended for real-time applications. In other words, the system processor can manage real-time enforcement, that is, the operational deadline from event to system response regardless of system load. This controls in real time that different units in the system operate and respond accurately according to predetermined instructions.

好ましい態様において、本発明は、
a. 液体試料(1010)を含む直線配列の第1のレセプタクル(1001)、液体試料(1011)を保持するためのnxm配列のレセプタクル(103)を含む処理プレート(101)、直線配列中に少なくとも2つのピペッティングユニット(702)を含む第1のピペッティングデバイス(700)、およびax(nxm)配列中にピペットチップ(3、4)を含むチップラック(70)を含む第1の位置、ここで前記ピペッティングユニット(702)は、ピペットチップ(3、4)に連結される；
b. 前記処理プレート(101)のためのホルダー(201、128)、マルチウェルプレートのためのホルダー(330)、前記チップラック(70)のためのホルダー(470)および第2のピペッティングデバイス(35)を含む第2の位置、前記第2のピペッティングデバイス(35)は、ピペットチップ(3、4)を連結するためのnxm配列中のピペッティングユニット(702)を含む
を含む、分析物を処理するための分析システム(440)に関する(図12)。本明細書で使用する場合、用語「ホルダー」は、ラックまたは処理プレートを受け得る任意の配列に関する。 In a preferred embodiment, the present invention provides:
a linear array of first receptacles (1001) containing a liquid sample (1010), a treatment plate (101) containing an nxm array of receptacles (103) for holding a liquid sample (1011), at least in the linear array A first position including a first pipetting device (700) containing two pipetting units (702) and a tip rack (70) containing pipette tips (3, 4) in an ax (nxm) array, here The pipetting unit (702) is connected to a pipette tip (3, 4);
b. Holders (201, 128) for the processing plate (101), holders (330) for multiwell plates, holders (470) for the tip rack (70) and a second pipetting device ( The second pipetting device (35) comprises a pipetting unit (702) in an nxm array for connecting a pipette tip (3, 4). Relates to an analysis system (440) for processing (FIG. 12). As used herein, the term “holder” relates to any arrangement that can receive a rack or processing plate.

本発明の分析システム(440)の利点は、本発明の方法について上述されたとおりである。   The advantages of the analysis system (440) of the present invention are as described above for the method of the present invention.

好ましくは、第1のピペッティングデバイス(700)の前記ピペッティングユニット(702)の位置は可変的である。前記第1のピペッティングデバイス(700)の好ましい態様は、本明細書に後述される。   Preferably, the position of the pipetting unit (702) of the first pipetting device (700) is variable. Preferred embodiments of the first pipetting device (700) are described later in this specification.

一態様において、チップラック(70)は、ax(nxm)配列中にピペットチップ(3、4)を含む。好ましくは、ピペットチップの第1の型(4)および第2の型(3)は、チップラック(70)に含まれる。この態様において、第1の型のピペットチップ(4)は、nxm配列中に配列され、第2の型のピペットチップ(3)は、nxm配列中に配列される。この文脈において、「n」は横列の数を示し、mは縦列の数を示し、ここで、nは、好ましくは6であり、mは、好ましくは8である。より好ましくは、第1の型のピペットチップ(4)は、第2の型のピペットチップ(3)とは異なる容積を有し、最も好ましくは、第1の型のピペットチップ(4)の容積は、500ulより大きく、第2の型のピペットチップ(3)の容積は、500ulより小さい。この態様においてはa=2である。しかしながら、2種類より多くの型のピペットチップ、従ってa>2の本発明の態様も本発明に含まれる。   In one embodiment, the tip rack (70) includes pipette tips (3, 4) in an ax (nxm) array. Preferably, the first mold (4) and the second mold (3) of pipette tips are included in the tip rack (70). In this embodiment, the first type pipette tips (4) are arranged in an nxm array and the second type pipette tips (3) are arranged in an nxm array. In this context, “n” indicates the number of rows and m indicates the number of columns, where n is preferably 6 and m is preferably 8. More preferably, the first type pipette tip (4) has a different volume than the second type pipette tip (3), most preferably the volume of the first type pipette tip (4). Is larger than 500ul and the volume of the second type pipette tip (3) is smaller than 500ul. In this embodiment, a = 2. However, more than two types of pipette tips, and thus embodiments of the invention with a> 2, are also included in the invention.

一局面において、本発明の分析システム(440)は、前記処理プレート(101)の個々の位置に対して試料の種類および個々の試験を指定するための制御ユニット(1006)を含む。好ましくは、前記位置は別々のセル(401、402)である。   In one aspect, the analysis system (440) of the present invention includes a control unit (1006) for assigning sample types and individual tests to individual positions of the processing plate (101). Preferably, the location is a separate cell (401, 402).

本発明の一局面において、該システムはさらに、前記処理プレート(101)および前記ラック(70)を、第1(402)および第2(401)の位置の間で移送するための移送システム(480)を含む。前記移送システム(480)の好ましい態様は、コンベアーのベルト、またはより好ましくは1つ以上の操縦器である。   In one aspect of the invention, the system further includes a transfer system (480) for transferring the processing plate (101) and the rack (70) between first (402) and second (401) positions. )including. A preferred embodiment of the transfer system (480) is a conveyor belt, or more preferably one or more pilots.

さらに、好ましくは前記第2のピペッティングデバイス(35)の前記ピペットユニットは、第1の位置(402)で使用されたピペットチップ(3、4)に連結される。   Furthermore, preferably the pipette unit of the second pipetting device (35) is connected to the pipette tip (3, 4) used in the first position (402).

本発明のシステム(440)の好ましい態様は、さらに、前記分析物と、検出可能なシグナルを得るために必要な試薬をインキュベートするための温度制御されたインキュベーターを含む第3のステーション(403)を含む。このシステムのさらに好ましい態様は、本明細書に後述される。   A preferred embodiment of the system (440) of the present invention further comprises a third station (403) comprising a temperature controlled incubator for incubating the analyte and the reagents necessary to obtain a detectable signal. Including. Further preferred aspects of this system are described later herein.

試料および試験をnxm配列に割り当てるより適切な制御は、前記第1の位置(402)中に含まれる第1のプロセッサ(1004)および前記第2の位置(401)中に含まれる第2のプロセッサ(1005)により達成され、前記第1のプロセッサ(1004)には、試料の種類および個々の試験を処理プレート(101)の容器(103)のnxm配列中の特定の位置に割り当てるための指示が前記制御ユニット(1006)により移送され、前記第2のプロセッサ(1005)には、試料の種類および個々の試験を処理プレートの容器(103)のnxm配列中の特定の位置に割り当てるための指示が前記制御ユニット(1006)により移送される。   A more appropriate control to assign samples and tests to the nxm array is the first processor (1004) included in the first position (402) and the second processor included in the second position (401) And the first processor (1004) is instructed to assign the sample type and individual test to a specific position in the nxm array of containers (103) of the processing plate (101). Transferred by the control unit (1006), the second processor (1005) has instructions for assigning sample types and individual tests to specific positions in the nxm array of containers (103) of the processing plate It is transferred by the control unit (1006).

好ましくは、前記システムはさらに、前記第1の位置に配置される第1のプロセッサおよび前記第2の位置に配置される第2のプロセッサを含む。   Preferably, the system further includes a first processor located at the first location and a second processor located at the second location.

より好ましくは、前記第1のプロセッサ(1004)は前記第1のピペッティングデバイス(700)を制御し、前記第2のプロセッサ(1005)は前記第2のピペッティングデバイス(35)を制御する。   More preferably, the first processor (1004) controls the first pipetting device (700), and the second processor (1005) controls the second pipetting device (35).

本発明の分析システムの態様の全ての他の好ましい態様および特定の説明は、本発明の方法について述べられたものである。   All other preferred embodiments and specific descriptions of the analytical system aspects of the present invention are those for the method of the present invention.

実施例
以下の実施例には、本発明が実行され得る態様を記載する。これらの実施例は限定されず、本発明の精神を逸脱することなく改変され得ることが当業者には明らかである。 Examples The following examples describe the manner in which the present invention may be practiced. It will be apparent to those skilled in the art that these examples are not limiting and can be modified without departing from the spirit of the invention.

実施例1
この実施例には、単一の一般的な内部対照核酸を使用した、少なくとも第1および第2の標的核酸を単離および同時増幅するための方法が記載される。 Example 1
This example describes a method for isolating and co-amplifying at least a first and second target nucleic acid using a single common internal control nucleic acid.

簡潔に、示される態様において、リアルタイムPCRは、細菌(クラミジアトラコマチス、CT)、ならびにDNAウイルス(HBV)およびRNAウイルス(HIV)を含む数種の異なる標的のパネルに対して同時にかつ同一の条件下で行われる。全ての試料は、同じ実験、すなわち同一のディープウェルプレート(試料調製について)またはマルチウェルプレート(増幅および検出について)のそれぞれで処理され、分析された。   Briefly, in the embodiment shown, real-time PCR is performed simultaneously and under the same conditions for bacteria (Chlamydia trachomatis, CT) and a panel of several different targets including DNA virus (HBV) and RNA virus (HIV). Done in All samples were processed and analyzed in the same experiment, each in the same deep well plate (for sample preparation) or multiwell plate (for amplification and detection).

以下の試料を調製して、続いて分析した：   The following samples were prepared and subsequently analyzed:

Figure 0006348202
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適切な標準または他の種類の標的が当業者には利用可能である。   Appropriate standards or other types of targets are available to those skilled in the art.

以下の表に列挙する装置は、それぞれの製造業者の指示書に従って使用した：   The equipment listed in the table below was used according to the manufacturer's instructions:

Figure 0006348202
Figure 0006348202

試料調製のために、希釈液として以下の試薬を使用した：   The following reagents were used as diluents for sample preparation:

Figure 0006348202
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以下の希釈物は、予め調製して一晩保存した(血漿希釈物は-60〜-90℃、PreservCyt希釈物は2〜8℃)：   The following dilutions were prepared in advance and stored overnight (-60 to -90 ° C for plasma dilutions and 2 to 8 ° C for PreservCyt dilutions):

Figure 0006348202
Figure 0006348202

各それぞれの試料(500ul)および各それぞれの検体希釈物(350ul)を、手動でディープウェルプレートにピペットで移し、それぞれの試料は、三重の分析のために3つの異なるウェルに添加した。HIVまたはHBV試料を含むそれぞれのウェルに、50ulの内部対照核酸を手動で添加した。定性的HIVアッセイのために、定性対照として働くRNAを添加した(100外装粒子/試料)。定量的HIVアッセイのために、定量標準として働くRNAを添加した(500外装粒子/試料)。定量的HBVアッセイのために、定量標準として働くDNAを添加した(1E4コピー/試料)。前記対照核酸の配列は、全ての場合で同一であり、配列番号:45〜48の群から選択した。   Each respective sample (500 ul) and each respective analyte dilution (350 ul) was manually pipetted into a deep well plate and each sample was added to 3 different wells for triplicate analysis. 50ul of internal control nucleic acid was added manually to each well containing HIV or HBV samples. For qualitative HIV assays, RNA was added that served as a qualitative control (100 outer particles / sample). For quantitative HIV assays, RNA was added (500 outer particles / sample) that served as a quantitative standard. For quantitative HBV assay, DNA was added (1E4 copies / sample) that served as a quantitative standard. The sequence of the control nucleic acid was identical in all cases and was selected from the group of SEQ ID NOs: 45-48.

それぞれの対照核酸は以下のバッファ中に保存した：   Each control nucleic acid was stored in the following buffer:

Figure 0006348202
Figure 0006348202

試料調製は、図1に示す模式図によるワークフローに従い、以下の試薬を使用して、Hamilton Star(Hamilton, Bonaduz, CH)上で行なった：   Sample preparation was performed on Hamilton Star (Hamilton, Bonaduz, CH) using the following reagents following the workflow according to the schematic diagram shown in FIG.

Figure 0006348202
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最終工程後、Hamilton Star装置のプロセスヘッドにより増幅試薬を含むそれぞれのマスターミックス(Mmx)を、それぞれのウェルに添加し、単離された核酸を含む液体とMmxを混合し、それぞれの得られた混合物を、増幅を実施したマイクロウェルプレートの対応するウェルに移した。   After the final step, each master mix (Mmx) containing amplification reagent was added to each well by the process head of the Hamilton Star apparatus, and the liquid containing the isolated nucleic acid and Mmx were mixed to obtain each. The mixture was transferred to the corresponding well of the microwell plate where the amplification was performed.

以下のマスターミックス(それぞれ2種類の試薬R1およびR2からなる)を使用した：   The following master mix (each consisting of two reagents R1 and R2) was used:

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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増幅および検出のために、マイクロウェルプレートを自動プレートシーラー(上記参照)で密封して、プレートをLightCycler 480(上記参照)に移した。   For amplification and detection, the microwell plate was sealed with an automatic plate sealer (see above) and the plate was transferred to a LightCycler 480 (see above).

以下のPCRプロフィールを使用した：   The following PCR profiles were used:

Figure 0006348202
Figure 0006348202

Figure 0006348202
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プレPCRプログラムは、RNA鋳型の逆転写のための55、60および65℃での最初の変性およびインキュベーションを含む。3種類の温度でインキュベートすることは、低い温度でわずかにミスマッチした標的配列(生物の遺伝的バリアントなど)が転写され、高い温度でRNA二次構造の形成が抑制され、より効果的な転写がもたらされるという有利な効果を合わせる。   The pre-PCR program includes initial denaturation and incubation at 55, 60 and 65 ° C. for reverse transcription of RNA templates. Incubating at three different temperatures transcribes slightly mismatched target sequences (such as genetic variants of the organism) at low temperatures and suppresses RNA secondary structure formation at higher temperatures, resulting in more effective transcription. Combine the beneficial effects of being brought about.

PCRサイクルを2つの測定に分け、両方の測定は、ワンステップ設定が適用される(アニーリングと伸長が合わされる)。55℃での最初の5サイクルにより、わずかにミスマッチした標的配列を予め増幅することにより包括性(inclusivity)の増加が可能になり、第2の測定の45サイクルで、58℃のアニーリング/伸長温度を使用することにより特異性の増加がもたらされる。   The PCR cycle is divided into two measurements, and both measurements are applied with a one-step setting (annealing and extension combined). The first 5 cycles at 55 ° C allow increased inclusivity by pre-amplifying slightly mismatched target sequences, and an annealing / extension temperature of 58 ° C in 45 cycles of the second measurement. Using this results in increased specificity.

上述のマイクロウェルプレートに含まれる全ての試料に対してこのプロフィールを使用して、図2に示されるように全ての試料で増幅および検出を達成した。これは、増幅前の試料調製も成功裡に行われたことを示す。   Using this profile for all samples contained in the microwell plate described above, amplification and detection were achieved for all samples as shown in FIG. This indicates that sample preparation prior to amplification was also successful.

定性的および定量的HIV内部対照ならびに定量的HBV内部対照についての結果は、明確さの目的で図2において別々に示される。対照も全ての場合で成功裡に増幅されたことが見られ得る。定量的設定におけるHIVおよびHBV標的の量は、定量標準として働く内部対照核酸との比較により計算した。   The results for qualitative and quantitative HIV internal controls and quantitative HBV internal controls are shown separately in FIG. 2 for purposes of clarity. It can be seen that the controls were also successfully amplified in all cases. The amount of HIV and HBV target in a quantitative setting was calculated by comparison with an internal control nucleic acid that served as a quantitative standard.

実施例2
上述の一般的な増幅プロセスは、同一条件下であるが、別々の実験において種々の異なる標的核酸に対して行われた。それぞれの核酸の単離は、実施例1に記載されるように行なった。 Example 2
The general amplification process described above was performed on a variety of different target nucleic acids under the same conditions but in separate experiments. Isolation of each nucleic acid was performed as described in Example 1.

それぞれの一般的な内部対照核酸は、配列番号:45〜49から選択され、RNA標的について外装RNAおよびDNA標的についてλパッケージ化DNAであった。定性的RNAアッセイのために1試料あたり300粒子を添加し、定量的RNAアッセイのために3000および全DNAアッセイについて500を添加した。   Each common internal control nucleic acid was selected from SEQ ID NOs: 45-49 and was a packaged RNA for the RNA target and lambda packaged DNA for the DNA target. 300 particles per sample were added for the qualitative RNA assay, 3000 for the quantitative RNA assay and 500 for the total DNA assay.

全ての標的に対して以下のPCRプロフィールを使用した：   The following PCR profiles were used for all targets:

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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詳細に、以下の実験を行った：
1. HBV、HCVおよびHIVの定性的マルチプレックス分析
a. マスターミックス In detail, the following experiment was conducted:
1. Qualitative multiplex analysis of HBV, HCV and HIV
a. Master mix

Figure 0006348202
Figure 0006348202

Figure 0006348202
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分析感度/LOD
それぞれの検出されたウイルスについて(HIV-1グループM、HIV-1グループO、HIV-2、HBVおよびHCV)、EDTA血漿について予想されるLODおよびその周囲で、いくつかの濃度/レベル。1つのウイルスおよび1つの濃度あたり1パネルを、1つの濃度あたり少なくとも20回の妥当な反復実験で試験した。プロビット解析によりLODを決定した(表1〜5参照)。 Analysis sensitivity / LOD
For each detected virus (HIV-1 group M, HIV-1 group O, HIV-2, HBV and HCV), several concentrations / levels at and around the expected LOD for EDTA plasma. One virus and one panel per concentration were tested in at least 20 reasonable replicates per concentration. LOD was determined by probit analysis (see Tables 1-5).

HIV

Figure 0006348202
HIV
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HIV-1グループMについてのWHO標準の力価をIU/mLに変換した。

Figure 0006348202
The titer of the WHO standard for HIV-1 group M was converted to IU / mL.
Figure 0006348202

従って、IU/mLのHIV-1グループM LODは、
プロビット解析によるLOD(95%ヒット率)： 6.77IU/mL
プロビット解析によるLODについての95%信頼区間： 4.75〜15.4IU/mL Therefore, IU / mL HIV-1 Group M LOD is
LOD (95% hit rate) by probit analysis: 6.77 IU / mL
95% confidence interval for LOD by probit analysis: 4.75 to 15.4 IU / mL

Figure 0006348202
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HIV-1グループOについての一次標準の力価を、CBER HIV-1グループOパネルに対して再指定した；計算因子は0.586である。   The primary standard titer for HIV-1 group O has been reassigned to the CBER HIV-1 group O panel; the calculation factor is 0.586.

従って、HIV-1グループO LODは、
プロビット解析によるLOD(95%ヒット率)： 8.8cp/mL
プロビット解析によるLODについての95%信頼区間： 6.4〜18.5cp/mL Therefore, HIV-1 Group O LOD is
LOD (95% hit rate) by probit analysis: 8.8cp / mL
95% confidence interval for LOD by probit analysis: 6.4 to 18.5cp / mL

Figure 0006348202
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HIV-2についての一次標準の力価をCBER HIV-2パネルに対して再指定した；計算因子は26.7である。   The primary standard titer for HIV-2 has been reassigned to the CBER HIV-2 panel; the calculation factor is 26.7.

従って、HIV-2 LODは、
プロビット解析によるLOD(95%ヒット率)： 34.44cp/mL
プロビット解析によるLODについての95%信頼区間： 21.89〜83.04cp/mL Therefore, HIV-2 LOD is
LOD (95% hit rate) by probit analysis: 34.44cp / mL
95% confidence interval for LOD by probit analysis: 21.89 to 83.04 cp / mL

HBV

Figure 0006348202
HBV
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HCV

Figure 0006348202
HCV
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2. WNVの定性的分析
マスターミックス 2. WNV qualitative analysis master mix

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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分析感度/LOD
ウイルス(WNV、SLEVおよびJEV)について、予想されるLODおよびその周辺でいくつかの濃度/レベルを含むそれぞれの標準の連続希釈として独立パネルを調製した。1つのウイルスおよび1つの濃度あたり1つのパネルを、1つの濃度あたり少なくとも20回の妥当な反復実験により試験した。プロビット解析によりLODを決定した。 Analysis sensitivity / LOD
For viruses (WNV, SLEV and JEV), independent panels were prepared as serial dilutions of each standard containing several concentrations / levels around and expected LOD. One virus and one panel per concentration were tested with at least 20 valid replicates per concentration. LOD was determined by probit analysis.

Figure 0006348202
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3. HBVの定量的分析
マスターミックス 3. HBV quantitative analysis master mix

Figure 0006348202
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分析感度/LOD
HBV二次標準(遺伝子型Aを示す)を有する4つの希釈パネル、すなわち2つは、200μLおよび500μLの試料インプット容積についてHBV陰性血清中のもの、ならびに2つは、200μLおよび500μLの試料インプット容積についてHBV陰性EDTA血漿中のものを調製した。それぞれのパネルは、予想されるLODおよびその周辺で7個の濃度レベルを含んだ。1マトリックス当たりの1つのパネルは、1つの濃度レベルあたり≧21回の反復実験で試験した。少なくとも20回の反復実験が妥当である必要があった。95%ヒット率でのプロビット解析および≧95%ヒット率分析によりLODを決定した。 Analysis sensitivity / LOD
Four dilution panels with HBV secondary standards (indicating genotype A), two in HBV negative serum for 200 μL and 500 μL sample input volume, and two sample input volumes of 200 μL and 500 μL Were prepared in HBV negative EDTA plasma. Each panel contained 7 concentration levels at and around the expected LOD. One panel per matrix was tested in ≧ 21 replicates per concentration level. At least 20 replicates needed to be valid. LOD was determined by probit analysis with 95% hit rate and ≧ 95% hit rate analysis.

Figure 0006348202
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LOD概要：
EDTA血漿：95%ヒット率でのプロビット解析により、EDTA血漿に関して200μL試料インプット容積につい8.2IU/mLのLODおよび500μL試料インプット容積について2.3IU/mLのLODが生じた。 LOD overview:
Probit analysis with EDTA plasma: 95% hit rate resulted in an LOD of 8.2 IU / mL for a 200 μL sample input volume and 2.3 IU / mL for a 500 μL sample input volume for EDTA plasma.

これらの濃度についての95%信頼区間範囲は、200μL試料インプット容積について4.8〜26.0IU/mLおよび500μL試料インプット容積について1.6〜4.2IU/mLであった。   The 95% confidence interval ranges for these concentrations were 4.8-26.0 IU / mL for 200 μL sample input volume and 1.6-4.2 IU / mL for 500 μL sample input volume.

血清：95%ヒット率でのプロビット解析により、血清に関して、200μL試料インプット容積について9.02IU/mLおよび500μL試料インプット容積について4.1IU/mLのLODが生じた。 Serum: Probit analysis with a 95% hit rate resulted in a LOD of 9.02 IU / mL for the 200 μL sample input volume and 4.1 IU / mL for the 500 μL sample input volume for the serum.

これらの濃度についての95%信頼区間範囲は、200μL試料インプット容積について6.2〜19.0IU/mLおよび500μL試料インプット容積について2.4〜10.0IU/mLであった。   The 95% confidence interval ranges for these concentrations were 6.2-19.0 IU / mL for 200 μL sample input volume and 2.4-10.0 IU / mL for 500 μL sample input volume.

直線性
1つのEDTA血漿パネルおよび1つの血清パネルをHBV遺伝子型A(RMD Research Pleasantonにより提供、線状化プラスミド、pHBV-PC_ADW2)を使用して調製した。アッセイの予想されるダイナミックレンジ(4 - 2E+09IU/mL)の決定のために、12個の濃度レベルでそれぞれのパネルを分析した。全ての濃度レベル/パネルメンバー(PM)を21回の反復実験で試験した。 Linearity
One EDTA plasma panel and one serum panel were prepared using HBV genotype A (provided by RMD Research Pleasanton, linearized plasmid, pHBV-PC_ADW2). Each panel was analyzed at 12 concentration levels for determination of the expected dynamic range of the assay (4-2 -E + 09 IU / mL). All concentration levels / panel members (PM) were tested in 21 replicates.

この試験は、500μLの試料インプット容積で行なった。濃度レベルは以下のように選択した：予想される定量の下限(LLOQ)未満で1つのレベル、予想されるLLOQで1つ、予想されるLLOQより上で1つ、中間レベルでいくつかの濃度、予想される定量の上限(ULOQ)、および予想されるULOQより上で1つ。
PM12 - 2.0E+09IU/mL - 予想されるULOQより上
PM11 - 1.0E+09IU/mL - 予想されるULOQ
PM10 - 1.0E+08IU/mL - 予想されるULOQ未満
PM9 - 1.0E+07IU/mL - 中間濃度レベル
PM8 - 1.0E+06IU/mL - 中間濃度レベル
PM7 - 1.0E+05IU/mL - 中間濃度レベル
PM6 - 1.0E+04IU/mL - 中間濃度レベル
PM5 - 1.0E+03IU/mL - 中間濃度レベル
PM6a - 2.0E+02IU/mL - 中間濃度レベル(PM6を2.0E+02IU/mLまで希釈、血清パネルの力価指定に使用)
PM4 - 1.0E+02IU/mL - 中間濃度レベル(これも血漿パネルの力価指定に使用)
PM3 - 5.0E+01IU/mL - 予想されるLLOQより上
PM2 - 1.0E+01IU/mL - 予想されるLLOQ
PM1 - 4.0E+00IU/mL 予想されるLLOQ未満 This test was performed with a sample input volume of 500 μL. Concentration levels were selected as follows: one level below the expected lower limit of quantification (LLOQ), one at the expected LLOQ, one above the expected LLOQ, several concentrations at the intermediate level The expected upper limit of quantification (ULOQ), and one above the expected ULOQ.
PM12-2.0E + 09IU / mL-above expected ULOQ
PM11-1.0E + 09IU / mL-Expected ULOQ
PM10-1.0E + 08IU / mL-Less than expected ULOQ
PM9-1.0E + 07IU / mL-Intermediate concentration level
PM8-1.0E + 06IU / mL-Intermediate concentration level
PM7-1.0E + 05IU / mL-Intermediate concentration level
PM6-1.0E + 04IU / mL-Intermediate concentration level
PM5-1.0E + 03IU / mL-intermediate concentration level
PM6a-2.0E + 02IU / mL-intermediate concentration level (PM6 diluted to 2.0E + 02IU / mL, used to specify titer on serum panel)
PM4-1.0E + 02IU / mL-Intermediate concentration level (also used to specify the titer of plasma panels)
PM3-5.0E + 01IU / mL-above expected LLOQ
PM2-1.0E + 01IU / mL-Expected LLOQ
PM1-4.0E + 00IU / mL Less than expected LLOQ

直線性パネルの全ての妥当な試料について、観測されたHBV DNA力価をlog10力価に変換し、濃度レベル当たりの平均log10力価を計算した。   For all reasonable samples of the linearity panel, the observed HBV DNA titer was converted to log10 titer and the average log10 titer per concentration level was calculated.

Figure 0006348202
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この結果のグラフ表示を図13に示す。   A graphical representation of the results is shown in FIG.

Figure 0006348202
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この結果のグラフ表示を図14に示す。   A graphical representation of the results is shown in FIG.

直線性概要：
平均log10観測力価のlog10偏差がlog10名目力価の±0.3内にある濃度範囲として画定される直線範囲はEDTA血漿について3.5E+00IU/mL〜1.7E+09IU/mLおよび血清について3.3E+00IU/mL〜1.7E+09IU/mLと決定された。定量の下限はEDTA血漿および血清について4.0E+00IU/mLであることが見出された。 Linearity overview:
The linear range defined as the concentration range where the log10 deviation of the mean log10 observed titer is within ± 0.3 of the log10 nominal titer is 3.5E + 00 IU / mL to 1.7E + 09 IU / mL for EDTA plasma and 3.3E + for serum It was determined from 00 IU / mL to 1.7E + 09 IU / mL. The lower limit of quantification was found to be 4.0E + 00 IU / mL for EDTA plasma and serum.

4. HCVの定量的分析
マスターミックス 4. HCV quantitative analysis master mix

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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分析感度/LOD
200μLおよび500μLの試料インプット容積を使用して、HCV陰性EDTA血漿および血清中にRoche HCV二次標準を有する希釈パネルを調製した。それぞれの濃度レベルは21回の反復実験で試験した。少なくとも≧20回の反復実験が妥当である必要がある。95%ヒット率でのプロビット解析および≧95%ヒット率解析によりLODを決定した。 Analysis sensitivity / LOD
Dilution panels with Roche HCV secondary standards in HCV negative EDTA plasma and serum were prepared using 200 μL and 500 μL sample input volumes. Each concentration level was tested in 21 replicates. At least ≧ 20 replicates should be valid. LOD was determined by probit analysis with 95% hit rate and ≧ 95% hit rate analysis.

Figure 0006348202
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LOD概要：
1. 95%ヒット率でのプロビット解析により、EDTA血漿に関して、200μLの試料処理インプット容積について17.4IU/mLおよび500μL試料処理インプット容積について9.0IU/mLのLODが生じた。これらの濃度についての95%信頼区間は、200μL試料処理インプット容積について12.1〜34.3IU/mLおよび500μL試料処理インプット容積について5.5〜25.4IU/mLである。 LOD overview:
1. Probit analysis with 95% hit rate resulted in a LOD of 17.4 IU / mL for 200 μL sample treatment input volume and 9.0 IU / mL for 500 μL sample treatment input volume for EDTA plasma. The 95% confidence intervals for these concentrations are 12.1-34.3 IU / mL for a 200 μL sample treatment input volume and 5.5-25.4 IU / mL for a 500 μL sample treatment input volume.

2. 95%ヒット率でのプロビット解析の値は、血清に対して、200μL試料処理インプット容積について20.2IU/mLおよび500μL試料処理インプット容積について8.2IU/mLである。これらの濃度についての95%信頼区間は、200μL試料処理インプット容積について14.0〜39.3IU/mLおよび500μL試料処理インプット容積について5.8〜15.0IU/mLである。 2. Probit analysis values at 95% hit rate are 20.2 IU / mL for 200 μL sample treatment input volume and 8.2 IU / mL for 500 μL sample treatment input volume for serum. The 95% confidence intervals for these concentrations are 14.0-39.3 IU / mL for 200 μL sample treatment input volume and 5.8-15.0 IU / mL for 500 μL sample treatment input volume.

直線性
HCV WHO標準に対して追跡可能(traceable)なHCV aRNAのEDTA血漿パネルの1つの調製物および血清パネルの1つの調製物を分析した。連続希釈により直線性パネルを調製し、10個の異なる濃度で分析した。500μL試料処理インプット容積で試験を行った。濃度は以下のように選択した：予想される定量の下限(LLoQ)未満で1つのレベル、LLoQで1つ、LLOQより上で1つ、中間レベルでいくつかの濃度、予想される定量の上限(ULoQ)でいくつかの濃度およびULoQまたはそれより上で1つ。全ての濃度について、21回の反復実験を試験した。 Linearity
One preparation of the EDTA plasma panel and one preparation of the serum panel of HCV aRNA traceable to the HCV WHO standard were analyzed. Linearity panels were prepared by serial dilution and analyzed at 10 different concentrations. The test was performed with a 500 μL sample treatment input volume. Concentrations were selected as follows: one level below the lower limit of expected quantitation (LLoQ), one at LLoQ, one above LLOQ, several concentrations at intermediate level, upper limit of expected quantitation (ULoQ) at several concentrations and one at or above ULoQ. 21 replicates were tested for all concentrations.

PM1 - 2.0E+08IU/mL - 予想されるULoQより上
PM2 - 1.0E+08IU/mL - 予想されるULoQ
PM3 - 1.0E+07IU/mL - 予想されるULoQ未満
PM4 - 1.0E+06IU/mL - 中間濃度レベル
PM5 1.0E+05IU/mL - 中間濃度レベル
PM6 - 1.0E+04IU/mL - 力価指定のための中間濃度レベル
PM7 - 1.0E+03IU/mL - 中間濃度レベル
PM8 - 1.0E+02IU/mL - 予想されるLLoQより上
PM9 - 1.0E+01IU/mL - 予想されるLLoQ
PM10 - 8.0E+00IU/mL - 予想されるLLoQ未満 PM1-2.0E + 08IU / mL-above expected ULoQ
PM2-1.0E + 08IU / mL-Expected ULoQ
PM3-1.0E + 07IU / mL-Less than expected ULoQ
PM4-1.0E + 06IU / mL-Intermediate concentration level
PM5 1.0E + 05IU / mL-intermediate concentration level
PM6-1.0E + 04IU / mL-Intermediate concentration level for titer designation
PM7-1.0E + 03IU / mL-Intermediate concentration level
PM8-1.0E + 02IU / mL-above the expected LLoQ
PM9-1.0E + 01IU / mL-Expected LLoQ
PM10-8.0E + 00IU / mL-Less than expected LLoQ

Figure 0006348202
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この結果のグラフ表示を図15に示す。   A graphical representation of the results is shown in FIG.

Figure 0006348202
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この結果のグラフ表示を図16に示す。   A graphical representation of the results is shown in FIG.

直線性概要：
平均log10観測力価のlog10偏差がlog10名目力価の±0.3以内である濃度範囲として画定した直線範囲はEDTA血漿について4.87E+00IU/mL〜1.22E+08IU/mLおよび血清について3.90E+00IU/mL〜9.92E+07IU/mLと決定された。 Linearity overview:
The linear range defined as the concentration range where the log10 deviation of the mean log10 observed titer is within ± 0.3 of the log10 nominal titer is 4.87E + 00IU / mL to 1.22E + 08IU / mL for EDTA plasma and 3.90E + 00IU for serum / mL to 9.92E + 07 IU / mL.

5. HIVの定量的分析
マスターミックス 5. HIV quantitative analysis master mix

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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分析感度/LOD
200μLおよび500μLの試料インプット容積についてHIV-1陰性EDTA血漿中にHIV-1M二次標準を有する希釈パネルを調製した。それぞれの濃度レベルは21回の反復実験で試験した。少なくとも≧20回の反復実験が妥当である必要がある。95%ヒット率でのプロビット解析および≧95%ヒット率解析によりLODを決定した。 Analysis sensitivity / LOD
Dilution panels were prepared with HIV-1M secondary standards in HIV-1 negative EDTA plasma for sample input volumes of 200 μL and 500 μL. Each concentration level was tested in 21 replicates. At least ≧ 20 replicates should be valid. LOD was determined by probit analysis with 95% hit rate and ≧ 95% hit rate analysis.

Figure 0006348202
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Figure 0006348202
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LOD概要
1. 95%ヒット率でのプロビット解析により、200μLインプット容積について41.8cp/mLおよび500μLインプット容積について18.9cp/mLのLODが生じた。 LOD overview
1. Probit analysis with 95% hit rate resulted in a LOD of 41.8 cp / mL for 200 μL input volume and 18.9 cp / mL for 500 μL input volume.

2. これらの濃度についての95%信頼区間範囲は、200μLインプット容積について30.9〜74.9cp/mLおよび500μLインプット容積について14.9〜29.4cp/mLであった。 2. The 95% confidence interval ranges for these concentrations were 30.9-74.9 cp / mL for 200 μL input volume and 14.9-29.4 cp / mL for 500 μL input volume.

直線性
直線性/ダイナミックレンジ/正確性試験に使用された試料は、HIV-1細胞培養上清物質、HIV-1グループMサブタイプBの希釈パネルからなった。 Linearity Samples used for linearity / dynamic range / accuracy testing consisted of a dilution panel of HIV-1 cell culture supernatant material, HIV-1 group M subtype B.

連続希釈により直線性パネルを調製した。このパネルを10個の濃度レベルで分析した。   Linearity panels were prepared by serial dilution. This panel was analyzed at 10 concentration levels.

濃度は以下のように選択した：予想される定量の下限(LLoQ)未満で1つのレベル、LLoQで1つ、LLoQより上で1つ、中間レベルでいくつかの濃度、予想される定量の上限(ULoQ)でいくつかの濃度およびULoQより上で1つ。全ての濃度について、21回の反復実験を試験した。この直線性試験は、500μLインプット容積で行った：   Concentrations were selected as follows: one level below the lower limit of expected quantitation (LLoQ), one at LLoQ, one above LLoQ, several concentrations at intermediate levels, upper limit of expected quantitation (ULoQ) at several concentrations and one above ULoQ. 21 replicates were tested for all concentrations. This linearity test was performed with a 500 μL input volume:

PM1 - 2.0E+07cp/mL - 予想されるULoQより上
PM2 - 1.0E+07cp/mL - 予想されるULoQ
PM3 - 1.0E+06cp/mL - 予想されるULoQ未満
PM4 - 1.0E+05cp/mL - 中間濃度レベル
PM5 3.0E+04cp/mL - 力価指定のための中間濃度レベル
PM6 - 1.0E+04cp/mL - 中間濃度レベル
PM7 - 1.0E+03cp/mL - 中間濃度レベル
PM8 - 1.0E+02cp/mL - 中間濃度レベル
PM9 - 5.0E+01cp/mL - 予想されるLLoQより上
PM10 - 2.0E+01cp/mL - 予想されるLLoQ
PM11 - 1.5E+01cp/mL - 予想されるLLoQ未満 PM1-2.0E + 07cp / mL-above expected ULoQ
PM2-1.0E + 07cp / mL-Expected ULoQ
PM3-1.0E + 06cp / mL-Less than expected ULoQ
PM4-1.0E + 05cp / mL-Intermediate concentration level
PM5 3.0E + 04cp / mL-Intermediate concentration level for titer designation
PM6-1.0E + 04cp / mL-Intermediate concentration level
PM7-1.0E + 03cp / mL-Intermediate concentration level
PM8-1.0E + 02cp / mL-Intermediate concentration level
PM9-5.0E + 01cp / mL-above expected LLoQ
PM10-2.0E + 01cp / mL-Expected LLoQ
PM11-1.5E + 01cp / mL-Less than expected LLoQ

Figure 0006348202
Figure 0006348202

この結果のグラフ表示を図17に示す。   A graph display of the result is shown in FIG.

直線性概要
平均log10観測力価のlog10偏差がlog10名目力価の±0.3以内にある濃度範囲として画定した直線範囲は、1.5E+01cp/mL〜2.0E+07cp/mLと決定された。 Linearity Summary The linear range defined as the concentration range in which the log10 deviation of the average log10 observed titer is within ± 0.3 of the log10 nominal titer was determined as 1.5E + 01 cp / mL to 2.0E + 07 cp / mL.

本発明の態様として、以下のものが挙げられる。
［１］複数の異なる種類の液体試料から少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離するための方法であって、前記方法が、
a. 固体支持体物質と、前記複数の異なる種類の液体試料を、液体試料の数に対応する数の容器中で、標的核酸を含む核酸が固体支持体物質に固定化されるのに充分な時間および条件下で一緒に合わせる工程、
b. 分離ステーションにおいて、液体試料中に存在する他の物質から固体支持体物質を単離する工程、
c. 分離ステーションにおいて、固体支持体物質から液体試料を分離し、固体支持体物質を洗浄バッファで1回以上洗浄することにより、核酸を精製する工程
の自動化工程を含み、物理的条件および前記時間が、前記複数の異なる種類の液体試料のメンバーについて同じである、方法。
［２］工程aが、複数の異なる液体試料中に潜在的に存在する細胞および/またはウイルスカプシドを溶解することにより、核酸の細胞環境および/またはウイルス環境から核酸を放出することをさらに含む、［１］記載の方法。
［３］工程aが、複数の異なる液体試料への溶解バッファの添加をさらに含む、［２］記載の方法。
［４］前記溶解バッファが、前記複数の異なる種類の液体試料のメンバーについて同じである、［３］記載の方法。
［５］前記溶解バッファが、
・カオトロピック剤
・バッファ物質
・アルコール
・還元剤
の群から選択される1つ以上の成分を含む、［４］記載の方法。
［６］前記溶解バッファが酸性pHを有する、［３］〜［５］いずれか記載の方法。
［７］前記複数の異なる液体試料の少なくとも1つの液体試料が、他の液体試料とは異なる容積を有する、前記いずれか記載の方法。
［８］容器が同じ一体化した配列中で合わされる、前記いずれか記載の方法。
［９］第1の標的核酸がRNAを含み、第2の標的核酸がDNAを含む、前記いずれか記載の方法。
［１０］第1の標的核酸および第2の標的核酸が異なる生物由来である、前記いずれか記載の方法。
［１１］工程aが50℃までの温度で実施される、前記いずれか記載の方法。
［１２］前記方法が、工程cの後に、以下：
d. 固体支持体物質から溶出バッファにより核酸を溶出する工程
をさらに含む、前記いずれか記載の方法。
［１３］工程dが、70℃〜90℃の温度で実施される、［１２］記載の方法。
［１４］前記方法が、工程cの後または工程dの後に、以下：
e. 精製された核酸および任意に前記固体支持体物質を、複数の反応容器に移す工程
f. 標的核酸を増幅する工程
をさらに含む、前記いずれか記載の方法。
［１５］工程fが、以下：
i. 精製された核酸と、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼを含む1つ以上の増幅試薬を、少なくとも2つの反応容器中で接触させる工程、ここで少なくとも第1の反応容器は少なくとも前記第1の標的核酸を含み、少なくとも第2の反応容器は少なくとも前記第2の標的核酸を含み、第2の標的核酸は第1の反応容器中には存在しない；
ii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記逆転写酵素活性を有するポリメラーゼによるRNAの転写が起こるのに適した時間および条件下でインキュベートする工程；
iii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記第1および第2の標的核酸の存在または非存在を示す増幅反応が起こるのに充分な時間および条件下でインキュベートする工程
を含み、工程i〜iiiにおける転写および増幅の条件が、少なくとも第1および第2の標的核酸について同じである、［１４］記載の方法。
［１６］前記固体支持体が核酸結合粒子を含む、前記いずれか記載の方法。 The following are mentioned as an aspect of this invention.
[1] A method for simultaneously isolating at least first and second target nucleic acids from a plurality of different types of liquid samples, the method comprising:
a. The solid support material and the plurality of different types of liquid samples in a number of containers corresponding to the number of liquid samples are sufficient to immobilize the nucleic acid containing the target nucleic acid on the solid support material. Combining together under time and conditions,
b. isolating the solid support material from other materials present in the liquid sample at the separation station;
c. in a separation station, including separating the liquid sample from the solid support material and washing the solid support material one or more times with a wash buffer to purify the nucleic acid, including physical conditions and said time Is the same for members of the plurality of different types of liquid samples.
[2] Step a further comprises releasing the nucleic acid from the cellular and / or viral environment of the nucleic acid by lysing cells and / or viral capsids potentially present in the plurality of different liquid samples. [1] The method according to the above.
[3] The method according to [2], wherein step a further comprises adding a lysis buffer to a plurality of different liquid samples.
[4] The method according to [3], wherein the lysis buffer is the same for the members of the plurality of different types of liquid samples.
[5] The lysis buffer comprises
The method according to [4], comprising one or more components selected from the group consisting of chaotropic agents, buffer substances, alcohols, and reducing agents.
[6] The method according to any one of [3] to [5], wherein the lysis buffer has an acidic pH.
[7] The method according to any one of the above, wherein at least one liquid sample of the plurality of different liquid samples has a volume different from that of the other liquid samples.
[8] The method according to any of the foregoing, wherein the containers are combined in the same integrated array.
[9] The method according to any one of the above, wherein the first target nucleic acid contains RNA and the second target nucleic acid contains DNA.
[10] The method according to any one of the above, wherein the first target nucleic acid and the second target nucleic acid are derived from different organisms.
[11] The method according to any one of the above, wherein step a is performed at a temperature up to 50 ° C.
[12] After the method c, the method is as follows:
d. The method of any of the foregoing, further comprising the step of eluting the nucleic acid from the solid support material with an elution buffer.
[13] The method according to [12], wherein step d is performed at a temperature of 70 ° C to 90 ° C.
[14] After the step c or the step d, the method is as follows:
e. transferring the purified nucleic acid and optionally the solid support material to a plurality of reaction vessels;
f. The method according to any one of the above, further comprising the step of amplifying the target nucleic acid.
[15] Step f is as follows:
i. contacting the purified nucleic acid with one or more amplification reagents comprising a polymerase having reverse transcriptase activity in at least two reaction vessels, wherein at least a first reaction vessel is at least said first Comprising a target nucleic acid, at least a second reaction vessel comprising at least the second target nucleic acid, wherein the second target nucleic acid is not present in the first reaction vessel;
ii. Incubating the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents in the reaction vessel for a time and under conditions suitable for transcription of RNA by a polymerase having the reverse transcriptase activity. ;
iii. in the reaction vessel, the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents for a time sufficient for an amplification reaction to indicate the presence or absence of the first and second target nucleic acids; and Incubating under conditions, the method according to [14], wherein the transcription and amplification conditions in steps i to iii are the same for at least the first and second target nucleic acids.
[16] The method according to any one of the above, wherein the solid support comprises nucleic acid binding particles.

Claims (7)

複数の異なる種類の液体試料から、細菌、DNAウイルスおよびRNAウイルスから選択される少なくとも第1および第2の標的核酸を同時に単離しかつそれらの存在、非存在および／または量を決定するための方法であって、前記方法が、
a. 5.5〜6.5のpHを有しかつカオトロピック剤、バッファ物質、アルコールおよび還元剤を含む同一の溶解バッファを、前記複数の異なる種類の液体試料の構成メンバーに添加し、それにより複数の異なる種類の液体試料中に潜在的に存在する細胞および/またはウイルスカプシドを溶解することにより、核酸の細胞環境および/またはウイルス環境から核酸を放出し、かつ磁性粒子と前記複数の異なる種類の液体試料を、液体試料の数に対応する数の容器中で、標的核酸を含む核酸が磁性粒子に固定化されるのに充分な時間および条件下で一緒に合わせる工程、
b. １つ以上の磁石を含む分離ステーションにおいて、液体試料中に存在する他の物質から磁性粒子を単離する工程、
c. 分離ステーションにおいて、磁性粒子から液体試料を分離し、磁性粒子を洗浄バッファで1回以上洗浄することにより、核酸を精製する工程、ここで前記洗浄は、ピペットを使用して洗浄バッファおよび磁性粒子を含む懸濁液を1回以上吸引し分配することにより行われる、
d. 磁性粒子から溶出バッファにより核酸を溶出する工程、
e. 精製された核酸および任意に前記磁性粒子を、複数の反応容器に移す工程、ならびに
f. 標的核酸を増幅する工程
の自動化工程を含み、物理的条件および前記時間が、前記複数の異なる種類の液体試料の構成メンバーについて同じであり、第1および第2の標的核酸が細菌の核酸である、方法。 Method for simultaneously isolating at least first and second target nucleic acids selected from bacteria, DNA viruses and RNA viruses from a plurality of different types of liquid samples and determining their presence, absence and / or amount Wherein the method comprises
a. The same lysis buffer having a pH of 5.5 to 6.5 and comprising a chaotropic agent, a buffer substance, an alcohol and a reducing agent is added to the constituent members of the plurality of different types of liquid samples, thereby a plurality of different types The nucleic acid is released from the cellular and / or viral environment of the nucleic acid by lysing cells and / or virus capsids that are potentially present in the liquid sample, and the magnetic particles and the plurality of different types of liquid samples are Combining together in a number of containers corresponding to the number of liquid samples for a time and under conditions sufficient for the nucleic acid containing the target nucleic acid to be immobilized on the magnetic particles;
b. isolating magnetic particles from other substances present in the liquid sample in a separation station comprising one or more magnets;
c. purifying the nucleic acid by separating the liquid sample from the magnetic particles at the separation station and washing the magnetic particles one or more times with a washing buffer, wherein the washing is carried out using a pipette with the washing buffer and the magnetic particles. Performed by aspirating and dispensing the suspension containing the particles one or more times,
d. eluting nucleic acid from the magnetic particles with an elution buffer;
e. transferring the purified nucleic acid and optionally the magnetic particles to a plurality of reaction vessels; and
f. automating the step of amplifying the target nucleic acid, wherein the physical conditions and the time are the same for the constituent members of the plurality of different types of liquid samples, and the first and second target nucleic acids are bacterial nucleic acids Is that way. 容器が同じ一体化した配列中で合わされる、請求項１記載の方法。   The method of claim 1, wherein the containers are combined in the same integrated array. 第1の標的核酸がRNAを含み、第2の標的核酸がDNAを含む、請求項１または２記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the first target nucleic acid comprises RNA and the second target nucleic acid comprises DNA. 第1の標的核酸および第2の標的核酸が異なる生物由来である、請求項１〜３いずれか記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first target nucleic acid and the second target nucleic acid are derived from different organisms. 工程aが50℃までの温度で実施される、請求項１〜４いずれか記載の方法。   The method according to claim 1, wherein step a is performed at a temperature up to 50 ° C. 工程dが、70℃〜90℃の温度で実施される、請求項１記載の方法。   The method of claim 1, wherein step d is performed at a temperature of 70C to 90C. 工程fが、以下：
i. 精製された核酸と、逆転写酵素活性を有するポリメラーゼを含む1つ以上の増幅試薬を、少なくとも2つの反応容器中で接触させる工程、ここで少なくとも第1の反応容器は少なくとも前記第1の標的核酸を含み、少なくとも第2の反応容器は少なくとも前記第2の標的核酸を含み、第2の標的核酸は第1の反応容器中には存在しない；
ii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記逆転写酵素活性を有するポリメラーゼによるRNAの逆転写が起こるのに適した時間および条件下でインキュベートする工程；
iii. 前記反応容器中で、前記精製された核酸と、前記1つ以上の増幅試薬を、前記第1および第2の標的核酸の存在または非存在を示す増幅反応が起こるのに充分な時間および条件下でインキュベートする工程
を含み、工程i〜iiiにおける逆転写および増幅の条件が、少なくとも第1および第2の標的核酸について同じである、請求項１記載の方法。
Step f is as follows:
i. contacting the purified nucleic acid with one or more amplification reagents comprising a polymerase having reverse transcriptase activity in at least two reaction vessels, wherein at least a first reaction vessel is at least said first Comprising a target nucleic acid, at least a second reaction vessel comprising at least the second target nucleic acid, wherein the second target nucleic acid is not present in the first reaction vessel;
ii. Incubating the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents in the reaction vessel for a time and under conditions suitable for reverse transcription of RNA by a polymerase having the reverse transcriptase activity Process;
iii. in the reaction vessel, the purified nucleic acid and the one or more amplification reagents for a time sufficient for an amplification reaction to indicate the presence or absence of the first and second target nucleic acids; and The method of claim 1, comprising incubating under conditions, wherein the conditions for reverse transcription and amplification in steps i-iii are the same for at least the first and second target nucleic acids.
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