JP6378924B2 - 核酸分析装置および核酸分析方法 - Google Patents
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Description
電位差を生み出す電極は、ナノポア式分析装置の必須構成要素である。
核酸試料を温調する温調部と、ナノメートルサイズの細孔と1対の電極を有し、電気泳動により細孔を通過した核酸試料を検出するナノポア検出部と、温調部からナノポア検出部へ核酸試料を搬送する搬送部とを有し、
温調部により増幅した核酸試料が細孔を通過した回数をカウントし、核酸試料の濃度を測定することを特徴とする。
(PCR増幅液量/最大チャンバ内の増幅液量)×X = 2n
本式によれば、PCR増幅液量50uL、最大チャンバ内の増幅液量5uLで、Xを30コピーと設定した場合は、n=8.23であり10サイクル以下のサイクル数で増幅液中の1コピーが定量的に検出可能となる。また、1コピーを定性的に検出できれば良い場合はXはポワソン分布から5コピーと設定でき、この場合はn=5.645で検出可能である。これにより、従来40サイクル以上を必要としていたリアルタイムPCR測定と比較して測定時間を短縮できる。更にサイクル数を最小限に抑えることで、過剰な増幅を抑えて後述するナノポア検出時間を短縮できる。
202 ベース
203 膜
204 第1のチャンバ
205 第2のチャンバ
206 第2の電極
207 第1の電極
208 第3の電極
209 区画形成部材
210 基板
Claims (7)
- 核酸試料を温調する温調部と、ナノメートルサイズの細孔を有する基板と1対の電極を有し、電気泳動により細孔を通過した核酸試料を検出するナノポア検出部と、温調部からナノポア検出部へ核酸試料を搬送する搬送部とを有し、
温調部により増幅した核酸試料が細孔を通過した回数をカウントし、核酸試料の濃度を測定する核酸分析装置において、
ナノポア検出部は、チャンバと、前記基板上の一方の領域側に設けられた区画形成部材と、を備え、
前記1対の電極は、チャンバ内に前記基板により仕切られた一方の領域に設けられた第1の電極と他方の領域に設けられた第2の電極から成り、前記区画形成部材上には第3の電極が備えられており、
前記基板には前記細孔が設けられており、前記区画形成部材は前記細孔を囲って設けられており、前記チャンバ内の領域に電圧を印加することによって、前記細孔に核酸試料を通過させて核酸試料の分析を行う、ナノポア検出部とを有し、
前記区画形成部材は、細孔の上部にチャンバ内の領域よりも小さい区画を形成し、
第1の電極の電位は、第2の電極の電位より低くかつ第3の電極の電位より高くなるように、第1、第2及び第3の電極に電圧を印加することにより、前記小さい区画に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析装置。 - 請求項1の核酸分析装置において、
所定の時間内に核酸試料が細孔を通過しない場合、第3の電極の電圧をオフにし、
細孔の上部のチャンバ内に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析装置。 - 核酸試料を温調する温調部と、ナノメートルサイズの細孔を有する基板と1対の電極を有し、電気泳動により細孔を通過した核酸試料を検出するナノポア検出部と、温調部からナノポア検出部へ核酸試料を搬送する搬送部とを有し、
温調部により増幅した核酸試料が細孔を通過した回数をカウントし、核酸試料の濃度を測定し、
ナノポア検出部は、チャンバと、前記基板上の一方の領域側に設けられた区画形成部材と、区画形成部材上に当該区画形成部材よりも大きな区画を形成する別の区画形成部材とを備え、
前記1対の電極は、チャンバ内に前記基板により仕切られた一方の領域に設けられた第1の電極と他方の領域に設けられた第2の電極から成り、前記区画形成部材上には第3の電極が備えられており、別の区画形成部材上に第4の電極が備えられており、
前記基板には前記細孔が設けられており、前記区画形成部材は前記細孔を囲って設けられており、前記チャンバ内の領域に電圧を印加することによって、前記細孔に核酸試料を通過させて核酸試料の分析を行う、ナノポア検出部とを有し、
前記区画形成部材は、細孔の上部にチャンバ内の領域よりも小さい区画を形成し、
第4の電極の電位は、第2の電極の電位より低くかつ第3の電極の電位より高くなるように、第4、第2及び第3の電極に電圧を印加することにより、前記小さい区画に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析装置。 - 請求項3の核酸分析装置において、
所定の時間内に核酸試料が細孔を通過しない場合、第3の電極の電圧をオフにし、
第1の電極の電位は、第2の電極の電位より低くかつ第4の電極の電位より高くなるように、第1、第2及び第4の電極に電圧を印加することにより、前記小さい区画よりも大きな前記別の区画部材により形成された区画に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする。 - 請求項4の核酸分析装置において、
さらに、所定の時間内に核酸試料が細孔を通過しない場合、第4の電極の電圧をオフにし、
細孔の上部のチャンバ内に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析装置。 - 核酸試料を温調する温調部と、ナノメートルサイズの細孔を有する基板と1対の電極を有し、電気泳動により細孔を通過した核酸試料を検出するナノポア検出部と、温調部からナノポア検出部へ核酸試料を搬送する搬送部とを有し、
温調部により増幅した核酸試料が細孔を通過した回数をカウントし、核酸試料の濃度を測定する核酸分析装置を用いた核酸分析方法において、
ナノポア検出部は、チャンバと、前記基板上の一方の領域側に設けられた区画形成部材と、を備え、
前記1対の電極は、チャンバ内に前記基板により仕切られた一方の領域に設けられた第1の電極と他方の領域に設けられた第2の電極から成り、前記区画形成部材上には第3の電極が備えられており、
前記基板には前記細孔が設けられており、前記区画形成部材は前記細孔を囲って設けられており、前記チャンバ内の領域に電圧を印加することによって、前記細孔に核酸試料を通過させて核酸試料の分析を行う、ナノポア検出部とを有し、
前記区画形成部材は、細孔の上部にチャンバ内の領域よりも小さい区画を形成し、
第1の電極の電位は、第2の電極の電位より低くかつ第3の電極の電位より高くなるように、第1、第2及び第3の電極に電圧を印加することにより、前記小さい区画に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析方法。 - 請求項6の核酸分析方法において、
所定の時間内に核酸試料が細孔を通過しない場合、第3の電極の電圧をオフにし、
細孔の上部のチャンバ内に存在する負に帯電した核酸試料を前記細孔に通過させることを特徴とする核酸分析方法。
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