WO2005024424A1 - Gene examining device and examining method using same - Google Patents

Abstract

An gene examining device using a computer comprises a stage (4) supporting a DNA microarray, a temperature control unit (9, 51, 53) for controlling the temperature of the DNA microarray, a CCD camera (5) for capturing an optical signal from the DNA microarray, a fluid transport unit (41) for feeding/extracting fluid into/from the DNA microarray, a storage unit where an application for operating the device is stored, a control unit (10a) for controlling the entire device according to the stored application, a display unit (16) for displaying information, an input unit (15) for enabling the user to enter information. The device is controlled by an application so that various parameters about measurement can be freely changed by the user.

Description

明 細 書  Specification

遺伝子検査装置およびそれを用いた検出方法 Genetic test apparatus and detection method using the same

技術分野 Technical field

本発明は、 遺伝子の発現レベルおよび突然変異の有無を検 出する装置、 並びにそれを用いた検出方法に関する。  The present invention relates to an apparatus for detecting the expression level of a gene and the presence or absence of a mutation, and a detection method using the same.

背景技術 Background art

近年、 遺伝子解析技術が進み、 ヒ 卜を含む多く の生物にお ける遺伝子配列が明らかにされてきた。 また、 解析された遺 伝子産物と疾病の因果関係も少しずつ解明されてきた。 現在 用いられている遺伝子検査方法は、 生体試料から核酸を抽出 する工程、 P C R 、 N A S B A法などと呼ばれる核酸増幅方 法を用いて検査対象となるターゲッ 卜遺伝子を増幅する工程、 核酸を放射性同位元素や蛍光分子等によって標識する工程、 標識されたターゲッ 卜遺伝子の塩基配列またはその濃度を測 定する工程から構成されている。 最近は、 蛍光標識された核 酸を複数のキヤ ピラ リーを用いることで高速に多数のサンプ ルを処理できるキヤ ピラ リ ー電気泳動装置が数多く用いられ ている。 これによ り 、 従来の電気泳動装置などを用いた方法 に比べて三分の 1 から四分の 1 程度の時間で行えるよう にな つた。 更に近年になって同時に複数の遺伝子を検査するため の D N Aチップを用いた検査方法が開発された。 D N Aチッ プは、 ガラス基板の表面に多数の c D N Aプローブを固定化 するものや、 半導体製造過程を応用してシリ コ ン上の微小な 領域に合成した多数のオリ ゴプローブを作製したものである。 何れもサンプル中の D N Aの塩基配列や発現量を、 複数、 同 時に決定出来る方法である。 D N Aチップの応用によって、 多く の遺伝子発現量や複数の突然変異の解析を行う ことが可 能となった。 また、' D N Aチップを用いて得られたデータか ら、 多く の遺伝子を複数のグループに分類した り （即ち、 ク ラスタ リ ング） 、 発生や分化に伴う遺伝子の変動に関する情 報が得られている。 こ う して得られた遺伝子情報は、 イ ンタ 一ネッ トを通じて容易にアクセス出来るようなデータベース と して利用されている。 In recent years, gene analysis techniques have been advanced, and gene sequences in many organisms including humans have been revealed. In addition, the causal relationship between the analyzed gene products and disease has been gradually elucidated. Genetic testing methods currently used include the steps of extracting nucleic acids from biological samples, amplifying target genes to be tested using nucleic acid amplification methods called PCR, NASBA, etc., and radioisotopes of nucleic acids. And the step of measuring the base sequence of the labeled target gene or the concentration thereof. Recently, many capillary electrophoresis apparatuses that can process a large number of samples at a high speed by using a plurality of capillaries of fluorescently labeled nucleic acids have been used. As a result, the method can be performed in about one-third to one-fourth the time required in a method using a conventional electrophoresis apparatus or the like. In recent years, a testing method using a DNA chip for simultaneously testing a plurality of genes has been developed. DNA chips are those in which a number of cDNA probes are immobilized on the surface of a glass substrate, and in which a number of oligo probes synthesized in microscopic regions on silicon using the semiconductor manufacturing process. . In each case, the base sequence and expression level of DNA in the sample It is a method that can be determined sometimes. The application of DNA chips has made it possible to analyze large amounts of gene expression and multiple mutations. In addition, data obtained using DNA chips can be used to categorize many genes into multiple groups (ie, clustering) or to provide information on gene changes associated with development or differentiation. I have. The genetic information obtained in this way is used as a database that can be easily accessed through the Internet.

遺伝子の発現量の検査や突然変異の解析が電気泳動法や D N Aチップ法を用いて行われている。 しかしながら電気泳動 法では、 検査に必要な時間が長く 、 また、 一度に行える検査 は少数に限られるのが欠点であった。 D N Aチップを用いた 遺伝子解析方法は、 一度に多数の検査を行える反面、 検査時 間が長く必要とされ、 また、 全体の検査工程が多く 、 且つ煩 雑な操作が必要であった。 そのために再現性のよい分析結果 が得られない、 という欠点があった。 こ う した欠点を克服す るために、 再現性がよく 、 且つ短時間で D N Aチップと同様 の検査を行う ことを目的と して、 D N Aチップの担体と して 多孔質のフィルターを用いた方法や、 ハイブリ ダィゼーショ ン反応を電気的な力によって強制的に行う方法が開発された (特表平 9 — 5 0 4 8 6 4 、 特表平 2 0 0 0 — 5 1 5 2 5 1 、 特表平 2 0 0 1 — 5 0 1 3 0 1 ) 。 しかしながら、 多孔質の フィルタ一を用いた方法においては、 液体の移動と温度制御 を行う反応部分と蛍光検出を行う測定部分が別々 で、 複雑な 装置構成が必要とされることが欠点であった。 また、 電気的 な力によって強制的にハイ ブリ ダィ ゼ一シ ヨ ンを行う方法 (特表平 2 0 0 1 — 5 0 1 3 0 1 ) では、 チップの中の電圧 を厳密に制御したり する機構を設ける必要があった。 そのた め、 これらの方法では臨床検査などにおける短時間に、 且つ 簡便に遺伝子の検査を行いたい、 という要求に応えることは できなかった。 Inspection of gene expression levels and analysis of mutations are performed using electrophoresis and DNA chip methods. However, the electrophoresis method has the disadvantage that the time required for the test is long and that the number of tests that can be performed at one time is limited. The gene analysis method using a DNA chip can perform a large number of tests at once, but requires a long test time, requires a large number of entire test steps, and requires complicated operations. As a result, there was a drawback that analysis results with high reproducibility could not be obtained. To overcome these drawbacks, a method using a porous filter as a DNA chip carrier with the aim of performing the same test as a DNA chip with good reproducibility and in a short time In addition, a method has been developed in which the hybridization reaction is forcibly performed by electric force (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5004-864, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-0500—5 1 5 2 5 1, Table 2 0 0 1 — 5 0 1 3 0 1). However, the method using a porous filter had a drawback in that a reaction part for liquid movement and temperature control and a measurement part for fluorescence detection were separate, and a complicated device configuration was required. . Also electrical In the method of forcibly performing the hybridization with a strong force (Table 2), a mechanism for strictly controlling the voltage in the chip is provided. It had to be provided. Therefore, these methods have not been able to meet the demand for a quick and simple gene test in clinical tests and the like.

また、 癌や糖尿病、 または高血圧などのよ う に、 複数の遺 伝子異常と環境要因が重ね合わされて発症するような多因子 性の疾患においては、 複数の遺伝子の異常を多面的に解析し、 更に、 外部環境要因を分析することによって、 よ り正確な診 断が行えると考えられている。 また、 実際の化学治療に当た つては、 薬の副作用を避け、 且つ治療効果を向上するために、 投与する薬剤に対する感受性 （これは、 体質と も解釈され る） を予め正確に判定しておく 必要がある。 更に、 P 5 3 遺 伝子等を用いた高度な遺伝子治療を行う に当たっては、 予め、 患者の体内の癌遺伝子、 癌抑制遺伝子等の発現量や突然変異 の有無、 或いは細胞の情報伝達の状態などの遺伝子情報を正 確に解析しておく 必要がある。  For multifactorial diseases, such as cancer, diabetes, or hypertension, which occur when multiple genetic abnormalities are superimposed on environmental factors, abnormalities in multiple genes are analyzed from multiple perspectives. Furthermore, it is thought that more accurate diagnosis can be made by analyzing external environmental factors. In addition, in actual chemotherapy, in order to avoid side effects of the drug and to improve the therapeutic effect, the sensitivity to the administered drug (this is also interpreted as a constitution) is accurately determined in advance. Must be kept. Furthermore, when performing advanced gene therapy using the P53 gene, etc., the expression level of cancer genes and tumor suppressor genes in the patient's body, the presence or absence of mutations, or the state of cell information It is necessary to accurately analyze gene information such as

以上のような状況において、 現在、 簡便に、 且つ短時間で 複数の遺伝子を検査することの出来る遺伝子検査システムの 開発が望まれている。  Under the circumstances described above, development of a genetic test system capable of testing a plurality of genes easily and in a short time is now desired.

発明の開示 Disclosure of the invention

本発明の目的は、 簡便に、 且つ短時間で複数の遺伝子を検 査することの出来る遺伝子検査装置および方法を提供するこ とである。 本発明者らは、 上記の目的を解決するための手段を、 鋭意 研究の結果見出した。 すなわち、 コ ンピューターを利用 した 遺伝子検査装置であって、 D N Aマイク ロア レイの温度を調 節するための温度調節部と、 D N Aマイク ロア レイからの光 学的な信号を検出するための光検出器と、 D N Aマイク ロア レイへ流体を給排するための流体輸送部と、 装置を運転する ためのアプリ ケーショ ンに従って装置全体を制御する制御部 と、 情報を表示するための表示部と、 ユーザ一からの情報を 入力可能にするための入力部とを備えており 、 測定に関する 各種のパラメ一夕をユーザ一が自由に設定できるよう にアブ リケーシ ョ ンによって制御される装置である。 An object of the present invention is to provide a gene testing apparatus and a method capable of testing a plurality of genes simply and in a short time. The present inventors have found a means for solving the above-mentioned object as a result of earnest research. In other words, a genetic testing device using a computer, a temperature controller for adjusting the temperature of the DNA microarray, and a light detector for detecting the optical signal from the DNA microarray. Device, a fluid transport unit for supplying and discharging fluid to and from the DNA microarray, a control unit for controlling the entire device in accordance with an application for operating the device, a display unit for displaying information, and a user An input unit for enabling input of information from the beginning, and is controlled by the ablation so that the user can freely set various parameters relating to measurement.

図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings

図 1 は、 本発明の一実施形態を示す構成図である。  FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

図 2 Aは、 スライ ドチップの平面図である。  FIG. 2A is a plan view of the slide chip.

図 2 B は、 図 2 Aに示される 2 B — 2 B線に沿ったスライ ドチップの断面図である。  FIG. 2B is a cross-sectional view of the slide tip taken along line 2B-2B shown in FIG. 2A.

図 2 Cは、 図 2 Aに示される D N Aマイク ロア レイの拡大 図である。  FIG. 2C is an enlarged view of the DNA microarray shown in FIG. 2A.

図 3 は、 解析手順を示すフローチャー トである。  Figure 3 is a flowchart showing the analysis procedure.

図 4 は、 反応手順を示すフローチャー トである。  Figure 4 is a flowchart showing the reaction procedure.

図 5 は、 解析方法を示すフローチヤ一 卜である。  Figure 5 is a flowchart showing the analysis method.

図 6 Aは、 P 5 3 ェク ソン 7突然変異解析用スライ ドチッ プに固定される核酸プローブを示している。  FIG. 6A shows a nucleic acid probe immobilized on a slide tip for P53 exon 7 mutation analysis.

図 6 B は、 図 6 Aの核酸プローブの固定位置を模式的に示 している。 図 6 Cは、 図 6 Aの核酸プロ一プに対して、 正常な被験者 からの試料によ り得られる解析結果を模式的に示している。 FIG. 6B schematically shows a fixing position of the nucleic acid probe of FIG. 6A. FIG. 6C schematically shows an analysis result obtained by using a sample from a normal subject for the nucleic acid probe of FIG. 6A.

図 6 Dは、 図 6 Aの核酸プロ一ブに対して、 異常のある被 験者からの試料によ り得られる解析結果を模式的に示してい る。  FIG. 6D schematically shows an analysis result obtained from a sample from a subject having an abnormality for the nucleic acid probe in FIG. 6A.

図 7 Aは、 発現量解析用スライ ドチップに固定される核酸 プローブを示している。  FIG. 7A shows a nucleic acid probe immobilized on a slide chip for expression level analysis.

図 7 Bは、 図 7 Aの核酸プロ一ブの固定位置を模式的に示 している。  FIG. 7B schematically shows the fixing position of the nucleic acid probe of FIG. 7A.

図 7 Cは、 図 7 Aの核酸プロ一プに対して、 正常な被験者 からの試料によ り得られる解析結果を模式的に示している。  FIG. 7C schematically shows an analysis result obtained from a sample from a normal subject with respect to the nucleic acid probe of FIG. 7A.

図 7 Dは、 図 7 Aの核酸プロ一ブに対して、 異常のある被 験者からの試料により得られる解析結果を模式的に示してい る。  FIG. 7D schematically shows an analysis result obtained from a sample from a subject having an abnormality with respect to the nucleic acid probe of FIG. 7A.

図 8 は、 図 1 の遺伝子検査装置の制御プロ ックを示す図で める。  FIG. 8 is a diagram showing a control block of the genetic test apparatus of FIG.

図 9 は 遺伝子検査装置の操作手順を示すフローチヤ一 卜 である。  Fig. 9 is a flowchart showing the operation procedure of the genetic test device.

発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

1 . 装置の概要  1. Outline of device

本発明の 1 側面に従う と、 遺伝子の発現レベルと突然変異 を 1 つの検体について容易に且つ短時間で検出する装置が提 供される。  According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for easily and quickly detecting the expression level and mutation of a gene in one sample.

本発明の装置において実施される検出方法の基本的な原理 は、 配列が既知の固定化された核酸プローブを用いて、 試料 中に含まれる特定の配列をもった核酸鎖を検出するという も のである。 この方法では、 例えば基板に一本鎖核酸の試料を 固定化し、 次に蛍光物質等で標識した試料中に含まれる核酸 に接触させる。 試料中の核酸が核酸プローブと相補的な配列 を有していれば、 核酸プローブとハイブリ ダィズして二本鎖 を形成するので基板上に固定される。 従って、 洗浄によ り未 反応の核酸鎖を除去した後で、 プローブに付された標識を検 出すれば、 プローブに対して相補的な配列を有する標的核酸 を検出することができるという ものである。 The basic principle of the detection method carried out in the apparatus of the present invention is that a sample is immobilized using an immobilized nucleic acid probe having a known sequence. It detects nucleic acid strands having a specific sequence contained therein. In this method, for example, a single-stranded nucleic acid sample is immobilized on a substrate, and then contacted with a nucleic acid contained in a sample labeled with a fluorescent substance or the like. If the nucleic acid in the sample has a sequence complementary to the nucleic acid probe, it hybridizes with the nucleic acid probe to form a double strand, and is thus fixed on the substrate. Therefore, by detecting the label attached to the probe after removing the unreacted nucleic acid strand by washing, the target nucleic acid having a sequence complementary to the probe can be detected. is there.

例えば、 図 1 に示す構成図を用いて、 本発明の装置の一実 施形態を以下に説明する。 本発明の装置であるコ ンピュータ 一を利用 した遺伝子検査装置 1 は、 そこにおいてサンプルを 反応させるための D N Aマイク ロア レイ 2 2 における事象を 顕微鏡的に観察するための顕微鏡 3 と、 D N Aマイク ロア レ ィ 2 2 を有したスライ ドチップ 2 を支持するために前記顕微 鏡 3 に具備されるステージ 4 と、 前記顕微鏡 3 によ り観察さ れた D N Aマイク ロア レイ 2 2 における蛍光画像を撮像する ための C C D (charge coupled device)カ メ ラ 5 と、 前記顕 微鏡 3 により観察される視野を変更するために前記ステージ 4 に接続されるモータ ドライバ 6 を制御する X Yステージコ ン トローラ 7 と、 前記 D N Aマイクロアレイ 2 2 に接続され たジ ョイ ン 卜部を介して流体を輸送するポンプ ドライバ 8 と、 前記 D N Aマイクロア レイ 2 2 に接触して配置される ヒータ 一部を介して該 D N Aマイク ロア レイ 2 2 の温度を調節する 温度コ ン トローラ 9 と、 更に、 前記遺伝子検査装置 1 に含ま れる全てのデバイスに直接的または間接的に接続され且つそ れらを総括して制御するコ ンピューター 1 0 とを具備する。 For example, an embodiment of the device of the present invention will be described below using the configuration diagram shown in FIG. A genetic test apparatus 1 using a computer, which is the apparatus of the present invention, includes a microscope 3 for microscopically observing events in a DNA microarray 22 for reacting a sample therein, and a DNA microarray. A stage 4 provided on the microscope 3 for supporting the slide chip 2 having the mirror 22, and a fluorescent image on the DNA microarray 22 observed by the microscope 3. A CCD (charge coupled device) camera 5, an XY stage controller 7 for controlling a motor driver 6 connected to the stage 4 to change the field of view observed by the microscope 3, and the DNA A pump driver 8 for transporting a fluid through a joint section connected to the microarray 22; and a heat driver arranged in contact with the DNA microarray 22. Temperature co emission controller 9 for controlling the temperature of the DNA microphone lower Rei 2 2 via the part data, further, contained in the genetic testing device 1 And a computer 10 that is directly or indirectly connected to all devices to be controlled and that controls them collectively.

図 1 には示していないが、 ここで前記ジ ョイ ン ト部は、 D N Aマイク ロア レイ 2 2 に含まれる液体を外部に漏出しない ような様式で、 D N Aマイク ロア レイ 2 2 に接続される。 更 に該ジョ イン 卜部の他端はチューブを介して、 ポンプドライ バ 8 に接続され、 更にポンプ ドライバ 8 は、 その内部に所望 の試薬等を含む試薬保持部に接続される。 前記ポンプドライ バ 8 は解析プログラムに従ってコ ンピューター 1 0 の指示に より前記 D M Aマイクロアレイ 2 2 に対する流体の出し入れ を実行する。  Although not shown in FIG. 1, the junction is connected to the DNA microarray 22 in such a manner that the liquid contained in the DNA microarray 22 does not leak to the outside. . Further, the other end of the joint section is connected to a pump driver 8 via a tube, and the pump driver 8 is further connected to a reagent holding section containing a desired reagent or the like therein. The pump driver 8 moves fluid into and out of the DMA microarray 22 in accordance with an instruction from the computer 10 in accordance with the analysis program.

同様に、 図 1 には示していないが、 前記ヒーター部は、 ス ライ ドチップ 2 とステージ 4 の間に配置される。 また、 前記 ヒーター部は、 温度コ ン トローラ 9 に接続されてコ ンビュ一 ター 1 0 の指示に従って温度コ ン トローラ 9 によって温度が 調節される。  Similarly, although not shown in FIG. 1, the heater section is disposed between the slide chip 2 and the stage 4. The heater section is connected to a temperature controller 9, and the temperature is adjusted by the temperature controller 9 in accordance with an instruction from the computer 10.

前記コ ンピューター 1 0 は、 一般的なコ ンピュータ一に具 備される構成要素を含む。 図 1 には示していないが、 例えば、 前記コ ンピューター 1 0 に具備される構成要素は、 コ ンビュ 一ター 1 0 の各部を総括して制御する主制御部である C P U ( Central Processing Uni t) 1 1 と、 前記 C P U 1 1 にお ける制御の基礎となる種々のプログラム等や表示されるべき 画像データ等のファイルを記憶するメモ リ 1 2 と、 前記 C P U 1 1 によ り実行された結果等を一時的に格納するための R A M (random access memory) 1 3 と、 プログラム に基つく 前記 C P U 1 1 の指示に従ってそこにおいて画像データを生 成する画像処理部 1 4 と、 前記コ ンピューター 1 0 にォペレ —ター、 例えば、 人間が情報を入力するためのキーボー ドお よびマウス等の入力部 1 5 と、 前記コ ンピュータ一 1 0 の指 示により情報を表示する表示部 〗 6 とを少なく とも具備する。 The computer 10 includes components provided in a general computer. Although not shown in FIG. 1, for example, the components included in the computer 10 are a CPU (Central Processing Unit) which is a main control unit that controls the components of the computer 10 collectively. ) 11, a memory 12 for storing files such as various programs and image data to be displayed as a basis of control in the CPU 11, and a memory executed by the CPU 11. RAM (random access memory) 13 for temporarily storing results, etc., based on the program An image processing unit 14 for generating image data according to the instruction of the CPU 11; and an operator such as a keyboard and a mouse for inputting information to the computer 10 by the computer 10. It comprises at least an input unit 15 and a display unit 6 for displaying information according to the instructions of the computer 10.

また、 C C Dカメラ 5 によ り撮像された情報は、 画像処理 部 1 4 に送られ、 メモリ 1 2 に記憶される解析プログラムに 従い C P U 1 1 の指示に従って画像処理部 1 4で処理されて 蛍光強度と して数値化される。  The information captured by the CCD camera 5 is sent to the image processing unit 14 and processed by the image processing unit 14 according to the instruction of the CPU 11 in accordance with the analysis program stored in the memory 12 to obtain the fluorescence. It is quantified as strength.

本発明で使用できるコ ンピュータ一は、 一般的に使用され る何れの電子コ ンピューターであってよい。  The computer that can be used in the present invention may be any commonly used electronic computer.

本発明で使用できる顕微鏡は、 一般的に使用される蛍光顕 微鏡であればよく 、 例えば、 ォリ ンパス社蛍光顕微鏡 A X— 7 0 または B X — 5 2 T F R等であってよいが、 これに限ら れるものではない。 以上の説明では、 検出に用いる光学系に 顕微鏡を用いた場合について説明を行ったが、 本発明に適用 できる光学系は、 顕微鏡の光学系に制限されていないことは 言う までもない。  The microscope that can be used in the present invention may be a commonly used fluorescence microscope, such as an Olympus fluorescence microscope AX-70 or BX-52 TFR. It is not limited. In the above description, the case where a microscope is used as the optical system used for detection has been described, but it goes without saying that the optical system applicable to the present invention is not limited to the optical system of the microscope.

本発明で使用できる C C Dカメラは一般的に使用される C C Dカメラであればよく 、 例えば、 一般的なデジタルカメラ、 例えば、 コダック社の M e g a P I u s C C Dカメラ、 口 ーノ 一社の C o o I S n a p c f m o n o等のカメラ 等であるが、 これに限られるものではない。  The CCD camera that can be used in the present invention may be a commonly used CCD camera, for example, a general digital camera, for example, a Mega PI us CCD camera of Kodak Co., Ltd. Cameras such as napcfmono, etc., but are not limited to these.

また、 ここで該 D N Aマイクロアレイ 2 2 の温度を調節す るための温度調節部は、 該 D N Aマイク ロア レイ 2 2 を具備 するスライ ドチップ 2 に直接的または間接的接触して熱を伝 えるための加熱体 （例えば、 電熱ヒーター、 電磁ヒータ一、 ウォーターバス、 エアーバスおよびペルチェ素子等） 、 そこ における温度を感知するセンサー、 およびコ ンピュータ一の 制御と前記センサ一からの情報に従って加熱体における加熱 を制御する温度コ ン 卜ローラを含み得る。 Here, the temperature control unit for controlling the temperature of the DNA microarray 22 includes the DNA microarray 22. A heating element (for example, an electric heater, an electromagnetic heater, a water bath, an air bath, a Peltier element, etc.) for transferring heat by directly or indirectly contacting the slide chip 2 to be heated, a sensor for sensing the temperature there, And a temperature controller for controlling the heating of the heating element according to the control of the computer and the information from the sensor.

また更に、 前記コ ンピューターに対して、 総合デジタル通 信網 （以下、 I S D N と称する） への接続またはモデムを経 由 した電話回線、 L A Nへの接続がなされてもよい。  Still further, the computer may be connected to an integrated digital communication network (hereinafter referred to as ISDN) or to a telephone line or LAN via a modem.

また、 上述の実施形態に具備されるステージ 4 は、 上述の 通り、 X Yステージコ ン 卜ローラ 7 によ り 、 X Y移動が可能 であるが、 視野の変更は、 このようなステージ側の移動に限 らず、 C C Dカメラ 5 自身によって、 或いは C C Dカメラ 5 とマイク ロア レイ 2 2 を繋ぐ光路を変更させるような種々の スキャニング機構を用いて行ってもよい。  As described above, the stage 4 provided in the above-described embodiment can be moved in XY by the XY stage controller 7. However, the scanning may be performed by the CCD camera 5 itself or by using various scanning mechanisms that change the optical path connecting the CCD camera 5 and the microarray 22.

以上の説明では、 本発明で用いる検出器は C C Dカメラを 例にとって説明 したが、 用いることのできる検出器は、 目的 によ り C C Dカメラに限らず、 フォ トマルチプライヤー等を 使用することが可能である。 ただし、 図 2 A と図 2 B に開口 部 2 2で示されるような 1 つの反応領域を同時に検出可能で あることによ り 、 C C Dカメラが効果的である。  In the above description, the detector used in the present invention has been described using a CCD camera as an example, but the detector that can be used is not limited to a CCD camera depending on the purpose, and a photomultiplier or the like can be used. It is. However, the CCD camera is effective because one reaction area as shown by the opening 22 in FIGS. 2A and 2B can be simultaneously detected.

2 . D N Aマイク ロア レイを具備するスライ ドチップ 本発明において使用される D N Aマイク ロアレイ 2 2 の一 実施形態を図 2 Aと図 2 B に示す。 図 2 Aは、 そこにおいて 反応を行う D N Aマイクロアレイ 2 2 を 4 つ具備するスライ ドチップ 2 の平面図である。 図 2 B は、 スライ ドチップ 2 の 断面図である。 2. Slide Chip with DNA Microarray An embodiment of the DNA microarray 22 used in the present invention is shown in FIGS. 2A and 2B. Figure 2A shows a slide with four DNA microarrays 22 where the reaction takes place. FIG. 3 is a plan view of the chip 2. FIG. 2B is a cross-sectional view of the slide chip 2.

図 2 B に示すスライ ドチップ 2 は、 多孔質体であるマイク ロチャネルを具備するフィルター 1 9 と、 フィ ルター 1 9 を 支持するための支持板 2 0 とを具備する。 支持板 2 0 は、 2 つの部材からなリ、 2 つの部材がフィルター 1 9 を挟み込み スライ ドチップ 2 を構成する。 図 2 B に従う と、 フィルター 1 9 の上下に位置する支持板部材には、 対面する各位置に、 D N Aマイクロアレイ 2 2 を規定するための開口部 2 1 が形 成されている。  The slide chip 2 shown in FIG. 2B includes a filter 19 having a microchannel which is a porous body, and a support plate 20 for supporting the filter 19. The support plate 20 is composed of two members, and the two members sandwich the filter 19 to form the slide chip 2. According to FIG. 2B, openings 21 for defining the DNA microarray 22 are formed in the support plate members located above and below the filter 19 at respective positions facing each other.

また、 図 2 B に示されるよう に、 フィルター 1 9 は、 4 つ の D N Aマイク ロア レイ 2 2 の全てを含む大きな面積に亘っ て、 二次元的に平坦に 2 つの支持板 2 0の間に位置する。 ま た、 支持板 2 0 は、 好ま しく は遮光性のある部材によ り構成 され、 よ り好ま しく は暗黒色の部材により構成される。 好ま しく は、 2つの支持板 2 0 は、 フィルター 1 9 を間に挟んだ 状態で接合される。  Further, as shown in FIG. 2B, the filter 19 is two-dimensionally flat between the two support plates 20 over a large area including all four DNA microarrays 22. To position. Further, the support plate 20 is preferably made of a light-shielding member, and more preferably made of a dark black member. Preferably, the two support plates 20 are joined with the filter 19 interposed therebetween.

フィルタ一 1 9 の材質は、 そこにおいて実施され得る温度 制御の範囲内で壊れなければ、 何れの任意の材質であっても よい。  The material of the filter 19 may be any arbitrary material as long as it does not break within the range of temperature control that can be performed there.

「 D N Aマイク ロア レイ」 2 2 は、 支持板 2 0 に形成され た開口部 2 1 から露出するフィルター 1 9 の部分をいう。  The “DNA microarray” 22 refers to the portion of the filter 19 exposed from the opening 21 formed in the support plate 20.

図 2 Cは、 図 2 Aに示される D N Aマイク ロア レイ 2 2 を 拡大して示している。 図 2 Cでは略円形の領域が示されてい るが、 プローブスポッ ト 2 3 の輪郭は、 略円形、 略矩形また は多角形であってもよい。 FIG. 2C shows an enlarged view of the DNA microarray 22 shown in FIG. 2A. Although a substantially circular area is shown in FIG. 2C, the outline of the probe spot 23 is substantially circular, substantially rectangular, or substantially rectangular. May be polygonal.

所望に応じて、 複数のプローブスポッ ト 2 3 に対して同じ プローブを固定してもよい。 また、 多孔質体に表面処理を施 し、 流体への摩擦抵抗やプローブ等の試薬の吸着性を調節し てもよい。  If desired, the same probe may be immobilized on a plurality of probe spots 23. Further, the porous body may be subjected to a surface treatment to adjust the frictional resistance to a fluid or the adsorbability of a reagent such as a probe.

本スライ ドチップの大きさは 0 . 5 〜 2 0 . O c m X O . 5 〜 2 0 . O c m X O . 0 1 〜 1 . O c m、 好ま しく は 1 . 0 〜 1 0 . 0 c m X 1 . 0 〜 1 0 . O c m X O . 0 5 〜 0 . 5 c mである。 特に好ま しく は、 3 . 0 〜 8 . 0 c m X 3 . 0 ~ 8 . O c m X O . 0 5 〜 0 . 2 c mである。 実際の作成 したスライ ドチップの 1 例は約 7 · 5 c m X約 2 . 5 c m X 約 0 . 1 c mである。  The size of this slide tip is 0.5 to 20. Ocm XO. 5 to 20. Ocm XO. 01 to 1.0. Ocm, preferably 1.0 to 10.0 cm. 0 to 10 Ocm XO .05 to 0.5 cm. Particularly preferably, it is from 3.0 to 8.0 cmX 3.0 to 8.0 OcmXO.05 to 0.2 cm. One example of the actual slide chip is about 7.5 cm x about 2.5 cm x about 0.1 cm.

本マイクロア レイは、 3 . 0 m m 2 ~ 1 6 c m 2 、 好ま し く は 1 2 . 0 〜 4 0 0 m m 2 、 特に好ま しく は 2 0 . 0 〜 1 0 0 . 0 m m 2 であり、 実際に作成したスライ ドチップ上の 円形なマイク ロア レイは直径約 6 m m (約 2 8 . 3 m m 2 ) である。  The microarray has a size of 3.0 mm 2 to 16 cm 2, preferably 12.0 to 400 mm 2, particularly preferably 20.0 to 10.0 mm 2. The circular micro-array on the slide chip actually created is about 6 mm in diameter (about 28.3 mm 2).

本 D N Aマイク ロア レイ に含まれるプロ一プスポッ 卜は直 径 1 0 0〜 3 0 0 At mであり 、 好ま しく は 1 2 0 t mであ り 、 1 D N Aマイク ロアレイ当たり 1 0 〜 1 0 0 0 、 好ま しく は 4 0 0 のプローブスポッ 卜が具備される。 以下に説明する核 酸プローブは、 プローブスポッ ト毎に異なる種類のプローブ を固定することも可能である。  The DNA spot included in the present DNA microarray has a diameter of 100 to 300 Atm, preferably 120 tm, and 10 to 100 000 per DNA microarray. Preferably, 400 probe spots are provided. In the nucleic acid probe described below, different types of probes can be immobilized for each probe spot.

本発明において使用するのに好ま しい D N Aマイクロアレ ィの例は、 例えば、 特表 2 0 0 0 - 5 λ 5 2 5 1 号に記載の デバイス、 特表平 9 — 5 0 4 8 6 4 に記載の微細加工フロー スルー多孔性装置であってよい。 Examples of preferred DNA microarrays for use in the present invention include, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-5005 λ5251. The device may be a microfabricated flow-through porous device described in JP-A-9-504804.

また、 図 2 Aと図 2 B には例えば D N Aマイク ロアレイ 2 2 を 4つ具備するスライ ドチップ 2 を示したが、 D N Aマイ クロアレイ 2 2 の個数は 4以上と してもそれ以下と してもよ い。 本明細書では、 〗 つの好ま しい実施形態と して 4 つの D N Aマイクロア レイ 2 2 を具備するスライ ドチップ 2 につい て説明するが、 これに限られるものではなく 、 また、 その変 更に伴い他の装置の構成および実行の際の手順が変更される ことは当業者には明白であり 、 そのような変更も本発明の範 囲に含まれるものである。  2A and 2B show, for example, a slide chip 2 having four DNA microarrays 22. However, the number of DNA microarrays 22 may be four or more or less. Good. In the present specification, a slide chip 2 including four DNA microarrays 22 will be described as one preferred embodiment, but the present invention is not limited to this, and other changes may be made in accordance with the change. It will be apparent to those skilled in the art that the procedure for configuring and executing the apparatus will be changed, and such changes are also included in the scope of the present invention.

このよう に、 4 つの D N Aマイクロア レイ 2 2 を具備する スライ ドチップ 2 を使用 した場合、 夫々の D N Aマイク ロア レイ毎に異なる検体について検査してもよく 、 または 1 枚の チップ中で 1 つの検体について異なる 4 つの種類の解析、 例 えば、 癌遺伝子の突然変異、 発現解析、 薬剤耐性遺伝子、 お よび細胞内シグナル遺伝子の発現パターンの決定等を実施し てもよい。  In this way, when a slide chip 2 having four DNA microarrays 22 is used, a different sample may be tested for each DNA microarray, or one sample may be tested in one chip. Four different types of analysis may be performed, for example, mutation of an oncogene, expression analysis, determination of the expression pattern of a drug resistance gene, and an intracellular signal gene, and the like.

また、 プロ一ブスポッ 卜の配置密度、 配置パターン、 プロ 一ブスポッ 卜の直径等の大きさは、 適宜変更できる。  In addition, the size, such as the arrangement density and arrangement pattern of the probe spots and the diameter of the probe spots, can be changed as appropriate.

上述した実施形態では、 フィルター 1 9 の外観は、 2 次元 的な広がり を有した平面を有し、 且つ該平面に垂直な方向に 一定の厚みを有した扁平な部材であるが、 種々の多孔質体を 適用することが可能である。 例えば、 その扁平な部材に対し て垂直に、 且つ直線的に貫通しその両端が開放されたキヤ ピ ラ リ ーが密に並列されて一体化された形態を有するものも使 用することが可能である。 また、 例えば、 該キヤ ビラ リ 一が、 該扁平な部材に対して垂直に配置されず、 例えば、 所望の角 度で直線的に貫通していてもよく 、 或いは非直線的 （即ち、 曲線状の） 孔と して配置されてもよい。 また、 D N Aマイク ロア レイ毎またはプローブスポッ ト毎に、 該キヤ ビラリ 一の 該扁平部材への角度が異なっていてもよく 、 曲線または直線 の選択がなされてもよい。 In the embodiment described above, the appearance of the filter 19 is a flat member having a plane having a two-dimensional spread and a constant thickness in a direction perpendicular to the plane. It is possible to apply a body. For example, a cap that penetrates the flat member vertically and linearly and has both ends open It is also possible to use those having a form in which the rallies are closely paralleled and integrated. Also, for example, the cavities may not be arranged perpendicular to the flat member, but may penetrate linearly at a desired angle, for example, or may be non-linear (ie, curved) ) May be arranged as holes. Further, the angle of the cable to the flat member may be different for each DNA microarray or each probe spot, and a curve or a straight line may be selected.

更に、 上述した実施形態では、 フィルター 〗 9 を例にとつ て説明したが、 フィルターのような多孔質体だけでなく 、 ス ライ ドグラス等の非多孔質体の表面にプローブスポッ 卜を有 する場合にも適用可能である。 しかしながら、 種々の多孔質 体を適用すると、 ポンプによ り液体を移動させ反応を促進す る効果が高いので、 よ り好ま しい。  Further, in the above-described embodiment, the filter〗 9 is described as an example, but the probe spot is provided not only on a porous body such as a filter but also on a surface of a non-porous body such as a slide glass. The case is also applicable. However, it is more preferable to use various porous materials because the effect of promoting the reaction by moving the liquid by the pump is high.

ここで使用される 「核酸プローブ」 の語は、 一般的に、 約 1 0 ヌク レオチ ド以上約 1 0 0 ヌク レオチ ド以下の核酸から なるポリ ヌク レオチ ドまたはオリ ゴヌク レオチ ドであ り、 一 般的にハイブリ ダィゼ一ショ ンによ り核酸を検出する場合に 使用される核酸プローブを示す。  As used herein, the term “nucleic acid probe” generally refers to a polynucleotide or an oligonucleotide consisting of a nucleic acid of about 10 to about 100 nucleotides. Generally, it shows a nucleic acid probe used for detecting a nucleic acid by hybridization.

例えば、 P 5 3 、 c 一 m y c 等の癌遺伝子や、 癌抑制遺伝 子に対応するオリ ゴヌク レオチ ドであっても、 疾患関連また は感受性遺伝子に対応するオリ ゴヌク レ才チ ドであっても、 多型部位を含む配列に対応する才リ ゴヌク レオチ ドであって も、 何れの所望する核酸をプローブと して使用することが可 能である。 また更に、 解析の対象となる遺伝子の他に、 試料の定常状 態を測定するための） 8 グロブリ ンゃァクチンなどのハウスキ 一ビング遺伝子に対するプローブを使用 してもよい。 このよ うなハウスキーピング遺伝子の量を細胞内の基準的な遺伝子 量と して、 実際の癌遺伝子や、 癌抑制遺伝子または薬剤耐性 遺伝子の発現量を測定してもよい。 このよう にすれば、 よ り 正確な細胞内の遺伝子発現量を測定することが可能である。 For example, even if it is an oncogene such as P53 or c-myc, an oligonucleotide corresponding to a tumor suppressor gene, or an oligonucleotide corresponding to a disease-related or susceptibility gene. However, any desired nucleic acid corresponding to a sequence containing a polymorphic site can be used as a probe. Furthermore, in addition to the gene to be analyzed, a probe for a house-kiving gene such as 8 globulin pectin (for measuring the steady state of the sample) may be used. With the amount of such a housekeeping gene as the standard amount of the gene in the cell, the expression level of the actual oncogene, tumor suppressor gene or drug resistance gene may be measured. By doing so, it is possible to more accurately measure the gene expression level in the cell.

ここで使用される 「標的核酸」 の語は、 試料に含まれる検 出されるべき核酸を示す。  As used herein, the term "target nucleic acid" refers to the nucleic acid to be detected contained in a sample.

本発明の実施形態に従う と、 上述した D N Aマイクロア レ ィ 2 2 を配置したスライ ドチップ 2 を用いて分析を行う場合、 このようなスライ ドチップ 2 には、 複数の D N Aマイク ロア レイ 2 2が含まれる。  According to the embodiment of the present invention, when analysis is performed using the slide chip 2 on which the DNA microarray 22 described above is arranged, such a slide chip 2 includes a plurality of DNA microarrays 22. It is.

例えば、 プローブスポッ ト毎に条件を変えれば （例えば、 固定するプローブの種類を変更したり、 表面処理を変更する 等） 、 微小な 1 つの D N Aマイク ロア レイ中で非常に多く の 情報を充分な感度で得ることができる。 また、 D N Aマイク ロア レイ毎に温度制御や、 測定データの解析を行えるので、 小型の装置において多項目の反応結果を迅速に得ることがで きる。 また、 プロ一ブスポッ 卜毎に温度制御したり、 測定デ 一夕を解析してもよく 、 その場合、 更に、 多項目の反応結果 を迅速に得ることが可能である。  For example, if the conditions are changed for each probe spot (for example, the type of the probe to be fixed or the surface treatment is changed), a great deal of information can be obtained in a single small DNA microarray. It can be obtained with sensitivity. In addition, temperature control and analysis of measured data can be performed for each DNA microarray, so that a large number of reaction results can be obtained quickly with a small device. In addition, the temperature may be controlled for each probe spot, or the measurement data may be analyzed. In that case, it is possible to quickly obtain the reaction results of more items.

上述した本発明の実施形態では、 多孔質体にプローブが固 定された例を示したが、 該プローブは必ずしも固定される必 要はなく 、 多孔質体に試薬を固定しないで行う反応系に対し ても、 本発明は適用することが可能である。 その場合、 該プ ローブを固定化しないこと以外は、 上述の実施形態と同様で ある。 この場合、 「プローブスポッ ト」 は 「反応スポッ ト」 と称することも可能であるが、 ここでは 「反応スポッ ト」 は プローブスポッ 卜の一実施形態と して包含され説明される。 また、 このような装置も本発明の範囲に含まれる。 In the above-described embodiment of the present invention, an example in which the probe is fixed to the porous body is described. However, the probe is not necessarily fixed, and the probe is not necessarily fixed to the porous body. Against Even so, the present invention can be applied. In that case, it is the same as the above-described embodiment, except that the probe is not fixed. In this case, the “probe spot” can also be referred to as the “reaction spot”, but here, the “reaction spot” is included and described as an embodiment of the probe spot. Such an apparatus is also included in the scope of the present invention.

3 . ソフ 卜ウェア  3. Software

前記メモリ 1 2 には、 C P U 1 1 を介して本装置を制御す るためのプログラム、 C P U 1 1 によ り検索されて制御およ び判断の根拠となるテーブル等の情報、 並びに、 得られた結 果を表示する場合に利用される画像データ等が記憶される。  The memory 12 includes a program for controlling the apparatus via the CPU 11, information such as a table which is searched by the CPU 11 and provides a basis for control and determination, and information obtained. The image data and the like used when displaying the result are stored.

例えば、 解析プログラムは、 遺伝子解析を実施するための プログラムであ り、 当該解析をコ ンピューターによって処理 させるための仕事の手順に関する命令を含んでよい。  For example, the analysis program is a program for performing a genetic analysis, and may include instructions regarding a work procedure for causing the computer to process the analysis.

例えば、 反応進行プログラムは、 D N Aマイク ロア レイ 2 2 において行うべき反応をコ ンピューターによって処理させ るための仕事の手順に関する命令を含んでよい。 反応進行プ ログラムには、 反応、 即ち、 ハイブリ ダィゼ一シ ヨ ンに必要 な試薬の選択、 使用する試薬の量、 反応時間および反応温度 等の反応条件、 ボンビングの回数および時間、 ボンビング開 始時期の液体輸送および撹拌条件等に関する命令が予め含ま れてもよく 、 或いは解析開始時にオペレーターにこれらの情 報を入力するよ うに指示する命令が含まれてもよい。 また、 これらの反応の条件に関しては反応条件プログラムと して反 応の手順とは異なるプログラムと してメモ リ 1 2 に記憶させ てもよい。 For example, the reaction progress program may include instructions on the steps of a task to cause a computer to process the reaction to be performed in the DNA microarray 22. The reaction progress program includes the reaction, that is, the selection of reagents necessary for the hybridization, the amount of reagents used, the reaction conditions such as the reaction time and reaction temperature, the number and time of bombing, and the bombing start time. An instruction regarding the liquid transport and stirring conditions may be included in advance, or an instruction instructing the operator to input such information at the start of the analysis may be included. The reaction conditions are stored in the memory 12 as a reaction condition program as a program different from the reaction procedure. May be.

上記のプログラムは本装置を制御するためのプログラムの 例であるが、 それ以外の必要なプログラムをメモリ 1 2 に記 憶させてもよい。  The above program is an example of a program for controlling the present apparatus, but other necessary programs may be stored in the memory 12.

例えば、 遺伝子対応テーブルは、 得られた蛍光強度と、 反 応条件と、 遺伝子発現量、 発現遺伝子および遺伝子の突然変 異等との関連付けを明記する表であってもよい。  For example, the gene correspondence table may be a table specifying associations between the obtained fluorescence intensities, reaction conditions, gene expression levels, expressed genes, and sudden mutations in genes.

4 . 装置の作用  4. Function of device

図 3 に示したフローチヤ一 卜を用いて上述した本実施形態 の作用を説明する。  The operation of the above-described embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

( S 1 ) 才ペレ一夕一が、 ステージ 4上にヒータ一部と接 触するよう にスライ ドチップ 2 をセッ ト し、 前記スライ ドチ ップ 2 の各 D N Aマイク ロア レイ 2 2 に対してジ ョイ ン 卜部 を接続する。  (S 1) The slide chip 2 is set on the stage 4 so as to contact a part of the heater, and the slide chip 2 is set on the stage 4 with respect to each DNA microarray 22 of the slide chip 2. Connect the contact section.

( S 2 ) 才ペレ一ターが入力部 1 5 に入力 して、 本装置に 対して解析開始の指示が出される。 このときオペレータ一は 反応の条件に関する情報を入力するが、 これらの情報は、 R A M 1 3 に格納される。  (S2) The talented operator inputs the information into the input unit 15 and an instruction to start the analysis is issued to the apparatus. At this time, the operator inputs information on the reaction conditions, and this information is stored in RAM 13.

( S 3 ) 才ペレ一夕一によ り解析開始の指示が出されると、 C P U ! 1 は、 予め設定されメモ リ 1 2 に記憶された座標と メモ リ 1 2 に記憶された解析プログラムに従って、 X Yステ —ジコン トローラ 7 に対して、 4 つの D N Aマイク ロアレイ 2 2 の中で未解析で且つ認識番号の小さい D N Aマイクロア レイ 2 2 が C C Dカメラ 5 の視野に入る位置によう に指示し、 指示された X Yステージコ ン トローラ 7がモータ ドライバ 6 を駆動して、 X Yステージ 4が動かされる。 こ こで、 使用さ れるスライ ドチップ 2 における D N Aマイク ロアレイの数と、 夫々 に対応する認識番号と、 それが位置する座標とは、 それ らが対応付けられたテーブルと してメモリ 1 2 に記憶されて いる。 従って、 C P U 1 1 は、 未解析の D N Aマイク ロアレ ィ 2 2 のう ちで認識番号の最も若いものを選択し、 前記テー プルを検索することによ り、 目的とする D N Aマイクロアレ ィ 2 2 の座標を読み出し、 それを基に指示を出す。 (S3) When an instruction to start the analysis is issued by one year old, the CPU! 1 operates according to the coordinates set in advance and stored in the memory 12 and the analysis program stored in the memory 12. The XY stage controller 7 is instructed so that the unanalyzed DNA microarray 22 having a small identification number among the four DNA microarrays 22 is located in the field of view of the CCD camera 5, The designated XY stage controller 7 is the motor driver 6 And the XY stage 4 is moved. Here, the number of DNA microarrays in the slide chip 2 to be used, the identification numbers corresponding to each of them, and the coordinates where they are located are stored in the memory 12 as a table in which they are associated. It has been. Therefore, the CPU 11 selects the youngest DNA microarray 22 with the lowest identification number from the unanalyzed DNA microarrays 22 and searches the above-mentioned tapes to obtain the target DNA microarray 22. And read out the coordinates based on the coordinates.

( S 4 ) 目的の D N Aマイクロアレイ 2 2が C C Dカメラ 5 の視野に入る位置に配置されると、 C P U 1 1 は、 メモリ 1 2 に記憶された反応進行プログラムに従って指示を出し、 ポンプ ドライノ 8 および温度コ ン トローラ 9 を制御して、 複 数の反応を繰り返し実行させる。 C P U 1 1 は、 メモ リ 1 2 に記憶された反応進行プログラムに従って、 各反応の終了毎 に C C Dカ メ ラ 5 に指示を出 し、 撮像を実行させる。 （ S 4 ) については更に詳しく後述する。  (S 4) When the target DNA microarray 22 is located at a position within the field of view of the CCD camera 5, the CPU 11 issues an instruction according to the reaction progress program stored in the memory 12, and outputs the pump dryno 8 and the temperature. The controller 9 is controlled to repeatedly execute a plurality of reactions. According to the reaction progress program stored in the memory 12, the CPU 11 issues an instruction to the CCD camera 5 at each end of each reaction to execute imaging. (S4) will be described later in more detail.

( S 5 ) S 4 における C C Dカメラ 5 による撮像がなされ る毎に、 C P U 1 1 は、 得られた画像情報を画像処理部 1 4 から R A M 1 3 に転送させ一旦格納させる。  (S5) Every time an image is taken by the CCD camera 5 in S4, the CPU 11 transfers the obtained image information from the image processing unit 14 to the RAM 13 and temporarily stores it.

( S 6 ) C P U 1 1 は、 直前の S 3 で選択され反応に供さ れた D N Aマイク ロアレイ 2 2 の認識番号を R A M 1 3 から 読み出し、 それを基にスライ ドチップ 2 に具備される 4 つの D N Aマイク ロア レイ 2 2 に未解析のものが残っているか否 かを判断する。 未解析の D N Aマイク ロアレイ 2 2 がある場 合には （ S 3 ) へ進み、 そうでない場合には （ S 7 ) に進む。 ( S 7 ) C P U 1 1 は、 解析プログラムに基づいて （ S 5 ) で R A M 1 3 に格納された画像情報を読み出し、 該情報 から蛍光強度を算出する。 得られた蛍光強度とその蛍光強度 を得たときの反応条件を基に、 C P U 1 1 は、 遺伝子対応テ 一ブルを検索し、 対応する遺伝子情報を読み出す。 これらの データから、 C P U 〗 1 は、 画像処理部 1 4 に遺伝子解析結 果のテーブルを作成させ、 算出された蛍光強度反応条件と遺 伝子対応テーブルそのデータを画像処理部 1 4 に送り、 そこ において、 結果のテーブルを作成させ、 このテーブルを R A M 1 3 に記憶させる。 (S6) The CPU 11 reads from the RAM 13 the identification number of the DNA microarray 22 selected in S3 immediately before and used for the reaction, and based on the read number, the four chips provided in the slide chip 2 are read. Determine whether any unanalyzed DNA remains in the DNA microarray 22. If there is an unanalyzed DNA microarray 22, go to (S3), otherwise go to (S7). (S7) The CPU 11 reads out the image information stored in the RAM 13 in (S5) based on the analysis program, and calculates the fluorescence intensity from the information. Based on the obtained fluorescence intensity and the reaction conditions when the fluorescence intensity was obtained, the CPU 11 searches for a gene correspondence table and reads out the corresponding gene information. From these data, the CPU〗 1 causes the image processing unit 14 to create a table of the result of the gene analysis, sends the calculated fluorescence intensity reaction condition and the gene correspondence table to the image processing unit 14, There, a result table is created, and this table is stored in the RAM 13.

( S 8 ) C P U 1 1 は、 画像処理部 1 4 に対して、 R A M 1 3 に記憶させた遺伝子解析結果のテーブルの画像を表示す るよう に指示する。 これによ り画像処理部 1 4 は R A Mから 必要な情報を読み出して画像処理し、 表示装置に表示する。  (S 8) The CPU 11 instructs the image processing unit 14 to display the image of the table of the gene analysis result stored in the RAM 13. As a result, the image processing unit 14 reads necessary information from the RAM, processes the image, and displays it on the display device.

上述では、 S 2 においてオペレーターが入力する反応条件 に関する情報は、 反応温度、 反応時間、 反応回数および試薬 の選択等であってよい。 または、 これらの情報は、 S 2 にお いてオペレータ一によ り 入力されるのではなく 、 予めメモリ Ί 2 に記憶された反応進行プログラムまたは反応条件プログ ラムに含まれていてもよい。  In the above, the information on the reaction conditions input by the operator in S 2 may be the reaction temperature, the reaction time, the number of reactions, the selection of the reagent, and the like. Alternatively, these pieces of information may not be input by the operator in S2 but may be included in a reaction progress program or a reaction condition program stored in the memory 2 in advance.

また、 上述の手順では、 各 D N Aマイク ロア レイ 2 2毎に 解析を行う例を示したが、 全ての D N Aマイク ロアレイ 2 2 に関して同時に解析を行ってもよい。 また、 上記では解析さ れる D N Aマイク ロア レイ 2 2 は、 予め割 り 当てられた認識 番号の順に自動的に選択される場合を記載したが、 解析毎に、 オペレーターが解析を実行する D N Aマイク ロア レイ 2 2 を 選択し入力部 1 5 から入力してもよい。 Further, in the above-described procedure, an example in which the analysis is performed for each DNA microarray 22 has been described, but the analysis may be performed simultaneously for all the DNA microarrays 22. In the above description, the case where the DNA microarrays 22 to be analyzed are automatically selected in the order of the pre-assigned identification numbers has been described. The operator may select the DNA microarray 22 to be analyzed and input it from the input unit 15.

また、 該コ ンピュータに対して I S D N または L A N、 電 話回線への接続を行えば、 当該解析により得られた結果を、 所望のゲノムデータベースまたは塩基配列データベースを検 索して得られた情報と比較することも可能である。 この手順 は、 メモリ 1 2 に記憶された比較プログラムを基に C P U 1 1 がデータベースを検索し、 装置によ り得られた結果と比較 し、 同定するよう に設定してもよい。  If the computer is connected to an ISDN, LAN, or telephone line, the results obtained by the analysis can be compared with the information obtained by searching a desired genome database or base sequence database. It is also possible. This procedure may be set so that the CPU 11 searches the database based on the comparison program stored in the memory 12, compares it with the result obtained by the device, and identifies the result.

5 · D N Aマイク ロア レイ における反応  5 · Reaction in the microarray

上記 （ S 4 ) における反応について、 図 4 を用いて更に説 明する。  The reaction in the above (S4) will be further described with reference to FIG.

( S 4 1 ) 目的の D N Aマイク ロア レイ 2 2 が C C Dカメ ラ 5 の視野に入る位置に配置されると、 C P U 1 1 は、 メモ リ 1 2 に記憶された反応進行プログラムに従って、 温度コ ン 卜ローラ 9 に指示を出し ヒーター部を制御させることによ り 、 目的の D N Aマイク ロア レイ 2 2 の温度を所定の第 1 の温度 に維持する。 更に、 C P U 1 1 は、 前記反応進行プログラム に従って、 ポンプ ドライバ 8 に指示を出し、 試料を目的の D N Aマイク ロア レイ 2 2 に添加させ、 ボンビングによ り撹拌 を実行しながら、 反応を実施させる。  (S41) When the target DNA microarray 22 is placed at a position within the field of view of the CCD camera 5, the CPU 11 sets the temperature controller according to the reaction progress program stored in the memory 12. By giving an instruction to the controller 9 and controlling the heater section, the temperature of the target DNA microarray 22 is maintained at a predetermined first temperature. Further, the CPU 11 issues an instruction to the pump driver 8 in accordance with the reaction progress program, causes the sample to be added to the target DNA microarray 22, and causes the reaction to be carried out while stirring by bombing.

( S 4 2 ) メモ リ 1 2 に記憶された反応進行プログラムに 従って、 所定の反応時間に亘つて反応が実施された後、 C P U 1 1 は、 前記反応進行プログラムに従って、 ポンプ ドライ バ 8 に指示を出し、 試料を目的の D N Aマイク ロア レイ 2 2 から一次退避させ、 C C Dカメラ 5 に撮像を実行させる。 (S42) After the reaction is performed for a predetermined reaction time according to the reaction progress program stored in the memory 12, the CPU 11 instructs the pump driver 8 according to the reaction progress program. And place the sample in the desired DNA microarray 2 2 And the CCD camera 5 performs imaging.

( S 4 3 ) C C Dカメラ 5 の撮像の終了後、 C P U 1 1 は、 前記反応進行プログラムに従って、 ポンプ ドライバ 8 に指示 を出し （ S 4 2 ) において一次退避された試料を再び D N A マイクロアレイ 2 2 に添加させる。 このとき、 撹拌作用も機 能している。  (S43) After the imaging by the CCD camera 5 is completed, the CPU 11 issues an instruction to the pump driver 8 according to the reaction progress program, and transfers the sample temporarily evacuated in (S42) to the DNA microarray 22 again. Let it be added. At this time, the stirring function is also functioning.

( S 4 4 ) C P U 1 1 は、 前記反応進行プログラムと （ S 1 ) においてオペレータ一によ り入力され R A M 1 3 に格納 された条件を読み出し、 更なる温度設定および/または溶媒 組成等を変更した更なる反応条件下で反応を行う必要がある か否かを判断する。 必要であれば （ S 4 1 ) に進み、 不要で あれば （ S 5 ) へ進む。  (S44) The CPU 11 reads the reaction progress program and the conditions input by the operator in (S1) and stored in the RAM 13, and further changes the temperature setting and / or the solvent composition, etc. It is determined whether the reaction needs to be performed under the additional reaction conditions described. If necessary, proceed to (S41). If not, proceed to (S5).

6 . 解析対象および前処理  6. Analysis target and preprocessing

本発明の装置によ り実施可能な解析の例は、 被験者におけ る癌遺伝子等の突然変異の有無の検出、 被験者における遺伝 子の発現解析、 薬剤耐性遺伝子の発現解析、 被験者における 疾患関連または感受性遺伝子の遺伝子型決定、 被験者におけ る細胞内シグナル遺伝子の発現パターンの決定等、 臨床的な 治療学的および診断学的解析、 並びに非臨床的な基礎研究に おいても種々の遺伝子解析等である。  Examples of analysis that can be performed by the device of the present invention include detection of the presence or absence of a mutation in a subject such as an oncogene, analysis of the expression of a gene in a subject, analysis of the expression of a drug resistance gene, disease-related or Genotyping of susceptibility genes, determination of expression patterns of intracellular signal genes in subjects, etc.Clinical therapeutic and diagnostic analysis, and various gene analyzes in nonclinical basic research It is.

一般的に、 遺伝子検査に用いるサンプルは、 ヒ 卜の場合、 血液、 培養細胞、 生検または手術時に採取された細胞または 組織等の生体組織等が使用できる。  In general, as a sample used for a genetic test, in the case of a human, blood, a cultured cell, a living tissue such as a cell or a tissue collected at the time of a biopsy or an operation, or the like can be used.

例えば、 内視鏡的に採取された組織切片の場合、 該組織切 片をスライ ドガラス上に固定し、 染色し、 病理検査を行った 後のスライ ドグラスから、 マイクロダイセク シ ョ ンシステム であるレーザーキヤプチヤーシステム、 才リ ンパス社製 L C S 2 0 0 によって癌病巣部分の組織の部分のみを採取したも のを使用するこ とができる。 For example, in the case of a tissue section collected endoscopically, the tissue section was fixed on a slide glass, stained, and a pathological examination was performed. It is possible to use a laser capture system, a microdissection system, obtained from the slide glass obtained by using LCS 200, manufactured by Sai Linpath Co., Ltd. it can.

本装置による解析に先駆けて、 このよう に して得られた生 体サンプルは、 フエノ ール · ク ロ 口ホルム法、 マイクロカラ 厶法、 または磁性粒子法等を利用 した核酸抽出試薬によって 処理し、 D N Aおよび または R N Aを抽出する。 更に、 抽 出された D N Aおよび/または R N Aを、 例えば、 P C R法、 R T — P C R法、 T 7 増幅法等によって遺伝子増幅を行う。 しかしながら、 核酸量の多いサンプルの場合には、 遺伝子増 幅を行う ことなく c D N Aを調製すればよい。 但し、 何れの 場合においても、 プライマーの 5 ' 端か、 合成されたヌク レ 才チ ドのどこかに標識物質、 例えば、 F I T C、 ローダミ ン、 C y 3 および C y 5等、 蛍光標識物質の何れかが付加される よう に試薬組成を最適化することが好ま しい。  Prior to analysis using this device, the biological sample obtained in this way was treated with a nucleic acid extraction reagent using the phenol-claw-holm method, microcolumn method, or magnetic particle method. Extract DNA, and / or RNA. Further, the extracted DNA and / or RNA is subjected to gene amplification by, for example, the PCR method, the RT-PCR method, the T7 amplification method, or the like. However, in the case of a sample having a large amount of nucleic acid, cDNA may be prepared without performing gene amplification. However, in any case, a labeling substance such as FITC, rhodamine, Cy3 and Cy5, etc., should be placed at the 5 'end of the primer or somewhere in the synthesized nucleotide. It is preferable to optimize the reagent composition so that either is added.

このような解析に使用する試料の調製は、 例えば、 Γ D N Aマイク ロア レイ と最新 P C R法」 （細胞工学別冊 ； ゲノ ム サイエンスシ リ ーズ 1 、 秀潤社、 2 0 0 0 年 3 月 1 6 日発 行）等に記載されるよ う に、 一般的にそれ自身公知の方法に よ り行ってよい。  The preparation of samples used for such analysis is described in, for example, “DNA Microarray and the Latest PCR Method” (Cell Engineering Separate Volume; Genome Science Series 1, Shujunsha, March 1, 2000). (Issued on June 6), etc., and may be performed by a method generally known per se.

上記の蛍光標識を行った後、 ピペッ トによってオペレータ 一が手動で得られた調製済みの試料を D N Aマイク ロア レイ に分注してもよい。 その後、 上述のような装置によ り、 解析 を行えぱよい。 7 . 解析方法 After performing the above-mentioned fluorescent labeling, the prepared sample obtained manually by the operator 1 by pipetting may be dispensed into the DNA microarray. Thereafter, the analysis may be performed by the above-described device. 7 Analysis method

以上のよう に我々は、 短時間に高効率の八イブリ ダィゼー シヨ ンを行う ことが期待できる三次元 D N Aマイク ロア レイ を反応部に用いて、 溶液制御用のポンプ、 温度調節用の温調 システム、 高感度な蛍光検出装置とコ ンピューターによって 制御する撮像デバイスを組み合わせた遺伝子検査システムを 発明 した。  As described above, we used a three-dimensional DNA microarray, which can be expected to perform highly efficient eight-dimensionalization in a short period of time, for a reaction control pump and a temperature control system for temperature control. Invented a genetic test system that combines a highly sensitive fluorescence detector and an imaging device controlled by a computer.

このようなシステムによ り実施される遺伝子解析方法も本 発明の範囲に含まれる。 図 5 のフローチヤ一 卜を用いて本発 明の方法を説明する。  A gene analysis method performed by such a system is also included in the scope of the present invention. The method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

( S a ) 先ず、 試料を調製する。 被験対象から採取した組 織または細胞から核酸を、 例えば、 フエノ ール ■ ク ロ口ホル 厶法などによ り抽出する。  (Sa) First, a sample is prepared. Nucleic acids are extracted from tissues or cells collected from the test subject by, for example, phenol-close-form method.

( S b ) ( S a ) で得られた核酸を、 例えば、 P C R法ま たは N A S B A法等によ り増幅し、 且つ蛍光標識を行う。 ま た、 核酸の量が多い場合には、 蛍光標識のみ行う。  (Sb) The nucleic acid obtained in (Sa) is amplified by, for example, the PCR method or the NASBA method, and fluorescently labeled. When the amount of nucleic acid is large, only fluorescent labeling is performed.

( S c ) ( S b ) で得られた蛍光標識された核酸を、 スピ ンカラム法またはエタノ ール沈殿法などによ り精製する。  (Sc) The nucleic acid labeled with fluorescence obtained in (Sb) is purified by a spin column method or an ethanol precipitation method.

( S d ) ( S c ) で得られた核酸を変性によ り 1 本鎖標識 核酸にする。 その後、 核酸プローブを固定化した D N Aマイ ク ロア レイに、 得られた 1 本鎖標識核酸を添加する。  (Sd) The nucleic acid obtained in (Sc) is denatured into a single-stranded labeled nucleic acid. Thereafter, the obtained single-stranded labeled nucleic acid is added to the DNA microarray on which the nucleic acid probe is immobilized.

( S e ) 試料を含有する D N Aマイク ロア レイについて、 所望の条件下でハイブリ ダィゼーシヨ ンを行う。 このとき、 D N Aマイク ロア レイ中の液体をボンビングまたはピぺッテ イ ング等によ り撹拌することが好ま しい。 ( S f ) ( S e ) でのハイプリ ダイゼ一シ ヨ ンを行った後、 D N Aマイク ロアレイ中の液体を、 該ア レイの下部に留め、 核酸プローブに結合した標識核酸に含まれる蛍光強度を測定 する。 (Se) Hybridization is performed on the DNA microarray containing the sample under desired conditions. At this time, it is preferable to agitate the liquid in the DNA microarray by bombing or pitting. After performing hybridization in (S f) and (S e), the liquid in the DNA microarray is retained at the bottom of the array, and the fluorescence intensity contained in the labeled nucleic acid bound to the nucleic acid probe is measured. Measure.

( S g ) ( S f ) における蛍光強度の測定が終了 した後、 所望の反応条件下で、 再度八イブリダィゼーシ ヨ ンを行い、 上記同様、 蛍光強度を測定する。 種々の反応条件下でこの操 作を必要な回数だけ繰り返す。  After the measurement of the fluorescence intensity in (S g) and (S f) is completed, the fluorescence intensity is measured again under the desired reaction conditions, and the fluorescence intensity is measured as described above. This operation is repeated as many times as necessary under various reaction conditions.

( S h ) ( S g ) の反応が終了 した後に、 D N Aマイク ロ ア レイ中の試料をそのままの状態を維持しながら、 即ち、 希 釈または不純物等のコ ン夕ミネ一シヨ ンのないよう に、 回収 し、 その後、 前記核酸プローブに結合した標識核酸に含まれ る蛍光強度を測定する。  After the reaction of (S h) and (S g) is completed, the sample in the DNA microarray is maintained as it is, that is, there is no contamination or other contamination such as dilution or impurities. Then, the fluorescence is contained in the labeled nucleic acid bound to the nucleic acid probe.

( S i ) ( S f ) および （ S h ) で得られた蛍光強度を基 に、 発現遺伝子量の判定および突然変異遺伝子の有無等の判 定を行い、 目的の遺伝子に関する情報を得る。  Based on the fluorescence intensities obtained in (S i), (S f) and (S h), the amount of expressed gene and the presence or absence of a mutated gene are determined to obtain information on the target gene.

( S j ) ( S i ) で得られた目的の遺伝子に関する情報を、 データベースに開示される公知の遺伝子情報や、 標準試料か ら得られた解析結果と比較する。  (S j) The information on the target gene obtained in (S i) is compared with known gene information disclosed in a database and analysis results obtained from a standard sample.

( S k ) ( S j ) の比較の結果から、 被検対象からの試料 に関する遺伝子解析についての判定を行う。  From the results of the comparison of (S k) and (S j), a judgment is made on the gene analysis of the sample from the subject.

ここでは、 2 つの反応条件を用いて 2 つの反応を連続して 行ったが、 必要に応じて、 連続する反応の回数および蛍光強 度の測定回数を増やすこ と も可能である。 その場合、 上記 ( S f ) から （ S g ) を必要な回数で繰り返せばよい。 本発明の実施形態と して上述した装置は、 ステージに置か れた反応要素 （即ち、 スライ ドチップ） に対して液体の分注、 撹拌、 温度制御および測定を常時実行できる構成になってい るので、 あらゆる種類の反応系を小さなスペースで容易に達 成できる。 従って、 本発明の装置は、 あらゆる遺伝学的検査 に有用な優れた手段となリ得る。 Here, two reactions were performed continuously using two reaction conditions. However, if necessary, the number of continuous reactions and the number of measurements of fluorescence intensity can be increased. In this case, (S f) to (S g) may be repeated as many times as necessary. The apparatus described above as an embodiment of the present invention is configured so that liquid dispensing, stirring, temperature control, and measurement can always be performed on a reaction element (that is, a slide chip) placed on a stage. All kinds of reaction systems can be easily achieved in a small space. Therefore, the device of the present invention can be an excellent tool useful for all genetic tests.

また、 本発明に従い C C Dカメラを検出器に用いた場合は、 少なく とも 1 個の D N Aマイク ロア レイは、 充分に C C D力 メラの撮像可能な範囲に収まる程に小型であるので、 測定す べき D N Aマイク ロア レイ内の複数の別々のプロープスポッ 卜に対して、 光学的なスキャニングを行う必要はない。 この ことによ り、 同一の D N Aマイクロア レイ内の各スポッ トの 反応を同時に且つ継続的にモニタ リ ングすることが可能とな り、 多項目の同時検査に非常に有利である。  In addition, when a CCD camera is used as a detector according to the present invention, at least one DNA microarray is small enough to be sufficiently captured by a CCD camera, so that the DNA to be measured is required. There is no need to optically scan multiple separate probe spots in the microarray. This makes it possible to simultaneously and continuously monitor the reaction of each spot in the same DNA microarray, which is very advantageous for simultaneous inspection of multiple items.

本発明の更なる側面に従う と、 本発明は、 同一の試料に対 して複数の検査を連続して行う ことが可能であ り 、 従って、 複数の検査結果を迅速にまたは任意の時機に得ることが可能 な装置を提供するものである。  According to a further aspect of the present invention, the present invention enables a plurality of tests to be continuously performed on the same sample, so that a plurality of test results can be obtained quickly or at any time. It is intended to provide a device capable of performing such operations.

本発明に従う と、 このような測定装置において、 プローブ スポッ ト毎に適用された各々の試薬 （例えば、 核酸プローブ および核酸プライマー等） の種類または各々の反応条件を、 各試薬毎または各反応条件毎に得た各々の測定データと照合 しながら測定データの解析を行う解析用ソフ 卜ウェアも提供 される。  According to the present invention, in such a measuring apparatus, the type of each reagent (for example, a nucleic acid probe and a nucleic acid primer) or each reaction condition applied to each probe spot is determined for each reagent or each reaction condition. Analysis software is also provided that analyzes the measured data while comparing it with each of the obtained measured data.

また特に、 本発明に従う装置では、 同一のプローブスポッ 卜において、 複数種類の反応を同時、 逐次、 または順次に実 行することが可能である。 従って、 そのような複数種類の反 応を達成するために必要な反応条件を容易に整えること、 お よびそのような複数種類の反応によ り得られた複数のデータ を正確に読み取り且つ処理することを可能にする新規な読み 取り 手段を、 本発明に従う装置が具備していてもよい。 In particular, in the device according to the invention, the same probe spot is used. It is possible to perform multiple types of reactions simultaneously, sequentially, or sequentially. Therefore, it is easy to prepare the reaction conditions necessary to achieve such a plurality of kinds of reactions, and to accurately read and process a plurality of data obtained by such a plurality of kinds of reactions. The device according to the invention may be provided with a novel reading means that enables the reading.

例えば、 そのような読み取り手段は以下を実行するような 手段であ り得る ；  For example, such reading means may be means for performing the following:

i ) 1 つの D N Aマイク ロア レイ において測定されるべき プローブスポッ 卜の位置情報とそのプロ一ブスポッ 卜への制 御情報 （例えば、 試薬毎の好適温度、 検査目的など） とを組 み合わせてなる検査項目情報を、 メモ リ 回路等の記憶手段に nC Ik ~ί る <_と、  i) Combination of probe spot position information to be measured in one DNA microarray and its control information for probe spots (eg, suitable temperature for each reagent, test purpose, etc.) The test item information is stored in a storage means such as a memory circuit by nC Ik ~ <

i i ) 実際に前記 D N Aマイク ロアレイ内の全てのスポッ ト において実施された制御をモニタ リ ングし、 そのモニタ リ ン グされた実際の制御条件と、 前記 i ) の検査項目情報とを照 合し、 その照合結果をメモ リ 回路等の記憶手段に記憶するこ と、 および  ii) Monitoring the control actually performed in all the spots in the DNA microarray, and comparing the monitored actual control conditions with the test item information in i) above. Storing the matching result in a storage means such as a memory circuit; and

i i i ) 前記 i i ) のモニタ リ ングされた制御条件下で行われ た測定結果を、 前記 i i ) で得られた照合結果と対応付けた 測定データと してメモリ 回路等の記憶手段に記憶すること、 または  iii) storing the measurement results performed under the monitored control conditions of the above ii) as measurement data associated with the verification results obtained in the above ii) in storage means such as a memory circuit. , Or

i V ) 前記 i i ) のモニタ リ ングされた制御条件下で行われ た測定結果を、 前記 i i ) で得られた照合結果と対応付け、 更に、 C P U等のデータ処理手段によって、 前記測定結果を 前記照合を基に補正するような演算処理を行う こと。 iV) The measurement result performed under the monitored control condition of ii) is associated with the collation result obtained in ii), and the measurement result is further processed by data processing means such as a CPU. Performing an arithmetic process for correcting based on the collation.

従って、 そのような読み取り手段は、 該検査項目情報、 モ 二夕 リ ングされた制御条件、 測定結果および測定データ等の データを記憶するための記憶手段と、 前記記憶手段に記憶さ れた各データを読み出して比較および照合を行ったり、 必要 な演算処理するための C P U等のデータ処理手段とを具備す る。  Therefore, such a reading unit includes a storage unit for storing the inspection item information, the control condition, the measurement result, the measurement data, and the like, and the data stored in the storage unit. It has data processing means such as a CPU for reading and comparing and collating data, and for performing necessary arithmetic processing.

また、 このような新規な読み取り手段自体も、 そのような 読み取り手段を具備した装置も、 本発明の実施形態と して提 供される。  In addition, such a novel reading unit itself and an apparatus including such a reading unit are also provided as embodiments of the present invention.

係る読み取り手段によれば、 同一の C C D視野内の全ての スポッ トについて、 複数のスポッ ト間で全部または一部の反 応が時間的に重複するような異なる種類の反応結果や、 少な く とも 1 つのスポッ 卜にて実行される複数の異なる反応条件 での反応結果を、 取り違えることなく記憶し、 取り 出して、 所望の判定結果を出力することが可能である。  According to such a reading means, for all spots within the same CCD field of view, different types of reaction results such that all or some of the reactions overlap in time among a plurality of spots, or at least Reaction results under a plurality of different reaction conditions executed by one spot can be memorized without being mistaken, retrieved, and a desired judgment result can be output.

以上、 本発明の実施の形態を詳細に説明したが、 上述した 詳細な説明および図面は、 本発明の実施形態を例示すること を目的とするものであり 、 従って、 それらによってに本発明 は限定されるものではなく 、 本発明は、 種々の均等物および 現在の自明な技術知識に基づく 、 種々の改良された発明また は変形された発明を包含するものである。  As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the above detailed description and drawings are intended to exemplify the embodiments of the present invention, and therefore, the present invention is limited thereby. Instead, the present invention is intended to cover various improved or modified inventions based on various equivalents and presently obvious technical knowledge.

[実施例]  [Example]

1 . 遺伝子解析  1. Gene analysis

図 1 に示すような本発明の実施形態を用いて遺伝子解析を 行う。 Gene analysis using the embodiment of the present invention as shown in FIG. Do.

遺伝子を測定する容器と して、 検査対象であるターゲッ 卜 遺伝子と相補性を有する複数の遺伝子を表面に固定化した多 孔質のフィルターを収めたチップを用いる。 この多孔質のフ ィルターを収めたスライ ドチップを、 蛍光顕微鏡のステージ に置かれた反応部分 （イ ンキュベータ一部分） に設置する。 この蛍光顕微鏡は、 ホス 卜コ ンピューターによって、 励起光 シャ ッター、 蛍光キュープ、 ステージ移動などを自動的に制 御することが出来るよう に構成されている。 また、 蛍光顕微 鏡には C C Dなどの画像を撮影するデバイスが設置されてい て、 撮影のタイ ミ ングもホス 卜コ ンピュータ一によって制御 されている。 また、 露出時間、 画像の保存、 冷却状態などの 制御も、 同 じコ ンピューターによって制御することが出来る。 また、 イ ンキュベーターには、 液体を輸送するためのポンプ、 および温度制御用のヒーターかベルチェ素子が設けられてい て、 これらの制御もまたホス 卜コ ンピューターによって行う ことができる。  As a container for measuring genes, a chip containing a porous filter in which a plurality of genes complementary to the target gene to be tested are immobilized on the surface is used. The slide chip containing the porous filter is placed on the reaction part (part of the incubator) placed on the stage of the fluorescence microscope. The fluorescence microscope is configured so that the excitation light shutter, fluorescence cup, stage movement, and the like can be automatically controlled by a host computer. In addition, the fluorescence microscope is equipped with a device that captures images such as CCDs, and the timing of photography is controlled by the host computer. The same computer can also control exposure time, image storage, and cooling status. In addition, the incubator is provided with a pump for transporting liquid and a heater or Peltier element for temperature control, and these controls can also be performed by the host computer.

サンプルをチップの測定領域に滴下したあと、 ポンプによ つて反応液を移動させてハイ ブリ ダィゼ一シ ヨ ン反応を加速 する。 イ ンキュベーターの下部の溶液を移動させ、 反応液の 液面がフィルタ一の上面に接した時に励起光シャ ッターを開 けてフィルター表面の蛍光画像を C C Dカメラなどのデバィ スによって撮影する。 撮影された画像データは、 コ ンビユー ターの指定されたフォルダ一中に保存され、 別にイ ンス 卜一 ルされた解析用のプログラムによって測定結果を解析する。 このよう に、 ハイプリ ダイゼーショ ンを促進するためのポ ンプ、 温度変化をチップに与えるためのヒーター、 更に、 必 要に応じて、 溶液組成を変化させる ピぺッターシステムをィ ンキュベータ一の周囲に配置することによって、 この一個の 検査システムによって連続して様々な温度や溶液状態におけ るハイブリダィゼーシ ヨ ンのパターンを得ることができる。 また、 測定に用いる蛍光標識の種類に応じて異なる波長によ つて励起し、 異なる蛍光波長の画像を撮影することが出来る ので、 試料の中に複数の蛍光色素によって標識された物質が 入っている場合でも、 フィルターキューブを 自動的に切り替 えることによ り、 例えば、 2色の蛍光強度比などを簡単に測 定することができる。 このよう にして得られたスポッ 卜の蛍 光強度から、 チップ表面に固定化されたプローブと八イブリ ダイゼーシヨ ンしたターゲッ 卜遺伝子の量を解析する。 この 検査装置を用いることによって、 C — m y c 等の癌化に従つ て、 発現量が大きく変動する遺伝子の発現量を鋭敏に検出す ることが出来る。 After the sample is dropped on the measurement area of the chip, the reaction solution is moved by a pump to accelerate the hybridization reaction. The solution in the lower part of the incubator is moved, and when the liquid surface of the reaction solution comes in contact with the upper surface of the filter, the excitation light shutter is opened and the fluorescence image of the filter surface is captured by a device such as a CCD camera. The captured image data is stored in a folder specified by the computer, and the measurement results are analyzed by a separately installed analysis program. In this way, pumps to promote hybridization, heaters to apply a temperature change to the chip, and, if necessary, a pitcher system to change the solution composition are placed around the incubator. In this way, a single inspection system can continuously obtain hybridization patterns at various temperatures and solution states. In addition, since excitation can be performed at different wavelengths according to the type of fluorescent label used for measurement, and images with different fluorescent wavelengths can be taken, the sample contains substances labeled with multiple fluorescent dyes. Even in this case, by automatically switching the filter cube, for example, the fluorescence intensity ratio of two colors can be easily measured. From the fluorescence intensity of the spot thus obtained, the amount of the probe immobilized on the chip surface and the amount of the target gene immobilized are analyzed. By using this test device, it is possible to detect the expression level of a gene whose expression level fluctuates greatly in response to canceration of C-myc or the like.

また、 インキュベーターの温度変化によって生じる蛍光ス ポッ トの蛍光強度変化のパターンを解析することによ り、 K — R a s 、 P 5 3 といった癌化に大きな影響のある遺伝子の 突然変異を検出することができる。 このよう にして細胞内部 で複雑な細胞機能を制御している遺伝子の発現量と、 遺伝子 の内部に生じた突然変異という 2 つの生理学的に重要な遺伝 子の変異を短時間のうちに同一の装置によって解析すること が可能となる。 また、 ここで、 用いられるサンプルの調製方 法は、 従来の遺伝子検査で用いられているものと同様であ り 、 この装置によって得られた結果は、 イ ンターネッ ト上で公開 されている G e n B a n kなどのデータベースにある遺伝子 情報と容易に比較検討することが出来る。 In addition, by analyzing the pattern of changes in the fluorescence intensity of the fluorescent spots caused by changes in the temperature of the incubator, it is possible to detect mutations in genes such as K-Ras and P53 that have a significant effect on canceration. Can be. In this way, two physiologically important mutations of the gene, the gene that controls complex cell functions inside the cell and the mutation that occurs inside the gene, can be identified in a short time. The analysis can be performed by the device. Here, how to prepare the sample used The method is similar to that used in conventional genetic testing. The results obtained with this device are easily compared with the genetic information in databases such as GenBank published on the Internet. Can be compared.

このような本発明の実施形態に従う装置を用いることによ つて、 反応部分の溶液の状態や、 温度条件を変化させながら ターゲッ 卜遺伝子のハイブリ ダィゼーショ ンの程度を リ アル タイムで測定することができる。 このような装置を用いるこ とによって、 反応部分の溶液の状態や、 温度条件を変化させ ながらターゲッ 卜遺伝子のハイブリダィゼーシ ョ ンの程度を リ アルタイムで測定することができるよう になった。 この発 明を用いるこ とによって、 対象遺伝子の発現量を正確に測定 することが出来るよう になった。 また、 発現量の測定に引き 続いて、 自動的にマイク ロア レイの温度や反応溶液の溶液組 成を変化させることによって、 異なるプローブへのハイプリ ダイゼ一ショ ンの効率を強制的に変化させ、 その結果から、 ターゲッ ト遺伝子内に生じている突然変異、 例えば、 一塩基 多 型 （ 以 下 、 S N P と 称 す ； S i ngl e nuc l eot i de po l ymorph i sm) 等の種類を検出することが出来る。 このシス テムを用いることによって、 癌などの進展の程度や悪性度、 或いは転移の可能性、 疾病のステージなどがよ り正確に予測 できることが期待される。  By using such an apparatus according to the embodiment of the present invention, the degree of hybridization of the target gene can be measured in real time while changing the solution state of the reaction part and the temperature conditions. . By using such an apparatus, the degree of hybridization of the target gene can be measured in real time while changing the state of the solution in the reaction part and the temperature conditions. Was. By using this invention, the expression level of the target gene can be accurately measured. In addition, following the measurement of the expression level, the efficiency of hybridization to different probes is forcibly changed by automatically changing the temperature of the microarray and the composition of the reaction solution. From the results, mutations occurring in the target gene, such as single nucleotide polymorphisms (hereinafter, referred to as SNPs; Singl e nucle eot i de polly morph ism), were detected. You can do it. By using this system, it is expected that the degree of progress of cancer and the like, the degree of malignancy, the possibility of metastasis, and the stage of disease can be more accurately predicted.

また、 同時に治療薬に対する感受性に影響する P 4 5 0な どの薬剤感受性遺伝子の発現量と、 活性に影響ある SNPs の 検査も同時に行う ことが出来る。 このよう にして疾患の原因 遺伝子の異常のみならず、 薬剤に対して感受性のある遺伝子 の異常を同時に検査することで、 選択する治療薬の種類や温 度を患者の体質に合わせて最適化することが可能になる。 ま た、 得られた遺伝子異常に関する情報を元にして、 将来的に 高い治療効果が期待されている遺伝子治療に用いる遺伝子の 選択が正確に行える。 At the same time, the level of expression of drug susceptibility genes such as P450, which affects the sensitivity to the therapeutic agent, and the SNPs that affect the activity can be simultaneously tested. The cause of the disease in this way By simultaneously testing not only for genetic abnormalities but also for those that are sensitive to the drug, it is possible to optimize the type and temperature of the selected therapeutic drug according to the patient's constitution. Also, based on the obtained information on gene abnormalities, it is possible to accurately select genes to be used for gene therapy, which is expected to have a high therapeutic effect in the future.

2 . C — m y c 、 エス 卜ロゲンレセプター、 テロメラーゼ の発現量の測定  2. Measurement of expression levels of C-myc, estrogen receptor and telomerase

C - m y c v エス トロゲンレセプター、 テロメラーゼの発 現量の測定を行うためのスライ ドチップを図 6 A〜図 6 Dに 示す。 該スライ ドチップには、 図 6 A に示されるような c 一 m y c を含む複数の遺伝子に対するプローブと、 八ウスキ一 ビング遺伝子が固定される。 図 6 B には、 D N Aマイク ロア レイ に含まれるプローブスポッ 卜に固定された図 6 Aの核酸 プローブの固定位置を模式的に示したものである。 夫々の種 類の核酸プローブは、 種類毎にプローブスポッ トに固定され ている。 図 6 C と図 6 Dは解析結果を模式的に示した図であ る。 図 6 Cは正常な被験者からの試料によ り得られる結果を 示し、 図 6 D には異常のある被験者からの試料によ り得られ る結果を示す。 このような結果から蛍光の有無を判定するこ とによ り 、 被験者において発現された遺伝子を検出すること が可能である。  FIGS. 6A to 6D show slide chips for measuring the expression levels of C-mycv estrogen receptor and telomerase. Probes for a plurality of genes including c-myc as shown in FIG. 6A and an eight-skiving gene are immobilized on the slide chip. FIG. 6B schematically shows a fixing position of the nucleic acid probe of FIG. 6A fixed to the probe spot included in the DNA microarray. Each type of nucleic acid probe is fixed to the probe spot for each type. FIG. 6C and FIG. 6D are diagrams schematically showing the analysis results. Figure 6C shows the results obtained from a sample from a normal subject, and Figure 6D shows the results obtained from a sample from an abnormal subject. By judging the presence or absence of fluorescence from such a result, it is possible to detect the gene expressed in the subject.

このようなスライ ドチップを使用し、 発現解析を行ったチ ップの周囲温度や溶液組成を変更することによ り 、 または試 料 中 の 標識核酸 と プ ロ ー ブ近傍 の 温度 を T M (M e l t i n g T e m p e r a t u r e )値に近い条件にすることによって、 各プローブ の至適反応条件が達成され、 それによ り これらの遺伝子の内 部に生じた突然変異の解析を行う ことが可能である。 By using such a slide chip and changing the ambient temperature and solution composition of the chip on which the expression analysis was performed, or by changing the temperature of the labeled nucleic acid in the sample and the temperature near the probe to TM (M elting By setting the conditions close to the (Temperature) value, the optimal reaction conditions for each probe are achieved, whereby the mutation occurring inside these genes can be analyzed.

図 7 A〜図 7 Dには、 異なる塩基配列を有するプローブに 対して生じた蛍光スポッ ト強度の比較を行う ことによ り 、 癌 抑制遺伝子 P 5 3 の遺伝子内部に生じた突然変異を検出する 場合の例を示した。 蛍光強度の違いによって、 発現量を検出 することが可能である。  7A to 7D show the comparison of the intensity of the fluorescent spots generated for probes having different nucleotide sequences to detect mutations occurring inside the tumor suppressor gene P53. An example of such a case is shown. The expression level can be detected based on the difference in fluorescence intensity.

以上のような遺伝子の検出と発現量の解析は、 1 つの D N Aマイク ロア レイにおいて 1 つの試料について連続して行う ことが可能である。  The above-described gene detection and expression level analysis can be performed continuously for one sample in one DNA microarray.

このよう に発明の装置および方法によ り 、 癌化のステージ を判定したり 、 悪性度や転移のし易さ、 または薬剤耐性の個 人差などを正確に予測することが可能である。  As described above, according to the device and method of the present invention, it is possible to determine the stage of canceration, and to accurately predict the degree of malignancy, susceptibility to metastasis, individual differences in drug resistance, and the like.

遺伝子検査技術と コ ンピューター科学の進展に伴い、 現在 までにすでに多く の遺伝子の異常と しての発現量の変化や突 然変異の種類、 または S N P s が同定されている。 そしてそ れらの公知の情報は、 データベースと してイ ンターネッ ト上 で広く公開され、 容易に入手が可能である。 上述のよう に、 本発明の装置および方法によ り得られた遺伝子検査の結果を、 既に公知の情報と比較評価することによ り 、 更に臨床的に有 用な正確な判定が可能となる。 例えば、 アメ リ カ癌研究所 ( N C I ) によ り標準化された正確な転移の予測や治療指針 の決定を行う ことが可能になり 、 国や施設による判定基準の 違いなどから生じる誤判定の可能性を少なく できる。 将来的 には、 遺伝子治療を行う場合の導入遺伝子の選択においても、 重要な情報を提供することが期待される。 With the advancement of genetic testing technology and computer science, changes in expression levels, types of mutations, or SNPs have been identified as abnormalities of many genes to date. Such publicly known information is widely disclosed on the Internet as a database and can be easily obtained. As described above, by comparing and evaluating the results of the genetic test obtained by the apparatus and method of the present invention with already known information, clinically useful accurate judgments can be made. . For example, it is possible to accurately predict metastases and determine treatment guidelines standardized by the American Cancer Institute (NCI), which can lead to erroneous judgments caused by differences in judgment criteria between countries and facilities. Can be reduced. in future Is expected to provide important information in the selection of transgenes for gene therapy.

8 . 補足 ： 装置の制御系と操作の手順  8. Supplement: Equipment control system and operation procedure

遺伝子検査装置 1 の制御ブロ ックを図 8 に示す。  Figure 8 shows the control block of Genetic Testing Equipment 1.

図 8 に示されるよう に、 遺伝子検査装置 1 は、 制御部 1 0 a とカメラコ ン トローラ 1 O b と顕微鏡コ ン トローラ 1 0 c とを含んでお り 、 これらはコ ンピューター 1 0 に相当 してい る。 また、 遺伝子検査装置 1 は、 前述したよう に、 （好適に は冷却型の） C C Dカメラ 5 と、 ステージ 4 と、 ステージコ ン 卜ローラ 7 と、 温度コ ン トローラ 9 と、 入力部 1 5 と、 表 示部 1 6 を有している。 ステージ 4 はそれを駆動するための モータ 4 aを含んでいる。  As shown in FIG. 8, the genetic test apparatus 1 includes a control unit 10a, a camera controller 1Ob, and a microscope controller 10c, which correspond to the computer 10. are doing. Further, as described above, the genetic test apparatus 1 includes a CCD camera 5 (preferably of a cooling type), a stage 4, a stage controller 7, a temperature controller 9, and an input unit 15. And a display section 16. Stage 4 includes a motor 4a for driving it.

遺伝子検査装置 1 は更に、 蛍光観察用の顕微鏡 3 内に含ま れるミ ラーュニッ 卜 3 1 とシャ ツ夕ュニッ 卜 3 2 と照明ュニ ッ 卜 3 3 とを有し、 D N Aマイク ロア レイ 2 2 の温度を調節 するための温調器を構成する上部ヒーター 5 1 と下部ヒータ - 5 2 と冷却フ ァ ン 5 3 とを有し、 D N Aマイク ロア レイ 2 2 を通して液体を移動させるためのポンプ 4 1 とを有してい る。  The genetic test apparatus 1 further includes a mirror unit 31, a shut unit 32, and a lighting unit 33 included in a fluorescence observation microscope 3, and a DNA microarray 22. A pump 41 that has an upper heater 51, a lower heater -52, and a cooling fan 53 that constitute a temperature controller for controlling the temperature, and that moves a liquid through the DNA microarray 22. And

ミラーュニッ 卜 3 1 はそれを駆動するためのモータ 3 1 a を、 シャ ツ夕ュニッ 卜 3 2 はそれを駆動するためのモータ 3 2 aを含んでおり 、 上部ヒーター 5 1 はその温度を測定する ための測温抵抗体 5 1 aを、 下部ヒーター 5 2 はその温度を 測定するための測温抵抗体 5 1 b を含んでいる。 ポンプ 4 1 は、 これを駆動制御するためのコ ン トローラ 4 1 a を含んで いる。 ここで、 ミ ラーユニッ トは、 例えば、 照射光の中から 励起波長帯の光のみを透過させる励起フィ ルターと、 対象物 からの蛍光だけを透過させ、 励起光を遮断する吸収フィ ルタ 一と、 所定の波長の光に対して、 それよ り も短い光を反射し、 長い波長を透過するダイク ロイ ツク ミラーとを一体化した構 成とすることができる。 The mirror unit 31 includes a motor 31a for driving it, the shutter unit 32 includes a motor 32a for driving it, and the upper heater 51 measures its temperature. The lower heater 52 includes a resistance thermometer 51b for measuring the temperature. The pump 41 includes a controller 41a for driving and controlling the pump 41. Yes. Here, the mirror unit includes, for example, an excitation filter that transmits only light in the excitation wavelength band from the irradiation light, and an absorption filter that transmits only fluorescence from the target object and blocks the excitation light. For a light of a predetermined wavelength, a dichroic mirror that reflects shorter light and transmits longer wavelength can be integrated.

カメラコ ン トローラ 1 O b は C C Dカメラ 5 を制御し、 顕 微鏡コ ン トローラ 1 0 c は、 ミ ラーユニッ ト 3 1 のモータ 3 1 aやシャ ツ夕ュニッ 卜 3 2 のモータ 3 2 a や照明ュニッ 卜 3 3 を制御する。 温度コ ン トローラ 9 は、 上部ヒーター 5 1 を測温抵抗体 5 1 aからの情報に基づいて制御すると共に、 下部ヒーター 5 2 を測温抵抗体 5 2 aからの情報に基づいて 制御し、 ステージコ ン トローラ 7 は、 ステージ 4 のモータ 4 a を制御する。  The camera controller 1Ob controls the CCD camera 5, and the microscope controller 10c controls the motor 31a of the mirror unit 31 and the motor 32a of the shutter unit 32 and lighting. Controls unit 3 3. The temperature controller 9 controls the upper heater 51 based on the information from the resistance temperature detector 51a, and controls the lower heater 52 based on the information from the resistance temperature detector 52a. The stage controller 7 controls the motor 4 a of the stage 4.

制御部 1 0 a は、 カメラコ ン トローラ 1 0 b と、 顕微鏡コ ン 卜ローラ 1 0 c と、 温度コ ン トローラ 9 と、 ステージコ ン 卜ローラ 7 と、 ポンプ 4 1 のコ ン トローラ 4 1 a を制御する。 更に制御部 1 0 a は、 表示部 1 6 に適当なメ ッセージや情報 を表示させたり、 入力部 1 5 から入力される情報を取得した りする。  The controller 10a includes a camera controller 10b, a microscope controller 10c, a temperature controller 9, a stage controller 7, and a controller 41 of the pump 41. Control. Further, the control unit 10a causes the display unit 16 to display appropriate messages and information, and acquires information input from the input unit 15.

遺伝子検査装置 1 は、 専用に設計されたアプリ ケーショ ン に従って運転される。 アプリケーシ ョ ンは、 前述した解析プ ログラムや反応進行プログラムなどの種々のプログラムを含 んでおリ、 装置 1 の各部を適正に制御すると共に、 遺伝子検 査装置 1 の運転中、 制御部 1 0 a に指令を出して、 表示部 1 6 に次に必要な操作を表示してユーザーに指示を出したり、 表示部 1 6 に測定に関する様々な情報を表示したりする。 The genetic test device 1 is operated according to a specially designed application. The application includes various programs such as the analysis program and the reaction progress program described above, and appropriately controls each part of the apparatus 1. In addition, while the gene inspection apparatus 1 is operating, the control unit 10a Command to display unit 1 Next, necessary operations are displayed on 6 to give instructions to the user, and various information related to measurement is displayed on the display 16.

特にアプリ ケーショ ンは、 ポンプ動作指示や撮影指示や遅 延時間指示や一定停止指示や温度変更指示や洗浄指示など、 装置の各部に対する指示である様々なプロフ ァイルを、 入力 部 1 5 と表示部 1 6 を利用 して、 ユーザーが自 由に変更でき るよう に装置全体を制御する。 つま り、 遺伝子検査装置 1 は、 アプリケーショ ンによって、 測定に関する各種のパラメ一夕 をユーザーが自由に設定できるよう にその運転が制御される。 そのために、 アプリ ケーショ ンからの指令に従って制御部 1 0 a は、 例えば、 表示部 1 6 に情報の入力を促すメ ッセージ を表示させて、 入力部 1 5 からの情報入力を待ち受ける。  In particular, the application uses the input unit 15 and the display unit to input various profiles that are instructions for each unit of the device, such as pump operation instructions, imaging instructions, delay time instructions, fixed stop instructions, temperature change instructions, and cleaning instructions. Using 16, the entire device is controlled so that the user can change it freely. In other words, the operation of the genetic test device 1 is controlled by the application so that the user can freely set various parameters relating to the measurement. For this purpose, the control unit 10a, for example, displays a message prompting information input on the display unit 16 and waits for information input from the input unit 15 according to a command from the application.

遺伝子検査装置 1 は、 例えば図 9 に示されるフローチヤ一 卜に示された操作に従って運転される。  The genetic test apparatus 1 is operated, for example, according to an operation shown in a flowchart shown in FIG.

1 . 装置の電源を入れる。  1. Turn on the device.

2 . ユーザーログイ ンを行う。 このとき、 ユーザ一名を既 存のリ ス 卜の中から選択するか、 あるいはユーザー名を新規 に記述して作成する。  2. Perform user login. At this time, select one user from the existing list or create a new user name.

3 . アプリケーシ ョ ンを起動する。 このとき、 制御部 1 0 a は、 顕微鏡コ ン トローラ 1 0 c やポンプ 4 1 · 温調器 ' ス テージコン トローラ 7 ■ C C Dカメラ 5 等の接続機器の接続 確認と初期化を行う。  3. Start the application. At this time, the control unit 10a checks the connection of the connected devices such as the microscope controller 10c, the pump 41, the temperature controller and the stage controller 7 ■ CCD camera 5, and performs initialization.

4 . 給水する。 すなわち配管内に水を充満させる。 これは、 例えば、 水を収容した給水用 卜 レイをイ ンキュベーターにセ ッ 卜 し、 イ ンキュベーターを装置内に挿入し、 ポンプ 4 1 に よ り給水用 卜 レイから水を吸引することによ り行われたり 、 排水用 卜レイをイ ンキュベーター内にセッ ト し、 イ ンキュべ 一夕一を装置内に挿入し、 ポンプ 4 1 によ り 図示しない給水 タ ンクから水を吸引 して排水 卜 レイに排出することによ り行 う ことができる。 4. Supply water. That is, the pipe is filled with water. For example, a water supply tray containing water is set in the incubator, the incubator is inserted into the device, and the pump 41 is connected to the incubator. This can be done by sucking water from the water supply tray, or by setting the drainage tray in the incubator, inserting the incubator overnight into the device, and using the pump 41. This can be done by sucking water from a water supply tank (not shown) and discharging it to a drain tray.

5 . 温調を開始する。 イ ンキュベーターの温度を指定する。 すなわち ヒーター 5 1 の目標温度を設定する。  5. Start temperature control. Specify the temperature of the incubator. That is, the target temperature of the heater 51 is set.

6 . 条件を設定する。 温度の設定、 ミラーユニッ トの設定、 撮影条件の設定、 ポンプ動作条件の設定を行う。  6. Set the conditions. Set the temperature, set the mirror unit, set the shooting conditions, and set the pump operating conditions.

7 . プロ フ ァイルとサイクルを設定する。 ここに、 プロ フ アイルは、 装置の各部に対する指示であり、 ポンプ動作指示 や撮影指示や遅延時間指示や一定停止指示や温度変更指示や 洗浄指示などを含んでいる。 サイクルは、 これらのプロフ ァ ィルの適当な組み合わせで構成される。  7. Set profile and cycle. Here, the profile is an instruction for each unit of the apparatus, and includes a pump operation instruction, a photographing instruction, a delay time instruction, a fixed stop instruction, a temperature change instruction, a cleaning instruction, and the like. A cycle consists of an appropriate combination of these profiles.

8 . シーケンスを設定する。 シーケンスは、 サイクルの適 当な組み合わせで構成され、 どのサイクルを、 どのような順 序で、 何回行うかを指定する。 シーケンスによ り測定の順番 が決まる。  8. Set the sequence. A sequence consists of the appropriate combination of cycles and specifies which cycles are performed, in what order, and how many times. The sequence determines the order of measurement.

9 . 測定ゥエルやファイル名などを設定する。 観察するゥ エルや、 そのゥエルの画像を保存するフォルダ一名、 サンプ ル名、 サンプル情報などを設定する。  9. Set the measurement level and file name. Set the observation tube, the name of the folder that stores the image of the tube, the sample name, and sample information.

1 0 . 反応部分 （イ ンキュベータ一部分） を装置外に排出 する。  10. Drain the reaction part (part of the incubator) out of the equipment.

1 1 . 測定対象である D N Aマイク ロア レイを含むカセッ 卜をイ ンキュベータ一部分にセ ッ 卜する。 1 2 . 測定対象物をセッ 卜 したイ ンキュベータ一部分を装 置内に挿入する。 1 1. Set the cassette containing the DNA microarray to be measured in a part of the incubator. 1 2. Insert a part of the incubator in which the object to be measured is set into the device.

1 3 . 先に設定したシーケンスに従って測定する。 輝度測 定したい個所を指定することによ リ グラフ表示する。  1 3. Measure according to the previously set sequence. A graph is displayed by specifying the point where you want to measure the brightness.

1 4 . イ ンキュベータ一部分を装置外に排出 して、 測定の 終了したカセッ トを取り 出す。  1 4. Drain a part of the incubator out of the instrument and remove the cassette after measurement.

1 5 . アプリ ケーショ ンを終了する。 このとき、 装置は初 期化され、 これにより、 ポンプは初期状態に戻り 、 温調器は 停止され、 イ ンキュベータ一部分は原点位置に移動される。  1 5. Terminate the application. At this time, the apparatus is initialized, whereby the pump returns to the initial state, the temperature controller is stopped, and a part of the incubator is moved to the home position.

上述した操作 6 〜操作 8すなわち条件やプロ フ ァイルゃサ イクルゃシーケンスの設定は、 例えば、 表示部 1 6 に入力す べき情報の項目を示した入力画面を表示してユーザーに情報 の入力を促し、 これに応じてユーザーが画面上の各項目 に適 切な数値などを入力部 1 5 から入力することによ り行われる。  The operations 6 to 8 described above, that is, setting of conditions and profile / cycle / sequence are performed, for example, by displaying an input screen showing information items to be input on the display unit 16 and inputting information to the user. This is performed by prompting the user to input an appropriate numerical value or the like to each item on the screen from the input unit 15 in response to the prompt.

しかし、 操作 6 〜操作 8 は、 このような手法に限定される ものではなく 、 他の適当な手法によって行われてもよい。 例 えば、 必要な情報を記録したフ ァイル （データフ ァイル） を 予めコ ンピュータ一の補助記憶装置、 例えばハー ドディ スク やフロ ッ ピ一ディ スクなどに保存しておき、 測定の際に、 ュ —ザ一が入力部 1 5 から情報を入力する代わり に、 補助記憶 装置からデータフ ァイルを読み出して必要な情報を得ること によ り行われてもよい。  However, operations 6 to 8 are not limited to such a method, and may be performed by another appropriate method. For example, a file (data file) in which necessary information is recorded is stored in advance in an auxiliary storage device of a computer, such as a hard disk or a floppy disk. Instead of the user inputting information from the input unit 15, this may be performed by reading a data file from the auxiliary storage device and obtaining necessary information.

このようなデータファイルは、 例えば、 ユーザーが前回の 測定で使用した設定値などを記録することで作成され得る。 あるいは、 データファイルは、 スライ ドチップ 2 のメーカー 側が、 例えばスライ ドチップ 2 の種類毎に適した情報を記録 して作成してもよい。 この場合、 データファイルは、 例えば、 スライ ドチップ 2 に添付するなどの形態でユーザ一に供給さ れるとよい。 Such a data file can be created, for example, by recording the set values used by a user in a previous measurement. Alternatively, the data file is provided by the manufacturer of the slide chip 2. For example, the side may record and create information suitable for each type of the slide chip 2. In this case, the data file may be supplied to the user in a form attached to the slide chip 2, for example.

操作 7 におけるプロフ ァイルの設定では、 例えば、 以下に 示す動作等を指示する。 これによ り様々な動作に対応できる。  In the profile setting in the operation 7, for example, the following operations are instructed. This makes it possible to handle various operations.

a . ポンプ動作 ： ポンプを引 く （吸引する） か戻す （排出 する） かを設定する。 このときに駆動させる量と速度とを任 意に設定できる。 通常、 検体を反応させる場合は、 ポンプの 駆動量は、 検体量とほぼ同じ量を設定することが多い。 ただ し、 蛍光を撮影する場合には、 D N Aチップ上に検体液が存 在すると、 ピン 卜位置が移動したり 、 検体液中の蛍光物質が ノイズとなるので好ま しくない。 そこで、 蛍光を撮影する夕 イ ミ ングでは、 検体液よ り、 やや多い量を設定することが好 ま しい。 この量は、 検体液の粘度やポンプの駆動速度に依存 する。 検体液の量、 粘度、 チップのゥエルサイズ （チップの 種類により ゥエルのサイズが違う可能性あり） によ りポンプ の駆動量を最適値に設定できる。 検体液の移動速度によ り反 応状態が異なるため、 最適条件で反応させるために、 最適な ポンプの駆動速度を設定できる。  a. Pump operation: Set whether to pull (suction) or return (discharge) the pump. At this time, the driving amount and the speed can be arbitrarily set. Usually, when reacting a sample, the pump drive amount is often set to be approximately the same as the sample amount. However, it is not preferable to take an image of fluorescence when the sample liquid is present on the DNA chip, since the focus position is shifted and the fluorescent substance in the sample liquid causes noise. Therefore, it is preferable to set a slightly larger amount than the sample liquid in the evening imaging for fluorescence imaging. This amount depends on the viscosity of the sample liquid and the driving speed of the pump. The pump drive amount can be set to the optimum value depending on the amount of sample liquid, viscosity, and tip size of the tip (the tip size may vary depending on the tip type). Since the reaction state differs depending on the moving speed of the sample liquid, the optimal pump drive speed can be set to perform the reaction under the optimal conditions.

b . 撮影 ： 撮影に使用するミラーュニッ 卜と露光時間を設 定する。 検体の標識に使用 している蛍光色素に合わせてミラ 一ユニッ トを選択し、 蛍光を観察するために適した露光時間 を任意に設定できる。 輝度が低い場合には、 露光時間を長く 設定することができる。 c . 遅延時間 ： 動作を止める時間を設定する。 遅延時間を 設定することによ り、 例えばポンプの駆動では、 液がチップ したまたは上にく るまで時間を最適値に設定できる。 b. Shooting: Set the mirror unit and exposure time used for shooting. The mirror unit can be selected according to the fluorescent dye used to label the specimen, and the exposure time suitable for observing the fluorescence can be set arbitrarily. If the brightness is low, the exposure time can be set longer. c. Delay time: Set the time to stop the operation. By setting the delay time, for example, when driving a pump, the time until the liquid is chipped or rises can be set to an optimum value.

d . —時停止 ： 再開の指示が出るまで、 動作を停止させ続 ける。  d. —Pause: Stops operation until a restart instruction is issued.

e . 洗浄 ： 未反応の蛍光標識サンプルを除去し、 反応した 結果以外の余分な蛍光を観察しないよう にするために行う。 アプリ ケーショ ンの指示に従い、 インキュベータ一部分を装 置外に出し、 ユーザーに洗浄液の滴下を指示する。 ポンプを 駆動させることによ り、 洗浄液を上下させチップを洗浄する。 以上の作業を手動で行う。 洗浄は、 必要な場合も、 必要でな い場合もある。  e. Washing: This is performed to remove unreacted fluorescently labeled samples and to observe extra fluorescence other than the result of the reaction. In accordance with the instructions of the application, take out a part of the incubator out of the device and instruct the user to drop the cleaning solution. By driving the pump, the washing liquid is moved up and down to wash the chips. Perform the above operations manually. Cleaning may or may not be required.

f . 温度変更 ： 現在の設定温度から、 測定の途中で温度を 変更したいときに使用する。 変更温度、 変更温度へ到達して からの待ち時間を設定する。 検出する遺伝子によ り最適な反 応温度や反応の温度プログラムがあるため、 最適な温度条件 を設定できる。  f. Temperature change: Use this when you want to change the temperature during the measurement from the current set temperature. Set the changed temperature and the waiting time after reaching the changed temperature. Since there are optimal reaction temperatures and reaction temperature programs for the genes to be detected, optimal temperature conditions can be set.

操作 7 におけるサイクルの設定では、 例えば、 以下に示す 動作を指示する。 これによ り様々な動作に対応できる。  In the cycle setting in operation 7, for example, the following operations are instructed. This makes it possible to handle various operations.

サイクル 1 ： 前洗浄  Cycle 1: Pre-clean

1 . 洗浄液を滴下する。 1. Drop the cleaning solution.

2 . 洗浄液を流動させる 2. Fluidize cleaning solution

3 . 洗浄液を吸引 して廃棄する。 3. Aspirate and discard the cleaning solution.

4 . 洗浄後のフィルター画像を撮影する。  4. Take the filter image after cleaning.

5 . サンプルを滴下する。 サイクル 2 ： 状況確認 5. Drop sample. Cycle 2: Status check

1 . サンプル液をフィルター下に吸引する。 1. Aspirate the sample solution under the filter.

2 . 撮影する。 2. Shoot.

3 . サンプルをフィルター上に排出する。  3. Drain the sample onto the filter.

サイクル 3 ： ポンプ駆動  Cycle 3: Pump drive

1 . サンプル液をフィルター下に吸引する。  1. Aspirate the sample solution under the filter.

2 . サンプルをフィルター上に排出する。  2. Drain the sample onto the filter.

サイクル 4 ： 反応結果撮影  Cycle 4: Reaction result shooting

1 . サンプル液を ピぺッ 卜で取り 除く。  1. Remove the sample solution with a pipette.

2 . 洗浄液を滴下する。 2. Drop the cleaning solution.

3 . ポンプを駆動する。  3. Drive the pump.

4 . 撮影する。 4. Shoot.

上記のサイクル 2 とサイクル 3 は反応が終了するまで繰り 返す。 また、 サイクル 4 中の 3 と 4 は条件を変えながら繰り 返す。  Cycles 2 and 3 above are repeated until the reaction is complete. Also, steps 3 and 4 in cycle 4 are repeated while changing the conditions.

操作 8 におけるシーケンスの設定の一例を下記に示す。 1 . サイクル 1 を 1 回実行する。  An example of the sequence setting in operation 8 is shown below. 1. Execute cycle 1 once.

2 . サイクル 2 を 1 回実行する。 2. Execute cycle 2 once.

3 . サイクル 3 を 2 9 回実行する。  3. Execute cycle 3 29 times.

4 . サイクル 2 を 1 回実行する。  4. Execute cycle 2 once.

5 . サイクル 3 を 2 9 回実行する。  5. Execute cycle 3 29 times.

6 . サイクル 2 を 1 回実行する。  6. Execute cycle 2 once.

7 . サイクル 3 を 2 9 回実行する。  7. Execute cycle 3 29 times.

8 . サイクル 2 を 1 回実行する。  8. Execute cycle 2 once.

9 . サイクル 3 を 2 9 回実行する。 1 0 . サイクル 2 を 1 回実行する。 9. Execute cycle 3 29 times. 1 0. Execute cycle 2 once.

1 1 . サイクル 3 を 2 9 回実行する。  1 1. Execute cycle 3 29 times.

1 2 . サイクル 2 を 1 回実行する。  1 2. Execute cycle 2 once.

1 3 . サイクル 4 を 2 回実行する。  1 3. Execute cycle 4 twice.

上述したサイクル 1 〜サイクル 4 における各部材レベルの 動作を下記に示す。  The operation of each member level in cycle 1 to cycle 4 described above is shown below.

サイクゾレ 1 ： 前洗浄  CYCOSOLE 1: Pre-cleaning

I . シリ ンジを 5 l / s の速度で 5 0 I 引き、 そのまま 1 秒停止する。  I. Pull the syringe 50 I at a speed of 5 l / s and stop for 1 second.

2 . 5 秒そのまま停止する。  Stop for 2.5 seconds.

3 . シリ ンジを 5 n I / s の速度で 5 0 At I 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  3. Return the syringe to 50 At I at a speed of 5 nI / s and stop for 1 second.

4 . 1 0秒そのまま停止する。  4. Stop for 10 seconds.

5 . シリ ンジを 5 I / s の速度で 5 0 t I 引き、 そのまま 1 秒停止する。  5. Pull the syringe at 50 I / s at a speed of 5 I / s and stop for 1 second.

6 . 5 秒そのまま停止する。  Stop for 6.5 seconds.

7 . シリ ンジを 5 ]x I Z S の速度で 5 0 μ I 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  7. Return the syringe to 50 µI at the speed of 5] x IZS and stop for 1 second.

8 . 1 0秒そのまま停止する。  8. Stop for 10 seconds.

9 . シリ ンジを 5 jLt l / s の速度で 5 0 /x l 引き、 そのまま 1 秒停止する。  9. Pull the syringe at 50 / xl at a speed of 5 jLt l / s and stop for 1 second.

1 0 . 5 秒そのまま停止する。  Pause for 10.5 seconds.

I I . F I T C用ミラーュニッ 卜を用いて露光時間 3 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3用ミ ラ一ユニッ トで同様に撮影す る。 1 2 . シリ ンジを 5 l / s の速度で 5 θ Αί I 戻し、 そのま ま 1 秒停止する。 II. After taking an image with an exposure time of 300 ms using a mirror unit for FITC, take a similar image with a mirror unit for Cy3. 1 2. Return the syringe to 5θΑίI at a speed of 5 l / s, then stop for 1 second.

1 3 - 3 0秒そのまま停止する。  Stop for 1 3-30 seconds.

サイクル 2 ： 状況確認  Cycle 2: Status check

1 . シリ ンジを 5 l / s の速度で 5 0 I 引き、 そのまま 1. Pull the syringe 50 I at a speed of 5 l / s and leave it as it is.

1 秒停止する。 Pause for 1 second.

2 . 5秒そのまま停止する。  Stop for 2.5 seconds.

3 . F I T C用ミラーュニッ 卜を用いて露光時間 2 0 O m s で撮影した後、 C y 3用ミラーュニッ 卜で同様に撮影する。  3. Use the FITC mirror unit for an exposure time of 20 Oms, and then use the Cy3 mirror unit for similar shooting.

4 . シリ ンジを 5 l Z s の速度で 5 θ ΐ 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  4. Return the syringe 5θ 5 at a speed of 5 lZs and stop for 1 second.

5 . 1 0秒そのまま停止する。  5. Stop for 10 seconds.

サイクル 3 ： ポンプ駆動 Cycle 3: Pump drive

1 . シリ ンジを 5 A6 I Z s の速度で 5 0 t I 引き、 そのまま 1 秒停止する。  1. Pull the syringe at a speed of 5 A6 IZs for 50 tI and stop for 1 second.

2 . シリ ンジを 5 I / S の速度で 5 0 t l 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  2. Return the syringe at 50 I / S at 50 tl and stop for 1 second.

3 . 5秒そのまま停止する。  Stop for 3.5 seconds.

サイクル 4 ： 反応結果撮影 Cycle 4: Reaction result shooting

1 . シリ ンジを 5 t l / s の速度で 5 0 t l 引き、 そのまま 1 秒停止する。  1. Draw the syringe at 50 tl / s at a speed of 5 tl / s and stop for 1 second.

2 . F I T C用ミラーユニッ トを用いて露光時間 1 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3 用ミラーュニッ 卜で同様に撮影する。  2. Use the FITC mirror unit to take an image with an exposure time of 100 ms, and then use the Cy3 mirror unit in the same way.

3 . シリ ンジを 5 I Z S の速度で 5 0 At l 戻し、 そのまま 1 秒停止する。 4 . シリ ンジを S ^ I Z s の速度で 5 0 I 引き、 そのまま 1 秒停止する。 3. Return the syringe at 50 IZS at 50 IZS and stop for 1 second. 4. Pull the syringe 50 I at the speed of S ^ IZs and stop for 1 second.

5 . F I T C用ミ ラーユニッ トを用いて露光時間 1 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3用ミラ一ュニッ 卜で同様に撮影する。  5. Use the FITC mirror unit for an exposure time of 1000 ms, and then use the Cy3 mirror unit to perform the same shooting.

6 . シリ ンジを 5 At l Z s の速度で 5 0 t l 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  6. Return the syringe at 50 tl at a speed of 5 Atl Z s and stop for 1 second.

7 . シリ ンジを 5 A I Z S の速度で 5 0 /^ 1 引き、 そのまま 1 秒停止する。  7. Draw the syringe at 50 AISS at 50 / ^ 1 and stop for 1 second.

8 . F I T C用ミラ一ユニッ トを用いて露光時間 1 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3用ミラーュニッ 卜で同様に撮影する。  8. After taking an image with an exposure time of 100 ms using a FITC mirror unit, take a similar image with a Cy3 mirror unit.

9 . シリ ンジを 5 At l / s の速度で 5 0 1 戻し、 そのまま 1 秒停止する。  9. Return the syringe to 501 at a speed of 5 Atl / s and stop for 1 second.

1 0 . シリ ンジを 5 I / s の速度で 5 0 ^ 1 引き、 そのま ま 1 秒停止する。  10. Draw the syringe 50 ^ 1 at a speed of 5 I / s, then stop for 1 second.

1 1 . F I T C用ミラーユニッ トを用いて露光時間 1 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3用ミ ラ一ユニッ トで同様に撮影す る。  11. Take an image with the exposure time of 100 ms using the FITC mirror unit, and then take the same image with the Cy3 mirror unit.

1 2 . シリ ンジを 5 I / S の速度で 5 0 I 戻し、 そのま ま 1 秒停止する。  1 2. Return the syringe to 50 I at a speed of 5 I / S and stop for 1 second.

1 3 . シリ ンジを 5 l / s の速度で 5 0 I 引き、 そのま ま 1 秒停止する。  1 3. Pull the syringe 50 I at a rate of 5 l / s and stop for 1 second.

1 4 . F I T C用ミ ラーユニッ トを用いて露光時間 1 0 0 0 m s で撮影した後、 C y 3用ミ ラーユニッ トで同様に撮影す る。  14. Take an image with the exposure time of 100 ms using the FITC mirror unit, and then take the same image with the Cy3 mirror unit.

1 5 . シ リ ンジを 5 t l / s の速度で 5 0 i I 戻し、 そのま ま 1 秒停止する。 1 5.Return the syringe to 50 iI at a speed of 5 tl / s. Stop for one second.

このよう にアプリケーショ ンに従って遺伝子検査装置 1 を 運転することによって、 ユーザーは、 入力部 1 5 や表示部 1 6 やデータフ ァイルを利用 して、 種々のパラメータを希望通 りの条件や動作で測定を行える。  By operating the genetic test apparatus 1 according to the application in this way, the user can measure various parameters under desired conditions and operations using the input unit 15, the display unit 16, and the data file. I can do it.

なお、 本発明は、 目的によっては遺伝学的検査に限定され ずに、 他の種々の生物学的反応 （酵素反応、 抗原抗体反応、 代謝反応、 生物学的運動動態試験等） をハイスループッ 卜で 実行しモニタ リ ングする技術と して広く 医療分野に提供し得 る点に注目 して挙げるものである。 本発明は、 D N Aプロ一 ブを用いた遺伝子検査装置について説明を行ったが、 D N A プローブだけでなく 、 例えば、 抗体や組織等をプローブと し て用いた場合にも、 適用可能である。  The present invention is not limited to genetic testing depending on the purpose, and can be used for high-throughput various other biological reactions (enzyme reaction, antigen-antibody reaction, metabolic reaction, biological kinetic test, etc.). It should be noted that it can be widely applied to the medical field as a technology to be implemented and monitored in the field. Although the present invention has been described with respect to a genetic test apparatus using a DNA probe, the present invention is applicable not only to a DNA probe but also to a case where, for example, an antibody or a tissue is used as a probe.

産業上の利用可能性 Industrial applicability

このような本発明の実施形態に従う装置を用いることによ つて、 簡便に、 且つ短時間で複数の遺伝子を検査することの 出来る遺伝子検査装置および方法が提供される。 また、 この ような装置および方法によ り、 反応部分の溶液の状態や、 温 度条件を変化させながらターゲッ 卜遺伝子のハイブリダィゼ ーシヨ ンの程度を リ アルタイムで測定することができる。 従 つて、 この発明を用いることによって、 対象遺伝子の発現の 有無およびその発現量が、 容易に、 且つ、 効率良く 、 正確に 測定することが出来る。  By using such an apparatus according to the embodiment of the present invention, there is provided a gene inspection apparatus and method which can easily and simply test a plurality of genes in a short time. Further, by using such an apparatus and method, the degree of the hybridization of the target gene can be measured in real time while changing the state of the solution in the reaction portion and the temperature conditions. Therefore, by using the present invention, the presence / absence of the expression of the target gene and the expression level thereof can be easily, efficiently, and accurately measured.

Claims

求 の 囲 Request

1 . コ ンピューターを利用 した遺伝子検査装置であって D N Aマイク ロア レイの温度を調節するための温度調節部と D N Aマイク ロア レイからの光学的な信号を検出するための 光検出器と、 D N A ョマ青イクロア レイへ流体を給排するための 流体輸送部と、 装置を運転するためのアプリ ケーシ ョ ンに従 つて装置全体を制御する制御部と、 情報を表示するための表 示部と、 ユーザ一からの情報を入力可能にするための入力部 とを備えてお り、 測定に関する各種のパラメ一夕をユーザー が自由に設定できるよう にアプリケーショ ンによって制御さ れる装置。  1. A genetic testing device using a computer, a temperature control unit for controlling the temperature of the DNA microarray, a photodetector for detecting an optical signal from the DNA microarray, and a DNA. A fluid transport unit for supplying and discharging fluid to the blue-blue microarray, a control unit for controlling the entire device according to the application for operating the device, and a display unit for displaying information. An input device for inputting information from a user, and is controlled by an application so that the user can freely set various parameters relating to the measurement.

2 . 請求項 1 に記載のコ ンピューターを利用 した遺伝子 検査装置において、 検出器が C C Dカメラである装置。  2. The genetic testing device using a computer according to claim 1, wherein the detector is a CCD camera.

3 . 請求項 1 に記載のコ ンピューターを利用 した遺伝子 検査装置であって、 装置を運転するためのアプリ ケ一ショ ン を記憶している記憶部を備えてお り 、 アプリ ケーショ ンは、 表示部に次に必要な操作を表示させてユーザーに指示を出し たり、 表示部に測定に関する様々な情報を表示させたりする  3. A genetic testing device using the computer according to claim 1, comprising a storage unit storing an application for operating the device, wherein the application comprises: Display the next required operation on the display to give instructions to the user, and display various information related to measurement on the display

4 . 請求項 1 〜請求項 3 のいずれか一つに記載のコ ンビ ユ ーターを利用 した遺伝子検査装置であって、 装置の各部に 対する指示である様々なプロ フ ァイルをユーザーが自由に変 更できるよ う にアプリケーシ ョ ンによって制御される装置。 4. A genetic test device using the combi-user according to any one of claims 1 to 3, wherein a user can freely change various profiles that are instructions for each part of the device. A device controlled by the application so that it can be modified.

5 . 請求項 4 に記載のコ ンピューターを利用 した遺伝子 検査装置であって、 プロファイルは、 ポンプ動作指示や撮影 指示や遅延時間指示や一定停止指示や温度変更指示や洗浄指 示のうちの少なく とも一つを含んでいる装置。 5. A genetic testing device using the computer according to claim 4, wherein the profile is a pump operation instruction or imaging. A device that includes at least one of the following instructions: delay instructions, fixed stop instructions, temperature change instructions, and cleaning instructions.

6 . 請求項 1 〜請求項 3 のいずれか一つに記載のコ ンビ ユーターを利用 した遺伝子検査装置であって、 表示部に情報 の入力を促すメ ッセージを表示させ、 入力部からの情報入力 を待ち受けるよう にアプリケ一ショ ンによって制御される装 置。  6. A genetic testing device using the computer according to any one of claims 1 to 3, wherein a message prompting information input is displayed on a display unit, and information input from the input unit is performed. A device controlled by an application so that it waits for a call.

7 . 請求項 4 に記載のコ ンピューターを利用 した遺伝子 検査装置であって、 複数のプロフ ァイルを組み合わせて構成 されるサイクルを自 由に設定できるよう にアプリ ケーシ ョ ン によって制御される装置。  7. A genetic testing device using the computer according to claim 4, which is controlled by an application so that a cycle configured by combining a plurality of profiles can be set freely.

8 . 請求項 7 に記載のコ ンピュータ一を利用 した遺伝子 検査装置であって、 複数のサイクルを組み合わせて構成され るシーケンスを 自 由に設定できるよう にアプリ ケーショ ンに よって制御される装置。  8. A genetic testing device using the computer according to claim 7, wherein the device is controlled by an application such that a sequence configured by combining a plurality of cycles can be set freely.

9 . 請求項 1 〜請求項 3 のいずれか一つに記載のコ ンビ ユーターを利用 した遺伝子検査装置であって、 前記 D N Aマ イク ロア レイの基板が、 多孔質体で、 且つ、 核酸プローブが 固定されているプローブスポッ 卜を具備する装置。  9. A genetic testing device using the combustor according to any one of claims 1 to 3, wherein the DNA microarray substrate is a porous material, and the nucleic acid probe is a nucleic acid probe. A device with a fixed probe spot.

1 0 . 請求項 1 に記載の装置を使用 した遺伝子検査方法 であって、  10. A method for genetic testing using the device according to claim 1, wherein

( 1 ) 被験対象から採取した組織または細胞から抽出され た核酸を増幅し、 蛍光標識物質を付加すること ；  (1) Amplify nucleic acids extracted from tissues or cells collected from a test subject and add a fluorescent labeling substance;

( 2 ) 上記 （ Ί ) で得られた標識された核酸を、 所望の核 酸プロ ーブを具備する D N Aマイ ク ロ ア レイ に添加する こ と ； (2) adding the labeled nucleic acid obtained in the above (ii) to a DNA microarray having a desired nucleic acid probe. When ;

( 3 ) 上記 （ 2 ) の D N Aマイク ロアレイについて所望の 条件下でハイ ブリ ダィゼーシ ョ ン反応を行う こと ；  (3) performing a hybridization reaction on the DNA microarray of (2) above under desired conditions;

( 4 ) 上記 （ 3 ) で得られた D N Aマイク ロア レイについ て蛍光強度を測定すること ；  (4) measuring the fluorescence intensity of the DNA microarray obtained in (3) above;

( 5 ) 上記 （ 4 ) で得られた蛍光強度を基に、 発現遺伝子 量の判定および/または突然変異遺伝子の有無の判定を行う ことによ り遺伝子検査の結果を得ること ；  (5) obtaining the result of a genetic test by determining the amount of expressed gene and / or determining the presence or absence of a mutated gene based on the fluorescence intensity obtained in (4) above;

を具備する方法。 A method comprising:

1 1 . 請求項 〗 に記載の装置を使用 した遺伝子検査方法 であって、  11. A genetic testing method using the device according to claim〗,

( 1 ) 被験対象から採取した組織または細胞から抽出され た核酸を増幅し、 蛍光標識物質を付加すること ；  (1) Amplify nucleic acids extracted from tissues or cells collected from a test subject and add a fluorescent labeling substance;

( 2 ) 上記 （ 1 ) で得られた標識された核酸を、 所望の核 酸プロ ーブを具備する D N Aマイ ク ロ ア レイ に添加する こ と ；  (2) adding the labeled nucleic acid obtained in the above (1) to a DNA microarray having a desired nucleic acid probe;

( 3 ) 上記 （ 2 ) の D N Aマイク ロアレイについて所望の 条件下でハイ ブリダィゼーシ ヨ ン反応を行う こと ；  (3) performing a hybridization reaction on the DNA microarray of the above (2) under desired conditions;

( 4 ) 上記 （ 3 ) の反応が終了 した後に、 D N Aマイク ロ ア レイ に含まれる溶液を当該ア レイの下部に留めさせる こ と ；  (4) After the reaction of (3) is completed, the solution contained in the DNA microarray is allowed to remain at the bottom of the array;

( 5 ) 上記 （ 4 ) で得られた D N Aマイク ロアレイについ て蛍光強度を測定すること ；  (5) measuring the fluorescence intensity of the DNA microarray obtained in (4) above;

( 6 ) 上記 （ 4 ) で当該ア レイの下部に溜めた液体を再度 撹拌すること ； ( 7 ) 上記 （ 6 ) の D N Aマイク ロア レイ について必要に 応じ所望の条件下でハイプリ ダイゼ一シ ヨ ン反応を繰り返す こと ； (6) stirring the liquid collected in the lower part of the array in (4) above again; (7) repeating the hybridization reaction under the desired conditions as needed for the DNA microarray of (6) above;

( 8 ) 上記 （ 6 ) で得られた D N Aマイク ロア レイについ て蛍光強度を測定すること ；  (8) measuring the fluorescence intensity of the DNA microarray obtained in (6) above;

( 9 ) 上記 （ 4 ) および （ 8 ) で得られた蛍光強度を基に、 発現遺伝子量の判定および Zまたは突然変異遺伝子の有無の 判定を行う ことによ り遺伝子検査の結果を得ること ；  (9) obtaining the result of a genetic test by determining the amount of expressed gene and determining the presence or absence of Z or a mutant gene based on the fluorescence intensities obtained in (4) and (8) above;

を具備する方法。 A method comprising:

1 2 . 請求項 1 0 に記載の方法であって、 更に、 （ 4 ) で得られた蛍光強度を基に、 発現遺伝子量の判定および Zま たは突然変異遺伝子の有無の判定して得られた情報を、 デー 夕ベースに開示される公知の遺伝子情報および または標準 試料から得られた情報と比較することにより遺伝子検査の結 果を得ることを具備する方法。  12. The method according to claim 10, further comprising determining the amount of expressed gene and determining the presence or absence of Z or a mutant gene based on the fluorescence intensity obtained in (4). Obtaining the result of a genetic test by comparing the obtained information with known genetic information disclosed in a database and / or information obtained from a standard sample.

1 3 . 請求項 1 1 に記載の方法であって、 更に、 （ 8 ) で得られた蛍光強度を基に、 発現遺伝子量の判定および Zま たは突然変異遺伝子の有無の判定して得られた情報を、 デー 夕ベースに開示される公知の遺伝子情報および/または標準 試料から得られた情報と比較することにより遺伝子検査の結 果を得ることを具備する方法。  13. The method according to claim 11, further comprising determining the amount of the expressed gene and determining the presence or absence of the Z or mutant gene based on the fluorescence intensity obtained in (8). Obtaining the result of the genetic test by comparing the obtained information with known genetic information disclosed in the database and / or information obtained from a standard sample.

1 4 . 請求項 1 1 に記載の方法であって、 前記 （ 5 ) か ら （ 8 ) の操作を 2 回以上繰り返して行う ことを特徴とする 方法。  14. The method according to claim 11, wherein the operations (5) to (8) are repeated two or more times.