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JP2011234693A - Nucleic acid examination apparatus - Google Patents

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JP2011234693A JP2010110720A JP2010110720A JP2011234693A JP 2011234693 A JP2011234693 A JP 2011234693A JP 2010110720 A JP2010110720 A JP 2010110720A JP 2010110720 A JP2010110720 A JP 2010110720A JP 2011234693 A JP2011234693 A JP 2011234693A
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dispensing
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千枝 杉山
Yasushi Maeda
耕史 前田
Yoshiyuki Shoji
義之 庄司
Masahito Ishizawa
雅人 石沢
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Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nucleic acid examination apparatus which can prevent unintended amplification reaction with a simple mechanism while achieving space saving.SOLUTION: The nucleic acid examination apparatus detecting fluorescence intensity or turbidity by amplifying a sample nucleic acid using a reagent includes: a dispensing chip for dispensing the reagent and the sample nucleic acid to a reaction vessel; a plugging mechanism for covering the dispensing chip; a stirring mechanism for stirring the reagent and the sample nucleic acid after plugging; a temperature controlling part for controlling the temperature at which the reaction vessel requires for amplifying the sample nucleic acid; a heating block 14 for deactivating enzyme; and a chip disposal box 11.

Description

本発明は、標的核酸を増幅して検出する核酸検査装置に関するものである。   The present invention relates to a nucleic acid test apparatus that amplifies and detects a target nucleic acid.

感染症や遺伝子検査の方法として微量の標的核酸を増幅して検出する核酸増幅技術が利用されている。中でも、PCR(Polymerase chain reaction)法は、二本鎖鋳型DNAの一本鎖への変性,一本鎖鋳型DNAへのプライマーのアニーリング,プライマーからの相補鎖の伸長の3つ、もしくは変性,伸長の2つの工程を繰り返すことで標的核酸を指数関数的に増幅する方法として広く知られている。   Nucleic acid amplification technology that amplifies and detects a small amount of target nucleic acid is used as a method for infectious diseases and genetic testing. Among them, PCR (Polymerase chain reaction) is a method of denaturation of double-stranded template DNA into single strand, annealing of primer into single-stranded template DNA, extension of complementary strand from primer, or denaturation and extension. It is widely known as a method of amplifying a target nucleic acid exponentially by repeating these two steps.

この方法では、温度の制御が複雑であること、反応時間が長いことなどに問題があった。その問題を解決すべく、恒温で増幅可能な核酸増幅法が開発された。例えば、NASBA(Nucleic Acid Sequence-Based Amplification)法(非特許文献1),TMA(transcription-mediated amplification)法(非特許文献2),TRC(Transcription-reverse transcription concerted)法(特許文献1),LAMP(loop-mediated isothermal amplification)法(特許文献2),SMAP(Smart Amplification)法(非特許文献3)などが主な方法として知られている。検出は標的核酸に結合するプライマーや特異的配列を有する蛍光色素,DNAに直接インターカレートする蛍光色素などを添加し、蛍光検出するものが一般的であるが、LAMP法のように核酸増幅に伴い生成される物質を、濁度または蛍光で検出するものもある(特許文献3)。   This method has problems such as complicated temperature control and long reaction time. In order to solve the problem, a nucleic acid amplification method capable of amplification at constant temperature has been developed. For example, NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification) method (Non-patent Document 1), TMA (transcription-mediated amplification) method (Non-patent Document 2), TRC (Transcription-reverse transcription concerted) method (Patent Document 1), LAMP The (loop-mediated isothermal amplification) method (Patent Document 2), the SMAP (Smart Amplification) method (Non-Patent Document 3), and the like are known as main methods. Detection is generally performed by adding a primer that binds to the target nucleic acid, a fluorescent dye having a specific sequence, a fluorescent dye that directly intercalates with DNA, and so on. Some substances are detected by turbidity or fluorescence (Patent Document 3).

恒温増幅法では、簡単なインキュベーターと検出器で測定可能なこと、PCR法に比べて早く結果が得られることなどの利点がある。しかしその一方でその特徴は、常温でのクロスコンタミネーションを引き起こすリスクがある。ここで、クロスコンタミネーションとは、あるサンプルが別のサンプルへ混入することを示し、遺伝子検査では、標的核酸を指数関数的に増幅させるため、増幅産物が他のサンプルへ混入した場合には、たとえ微量であっても誤判定を招く要因となる。特に、恒温増幅反応では、プライマーを含む試薬,核酸,酵素が混在する環境下において一定温度で増幅可能なため、常温でも増幅が開始される。恒温増幅による遺伝子検査は従来、手操作で行われ、クロスコンタミネーションに対しても検査技師が十分に注意することで対応してきた。   The isothermal amplification method has advantages such that it can be measured with a simple incubator and a detector, and results can be obtained faster than the PCR method. However, on the other hand, the feature has a risk of causing cross contamination at room temperature. Here, cross-contamination means that one sample mixes with another sample, and in genetic testing, the target nucleic acid is amplified exponentially, so when amplification products are mixed into other samples, Even if it is a very small amount, it may cause a false determination. In particular, in a constant temperature amplification reaction, amplification can be performed at a constant temperature in an environment where reagents, nucleic acids, and enzymes including primers are mixed, and thus amplification is started even at room temperature. Genetic testing by isothermal amplification has traditionally been performed manually, and has been addressed by laboratory technicians with full attention to cross contamination.

例えば、LAMP法やSMAP法などのアッセイではプライマー溶液と酵素を氷上で調製する。続いて加熱変性済みの核酸抽出物を添加し、閉栓後、タッピングまたはボルテックスにて撹拌する。その後60℃付近の一定温度に保たれた検出器で増幅しながら検出を行う。低温で試薬を調製しているため、飛び散り液があったとしても低温で管理された領域では増幅が起こらない。プライマー溶液,酵素,核酸全てまたは、いずれかを含む分注チップ,核酸増幅が始まる前に検査者によって迅速に密閉して廃棄される。   For example, in an assay such as the LAMP method or the SMAP method, a primer solution and an enzyme are prepared on ice. Subsequently, the heat-denatured nucleic acid extract is added, and after closing, the mixture is stirred by tapping or vortexing. Thereafter, detection is performed while amplifying with a detector maintained at a constant temperature around 60 ° C. Since the reagent is prepared at a low temperature, amplification does not occur in a region controlled at a low temperature even if there is a splash liquid. Primer solution, enzyme, and / or dispensing tip containing either nucleic acid, or quickly sealed by an inspector before starting nucleic acid amplification.

また、NASBA法などのアッセイでは室温で試薬を調製する。まず、プライマー溶液に加熱変性済みの核酸抽出物を添加し、閉栓して41℃に加温する。その間に別途にキャップの裏に酵素を添加し、反応容器のキャップと付け替えて閉栓した後に遠心機で酵素を落とす。その後、攪拌を行い、41℃に保たれた検出器で増幅しながら検出する。この方法では、酵素を分注する分注チップがプライマーや核酸を含む溶液に接触することがないため、分注チップ内でのクロスコンタミネーションのリスクを回避することができる。しかし、これらの操作は複雑で、熟練を要する作業で、検査者にかかる精神的な負担も大きいため、検査者の負担を軽減するための、遺伝子検査の自動化システムへの要求が高まっている。   In the assay such as NASBA method, the reagent is prepared at room temperature. First, the heat-denatured nucleic acid extract is added to the primer solution, which is then closed and heated to 41 ° C. In the meantime, add the enzyme separately to the back of the cap, replace the cap of the reaction vessel, close the cap, and then remove the enzyme with a centrifuge. Thereafter, stirring is performed, and detection is performed while amplifying with a detector maintained at 41 ° C. In this method, since the dispensing tip for dispensing the enzyme does not come into contact with the solution containing the primer or nucleic acid, the risk of cross-contamination in the dispensing tip can be avoided. However, these operations are complicated, require skill, and have a great mental burden on the inspector. Therefore, there is an increasing demand for an automated system for genetic testing to reduce the burden on the inspector.

遺伝子検査を自動化する従来のシステムとして、AmpriPrep(ロシュ社)やOSNA法全自動遺伝子検査装置(Sysmex社)が挙げられる。AmpriPrep(ロシュ社)では分注チップの廃棄時の飛び散りを防ぐために消耗品架設箱に個別の廃棄箱を設置し、個別の密閉空間に廃棄することでクロスコンタミネーションを回避していた。また、OSNA法全自動遺伝子検査装置(Sysmex社)では小容量の廃棄袋にチップを廃棄して短サイクルで検査者が廃棄し、廃チップを長時間することがないようにすることで分注チップに起因するクロスコンタミネーションを回避していた。   Examples of conventional systems for automating genetic testing include AmpriPrep (Roche) and OSNA fully automated genetic testing equipment (Sysmex). AmpriPrep (Roche) installed a separate waste box in the consumable box in order to prevent scattering of the dispensing tips, and avoided cross-contamination by disposing it in a separate sealed space. In addition, the OSNA method fully automated genetic tester (Sysmex) dispenses the chip by discarding the chip in a small-capacity waste bag and disposing it by the inspector in a short cycle, so that the waste chip does not take a long time. Cross contamination caused by chips was avoided.

特開2002−327130号公報JP 2002-327130 A 特開2002−330796号公報JP 2002-330796 A 特開2004−283161号公報JP 2004-283161 A

Compton. J. Et Al. Nature, 350, 91〜 (1991)Compton. J. Et Al. Nature, 350, 91- (1991) Takakura S et. al. J Clin Microbiol. pp.5435-9 (2005)Takakura S et. Al. J Clin Microbiol. Pp.5435-9 (2005) Mitani.Y. Et Al. Nature Methods, pp.257-262 (2007)Mitani.Y. Et Al. Nature Methods, pp.257-262 (2007)

遺伝子検査装置では初期の核酸濃度に比べ、増幅後の核酸濃度の方がはるかに高濃度であるため、増幅産物のクロスコンタミネーションは誤判定を招くことがある。クロスコンタミネーションの要因となるものは、分注機構,撹拌機構,反応容器などからのキャリーオーバーなどが原因と考えられ、この対策のために、遺伝子検査では、使い捨ての分注チップ,使い捨ての反応容器を使用し、撹拌は非接触で行うのが一般的である。しかし、このような場合にも、分注後のチップを長時間放置しておくと常温で増幅し、他のサンプルの検査結果に影響を及ぼすという問題点が残る。具体的には、分注後のチップを廃棄するときの反応液の飛び散りが別の容器に混入して結果に影響を及ぼすという課題がある。   In the genetic test apparatus, the nucleic acid concentration after amplification is much higher than the initial nucleic acid concentration, and thus cross contamination of the amplified product may lead to erroneous determination. The cause of cross-contamination is considered to be a dispensing mechanism, stirring mechanism, carry-over from a reaction vessel, etc., and for this measure, in genetic testing, disposable dispensing tips, disposable reactions Generally, a container is used and stirring is performed in a non-contact manner. However, even in such a case, if the tip after dispensing is left for a long time, the problem remains that it is amplified at room temperature and affects the test results of other samples. Specifically, there is a problem that scattering of the reaction liquid when discarding the dispensed chips is mixed in another container and affects the result.

また、プライマー溶液,核酸,酵素のいずれかまたは全てが付着した分注チップの内部や、各々を分注したチップが廃棄場所で触れ合った場合には、増幅反応が始まり、他のサンプルに影響を与える可能性がある。   In addition, if the inside of the dispensing tip to which any or all of the primer solution, nucleic acid, or enzyme is attached, or if the tip to which each was dispensed touches at the disposal site, the amplification reaction starts and affects other samples. There is a possibility to give.

ところで、核酸の増幅反応は実際に蛍光強度や濁度の測定値が上昇するより前に始まっている事がある。ここではTRC法を例にとって説明する。TRC法はRNAをターゲットとする遺伝子検査法で、40℃付近の等温で増幅反応が進行し、10−60分で反応が完結する分析方法である。まず、標的RNAに特異的なPrimerが結合し、逆転写酵素の働きでcDNAが生成され、T7 RNAポリメラーゼの働きによりRNAを合成する方法である。この方法では、高濃度のサンプルでは5−10分程度で、RNAの増幅が確認されるが、その中間体であるcDNAそれよりも早い段階で生成されている。一つのcDNAからは大量のRNAが合成されるため、cDNAのクロスコンタミネーションのリスクは増幅したRNAのクロスコンタミネーションのリスクと等価であって、誤判定の要因となる。   By the way, the nucleic acid amplification reaction may actually start before the measured values of fluorescence intensity and turbidity increase. Here, the TRC method will be described as an example. The TRC method is a genetic test method targeting RNA, and is an analysis method in which an amplification reaction proceeds at an isothermal temperature of around 40 ° C. and the reaction is completed in 10 to 60 minutes. First, a specific primer binds to a target RNA, cDNA is generated by the action of reverse transcriptase, and RNA is synthesized by the action of T7 RNA polymerase. In this method, RNA amplification is confirmed in about 5 to 10 minutes in a high concentration sample, but it is generated at an earlier stage than the intermediate cDNA. Since a large amount of RNA is synthesized from one cDNA, the risk of cross-contamination of cDNA is equivalent to the risk of cross-contamination of amplified RNA, and causes misjudgment.

LAMP法,SMAP法などのように低温で試薬を調製する方法では、従来、飛び散り液があったとしても低温で管理された区域内に作業域を絞ることによって増幅を制御し、反応液に触れる可能性のある分注チップは、核酸増幅が始まる前に検査者が迅速に密閉,DNA分解の処理を行うことによって増幅産物のクロスコンタミネーションを回避していた。しかし、自動化装置においては、分注終了後の分注チップを廃棄しようとしたときに残液が飛び散って装置を汚染してしまうこと、分注チップが廃棄箱内で放置されて不要な増幅が起こる可能性があることが問題であった。さらに、NASBA法,TRC法,TMA法など、低温で試薬調製することによって増幅反応に影響が出る分析方法では適応できないという問題があった。そこで、NASBA法,TRC法,TMA法では従来、キャップの裏に酵素を添加し、閉栓後に遠心機で添加する方法を採用していた。この方法では、試薬,核酸,酵素が混合された時点では閉栓されている上、分注チップも試薬および核酸と酵素が混ざらないために増幅が始まらない。しかし、この方法は複雑で手間がかかり、自動化システムで実現するために、遠心機や特別なキャップの閉栓機構を装備すると、装置が複雑化し、コストがかかるという問題があった。   In the method of preparing a reagent at a low temperature such as the LAMP method and the SMAP method, the amplification is controlled by confining the working area in the area controlled at a low temperature even if there is a splash liquid, and the reaction solution is touched. A possible dispensing chip avoids cross-contamination of amplification products by having the examiner quickly seal and DNA degradation before starting nucleic acid amplification. However, in an automated device, when discarding the dispensing tip after dispensing, the remaining liquid splatters and contaminates the device, and the dispensing tip is left in the disposal box, causing unnecessary amplification. It was a problem that could happen. Furthermore, there is a problem that it cannot be applied to an analytical method such as NASBA method, TRC method, or TMA method that affects the amplification reaction by preparing a reagent at a low temperature. Therefore, the NASBA method, the TRC method, and the TMA method conventionally employ a method in which an enzyme is added to the back of the cap and then added with a centrifuge after closing the cap. In this method, when the reagent, nucleic acid, and enzyme are mixed, the stopper is closed, and the dispensing chip does not start amplification because the reagent, nucleic acid, and enzyme are not mixed. However, this method is complicated and time-consuming, and if it is equipped with a centrifuge and a special cap closing mechanism, the apparatus becomes complicated and expensive.

また、分注チップを個別容器に廃棄することでクロスコンタミネーションを回避した従来の遺伝子検査システムでは、分注チップの数だけ廃棄箱が必要となり、省スペースでかつ分注チップを大量に消費する高処理能力の実現は困難であった。また、廃棄袋を小容量化し検査者に短サイクルで廃棄袋の交換を求める検査システムで高処理能力を実現しようとした場合、ユーザーに頻繁に廃棄物の処理を要求するため自動化のメリットが損なわれるという問題があった。   In addition, the conventional genetic testing system that avoids cross-contamination by discarding dispensing tips into individual containers requires disposal boxes as many as the number of dispensing tips, saving space and consuming a large amount of dispensing tips. Realization of high throughput was difficult. In addition, when trying to achieve high throughput with an inspection system that requires the inspector to replace the waste bag in a short cycle by reducing the capacity of the waste bag, the user is required to dispose of the waste frequently, thus reducing the merit of automation. There was a problem of being.

本発明は、上記の問題を鑑みたものであり、その目的は、簡単な機構で、かつ、省スペース化を図りつつ、意図しない増幅反応を防止することができる、核酸検査装置を提供することができる。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a nucleic acid test apparatus capable of preventing an unintended amplification reaction with a simple mechanism and saving space. Can do.

上記課題を解決するために鋭意検討した結果、核酸検査装置におけるクロスコンタミネーションの最大のリスクとしては酵素を含む飛び散り液の意図しない増幅反応であることに着目し、酵素を失活させる加熱部を設けた。   As a result of diligent studies to solve the above problems, it was noted that the largest risk of cross-contamination in the nucleic acid test apparatus was an unintended amplification reaction of the scattering liquid containing the enzyme. Provided.

上記のように、酵素を失活させる加熱部を設けることにより、分注チップに付着した酵素を失活させることができ、クロスコンタミネーションの最大のリスクである、意図しない増幅を防止することができる。   As described above, by providing a heating unit that deactivates the enzyme, the enzyme adhering to the dispensing tip can be deactivated, preventing the unintended amplification, which is the greatest risk of cross-contamination. it can.

本発明の実施形態に係わる自動分析装置の代表的な例。The typical example of the automatic analyzer concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わる自動分析装置に装備されている分注機構概略図。1 is a schematic view of a dispensing mechanism equipped in an automatic analyzer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係わる自動分析装置に装備されている、加熱ブロック一体型のチップ廃棄箱概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The heating block integrated type chip disposal box schematic equipped with the automatic analyzer concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わる自動分析装置に装備されている、加熱ブロック一体型のチップ廃棄箱の拡張例。The expansion example of the chip | tip waste box integrated with a heating block with which the automatic analyzer concerning embodiment of this invention is equipped. 本発明の実施形態に係わる自動分析装置に装備されている、加熱ブロック独立型のチップ廃棄箱概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The heating block independent type chip disposal box schematic equipped with the automatic analyzer concerning embodiment of this invention.

以下、本発明を実施する最良の形態について以下、図面を用いて説明するが、本発明は、主として、分注機構,容器搬送機構,閉栓機構,非接触攪拌機構,検出機構,チップ廃棄箱を備えている。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention mainly includes a dispensing mechanism, a container transport mechanism, a capping mechanism, a non-contact stirring mechanism, a detection mechanism, and a chip disposal box. I have.

まず、図1は本発明に関する核酸検査装置の構成の概略図である。本実施形態に係る核酸検査装置は、主として、分注機構および、容器搬送のための容器保持機構を搭載するアーム(容器搬送機構)1,閉栓機構10,チップ廃棄箱11,非接触攪拌機構12,検出器(検出機構)13、を備えて構成されている。この中で、分注機構は、蛍光色素入りのプライマー溶液,核酸抽出液,酵素を反応容器に分注し、反応後の分注チップ6をチップ廃棄箱11に廃棄する。反応溶液(プライマー溶液,核酸抽出液、及び酵素)が分注された反応容器は閉栓機構10にて閉栓され、閉栓後に非接触攪拌機構12で撹拌されて、検出機構13にて検出される。検出機構13は一定温度に制御する機能を持ち、核酸増幅と検出を同時に行うことができる測定器であって、一定時間ごとに蛍光強度を検出し、測定値の経時変化を記録する。検出機構13を、例えば、円盤状のカローセルの周りに互いに独立して蛍光検出可能な検出器を設けてもよい。この場合、カローセル側,検出器側のいずれか一方、または両方を回転させてもよい。また、閉栓機構10として、例えば、球状体の蓋を容器に押し込むものを採用してもよい。   First, FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a nucleic acid test apparatus according to the present invention. The nucleic acid test apparatus according to the present embodiment mainly includes a dispensing mechanism and an arm (container transport mechanism) 1 equipped with a container holding mechanism for transporting the container, a capping mechanism 10, a chip disposal box 11, and a non-contact stirring mechanism 12. , A detector (detection mechanism) 13. Among these, the dispensing mechanism dispenses the primer solution containing the fluorescent dye, the nucleic acid extract, and the enzyme into the reaction container, and discards the dispensed chip 6 after the reaction in the chip disposal box 11. The reaction container into which the reaction solution (primer solution, nucleic acid extract, and enzyme) has been dispensed is closed by the closing mechanism 10, stirred after the closing by the non-contact stirring mechanism 12, and detected by the detection mechanism 13. The detection mechanism 13 has a function of controlling to a constant temperature, and is a measuring instrument capable of performing nucleic acid amplification and detection at the same time. The detection mechanism 13 detects the fluorescence intensity at regular intervals and records the change over time of the measurement value. As the detection mechanism 13, for example, a detector capable of detecting fluorescence independently of each other around a disk-shaped carousel may be provided. In this case, either one or both of the carousel side and the detector side may be rotated. Further, as the closing mechanism 10, for example, a mechanism that pushes a spherical lid into the container may be employed.

核酸検査装置は、さらに、分注チップ架設ラック2,試薬架設ラック7,反応容器架設ラック8、およびサンプル架設ラック9を備えている。   The nucleic acid test apparatus further includes a dispensing chip erection rack 2, a reagent erection rack 7, a reaction container erection rack 8, and a sample erection rack 9.

次に図2を用いて本発明に係わる遺伝子検査装置(核酸検査装置)の分注機構の構造および分注方法についてその概要を説明する。分注機構は、駆動源としてのステッピングモータ4,回転運動を直線運動に変換するボールネジ5,吸引/吐出を行うシリンジユニット3、および分注チップ6を備えている。   Next, the structure of the dispensing mechanism and the dispensing method of the gene testing apparatus (nucleic acid testing apparatus) according to the present invention will be described with reference to FIG. The dispensing mechanism includes a stepping motor 4 as a drive source, a ball screw 5 that converts rotational motion into linear motion, a syringe unit 3 that performs suction / discharge, and a dispensing tip 6.

ステッピングモータ4を駆動源とし、ボールネジ5を介することで回転運動を直線運動に変換する。駆動部に取り付けられたプランジャを上下させることにより試薬の吸引・吐出動作を行う。遺伝子検査(核酸検査)で用いる分注機構では先端に分注チップ6を装着し、試薬やサンプルの分注を行う。ここでの試薬とはプラーマー溶液や酵素のこと、サンプルとは核酸抽出物のことを示す。試薬やサンプルを吐出した後の分注チップはチップ廃棄箱11に廃棄されて一時的に装置内に保管される。   By using the stepping motor 4 as a drive source and via the ball screw 5, the rotational motion is converted into a linear motion. The reagent is aspirated and discharged by moving the plunger attached to the drive unit up and down. In a dispensing mechanism used in genetic testing (nucleic acid testing), a dispensing tip 6 is attached to the tip, and reagents and samples are dispensed. The reagent here refers to a primer solution or an enzyme, and the sample refers to a nucleic acid extract. The dispensing tip after the reagent or sample is discharged is discarded in the tip disposal box 11 and temporarily stored in the apparatus.

本発明の実施形態として、図3を用いて詳細に説明する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図3に示す加熱ブロック一体型のチップ廃棄箱11はチップ先端を加熱ブロック14に押し付けながら熱および圧力によって変形させるものである。すなわち、分注動作を終えた分注チップ6は図1に示すアーム1によってチップ廃棄箱11に運ばれ、加熱ブロック14上の開閉自在の穴(開口部)15に挿入される。   The heating block integrated chip disposal box 11 shown in FIG. 3 is deformed by heat and pressure while pressing the tip of the chip against the heating block 14. That is, the dispensing tip 6 that has finished the dispensing operation is carried to the tip disposal box 11 by the arm 1 shown in FIG. 1 and inserted into an openable / closable hole (opening) 15 on the heating block 14.

アーム1のZ方向の移動と連動してチップの有無を確認すると穴径が収縮し、分注チップは加熱ブロックに押し付けられる。その後、開閉自在の穴15が開き、下に接続されたチップ廃棄箱に落とす。熱と圧力によって、先端の残液を変形させられた分注チップは残液を飛び散らせることなく廃棄できる。また、このように先端が変形することにより、先端が潰れ、廃棄後に先端から残液が漏れ出すことを防止することもできる。さらに、高温で加熱することは、分注チップ6先端に酵素が残存していた場合に酵素を不活化させ、廃棄チップ内および、分注チップ6同士が触れて不要な増幅反応が起こるのを防ぐことができる。すなわち、分注チップ6は残液飛び散り回避の処理から廃棄までを一連の動作で行うことによって迅速に安全な廃棄ができる。   When the presence or absence of the tip is confirmed in conjunction with the movement of the arm 1 in the Z direction, the hole diameter contracts and the dispensing tip is pressed against the heating block. Thereafter, the openable / closable hole 15 is opened and dropped into the chip disposal box connected below. The dispensing tip whose residual liquid at the tip is deformed by heat and pressure can be discarded without splashing the residual liquid. Moreover, by deform | transforming a front-end | tip in this way, a front-end | tip is crushed and it can also prevent that a residual liquid leaks from a front-end | tip after discarding. Furthermore, heating at a high temperature inactivates the enzyme when it remains at the tip of the dispensing tip 6, and causes unnecessary amplification reaction in the waste tip and between the dispensing tips 6. Can be prevented. That is, the dispensing tip 6 can be quickly and safely discarded by performing a series of operations from the processing for avoiding residual liquid splattering to disposal.

加熱ブロック一体型のチップ廃棄箱としては、図3に限られない。図4には加熱ブロック一体型のチップ廃棄箱の変形例を示した。分注動作を終えた分注チップ6は図1に示すアーム1によってチップ廃棄箱11に運ばれる。ステッピングモータ16に接続されたボールネジ17は回転方向の力を横方向の力に変換し、ピストン18を横方向に動かす。ピストン18に接続された加熱ブロック14は分注チップ6に熱と圧力をかけ、両側から挟み込み、分注チップ6の先端の変形させることによって上記と同様の残液飛散回避の処理が行われた後、廃棄される。さらに残液に酵素を含む場合には、高温で酵素が失活されて廃棄される。   The chip discard box integrated with the heating block is not limited to FIG. FIG. 4 shows a modification of the heating block integrated chip disposal box. The dispensing tip 6 that has finished the dispensing operation is carried to the tip disposal box 11 by the arm 1 shown in FIG. The ball screw 17 connected to the stepping motor 16 converts a rotational force into a lateral force and moves the piston 18 in the lateral direction. The heating block 14 connected to the piston 18 applies heat and pressure to the dispensing tip 6, sandwiched from both sides, and deformed at the tip of the dispensing tip 6, the same processing for avoiding residual liquid scattering as described above was performed. It is discarded afterwards. Further, when the remaining solution contains an enzyme, the enzyme is deactivated at a high temperature and discarded.

本発明を実施するさらに別の形態として図5を用いて説明する。すなわち、加熱ブロックとチップ廃棄箱はそれぞれ独立して設置されていても良い。その場合にも図1で示したような核酸検査装置の基本構成を維持している。すなわち本発明に係わる遺伝子検査装置は分注機構,容器搬送機構,閉栓機構,チップ廃棄箱,非接触攪拌機構,検出機構を備え、チップ廃棄時に飛散防止と酵素を失活させるための高温の熱処理を行うものである。図2に示す分注機構はプライマー溶液,核酸,酵素を分注すると、図5のような加熱ブロック14に移動する。反応後の分注チップは加熱ブロック14に押し付けられて熱と圧力をかけられ変形する。つまり、分注チップの先端を潰す。その後、別途に設置されたチップ廃棄箱11に廃棄される。これによってチップを廃棄するときに残液の飛び散りを抑えると共に、酵素を失活させ不要な増幅を防ぐことができる。   Another embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. That is, the heating block and the chip disposal box may be installed independently. In this case, the basic configuration of the nucleic acid test apparatus as shown in FIG. 1 is maintained. That is, the genetic test apparatus according to the present invention includes a dispensing mechanism, a container transport mechanism, a capping mechanism, a chip disposal box, a non-contact stirring mechanism, and a detection mechanism, and is a high-temperature heat treatment for preventing scattering and inactivating the enzyme when discarding the chip. Is to do. When the primer solution, nucleic acid, and enzyme are dispensed, the dispensing mechanism shown in FIG. 2 moves to the heating block 14 as shown in FIG. The dispensing tip after the reaction is pressed against the heating block 14 and is deformed by applying heat and pressure. That is, the tip of the dispensing tip is crushed. Then, it is discarded in a chip disposal box 11 installed separately. As a result, when the chip is discarded, the remaining liquid can be prevented from scattering, and the enzyme can be deactivated to prevent unnecessary amplification.

ここで、図5に示す加熱ブロック14は、図3に示すものと同じ穴が設けられたものを記載したが、これに限らず図4に示すようなもの、または穴の無い単なるブロック状のものでもよい。穴の無い単なるブロック状のものでも、分注チップを押し当てて、先端を潰すことにより、飛び散りを防止、および酵素失活を行うことができる。   Here, the heating block 14 shown in FIG. 5 has been described as having the same hole as that shown in FIG. 3, but is not limited to this, as shown in FIG. 4, or a simple block shape without a hole. It may be a thing. Even a simple block having no holes can be prevented from scattering and enzyme deactivation by pressing the dispensing tip and crushing the tip.

このように、分注チップの残液飛び散り回避と酵素失活の処理を施してから廃棄することは、反応に直接関係ないため、異なる複数の分析方法全てに適応することができ、簡便な装置構成を維持したままシステム化を実現できる。すなわち、分析手順を変更することなく検査方法の異なる複数のアッセイを一つの装置で測定可能となる。   In this way, disposal of the dispensing tip after avoiding splattering of the dispensing tip and enzyme deactivation is not directly related to the reaction, so it can be applied to all of a plurality of different analysis methods and is a simple device. Systemization can be realized while maintaining the configuration. That is, a plurality of assays with different testing methods can be measured with one apparatus without changing the analysis procedure.

上記核酸分析装置は反応溶液の飛び散りに対するリスクを軽減し、分注チップ先端に残った酵素を失活することによって、サンプル間の汚染を防止し、反応に直接関係する手順そのものを変更することなく、簡便な装置構成を維持したまま、全ての分析方法に対応する遺伝子の自動化装置を提供し、検査者の負担を大幅に軽減することができる。   The above nucleic acid analyzer reduces the risk of splashing of the reaction solution, inactivates the enzyme remaining at the tip of the dispensing tip, prevents contamination between samples, and does not change the procedure directly related to the reaction In addition, while maintaining a simple apparatus configuration, it is possible to provide a gene automation apparatus corresponding to all analysis methods, thereby greatly reducing the burden on the examiner.

また、近年、遺伝子検査の分野では、簡便な装置で迅速に結果が得られる遺伝子の恒温増幅法が広まっている。しかし恒温増幅法も様々な手順があり、中には複雑で熟練を要するものがあり、簡便な装置構成で分析できる恒温遺伝子検査の自動化装置の開発が求められている。しかし種々の分析方法に全てに対応する手順を採用する、分注チップをサンプルごとに個別容器に廃棄する方法では、省スペースでかつ分注チップを大量に消費する高処理能力の実現は困難であった。また、廃棄袋を小容量化し検査者に短サイクルで廃棄袋の交換を求める検査システムでは自動化のメリットが損なわれるという問題があった。これに対して、本発明では、簡便な構造を維持したままで、全ての恒温増幅法に対応することのできるサンプル間の汚染防止機能を備えることを特徴とする遺伝子検査装置を提供することができる。但し、本発明は、PCR核酸増幅法への適用を妨げるものでは無い。   In recent years, in the field of genetic testing, a method for isothermal amplification of genes, which can obtain results quickly with a simple apparatus, has become widespread. However, there are various procedures in the isothermal amplification method, and some of them are complicated and require skill, and there is a demand for the development of an autogenous apparatus for isothermal gene testing that can be analyzed with a simple apparatus configuration. However, it is difficult to realize a high processing capacity that saves space and consumes a large amount of dispensing tips by using a procedure that corresponds to all analysis methods and discarding dispensing tips in individual containers for each sample. there were. In addition, there is a problem that the merit of automation is impaired in an inspection system in which the capacity of the waste bag is reduced and the inspector is required to replace the waste bag in a short cycle. On the other hand, in the present invention, it is possible to provide a genetic test apparatus characterized by having a function of preventing contamination between samples that can be applied to all isothermal amplification methods while maintaining a simple structure. it can. However, the present invention does not prevent application to the PCR nucleic acid amplification method.

1 アーム
2 分注チップ架設ラック
3 シリンジユニット
4,16 ステッピングモータ
5,17 ボールネジ
6 分注チップ
7 試薬架設ラック
8 反応容器架設ラック
9 サンプル架設ラック
10 閉栓機構
11 チップ廃棄箱
12 非接触攪拌機構
13 検出機構
14 加熱ブロック
15 開閉自在の穴
18 ピストン
1 Arm 2 Dispensing tip mounting rack 3 Syringe units 4, 16 Stepping motor 5, 17 Ball screw 6 Dispensing tip 7 Reagent mounting rack 8 Reaction vessel mounting rack 9 Sample mounting rack 10 Closure mechanism 11 Chip disposal box 12 Non-contact stirring mechanism 13 Detection mechanism 14 Heating block 15 Openable / closable hole 18 Piston

Claims (13)

試薬を用いてサンプル核酸を増幅させて、蛍光強度または濁度を検出する核酸検査装置において、
試薬およびサンプル核酸を反応容器に分注する分注チップと、分注チップに蓋をする閉栓機構と、閉栓後に反応容器内の試薬およびサンプルを攪拌する攪拌機構と、反応容器がサンプル核酸の増幅に必要な温度になるように制御する温調部と、酵素を失活させる加熱部と、分注チップ廃棄部を備えていることを特徴とする、核酸検査装置。
In a nucleic acid test apparatus for amplifying a sample nucleic acid using a reagent to detect fluorescence intensity or turbidity,
Dispensing tip for dispensing reagent and sample nucleic acid into reaction container; Closing mechanism for covering dispensing tip; Stirring mechanism for stirring reagent and sample in reaction container after closing; and reaction container amplifying sample nucleic acid A nucleic acid test apparatus comprising a temperature control unit that controls to a temperature necessary for the heating, a heating unit that deactivates the enzyme, and a dispensing chip disposal unit.
請求項1において、
上記加熱部は、上記分注チップに押し当てるように駆動することを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
The nucleic acid test apparatus, wherein the heating unit is driven to press against the dispensing tip.
請求項1において、
上記分注チップは、上記加熱部に押し当てるように駆動することを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
The nucleic acid test apparatus, wherein the dispensing chip is driven so as to be pressed against the heating unit.
請求項1において、
上記加熱部は、開口部を備えており、この開口部の開口は開閉自在であることを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
The said heating part is provided with the opening part, The opening of this opening part can be opened and closed freely, The nucleic acid test | inspection apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1において、
上記加熱部は複数の部材から成り、これらの部材は分注チップを挟み込むように動作することを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
The said heating part consists of a some member, These members operate | move so that a dispensing chip | tip may be inserted | pinched, The nucleic acid test | inspection apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項5において、
ステッピングモータと上記ステッピングモータの回転により直線運動するボールネジを備え、このボールネジの運動により加熱部の各部材が上記分注チップを挟み込むように動作させることを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 5,
A nucleic acid test apparatus comprising a stepping motor and a ball screw that linearly moves by rotation of the stepping motor, and each member of the heating unit is operated to sandwich the dispensing chip by the movement of the ball screw.
請求項1において、
上記加熱部の下方に上記分注チップ廃棄部を備えることを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
A nucleic acid test apparatus comprising the dispensing tip discarding unit below the heating unit.
請求項1において、
上記加熱部に隣接させて上記分注チップ廃棄部を備えることを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
A nucleic acid test apparatus comprising the dispensing tip discarding unit adjacent to the heating unit.
請求項1において、
先端に上記分注チップを脱着可能なシリンジユニットを備えていることを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 1,
A nucleic acid test apparatus comprising a syringe unit capable of detaching the dispensing tip at the tip.
請求項4において、
分注チップの垂直方向の移動に連動して上記開口の大きさが変化することを特徴とする、核酸検査装置。
In claim 4,
A nucleic acid test apparatus, wherein the size of the opening changes in conjunction with the vertical movement of the dispensing tip.
試薬を用いてサンプル核酸を増幅させて、蛍光強度または濁度を検出する核酸検査装置において、
分注チップを用いて試薬およびサンプル核酸を反応容器に分注した後に、酵素を失活させることを特徴とする、核酸検査装置。
In a nucleic acid test apparatus for amplifying a sample nucleic acid using a reagent to detect fluorescence intensity or turbidity,
A nucleic acid test apparatus characterized in that an enzyme is inactivated after dispensing a reagent and a sample nucleic acid into a reaction container using a dispensing chip.
試薬を用いてサンプル核酸を増幅させて、蛍光強度または濁度を検出する核酸検査装置において、
分注チップを用いて試薬およびサンプル核酸を反応容器に分注した後に、分注チップの先端を潰すことを特徴とする、核酸検査装置。
In a nucleic acid test apparatus for amplifying a sample nucleic acid using a reagent to detect fluorescence intensity or turbidity,
A nucleic acid test apparatus characterized by crushing a tip of a dispensing chip after dispensing a reagent and a sample nucleic acid into a reaction container using the dispensing chip.
試薬を用いてサンプル核酸を増幅させて、蛍光強度または濁度を検出する核酸検査装置において、
分注チップを用いて試薬およびサンプル核酸を反応容器に分注した後に、酵素を失活させながら上記分注チップの先端を潰すことを特徴とする、核酸検査装置。
In a nucleic acid test apparatus for amplifying a sample nucleic acid using a reagent to detect fluorescence intensity or turbidity,
A nucleic acid test apparatus, wherein after dispensing a reagent and a sample nucleic acid into a reaction container using a dispensing chip, the tip of the dispensing chip is crushed while inactivating the enzyme.
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