核酸提取裝置及核酸提取方法
2023-10-04 19:44:39 4
專利名稱：核酸提取裝置及核酸提取方法
技術領域：
本發明涉及從含有核酸的試樣中提取核酸的核酸提取裝置及方法。
背景技術：
作為承載遺傳信息的物質的核酸的分析，在學術研究及醫療等多個領域正在實施。作為核酸的分析方法，主要以採用聚合酶連鎖反應(PCR)等的核酸放大技術為多。在此，所謂PCR是對核酸的鹼基排列進行特殊放大的方法，通過應用PCR，可以對目標遺傳基因進行檢測並定量等。
在進行PCR等的核酸分析時，需要從生物試樣等提取核酸，並在不含對分析反應的有害物的狀態下進行精製。
作為從生物試樣提取核酸的方法，有利用核酸在存在離液序列高的(カオトロピツク)物質的情況下具有與含有矽石的固相結合的性質的方法(非專利文獻1-B.Vorgelstein and D.Gillespie Proc.Nati.Acad.Sci.UAS，76(2)，615-619(1979))。基於這種性質，有使用在配管內部裝有含矽石的固相的核酸提取器具來提取核酸的方法(專利文獻1-日本特開平11-127854號公報，專利文獻2-日本特開2005-241299號公報)。
這種方法是通過將生物試樣與離液序列高的物質混合，使核酸從生物試樣中游離出來，通過用核酸提取器具吸入和排出含有核酸和離液序列高的物質的溶液，從而使混合液與固相接觸而使核酸與固相結合。然後，通過用核酸提取器具吸入和排出用於從固相除去雜質的溶液來使溶液與固相接觸而從固相中除去雜質，通過用核酸提取器具吸入和排出用於從固相中洗提核酸的溶液而使溶液與固相接觸並從固相中洗提核酸的方法。
採用上述的專利文獻1、2所述的方法，通過利用核酸提取器具吸入和排出溶液，可以提高固相和液相的接觸效率，提高核酸和固相的結合、清洗及洗提效率，實現高的回收效率和核酸提取的高精製度。
然而，上述方法要使含有生物試樣的具有高粘性的溶液通過固相，抽吸和排出操作需要很長時間。尤其是在抽吸操作中，由於核酸提取器具內外的壓力差即使在最大的情況下也不足1個大氣壓，其抽吸力受到限制，因而需要時間很長，核酸提取的全部工序則需要很長時間。
發明內容
本發明的目的在於實現能以高的核酸回收效率和精製度從含有核酸的試樣迅速地進行核酸提取的核酸提取裝置及方法。
本發明用孔連通第一容器和第二容器，在該孔內配置核酸捕集部，在對第一容器內及第二容器內的任何一方加壓的同時，對另一方減壓，使試樣溶液通過核酸捕集部而往復移動。
採用本發明，可以以高的核酸回收效率和精製度從含有核酸的試樣中迅速地提取核酸。
圖1是本發明的一個實施方式的核酸提取裝置所使用的核酸提取器具的簡要結構圖。
圖2是沿圖1的A-A線的剖視圖。
圖3是沿圖1的B-B線的剖視圖。
圖4是核酸提取器具的核酸提取的動作說明圖。
圖5是表示本發明的核酸提取器具的其它例子圖。
圖6是表示本發明的核酸提取器具的另一個例子圖。
圖7是表示本發明的核酸提取器具的又一個例子圖。
圖8是表示本發明的核酸提取工序圖。
圖9是表示本發明的核酸提取裝置圖。
圖10是核酸提取裝置的溶液送入單元的簡要結構圖。
圖11是核酸提取裝置的加壓減壓單元的簡要結構圖。
圖12是核酸提取裝置的溶液送出單元的簡要結構圖。
圖13是表示核酸提取裝置的電氣系統的方框圖。
圖14是表示本發明的方法和與本發明不同的方法的驗證實驗的結果的表。
圖中11-核酸提取器具，12-第二開口部，13-第二容器，14-第一開口部，15-第一容器，16-固相，17-連通通道，18-隔板，19-凸緣，20-連接部，41-支架，42-送入用吸移管，43-加壓減壓器，44-連接構件，45-送出用吸移管，100-核酸提取裝置，101-導軌，102-溶液送入單元，103-加壓減壓單元，104-臂，105-溶液送出單元，106-作業面，107-支架，108-分注管架，109-試劑瓶，110-試劑槽，111-廢液槽，112-分注管槽，201-管嘴，202、205、302、402-配管，203-泵，204-切換閥，206-管嘴架，301-連接構件，303、304、403-注射器，305、404-連接部座，401-連接部，500-PC，501-鍵盤，502-CRT，503-機構控制部，504～512-電動機。
具體實施例方式
下面，參照附圖，說明本發明的實施方式。
圖1是本發明的一個實施方式的核酸提取裝置所使用的核酸提取器具(核酸提取容器)的簡要結構圖，圖2是沿圖1的A-A線的剖視圖，圖3是沿圖1的B-B線的剖視圖。
在圖1～圖3中，本發明的一個實施方式的核酸提取器具11利用在容器下部插入了核酸結合用的固相16的通道17將在上部具有第一開口部14、第二開口部12的兩個容器13、15連接起來。
總之，核酸提取器具11，其具有第一開口部14的第一容器15和具有第二開口部12的第二容器13以具有插入了固相16的連通通道17的隔板18隔開，並在開口部12、14的外周具有圓板狀的凸緣19。
加壓減壓器可以裝在第一開口部14及第二開口部12上並可以拆下，加壓減壓器是在連接的狀態下保持第一容器15及第二容器13氣密的構造。用於分注或抽吸溶液的吸移管等可通過第一開口部14及第二開口部12插入到第一容器15及第二容器13中。
固相16以其側面與連通通道17的內壁緊密貼合的狀態予以插入，通過連通通道17的溶液通過固相16內部。凸緣19是用於將核酸提取器具11保持在支架等上，並維持核酸提取器具11和加壓減壓器的連接的接觸面積以提高氣密性的構造。
下面，參照圖4說明利用本發明的核酸提取器具11使溶液相對固相往返通過的方法。
如圖4(A)所示，核酸提取器具11通過凸緣19保持在支架41上。並且，利用送入用吸移管42將溶液通過第一開口部14送入到第一容器15中。
接著，如圖4(B)所示，為了分別控制第一容器15內及第二容器13內的壓力的加壓減壓器43通過連接構件44與第一開口部14及第二開口部12緊密貼合。並且，如圖4(C)所示，通過與第一開口部14密合的加壓減壓器43對第一容器15內進行加壓的同時，通過與第二開口部12密合的加壓減壓器43對第二容器13內進行減壓，溶液便從第一容器15通過連通通道17向第二容器13內移動。
接著，如圖4(B)所示，通過與第一開口部14密合的加壓減壓器43對第一容器15內進行減壓的同時，通過與第二開口部12密合的加壓減壓器43對第二容器13內進行加壓，溶液便從第二容器13通過連通通道17向第一容器15內移動。
同樣地，使溶液從第一容器15通過連通通道17向第二容器13內移動的動作進行適當次數後，將加壓減壓器43從第一開口部14及第二開口部12取下。然後，如圖4(D)所示，已移動到第二容器13內的溶液利用經第二開口部12插入到第二容器13中的送出用吸移管45抽吸而向器具11外送出。
此外，在第一容器15中，在使容器內的溶液移動到第二容器13中時，為了使溶液集中到連通通道17處，考慮將與連通通道17連通的容器15的開口部分配置在最底部的位置。並且，在第二容器13中，考慮將與連通通道17連通的開口部分配置在與第一容器15的開口部分相同或者比其更低，並且比第二容器13的最底部要高的位置。
由此，第一容器15的溶液就不會殘留在第一容器15中而能有效地通過連通通道17向第二容器13移動。並且，已移動到第二容器13中的溶液便可以利用插入到第二容器13中，其前端部接觸到第二容器13的最低處的吸移管45抽吸，不會殘留在第二容器13中而有效地向器具外送出。
即，從第二容器13或第一容器15送入的溶液，最終可以全部移動到第二容器13中，並利用通過第二開口部12插入到第二容器13中的吸移管45抽吸，將全部溶液向器具11外送出。
作為具有如上結構的核酸提取器具11，除了圖1所示的例子外，還可以考慮圖5-圖7所示的結構。
即，如圖5所示，也可以做成如下形狀固相16固定在第一容器15的最底部，連通通道17的中心軸沿圓筒或稜柱狀的容器15的中心軸方向延伸，溶液在上述中心軸方向沿連通通道17移動。
另外，如圖6所示，也可以採用如下形狀第一容器15和第二容器13是不共用隔板的獨立的容器形狀，以連通通道17將兩者相互連接。這種情況的連通通道17的中心軸與圖1的例子同樣，沿與圓筒或稜柱狀的容器15的中心軸大體垂直的方向延伸。
再有，如圖7所示，做成如下結構由配管狀的第一容器15和第二容器13構成，固相16固定在第一容器15的前端部(底部)，該第一容器15收放在第二容器13內。
即，第一容器15和第二容器13通過連接部20可以裝拆地連接，第一容器15內的溶液可以利用與第一容器15連接的加壓減壓器使第一容器15保持負壓，可以在這種狀態下使第一容器15脫離第二容器13而使第一容器15移動到預定位置。並且，可以通過利用加壓減壓器對第一容器15內加壓而使溶液從第一容器15移動到預定位置。即，在這種方式中，第一容器15兼具有作為用於將溶液向容器外送出的吸移管等器具的功能。
下面，用圖8說明使用了本發明的核酸提取器具11的核酸提取工序。
圖8的步驟S1中，將含核酸的試樣和離液序列高的物質及根據需要促進核酸從試樣中游離的物質以及促進核酸與含矽石的固相結合的物質進行混合。
然後，將混合液送入到核酸提取器具11的第一容器15中，連接加壓減壓器，使混合液移動而使核酸與固相結合，拆下加壓減壓器，使已移動到第二容器13中的混合液向核酸提取器具11外送出(步驟S2-S4)。
接著，將用於除去固相16的雜質的清洗液送入到核酸提取器具11的第一容器15中，連接加壓減壓器，使清洗液移動以除去固相16的雜質，拆下加壓減壓器，將已移動到第二容器13中的清洗液向核酸提取器具外送出(步驟S5-S7)。
隨後，將用於從固相16中洗提核酸的溶液送入到核酸提取器具11的第一容器15中，連接加壓減壓器，使混合液移動從固相16中洗提核酸，拆下加壓減壓器，將已移動到第二容器13中的溶液作為精製核酸溶液回收(步驟S8-S10)。
下面，參照圖9-圖13說明使用了本發明的核酸提取器具的核酸提取裝置的簡要結構。
圖9是本發明的核酸提取裝置的簡要平面圖。圖9中，核酸提取裝置100，在導軌101上保持有溶液送入單元102和加壓減壓單元103。溶液送入單元102安裝成可沿導軌101在Y軸方向上移動，加壓減壓單元103安裝成也可以沿Y軸方向和Z軸方向移動。
另外，在可沿X方向上移動的臂104上裝有溶液送出單元105，該溶液送出單元105可沿臂104的Y軸方向及Z軸方向移動。在主體臺架的作業面106上配置有用於保持核酸提取器具11的支架107，未使用的分注管架108，試劑瓶109，試劑灌注的試劑槽110，混合液及清洗液的廢液槽111，使用後的分注管槽112。
圖10是溶液送入單元102的簡要說明圖。圖10中，溶液送入單元102具備排出溶液用的管嘴201，保持該管嘴201用的管嘴架206，抽吸試劑用的泵203，切換試劑用的切換閥204，連接切換閥204和管嘴201的配管202，連接切換閥204和各試劑的配管205。
溶液送入單元102沿著導軌101的Y軸方向移動到試劑槽上部，使切換閥204動作，選擇預定的試劑灌注一定量，然後沿軸向移動到保持於支架107上的既定的核酸提取器具11的上部，將規定量的試劑從管嘴201排出並送入到核酸提取器具11內。
圖11是加壓減壓單元103的簡要說明圖。圖11中，加壓減壓單元103具備作為加壓減壓器43的注射器303和304，用於連接核酸提取器具11的開口部12、14的連接構件301，連接注射器303和304及連接構件301的配管302以及保持連接構件301用的連接部座305。
加壓減壓單元103沿導軌101的Y軸方向移動，並移動到保持於支架107上的既定的核酸提取器具11的上部，再沿Z軸向下移動，使連接構件301與核酸提取器具11密合，利用注射器303、304以一定的壓力對各容器13、15內進行加壓或減壓，若溶液的移動已完成，則沿Z軸向上移動，將連接構件301從核酸提取器具11拆下。
圖12是溶液送出單元105的簡要說明圖。圖12中，溶液送出單元105具備連接在吸移管45上的連接部401，用於保持連接部401的連接部座404，吸入和排出溶液用的注射器403，將連接部401和注射器403連接的配管402。
溶液送出單元105，沿X、Y軸方向移動到分注管架108上的預定位置，再沿Z軸向下移動，將分注管壓入到連接部401上使其連接。然後，沿Z軸向上提起分注管，沿著X、Y軸方向移動到保持於支架107上的既定的核酸提取器具11的上部，再沿Z軸向下將分注管插入到核酸提取器具11內。接著，抽吸核酸提取器具11內的溶液，再沿Z軸向上提起分注管，沿X、Y軸方向移動到廢液槽111的上部，再沿Z軸向下將分注管插入到廢液槽111內，將溶液排出。
隨後，沿Z軸向上提起分注管，沿Z、Y軸方向移動到使用後的分注管槽112的上部，再沿Z軸向下將分注管插入到使用後的分注管槽112內。然後，沿X軸方向移動，將連接部401插入到設於使用後的分注管槽112內部的U形槽中，再沿Z軸向上移動，以將分注管上部開口部鉤掛在U形槽上的狀態將分注管從連接部401卸下而使分注管廢棄到分注管槽112中。
圖13是本發明的核酸提取裝置的電氣系統的簡要方框圖。圖13中，在作為動作控制部的個人計算機(PC)500上，連接有輸入操作條件等用的操作面板和鍵盤501，顯示輸入信息和工作狀況用的顯示裝置(CRT)502以及控制裝置的各個機構部分的機構控制部503。
機構控制部503用於控制排出溶液用的泵203，切換試劑種類用的切換閥204，使管嘴架206沿Y軸方向移動用的電動機504，利用注射器303和304進行加壓減壓用的活塞驅動用的電動機505及506。另外，機構控制部503還控制使連接部座305沿Y軸方向移動的電動機507，使連接部座305沿Z軸方向移動的電動機508，利用注射器403吸入和排出溶液用的活塞驅動用的電動機509，使保持溶液送出單元105的臂104沿X方向移動用的電動機510，使連接部座404沿Y軸方向移動用的電動機511，使連接部座404沿Z軸方向移動用的電動機512。
核酸提取裝置的各部分根據規定的程序，按照來自PC的指令工作。
在此，作為含有核酸的試樣，可以使用含有全血、血清、血漿、咳痰、尿、唾液、精液等的組織、細胞、細菌、病毒等的液體。還可以使用培養細胞、培養細菌或粗精製狀態的核酸等。
另外，作為離液序列高的物質，可以使用碘化鈉、碘化鉀、高氯酸鈉、硫氰酸鈉、硫氰酸胍、鹽酸胍等。離液序列高的物質是促進核酸從試樣中游離及固相與核酸的結合的物質。
促進核酸從試樣游離可以通過採用超聲波或攪拌等物理的方法，或者採用表面活性劑或蛋白質改性劑等的化學方法，或者採用蛋白質分解酶等生物化學方法以及將這些方法予以組合的方法來實現。
另外，含矽石的固相和核酸的結合可通過混合有機溶劑來促進。作為有機溶劑可使用將從脂肪族醇、脂肪族醚、脂肪族酯及脂肪族酮中選擇的一種或兩種以上化合物予以組合的物質。作為脂肪族醇，可以使用甲醇、乙醇、2-丙醇、2-丁醇、聚乙二醇等。作為脂肪族醚，可以使用二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、乙二酸二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、四氫呋喃等。
另外，作為脂肪族酯，可以使用乳酸甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等。作為脂肪族酮，可使用丙酮、羥基丙酮、甲基酮等。
另外，作為固相，可以使用玻璃粒子、矽石粒子、玻璃纖維、矽石纖維、整體式矽石等的含有矽石的物質，或者表面為具有羥基等親水基的有機高分子，內部具有多個連通的通液孔的形狀。另外，在使固相與連通通道的內壁密合的狀態下將其插入，為了使通過連通通道的溶液通過固相內部，也可以將具有密封性的連接構件夾在連通通道的內壁和固相的側面之間。
此外，為防止因移動的溶液的流通溶液阻力而使固相從連通通道流出，可在插入到連通通道內的固相的兩端插入具有通液性的保持部件。
另外，作為加壓減壓器，可以使用相對各容器具有與使其移動的溶液量相同或更大的容積的注射器或泵等。此外，對於加壓減壓器與核酸提取器具的連接，為了維持加壓減壓器和核酸提取器具之間相隔空間的氣密性，最好在連接部分加裝具有密封性的連接構件。
清洗液是既可以維持含有矽石的固相和核酸的結合，又能除去結合在含有矽石的固相中的雜質的物質，例如，可以使用在乙醇或二甘醇二甲醚中添加了離液序列高的物質、表面活性劑、緩衝材料等的溶液或者乙醇或二甘醇二甲醚的水溶液。
作為用於洗提與固相結合了的核酸的洗提液，是可以將核酸從含有矽石的固相中洗提出來的物質，例如，可以使用無核酸酶的水或無核酸酶的低濃度鹽的緩衝液。另外，還可以在洗提液中含有為了進行後述的核酸分析反應的分析反應用試劑。例如，作為後述的核酸分析反應實施PCR的場合，可以使用含有PCR用試劑(緩衝液、引發劑、酶等)的洗提液，這時，可以從洗提液直接開始PCR反應。
下面，說明對本發明的效果進行的驗證實驗。
在此，首先說明上述驗證實驗使用的試樣、試劑、器具。
1、試樣，健康人的血液(添加抗凝劑EDTA·2Na)2、試劑2.1離液劑(カオトロピツク)溶液5.5M鹽酸胍，800mM MES，47mM EDTA·2Na，20％(V/V)聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯，1％(V/V)除泡沫劑(デイスホ-ム)2.2酶溶液20mg/ml蛋白酶K，10mM 三-HCL(pH.7.5)2.3有機溶劑二甘醇二甲醚2.4清洗液A950mM鹽酸胍，14mM MES，8mM EDTA·2Na，4％(V/V)聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯，30％(V/V)二甘醇二甲醚2.5清洗液B55％(V/V)乙醇，14mM醋酸鉀，11mM醋酸，2.6洗提液，10mM三-HCL(pH8.0)，0.1mM ETDA(pH8.0)3.核酸提取器具3.1固相作為固相，使用了整體式矽石(直徑4mm，長度2mm，通液孔直徑15μm)。
3.2本發明的核酸提取器具作為本發明的核酸提取器具，使用了在圖1所示的形狀中，取各容器的容積為約1ml，連通通道的直徑為4mm，長度為2mm，用聚丙烯樹脂製作的，將固相壓入並固定在連通通道中的器具。
3.3與本發明不同的採用另外的方法的核酸提取器具(管型核酸提取器具)。
作為另外的方法的核酸提取器具，使用了管型核酸提取器具，該器具的容器的容積為約1ml，保持固相的前端部的直徑為4mm，用聚丙烯樹脂製成並將固相壓入並固定在前端部。此外，管型核酸提取器具通過將加壓減壓器連接在開口部並吸入和排出溶液，從而使溶液通過固相。
3.4加壓減壓器作為加壓減壓器，使用了注射器(容積為2.5ml)。另外，核酸提取器具和注射器的連接，使用了考慮到了各個連接部形狀的矽樹脂的連接構件。此外，對於本發明的核酸提取器具使用了兩支注射器和兩個連接構件，而對於管型核酸提取器具卻使用了一支注射器和一個連接構件。
下面，說明採用本發明的核酸提取器具的核酸提取方法。
(1)在全血0.2ml中添加並混合了酶溶液0.02ml和離液劑溶液0.24ml。
(2)在50℃保溫20分鐘。
(3)添加並混合有機溶劑0.2ml。
(4)將混合液送入到核酸提取器具中。
(5)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使混合液在各容器中往復移動4.5次。
(6)將混合液送出到核酸提取器具外。
(7)將清洗液A1.0ml送入到核酸提取器具內。
(8)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使清洗液向另一容器移動。
(9)將清洗液送出到核酸提取器具外。
(10)將清洗液A1.0ml送入到核酸提取器具內。
(11)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使清洗液向另一容器移動。
(12)將清洗液送出到核酸提取器具外。
(13)將清洗液B1.0ml送入到核酸提取器具內。
(14)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使清洗液向另一容器移動。
(15)將清洗液送出到核酸提取器具外。
(16)將清洗液B1.0ml送入到核酸提取器具內。
(17)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使清洗液向另一容器移動。
(18)將清洗液送出到核酸提取器具外。
(19)將洗提液0.2ml送入到核酸提取器具內。
(20)將加壓減壓器連接到核酸提取器具上，使洗提液在各容器中往復移動4.5次。
(21)將洗提液送出到核酸提取器具外，作為精製核酸溶液回收。
下面，說明與本發明不同的方法，即用於比較的一個例子的核酸提取器具的核酸提取方法1(採用抽吸、排出使液體往返通過)。
(1)在全血0.2ml中添加並混合了酶溶液0.02ml和離液劑溶液0.24ml。
(2)在50℃保溫20分鐘。
(3)添加並混合有機溶劑0.2ml。
(4)將混合液從上部開口部送入到管型核酸提取器具內，連接加壓減壓器，排出器具內的混合液，進行4次抽吸排出(4.5次往返抽吸排出)。
(5)廢棄混合液。
(6)將清洗液A1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(7)廢棄清洗液。
(8)將清洗液A1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(9)廢棄清洗液。
(10)將清洗液B1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(11)廢棄清洗液。
(12)將清洗液B1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(13)廢棄清洗液。
(14)將洗提液0.2ml從上部開口送入到器具內，連接加壓減壓器，將器具內的洗提液排出，進行4次抽吸排出(4.5次往返抽吸排出)。
(15)將洗提液作為精製核酸溶液回收。
下面，說明與本發明不同的方法，即用於比較的一個例子的核酸提取器具的核酸提取方法2(通過排出使液體在一個方向通過)。
(1)在全血0.2ml中添加並混合了酶溶液0.02ml和離液劑溶液0.24ml。
(2)在50℃保溫20分鐘。
(3)添加並混合有機溶劑0.2ml。
(4)將混合液從上部開口部送入到管型核酸提取器具內，連接加壓減壓器，排出器具內的混合液(向一個方向排出)。
(5)廢棄混合液。
(6)將清洗液A1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(7)廢棄清洗液。
(8)將清洗液A1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(9)廢棄清洗液。
(10)將清洗液B1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(11)廢棄清洗液。
(12)將清洗液B1.0ml從上部開口送入到器具內，再排出。
(13)廢棄清洗液。
(14)將洗提液0.2ml從上部開口送入到器具內，連接加壓減壓器，將器具內的洗提液排出(向一個方向排出)。
(15)將洗提液作為精製核酸溶液回收。
下面，說明在驗證實驗中精製了的核酸的評價方法。
1、核酸濃度和純度的定量核酸溶液用分光光度計測定260nm的吸光度，以50μg/ml的DNA溶液的260nm的吸光度為1算出。而核酸純度為用分光光度計測定260nm和280nm的吸光度後的比(A260/A280)值。
2、核酸提取所需時間的測定在試樣中添加酶溶液和離液劑溶液並保溫後，添加有機溶劑並將配製成混合液的狀態作為測定開始點，測定了直到得到核酸溶液所需要的時間。
圖14表示對採用本發明的核酸提取器具的核酸提取方法和採用與本發明不同方法的核酸提取器具的核酸提取方法1和2進行比較的實驗結果。
採用本發明的方法與其它方法1比較，核酸的濃度和純度達到同等以上，核酸提取所需的時間相對於本發明的8分鐘，其它方法1需要16分鐘，縮短了1/2。所需時間的這種差異主要由使液體通過阻力較大的混合液往返通過固相的時間所決定。
這是因為，本發明的方法使溶液往返通過固相時，由於在溶液的兩端同時作用正壓和負壓而使其產生壓力差，因而增加了溶液的移動速度。另一方面，其它方法1在使溶液往返通過固相時，由於只在溶液的一端作用了正壓或負壓而壓力差小，特別是在只作用負壓時，由於壓力差最大也不過1個大氣壓，因而，吸引力受到限制，使溶液的移度速度很低。
其次，若將採用本發明的方法和其它方法2進行比較，本發明的核酸濃度增加到2.6倍，純度達到同等以上，核酸提取所需時間由於其它方法2是5分鐘，因而本發明比其它方法2延長了1.6倍。採用本發明的方法通過使含有試樣和離液序列高的物質的混合液以及洗提液往返通過固相，從而提高了核酸和固相的結合效率及洗提效率並提高了核酸回收率。
另一方面，其它方法2由於只是使各溶液相對固相在一個方向上通過，雖然能縮短所需時間，但結合效率和洗提效率降低，核酸回收率降低。
另外，本發明的方法由於是在加壓減壓器與容器隔開的封閉容器中進行溶液的往復移動，因而不會使伴隨著溶液的移動而產生的飛沫溶液等流出到外部，降低了對外部環境汙染的危險。
另一方面，在其它方法1和2中，在使溶液從核酸提取器具內部向外部排出時，產生飛沫溶液並汙染外部環境的危險性高。
如上所述，根據本發明的一個實施方式，將核酸提取器具11做成各自具有開口部的兩個容器13、15，在底部形成連通這兩個容器13、15的連通通道17，在該連通通道17上配置結合核酸的固相16。並且，在容器13或15的一方中容納試樣液，通過使用加壓減壓器43反覆地進行對容器13、15的一方加壓的同時對另一方減壓，從而使試樣液往返通過固相在密閉的容器內迅速地進行。
因此，可以實現在密閉的容器內能以高的核酸回收效率和精製度從含有核酸的試樣中迅速地進行核酸提取的核酸提取裝置、核酸提取方法及其所使用的核酸提取器具。
權利要求
1.一種核酸提取裝置，用於從試樣溶液中提取核酸，其特徵在於，具備捕捉試樣溶液中的核酸的捕捉手段，具有通過上述捕捉手段而相互連通的第一容器部及第二容器部的核酸提取器具，對上述核酸提取器具送入、送出溶液的送入送出機構，對上述核酸提取器具的第一容器部內及第二容器部內的任何一方加壓的同時，對另一方減壓的加壓減壓器。
2.根據權利要求1所述的核酸提取裝置，其特徵在於上述加壓減壓器具有連接在上述第一容器部上的第一注射器或泵，以及連接在上述第二容器上的第二注射器或泵。
3.根據權利要求1所述的核酸提取裝置，其特徵在於上述送入送出機構，在將試樣溶液送入到上述核酸提取器具中並利用上述加壓減壓器進行上述加壓減壓動作後，送出上述核酸提取器具內的溶液；再將清洗液送入到上述核酸提取器具中並利用上述加壓減壓器進行上述加壓減壓動作後，送出上述核酸提取器具內的清洗液；再將洗提液送入到上述核酸提取器具中並利用上述加壓減壓器進行上述加壓減壓動作後，送出上述核酸提取器具內的洗提液。
4.一種核酸提取方法，在從試樣溶液中提取核酸的核酸提取方法中，其特徵在於，將試樣溶液送入到通過捕捉試樣溶液中的核酸的捕捉手段而相互連通的第一容器部及第二容器部的一方；對上述第一容器部內及第二容器部內的任何一方加壓的同時，對另一方減壓，使上述試樣溶液通過上述捕捉手段而在上述第一容器部內和第二容器部內之間往復移動，將上述試樣溶液中的核酸捕捉在上述捕捉手段上；提取由上述捕捉手段捕捉的核酸。
5.根據權利要求4所述的核酸提取方法，其特徵在於在將核酸捕捉在上述捕捉手段上之後，將清洗液送入到上述第一容器部及第二容器部的一方，進行對上述第一容器部內及第二容器部內的任何一方加壓的同時，對另一方減壓的加壓減壓動作，使上述清洗溶液通過上述捕捉手段而在上述第一容器部內和第二容器部內之間移動，將上述第一容器部及第二容器部的核酸提取器具內的清洗液送出，再將洗提液送入到上述第一容器部及第二容器部的一方，在上述加壓減壓動作後，將上述第一容器部及第二容器部的核酸提取器具內的洗提液送出，並提取核酸。
6.一種核酸提取器具，用於從試樣溶液中提取核酸，其特徵在於，具備將一個容器分割成具有第一開口部的第一容器部和具有第二開口部的第二容器部，並形成了將上述第一容器部和第二容器部相互連通的連通孔的隔壁；以及在形成於上述隔壁上的連通孔內配置的核酸捕捉手段。
7.根據權利要求6所述的核酸提取器具，其特徵在於上述連通孔形成在與上述第一容器部和第二容器部的底部對應的位置。
8.根據權利要求6所述的核酸提取器具，其特徵在於上述第一容器部的底部朝向上述第二容器部的底部傾斜。
9.根據權利要求8所述的核酸提取器具，其特徵在於在上述第一容器部和第二容器部的開口部形成有圓板狀的凸緣。
10.一種核酸提取器具，用於從試樣溶液中提取核酸，其特徵在於，具備將一個容器分割成具有第一開口部的第一容器部和具有第二開口部的第二容器部的隔壁；以及核酸捕捉手段；在上述第一容器部的底部形成了將上述第一容器部與第二容器部相互連通的連通孔，在該連通孔內配置上述核酸捕捉手段。
11.根據權利要求10所述的核酸提取器具，其特徵在於在上述第一容器部和第二容器部的開口部形成有圓板狀的凸緣。
12.一種核酸提取器具，用於從試樣溶液中提取核酸，其特徵在於，具備具有開口部的第一容器，具有開口部的第二容器，以及核酸捕捉手段；形成了將上述第一容器與第二容器相互連通的連通孔，在該連通孔內配置上述核酸捕捉手段。
13.根據權利要求12所述的核酸提取器具，其特徵在於在上述第一容器和第二容器的開口部形成有圓板狀的凸緣。
14.一種核酸提取器具，用於從試樣溶液中提取核酸，其特徵在於，具備核酸捕捉手段，在底部形成有配置上述核酸捕捉手段用的孔，並具有第一開口部的第一容器；將上述第一容器容納在內部，並具有第二開口部的第二容器。
15.根據權利要求14所述的核酸提取器具，其特徵在於在上述第一容器和第二容器的開口部形成有圓板狀的凸緣。
全文摘要
本發明涉及具有高的核酸回收效率和精製度的核酸提取裝置。核酸提取器具(11)通過凸緣(19)保持在支架(41)上。溶液從第一開口部(14)由送入用吸移管(42)送入到第一容器(15)內。通過連接構件(44)將分別控制第一容器(15)內及第二容器(13)內的壓力的加壓減壓器(43)與第一開口部(14)、第二開口部(12)密合。利用加壓減壓器對第一容器內加壓而對第二容器內減壓，使溶液通過固相(16)從容器(15)向容器(13)移動。通過固相使溶液移動的動作進行適當次數後將加壓減壓器從第一、二開口部(14、12)拆下。利用送出用吸移管(45)從第二開口部抽吸移動到第二容器內的溶液並將其送出到器具外。
文檔編號C12N15/10GK101074440SQ200710103868
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月17日 優先權日2006年5月19日
發明者山下善寬, 櫻井智也 申請人:株式會社日立高新技術