核酸提取用试剂盒、核酸提取方法和核酸提取装置的制作方法

专利名称：核酸提取用试剂盒、核酸提取方法和核酸提取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预处理技术，所述预处理技术涉及一种基因分析方法中对从生物试样中所提取的核酸进行浓缩、纯化并进行基因分析处理的方法和装置。并且，涉及一种可使预处理工序中通过试剂供给源和试样处理所产生的废弃消耗品类不造成污染地进行废弃的核酸提取用试剂盒以及使用该试剂盒的核酸提取方法。
背景技术：
近年来，尝试着将基因分析引进临床实践等中。它们是指对从生物试样中所采集的核酸等进行检验、分析。所谓生物试样是指靶标生物(也包括生物的尸体在内)的血液、血浆、血清、精液、淋巴液等各种体液，皮肤、毛发、肌肉组织等各种组织，粪便、尿等各种排泄物，或者来自它们中的试样。通过对它们进行检验，有可能在早期就能够检测出疾病及其发病危险、传染病、恶性肿瘤等。从生物样品中提取核酸是基因工程学或临床检验领域中的重要过程。例如，从人体等中采集血液或组织并对其进行检验时，需要从血液等生物试样中只对核酸进行提取、 纯化。为了从其它成分中分离蛋白质或核酸，对生物试样进行物理和化学的溶解处理后， 通过提取操作来降解蛋白质或脂质并使核酸产生游离。此时，在分离纯化蛋白质或核酸的过程中，容易造成试样的污染。作为提取的标准方法普遍使用有机溶剂，但其毒性、废弃物处理要费工夫，并且离心分离操作也要费工夫以及对试样的污染或来自试样的感染成为问题。作为提取、回收核酸的方法，已知有BOOM法。所述BOOM法是一种组合了离液剂和固相二氧化硅等的核酸提取技术，是利用在离液离子(离液序列高的离子(chaotropic ion))的存在下使核酸吸附于二氧化硅表面上的方法。以往的方法，是各自分别进行破坏、游离工序和提取分离工序，作为预处理并不能连贯地进行核酸的分离、提取，因此，在两工序之间经常存在来自试样的感染、对试样造成污染的可能性。并且，这些操作需要人力，因此会造成效率低下且繁杂化，并且存在操作者感染病原体的可能性。例如，作为使用固相提取过滤器的装置，可以举出如专利文献1中所示的核酸提取装置。在专利文献1中，为了同时处理多个试样，使用了以二维方式排列有多个柱的一体化柱。通过将该一体化柱(提取滤筒)以气密方式设置于真空室的上部开口部来形成真空室，进行所谓采用吸取法的固相提取。当提取核酸时，必须进行核酸对载体的吸附、载体的清洗、核酸从载体脱附/回收的一系列工序。另外，有人还提出在装置上分别安装加入了用于提取核酸的试剂类的容器(孔 (well))、回收液容器、废液容器的方法(专利文献2、。在专利文献2中所公开的核酸提取装置和盒(cartridge)，不需要繁杂的试剂分注操作而只需机械式添加试样即可进行处理， 因此适于大量处理多个试样。但是，在上述专利文献所公开的技术中，要耗费人工来准备这些提取滤筒或回收管类、废液管类等，仅设置在机器这一项也要耗费大量的时间。并且，在这些装置中，还要顾及在装置运转前后对周围所造成的污染影响。即，在上述核酸提取的工序中，有必要在装置内设置多个一体化柱或容器等并且在使用后去除，因此，由振动等引起废液飞散的可能性也高，并且存在着因溶液产生泡沫而污染所提取的试样的可能性。并且，在废弃时有可能因安装于装置上的废液管翻倒或脱逸而造成污染。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特表2002-506384号公报专利文献2 日本特许第3635645号公报

发明内容
发明要解决的课题本发明的课题在于，提供一种在从试样中提取核酸的核酸提取装置中可防止试样污染、将核酸提取操作前后的繁杂的试剂类准备以及废弃处理快速而简便地进行并且自动地进行提取的核酸提取用盒和核酸提取装置以及核酸提取方法。鉴于上述课题，在本发明中，将容纳试剂类或废液、试样的孔(well)以及核酸分离过滤器汇集于同一个盒(cartridge)上。并且，通过使用该盒，可实现不需要预先准备的快速且简便的核酸提取方法，并且可实现简便且安全的废弃处理。具体而言，是如下所述的发明。第一项发明是一种核酸提取用试剂盒，其特征在于，具有容器和提取滤筒(filter Cartridge)，所述容器至少具有存积试剂的试剂孔、导入生物试样的试样孔、废液孔和回收所提取的核酸的回收孔，所述提取滤筒具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取用过滤器，并且以能够载置于废液孔和回收孔上的方式形成提取滤筒。第二项发明是，如第一项发明所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，容器的各孔形成面被覆有保护膜。第三项发明是，如第一或第二项发明所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，所述容器具有用于收纳提取滤筒的支架部。第四项发明是，如第三项发明所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，在所述支架部设置有用于吸收液体的部件。第五项发明是，如第三或者第四项发明所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，形成有保护部件，该保护部件在所述支架部上收纳有提取滤筒的状态下，覆盖容器的各孔形成面和提取滤筒。第六项发明是，如第一 第五项发明中任一项所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，所述废液孔具有液体吸收性材料。第七项发明是，如第一 第六项发明中任一项所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，在前述试剂盒的外周，设置比各孔向底部的突出更高的壁面，并在壁面具有固定于其它装置的固定机构。第八项发明是一种核酸提取方法，其是在核酸提取中包括使用试剂来破坏生物体细胞从而使人的体液中的核酸发生游离的第一工序、以及使用提取用过滤器将游离的特定物质从杂质中分离的第二工序的生物试样预处理方法，是使用了容器和提取滤筒的核酸提取方法，其中，所述容器至少具有存积试剂的试剂孔、废液孔和回收所提取的核酸的回收孔，所述提取滤筒具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取用过滤器，其特征在于，包括下列工序通过混合生物试样和试剂来溶出核酸的工序；将溶出了前述核酸的溶液添加于废液孔上所载置的提取滤筒中的工序；从提取滤筒上的前述溶液中保留核酸而将含杂质的溶液废弃于废液孔中的工序；以及，将提取滤筒载置于回收孔上从而回收所提取的核酸的工序。第九项发明是，如第八项发明所述的核酸提取方法，其特征在于，前述容器的各孔形成面被覆有保护膜，并且在提取核酸时贯穿塑料膜而加以使用。第十项发明是，如第八或者第九项发明所述的核酸提取方法，其特征在于，包括去除在提取滤筒12的外表面所附着的溶液的工序。第十一项发明是，如第十项发明所述的核酸提取方法，其特征在于，容器具有可安装提取滤筒的支架部以及设置于支架部并用于吸收液体的部件，并且，去除在提取滤筒的外表面所附着的溶液的工序，是在支架部设置提取滤筒从而通过用于吸收液体的部件来擦去溶液的工序。第十二项发明是，如第八 第十一项发明中所述的核酸提取方法，其特征在于，在将杂质废弃于废液孔中的工序中，通过加压空气来施加压力以废弃溶液的一部分并保留溶液的一部分。第十三项发明是一种核酸提取装置，其至少具有存积试剂的试剂孔；导入生物试样的试样孔；废液孔；回收所提取的核酸的回收孔；以及滤筒，其可载置于废液孔和回收孔上，并具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取过滤器；并且包括下列装置用于使液体透过提取过滤器的提取过滤器加压装置；前述滤筒的移动装置；以及，用于使试剂类或试样的液体移动的分注装置。第十四项发明是，如第十三项发明所述的核酸提取装置，其特征在于，在一个容器上形成有试剂孔、试样孔、废液孔、回收孔，并且将该容器设置于可装卸的固定台上。第十五项发明是，如第十三或者十四项发明所述的核酸提取装置，其特征在于，在提取过滤器加压装置中，使用了加压空气供给机构，该加压空气供给机构从滤筒上方供给加压空气而使液体透过提取过滤器。第十六项发明是，如第十五项发明所述的核酸提取装置，其特征在于，前述加压空气供给机构，具有可任意设定加压空气施加压力的电子控制调节器。第十七项发明是，如第十三至第十六项发明中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，具有用于收纳前述滤筒的支架部。第十八项发明是，如第十三 第十七项发明中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，在前述分注装置中，使用了具有吸取和排出机构的分注喷嘴，以及由可装卸于分注喷嘴前端的分注移液吸头所构成的分注移液管。第十九项发明是一种核酸提取方法，其使用第十三 第十八项发明中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，包括下列工序用前述分注装置，将导入在试样孔中的生物试样，添加于包含用于溶出核酸的试剂的孔中，以使核酸溶出的工序；通过前述分注装置， 将前述溶出了核酸的溶液，添加在由前述滤筒的移动装置载置于废液孔上的滤筒中的工序；通过提取过滤器加压装置，从前述溶液中保留核酸而使含杂质的溶液废弃于废液孔中的工序；以及，从通过前述滤筒的移动装置载置于回收孔上的滤筒中回收所提取的核酸的工序。第二十项发明是，如第十九项发明所述的核酸提取方法，其特征在于，前述各孔形成面被覆有保护膜，在提取核酸时通过贯穿塑料膜来进行使用。第二十一项发明是，如第十九或第二十项发明所述的核酸提取方法，其特征在于， 在将杂质废弃于废液孔的工序中，通过加压空气来施加压力以废弃含杂质的溶液的一部分、并保留溶液的一部分。第二十二项发明是，如第十九 第二十一项发明中所述的核酸提取方法，其特征在于，核酸提取装置具有可设置滤筒的支架部、以及设置在支架部并用于吸收液体的部件， 并且，去除提取滤筒的外表面上所附着的溶液的工序，是在支架部设置提取滤筒并通过用于吸收液体的部件来擦去溶液的工序。第二十三项发明是，如第十九 第二十二项发明中所述的核酸提取方法，其特征在于，在回收核酸的工序之后，对试样孔中残留的生物试样液进行吸取并转移至废液槽中。发明的效果基于本发明，通过将用于提取核酸的提取过滤器直接载置于试剂容器上以进行提取，并进一步使它们形成一体化，由此使一次核酸提取操作中所用的器具简化、使耗费人力的操作变得更加容易。并且，通过设置废液孔以使试剂废弃于容器中，使得在使用自动核酸提取机时的试剂类的准备和核酸回收后的废液处理简单化，从而可使核酸提取变得快速简便且无污染。并且，基于本发明的核酸提取装置，可使在使用自动核酸提取机时的试剂类的准备以及核酸回收后的废液处理简单化，使核酸提取变得快速简便且无污染。更具体而言，将具有提取过滤器的滤筒直接配置于废液孔和回收孔上，以能够根据上述各构成要件来进行分离提取操作，由此能够杜绝由于提取过滤器加压的溶液飞散或提取过滤器部件翻倒等而引起的污染，并且实现提取操作的简易化。


图1是表示使用本发明的试剂盒主体的废液侧的立体图。图2是图1的试剂盒主体的概要图。图3是提取滤筒的概要图。图4是本发明的核酸提取装置的立体图。图5是通过使用本发明的核酸提取方法来从试样中提取核酸的流程图。图6是用于说明本发明的提取核酸的方法的装置运转时的立体图。图7是用于说明本发明的提取核酸的方法的装置运转时的立体图。图8是用于说明本发明的提取核酸的方法的装置运转时的立体图。
具体实施例方式1.核酸提取装置下面，基于附图来说明本发明。图1是本发明的试剂盒的一实施方式的立体图。图2是表示试剂盒的容器的各孔形成面的俯视图。如后面所述，试剂盒100是通过将生物试样加入到试样孔中并安装于核酸提取装置上使用，从而可自动进行核酸提取操作的试剂盒。构成本发明的试剂盒的试剂容器1，在构成容器的基材上具有试剂孔2 8、用于废弃提取时被分离的不需要的溶液的废液孔10、用于回收所提取的核酸的回收孔11、用于导入生物试样的试样孔13。对试剂孔而言，例如，在各试剂孔中可分别收纳下列溶液用于溶解细胞膜等生物材料的溶解液、用于稀释溶液的稀释液、用于从载体溶出核酸的溶出液、用于冲洗不需要的溶液的清洗液等。并且，可加入到孔中的溶液，并不限于这些。进而，本发明的核酸提取用试剂盒，具有如图3所示的独立于试剂盒主体(试剂容器)的提取滤筒12。 本发明的试剂盒能够如图4所示地固定于核酸提取装置200上，并且使用分注移液管机械地实施提取操作。下面，对各构成要件进行说明。此外，本发明的装置和各构成要件，并不限于附图所示的配置和结构，并且在不妨碍本发明的作用效果的范围内可以与其它构成要件进行组
I=I O<试剂盒主体>对试剂容器1的形状而言，只要可固定于核酸提取装置使用即可。作为固定的方法，例如，可在试剂盒上设置卡爪20，并挂靠在装置侧而固定，但并不限于此。如图2所示， 试剂容器1的形状可以为分别配置有下列区域的长方体形状排列有试剂孔的区域，形成有废液孔的区域，形成有回收孔的区域，形成有试样孔的区域。并且，优选如图1所示地，将试剂容器的外周设置成比各孔向底部的突出更高的壁面或下部(脚部)，并由此形成自立式结构。通过形成上述结构，增加了用户在操作中暂时放置等时的稳定性，能够防止由于翻倒等引起的血液污染等。并且，在该壁面上可设置前述卡爪20等固定于装置上的固定机构。废液孔10和回收孔11，设置成可载置提取滤筒12的形状，能够可装卸地固定于两个孔上。本发明中所谓的可载置的形状，意思是指在配置时试剂容器固定提取滤筒而无翻倒等的状态。例如，通过使提取滤筒的外径形状与前述两个孔的开口部形状(或其局部) 一致，由此能够形成可载置的形状。如后面所述，在提取工序中，将提取滤筒12从废液孔10向回收孔11移动，因此， 优选使废液孔和回收孔相邻。通过使移动距离控制在最小限度内，能够防止滤筒上的污染。 并且，试剂孔主要与废液孔上的提取滤筒之间进行分注操作，因此，优选形成有废液孔与试剂孔的区域也相邻。由此，能够防止污染和缩短操作时间。并且，优选在试剂容器1上设置用于收纳提取滤筒12的提取滤筒支架部18。可在预先使提取滤筒载置于上述支架部18的状态下，作为试剂盒安装于装置上，因此使用简便。并且，如后面所述，通过与试剂容器1形成一体化，可采用保护部件连同提取滤筒12 — 起进行覆盖，由此能够防止异物的混入或污染。对提取滤筒支架部18而言，可在提取滤筒支架部18的底部设置用于吸收液体的部件。该部件设置成在配置了提取滤筒12的情况下，能够与提取滤筒主体12a的局部外表面、至少与前端相接触。在进行了提取滤筒的外表面有可能附着溶液的工序之后，即刻将提取滤筒从废液孔暂且返回提取滤筒支架部，从而使提取滤筒的前端与吸水部件相接触， 由此可吸收、去除所附着的溶液，因此，能够防止由附着的废液所引起的污染。作为上述用于吸收液体的部件，例如，可使用滤纸、海绵等可吸水的材料。作为形成试剂容器1的材料，只要是对试样和试剂等不产生影响的材料即可，并没有特别限制，尤其是，当使用含有聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸中的任一种的树脂材料时，可确保良好的可见光透过性，能够确认溶液的状态。作为聚丙烯，可使用聚丙烯均聚物或者聚丙烯与聚乙烯的无规共聚物。另外，作为丙烯酸，可使用聚甲基丙烯酸甲酯，或者甲基丙烯酸甲酯与其它甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。另外，当使用这些树脂材料时，还能够确保基片(chip)的耐热性和强度。作为容器1的形成方法，在树脂材料的情况下，能够使用注射成型、真空成型等各种树脂成型法或者机械切削等方法。并且，在废液孔10中，优选设置对废液进行吸水的部件。通过用吸水性部件对废液孔内部所存在的水分进行吸水，即使废液孔10翻倒也不会发生污染，因此，能够防止对人体产生不良影响。并且，作为吸水部件，使用经吸水后体积发生膨胀的材料，通过吸收废液而在废液孔10内膨胀而存留，能够防止污染。作为吸水性的部件，例如，优选以海绵等为代表的多孔质体或者以聚丙烯酸钠为代表的吸水性高分子。其中，对海绵等而言，通过使海绵在设置前的自然状态下的外径与废液孔的内径相同或者使海绵一方稍微大一些，能够将海绵等固定于废液孔内部的规定位置上。<提取滤筒>并且，本发明的试剂盒100具有提取滤筒12，该提取滤筒12具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取过滤器。提取滤筒12至少在提取滤筒主体1 上固定有提取过滤器1北。图3中示出了提取滤筒的一个例子。在图3的提取滤筒中，在上端开口的筒状主体1 的中央部，保持有用于吸附核酸的过滤器部件12b，而且，为了防止过滤器部件12b的变形，在正下方配置有支承过滤器部件12c。在筒状主体1 的过滤器部件的下方部形成为漏斗状，并在下端中心部按规定的长度突出形成有喷嘴状的排出部12d。从上部开口分注后述的试样溶液、清洗溶液、回收液，并从上部开口导入加压空气，使各液透过过滤器部件12b 和支承过滤器部件12c，然后从排出部12d向后述的废液孔10或者回收孔11中流下而排出或被回收。前述提取滤筒12的过滤器部件12b，是通过将用于吸附核酸的多孔性材料形成膜状来制成，是通过清洗液进行清洗时吸附核酸而加以保持，而通过回收液进行回收时则减弱核酸的吸附力以使其分离的方式来构成。本发明中的多孔性材料，包括通过叠合玻璃棉等纤维状材料而成的材料。此外，对过滤器的材料而言，只要在有机物质的存在下能够吸附生物材料即可，并没有特别限定，但优选使用作为亲水基导入有羟基的多孔性材料。可以特别优选举出二氧化硅、或者在其它物质上结合有二氧化硅的材料。对提取滤筒主体1 而言，能够使用与试剂容器1相同的材料、形成方法。并且，可以在过滤器部件12b的下部和/或上部层叠支承过滤器部件12c。通过加压机构进行加压等，有可能造成过滤器部件12b发生弯曲，引起溶液从不希望的部分漏出的现象，但通过预先层叠有刚性比较高的支承过滤器部件12c，能够对此进行防范。作为制造方法，优选使用通过将树脂粒烧至坚固来制成的过滤器，但并不局限于此，只要是不溶出对反应有影响的物质而且具有能使溶液透过的孔即可。作为原材料，只要是能够形成多孔质以使溶液能透过过滤器的原材料即可，并没有特别限定。<保护部件>为了防止异物的混入和污染，优选在试剂容器1上设置保护部件。在图1中所示的本发明的示例中，通过保护膜Ha来密封试剂孔2至9的开口端面。保护膜1 至少要覆盖各试剂孔的开口端面，而且，既可以对每个试剂孔进行设置，也可以通过一张膜来覆盖多个试剂孔，或者通过一张膜来覆盖形成有试剂孔的整个区域。并且，所使用的保护膜14a，具有可通过分注时所用的分注移液管的前端(分注移液吸头)来贯穿的强度，由此，可从保护膜Ha上贯穿分注移液管，从而从孔中采集试剂类并且进行核酸提取操作，因此没必要剥离保护膜14a，不用担心试剂等的污染问题。优选在保护膜1 上进一步设置有第二保护部件以能够收藏提取滤筒12。在图1 中所示的本发明的示例中，通过另一张保护膜14b来覆盖包括试样孔13、废液孔10、提取滤筒支架部18在内的试剂容器1的孔形成面整面以进行密封。因而，能够防止异物混入或污染这些孔。第二保护部件在设置于核酸提取装置的阶段进行剥离，因此，例如可在试样孔13 中预先填充血液等生物试样。通过预先设置如上所述的两个阶段的保护部件，能够分成如下两个区域来进行保护在即将设置于装置之前开封的区域；以及直到使用之前都保持密闭的试剂孔等的区域。因此，即使在剥离保护膜14b而开封之后，还有保护膜Ha直到使用之前一直存在于试剂孔上，因此，能够无污染且安全地进行保存。对保护膜1 和14b而言，能够任意采用对试样或试剂等不产生影响的膜状物，例如，作为塑料膜，能够使用各种聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸酯等聚酯，或者铝等金属箔膜。为了密封各试剂孔，以在试剂孔的口部位置成密闭状态的方式粘接保护膜 14a。在塑料膜的情况下，可通过热、激光等以熔合等方式来进行密封。并且，若作为保护膜使用具有透明性的材料时，则具有在热熔合后，可通过肉眼观察熔合面来识别其密封性的优点。该膜中的“具有透明性”，是指至少使可见光区域的一部分透过以使熔合性可视觉辨认就足够。并且，保护膜的结构可以为层叠结构。例如，可以在膜的单侧使塑料膜作为熔合面露出，在另一侧层叠SiO2等无机材料以提高密闭性。并且，作为保护部件的其它方式，除了保护膜以外，例如，也可以为将包括试剂盒主体的试样孔13在内的试剂容器1的孔形成面的局部，以扣合(snap fit)等方式，并以单接触式(one touch)开启关闭的结构。在使用后进行废弃处理时，对废液孔10也同样以扣合方式进行关闭，从而防止试样飞散，能够安全地废弃试剂盒主体1。<分注移液管>为了防止污染，对在试剂类的分注中使用的分注移液管，也与试剂盒1同样地，优选在每一次的核酸提取后进行废弃。因此，在图4所示的本发明的核酸提取装置中，以分离的方式配置具有液体的吸取/排出机构的分注喷嘴16以及可在分注喷嘴上装卸的分注移液吸头17，由此成为可废弃分注移液吸头17即可的结构。对分注移液吸头而言，优选以能够将一次核酸提取操作中所用的分注移液吸头 17a 17d收纳于一个分注移液吸头架21中的方式设置于装置上。基于上述结构，在操作结束后，能够连同分注移液吸头架一起废弃分注移液吸头，因此废弃操作容易。对分注移液吸头架21而言，优选其外周设置成比分注移液吸头收纳部分的底部
10的突出更高的壁面或下部，并由此形成自立式结构。通过形成上述结构，增加了用户在操作中暂时放置等时的稳定性，能够防止由于翻倒等引起的血液污染等。并且，在该自立结构的壁面上，可以设置前述卡爪等固定于装置上的固定机构。并且，在分注移液吸头架中，通过在分注移液吸头收纳部分设置盖子，能够防止在使用前混入异物或发生污染，并在提取后能够防止因分注移液吸头上所附着的溶液的飞散而引起的污染。<核酸提取装置>图4是表示设置有上述试剂盒100的本发明的核酸提取装置200的构成要件的立体图。本发明的核酸提取装置，至少具有下列装置用于使试样溶液通过提取过滤器的提取过滤器加压装置；提取滤筒的移动装置；以及用于使试剂类或试样的液体移动的分注装置。试剂盒可设置在可装卸的固定台上来使用。本发明的核酸提取装置，通过将汇集有各孔的试剂容器1和提取滤筒12设置成一个盒，由此能够使插入盒后的操作自动化，可使提取工序简易化。但并不局限于如上所述的试剂盒方式，本发明的核酸提取装置，通过在废液孔10 和回收孔11上直接配置提取滤筒12，并基于上述各构成要件实施分离提取操作，由此消除了因提取过滤器加压引起的溶液的飞散或者因提取过滤器部件的翻倒等而引起的污染，实现提取操作的简易化。下面，详细说明各构成要件。提取过滤器加压装置，是一种用于实施下述操作的构成要件通过在气泵的下游侧连接有电子调节器的加压空气供给机构15，将空气或氮气等非活性气体从提取滤筒12 的上方加压后送入，从而使导入到提取滤筒中的溶液的一部分透过提取过滤器来进行分离。由于具有电子控制调节器，所以可任意设定加压空气的施加压力。提取滤筒的移动装置，是使提取滤筒12从支架部18向废液孔10或者回收孔11 上移动而进行设置的装置。在图4的核酸提取装置中，在加压空气供给机构15的下部，设置有由形成于提取滤筒12的边缘部来支承的提取滤筒载置机构19，通过与移动机构一起设置的升降机构，移动后只需下降加压空气供给机构来即可实施加压工序。作为对孔中所存储的试剂类或试样液体进行分注的分注装置，可使用分注移液管。在图4的核酸提取装置中，分注装置是由具有液体的吸取/排出机构的分注喷嘴16以及作为可装卸的分注移液管前端部分的分注移液吸头17所构成。由于具有多个分注移液吸头17a 17d，所以可按每种溶液的特性来更换分注移液吸头并用一个分注喷嘴实施核酸提取操作。在这种情况下，也优选使分注喷嘴移动至分注移液吸头上来进行机械脱附。分注移液吸头可收纳于专用的盒中，并能够与试剂盒同时或者单独设置于装置上。加压空气供给机构15、提取滤筒载置机构19、分注喷嘴16分别具有移动装置，由此，能够使设置试剂盒后的提取工序自动化。对移动装置而言，既可以使用共同的移动机构，也可以分别配置单独的移动机构。并且，在用于将试剂盒100设置于核酸提取装置的基底(未图示)上，可以配置有加热块。通过用加热块来加热试剂容器1的一部分孔，可促进一系列的提取工序。2.核酸提取方法下面，参照图5所示的本发明的核酸提取方法的流程Sl S14和图6 8所示的提取工序中本发明核酸提取装置运转时的立体图，作为本发明的提取核酸的方法的示例， 对从血液中提取核酸进行说明。另外，作为血液以外的生物试样，可对靶标生物(也包括生物的尸体在内)的血浆、血清、精液、淋巴液等各种体液，皮肤、毛发、肌肉组织等各种组织，粪便、尿等各种排泄物，或者来自它们中的试样等，也能够通过相同的工序进行核酸提取。核酸提取方法的基本构成与通常所用的BOOM法相同。所述BOOM法，是一种组合了离液剂和二氧化硅等的核酸提取技术，是利用了在离液离子(离液序列高的离子(chaotropic ion))的存在下，核酸吸附于二氧化硅表面的原理的方法。首先，将所采集的血液，注入已剥离第二保护部件(保护膜14b)的试剂盒100的试样孔13中。若将该试剂盒安装于核酸提取装置上，则之后的操作可在电子驱动控制下自动进行。若采用所述构成，则通过分注操作，试剂盒主体1自动进行生物材料的提取。并且， 当使用分注移液吸头的盒时，也对其进行安装组合。<核酸提取工艺>通过提取滤筒移动装置，提取滤筒12被移送至废液孔10的上部(Si)。另一方面， 通过分注移液管来吸取在试样孔13中所添加的血液(S》。然后，将血液移送至试剂孔中的溶解液中，并通过与溶解液进行混合，使核酸(DNA)从血细胞中溶出(S； )。此时，通过采用由分注移液管前端破坏试剂孔上的保护膜Ha而进行分注的方式，到操作时为止能够保持试剂的密闭性，因此，可在不会造成污染或劣化的情况下实现提取操作。通过分注移液管， 将血液添加于填充有溶解生物材料的离液剂(溶解液)的试剂孔5中(图6)。在试剂孔内， 通过使用移液管反复排出和吸取溶解液和血液的混合液以使其完全混合，并使生物材料溶解。接着，被溶解的溶液，通过分注喷嘴16和分注移液吸头17被移送至废液孔10上的提取滤筒12中，并添加于过滤器部件12b中(S4)。从血液中的白细胞所溶出的核酸，吸附于过滤器部件12b上(图7)。接着，加压喷嘴15移动至提取滤筒上方，接着下降，通过加压空气将未吸附于过滤器上的混入了杂质的溶液作为废液推送至废液孔中(S5、图8)。此时，为了从过滤器部件 12b中将溶液全部去除，需要对加压喷嘴施加比透过过滤器的压力更大的压力。但是，基于该大的压力，会产生溶液的飞散或泡沫，对装置内或操作环境造成污染的可能性非常高。因此，优选施加溶液不会完全透过过滤器程度的压力。即，在上述空气加压工序中，含杂质的溶液的一部分残留在提取滤筒的排出部12c附近，但通过反复进行后述的核酸清洗工序， 能够除掉杂质。并且，也可以多次设置溶出工序。即，用移液管从另外填充有离液剂(溶解液)的试剂孔4中注入溶解液，并排出至提取滤筒上(S6)。然后，通过加压空气，将没有吸附于过滤器上的混入了杂质的溶液，废弃于废液孔中(S7)。如此，通过包括多次的溶出工序，在不污染装置的程度的压力下，也能够溶出核酸。<核酸清洗工艺>对吸附有核酸的过滤器的清洗工艺而言，是通过分注装置从加有清洗液的试剂孔 3中进行分注，并添加于前述提取滤筒12中(S8)。接着，通过使用了加压空气的提取滤筒加压装置，将未吸附和结合于过滤器上的杂质推送至废液孔10中(S9)。通过使用试剂孔7 的清洗液来重复多次该清洗工艺，清洗被吸附的核酸(S10、S11)。并且，当具有多个分注移液管(分注移液吸头17)的情况下，可在上述清洗工艺或者下述回收工艺中使用不同的试剂时进行交换。<回收工艺>
在核酸的回收工艺中，采用回收孔11。首先，通过提取滤筒移动装置，将提取滤筒 12移送至回收孔11的上部，以能够回收至清净的孔即回收孔11中(S12)。采用分注机并通过分注移液吸头17，将溶出试剂孔9的溶出液添加于提取滤筒12中(S13)。并且，同样地，采用加压喷嘴15并通过加压空气，将所溶出的核酸与溶出液一起从提取滤筒12回收至回收孔11中(S14)。并且，可采用试剂孔8的稀释液调节回收溶液的浓度。此外，在核酸提取工艺至回收工艺之间，也可以设置对从回收孔或者废液孔移动提取滤筒时附着在提取滤筒12的外表面上的溶液加以去除的工序。通过将用于吸收液体的部件与提取滤筒12的外表面的至少一部分接触，尤其是在漏斗形状的情况下，溶液会附着在前端，因而，通过将用于吸收液体的部件与前端接触，能够擦去所附着的溶液。基于此， 能够防止由附着的废液所引起的污染。如前面所述，在该工序中，通过将提取滤筒移动至设置有用于吸收液体的部件的提取滤筒支架部18，以与用于吸收液体的部件接触，由此可吸收并去除所附着的溶液。基于上述构成，在不另外设置用于去除所附着溶液的机构的情况下，能够防止由提取滤筒的移动所引起的污染。另外，当试样孔中存在多余的血液时，可设置通过移液管对其进行吸取并废弃于废液孔10中的工序。若在废液孔中设置有吸收体，则液体不会飞散，因此，在不会因剩余血液而污染装置的情况下，能够废弃试剂容器1。当结束一系列工序的自动提取核酸的操作后，即可以用移液吸头从回收孔11中回收核酸，也可以组装到自动核酸序列识别装置等，连续且自动地输送至检测系统中。通过将提取滤筒12收纳于试剂容器1上的规定位置(在支架部18上或者在可载置的废液孔10 上)，能够安全便利地作为医疗废弃物进行废弃。如上所述地，在本发明中，作为具有试剂容器1和提取滤筒的核酸提取用试剂盒采用一体化的核酸提取用盒，因此，在将生物试样添加于试样孔中并安装于装置后，可完全自动地进行核酸提取操作。并且，由于废液孔形成在盒内，因此在提取核酸后废液不会残留在装置内，能够简化废液处理。从而，不用担心由废液导致的污染问题。另外，将形成于试剂盒主体内部的孔的至少一部分由塑料膜来形成，并使试剂类成为一体，因此使用简便。并且，在废弃时，由于该盒是一体化制品，所以可安全废弃。附图标记的说明1 试剂盒主体(试剂容器)3:试剂孔(清洗液)4:试剂孔(溶解液)5:试剂孔(溶解液)7:试剂孔(清洗液)8:试剂孔(稀释液)9:试剂孔(溶出液)10 废液孔11:回收孔12:提取滤筒12a:提取滤筒基材12b:过滤器部件
12c:支承过滤器部件12d:排出部13:试样孔14:保护部件14a 第一保护部件(保护膜)14b 第二保护部件(保护膜)15:加压空气喷嘴16:分注喷嘴17:分注移液吸头18:支架部19:提取滤筒载置机构20:卡爪21 分注移液吸头架100:试剂盒200:核酸提取装置
权利要求
1.一种核酸提取用试剂盒，其特征在于，具有容器和提取滤筒，所述容器至少具有存积试剂的试剂孔、导入生物试样的试样孔、 废液孔和回收所提取的核酸的回收孔，所述提取滤筒具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取用过滤器，并且，以能够载置于废液孔和回收孔上的方式形成提取滤筒。
2.如权利要求1所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，容器的各孔形成面被覆有保护膜。
3.如权利要求1或2所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，在上述容器中设置有用于收纳提取滤筒的支架部。
4.如权利要求3所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，在上述支架部设置有用于吸收液体的部件。
5.如权利要求3或4所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，形成有保护部件，该保护部件在上述支架部上收纳有提取滤筒的状态下，覆盖容器的各孔形成面和提取滤筒。
6.如权利要求1至5中任一项所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，所述废液孔具有液体吸收性材料。
7.如权利要求1至6中任一项所述的核酸提取用试剂盒，其特征在于，在上述试剂盒的外周，设置比各孔向底部的突出更高的壁面，并在壁面具有固定于其它装置的固定机构。
8.—种核酸提取方法，其是在核酸提取中包括使用试剂来破坏生物体细胞从而使人的体液中的核酸发生游离的第一工序、以及使用提取用过滤器将游离的特定物质从杂质中分离的第二工序的生物试样预处理方法，是使用了容器和提取滤筒的核酸提取方法，其中，所述容器至少具有存积试剂的试剂孔、废液孔和回收所提取的核酸的回收孔，所述提取滤筒具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取用过滤器，其特征在于，包括混合生物试样和试剂来溶出核酸的工序；将溶出了上述核酸的溶液添加于废液孔上所载置的提取滤筒中的工序；从提取滤筒的上述溶液中保留核酸而将含杂质的溶液废弃于废液孔中的工序；以及将提取滤筒载置于回收孔上从而回收所提取的核酸的工序。
9.如权利要求8所述的核酸提取方法，其特征在于，上述容器的各孔形成面被覆有保护膜，并且在提取核酸时贯穿塑料膜来进行使用。
10.如权利要求8或9所述的核酸提取方法，其特征在于，包括去除在上述提取滤筒的外表面所附着的溶液的工序。
11.如权利要求10所述的核酸提取方法，其特征在于，上述容器具有能够安装所述提取滤筒的支架部、以及设置于支架部并用于吸收液体的部件，并且，去除在提取滤筒的外表面所附着的溶液的工序，是在支架部设置提取滤筒从而通过用于吸收液体的部件来擦去溶液的工序。
12.如权利要求8至11中任一项所述的核酸提取方法，其特征在于，在将杂质废弃于废液孔中的工序中，通过加压空气来施加压力以废弃含杂质的溶液的一部分，并保留溶液的一部分。
13.一种核酸提取装置，至少具有存积试剂的试剂孔；导入生物试样的试样孔；废液孔；回收所提取的核酸的回收孔；以及滤筒，其可载置于废液孔和回收孔上，并具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取过滤器，并且，包括用于使液体透过提取过滤器的提取过滤器加压装置；上述滤筒的移动装置；以及，用于使试剂类或试样的液体移动的分注装置。
14.如权利要求13所述的核酸提取装置，其特征在于，在一个容器上形成有试剂孔、试样孔、废液孔、回收孔，并且将该容器设置于能够装卸的固定台上。
15.如权利要求13或14所述的核酸提取装置，其特征在于，在上述提取过滤器加压装置中，使用了加压空气供给机构，该加压空气供给机构从滤筒上方供给加压空气而使液体透过提取过滤器。
16.如权利要求15所述的核酸提取装置，其特征在于，上述加压空气供给机构具有能够任意设定加压空气施加压力的电子控制调节器。
17.如权利要求13至16中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，具有用于收纳上述滤筒的支架部。
18.如权利要求13至17中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，在上述分注装置中，使用了具有吸取和排出机构的分注喷嘴、以及由能够装卸于分注喷嘴前端的分注移液吸头所构成的分注移液管。
19.一种核酸提取方法，其使用权利要求13至18中任一项所述的核酸提取装置，其特征在于，包括通过上述分注装置，将导入在试样孔中的生物试样添加于包含用于溶出核酸的试剂的孔中，以使核酸溶出的工序；通过上述分注装置，将上述溶出了核酸的溶液，添加于由上述滤筒的移动装置载置于废液孔上的滤筒中的工序；通过提取过滤器加压装置，从上述溶液中保留核酸而使含杂质的溶液废弃于废液孔中的工序；以及从通过上述滤筒的移动装置载置于回收孔上的滤筒中回收所提取的核酸的工序。
20.如权利要求19所述的核酸提取方法，其特征在于，上述各孔形成面被覆有保护密封件，在提取核酸时贯穿塑料膜来进行使用。
21.如权利要求19或20所述的核酸提取方法，其特征在于，在将杂质废弃于废液孔中的工序中，通过加压空气来施加压力以废弃含杂质的溶液的一部分、并保留溶液的一部分。
22.如权利要求19至21中任一项所述的核酸提取方法，其特征在于，上述核酸提取装置具有能够设置上述滤筒的支架部、以及设置在支架部并用于吸收液体的部件，上述去除滤筒的外表面上所附着的溶液的工序，是在支架部设置滤筒并通过用于吸收液体的部件来擦去溶液的工序。
23.如权利要求19至22中任一项所述的核酸提取方法，其特征在于，在回收核酸的工序后，对试样孔中残留的生物试样液进行吸取并转移至废液槽中。
全文摘要
本发明的目的在于，以无污染、安全的方式进行核酸的提取操作。本发明的目的还在于，使核酸提取操作前后繁杂的试剂类的准备和废弃处理更加快速、简便地进行，并且自动进行提取。本发明提供一种核酸提取用试剂盒，其特征在于，具有容器和提取滤筒(12)，所述容器至少具有存积试剂的试剂孔(2～9)、导入生物试样的试样孔(13)、废液孔和回收所提取的核酸的回收孔(11)，所述提取滤筒(12)具有用于从生物试样中分离提取核酸的提取用过滤器，并且以能够载置于废液孔和回收孔上的方式形成提取滤筒。
文档编号G01N1/28GK102472695SQ20108003009
公开日2012年5月23日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年7月9日
发明者旭井亮一, 明石秀一 申请人:凸版印刷株式会社