(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性を向上した核酸検出用デバイスを提供する。【解決手段】核酸検出用デバイスは、プローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第１センサと、前記第１センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第１センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第２センサおよび第３センサと、センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、を備え、前記第１センサは、前記第１検出電極に接続され、前記第２センサは、前記第２検出電極に接続され、前記第３センサは、前記第３検出電極に接続され、前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値と、前記第２検出電極から取り出した出力値と、前記第３検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する。【選択図】図１
2014060983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第１センサと、
前記第１センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第１センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第２センサおよび第３センサと、
前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサから信号を取得する第１検出電極、第２検出電極、および第３検出電極と、
前記第１検出電極、前記第２検出電極、および前記第３検出電極に接続され、前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記第１センサは、前記第１検出電極に接続され、
前記第２センサは、前記第２検出電極に接続され、
前記第３センサは、前記第３検出電極に接続され、
前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値と、前記第２検出電極から取り出した出力値と、前記第３検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。
【請求項２】
前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値を前記第１センサの面積で補正し、前記第２検出電極から取り出した出力値を前記第２センサの面積で補正し、前記第３検出電極から取り出した出力値を前記第３センサの面積で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項１に記載の核酸検出用デバイス。
【請求項３】
プローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第１センサと、
前記第１センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第１センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第２センサおよび第３センサと、
前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサから信号を取得する第１検出電極および第２検出電極と、
前記第１検出電極および前記第２検出電極に接続され、前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記第１センサおよび前記第２センサは、前記第１検出電極に接続され、
前記第３センサは、前記第２検出電極に接続され、
前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値と、前記第２検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。
【請求項４】
前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値を前記第１センサおよび前記第２センサの面積の和で補正し、前記第２検出電極から取り出した出力値を前記第３センサの面積で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項３に記載の核酸検出用デバイス。
【請求項５】
前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサを含む第１センサ群と、
前記第１センサから前記第３センサに固定されるプローブとは異なるプローブが固定される複数のセンサを含む第２センサ群と、
を備え、
前記第１センサ群と前記第２センサ群との間の距離は、前記第１群の分布幅の３倍よりも小さく、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ中で隣接するセンサ同士の間の距離よりも大きい請求項２または請求項４に記載の核酸検出用デバイス。
【請求項６】
互いに同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する５個以上で１０個以下のセンサと、
前記各センサの信号を取得する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極に接続され、前記各センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記各検出電極から取り出した出力値同士を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。
【請求項７】
前記判定部は、前記複数の検出電極中の第１の検出電極から取り出した出力値を前記第１の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、前記複数の検出電極中の第２の検出電極から取り出した出力値を前記第２の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、前記複数の検出電極中の第３の検出電極から取り出した出力値を前記第３の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項６に記載の核酸検出用デバイス。
【請求項８】
前記５個以上で１０個以下のセンサを含む第１センサ群と、
前記５個以上で１０個以下のセンサに固定されるプローブとは異なるプローブが固定される複数のセンサを含む第２センサ群と、
を備え、
前記第１センサ群と前記第２センサ群との間の距離は、前記第１群の分布幅の３倍よりも小さく、前記５個以上で１０個以下のセンサ中で隣接するセンサ同士の間の距離よりも大きい請求項７に記載の核酸検出用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遺伝子検査等に用いられる核酸検出用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
核酸の検出やその前処理の工程を全自動で行い、標的検出することを目的とした自動遺伝子検出装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５７３４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
産業用途では、ＤＮＡチップを用いた遺伝子検査に、小型化、高速化、自動化、低コスト化、高い再現性や高感度といった性能が求められる。標識物質に電気化学的に活性な物質を用いて、標識物質からの電気信号を検出する電流検出方式では、光学系が不要となるだけでなく標識の付与工程も容易であるため、産業用途として向いている。このような遺伝子検査において、高信頼性に対するニーズが存在していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の核酸検出用デバイスは、プローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第１センサと、前記第１センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第１センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第２センサおよび第３センサと、前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサから信号を取得する第１検出電極、第２検出電極、および第３検出電極と、前記第１検出電極、前記第２検出電極、および前記第３検出電極に接続され、前記第１センサ、前記第２センサ、および前記第３センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、を備え、前記第１センサは、前記第１検出電極に接続され、前記第２センサは、前記第２検出電極に接続され、前記第３センサは、前記第３検出電極に接続され、前記判定部は、前記第１検出電極から取り出した出力値と、前記第２検出電極から取り出した出力値と、前記第３検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る核酸検出用デバイスを示す平面図。
【図２】図１に示す核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。
【図３】第２の実施形態に係る核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。
【図４】第３の実施形態に係る核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図１、図２を参照して、核酸検出用デバイスの第１実施形態について説明する。この核酸検出用デバイス１１は、核酸の検出に必要な試薬を全て内包しており、別途に設けられる検査装置１２に搭載されて、１つのパッケージの中で核酸の増幅から検出までを全自動で行うことができる。なお、核酸検出用デバイス１１および検査装置１２によって、検査システム１０が構成される。
【０００８】
図１は核酸検出用デバイス１１の平面図（上面図）である。本実施形態において、硬質部材１３は、例えば、透明であり、図１では、硬質部材１３を透過して、下側にある軟質部材１４に設けられた各部の構造（核酸検出用デバイス１１の内部構造）が示されている。硬質部材１３は、透明な材質でなくともよい。
【０００９】
図１に示すように、核酸検出用デバイス１１は、上側の硬質部材１３と、硬質部材１３に突き合わされた接合面１４Ａを有した下側の軟質部材１４とを有し、これらを貼り合わせて反応容器を形成している。硬質部材１３は、例えばポリカーボネート等のプラスチック材料で構成されている。また、軟質部材１４は、例えば合成ゴム等の、ゴム状の弾性を有する弾性体で構成されている。
【００１０】
軟質部材１４には、サンプルや検査試薬を供給・貯蔵するための試薬流入シリンジ１５と、反応済み流体を排出するための流体排出シリンジ１６と、が設けられる。試薬流入シリンジ１５および流体排出シリンジ１６は、接合面１４Ａからそれぞれ窪んで設けられている。図１に示すように、試薬流入シリンジ１５には、検査開始直前に検体（ＤＮＡサンプル）が外部から供給され、一時保管するための第１シリンジ１５Ａと、洗浄液が貯留される第２シリンジ１５Ｂと、増幅したＤＮＡを電気的に検出する検出用の挿入剤が貯留された第３シリンジ１５Ｃが含まれる。なお、本実施形態では、試薬流入シリンジ１５側を上流とし、流体排出シリンジ１６側を下流と呼ぶ。
【００１１】
軟質部材１４には、さらに、反応場となる反応流路２１（反応部）と、試薬流入シリンジ１５と反応流路２１とを接続する第１流路２２と、反応流路２１と流体排出シリンジ１６とを接続する第２流路２３と、第１流路２２に設けられる第１逆止弁２４と、第２流路２３に設けられる第２逆止弁２５と、が設けられる。反応流路２１、第１流路２２、および第２流路２３は、それぞれ接合面１４Ａから窪んで設けられる。第１逆止弁２４および第２逆止弁２５は、第１流路２２および第２流路２３の底部から隆起しており、軟質部材１４の他の部分と一体に設けられている。
【００１２】
核酸検出用デバイス１１は、反応流路２１中に設けられた複数のセンサ２６と、センサ２６に対応して設けられる複数の検出電極２７と、複数のセンサ２６と複数の検出電極２７とを接続する複数の配線２８と、を有している。センサ２６および検出電極２７は、基板３２（ＤＮＡチップ）上に設けられている。検査装置１２は、各検出電極２７と接続された判定部３１を有している。判定部３１は、各検出電極２７を介して各センサ２６の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部３１は、検査装置１２（より具体的には、検査装置中のコンピュータ）に含まれているが、判定部３１は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
【００１３】
複数のセンサ２６は、反応流路２１中に直列的に並んで設けられている。図２に示すように、複数のセンサ２６には、第１核酸プローブが固定された第１センサ群３３と、第１核酸プローブとは異なる第２の核酸プローブが固定された第２センサ群３４と、第１核酸プローブおよび第２核酸プローブとは異なる第ｎ核酸プローブが固定された第ｎセンサ群と、を有している。
【００１４】
各センサ群３３、３４には、複数のセンサ２６が含まれており、各センサ群３３、３４に含まれる複数のセンサ２６には同一の核酸プローブが固定されている。第１センサ群３３には、例えば、第１センサ２６Ａ、第２センサ２６Ｂ、第３センサ２６Ｃが含まれている。各センサ２６は、互いに独立して設けられている。各センサ２６は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極２７および判定部３１に向けて信号を発することができる。
【００１５】
図２に示すように、複数の検出電極２７には、第１センサ群３３に対応する第１検出電極群４１と、第２センサ群３４に対応する第２検出電極群４２と、第ｎセンサ群に対応する第ｎ検出電極群と、が含まれる。第１検出電極群４１には、例えば、第１検出電極２７Ａ、第２検出電極２７Ｂ、第３検出電極２７Ｃが含まれる。第１検出電極２７Ａは、配線２８を介して第１センサ２６Ａに接続され、第１センサ２６Ａから信号を取得できる。第２検出電極２７Ｂは、配線２８を介して第２センサ２６Ｂに接続され、第２センサ２６Ｂから信号を取得できる。第３検出電極２７Ｃは、配線２８を介して第３センサ２６Ｃに接続され、第３センサ２６Ｃから信号を取得できる。第２検出電極群４２および第ｎ検出電極群についても概ね第１検出電極群４１と同様である。
【００１６】
隣接するセンサ群３３、３４同士の間の距離ｂは、例えば、各センサ群３３、３４の分布幅ａの３倍よりも小さく、各センサ群３３、３４に含まれるセンサ２６（第１センサ２６Ａ、第２センサ２６Ｂ、第３センサ２６Ｃ）中で隣接するセンサ同士の間の距離ｃよりも大きい。
【００１７】
続いて、図１を参照して、本実施形態の核酸検出用デバイス１１の作用について説明する。図１に示すように、検体サンプルは、注入穴を介して核酸検出用デバイス１１の外部から試薬流入シリンジ１５の第１シリンジ１５Ａ内に供給される。核酸検出用デバイス１１が検査装置１２に搭載されると、検査装置１２の押圧機構（押圧棒）が作動して第１シリンジ１６内の検体サンプルを反応流路２１内に押し出す。反応流路２１には予めＤＮＡの増幅に必要な酵素や試薬などが固定化されている。反応流路２１内において、温度管理を行って、例えばＬＡＭＰ法やＰＣＲ法等の原理によって、検体サンプルのＤＮＡが増幅される。ＤＮＡの増幅が完了した後、増幅したＤＮＡを反応流路２１内のセンサ２６に吸着させる。なお、センサ２６には、予め目的の配列との間で２本鎖を形成可能な、相補的な配列の１本鎖ＤＮＡ（プローブ）が吸着されている。
【００１８】
続いて、検査装置の押圧機構（押圧棒）が作動して、第２シリンジ１５Ｂ内の洗浄液を反応流路２１内に押し出す。これによって、反応流路２１内でセンサ２６に吸着されなかった余分なＤＮＡを洗浄する。さらに、検査装置１２の押圧機構（押圧棒）が作動して、第３シリンジ１５Ｃ内の挿入剤を反応流路２１内に押し出す。挿入剤によって、各センサ２６において２本鎖ＤＮＡが形成されているか否か、すなわち目的のＤＮＡ配列があるか否かを電気的信号として検出する。なお、第１シリンジ１５Ａから第３シリンジ１５Ｃに排出された液体のうち、過剰量の液体は流体排出シリンジ１６側に排出される。
【００１９】
続いて、図２を参照して、判定部３１における判定について説明する。例えば、第１センサ２６Ａにおいて、検出対象の核酸がプローブに結合（２本鎖ＤＮＡを形成）したことを第１センサ２６Ａが検出（挿入剤を介して検出）したとする。このとき、第１センサ２６Ａは電気的な信号を発し、判定部３１は、第１検出電極２７Ａを介して出力値を取得する。同様に、第２センサ２６Ｂのプローブに検出対象が結合されると、判定部３１は、第２検出電極２７Ｂを介して第２センサ２６Ｂの出力値を取得する。第３センサ２６Ｃのプローブに検出対象が結合されると、判定部３１は、第３検出電極２７Ｃを介して第３センサ２６Ｃの出力値を取得する。
【００２０】
判定部３１は、第１センサ２６Ａから第３センサ２６Ｃからそれぞれ得られた３つの出力値を比較する。３つの出力値のうち、１つの出力値が異なり、他の２つの出力値が同一である場合には、他の２つの出力値が正常であり、値の異なる１つの出力値が異常であると判断する。
【００２１】
なお、本実施形態では、第１センサ２６Ａから第３センサ２６Ｃの面積は、すべて同一になっているが、１つのセンサ２６と他のセンサ２６との間で面積を変えることもできる。この場合には、１つの出力値をセンサ２６の面積で補正（除算）したうえで、同様にセンサ２６の面積で補正（除算）した他の出力値と比較できる。例えば、第１センサ２６Ａの面積が第２センサ２６Ｂや第３センサ２６Ｃの面積の２倍である場合には、第１検出電極２７Ａの出力値を２で割ることで、第２検出電極２７Ｂや第３検出電極２７Ｃからの出力値と比較できる。このとき、それぞれの値が同じである場合には、判定部３１は、出力値が正常であると判定する。
【００２２】
第１実施形態によれば、３個のセンサ２６から３つの出力値を得られるため、出力値の１つに他の出力値との間で違いを生じた場合でも、他の２つの出力値を利用した多数決の原理で、出力値が正常であることおよび出力値の値自体を確定することができる。これによって、検査の信頼性を向上できるとともに、センサ２６の数および検出電極２７の数を極力少なくして、核酸検出用デバイス１１を小型化および高集積化できるとともに検査時間を短縮化できる。核酸検出用デバイス１１の小型化および高集積化が図られると、検査に必要な試薬を少なくでき、検査コストを低減できる。
【００２３】
また、本実施形態によれば、隣接するセンサ群３３、３４同士の間の距離をできるだけ小さくすることができる。これによって核酸検出用デバイス１１の小型化および高集積化を実現できる。
【００２４】
続いて図３を参照して、核酸検出用デバイスの第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の核酸検出用デバイス１１は、検出電極の数が第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する部分については図示を省略するか或いは説明を省略する。
【００２５】
核酸検出用デバイス１１は、反応流路２１中に設けられた複数のセンサ２６と、センサ２６に対応して設けられる複数の検出電極２７と、複数のセンサ２６と複数の検出電極２７とを接続する複数の配線２８と、を有している。検査装置１２は、各検出電極２７と接続された判定部３１を有している。判定部３１は、各検出電極２７を介して各センサ２６の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部３１は、検査装置１２（より具体的には、検査装置１２のコンピュータ）に含まれているが、判定部３１は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
【００２６】
複数のセンサ２６は、反応流路２１中に直列的に並んで設けられている。複数のセンサ２６には、第１核酸プローブが固定された第１センサ群３３と、第１核酸プローブとは異なる第２核酸プローブが固定された第２センサ群３４と、第１核酸プローブおよび第２核酸プローブとは異なる第ｎ核酸プローブが固定された第ｎセンサ群と、を有している。
【００２７】
各センサ群３３、３４には、複数のセンサ２６が含まれており、各センサ群３３、３４に含まれる複数のセンサ２６には同一の核酸プローブが固定されている。各センサ２６の面積は、例えば、すべて同一である。第１センサ群３３には、例えば、第１センサ２６Ａ、第２センサ２６Ｂ、第３センサ２６Ｃが含まれている。第２センサ群３４には、第２核酸プローブが固定された複数のセンサ２６が含まれている。各センサ２６は、互いに独立して設けられている。各センサ２６は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極２７および判定部３１に向けて信号を発することができる。
【００２８】
複数の検出電極２７には、第１センサ群３３に対応する第１検出電極群４１と、第２センサ群３４に対応する第２検出電極群４２と、第ｎセンサ群に対応する第ｎ検出電極群と、が含まれる。第１検出電極群４１には、例えば、第１検出電極２７Ａと、第２検出電極２７Ｂと、が含まれる。第１検出電極２７Ａは、配線２８を介して第１センサ２６Ａおよび第２センサ２６Ｂに接続され、第１センサ２６Ａおよび第２センサ２６Ｂから信号を取得できる。第２検出電極２７Ｂは、配線２８を介して第３センサ２６Ｃに接続され、第３センサ２６Ｃから信号を取得できる。第２検出電極群４２および第ｎ検出電極群についても概ね第１検出電極群４１と同様である。
【００２９】
本実施形態では、隣接するセンサ群３３、３４同士の間の距離ｂは、例えば、各センサ群３３、３４の分布幅ａの３倍よりも小さく、各センサ群３３、３４に含まれるセンサ２６（第１センサ２６Ａ、第２センサ２６Ｂ、第３センサ２６Ｃ）中で隣接するセンサ２６同士の間の距離ｃよりも大きい。
【００３０】
続いて、判定部３１における判定について説明する。例えば、第１センサ２６Ａにおいて、検出対象の核酸がプローブに結合（２本鎖ＤＮＡを形成）したことを第１センサ２６Ａが検出（挿入剤を介して検出）したとする。このとき、第１センサ２６Ａは電気的な信号を発し、判定部３１は、第１検出電極２７Ａを介して出力値を取得する。同様に、第２センサ２６Ｂのプローブに検出対象が結合されると、判定部３１は、第１検出電極２７Ａを介して第２センサ２６Ｂの出力値を取得する。すなわち、判定部３１は、第１検出電極２７Ａを介して、１個のセンサ２６の電流値（出力値）の２倍の電流値（出力値）を取得する。第３センサ２６Ｃのプローブに検出対象が結合されると、判定部３１は、第３検出電極２７Ｃを介して第３センサ２６Ｃの電流値（出力値）を取得する。
【００３１】
判定部３１は、第１検出電極２７Ａおよび第２検出電極２７Ｂからそれぞれ得られた２つの電流値（出力値）を比較する。判定部３１は、両者の比を比較し、２：１から大きくずれる場合には何らかの検出異常があったと判定する。判定部３１は、両者の比が２：１である場合には、出力値が正常であると判定する。
【００３２】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１検出電極２７Ａから得られた出力値は、例えば、第１センサ２６Ａの面積および第２センサ２６Ｂの面積の和で補正（除算）することで、第３検出電極２７Ｃから得られた出力値を第３センサ２６Ｃの面積で補正（除算）した値と比較することもできる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部３１は、出力値が正常であると判定する。
【００３３】
第２実施形態によれば、検出電極２７の数を少なくして、核酸検出用デバイス１１を小型化および高集積化できるとともに検査時間を短縮化できる。また、配線２８の占める面積を小さくして、核酸検出用デバイス１１を小型化できる。さらに、第１検出電極２７Ａと第２検出電極２７Ｂの出力値の比を調べることで、出力値の信頼性を向上できる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、隣接するセンサ群３３、３４同士の間の距離をできるだけ小さくすることができる。これによって核酸検出用デバイス１１の小型化および高集積化を実現できる。
【００３５】
続いて図４を参照して、核酸検出用デバイスの第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の核酸検出用デバイス１１は、センサ２６および検出電極２７の数が第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する部分については図示を省略するか或いは説明を省略する。
【００３６】
核酸検出用デバイス１１は、反応流路２１中に設けられた複数のセンサ２６と、センサ２６に対応して設けられる複数の検出電極２７と、複数のセンサ２６と複数の検出電極２７とを接続する複数の配線２８と、を有している。検査装置１２は、各検出電極２７と接続された判定部３１を有している。判定部３１は、各検出電極２７を介して各センサ２６の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部３１は、検査装置１２（より具体的には、検査装置１２のコンピュータ）に含まれているが、判定部３１は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
【００３７】
前記複数のセンサ２６は、反応流路２１中に直列的に並んで設けられている。複数のセンサ２６には、第１核酸プローブに対応した第１センサ群３３と、第１の核酸プローブとは異なる第２の核酸プローブが固定された第２センサ群３４と、第１核酸プローブおよび第２核酸プローブとは異なる第ｎ核酸プローブが固定された第ｎセンサ群と、を有している。
【００３８】
各センサ群３３、３４には、複数のセンサ２６が含まれており、各センサ群３３、３４に含まれる複数のセンサ２６には同一の核酸プローブが固定されている。各センサ２６の面積は、例えば、すべて同一である。各センサ群３３、３４には、例えば、５個以上で１０個以下のセンサ２６が含まれている。各センサ２６は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極２７および判定部３１に向けて信号を発することができる。
【００３９】
複数の検出電極２７には、第１センサ群３３に対応する第１検出電極群４１と、第２センサ群３４に対応する第２検出電極群４２と、第ｎセンサ群に対応する第ｎ検出電極群と、が含まれる。各検出電極群４１、４２の中には、さらに複数個の検出電極２７が含まれている。各検出電極群４１、４２の中には、２以上で、かつセンサ２６の数を超えない数の検出電極２７が含まれる。
【００４０】
各センサ群３３、３４および各検出電極群４１、４２において、２個のセンサ２６が１個の検出電極２７に接続されたり、１個のセンサ２６が１個の検出電極２７に接続されたりしている。第２センサ群３４および第ｎセンサ群についても概ね同様である。
【００４１】
本実施形態では、隣接するセンサ群３３、３４同士の間の距離ｂは、例えば、各センサ群３３、３４の分布幅ａの３倍よりも小さく、各センサ群３３、３４に含まれるセンサ２６中で隣接するセンサ２６同士の間の距離ｃよりも大きい。
【００４２】
続いて、判定部３１における判定について説明する。例えば、１個のセンサ２６において、検出対象の核酸がプローブに結合（２本鎖ＤＮＡを形成）して、センサ２６が検出（挿入剤を介して検出）したとする。このとき、センサ２６は電気的な信号を発し、判定部３１は、検出電極２７を介して出力値を取得する。同様に、他の１個のセンサ２６のプローブに検出対象が結合されると、判定部３１は、検出電極２７を介してセンサ２６の出力値を取得する。本実施形態では、２個のセンサ２６が１個の検出電極２７に接続される箇所があり、その場合には、判定部３１は、１個の検出電極２７を介して２個のセンサ２６の出力値を取得する。それ以外の箇所では、１個のセンサ２６は１個の検出電極２７に接続される。
【００４３】
判定部３１は、各検出電極２７からそれぞれ得られた複数の出力値を比較する。複数の出力値のうち、互いの出力値が異なる場合には、多数を占める出力値が正常であり、値の異なる少数の出力値が異常であると判断する。また、２個のセンサ２６と接続された１個の検出電極２７から取得された出力値は、上記の多数を占める出力値と比較される。２個のセンサ２６と接続された１個の検出電極２７から取得された出力値が、多数を占める出力値の正確な２倍の値である場合には、判定部３１は、多数を占める出力値が正常であると判定する。２個のセンサ２６と接続された１個の検出電極２７から取得された出力値が、多数を占める出力値の２倍の値にならない場合には、判定部３１は、何らかの検出異常があったと判定する。
【００４４】
なお、上記したセンサ２６および検出電極２７の接続方法および判定手法は、一例であり、これらの接続方法および判定手法には以下のような変形例が存在する。これらの変形例では、各センサ群３３に含まれるセンサ２６の数、および各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７の数によって、１個の検出電極２７に接続されるセンサ２６の数が異なる。
【００４５】
仮に、各センサ群３３に含まれるセンサ２６の数が５個であるとすると、各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７の数は、２個又は３個又は４個又は５個となる。
【００４６】
第１変形例では、例えば、各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７が２個であり、以下のパターンで検出電極２７にセンサ２６が接続される。第１パターンでは、一方の検出電極２７に４個のセンサ２６が接続され、他方の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続される。第２パターンでは、一方の検出電極２７に３個のセンサ２６が接続され、他方の検出電極２７に２個のセンサ２６が接続される。
【００４７】
第１パターンでは、第１実施形態と同様に、一方の検出電極２７から得られた出力値は、例えば、４個のセンサ２６の面積の和で補正（除算）することで、他方の検出電極２７から得られた出力値と比較することができる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部３１は、出力値が正常であると判定する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００４８】
第２パターンでは、第１実施形態と同様に、一方の検出電極２７から得られた出力値は、例えば、３個のセンサ２６の面積の和で補正（除算）することで、他方の検出電極２７から得られた出力値を２個のセンサ２６の面積で補正（除算）した値と比較することができる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部３１は、出力値が正常であると判定する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００４９】
第２変形例では、例えば、各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７が３個であり、以下のパターンで検出電極２７にセンサ２６が接続される。第１パターンでは、第１の検出電極２７に３個のセンサ２６が接続され、第２の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第３の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続される。第２パターンでは、第１の検出電極２７に２個のセンサ２６が接続され、第２の検出電極２７に２個のセンサ２６が接続され、第３の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続される。
【００５０】
第１パターンでは、第１実施形態と同様に、第１の検出電極２７から得られた出力値は、例えば、３個のセンサ２６の面積の和で補正（除算）することで、第２の検出電極２７および第３の検出電極２７から得られた出力値と比較することができる。判定部３１は、第１の検出電極２７から第３の検出電極２７のそれぞれから得られた３つの出力値を比較する。３つの出力値のうち、１つの出力値が異なり、他の２つの出力値が同一である場合には、他の２つの出力値が正常であり、値の異なる１つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００５１】
第２パターンでは、第１実施形態と同様に、第１の検出電極２７および第２の検出電極２７から得られた出力値は、例えば、２個のセンサ２６の面積の和で補正（除算）することで、第３の検出電極２７から得られた出力値と比較することができる。判定部３１は、第１の検出電極２７から第３の検出電極２７のそれぞれから得られた３つの出力値を比較する。３つの出力値のうち、１つの出力値が異なり、他の２つの出力値が同一である場合には、他の２つの出力値が正常であり、値の異なる１つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００５２】
第３変形例では、例えば、各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７が４個であり、以下のように接続される。すなわち、第１の検出電極２７に２個のセンサ２６が接続され、第２の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第３の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第４の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続される。
【００５３】
この場合、第１実施形態と同様に、第１の検出電極２７から得られた出力値は、例えば、２個のセンサ２６の面積の和で補正（除算）することで、第２の検出電極２７から第４の検出電極２７から得られた出力値と比較することができる。判定部３１は、第１の検出電極２７から第４の検出電極２７のそれぞれから得られた４つの出力値を比較する。４つの出力値のうち、１つの出力値が異なり、他の３つの出力値が同一である場合には、他の３つの出力値が正常であり、値の異なる１つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００５４】
第４変形例では、例えば、各検出電極群４１、４２に含まれる検出電極２７が５個であり、以下のように接続される。すなわち、第１の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第２の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第３の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第４の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続され、第５の検出電極２７に１個のセンサ２６が接続される。
【００５５】
この場合、判定部３１は、第１の検出電極２７から第５の検出電極２７のそれぞれから得られた５つの出力値を比較する。５つの出力値のうち、１つの出力値が異なり、他の４つの出力値が同一である場合には、他の４つの出力値が正常であり、値の異なる１つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
【００５６】
第３実施形態によれば、同一プローブに対応するセンサ２６の数が５個以上で１０個以下となるので、検査の信頼性を向上することができる。
【００５７】
その他、核酸検出用デバイスは、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１１…核酸検出用デバイス、２６…センサ、２６Ａ…第１センサ、２６Ｂ…第２センサ、２６Ｃ…第３センサ、２７…検出電極、２７Ａ…第１検出電極、２７Ｂ…第２検出電極、２７Ｃ…第３検出電極、３１…判定部、３３…第１センサ群、３４…第２センサ群
【図１】
2014060983.tif 000003
【図２】
2014060983.tif 000004
【図３】
2014060983.tif 000005
【図４】
2014060983.tif 000006