(57)【要約】【課題】融解曲線分析において精度よくホモ接合体とヘテロ接合体を判別する。【解決手段】検体からの信号を検出する装置であって、検体が通過する流路と、流路内に設けられた反応場と、融解曲線分析を行うために、該反応場において該検体を昇温させるヒーターと、ヒーター駆動装置とを有し、該ヒーター駆動装置は、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートとは異なる第２の昇温レートとで該ヒーターを駆動して、同一成分を含む検体に対して複数回の融解曲線分析を行うことが可能であることを特徴とする流体デバイスを有することを特徴とする装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体デバイスであって、
検体が通過する流路と、
流路内に設けられた１または複数の反応場と、
該反応場において該検体を昇温させるヒーターと、
ヒーター駆動装置とを有し、
該ヒーター駆動装置は、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートとは異なる第２の昇温レートとで該ヒーターを駆動して、同一成分を含む検体に対して複数回の融解曲線分析を行うことを可能とすることを特徴とする、
流体デバイス。
【請求項２】
前記検体は核酸を含むことを特徴とする、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項３】
前記第１の昇温レートでの前記ヒーターの駆動により、ヘテロ接合体を検出することを特徴とする、請求項２に記載の流体デバイス。
【請求項４】
前記第２の昇温レートは１℃／ｓ未満であり、前記第２の昇温レートでの前記ヒーターの駆動により、ホモ接合体を検出することを特徴とする、請求項２または３に記載の流体デバイス。
【請求項５】
さらに、融解曲線分析を行う前に前記核酸を増幅させるためのヒーターを有することを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項６】
さらに、融解曲線分析を行う前に前記核酸を変性するためのヒーターを有することを特徴とする、請求項２から５のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項７】
前記ヒーター駆動装置は、前記第１の昇温レートでの前記ヒーターの駆動の後に、前記第２の昇温レートでの前記ヒーターの駆動を行うことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項８】
前記ヒーター駆動装置は、前記第２の昇温レートでの前記ヒーターの駆動の後に、前記第１の昇温レートでの前記ヒーターの駆動を行うことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項９】
前記流路は前記反応場を１つのみ有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項１０】
前記流路は並列に並んだ２以上の前記反応場を有し、
前記流体デバイスは２以上の前記ヒーターを有し、
該２以上のヒーターはそれぞれ独立して、該２以上の前記反応場において、同一成分を含む前記検体を、前記第１の昇温レートおよび前記第２の昇温レートのいずれかで、昇温させることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項１１】
前記流路のサイズは、幅が５μｍ〜５００μｍ、高さが５μｍ〜５００μｍ、長さが１ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の流体デバイスと、
前記ヒーターの駆動による前記検体の昇温中に検体から発生する信号を検出する手段と、
を有することを特徴とする、検体からの信号を検出する装置。
【請求項１３】
検体からの信号を検出する方法であって、流体デバイス内において、同一成分を含む検体に対して、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートと異なる第２の昇温レートとで昇温させ、昇温中に該検体から発生する信号を検出することを特徴とする検出方法。
【請求項１４】
流路に対して並列に並んだ２以上の反応場において、同一成分を含む検体を、前記第１の昇温レートおよび第２の昇温レートのいずれかで、それぞれ独立して昇温させ、昇温中に、それぞれの反応場の該検体からの信号を検出することを特徴とする請求項１３に記載の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は核酸の融解曲線分析を行うことにより一塩基多型を判別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学および生化学反応の経過や結果を確かめるために濃度、成分などの所望の情報を得ることは分析化学の基礎的な事項であり、それらの情報の取得を目的としたさまざまな装置およびセンサが発明されている。それらの装置やセンサを微細化し、所望の情報を得るまでの全工程をマイクロデバイス上にての実現を目指す、マイクロ・トータル・アナリシス・システム（μ−ＴＡＳ）またはラブオンチップと呼ばれるコンセプトがある。これは、採取された原料や未精製検体をマイクロデバイス内の流路を通過させることにより、検体精製や化学反応などの工程を経て、最終的な化学合成物や検体中に含まれる成分の濃度などを得ることを目標とするコンセプトである。また、これらの分析や反応を司るマイクロデバイスは、必然的に微小量の溶液や気体を扱うことから、マイクロ流路デバイス、あるいはマイクロ流体デバイスと呼ばれることが多い。
【０００３】
従来技術のデスクトップサイズの分析機器と比較すると、マイクロ流路デバイスを用いることによってデバイス内に含まれる流体は低容量化されるため、必要試薬量の低減および分析物量の微量化による反応時間の短縮が期待される。このようなマイクロ流路デバイスの利点が認知されるにつれて、μ−ＴＡＳに関わる技術が注目を集めている。
【０００４】
μ−ＴＡＳに関わる技術の１つとして、核酸を扱うアプリケーションに対する研究・開発が盛んに進んでいる。遺伝子の配列がアミノ酸を介してタンパク質の構成を決定するが、それらのタンパク質の活性が遺伝病に対する要因であることや、薬物代謝能力を決定する要因であることを特定することにより、遺伝子の配列から遺伝病や薬物代謝能力の診断ができると期待されている。例えば薬物代謝能力に差がある複数の個人に対して、わずか一塩基が異なるために能力に差が生じることがある。一塩基多型（ＳＮＰ）と称されるこれらの一塩基の相違は、今後の個別化医療に対するキーワードの１つとなっている。このような検査において、マイクロ流路デバイスを用いることにより、少検体量で迅速に結果を導きだすことが可能となる。
【０００５】
従来のＳＮＰ検出は、Ｔａｑｍａｎプローブを用いて蛍光の波長と強度により当該遺伝子が野生型、ホモ変異型、またはヘテロ変異型かを決定している。これに対し、高価なＴａｑｍａｎプローブを用いずに核酸の融解曲線を元に判定する方法である、熱解析法は、１色のインターカレータ蛍光色素のみで測定できるため利便性に優れている。また、融解曲線分析をマイクロ流路において実施することにより迅速に結果を出力することができる。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５２５７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
遺伝子型を融解曲線分析により決定する難易度は、融解曲線から得られる微分曲線の精度に大きく左右される。微分曲線は、温度の昇温・降温レートに影響され、異なる検体に対して必ずしも同一の昇温レートが望ましくない場合もある。遺伝子型の決定には急速に昇温した方が好ましい場合と、緩慢に昇温した方が好ましい場合がある。
【０００８】
本発明は、このような背景技術を鑑みてなされたものであり、流路を用いて検体に適した昇温・降温レートを設定することにより、微分値のピークからホモ接合体とヘテロ接合体を効率よく判別するデバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する本発明の流体デバイスは、検体が通過する流路と、流路内に設けられた反応場と、融解曲線分析を行うために、該反応場において該検体を昇温させるヒーターと、ヒーター駆動装置とを有し、該ヒーター駆動装置は、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートとは異なる第２の昇温レートとで該ヒーターを駆動して、同一成分を含む検体に対して複数回の融解曲線分析を行うことが可能であることを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決する検体からの信号を検出する方法は、流体デバイス内において、同一成分を含む検体に対して、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートと異なる第２の昇温レートとで昇温させ、昇温中に、該検体からの信号を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、融解曲線から得られる微分値のピークを同定し易くなる。これにより、ホモ接合体とヘテロ接合体の微分曲線の判別が容易になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の流体デバイスの測定原理の一実施態様を示す概念図である。
【図２】本発明に関わる微分曲線の原理を示す概念図である。
【図３】本発明の流体デバイスの測定原理の別の一実施態様を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明に関わる流体デバイスは、検体が通過する流路と、流路内に設けられた反応場と、融解曲線分析を行うために、該反応場において該検体を昇温させるヒーターと、ヒーター駆動装置とを有し、該ヒーター駆動装置は、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートとは異なる第２の昇温レートとで該ヒーターを駆動して、同一成分を含む検体に対して複数回の融解曲線分析を行うことが可能であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に関わる検出方法は、検体からの信号を検出する方法であって、流体デバイス内において、同一成分を含む検体に対して、１℃／ｓ以上である第１の昇温レートと、第１の昇温レートと異なる第２の昇温レートとで昇温させ、昇温中に、該検体からの信号を検出することを特徴とする。
【００１６】
流体デバイスは、検体を通過させる流路に分岐を有し、同一成分を含む検体をデバイス内のそれぞれ異なる位置においてヒーターの駆動により昇温し、昇温中に発生する検体からの信号を検出することが好ましい。
【００１７】
本発明は、遺伝子型を容易に同定する流体デバイスを提供するものであるが、まず遺伝子型の種類について説明する。常温下では遺伝子は２本鎖を形成していて、２本の鎖が相補的な対を組み、この状態をホモ接合体という。一方、相補鎖の一部がワトソン・クリック型の塩基対の水素結合ができない対となる場合があり、この状態をヘテロ接合体と呼ぶ。例えば、ヘテロ接合体の一例として、アデニン塩基の相補的な位置において、チミンまたはウラシル以外の塩基が存在するとき水素結合が形成されないために結合が生じない。
【００１８】
図２（ａ）〜（ｄ）において、横軸は温度、縦軸は微分値のマイナスの値（以後微分曲線という）を示している。これらはホモ接合体、ヘテロ接合体、融解曲線分析時の昇温レートの高低により分類している。横軸の温度は左から右へ温度の上昇を表わしている。
【００１９】
なお、本発明においては、昇温レートが１℃／ｓ以上である場合を高い昇温レート、１℃／ｓ未満である場合を低い昇温レートとしている。
【００２０】
まず、ホモ接合体の核酸に対してであるが、低い昇温レートで融解曲線分析を実施し、融解曲線を測定し、その微分値のマイナスの値を得ると、図２（ａ）に示すようなピークを１つ有する微分曲線２１が表れる。これは、昇温レートが低いとそれぞれの温度ごとに測定できる測定数が増加し、平均化の効果が働くため適切なフィルタリングにより微分曲線はスムースになり易いためである。これに対し、図２（ｂ）は、ホモ接合体のサンプルを高速の昇温レートで融解曲線分析を実施したときの微分曲線２２を表わす。昇温レートが高いために、それぞれの温度ごとの測定数が減少し、よりノイズの影響を受けやすくなる。なお、微分値のピークは、その核酸の融解温度Ｔｍを指す。
【００２１】
一方、ヘテロ接合体に対してであるが、まず図２（ｄ）に示されるように高い昇温レートで融解曲線分析を実施した場合、微分曲線２４のピークは複数生じる。ところが、図２（ｃ）のように昇温レートが低いと高いピーク２６がひとつのみ現れ、微分曲線２３にはわずかな肩２５が見られるのみになることがある。通常、融解曲線分析を実施する前工程として核酸を増幅するが、ヘテロ接合体の場合は、増幅産物としてホモ接合体の２本鎖とヘテロ接合体の２本鎖が形成される。そのため図２（ｄ）におけるように、ヘテロ接合体の２本鎖は水素結合が欠損しているためにより低い温度で融解し、ピーク２７として現れる。さらに、温度を上昇させると、ホモ接合体の２本鎖の融解が顕著になり異なるピーク２８を形成する。この複数のピークを有することがヘテロ接合体の微分曲線の特徴である。ところが、図２（ｃ）の状態では、小さな肩２５の観測は認められても、ホモ接合体の特徴である１つのピークと微分曲線が類似している。これは、ヘテロ接合体であるにもかかわらず、検査結果はホモ接合体と見誤る可能性を示唆している。そのため、ホモ接合体の判別には低い昇温レートが好ましく、ヘテロ接合体の判別には高い昇温レートが好ましい。
【００２２】
図２（ｃ）の状態が発生する理由として、２本鎖の核酸が主にＴｍ近傍の温度で融解することにより１本鎖になるメカニズムが挙げられる。肩２５は、ヘテロ接合体の増幅産物のうち、ヘテロ接合部分による信号であるが、昇温レートが低いと温度がこのＴｍ付近に留まる時間が長い。肩２５の温度でヘテロ接合体部分が１本鎖になるが、さらに温度を上げてピーク２６付近の温度になったときには、融解したヘテロ接合体部分が昇温中に再結合してホモ結合体を形成してしまっているため、この新たに形成されたホモ結合体の融解も同時に進行する。つまり、一度融解したはずのヘテロ接合体部分の塩基が再び信号に寄与してしまう。そのため、ピーク２６の値はより高くなり、ピーク２５が相対的に小さくなることにより、ホモ接合体の微分曲線に類似した曲線を描く可能性が生じる。
【００２３】
以上、ホモ接合体とヘテロ接合体の判別が困難になるメカニズムを説明したが、現実の検体検査においては、サンプルの組成がホモ接合体かヘテロ接合体かは事前には不明であるため、この２種類の遺伝子型を信頼性よく見分けることが必要である。この判別を行うための流体デバイスを更に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の流体デバイス１０は、ヒーター駆動装置１１、流路１２、反応場１３、ヒーター１４を有する。さらに、流体デバイス１０に対して、検体溶液を供給するためのチューブ１５が接続されており、シリンジ１６にて溶液を供給する。ただし、自動のシリンジドライブを用いて溶液を供給してもよい。反応後の溶液は、廃液用のチューブ１７を介して、廃液容器１８へ導入する。反応場１３の上方または下方には撮像装置または光検出器１９が備えられ、照射装置２０により照射された光に応じた反応を記録する。なお、ヒーター１４はデバイス内部に備わっていると、反応場１３の追随温度のリスポンス時間を低減できるため好ましい。ヒーター１４を流体デバイスに内蔵されるには、まず反応場１３付近に金属やＩＴＯなどの導電体薄膜を蒸着、スパッタリングなどにより形成する。次に、ヒーター薄膜が直接液体と接すると昇温時に気泡を発生させるおそれがあるため、２酸化シリコンなどの絶縁材質を形成する。最後に、反応場と流路の形状を有する基板と接合させることにより、ヒーター１４は流体デバイス１０に内蔵できる。
【００２５】
流体デバイス１０の素材としては、高速に昇温・冷却を行うためには熱伝導率の高い、例えばシリコン（熱伝導率：１６８Ｗ/ｍＫ）、が好ましいが、目的やスループットを考慮してガラス（熱伝導率：１Ｗ/ｍＫ）でもよい。ただし、プラスチック素材であると熱伝導率が１Ｗ/ｍＫ以下となることが多いため、急速な昇温・冷却には適さなくなる。
【００２６】
図１において、ホモ接合体かヘテロ接合体かが未知の核酸検体が、シリンジ１６によってチューブ１５、流路１２を通じて反応場１３へと供給される。ヒーター１４を駆動させ、融解曲線分析の開始温度から所望の昇温レートで熱解析を実施したときの、核酸検体からの蛍光は、検出器１９にて記録される。ヒーター１４により９０℃程度まで温度を上昇させ、核酸を変性させた後、再び融解曲線分析の開始温度まで冷却し、異なる昇温レートにて再び融解曲線分析を実施する。このように、同一サンプルにおいて２回の異なる昇温レートを行うことにより、核酸検体の組成が不明でも、適切な昇温レートにより検体に対して融解曲線分析が実施できる。
【００２７】
従来のデスクトップサイズの融解曲線分析が実施できる装置においては、冷却に時間がかかり複数回の融解曲線を得るためには測定時間を大きく延長させざるを得なかった。また、昇温レートに関しても、ウェルプレートを均一に上昇させるためには昇温レートは例えば０．０１℃/ｓなどの低い昇温レートでのみの融解曲線しか得られなかった。また、熱源が外部にあるシステムであると、熱源の温度を制御してもウェルプレートや流路内の温度が熱源の温度に等しくなるまでに時間がかかり、これも昇温レートを低く設定せざるを得ない要因であった。
【００２８】
一方、ヒーター１４が流体デバイス１０の内部に収まっていると、反応場１３近傍にヒーター１４を配置できることから、ヒーター１４の温度と反応場１３との間の温度の差が少なく、制御し易いことに加えて、熱源の温度変化を迅速に反応場へ伝えることができる。そのため、高速な昇温・冷却が可能となり、複数回の融解曲線分析が多大な時間を経ずに実行できる。
【００２９】
つまり、流体デバイスを用いることによって、迅速に、ヘテロ接合体とホモ接合体を見分けるのに適した設定で融解曲線分析を実施することができる。なお、本発明の流体デバイスは、それぞれの融解曲線分析の精度を上げる目的で、ヘテロ接合体の検出に適した温度帯またはホモ接合体の検出に適した温度帯で複数回の融解曲線分析を行うために用いることもできる。
流体デバイスは、マイクロリットル（μＬ）、あるいはナノリットル（ｎＬ）サイズの流体を流路に流して使用するものであることが好ましく、所謂マイクロ流体デバイスであることが好ましい。また、流路のサイズは特に限定されるものではないが、幅が５μｍ〜５００μｍ、高さが５μｍ〜５００μｍ、長さが１ｍｍ〜１００ｍｍである流路を有する構成が挙げられる。
【００３０】
以下、実施例を通じてより詳細に本発明を説明する。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例は本発明をより詳細に説明するための例であって、実施形態は以下の実施例のみに限定されない。
【００３２】
（実施例１）
実施例１は、同一の核酸検体に対して、異なる昇温レートを用いて融解曲線分析を２回行うことによりホモ接合体とヘテロ接合体とを判別する方法であって、高い昇温レートを先に行う方法に関する。
【００３３】
高い昇温レートは、ヘテロ接合体の検出に有利である。そのため、高い昇温レートでヘテロ接合体であることが判断できる場合には、続いて低い昇温レートで融解曲線分析をする必要はないため、測定時間を短縮することができる。
ヘテロ接合体は、遺伝子のヘテロ変異型に伴って生じるものであるが、遺伝子が変異していても劣勢遺伝により発病する遺伝病においては、日常の生活で不便なく生活できることもある。しかしながら、ヘテロ変異型を有する者同士が次世代の子を生むとき、生まれる子には１/４の確率で遺伝病を発症する劣性遺伝の可能性がある。そのため、嚢胞性線維症（Ｃｙｓｔｉｃ  Ｆｉｂｒｏｓｉｓ）のような遺伝病は出生前の検査にキャリアスクリーニング検査を任意で行うことができる。
【００３４】
本発明の流体デバイスを用いることにより、迅速に遺伝病のキャリアであるかどうかを診断することができる。遺伝病のキャリア診断においては、ホモ変異型であれば発症し子を産む年齢まで生存することが難しい疾病も多く、検査でホモ変異型を判断する機会は少ない。よって、ヘテロ変異型のみを判定する場合は多いため、高い温度レートでまず融解曲線分析を実行することが望ましい。その後、ヘテロ接合体でないと判断されたときは確認のため昇温レートを低く設定してホモ接合体かどうかを微分曲線のピークが１つかどうかで判断することができる。
【００３５】
患者由来の核酸検体の融解曲線分析を実行するには、その前工程として遺伝子を増幅する必要がある。図１の流体デバイス１０は反応場１３において増幅に必要な工程を行ってもよい。例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を行うようにヒーター１４により熱サイクルをかけて、そのまま融解曲線分析を同一の反応場で実行してもよい。遺伝子増幅も同一の反応場で行えるのであれば、増幅後の核酸が外部にさらされることがないので、測定環境におけるコンタミの低減や、検体を人が介在せずに処理できるため誤差の減少につながる。
【００３６】
デスクトップサイズの装置においては、昇温レートは高速でも０．４℃/ｓ程度であるが、流体デバイスの内部に配置されたヒーターであれば、１℃/ｓ〜１０℃/ｓ程度に設定できる。昇温レートが高速であるほど、ヘテロ接合体のヘテロ変異型部分によるピーク、つまり図２（ｄ）におけるピーク２７は高くなるため、流体デバイス内部のヒーターはヘテロ接合体の検出に適している。
【００３７】
（実施例２）
実施例２は、低い昇温レートを先に実施し、続いて高い昇温レートを実施するときの例に関する。
【００３８】
一塩基多型のうちホモ変異体を有する遺伝子は、劣性遺伝によるものであり、特定の遺伝病の要因である。これらのなかには、先天性の代謝異常や多臓器不全などの重大な障害を及ぼすものがある。特に先天性の代謝異常を調べるには、新生児における重要な検査の１つである。
【００３９】
劣性遺伝に起因する疾病の症状が疑われる場合は、遺伝子がホモ変異型である可能性が高い。このとき、ホモ変異型を検出するためには、始めに低い昇温レートで融解曲線を得ると良い。これで図２（ａ）のような１つのピークを有する微分曲線２１が得られるが、この時点では図２（ｃ）のヘテロ接合体の可能性も排除できない。そこで、ヘテロ接合体の可能性を排除するために２回目の融解曲線分析を高い昇温レートで行うことが好ましい。もし２回目の融解曲線分析でも図２（ｂ）のようにピークが１つであれば、ホモ変異型の遺伝子を有するといえる。さらに、測定装置の温度精度が０．１℃以下であれば、野生型とホモ変異型の判別も可能になる。
【００４０】
先に低い昇温レートで融解曲線分析を行う場合、さらなる利点がある。核酸を増幅する工程において、例えばポリメラーゼ連鎖反応を用いた場合には、増幅の最終工程としてＤＮＡポリメラーゼの活性温度（６５℃〜７２℃）で、ＤＮＡの伸張をやや長時間行うことが多い。この状態ではヘテロ接合体のＤＮＡは２組のホモ接合体の塩基対で形成されている。この工程の後に融解曲線分析を６０℃〜９０℃の範囲で行うとすると、微分曲線は１つのピークしか生じない可能性がある。
【００４１】
一方、増幅工程後に一度溶液内の全てのＤＮＡを９５℃程度で１本鎖に変性させてから６０℃に温度を下げると、溶液内にホモ接合体とヘテロ接合体の塩基対が形成される。この状態で融解曲線分析を行うと、微分曲線は２つのピークを有し、ヘテロ接合体であることが容易に判明する。
【００４２】
そのため、低い昇温レートで融解曲線分析を行うと、一回核酸が変性された状態になり、２回目の融解曲線分析でヘテロ接合体を確認しやすくなる。
【００４３】
さらに、ヘテロ接合体の形成には、変性させた後の溶液の冷却速度が関連する。冷却速度が高速であるほどヘテロ接合体の形成は促進される。流体デバイスはこの状況を外部の冷却機構を配置することなく達成できる。流体デバイス内の溶液はその環境温度に高速に追随できる。そのため、流路近傍にあるヒーターの温度設定を例えば６０℃に設定したとすると、ＤＮＡが変性する９５℃からであれば１〜２秒で溶液を冷却することが可能である。
【００４４】
（実施例３）
本発明は、同一の検体に対して同じ位置で複数回の融解曲線分析を実施することには限定されず、同一の検体が昇温レートの異なる融解曲線分析を行うことができれば、流体デバイス内の２以上の異なる位置で複数の融解曲線分析を独立に実施してもよい。これにより、複数の融解曲線分析を同時に行うことができ、処理時間を短縮することが可能になる。
【００４５】
図３において、流体デバイス３１は流路３２または分岐した流路３２ａを通じて、それぞれ並列に並んだ反応場３３および３３ａに検体溶液が供給されるように設計されている。反応場３３および３３ａの近傍には、それぞれヒーター３４および３４ａが位置している。流路３２および３２ａは同一検体の溶液を分岐できるため、検体溶液の注入口３０から注入した同一の検体を２つの反応場に導入することができる。注入口近傍に位置するヒーター３５は、ヒーター３４および３４ａとは独立して制御できるとする。また、ヒーター３４と３４ａとの間の互いの温度干渉を低減するために、反応場３３と３３ａの間を切り抜いてもよい。
【００４６】
検体溶液は注入口３０に供給される。検体溶液に十分な濃度の核酸が含まれている場合にはヒーター３５を駆動させて核酸を増幅させる必要はないが、検体溶液内の核酸の濃度が低い場合には検体と増幅に必要な試薬を含んだ溶液に対しヒーター３５を駆動させて核酸を増幅させる。十分な濃度の核酸を含む溶液は、分岐点で分配され流路３２および３２ａを通じてそれぞれ反応場３３および３３ａへと供給される。これらの一連の溶液の移動は注入口または排出口に接続されたポンプの圧力調整などにより実行できる。なお、注入口３０で増幅を行う際には、注入口３０と流路３２および３２ａの分岐点との間に、試薬が反応場へ移動することを防ぐためのバルブが設けられていてもよい。
【００４７】
反応場３３において、ヒーター３４は例えば０．０５℃／ｓの昇温レートで、ヒーター３４ａは１．０℃／ｓの昇温レートで融解曲線分析を実行すると、並列的に処理ができるため、スループットが向上する。ヘテロ接合体を検査するための反応場３３ａの反応は、６０℃〜９０℃の温度変化範囲のときは３０秒で完了する。その後、反応場３３の分析を停止させ、検体溶液を排出口３６へと排出して、次の検体の測定を開始することが可能である。なお、流路３２および３２ａへ溶液を移動させる前に、注入口３０にて増幅産物を一度変性させてもよい。
【００４８】
また、ホモ接合体を検査するための反応場３３の反応は、６０℃〜９０℃の温度変化範囲においては６００秒かかる。しかし、６００秒経過する以前に反応場３３ａの結果からヘテロ接合体でないという確認ができているため、微分曲線のピークが１つのときにホモ接合体とヘテロ接合体とを見誤る可能性を低減することができる。
【００４９】
つまり、従来の装置においては結果を出力するのに上記の条件では６００秒かかったうえに、結果を見誤る可能性がある。これに対し、流体デバイスで並列的に異なる昇温レートで融解曲線分析を実行すれば、ヘテロ接合体のときは３０秒で結果が得られ、ホモ接合体のときは６００秒かかるが、いずれの場合においても結果の見誤りを大きく低減できるという効果がある。
【００５０】
また、検体溶液を分注するとき、人手を解することなく簡便に行うためにはウェルプレート内の溶液ではなく、流体デバイスを用いる利点でもある。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、核酸の化学反応、化学分析を実施するための装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１２  流路
１３  反応場
１４  ヒーター
３２、３２ａ  流路
３３、３３ａ  反応場
３４、３４ａ  ヒーター
【図１】
2014030373.tif 000003
【図２】
2014030373.tif 000004
【図３】
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