(57)【要約】【課題】本発明は標的遺伝子の検出のための微小流動装置に関する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置は、試料溶液が収容された試料容器に一側が込められて毛細管現象により前記試料溶液が流動する複数の流動管と、それぞれの前記流動管の一側の内部であって前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、それぞれの前記微小ビーズパッキング部は、前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする。これにより、遺伝子の検出を介した様々な病原菌を検出するにあたって、標的遺伝子を増幅させ、微小ビーズによって形成された空隙の詰まりや空隙のサイズが減る現象を用いて、標的遺伝子を検出することにより、検出時間を大幅に減らすことができる。【選択図】図１
2019513351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的遺伝子の検出のための微小流動装置において、
試料溶液が収容された試料容器に一側が込められて毛細管現象により前記試料溶液が流動する複数の流動管と、
それぞれの前記流動管の一側の内部に前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、
それぞれの前記微小ビーズパッキング部は、
前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、
相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、
それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、
前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項２】
前記試料容器に収容される前記試料溶液の初期容量は、毛細管現象により前記試料溶液が前記流動管を通して前記微小ビーズパッキング部まで到達することができる量に設定され、
前記微小ビーズパッキング部まで到達した前記試料溶液内の前記標的遺伝子と前記プローブリンカーとの間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、
前記試料容器に試料溶液をさらに投入するときに、前記試料溶液が、前記微小ビーズパッキング部の反対側への流動の可否と、前記試料溶液の最終到達距離のうち少なくとも一つにより前記標的遺伝子を検出することを特徴とする請求項１に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項３】
それぞれの前記微小ビーズパッキング部の前記プローブリンカーは、互いに相異なる標的遺伝子を検出するように備わることを特徴とする請求項１に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項４】
標的遺伝子の検出のための微小流動装置において、
試料溶液を貯留するサンプルチャンバーと、
前記サンプルチャンバーと連通して前記試料溶液が流動するマイクロチャネルと、
前記マイクロチャネルの前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、
前記微小ビーズパッキング部は、
前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、
相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、
それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、
前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項５】
前記プローブリンカーと前記標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、前記試料溶液の最終到達距離、前記最終到達距離までの到達時間、前記試料溶液の流動速度が可変され、前記最終到達距離、前記到達時間及び前記流動速度の中の少なくとも一つにより前記標的遺伝子を検出することを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項６】
前記マイクロチャネルと連通するように前記サンプルチャンバーの反対側に形成され、前記マイクロチャネルを通して前記試料溶液が流動するように、外部からの負圧が印加される負圧チャンバーをさらに含み、
前記プローブリンカーと前記標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、前記負圧チャンバーを通して印加される負圧の変化に応じて前記標的遺伝子を検出することを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項７】
前記サンプルチャンバー、前記マイクロチャネル及び前記微小ビーズパッキング部は複数個が並列に形成され、
前記微小ビーズパッキング部のいずれかに収容された前記微小ビーズには、前記プローブリンカーが備わらないことを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項８】
前記サンプルチャンバー、前記マイクロチャネル及び前記微小ビーズパッキング部は複数個が並列に形成され、
それぞれの前記微小ビーズパッキング部の前記プローブリンカーは、互いに相異なる標的遺伝子を検出するように備わることを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項９】
前記マイクロチャネルは、
前記サンプルチャンバーと接続される第１の流動チャネルと、
前記第１の流動チャネルから分岐される複数の第２の流動チャネルを含み、
前記微小ビーズパッキング部は複数個備わって、それぞれの前記第２の流動チャネルに配置され、
それぞれの前記微小ビーズパッキング部に収容される前記微小ビーズは、互いに相異なる直径を有するように備わることを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項１０】
前記微小ビーズの直径は、０．１μｍ乃至１００μｍの範囲内で、前記標的遺伝子の種類に応じて前記標的遺伝子が前記空隙の通過可能なサイズに設定されることを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項１１】
前記微小ビーズパッキング部は、
前記パッキング導管の両側にそれぞれ設けられ、前記微小ビーズの損失を防止するメッシュをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項１２】
前記プローブリンカーは、
前記微小ビーズの表面にコーティングされるコーティング部と、
前記コーティング部に結合されるプライマーと、
前記プライマーと相補的に結合するテンプレートを含み、
前記テンプレートは、
前記標的遺伝子と相補的に結合する第１の結合部位と、
前記プライマーと相補的に結合する第２の結合部位と、
ダンベル形状を形成するためのテンプレート内の相補的な第３の結合部位を含み、
前記第１の結合部位は、前記テンプレートの両端に分離して形成され、前記第２の結合部位は分離して形成された前記第３の結合部位の間に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項１３】
前記コーティング部は５−ヒドロキシドーパミン塩酸、ノルエピネフリン、エピネフリン、パイロガルロルアミン、ＤＯＰＡ（３，４−Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）、カテキン、タンニン類、パイロガルロル、パイロカテコール、ヘパリン−カテコール、キトサン−カテコール、ポリエチレングリコール−カテコール、ポリエチレンイミン−カテコール、ポリメチルメタクリレート−カテコール、ヒアルロン酸−カテコール、ポリリシン−カテコール（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ−ｃａｔｅｃｈｏｌ）、およびポリリシン（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ）からなる群から選択された一つ以上を含むことを特徴とする請求項１２に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【請求項１４】
前記プライマーは、チオール（ｔｈｉｏｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、カルボキシル（ｃａｒｂｏｘｙｌ）、イソチオシアネート（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）、ＮＨＳエステル、アルデヒド（ａｌｄｅｈｙｄｅ）、エポキシド（ｅｐｏｘｉｄｅ）、カルボナート（Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＨＯＢｔエステル、グルタルアルデヒド（Ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅ）、カルバメート（ｃａｒｂａｍａｔｅ）、イミダゾールカルバメート（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ  ｃａｒｂａｍａｔｅ）、マレイミド（ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）、アジリジン（ａｚｉｒｉｄｉｎｅ）、スルホン（ｓｕｌｆｏｎｅ）、ビニールスルホン（ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）、ヒドラジン（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ）、フェニルアジド（ｐｈｅｎｙｌ  ａｚｉｄｅ）、ベンゾフェノン（ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、およびジエン（Ｄｉｅｎｅ）基からなる群から選択された一つ以上に末端が変形されたことを特徴とする請求項１２に記載の標的遺伝子の検出のための微小流動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的遺伝子の検出のための微小流動装置に関するもので、より詳細には、遺伝子の検出を介した様々な病原菌を検出するにあたって、標的遺伝子を増幅させ、微小ビーズによって形成された空隙の詰まりや空隙のサイズが減る現象を用いて標的遺伝子を検出することができる標的遺伝子の検出のための微小流動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
標的核酸の効率的な増幅は、核酸の検出だけでなく、ＤＮＡシーケンシング、クローニングなどにおいても非常に重要な要素である。核酸を増幅するための色々な方法が提案されており、その例としては、ＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）、ＬＣＲ（ｌｉｇａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）、ＳＳＲ（ｓｅｌｆ−ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、ＮＡＳＢＡ（ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｂａｓｅｄ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、およびＳＤＡ（ｓｔｒａｎｄ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などがある。
【０００３】
これらの方法のうちの多くは、定量的な測定における精度が多少落ち、高価な機器を必要とし、特に、同時に一つ以上のターゲットを分析しようとする場合には、その程度がよりひどい。
【０００４】
これらの欠点を補完しようと開発されたものが等温核酸増幅反応（ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ａｍｐｌｉｆｃａｔｉｏｎ）であり、特に等温反応中、ＲＣＡ（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｉｒｃｌｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方法が多くの関心を受けている。すなわち、従来、円形ＤＮＡを増幅するためにＰＣＲのようないくつかの技術が採用されたが、これらの方法は、多少時間がかかり効率が低下し、高価な費用と人力を消耗するという欠点があった。
【０００５】
ＰＣＲ方法は、プライマー対、鋳型、ポリメラーゼ、およびｄＮＴＰを含む反応溶液中で、温度を高温に上げＤＮＡを一本鎖に分離する変性過程、温度を下げ前記分離された各ＤＮＡ一本鎖に相補的なプライマーを鋳型に結合させるアニーリング過程、再び温度を上げてポリメラーゼによる重合反応により新たな鎖を重合する過程からなり、この増幅を介してＤＮＡ鎖は指数関数的に増加する。しかし、ＰＣＲ過程は、前記のようなステップを経るため、温度の変化を必然的に伴って、従って、ＰＣＲのための装置は、温度コントローラとヒーティング手段を備えなければならない。しかし、ラボオンチップ（ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ、ＬＯＣ）などで標的核酸の増幅のためにＰＣＲを用いる場合、ＬＯＣのための検出装置などの装置のほか、ＰＣＲ反応のための温度コントローラ及びヒーターを別途に必要とするので、装置が複雑になり、装置の単価が高くなるという欠点がある。
【０００６】
これらの欠点を改善することができる方法として、色々な等温増幅法が提案された。ＬＡＭＰ（ｌｏｏｐ−ｍｅｄｉａｔｅｄ  ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法は、このような等温増幅法の一つとして、六つの増幅プライマーを用いて、枝のある多重ループの生成物を生成させる。これらのＬＡＭＰ法は、早期診断とバイオセンサーとして使用するのには多少制限があるのに、これはターゲットＲＮＡを検出するために、初期のｒｅｖｅｒｓｅ  ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ（ＲＴ）を使用するからである。
【０００７】
また、他の等温増幅法の一つとして、ＲＣＡ方法が提案された。ＲＣＡ方法は、前記のように、ＰＣＲ増幅で要求される温度変化を要しないことで、等温状態で標的核酸の増幅が可能であるという利点を有する。したがって、増幅が要求される工程で、別の温度調節装置の要求なしに増幅が可能で、装置の複雑性とコストを減らすことができる。
【０００８】
ＬＲＣＡ（ｌｉｎｅａｒ  ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｉｒｃｌｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方法は、標的ＤＮＡ配列と開放円形プローブをハイブリダイズ（Ｈｙｂｒｉｄｉｚｉｎｇ）させて複合体を形成した後、ライゲーション（Ｌｉｇａｔｉｏｎ）して増幅標的サークルを作った後、プライマー配列とＤＮＡポリメラーゼを入れてくれる。そして、増幅標的サークルは、新しいＤＮＡが形成された鋳型を形成し、プライマーから伸長させて増幅標的サークルに相補的な反復配列の続いた配列に延長することにより、一時間の間に数千コピーの核酸を作り上げる。
【０００９】
これをいっそう改善した方法が、ＥＲＣＡ（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ＲＣＡ）方法である。  ＥＲＣＡは、増幅標的サークルに相補的な複製された配列に結合する追加的なプライマー配列を用いて、新しい増幅中心を提供し、それにより幾何級数的に増加する増幅を提供する。ＥＲＣＡ方法はストランド置換（ｓｔｒａｎｄ  ｄｉｓｐｌａｃｍｅｎｔ）方法が連続する形態を用いるが、付加的なＲＣＡなく、前記生成物に付着される個々の一本鎖の線形プライマーを用いて、初期の一本鎖ＲＣＡ生成物を、他のＤＮＡ合成の鋳型として用いることに限定される。
【００１０】
また、他の方法として、ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｐａｄｌｏｃｋ  ｐｒｏｂｅ（ＭＰＰ）ａｎｄ  ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｉｒｃｌｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＣＡ）を用いた方法である（Ｃ．  Ｌａｒｓｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ  ，，  Ｎａｔ。Ｍｅｔｈｏｄｓ  ２００４、１、２２７）。この方法は、色々な利点を持っているが、高い特異性（ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ）とターゲット核酸配列を区別する過程を経て環状のＭＰＰで相補的な核酸が増幅される特性を持っている。特に、ＲＣＡ生成物の直接的なカップリングにより、別の精製過程なしで向上されたセンシング感度を提供する。簡単な化学的表面処理を介して、金や石英のような物質の表面にターゲット核酸プローブ（ｐｒｏｂｅｓ）を固定化することでＲＣＡ反応を表面から開始させることができる。
【００１１】
一方、２０１５年に公開されたＨｏ  Ｙｅｏｎ  Ｌｅｅ等の論文「ＤｈＩＴＡＣＴ：ＤＮＡ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｔａｒｇｅｔ  ｉｎ  Ｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ（Ｊｕｎｅ  １７、２０１５、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｖｏｌｕｍｅ  ２７、Ｉｓｓｕｅ  ２３、Ｐａｇｅｓ  ３５１３−３５１７）は、微小チャンネルの底面にＲＣＡ反応面を準備して、試料溶液との反応時間を２時間程度待って一本鎖のＤＮＡを長く生成させながら、多重のダンベル形状に自己組み立てられる特性を用いて、ＤＮＡがハイドロゲル（ｈｙｄｒｏｇｅｌ）のように形成される特性を用いて、該チャネルには流動が排除される現象を用いた技術を開示している。
【００１２】
しかし、Ｈｏ  Ｙｅｏｎ  Ｌｅｅの論文に開示された技術の場合には、微小チャンネルの底面にＲＣＡ反応面を形成して、ＲＡＣ反応面からの増幅によって全微細なチャンネルが詰まるまで反応を待たなければならないので検査時間が２時間以上程度かかる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記のような問題を解消するために案出されたものであり、遺伝子の検出を介した様々な病原菌を検出するにあたって、標的遺伝子を増幅させ、微小ビーズによって形成された空隙の詰まりや空隙のサイズが減る現象を用いて、標的遺伝子を検出することにより、検出時間を大幅に減らすことができる標的遺伝子の検出のための微小流動装置を提供することにその目的がある。
【００１４】
また、様々な方法での検出を介して標的遺伝子の定量的な分析が可能な標的遺伝子の検出のための微小流動装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的は、本発明に係る、標的遺伝子の検出のための微小流動装置において、試料溶液が収容された試料容器に一側が込められて毛細管現象により前記試料溶液が流動する複数の流動管と、それぞれの前記流動管の一側の内部に前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、それぞれの前記微小ビーズパッキング部は、前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする標的遺伝子の検出のための微小流動装置によって達成される。
【００１６】
ここで、前記試料容器に収容される前記試料溶液の初期容量は、毛細管現象により前記試料溶液が前記流動管を通して前記微小ビーズパッキング部まで到達することができる量に設定され、前記微小ビーズパッキング部まで到達した前記試料溶液内の前記標的遺伝子と前記プローブリンカーとの間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、前記試料容器に試料溶液をさらに投入するときに、前記試料溶液が、前記微小ビーズパッキング部の反対側への流動可否と、前記試料溶液の最終到達距離との中の少なくとも一つにより前記標的遺伝子を検出することができる。
【００１７】
そして、それぞれの前記微小ビーズパッキング部の前記プローブリンカーは、互いに相異なる標的遺伝子を検出するように備わることができる。
【００１８】
一方、前記目的は、本発明の他の実施形態に係り、標的遺伝子の検出のための微小流動装置において、試料溶液を貯留するサンプルチャンバーと、前記サンプルチャンバーと連通して前記試料溶液が流動するマイクロチャネルと、前記マイクロチャネルの前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、前記微小ビーズパッキング部は、前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする標的遺伝子の検出のための微小流動装置によって達成される。
【００１９】
ここで、前記プローブリンカーと前記標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、前記試料溶液の最終到達距離、前記最終到達距離までの到達時間、前記試料溶液の流動速度が可変され、前記最終到達距離、前記到達時間及び前記流動速度の中の少なくとも一つにより前記標的遺伝子を検出することができる。
【００２０】
また、前記マイクロチャネルと連通するように前記サンプルチャンバーの反対側に形成され、前記マイクロチャネルを通して前記試料溶液が流動するように、外部からの負圧が印加される負圧チャンバーをさらに含み、前記プローブリンカーと前記標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅により前記空隙が詰まったり、前記空隙のサイズが減少され、前記負圧チャンバーを通して印加される負圧の変化に応じて前記標的遺伝子を検出することができる。
【００２１】
そして、前記微小ビーズの直径は、０．１μｍ乃至１００μｍの範囲内で、前記標的遺伝子の種類に応じて前記標的遺伝子が前記空隙の通過可能なサイズに設定されることができる。
【００２２】
また、前記微小ビーズパッキング部は、前記パッキング導管の両側にそれぞれ設けられ、前記微小ビーズの損失を防止するメッシュをさらに含むことができる。
【００２３】
また、前記サンプルチャンバー、前記マイクロチャネル及び前記微小ビーズパッキング部は複数個が並列に形成され、前記微小ビーズパッキング部のいずれかに収容された前記微小ビーズには、前記プローブリンカーが備わらないことができる。
【００２４】
そして、前記サンプルチャンバー、前記マイクロチャネル及び前記微小ビーズパッキング部は複数個が並列に形成され、それぞれの前記微小ビーズパッキング部の前記プローブリンカーは、互いに相異なる標的遺伝子を検出するように備わることができる。
【００２５】
また、前記マイクロチャネルは、前記サンプルチャンバーと接続される第１の流動チャネルと、前記第１の流動チャネルから分岐される複数の第２の流動チャネルを含み、前記微小ビーズパッキング部は複数個に備わって、それぞれの前記第２の流動チャネルに配置され、それぞれの前記微小ビーズパッキング部に収容される前記微小ビーズは、互いに相異なる直径を有するように備わることができる。
【００２６】
そして、前記プローブリンカーは、前記微小ビーズの表面にコーティングされるコーティング部と、前記コーティング部に結合されるプライマーと、前記プライマーと相補的に結合するテンプレートを含み、前記テンプレートは、前記標的遺伝子と相補的に結合する第１の結合部位と、前記プライマーと相補的に結合する第２の結合部位と、ダンベル形状を形成するためのテンプレート内の相補的な第３の結合部位を含み、前記第１の結合部位は、前記テンプレートの両端に分離して形成され、前記第２の結合部位は分離して形成された前記第３の結合部位の間に形成されることができる。
【００２７】
そして、前記コーティング部は５−ヒドロキシドーパミン塩酸、ノルエピネフリン、エピネフリン、パイロガルロルアミン、ＤＯＰＡ（３，４−Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）、カテキン、タンニン類、パイロガルロル、パイロカテコール、ヘパリン−カテコール、キトサン−カテコール、ポリエチレングリコール−カテコール、ポリエチレンイミン−カテコール、ポリメチルメタクリレート−カテコール、ヒアルロン酸−カテコール、ポリリシン−カテコール（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ−ｃａｔｅｃｈｏｌ）、およびポリリシン（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００２８】
そして、前記プライマーは、チオール（ｔｈｉｏｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、カルボキシル（ｃａｒｂｏｘｙｌ）、イソチオシアネート（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）、ＮＨＳエステル、アルデヒド（ａｌｄｅｈｙｄｅ）、エポキシド（ｅｐｏｘｉｄｅ）、カルボナート（Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＨＯＢｔエステル、グルタルアルデヒド（Ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅ）、カルバメート（ｃａｒｂａｍａｔｅ）、イミダゾールカルバメート（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ  ｃａｒｂａｍａｔｅ）、マレイミド（ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）、アジリジン（ａｚｉｒｉｄｉｎｅ）、スルホン（ｓｕｌｆｏｎｅ）、ビニールスルホン（ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）、ヒドラジン（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ）、フェニルアジド（ｐｈｅｎｙｌ  ａｚｉｄｅ）、ベンゾフェノン（ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、およびジエン（Ｄｉｅｎｅ）基からなる群から選択された一つ以上に末端が変形されたことができる。
【発明の効果】
【００２９】
前記のような構成に応じて、本発明によると、遺伝子の検出を介した様々な病原菌を検出するにあたって、標的遺伝子を増幅させ、微小ビーズによって形成された空隙の詰まりや空隙のサイズが減る現象を用いて、標的遺伝子を検出することにより、検出時間を大幅に減らすことができる標的遺伝子の検出のための微小流動装置が提供される。
【００３０】
また、様々な方法での検出を介して標的遺伝子の定量的な分析が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を用いた標的遺伝子の検出方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置の微小ビーズパッキング部を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、標的遺伝子の検出のための微小流動装置に関するものであり、試料溶液が収容された試料容器に一側が込められて毛細管現象により試料溶液が流動する複数の流動管と、それぞれの前記流動管の一側の内部に、前記試料溶液の流動経路上に配置される微小ビーズパッキング部を含み、それぞれの前記微小ビーズパッキング部は、前記試料溶液の流動経路の一部を形成するように、前記マイクロチャネル上に配置されるパッキング導管と、相互間に空隙が形成されるように前記パッキング導管内に相互密着するように収容される複数の微小ビーズと、それぞれの前記微小ビーズの表面に形成されるプローブリンカーを含み、前記プローブリンカーは、前記試料溶液内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、前記標的遺伝子を検出することを特徴とする。
【００３３】
以下、添付された図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置１を説明するための図である。図１を参照して説明すると、本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置１は、複数の流動管１０と微小ビーズパッキング部３０を含む。
【００３５】
複数の流動管１０は、それぞれの内部に試料溶液５が毛細管現象により、流動可能なサイズで備わる。本発明では、図１に示すように、六つの流動管１０が隣接して配置されることを例にしているが、その配置形態はこれに限定されない。
【００３６】
複数の流動管１０は、試料溶液５が収容された試料容器３に一側の部分、すなわち図１に下部部分が込められて、下部側の入口を通して試料溶液５が毛細管現象により流入されて内部に乗って上部に流動する。
【００３７】
微小ビーズパッキング部３０は、それぞれの流動管１０の一側の内部に試料溶液５の流動経路上に配置される。ここで、微小ビーズパッキング部３０は、微小流動装置１とは別に製作されて、微小流動装置１の製作時に流動管１０の内部に挿入されることができる。
【００３８】
一方、本発明の実施形態に係る微小ビーズパッキング部３０は、図１に示すように、パッキング導管３１、複数の微小ビーズ３２及びプローブリンカー３３を含むことができる。
【００３９】
パッキング導管３１は、試料溶液５の流動経路、すなわち、それぞれの流動管１０に配置され、試料溶液５の流動経路の一部を形成する。そして、複数の微小ビーズ３２は、パッキング導管３１内に相互密着するように収容されるのに、相互に密着された複数の微小ビーズ３２との間には空隙が形成される。
【００４０】
ここで、微小ビーズ３２の直径は、標的遺伝子の種類に応じて様々な形状で備わるのに、標的遺伝子の直径に応じて空隙のサイズは違ってくる。このとき、空隙のサイズは、標的遺伝子が空隙を通過可能なサイズに設定されるのに、これは微小ビーズ３２のサイズを調節することにより、調整が可能になる。本発明では、微小ビーズ３２の直径が０．１μｍ乃至１００μｍの範囲内で、前記標的遺伝子の種類に応じて決定されることを例にする。
【００４１】
また、本発明に係る微小ビーズパッキング部３０は、パッキング導管３１の両側にそれぞれ設けられ、微小ビーズ３２の損失を防止するメッシュ（１４２、図４に示された実施形態を参照）を含むことができる。メッシュ１４２の内径サイズは微小ビーズ３２の流出を遮断することができ、試料溶液５の流動が妨げられていないサイズに設定されることが望ましい。
【００４２】
一方、プローブリンカー３３は、それぞれの微小ビーズ３２の表面に形成される。また、プローブリンカー３３は、試料溶液５内の標的遺伝子との相補的結合を介して増幅され、標的遺伝子を検出する。
【００４３】
本発明では、プローブリンカー３３が２０１５年に公開されたＨｏ  Ｙｅｏｎ  Ｌｅｅ等の論文「ＤｈＩＴＡＣＴ：ＤＮＡ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｔａｒｇｅｔ  ｉｎ  Ｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ（Ｊｕｎｅ  １７、２０１５、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｖｏｌｕｍｅ  ２７、Ｉｓｓｕｅ  ２３、  Ｐａｇｅｓ  ３５１３−３５１７）に開示された構成を含むことを例にする。すなわち、プローブリンカー３３は、コーティング部、プライマー及びテンプレートを含むことを例にする。
【００４４】
コーティング部は微小ビーズ３２の表面にコーティングされるのに、プライマーが付着して固定することができる材質で備わる。前記論文に開示されたように、コーティング部は５−ヒドロキシドーパミン塩酸、ノルエピネフリン、エピネフリン、パイロガルロルアミン、ＤＯＰＡ（３，４−Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）、カテキン、タンニン類、パイロガルロル、パイロカテコール、ヘパリン−カテコール、キトサン−カテコール、ポリエチレングリコール−カテコール、ポリエチレンイミン−カテコール、ポリメチルメタクリレート−カテコール、ヒアルロン酸−カテコール、ポリリシン−カテコール（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ−ｃａｔｅｃｈｏｌ）、およびポリリシン（ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ）からなる群から選択された一つ以上を含むことを例にする。
【００４５】
プライマーは、コーティング部に固定され、テンプレートはプライマーと相補的に結合する。ここで、テンプレートは、標的遺伝子と相補的に結合する第１の結合部位と、プライマーと相補的に結合する第２の結合部位と、ダンベル形状を形成するためのテンプレート内の相補的な第３の結合部位とを含む。そして、第１の結合部位は、テンプレートの両端に分離して形成され、第２の結合部位は、分離して形成された第３の結合部位の間に形成される。
【００４６】
ここで、プライマーはチオール（ｔｈｉｏｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、カルボキシル（ｃａｒｂｏｘｙｌ）、イソチオシアネート（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）、ＮＨＳエステル、アルデヒド（ａｌｄｅｈｙｄｅ）、エポキシド（ｅｐｏｘｉｄｅ）、カルボナート（Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＨＯＢｔエステル、グルタルアルデヒド（Ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅ）、カルバメート（ｃａｒｂａｍａｔｅ）、イミダゾールカルバメート（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ  ｃａｒｂａｍａｔｅ）、マレイミド（ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）、アジリジン（ａｚｉｒｉｄｉｎｅ）、スルホン（ｓｕｌｆｏｎｅ）、ビニールスルホン（ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）、ヒドラジン（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ）、フェニルアジド（ｐｈｅｎｙｌ  ａｚｉｄｅ）、ベンゾフェノン（ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、およびジエン（Ｄｉｅｎｅ）基からなる群から選択された一つ以上に末端が変形されたことを例にする。
【００４７】
ここで、前記のような構成により、本発明に係るプローブリンカー３３に標的遺伝子が結合されて増幅され、増幅される標的遺伝子が凝って、大きいサイズのハイドロゲルを形成することになるのに、これについての詳細な説明は、前記論文に開示されていて、本発明では具体的な説明は省略する。
【００４８】
このように、それぞれの微小ビーズ３２の表面に形成されたプローブリンカー３３と標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅により形成されるハイドロゲルが微小ビーズ３２との間の空隙を詰めたり、または空隙のサイズが減少されるのに、これは、毛細管現象による試料溶液５が上昇することを妨げたり、またはその速度を減少させるなどが抵抗にて作用するようになり、これにより標的遺伝子の検出が可能になる。
【００４９】
前記のような構成に応じて、本発明に係る微小流動装置１を用いて、標的遺伝子を検出する方法を、図２を参照して説明する。
【００５０】
まず、図４の（ａ）に示すように、試料容器３に試料溶液５を注入する。ここで、試料容器３に注入される試料溶液５の初期容量ＷＬ１は、毛細管現象により試料溶液５が流動管１０を通して微小ビーズパッキング部３０まで到達（ＣＬ１）することができる量に設定することができる。
【００５１】
このとき、微小ビーズパッキング部３０を通過する試料溶液５の内部の標的遺伝子は、微小ビーズパッキング部３０のプローブリンカー３３と相補的結合を介して増幅され、ハイドロゲルの形態を持つようになり、これにより、微小ビーズ３２との間の空隙を詰めたり、空隙のサイズを減少させる。
【００５２】
ここで、それぞれの微小ビーズパッキング部３０のプローブリンカー３３は、互いに相異なるターゲット遺伝子を検出するように備わる場合には、試料溶液５に該標的遺伝子が存在する微小ビーズパッキング部３０の空隙だけが詰まったり、サイズが減少する。
【００５３】
次に、図２に示すように、試料容器３に試料溶液５をさらに投入すると（ＷＬ２を参照）、毛細管現象により試料溶液５が流動管１０に沿って上部へ流動するのに、標的遺伝子の増幅によって空隙が微小ビーズパッキング部３０の反対側には試料溶液５が流動することができない、該標的遺伝子の存在を確認することができる。
【００５４】
図２の（ｂ）を参照して説明すると、左側から二つの流動管１０では、試料溶液５が微小ビーズパッキング部３０を通過して上昇（ＣＬ２ａ）したことを確認することができ、該微小ビーズパッキング部３０のプローブリンカー３３と結合する標的遺伝子は、試料溶液５に存在していないことを確認することができる。
【００５５】
一方、右側の二つの流動管１０では、微小ビーズパッキング部３０が詰まって試料溶液５が微小ビーズパッキング部３０を通過していないことを確認することができ、該微小ビーズパッキング部３０のプローブリンカー３３と結合する標的遺伝子が試料溶液５に存在していることを確認することができる。そして、中央の流動管１０の場合には、空隙が完全に詰らなかったり、相対的に詰まる時間が長くかかって試料溶液５内に、該標的遺伝子の量が相対的に少ないことを確認することができる。
【００５６】
前記実施形態では、試料溶液がさらに詰まるかどうかを確認することを例にしたが、流動管１０を試料溶液に浸した後、一定の時間の間、例えば、標的遺伝子が十分に増幅することができる時間が経過した後、流動管１０を試料溶液内に、より深く浸すと、試料溶液５が流動管１０に沿って上部へ流動し、標的遺伝子の増幅によって空隙が微小ビーズパッキング部３０の反対側には、試料溶液５が流動することができない、該標的遺伝子の存在を確認することができる。
【００５７】
このとき、試料溶液が流動管１０の上部へ移動したかどうかを視覚的により容易に確認できるように試料溶液の色を調整することができ、流動管１０内の微小ビーズパッキング部３０の上部側に試料溶液が濡れて色が確認できる紙を配置させることができる。これにより、試料溶液によって濡れ、色が変わった紙が内蔵された流動管１０には、標的遺伝子が存在しないことを確認することができる。
【００５８】
以下、図３及び図４を参照して、本発明の他の実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置１００について詳細に説明する。
【００５９】
図３及び図４を参照して説明すると、本発明の一実施形態に係る標的遺伝子の検出のための微小流動装置１００（以下、「微小流動装置１００」という）は、サンプルチャンバー１１０、マイクロチャネル１３０及び微小ビーズパッキング部１４０を含む。また、本発明の一実施形態に係る微小流動装置１００は負圧チャンバー１２０を含むことができる。
【００６０】
サンプルチャンバー１１０は、微小流動装置１００の一側に形成されて試料溶液が貯留される。マイクロチャネル１３０は、サンプルチャンバー１１０と連通するのに、サンプルチャンバー１１０に収容されている試料溶液はマイクロチャネル１３０に沿って流動する。
【００６１】
微小ビーズパッキング部１４０は、マイクロチャネル１３０の試料溶液の流動経路上に配置される。ここで、微小ビーズパッキング部は微小流動装置１００とは別に製作されて、微小流動装置１００の製作時にマイクロチャネル１３０内に配置されることができる。一例として、微小流動装置１００を製作するために、透明な材質のベース基板と、サンプルチャンバー１１０及びマイクロチャネル１３０と、油圧チャンバーが形成された上部基板を上下方向に付着する時に、上部基板のマイクロチャネル１３０内に微小ビーズパッキング部１４０を挿入した状態でベース基板と上部基板を付着して、微小流動装置１００を製作することができる。
【００６２】
一方、本発明の実施形態に係る微小ビーズパッキング部１４０は、図４に示すように、パッキング導管１４５、複数の微小ビーズ１４１及びプローブリンカー１４３を含むことができる。ここで、微小ビーズパッキング部１４０の構成は、図１に示された実施形態の構成に対応するところ、その詳細な説明は省略する。ここで、本発明に係る微小ビーズパッキング部１４０は、図４に示すように、パッキング導管１４５の両側にそれぞれ設置されて微小ビーズ１４１の損失を防止するメッシュ１４２を含むことができ、メッシュ１４２の内径サイズは微小ビーズ１４１が流出することを遮断することができ、試料溶液の流動が妨げられないサイズで設定されることが望ましい。
【００６３】
ここで、それぞれの微小ビーズ１４１の表面に形成されたプローブリンカー１４３と標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅によって形成されるハイドロゲルが微小ビーズ１４１との間の空隙１４４を詰めたり、または空隙１４４のサイズが減少されるのに、これは試料溶液がマイクロチャネル１３０を通して流動して到達する最終到達距離、最終到達距離までの到達時間、試料の流動速度の変化を引き起こす。そして、最終到達距離、到達時間及び流動速度のうち少なくとも一つを用いると、標的遺伝子の検出が可能になる。
【００６４】
再び，図３を参照して説明すると、負圧チャンバー１２０は、マイクロチャネル１３０と連通するように、サンプルチャンバー１１０の反対側に形成される。また、マイクロチャネル１３０を通して試料溶液が流動するように、外部からの負圧が負圧チャンバー１２０を通して印加される。
【００６５】
ここで、プローブリンカー１４３と標的遺伝子との間の相補的結合を介した増幅によって空隙１４４が詰まったり、空隙１４４のサイズが減少すると、負圧チャンバー１２０を介して一定に印加された圧力が変わるのに、これにより、標的遺伝子の存否を確認することができる。
【００６６】
前記のような構成に応じて、多数の微小ビーズ１４１が、微小ビーズパッキング部１４０を構成し、微小ビーズ１４１にプローブリンカー１４３を形成して標的遺伝子と結合して増幅するように備わり、増幅の過程で形成されるハイドロゲルが空隙１４４を詰めたり、または空隙１４４のサイズを減らす現象によって引き起こされる最終到達距離、到達時間、流動速度および／または圧力の変化を検出して、標的遺伝子の存否を確認可能になる。
【００６７】
また、前記の論文のようにマイクロチャネル１３０全体が詰まることよりも微小ビーズ１４１によって形成された空隙１４４が詰まることで検査が可能で、検査時間を大幅に減らすことができ、これに加えて、それぞれの微小ビーズ１４１の表面にプローブリンカー１４３を形成して、前記の論文のように底面のみ反応領域を形成する方法に比べて、反応面積を広げ、検査時間を大幅に減少させることができる。
【００６８】
また、単純に詰まり現象によって目標遺伝子の存否を検出するだけでなく、最終到達距離、到達時間、流動速度又は圧力の変化等を用いて、標的遺伝子の定量的な評価が可能になる。一例として、標的遺伝子の量が多い場合には反応確率が高くなってより早く空隙１４４が詰まって最終到達距離が短くなるのに、これを統計的な方法を介して定量化することにより、標的遺伝子の定量的な評価が可能になる。
【００６９】
図５は、本発明の他の実施形態に係る微小流動装置１００ａの構成を示す図である。図５に示すように、本発明の他の実施形態に係る微小流動装置１００ａは、複数のサンプルチャンバー１１０、複数のマイクロチャネル１３０及び複数の微小ビーズパッキング部１４０を含む。ここで、一つずつのサンプルチャンバー１１０とマイクロチャンネル１３０が相互に接続されて、試料溶液の流動経路を形成し、複数の流動経路が並列に形成される。図５は、二つのサンプルチャンバー１１０及びマイクロチャネル１３０が並列に二つの流動経路を形成することを例にしている。そして、微小ビーズパッキング部１４０はそれぞれのマイクロチャネル１３０内に配置される。
【００７０】
ここで、微小ビーズパッキング部１４０のいずれかに収容される微小ビーズ１４１には、プローブリンカー１４３が備わらないように構成する。図５に示した例を参照して説明すると、一つの微小ビーズパッキング部１４０の微小ビーズ１４１には、前述したように、プローブリンカー１４３が形成され、他の一つの微小ビーズパッキング部１４０の微小ビーズ１４１には、プローブリンカー１４３を形成していない。
【００７１】
そして、同じ試料溶液をそれぞれのサンプルチャンバー１１０に収容させた状態で、試料溶液を流動させると、プローブリンカー１４３が形成された微小ビーズパッキング部１４０には、上述したような標的遺伝子の結合及び増幅によって微小ビーズパッキング部１４０が詰まったり、空隙１４４のサイズが小さくなり、試料溶液の流動が制限を受ける。一方、プローブリンカー１４３が形成されていない微小ビーズパッキング部１４０を通過する試料溶液は、流動の制限を受けずに流動する。
【００７２】
また、プローブリンカー１４３が形成された微小ビーズパッキング部１４０を通過した試料溶液が微小ビーズパッキング部１４０の詰まりによって停止するまでの最終移動距離と、到達時間などをプローブリンカー１４３が形成されていない微小ビーズパッキング部１４０との比較を介して標的遺伝子の初期濃度を定量化することができる。
【００７３】
ここで、図５に示された実施形態では、それぞれの流動経路にそれぞれの負圧チャンバー１２０が形成されることを例にしている。加えて、それぞれのマイクロチャネル１３０の末端が一つの負圧チャンバー１２０と接続され、一つの負圧チャンバー１２０を通して試料溶液の流動のための負圧が提供されるように備わることができる。
【００７４】
また、図５に示された実施形態では、それぞれの微小ビーズパッキング部１４０の微小ビーズ１４１には、互いに相異なる標的遺伝子との結合のための互いに相異なるプローブリンカー１４３が形成されることができる。すなわち、それぞれのプローブリンカー１４３が、互いに相異なる標的遺伝子と結合及び増幅することにより、一つの微小流動装置１００で多数の標的遺伝子を同時に検査することができる。
【００７５】
図６は、本発明の他の実施形態に係る微小流動装置１００ｂの構成を示す図である。図６に示された実施形態は、図５に示された実施形態の変形形態としてそれぞれのサンプルチャンバー１１０に攪拌機１５１が設けられることを例にしている。
【００７６】
ここで、攪拌機１５１は、微小流動装置１００の外部に設置されたマグネット１５２の回転により回転するように備わることができ、これにより、サンプルチャンバー１１０に収容された試料溶液が撹拌されて、試料溶液内部の標的遺伝子が広く分布されることにより、微小ビーズパッキング部１４０での結合及び増幅がより円滑に行われるように備わることができる。
【００７７】
図７は、本発明の他の実施形態に係る微小流動装置１００ｃの構成を示す図である。図７を参照して説明すると、本発明の他の実施形態に係る微小流動装置１００ｃのマイクロチャネル１３０は、サンプルチャンバー１１０と接続される第１の流動チャネル１３１と、第１の流動チャンネル１３１から分岐された複数の第２の流動チャネル１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅを含むことができる。そして、微小ビーズパッキング部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅはそれぞれの第２の流動チャネル１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅに配置される。
【００７８】
このとき、それぞれの微小ビーズパッキング部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅに収容される微小ビーズ１４１は、互いに相異なる直径を有するように備わることができる。そして、それぞれの微小ビーズ１４１に形成されるプローブリンカー１４３は、同一の標的遺伝子と結合可能な形態で備わることができる。
【００７９】
これにより、微小ビーズ１４１の直径が小さい微小ビーズパッキング部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅは、試料溶液内の標的遺伝子の濃度が低くても詰まりが発生することができ、試料溶液内の標的遺伝子の濃度に応じて詰まりが発生する微小ビーズパッキング部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅが微小ビーズ１４１の直径順に発生することになり、最終的に詰まりが発生する微小ビーズ１４１の直径に応じて、試料溶液内の標的遺伝子の定量的な評価が可能になる。
【００８０】
ここで、図７に示された実施形態では、複数の第２の流動チャネル１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅがそれぞれ個別に負圧チャンバー１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅと接続されていることを例にしているが、第２の流動チャネル１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅの末端が再び併合されて、一つの負圧チャンバーと接続されるように備わることができる。
【００８１】
たとえとして本発明のいくつかの実施形態を示して説明したが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から逸脱せず、本実施形態を変形することを知ることができるだろう。発明の範囲は、添付された請求項とその均等物によって定められるものである。
【００８２】
本発明は、遺伝子の検出を介した様々な病原菌を検出するのに適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１，１００，１００ａ、１００ｂ、１００ｃ：微小流動装置
１０：流動管
１１０：サンプルチャンバー
１２０，１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ：負圧チャンバー
１３０：マイクロチャネル
１３１：第１の流動チャネル
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ：第２の流動チャネル
３０，１４０，１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ：微小ビーズパッキング部
３２，１４１：微小ビーズ
１４２：メッシュ
３３，１４３：プローブリンカー
１４４：空隙
３１，１４５：パッキング導管
１５１：撹拌機
１５２：マグネット
【図１】
2019513351.tif 000003
【図２】
2019513351.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019513351.tif 000008
【図７】
2019513351.tif 000009
【国際調査報告】
2019513351.tif 000010
2019513351.tif 000011
2019513351.tif 000012
2019513351.tif 000013