(57)【要約】核酸捕捉用チップ内の固相に対して核酸を含む溶液が安定して接触することができ、当該溶液中に含まれる核酸を収率よく回収できる核酸回収装置、及び核酸回収方法等を提供する。核酸を捕捉できる固相を有する咳酸捕捉用チップ内に、核酸を含む溶液を吸引し、吸引した溶液を吐出することによって、試料中に含まれる核酸を当該固相に捕捉する咳酸回収方法であって、上記吸引の前の溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と上記吐出後の溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ）を高める様に吐出速度と吸引速度を制御する。
2003031619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に、核酸を含む溶液を吸引し、吸引した核酸を上記固相に捕捉し、捕捉した核酸を固相から分離し、該容器から核酸を吐出することにより、前記溶液に含まれる核酸を回収する核酸回収装置であって、核酸回収率（前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））が１０％以上になるように吸引速度と吐出速度を制御する制御機構を備えた核酸回収装置。
【請求項２】
請求の範囲１記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ）が５０％以上になるように吸引速度と吐出速度を制御する核酸回収装置。
【請求項３】
請求の範囲１記載の核酸回収装置であって、
吸引速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収装置。
【請求項４】
請求の範囲３記載の核酸回収装置であって、
吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収装置。
【請求項５】
請求の範囲１記載の核酸回収装置であって、
吐出速度が１０００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収装置。
【請求項６】
請求の範囲５記載の核酸回収装置であって、
吐出速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収装置。
【請求項７】
請求の範囲１記載の核酸回収装置であって、
吸引速度が５００μＬ／ｓ以上であり、吐出速度が吸引速度より大きい核酸回収装置。
【請求項８】
請求の範囲１記載の核酸回収装置であって、
吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さく（ただし、０を除く）、
吐出速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収装置。
【請求項９】
以下の構成を含む核酸回収装置。
（１）核酸を含む溶液を保持する容器
（２）回収した核酸を保持する容器
（３）前記溶液を収容する空間と、核酸を捕捉する固相と、前記溶液を吸引し、及び排出するための液体吸排用開口部と、前記空間の内圧を変化させるための圧力調整用開口部とを有する核酸捕捉用容器
（４）核酸回収率（前記溶液中の核酸濃度（Ｎｓ）と回収した核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））が１０％以上となるように前記空間の内圧を制御する制御機構
【請求項１０】
請求の範囲９記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、核酸回収率（前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））が５０％以上となるように前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１１】
請求の範囲９記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、前記核酸捕捉用容器の吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さくなるように（ただし、０を除く）前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１２】
請求の範囲１１記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、前記核酸捕捉用容器の吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さくなるように（ただし、０を除く）前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１３】
請求の範囲９記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、前記核酸捕捉用容器の吐出速度が１０００μＬ／ｓより小さくなるように（ただし、０を除く）前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１４】
請求の範囲１３記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、前記核酸捕捉用容器の吐出速度が５００μＬ／ｓより小さくなるように（ただし、０を除く）前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１５】
請求の範囲１０記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、吸引速度が５００μＬ／ｓ以上の場合に、吐出速度が吸引速度より大きくなるように前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１６】
請求の範囲１０記載の核酸回収装置であって、
前記制御機構により、吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さく（ただし、０を除く）、吐出速度が５００μＬ／ｓより小さく（ただし、０を除く）なるように前記空間の内圧を制御する核酸回収装置。
【請求項１７】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に核酸を含む溶液を吸引し、該溶液を吐出して前記固相に核酸を捕捉し、前記固相に捕捉された核酸を分離できる溶液を前記核酸捕捉容器に吸引して捕捉した核酸を前記固相から分離し、前記溶液に含まれる核酸を回収する核酸回収方法であって、
前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ）が１０％以上になるように吸引速度と吐出速度を制御する工程を有する方法。
【請求項１８】
請求の範囲１７記載の核酸回収方法であって、
前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ）が５０％以上になるように吸引速度と吐出速度を制御する工程を有するる核酸回収方法。
【請求項１９】
請求の範囲１７記載の核酸回収方法であって、
前記吸引速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収方法。
【請求項２０】
請求の範囲１９記載の核酸回収方法であって、
前記吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収方法。
【請求項２１】
請求の範囲１７記載の核酸回収方法であって、
前記吐出速度が１０００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収方法。
【請求項２２】
請求の範囲２１記載の核酸回収方法であって、
前記吐出速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）核酸回収方法。
【請求項２３】
請求の範囲１７記載の核酸回収方法であって、
前記吸引速度が５００μＬ／ｓより大きく、吐出速度が吸引速度より大きい核酸回収方法。
【請求項２４】
請求の範囲１７記載の核酸回収方法であって、
吸引速度が３５０μＬ／ｓより小さく（ただし、０は除く）、
吐出速度が５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０は除く）核酸回収方法。
【請求項２５】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に核酸を含む溶液を吸引し、該溶液を吐出して前記固相に核酸を捕捉し、捕捉した核酸を前記固相から分離して、前記溶液に含まれる核酸を回収する核酸回収方法であって、
核酸を含む溶液の核酸濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内にあるときに核酸回収率（前記溶液の核酸濃度（Ｎｓ）と回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））がほぼ一定値となる吸引速度又は／及び吐出速度により、核酸を含む溶液を吸引し、又は／及び吸引した溶液を吐出する核酸回収方法。
【請求項２６】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に核酸を含む溶液を吸引し、該溶液を吐出して前記固相に核酸を捕捉し、捕捉した核酸を前記固相から分離して、前記溶液に含まれる核酸を回収する核酸回収装置であって、
核酸回収率（核酸を含む前記溶液の核酸濃度（Ｎｓ）と回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））と、吸引速度又は／及び吐出速度との関係についての情報に基づいて、回収された核酸濃度と吸引速度又は／及び吐出速度核酸を含む前記溶液の核酸濃度を算出する演算機構を備えた核酸回収装置。
【請求項２７】
以下の工程を含む核酸回収方法。
（１）核酸を含む試料から当該核酸を遊離させ、遊離した核酸を含む溶液を調製する遊離工程
（２）遊離した核酸を含む溶液に、核酸捕捉用容器内に配設された固相と当該核酸との結合を促進する物質を添加し、当該核酸捕捉用容器内に溶液を吸引し、１０００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）吐出速度で吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する捕捉工程
（３）上記固相に捕捉された核酸以外の成分を除去することができる溶液を上記核酸捕捉用容器内に吸引し、続いて吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する洗浄工程
（４）上記固相に捕捉された核酸を当該固相から溶離することができる物質を含む溶液を上記核酸捕捉用容器内に吸引、続いて吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する溶離工程
【請求項２８】
請求の範囲２７記載の核酸回収方法であって、
上記捕捉工程では、５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）吸引速度で当該核酸捕捉用容器内に溶液を吸引する核酸回収方法。
【請求項２９】
請求の範囲２７記載の核酸回収方法であって、
上記捕捉工程では、３５０μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）吸引速度で当該核酸捕捉用容器内に溶液を吸引する核酸回収方法。
【請求項３０】
請求の範囲２７記載の核酸回収方法であって、
上記捕捉工程では、５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０は除く）吐出速度で吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する核酸回収方法。
【請求項３１】
請求の範囲２７記載の核酸回収方法であって、
上記捕捉工程では、前記吸引速度が５００μＬ／ｓより大きく、前記吐出速度が前記吸引速度より大きい核酸回収方法。
【請求項３２】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器を備え、以下の工程を行うための構成を有する核酸回収装置。
（１）核酸を含む試料から当該核酸を遊離させる遊離工程
（２）遊離した核酸を含む溶液に、核酸捕捉用容器内に配設された固相と当該核酸との結合を促進する物質を添加し、５００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）吸引速度で当該核酸捕捉用チップ内に溶液を吸引し、１０００μＬ／ｓより小さい（ただし、０を除く）吐出速度で吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する捕捉工程
（３）前記固相に捕捉された核酸以外の成分を除去することができる溶液を前記核酸捕捉用容器内に吸引し、吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する洗浄工程
（４）前記固相に捕捉された核酸を当該固相から溶離することができる物質を含む溶液を前記核酸捕捉用容器内に吸引し、吸引した溶液を当該核酸捕捉用容器から吐出する溶離工程
【請求項３３】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に核酸を含む溶液を吸引し、該溶液を吐出して前記固相に核酸を捕捉し、前記固相に捕捉された核酸を分離できる溶液を前記核酸捕捉容器に吸引して捕捉した核酸を前記固相から分離し、前記溶液に含まれる核酸含有溶液を生産する核酸含有溶液生産方法であって、
核酸生産率（前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、生産された核酸含有溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））が１０％以上になるように吸引速度と吐出速度を制御する核酸含有溶液生産方法。
【請求項３４】
核酸を捕捉できる固相を有する核酸捕捉用容器に核酸を含む溶液を吸引し、該溶液を吐出して前記固相に核酸を捕捉し、前記固相に捕捉された核酸を分離できる溶液を前記核酸捕捉容器に吸引して前記溶液に含まれる核酸を含有する核酸含有溶液を生産し、該核酸含有溶液の核酸濃度から前記溶液の核酸濃度を調べる核酸濃度測定方法であって、
核酸回収率（前記溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｓ）と、前記核酸含有溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））と、吸引速度、及び／又は吐出速度との関係に関する情報に基づいて、前記核酸含有溶液に含まれる核酸濃度（Ｎｒ）と吸引速度又は／及び吐出速度から前記溶液の核酸濃度を算出する核酸濃度測定方法。
【請求項３５】
以下の構成を含む核酸回収装置。
（１）核酸を含む溶液を保持する容器
（２）回収した核酸を保持する容器
（３）前記溶液を収容する空間と、核酸を捕捉する固相と、前記溶液を吸引し、及び排出するための液体吸排用開口部と、前記空間の内圧を変化させるための圧力調整用開口部とを有する核酸捕捉用容器
（４）前記核酸捕捉容器の吸引速度又は／及び吐出速度が、核酸を含む溶液の核酸濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内にあるときに核酸回収率（前記溶液の核酸濃度（Ｎｓ）と回収された核酸濃度（Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ））がほぼ一定値となる吸引速度又は／及び吐出速度となるように、核酸捕捉用容器の内圧を制御する制御機構
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、主に、溶液中に含まれる核酸を固相で捕捉して当該溶液から核酸を回収する核酸回収装置、及び核酸回収方法，核酸含有溶液の生産方法、並びに核酸含有溶液の核酸濃度の測定方法に関する。
背景技術
分子生物学の進歩によって、遺伝子に関する数々の技術が開発され、また、それらの技術により多くの疾患性の遺伝子が分離され、同定された。その結果、医療の分野でも、診断、或いは、検査法において分子生物学的な手法が取り入れられ、従来極めて困難であった診断が可能となり、検査日数の大幅短縮が達成されつつある。
このような進歩は、核酸増幅法、特に、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ法と称される、ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）の実用化によるところが大きい。ＰＣＲ法は、混合液中の核酸を配列特異的に増幅することが可能なため、例えば、血清中に極微量しか存在しないウイルスの存在を、そのウイルスに由来する核酸を増幅し検出することにより、間接的に証明できる。しかし、このＰＣＲ法を臨床の場で日常検査に使用した際に、いくつかの問題点が存在する。その中でも特に、生体試料から核酸を抽出する前処理においては、前処理後のＰＣＲ法における精度を維持するため精製工程で精製度の高い核酸を抽出することが重要であることが指摘されている（大島ほか，ＪＪＣＬＡ，２２（２），１４５−１５０（１９９７））。すなわち、前処理によって生体試料から核酸を抽出する際には、不純物を極力排除して純粋なかたちで核酸を分離するように精製工程を行う必要がある。以下に示すように、核酸の精製に関しては、いくつかの手法が提案されている。
特開平１１−２６６８６４号公報には、シリカ含有の固相を内蔵した核酸捕捉用チップを用いて核酸抽出を自動化する方法が開示されている。この手法では、先ず、ノズルチップを液体吸排用可動ノズルに装着し、上記固相に対する核酸の結合を促進する結合促進剤をボトルより吸引し、次いで核酸含有試料を検体容器から吸引し、それらの混合液を反応容器内に吐出する。次に、ノズルチップを廃棄し、液体吸排用可動ノズルに新たに核酸捕捉用チップを装着する。前記反応容器内から核酸捕捉用チップ内に混合液を吸入する。続いて、吸入した混合液中の核酸を核酸捕捉用チップ内の固相に結合させた後、上記核酸捕捉用チップ内の液体を排出する。続いて、洗浄用容器内の洗浄液を核酸捕捉用チップ内に吸入し、その後、排出することによって、核酸を結合した状態の上記固相及び上記核酸捕捉用チップ内を洗浄する。最後に、上記核酸捕捉用チップ内に溶離液を吸入し、上記固相から離脱された核酸を含む溶離液を精製品用容器に吐出する。これによって、核酸含有試料から核酸を精製することができる。
しかしながら、特開平１１−２６６８６４号公報には、固相を内蔵した核酸捕捉用チップを液体吸排用可動ノズルに着脱可能に接続する事により、混合液の流れを双方向とする事で、混合液と固相との接触効率を向上し、かつ、容易に自動化が可能な方法である。
また、特表２０００−５１５０６６号公報には、多孔質のポリマーマトリックス中に複数の吸着性粒子を含んでなる三次元構造物を含むハウジングを用いる方法が開示され、シリカ充填膜マトリクスを含むハウジングに関する説明がある。この方法では、当該ハウジングをピペットの先端に取り付け、ＧｕＨＣｌ、或いは、ＮａＩで平衡化した後、ＤＮＡ／ＧｕＨＣｌ溶液（或いはＮａＩ溶液）を吸引し、ハウジングに内蔵されたシリカ充填膜マトリクスにＤＮＡを結合させ、洗浄，溶離を行っている。
さらにまた、特開２００１−７４７５６号公報には、シリカ含有の固相を内蔵した核酸捕捉用チップを用いて核酸抽出を自動化する方法において、当該チップ内の圧力を測定して固相の劣化を正確に判定する方法が開示されている。
さらにまた、米国特許番号ＵＳ６，１７５，４０９号には、高速液体クロマトグラフィ等において、移動相に複数の高分子サンプルをアプライして解析する方法が開示されている。特に、米国特許番号ＵＳ６，１７５，４０９号には、複数の高分子サンプルを含む溶液を移動相に対して一方向に所定の速度で流すことが記載されている。しかしながら、米国特許番号ＵＳ６，１７５，４０９号は、上記溶液を移動相に対して一方向に流す高速液体クロマトグラフィ等に関するものであり、核酸捕捉用チップを備える装置に関するものではない。
本発明は、核酸捕捉用容器内の固相により、溶液に含まれる核酸を収率よく回収する核酸回収装置及び核酸回収方法，核酸回収装置の調整方法，核酸生産装置及び核酸生産方法、若しくは核酸濃度調査方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、主に、核酸を捕捉できる固相を備えた核酸捕捉用容器（例えば、チップ（ｔｉｐ））に、核酸を含む溶液から核酸を含む成分を吸引及び吐出して、上記固相に核酸を捕捉し、固相に捕捉された核酸を分離して核酸を回収する核酸回収装置及び核酸回収方法に係り、吸引の際の吸引速度、及び吐出の際の吐出速度あるいは上記容器内の内圧を調整することにより、核酸の回収率を向上することを特徴とする。すなわち、固相と溶液との接触状態を制御することにより、当該試料中に含まれる核酸を収率よく回収できる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る核酸回収装置及び核酸回収方法、核酸回収装置の調整方法、核酸生産装置及び核酸生産方法、若しくは核酸濃度調査方法をさらに詳細に説明する。以下の説明においては、第１図に示すような核酸捕捉用容器である、例えばチップ３１内部の固相４４で核酸を捕捉し、洗浄液を用いて当該核酸捕捉用チップ３１内部を洗浄し、当該核酸捕捉用チップ３１から核酸を抽出する核酸精製装置を例示する。但し、本発明は、これらの形態にその技術的範囲を限定するものではない。
核酸精製装置１００は、第２図及び第３図に示すように、第２図中矢印Ｘで示す方向に移動可能な２本のアーム１６，３３と、検体ラック１２やチップラック３０等を配設した作業面５とを備える。アーム１６，３３は、作業面５の面内方向に対して水平（第２図中矢印Ｘで示す方向）に移動自在に駆動できるように、図示しない駆動制御手段を備えている。ノズルホルダー１７，３４は、アーム１６，３３の長手方向に沿って移動自在に駆動できるとともに、作業台５に対して接離自在に駆動できるように、図示しない駆動制御手段とそれぞれ接続されている。
アーム１６には、第４図に示すように、分注ノズル３６を保持するノズルホルダー１７が配設されている。分注ノズル３６の先端部には、分注用チップ１５を取り付けることができる。分注ノズル３６は、可撓性を有する配管４２を介してシリンジポンプ１０に接続されている。なお、シリンジポンプ１０は、図示しない純水供給装置と接続されている。シリンジポンプ１０及び配管４２の内部は、この純水供給装置から供給された純水で満たされている。
アーム３３には、第５図に示すように、液体吸排用可動ノズル３９を保持ずるノズルホルダー３４が配設されている。液体吸排用可動ノズル３９の先端部には、核酸捕捉用チップ３１を取り付けることができる。液体吸排用可動ノズル３９は、可撓性を有する配管３５を介してシリンジポンプ３２に接続されている。なお、シリンジポンプ３２は、図示しない純水供給装置と接続されている。シリンジポンプ３２及び配管３５の内部は、この純水供給装置から供給された純水で満たされている。
シリンジポンプ３２は、液体吸排用可動ノズル３９に負荷する圧力を制御するための制御手段、例えば第７図に示すステッピングモータ７３，制御機構部６５，ＰＣ６０，キーボード６１、及びＣＲＴ６２を含む制御手段により、液体吸排用可動ノズル３９に対して所望の圧力を負荷することができる。したがって、シリンジポンプ３２が所定の圧力を液体吸排用可動ノズル３９に対して負荷することによって、液体吸排用可動ノズル３９に取り付けられた核酸捕捉用チップ３１は当該圧力に応じて所定の速度で混合液等を吸引及び吐出することができる。
また、アーム１６及びアーム３３は、それぞれ作業面５の面内方向に対して水平に移動する際に互いに交差可能なように、互いに異なる高さ位置に取り付けられている。
作業面５には、複数の検体容器１３を保持する検体ラック１２と、複数の処理容器２４を保持する容器ラック２３と、複数の精製品用容器２６を保持する容器保存ラック２５と、複数の分注用チップ１５を保持するチップラック１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数の核酸捕捉用チップ３１を保持するチップラック３０とが所定の位置に配設されている。また、作業面５には、所定の試薬を収容した第一試薬ボトル２１，第二試薬ボトル２２，第三試薬ボトル１９，第四試薬ボトル１０２及び第五試薬ボトル２０が所定の位置に配設されている。なお、第一試薬ボトル２１は後述する第一工程で使用され、第二試薬ボトル２２は後述する第二ａ及び第二ｂ工程で使用され、第三試薬ボトル１９は後述する第三工程で使用され、第四試薬ボトル１０２は後述する第四工程で使用され、第五試薬ボトル２０は後述する第五工程で使用されるものである。さらに、作業台５には、プライミングの際に分注ノズル３６から放出される純水を受け入れるとともに分注ノズル３６のホームポジションとなる液受け部１１と、プライミングの際に液体吸排用可動ノズル３９から放出される純水を受け入れるとともに液体吸排用可動ノズル３９のホームポジションとなる液受け部２８と、核酸捕捉用チップ３１内に充填した不要な混合液を排出するための廃液口２９とが穿設されている。さらにまた、作業台５には、分注用チップ１５及び核酸捕捉用チップ３１を取り外すことができるチップ外し器２７が配設されている。なお、チップ外し器２７の下方には、チップ廃棄口５０が形成されている。
検体ラック１２は、限定されないが、例えば、８行６列で４８本の検体容器１３を保持することができる。検体容器１３には、核酸含有試料が収容されている。核酸含有試料としては、全血，血清，喀痰，尿等の生体試料や培養細胞，培養細菌等の生物学的な試料、あるいは、電気泳動後のゲルに保持された状態の核酸，ＤＮＡ増幅酵素等の反応産物や粗精製状態の核酸を含む物質等を対象とすることができる。なお、ここでの核酸とは、２本鎖，１本鎖、あるいは部分的に２本鎖もしくは１本鎖構造を有するデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）及びリボ核酸（ＲＮＡ）を含む意味である。
容器ラック２３は、保持している処理容器２４を所望の温度に調節するための温度調節機能を有している。この温度調節機能によって、容器ラック２３に保持された処理容器２４及び処理容器２４に収容された混合液を所望の温度に維持することができる。
容器保存ラック２５は、限定されないが、例えば、８行６列で４８本の精製品用容器２６を保持することができる。精製品用容器２６は、核酸含有試料から核酸成分を精製処理して得られた精製溶液を収容するものである。
チップラック１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、第４図に示すように、複数の分注用チップ１５を保持するための複数の開口部を有し、分注用チップ１５の先端部が作業面５に接触しない程度の高さを有する箱形を呈している。すなわち、複数の分注用チップ１５は、チップラック１４ａ，１４ｂ，１４ｃの開口部にそれぞれ挿入された状態で保持されている。分注用チップ１５を分注ノズル３６に装着する際には、分注ノズル３６の先端部に分注用チップ１５を圧入する。
チップラック３０は、第１図に示した核酸捕捉用チップ３１を、例えば、８行６列で保持することができる。第１図は、本発明で利用する核酸捕捉用容器の一例とし、頭部５４から下方に位置する先端４８に向けて徐々に内径が細くなるように形成されている核酸捕捉用チップ３１を例示することが、核酸捕捉用容器は、核酸を捕捉できる固相４４と、核酸を含む混合液を収容する空間と、前記空間に核酸を含む混合液を吸引し、排出するための開口部と、前記空間の内圧を変化するための開口部を有するものであればいかなるものを使用しても良い。
核酸捕捉用チップ３１の頭部５４（圧力調整用開口部）は、分注ノズル３６の先端部に気密に嵌合するか、分注ノズル３６の先端部に圧入可能な程度の内径、例えば５．５ｍｍ程度の内径を有している。また、固相４４を収容する空間部の内径は、例えば３．０ｍｍ程度の内径を有し、先端４８（液体吸排用開口部）の内径は、例えば０．８ｍｍ程度の内径を有している。核酸捕捉用チップ３１は、例えば、ポリプロピレン等の透明又は半透明な合成樹脂を用いて射出成形により形成されている。
核酸捕捉用チップ３１には、円板状の阻止部材４０ａ，４０ｂが例えば３ｍｍ程度の間隔となるように配設されており、これら阻止部材４０ａ，４０ｂにより挟み込まれる空間に固相４４が収容されている。阻止部材４０ａ，４０ｂは、液体及び気体が容易に通過し得る多数の孔を有するが、その孔は固相４４の流出を阻止できる大きさである。すなわち、収容されている固相４４は、阻止部材４０ａ，４０ｂにより挟み込まれる空間から外部に流出することが防止されている。阻止部材４０ａ，４０ｂとしては、例えば、直径約０．１ｍｍの石英粒子を焼結することによって成形した、直径約３．１ｍｍ、高さ約２．０ｍｍの円筒部材を使用することができる。また、阻止部材４０ａ，４０ｂの材質としては、核酸成分等の非特異吸着が少なく親水性を有するポリビニリデンフロライドを用いることもできる。このポリビニリデンフロライド等の親水性を有する材質を用いた場合、タンパク質や核酸等の非特異吸着を少なくできるので、核酸の精製度や収率を高くすることができる。
また、固相４４としては、限定しないが、例えば、石英ウール（東芝ケミカル社製，グレードＢ，６〜１２μｍ，５ｍｇ）やフリントガラス（和光純薬工業製）の粉末等を使用することができる。本例においては、石英ウールを使用することが好ましい。また、フリントガラスは、核酸捕捉効果を有するシリカ含有量が高いため、高収率で核酸を精製することができる。また、固相４４としては、その他にも、ガラス粒子，シリカ粒子，石英濾紙、若しくはそれら破砕物又はケイソウ土等，酸化ケイ素を含有する物質であれば使用することができる。
また、第一試薬ボトル２１には、核酸含有試料から核酸の遊離を促すことできる試薬が収容されている。この試薬としては、例えば２％Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００（ＬＫＢ社製）、５．５ｍｏｌ／Ｌ  グアニジンチオシアン酸塩（和光純薬工業（株）製、生化学用）を含むＭＥＳ（２−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏ−ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ：２−モルホリノエタンスルホン酸、（株）同仁化学研究所製）緩衝液を使用することができる。この試薬としては、低粘度であることが好ましい。核酸としてＲＮＡを回収する場合には、ＲＮＡ分解酵素によるＲＮＡの分解作用を防ぐため、ＲＮａｓｅインヒビターの添加やグアニジンチオシアネートを添加した試薬を使用することが望ましい。
第二試薬ボトル２２には、固相４４への核酸の結合を促進する物質を含む試薬が収容されている。この試薬としては、例えば、一般にカオトピック試薬と呼ばれるものが使用できる。核酸としてＲＮＡを回収する場合には、第一試薬ボトル２１に収容した試薬と同様に、グアニジンチオシアネート等を添加することが望ましく、その最終濃度は３ｍｏｌ／Ｌ以上、また、最終ｐＨが酸性であることが望ましい。
第三試薬ボトル１９には、固相４４に対する核酸の結合を維持しつつ、第二試薬ボトル２２に収容された試薬に含まれる核酸の結合を促進する物質を洗浄できる試薬が収容されている。この試薬としては、例えば、エチルアルコール，イソプロピルアルコール等を７０％以上の濃度で含む溶液を使用することができる。しかしながら、エチルアルコール及びイソプロピルアルコール等は、回収後の核酸をＰＣＲ等に利用する際に悪影響を与える虞があるため、使用する濃度としては、上記洗浄作用を有する範囲で可能な限り低い濃度で使用することが望ましい。この観点からこの試薬としては、２５ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸カリウムを含む５０％エチルアルコールを用いることが好ましい。
第四試薬ボトル１０２には、固相４４に対する核酸の結合を維持しつつ、第三試薬ボトル２２に収容された試薬に含まれるエチルアルコール等を濯ぎ、第三試薬ボトル２２に収容された試薬を次の工程へ持越すことを防ぐ試薬が収容されている。この試薬としては、この観点から、５０ｍｍｏｌ／Ｌの酢酸カリウムを用いることが好ましい。また、この試薬を液温が２０℃以下の状態で使用することが好ましい。
第五試薬ボトル２０には、固相４４から核酸を溶離する作用を有す物質を含む混合液が収容されている。この混合液としては、例えば低塩濃度の水混合液や純水を使用することができる。この混合液としては、例えば１０ｍｍｏｌ／Ｌビシン（ｐＨ８．５）及び０．１ｍｍｏｌ／Ｌ  ＥＤＴＡを含む混合液を使用することが好ましい。
さらに、チップ外し器２７は、第６図に示すように、作業面５から所定の高さ位置に、スリット５５を有する板状部材から構成されている。スリット５５は、分注用チップ１５の頭部５２及び核酸捕捉用チップ３１の頭部５４の外径よりも小さく、且つ分注ノズル３６の外径より大きな幅となるように形成されている。チップ外し器２７を用いて、例えば分注用チップ１５を分注ノズル３６から取り外す際には、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動して、スリット５５が位置する高さよりも頭部５２を低くした状態で分注ノズル３６をスリット５５内に浸入させる。次いで、ノズルホルダー１７を上昇させることによって、頭部５２が板状部材の下面に当接し、ノズルホルダー１７の更なる上昇によりチップ１５が分注ノズル３６から抜け落ちる。なお、核酸捕捉用チップ３１を液体吸排用可動ノズル３９から取り外す際も同様に行う。
一方、核酸精製用装置１００における電気系を、第７図に示す。動作制御部としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０には、操作条件及び検体情報を入力するための操作パネルとしてのキーボード６１，入力情報や警告情報等を表示するための表示装置としてのＣＲＴ６２及び各機構部を制御する機構制御部６５が接続されている。機構制御部６５は、シリンジポンプ１０に吸排動作を行わせるためのピストン駆動用のステッピングモータ７１，シリンジポンプ３２に吸排動作を行わせるためのピストン駆動用のステッピングモータ７２，ノズルホルダー１７を水平移動及び上下動させるためのステッピングモータ７３，ノズルホルダー３４を水平移動及び上下動させるためのステッピングモータ７４，アーム１６を水平移動させるためのＡＣサーボモータ７５及びアーム３３を水平移動させるためのＡＣサーボモータ７６を制御する。機構制御部６５は、ＰＣ６０に入力された所定のプログラムに従って、ステッピングモータ７１等の動作を制御する。プログラムとしては、核酸精製用装置１００の操作者がキーボード６１等を用いて入力することもできるし、予めＰＣ６０に記録された複数のプログラムから選択したものであってもよい。
以上のように構成された核酸精製用装置１００は、以下に説明する、第一工程，第二ａ工程，第二ｂ工程，第三ａ工程，第三ｂ工程，第四工程及び第五工程を経ることによって核酸含有試料から核酸を回収（生産）することができる。なお、以下では、核酸含有試料として、ＷＨＯのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄで値付けを行った２次スタンダードＣ型肝炎血清をＣ型肝炎陰性の血清で１０６ＩＵ／ｍＬ〜１０２ＩＵ／ｍＬとなるように１０倍刻みで濃度調製した混合液を用いた例について説明する。
第一工程は、核酸含有試料から核酸を遊離させる遊離工程である。第一工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６の先端部に分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、検体容器１３に収容された核酸含有試料を分注用チップ１５内に２００μＬ吸引し、処理容器２４へ分注する。次に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、第６図を用いて説明した動作により使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７を用いて取り外す。次に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６の先端部に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、第一試薬ボトル２１から第一試薬を分注用チップ１５内に７００μＬ吸引し、核酸含有試料を分注した処理容器２４へ吐出する。このとき、シリンジポンプ１０を駆動して、分注用チップ１５を用いて、処理容器２４内の混合液を５回吸引・吐出を行って十分に混合する。その後、例えば１０分間放置することが好ましい。当該放置の間に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。
第二ａ工程及び第二ｂ工程は、遊離した核酸を含む混合液を固相４４と接触させ、固相４４に核酸を吸着させる捕捉工程である。第二ａ工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６の先端部に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、第二試薬ボトル２２から第二試薬を分注用チップ１５内に１００μＬ吸引し、核酸含有試料と第一試薬の混合液が入った処理容器２４へ吐出する。このとき、シリンジポンプ１０を駆動して、分注用チップ１５を用いて、処理容器２４内の混合液を５回吸引・吐出を行って十分に混合する。その間、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、液体吸排用可動ノズル３９の先端部に核酸捕捉用チップ３１を取り付けておく。次に、アーム３３及びノズルホルダー３４を、核酸含有試料，第一試薬及び第二試薬からなる混合液を収容した処理容器２４上に移動させた後、シリンジポンプ３２を駆動し、核酸捕捉用チップ３１内に当該混合液の全量を吸引する。
次に、吸引した混合液を、核酸捕捉用チップ３１の上側の阻止部材４０ｂを混合液の上面が越えない位置まで、処理容器２４内に吐出し、その後、処理容器２４内の混合液を、核酸捕捉用チップ３１の下側の阻止部材４０ａを混合液と空気の境界線が越えない位置まで吸引する。すなわち、この吸引と吐出の操作によって固相４４が配された部分に空気が流入せず、常に液体で満たされた状態を維持する。この吸引と吐出の操作を１０回繰り返した後、処理容器２４内の混合液を、核酸捕捉用チップ３１内に全量吸引し、更に、阻止部材４０ａを混合液と空気との境界線が越えない位置まで空気を吸引する。次に、混合液を核酸捕捉用チップ３１内に収容した状態で、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動して、液受け部２９へ核酸捕捉用チップ３１を移動する。次に、シリンジポンプ３２を駆動し、吸引した混合液を保持部材４０ｂを越えない位置まで吐出し、次動作まで待機する。
第二ｂ工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、第二試薬ボトル１９から８００μＬの第二試薬を分注用チップ１５内に吸引し、混合液が収容されていた処理容器２４へ全量を吐出する。次に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。同時に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、核酸捕捉用チップ３１を移動し、第二試薬を収容した処理容器２４上に移動させる。次に、シリンジポンプ３２を駆動し、上記混合液の場合と同様にして吸引と吐出を５回繰り返した後、処理容器２４内の混合液を全量吸引し、更に、阻止部材４０ａを混合液と空気の境界線が越えない位置まで空気を吸引する。次に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、液受け部２９上へ核酸捕捉用チップ３１を移動し、シリンジポンプ３２を駆動し、吸引した第二試薬を、阻止部材４０ｂを越えない位置まで吐出し、次動作まで待機する。その間、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。
第三ａ工程及び第三ｂ工程は、核酸含有試料に含まれていた核酸以外の成分や第二試薬等を、核酸捕捉用チップ３１及び固相４４から除去するための洗浄工程である。第三ａ工程は、先ず、シリンジポンプ１０を駆動し、第三試薬ボトル１９から４００μＬの第三試薬を分注用ノズル１５内に吸引し、処理容器２４へ全量を吐出する。次に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。その間に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、核酸捕捉用チップ３１を、第三試薬を収容した処理容器２４上に移動する。次に、シリンジポンプ３２を駆動し、上記混合液の場合と同様に、第三試薬の吸引と吐出を３回繰り返す。これにより、核酸捕捉用チップ３１及び固相４４に対する第一回目の洗浄を行う。その後、処理容器２４内の混合液を全量吸引し、更に、混合液と空気との境界線が阻止部材４０ａを越えない位置まで空気を吸引する。次に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、液受け部２９上へ核酸捕捉用チップ３１を移動させ、シリンジポンプ３２を駆動し、吸引した第三試薬を全量吐出し、待機する。その間に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６に未使用の分注用チップ１５を取り付け、さらにシリンジポンプ１０を駆動し、第三試薬ボトル１９から８００μＬの第三試薬を吸引し、処理容器２４へ全量を吐出する。
第三ｂ工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。その間に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動して、核酸捕捉用チップ３１を、第三試薬を収容した処理容器２４上に移動し、上記混合液の場合と同様に、第三試薬の吸引と吐出を３回繰り返す。これにより、核酸捕捉用チップ３１及び固相４４に対する第二回目の洗浄を行う。その後、第一回目の洗浄の際と同様に、液受け部２９に第三試薬を吐出する。特に、第二回目の洗浄の際には、液受け部２９の位置でシリンジポンプ３２を駆動し、核酸捕捉用チップ３１内に空気１ｍＬを吸引及び吐出する操作を１０回繰り返し、待機する。なお、第三ｂ工程において、第三試薬による操作を再度繰り返して行ってもよい。なお、この洗浄操作は、必要であれば更に繰り返して行うことができる。
第四工程は、エチルアルコール等の第三試薬に含まれている成分を、核酸捕捉用チップ３１及び固相４４から除去するための濯ぎ工程である。第四工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、第四試薬ボトル１０２から２００μＬの第四試薬を分注用チップ１５内に吸引し、処理容器２４へ全量を吐出する。その後、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。その間に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、核酸捕捉用チップ３１を、第四試薬を収容した処理容器２４上に移動する。次に、シリンジポンプ３２を駆動し、第四試薬の吸引と吐出を３回繰り返す。これにより、核酸捕捉用チップ３１及び固相４４に対する濯ぎを行う。その後、シリンジポンプ３２を駆動し、処理容器２４内の第四試薬全量及び更に空気を吸引し、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、核酸捕捉用チップ３１を液受け２９へ移動する。そして、シリンジポンプ３２を駆動し、核酸捕捉用チップ３１内の第四試薬全量を吐出するとともに、核酸捕捉用チップ３１内に空気１ｍＬを吸引及び吐出する操作を１０回繰り返す。
第五工程は、固相４４に吸着した核酸を溶離させて回収する溶離工程である。第五工程では、先ず、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、分注ノズル３６に未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、第五試薬ボトル２０から１００μＬの第五試薬を吸引し、処理容器２４へ全量を吐出する。その後、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。その間に、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、核酸捕捉用チップ３１を、第五試薬を収容した処理容器２４上に移動する。次に、シリンジポンプ３２を駆動し、第五試薬の吸引及び吐出を２０回繰り返し、第五試薬の全量を吐出する。これにより、固相４４に吸着した核酸の溶離を行う。その後、アーム３３及びノズルホルダー３４を駆動し、使用した核酸捕捉用チップ３１をチップ外し器２７で取り外す。その間に、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、未使用の分注用チップ１５を取り付ける。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、処理容器２４から第五試薬全量を吸引し、更に、少量の空気を吸引した後、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動して精製品用容器２６上へ分注用チップ１５を移動する。次に、シリンジポンプ１０を駆動し、分注チップ１５内の第五試薬全量を精製品容器２６へ吐出する。その後、アーム１６及びノズルホルダー１７を駆動し、使用した分注用チップ１５をチップ外し器２７で取り外す。
以上で、所定の検体容器１３に収容された核酸含有試料からの核酸の精製操作が終了する。特に、第２ａ工程及び第２ｂ工程では、シリンジポンプ３２を駆動することにより液体吸排用可動ノズル３９に負荷する圧力を制御しつつ、核酸捕捉用チップ３１で混合混合液等を吸引及び吐出している。核酸精製装置１００では、制御手段によりシリンジポンプ３２を制御しているため、液体吸排用可動ノズル３９に対して所望の圧力を負荷することができ、その結果、混合液等の吸引及び吐出を所望の速度で行うことができる。
発明者は、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度を制御することで、核酸捕捉用チップ３１内の固相４４周辺における気泡の発生を確実に防止することができると考えた。また、吐出速度を制御することで、固相４４付近に発生し或いは存在している気泡を外部に確実に排出することができると考えた。そして、検証実験の結果、吸引速度と吐出速度を制御することによって、混合液と固相４４との接触状態を良好に維持できるため、固相が収率よく核酸を捕捉することを突き止めた。また、吸引速度と吐出速度を制御することによって、核酸回収率を制御できることを見出した。ここで、核酸回収率とは、核酸捕捉用容器に吸引する前の核酸を含む混合液の核酸濃度（初期濃度；Ｎｓ）と、固相に捕捉された核酸を溶解し、核酸捕捉用容器から吐出された混合液の核酸濃度（回収核酸濃度；Ｎｒ）との比（Ｎｒ／Ｎｓ）である。尚、核酸回収率の算出の前提条件は、核酸捕捉用容器に吸引する前の核酸を含む混合液の容量と、固相に捕捉された核酸を溶解し、核酸捕捉用容器から吐出された混合液の容量とが同一であることである。両者の容量が異なる場合は、核酸濃度に所定の係数を乗じて両者の容量を同一とみなして求める。また、核酸捕捉用容器に吸引する前の核酸を含む混合液容量と初期濃度と積により、初期核酸量が算出できる。また、核酸捕捉用容器から吐出された混合液容量と回収核酸濃度により、回収核酸量が算出できる。
核酸回収率の観点から、本発明を説明する。本発明では、初期濃度（吸引前の混合液中に含まれる核酸（例えば、ウイルスのゲノム核酸）の濃度）が少なくとも１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内である場合に、核酸回収率が１％以上となるように吸引・吐出速度を制御することが望ましい。核酸回収率が１％以上であれば、吸引前の混合液中に所定核酸が含まれているか否かの検査、すなわち定性判定を確実に行うことができるためである。尚、核酸回収率は、初期濃度が大きくなるに従い低下する。従って、初期濃度が高い場合（例えば、初期濃度が１０６ＩＵ／ｍＬである場合）に核酸回収率が１％以上となるように吸引・吐出速度を制御することでも、訂正判定を確実に行うことができる。
また、初期濃度が少なくとも１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内である場合に、核酸回収率が１０％以上となるように吸引・吐出速度を制御することが望ましい。一般に、核酸解析分野における装置の許容誤差は１オーダであるため、核酸回収率が１０％以上であれば、吸引前の混合液中に含まれる核酸についての定量判定を確実に行うことができるためである。尚、前述と同様の理由により、初期濃度が高い場合に核酸回収率が１０％以上となるように吸引・吐出速度を制御することでも、定量判定を確実に行うことができる。
さらに、初期濃度が少なくとも１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内である場合に、核酸回収率が５０％以上となるように吸引・吐出速度を制御することが望ましい。核酸の回収率が高いため、核酸精製効率（生産効率）が向上する。また、核酸回収率が、吸引前の混合液中に含まれる核酸の濃度に依らずほぼ一定となるため、吸引後の混合液中に含まれる核酸濃度から、吸引前の混合液中に含まれる核酸濃度を的確に把握することができる。尚、前述と同様の理由により、初期濃度が高い場合に核酸回収率が５０％以上となるように吸引・吐出速度を制御することでも、同様の効果が得られる。
さらに、初期濃度（吸引前の混合液中に含まれる核酸の濃度）が少なくとも１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内である場合に、初期濃度によらず核酸回収率の値がほぼ一定となるように吸引・吐出速度を制御することが望ましい。ほぼ一定とは、初期濃度に対する核酸回収率の変動が、±１０％の範囲に収まることである。言い換えれば、初期濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内である場合の最大核酸回収率と最低核酸回収率の差が２０％以内となることである。これにより、本発明を、吐出後の混合液に含まれる核酸量から初期濃度を算出する核酸濃度測定装置として利用した場合に、初期濃度を１０％以内（核酸検出分野における測定機器の誤差の許容範囲）の誤差で測定することができる。また、本発明を医療現場で核酸濃度測定装置として利用した場合に、被験者の体液等に含まれる所定の核酸濃度を１０％の誤差で測定することができる。
より好適には、初期濃度に対する核酸回収率の変動が±５％の範囲に収まることが望ましい。回収率がほぼ一定であれば、精製品用容器２６に回収された混合液に含まれる核酸を定量することにより、核酸含有混合液に含まれる核酸量を正確に測定することができる。
吸引・吐出速度の観点から本発明を説明する。本発明では、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度が５００μｌ／ｓ以下となるように、吸引速度を制御することが望ましい。好適には、吸引速度が３５０μｌ／ｓ以下とする。これにより、核酸捕捉用チップ３１内の固相４４周辺における気泡の発生を防止することができる。
核酸捕捉用チップ１本あたりの吐出速度が１０００μｌ／ｓ以下となるように、吸引速度を制御することが望ましい。好適には、吐出速度が５００μｌ／ｓ以下となるようにする。また、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度が５００μｌ／ｓ以上の場合には、この吸引速度より吐出速度が大きくなるようにする。これにより、固相４４付近に発生し或いは存在している気泡を外部に確実に排出することができる。
具体的には、吸引前の混合液中に含まれる核酸（例えば、ＨＣＶ）の濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬである場合に、各核酸濃度（ウイルス濃度）に対応する核酸回収率の変動を±１０％以内とすることができる。言い換えると、最大核酸回収率と最低核酸回収率の差が２０％以内となる。
また、吸引速度と吐出速度を好適に調整した場合は、各濃度に対応する核酸回収率の変動を±５％以内とすることができる。これにより、吸引前の混合液中に含まれる核酸の濃度に拘わらず、混合液中に含まれる核酸をほぼ一定の収率で回収することができる。このことからも、本発明は、核酸含有混合液から核酸を精製する装置及び方法のみならず、回収した核酸量から吸引前混合液中の核酸初期濃度を測定する核酸濃度束手装置に利用できることが理解できる。
また、本発明の効果を別の観点で捕らえれば、吸引前の混合液中に含まれる核酸（例えば、ＨＣＶ）の濃度が１０６ＩＵ／ｍＬである場合に、核酸回収率を１％以上とすることができる。これにより、吸引前の混合液中に含まれる所定核酸の定性判定を行うことができる。吸引速度と吐出速度を好適に調整した場合は、吸引前の混合液中に含まれる核酸（例えば、ＨＣＶ）の濃度が１０６ＩＵ／ｍＬである場合の核酸回収率を１０％（現在の本技術分野における測定機器の誤差の許容範囲）以上とすることができる。このように、本発明は実用的価値を有する。特に、吸引速度と吐出速度を好適に調整した場合は、吸引前の混合液中に含まれる核酸の濃度が１０６ＩＵ／ｍＬである場合の核酸回収率を５０％以上とすることができる。吸引前の混合液中に含まれる核酸が１０２ＩＵ／ｍＬ程の低濃度のとき、吸引・吐出速度によらず核酸回収率は５０％以上となることが多く、吸引前の混合液中に含まれる核酸が高濃度になるに従って核酸回収率が小さくなる。したがって、吸引前の混合液液中に含まれる核酸の濃度が１０６ＩＵ／ｍＬである場合の核酸回収率を５０％以上とすることができれば、吸引前の混合液中に含まれる核酸の濃度に拘わらず、混合液中に含まれる核酸をほぼ一定の収率で回収することができる。
このことを検証するため、上述した核酸精製装置において、第２ａ工程における混合液の吸引速度及び吐出速度を変更し、吸引前の混合液に含まれていた核酸量と工程終了後の混合液に含まれていた核酸量とを比較した。なお、混合液は、ＷＨＯのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄで値付けを行った２次スタンダードＣ型肝炎血清をＣ型肝炎陰性の血清で１０６ＩＵ／ｍＬ〜１０２ＩＵ／ｍＬとなるように１０倍刻みで濃度調製したものである。混合液の初期濃度は、一般に、Ｃ型肝炎の場合血清中に存在するウイルス量は１０７ＩＵ／ｍＬ以下で、インターフェロン投与による治療の目安は１０５ＩＵ／ｍＬとされているため、１０６ＩＵ／ｍＬ〜１０２ＩＵ／ｍＬとした。
なお、工程終了後の混合液に含まれる核酸量は、Ｒｏｃｈｅ社のＰＣＲ装置（ＣＯＢＡＳ＿ＡＭＰＬＩＣＯＲ）とＨＣＶ  ｖ２．０試薬により評価した。具体的には、評価対象の混合液４８．５μＬ、ＨＣＶマスターミックスｖ２．０４１．７μＬ、ＨＣＶマンガン試薬  ８．３μＬ及びＨＣＶ内部コントロール  ｖ２．０  １．５μＬを混合し、試薬キットに付属の手順書に従い、装置の操作を行い、工程終了後の混合液を段階希釈した物をサンプルとし、含まれる核酸量を測定した。
測定結果を第８図から第１０図に示す。第８図は、第２ａ工程における吐出速度を５００μｌ／ｓに固定し、吸引速度を変化させた際の結果を示す。第９図は、吐出速度を２００μｌ／ｓに固定し、吸引速度を変化させた際の結果を示す。また、第１０図は、第２ａ工程における吸引速度を５００μｌ／ｓに固定し、吐出速度を変化させた際の結果を示す。なお、第８図から第１０図において、横軸は混合液中に含まれる核酸の濃度を示し、縦軸は工程終了後の混合液に含まれる核酸の濃度を示している。
第８図にかかる吸引速度１００〜４００μｌ／ｓ、第９図にかかる吸引速度１００〜４００μｌ／ｓの測定結果、及び第１０図にかかる吸引速度１００〜４００μｌ／ｓの測定結果より、吸引・排出速度を適切に制御することで、吸引前混合液の初期濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内であるときの核酸回収率を１％以上に制御できることが検証できた。また、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度が５００μｌ／ｓ以下となるように吸引速度を制御することで、吸引前混合液の初期濃度が１０６ＩＵ／ｍＬであるときの核酸回収率を１％以上とできることが確認できる。
第８図にかかる吸引速度１００〜３００μｌ／ｓ、及び第９図にかかる吸引速度１００〜４００μｌ／ｓの測定結果より、吸引・排出速度を適切に制御することで、吸引前混合液の初期濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内であるときの核酸回収率を１０％以上に制御できることが検証できた。また、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度が３５０μｌ／ｓ以下となるように吸引速度を制御することで、吸引前混合液の初期濃度が１０６ＩＵ／ｍＬであるときの核酸回収率を１０％以上とできることが確認できる。
第８図にかかる吸引速度１００〜２００μｌ／ｓ、及び第９図にかかる吸引速度１００〜２００μｌ／ｓの測定結果より、吸引・排出速度を適切に制御することで、初期濃度が１０２ＩＵ／ｍＬから１０６ＩＵ／ｍＬの範囲内であるときの核酸回収率を５０％以上に制御できることが検証できた。
第１０図にかかる吸引速度１００〜４００μｌ／ｓの測定結果より、核酸捕捉用チップ１本あたりの吸引速度が５００μｌ／ｓ以上の場合に、この吸引速度より吐出速度が大きくすることで、吸引前混合液の初期濃度が１０６ＩＵ／ｍＬであるときの核酸回収率を１％以上とできることが検証できた。
以上のように、吸引と吐出の速度制御を行う事により、同一構成の装置と試薬の組み合わせにより、同一濃度の検体から異なる濃度の核酸が回収される。これは、速度制御の選択を誤った場合、本来の値よりも低いウイルス濃度の判定を行う可能性がある事、速度制御を適切に行えない場合、装置の信頼性を著しく低下させる事、を表している。そのため、吸引と吐出の速度制御を所定の条件で行う事は、極めて重要な事である。
また、所定の吸引と吐出速度の組み合わせの範囲において繰り返し再現性を有していれば、たとえ回収性能が低い場合でも、キャリブレーションの導入により、回収された核酸濃度から回収前の濃度を算出する事が可能である。
ここでのキャリブレーションとは、一般的な測定機器におけるキャリブレーションと同様で、未知濃度の検体と同様の手法により、既知濃度の検体を回収，測定し、検量線を作成する事により、未知濃度の検体の本来の濃度を正しく算出する事が出来る。つまり、混合液に含まれる核酸濃度と、回収できる核酸濃度若しくは核酸量と、吸引速度と、吐出速度との関連性に関する情報を予め作成し、この情報と吸引速度と吐出速度を比較することで、試料に含まれる核酸濃度を算出することができる。
また、この情報に基づき吸引速度と吐出速度を適切に制御すると、処理時間を短縮することができる。例えば、第８図において、低濃度から高濃度側まで一定の回収率で回収を行うためには、吸引速度を２００μＬ／ｓ以下にする必要が生じるが、キャリブレーションを行う事により、５００μＬ／ｓの吸引速度とする事が可能であり、同量の液体を吸引する際には、必要な時間を２／５に圧縮する事が可能であり、処理時間の短縮に極めて有効な手法である。このような方法は、ある検体から多量の核酸を得たい場合には不向きであるが、臨床検査のように、検体中の濃度を測定したい場合には、極めて有効な方法といえる。
また、この情報に基づき、試料の特性，装置使用者の用途等に関連して核酸回収装置の吸引速度・吐出速度の制御手段を調整し、吸引速度と吐出速度を制御することで、核酸回収率や処理時間を変更することができる。これにより、核酸回収装置の利用範囲が広がり、試料や用途に対応した適切な装置利用が可能となる。
以上述べたように、本発明の原理は、核酸を含む混合液の核酸濃度を高精度に測定する方法、及び、核酸を含む混合液から核酸含有溶液を効率的に生産する方法等に適用できる。
本明細書で引用した全ての刊行物，特許及び特許出願をそのまま参考として本明細書に取り入れるものとする。
産業上の利用可能性
本発明によれば、核酸捕捉用容器内の固相と核酸を含む溶液の接触状態を制御することができ、当該溶液中に含まれる核酸を収率よく回収する核酸回収装置及び核酸回収方法，核酸回収装置の調整方法，核酸生産装置及び核酸生産方法、若しくは核酸濃度の測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、内部に固相を有する核酸捕捉用チップの側面図である。
第２図は、核酸精製装置における作業台の平面図である。
第３図は、核酸精製装置の要部斜視図である。
第４図は、分注ノズルに分注用チップを取り付ける状態を示す要部構成図である。
第５図は、液体吸排用可動ノズルに核酸捕捉用チップ１を取り付けた状態を示す要部平面図である。
第６図は、チップ外し器を用いて分注ノズルから分注チップを取り外す状態を示す概略構成図である。
第７図は、核酸精製装置の電気系を示すブロック図である。
第８図は、第２ａ工程における吐出速度を５００μｌ／ｓに設定し、吸引速度を変化させた場合において、吸引前の混合液に含まれる核酸量と、吐出後の混合液に含まれる核酸量との関係を示す特性図である。
第９図は、第２ａ工程における吐出速度を２００μｌ／ｓに設定し、吸引速度を変化させた場合において、吸引前の混合液に含まれる核酸量と、吐出後の混合液に含まれる核酸量との関係を示す特性図である。
第１０図は、第２ａ工程における吸引速度を５００μｌ／ｓに設定し、吸引速度を変化させた場合において、吸引前の混合液に含まれる核酸量と、吐出後の混合液に含まれる核酸量との関係を示す特性図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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