(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的試料に含まれる核酸を抽出するため試料を処理してから、抽出された核酸を増幅するための流体デバイス（１）であって、
前記流体デバイス（１）が、１種以上の核酸安定化試薬又は試薬混合物で処理された吸収性固体繊維保存媒体基材（１４）を含む処理試料保存アーカイブ（１０）領域を含んでおり、
前記基材が、抽出及び／又は増幅された核酸の略乾燥及び安定化された保存を可能にし、
前記アーカイブ（１０）が、前記流体デバイスに取り外し可能に装着できるように構成され、
前記アーカイブ（１０）が、プラスチックフレームと、フレームの概して周辺に装着されたエラストマーシールとをさらに備え、前記フレームを前記流体デバイスに密封し、取り外し可能な装着を提供する、流体デバイス。
【請求項２】
安定化試薬又は試薬混合物が、弱塩基及びキレート剤を含む、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項３】
安定化試薬又は試薬混合物が、尿酸又は尿酸塩、及びアニオン界面活性剤をさらに含む、請求項２に記載の流体デバイス。
【請求項４】
安定化試薬又は試薬混合物は、カオトロピック物質を含む、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項５】
カオトロピック物質は、チオシアン酸グアニジンである、請求項４に記載の流体デバイス。
【請求項６】
基材が、フレーム内に位置し、試料アーカイブが、取り外し可能なカバーをさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項７】
ＲＦＩＤタグと、
バーコードと、
指標を受け付ける領域と
の１つ以上を含む識別手段をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の流体デバイス。
【請求項８】
生物学的試料処理流体デバイスで処理された試料の一部を保存するために該デバイスを作動させる方法であって、当該方法が、任意の順序で、
ｉ）受領チャンバ（２）で生物学的試料を受領するステップと、
ｉｉ）試料内の核酸を精製及び溶離することによって、試料を最初に処理するステップと、
ｉｉｉ）生物学的試料から抽出された核酸を、概して乾燥させて保存するために、最初に処理された試料の一部を試料保存アーカイブへ送るステップと
を含み、
前記アーカイブが、１種以上の核酸安定化試薬又は試薬混合物で処理された略乾燥吸収性固体繊維保存媒体基材を備え、
該アーカイブは、前記流体デバイスに取り外し可能に装着できるように構成され、
前記アーカイブ（１０）が、プラスチックフレームと、フレームの概して周辺に装着されたエラストマーシールとをさらに備え、前記フレームを前記流体デバイスに密封し、取り外し可能な装着を提供する、方法。
【請求項９】
ｉｖ）保存アーカイブを取り外し、アーカイブの残りの部分から基材を取り外すステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体デバイス等で処理された試料の保存に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０１０／０９１４１４号は、いわゆる「試料アーカイブ」において、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によって生物学的試料からのＤＮＡを生物化学的に増幅し、ＰＣＲで使用されない試料の一部を液体の形態で保存することができる、マイクロ流体デバイスについて記載している。国際公開第２０１０／０９１４１４号では、保存のためにパラフィンワックスでアーカイブを密封することが提案されている。
【０００３】
本発明者は、特に試料の安定化の点、及び長期の保存期間中に低温が必要と考えられる点、及び漏出する可能性がある液体シールが用いられる点で、国際公開第２０１０／０９１４１４号に記載された保存方法に欠点があることに気づいた。本発明者は、処理生物学的試料を室温で、必要があれば長い年月にわたり、低コストかつ非常に確実に保存することができる、より堅固な保存デバイスを提供する必要性があることも認識している。このような改良された保存デバイスは、例えば犯罪現場から法医学的に収集された、処理試料を保存するために理想的であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９１４１４号
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様によれば、本発明は、生物学的試料に含まれる核酸を抽出するため試料を処理してから、抽出された核酸を増幅するための流体デバイスを提供し、デバイスが、１種以上の核酸安定化試薬又は試薬混合物で処理された吸収性固体基材を含む処理試料保存アーカイブ領域を含んでおり、基材が、抽出及び／又は増幅核酸の略乾燥及び安定化された保存を可能にする。
【０００６】
本明細書において、処理生物学的試料は、化学的又は生物学的処理が施されたものである。例えば、試料は最初、犯罪現場の生試料である。その後、処理はその試料の最初の精製及び／又は溶離を含む。処理は、また、ＰＣＲステップのような後続のステップを含む。したがって、本発明の範囲は、例えば精製及び／又は溶離の処理ステップを介すが、まだＰＣＲを行っていない生物学的試料から抽出された核酸、並びに例えばＰＣＲを介して抽出され、かつ増幅された生物学的試料から抽出された核酸の保存を含む。
【０００７】
本明細書において、核酸の増幅は、ＰＣＲに限定されない。生物学的試料から採取された核酸を増幅或いは複製する他の公知の方法も、本発明の範囲内である。
【０００８】
第２の態様によれば、本発明はさらに、処理生物学的試料から抽出された核酸を、略乾燥状態で保存するための、処理生物学的試料保存アーカイブを提供し、アーカイブが、１種以上の核酸安定化試薬又は試薬混合物で処理された略乾燥吸収性固体基材を含んでおり、基材が、抽出及び／又は増幅核酸の略乾燥及び安定化された保存を可能にし、アーカイブは、第１の態様に従って流体デバイスに取り外し可能に装着できるように構成されている。
【０００９】
第３の態様によれば、本発明は、処理された試料の一部を保存するために、生物学的試料処理流体デバイスを作動させる方法を提供する。方法は、任意の適する順序で、ｉ）受領チャンバで生物学的試料を受領するステップと、ｉｉ）例えば試料内の核酸を精製及び溶離することによって、試料を最初に処理するステップと、ｉｉｉ）生物学的試料から抽出された核酸を、概して乾燥させて保存するために、最初に処理された試料の一部を試料保存アーカイブへ送るステップであって、アーカイブが、１種以上の核酸安定化試薬又は試薬混合物で処理された略乾燥吸収性固体基材を備えるステップと、ｉｖ）保存アーカイブを任意に取り外し、アーカイブの残りの部分から基材を任意に取り外すステップとを含む。
【００１０】
本発明は、特許請求の範囲によってさらに特徴付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明は多くの方法で実施することができ、図面に関して例示的な実施形態を以下に示す。
【図１】流体デバイスに装着された本発明による試料アーカイブを示す。
【図２】図１に示す試料アーカイブの別の図を示す。
【図３】流体から取り外された試料アーカイブの上面図を示す
【図４】流体から取り外された試料アーカイブの底面図を示す。
【図５】試料アーカイブの側面図を示す。
【図６】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図７】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図８】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図９】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図１０】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図１１】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図１２】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【図１３】前の図に示した試料アーカイブの使用方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、例えば原則的には国際公開第２０１０／０９１４１４号に開示されたような流体デバイス１は、デバイス１に格納された取り外し可能なプラスチックの試料アーカイブチャンバ１０を含む。デバイス１は、アーカイブ１０がより明確に見えるように透過的に示されているが、実際にはそうではない可能性がある。
【００１３】
アーカイブチャンバ１０は、この場合ＤＮＡ分析チップセットである流体デバイス１の中に設置されている。一般的に、抽出及び精製は、二酸化ケイ素の使用を含み、カオトロープ及び有機溶媒を用いて核酸を溶離する。試料の核酸抽出／精製後、処理された試料の所定量を増幅チャンバに送達してＰＣＲを行い、抽出された核酸を増幅する。処理は、オリゴヌクレオチド配列を用いた酵素反応と、後続の電気泳動とを含む。試料の残りの部分は、矢印Ｂの方向に流体経路１２に沿ってアーカイブチャンバ１０に送達され、そこで固体繊維保存媒体１４上に吸収される。固体繊維保存媒体１４は、この場合、例えば商品名ＦＴＡ（登録商標）としてワットマン社によって販売されているような処理されたセルロース紙状のマトリクスであり、アーカイブチャンバ１２内に解放可能に格納されている。アーカイブチャンバは、プラスチックフレーム１１から形成される。プラスチックフレーム１１は、その外縁に装着された可撓性エラストマーシール１６を支持する。シール１６は、アーカイブ１０をデバイスの所定位置に取り外し可能に保持し、アーカイブ１０及びデバイス１の間に流密真空シールをもたらす上部縁１５及び下部縁１７を含む。
【００１４】
さらに図２を参照すると、チップセットでの処理が完了すると、アーカイブチャンバはデバイス１から取り外すことができる。デバイス１からアーカイブ１０を取り外すため、こじあけて外すために凹部１９に器具を挿入することができる。比較的小さなアーカイブチャンバ１０は、チップセット全体に比べて保存及び取扱が容易であり、後に廃棄することができる。必要があれば、基材１４に現在保存されている処理された試料をアーカイブチャンバ１０から取り外すことができ、標準的な分析技術を用いて下流の処理に使用するか、又は保存しておそらく何年も後の将来使用することができる。試料アーカイブは、デバイスで処理されている試料から抽出された、精製されたＤＮＡ試料の、略乾燥保存及び取り出しを可能にする。
【００１５】
図２では、流体経路１２の開口１３を見ることができる。開口１３は、上縁及び下縁間のアーカイブに開口し、処理された試料をアーカイブに送達する。
【００１６】
図３を参照すると、現在取り外されているアーカイブ１０の上面が示されている。アーカイブ１０は、透明なカバー部材２０を含む。透明なカバー部材２０は、点線で示されるその外縁周囲を開封明示接着剤２２によってフレーム１１に密封されているため、カバー部材が残りのアーカイブから取り外されたか否かは明白である。接着剤２２は、シール１６にも及んでいるため、アーカイブ１０がデバイス１から取り外されたか否かを見ることができる。
【００１７】
図４を参照すると、アーカイブの下面が示されている。アーカイブは、試料追跡のために、マイクロ流体チップセット１の識別と一致する一体型のＲＦＩＤタグ２４を含む。アーカイブチャンバ１０は、同じ目的のためにバーコード２６も含む。また、粘着ラベル、マーカーペン又は他の指標で標識付けするための領域２８を含む。
【００１８】
図５ａを参照すると、アーカイブ１０の側面図が概略的に示されている。図５ｂでは、カバー部材２０は、部分的に取り外されて示され、図５ｃでは、基材１４は、残りのアーカイブ１０から矢印Ｘの方向に取り外されて示されている。
【００１９】
図６・図１３は、上記アーカイブに使用する試料の処理方法を示す。
【００２０】
図６：本方法によれば、例えば頬側スワブ又は血液試料等のＤＮＡ試料は、この場合マイクロ流体処理チップセットである、流体デバイス１の受領チャンバ２に載せられて処理される。試料は、この場合ＤＮＡを膜に結合し複数の洗浄ステップを行うことによって、下流位置３で精製される。精製されたＤＮＡは膜からチャネル８へ溶離される。
【００２１】
図７：溶離液Ｆの形態に処理された試料は、チャネル８を通って矢印Ａの方向に流れ、その後ＰＣＲチャンバ４に流れ込む。
【００２２】
図８：ＰＣＲチャンバ４は充満し、その狭い出口９で詰まる。
【００２３】
図９：ＰＣＲチャンバ４が詰まることによって、さらなる処理された試料液Ｆの流れを、矢印Ｂの方向に、開放弁５へ向かって、チャネル１２へそらすように促す。
【００２４】
図１０：液Ｆは、開放弁５を通過して流れ、開口１３でアーカイブチャンバ１０に流れ込み、そこで、この場合上記のようなＦＴＡ紙である、基材１４に吸収される。
【００２５】
図１１：弁５が閉じられ、アーカイブ１０が密封される。
【００２６】
図１２：処理された試料Ｆは、ＰＣＲでさらに処理され、例えば公知の熱サイクリング及び酵素技術によって、試料液内の核酸が増幅される。
【００２７】
図１３：さらに処理された試料液Ｆは、出口９でＰＣＲチャンバ４から流出して、例えば電気泳動分離等、さらなる処理が行われる。試料アーカイブ１０は、マイクロ流体デバイスに残ることができるか、又は上記のように取り外すことができる。
【００２８】
実施形態について説明及び図示してきたが、特許請求される本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態への追加、削除及び修正が可能であることは、当業者に明らかであろう。例えば、本発明は、わずか数ミリリットルの液を使用するマイクロ流体デバイスで実施することができ、余剰の処理された試料を廃棄に送るのではなく、処理された試料を回収することが可能であるが、いかなる流体デバイスも本発明を利用することができる。マイクロ流体デバイスに用いられる場合、本発明は法医学において有用であろう。特に犯罪現場試料においては、試料採取の機会が限定される場合があり、そのために試料を保存する。試料の最初の分析が失敗した場合に同じ試料を再調査できるようにする他、同じ試料で、ミトコンドリアＤＮＡ、ＹＳＴＲ及びＳＮＰ解析等、別の法医学的分析試験を行う選択肢を与える。例えば精製等、試料が最初に処理されるということは、これらの追加試験を行う時間と費用を節約する。
【００２９】
基材１４の具体的な１例をＦＴＡ（登録商標）としたが、ＦＴＡ（登録商標）での処理はＤＮＡの分解を阻害するため、この例を選択した。一実施形態では、基材処理は、弱塩基及びキレート剤、必要に応じて尿酸又は尿酸塩、及び必要に応じてアニオン界面活性剤と組合せた形態の、湿式適用の安定化試薬である。
【００３０】
弱塩基は、約ｐＨ６・１０、好ましくは約ｐＨ８・９．５を有するルイス塩基であることが好ましい。
【００３１】
或いは、弱塩基は有機及び無機塩基である。無機であれば、必要に応じてアルカリ金属炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩又はホウ酸塩（例えば、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、又は炭酸カリウム）を含み、有機であれば、必要に応じてトリスヒドロキシメチルアミノメタン（Ｔｒｉｓ）、エタノールアミン、トリエタノールアミン及びグリシン並びに有機酸のアルカリ塩（例えばクエン酸三ナトリウム）を含む。
【００３２】
或いは、弱塩基には、遊離塩基として、又は例えば炭酸塩等の塩として、のいずれかでＴｒｉｓが存在する。
【００３３】
好ましくは、キレート剤は、エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）と同等又はより良好な親和性で多価金属イオンに結合し、キレート剤は、好ましくはＥＤＴＡである。
【００３４】
好ましくは、アニオン界面活性剤は、１つ以上のアニオン基を含む炭化水素部分、脂肪族又は芳香族を含む。
【００３５】
好ましくは、アニオン界面活性剤は、洗浄剤であり、例えばドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）及び／又はナトリウムラウリルサルコシネート（ＳＬＳ）である。
【００３６】
例えば、カオトロピック塩（例えばチオシアン酸グアニジン等）のようなカオトロピック物質等、他の安定化試薬を用いてもよい。
【００３７】
基材１４は、上記安定化試薬で処理され、（ｉ）接触時に完全な細胞物質を溶解し、遺伝物質を放出することと、（ｉｉ）（おそらく機械的及びカオトロピックな組合せによって）固体支持体への遺伝物質の固定を促進する状態を可能にすることと、（ｉｉｉ）分解、エンドヌクレアーゼ活性、ＵＶ干渉及び微生物攻撃による損傷を与えることなく、安定した状態で、固定された遺伝物質を維持することと、（ｉｖ）いかなる下流の処理中にも固体支持体から取り外されない支持体に結合した分子として、遺伝物質を維持することといういくつかの作用を果たすことが可能となる。他の試薬混合物が上記作用の１つ以上を果たし得ることは、当業者には明らかであろう。
【００３８】
処理された試料をＰＣＲ増幅後にアーカイブに保存することは可能であるが、その場合は、増幅された、或いは複製されたＤＮＡ配列が必要である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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