(57)【要約】【課題】多くのＤＮＡ検体を一度に評価することができ、一本鎖核酸高次構造体の解離特性パターン解析に際して、低温域から高温域の広い範囲において測定できるようにする。【解決手段】ＤＮＡ検体Ｓを収容した円筒状容器Ｃを略鉛直方向に沿って嵌合する容器支持孔２ａを多数有するアルミニウム製の恒温ブロック２と、恒温ブロック２の多数の容器支持孔２ａにそれぞれ嵌合された円筒状容器Ｃに対して上方から励起光を照射する多数の青色発光ダイオード３と、これらの青色発光ダイオード３から励起光を照射されることによって円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓが発する蛍光を受ける光ファイバー４と、光ファイバー４を介して導かれた蛍光を電気信号に変換する受光素子を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析する装置であって、ＤＮＡ検体を収容した容器を嵌合する容器支持孔を１つ以上有していると共に容器内のＤＮＡ検体を０〜１００℃の範囲で加熱冷却可能とした恒温ブロックと、この恒温ブロックの容器支持孔の軸上に配置されて容器に対して励起光を照射する励起光源と、上記励起光源から励起光を照射されることで容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する蛍光を受ける受光手段と、上記受光手段を介して導かれた蛍光を電気信号に変換する受光素子を備えていることを特徴とする一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置。
【請求項２】
受光手段は、恒温ブロックの容器支持孔内に一方の端面を露出させて容器内の一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光のうちの容器支持孔の軸と略直交する方向の蛍光を受けると共に、他方の端面を受光素子側に接続させた光ファイバーである請求項１に記載の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析するのに用いられる一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記したＤＮＡ検体を増幅して解離特性を解析するのに用いる恒温ブロックとしては、鉛直方向の容器保持孔を多数備えたアルミニウム製の恒温ブロックがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このアルミニウム製の恒温ブロックによりＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析する際には、まず、ＤＮＡ検体を入れた容器を恒温ブロックに形成した多数の保持孔にそれぞれ挿入し、恒温ブロックを介して容器内の各ＤＮＡ検体の加熱冷却を行う。
【０００４】
そして、上記のように加熱冷却がなされることにより増幅されて得られた一本鎖核酸高次構造体を収めている容器に対して、例えば、上方から励起光を照射し、これにより容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する上方に向かう蛍光をそれぞれ受光して、蛍光強度を測るようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２７２４５７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来において、多くのＤＮＡ検体を一度に評価することはできるものの、解離カーブの解析を行うための温度や時間を適宜プログラミングすることができない、すなわち、実行プログラムのフレキシビリティに乏しいといった問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、多くのＤＮＡ検体を一度に評価することができるのは勿論のこと、ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性のパターン解析に際して、温度や測光時間のプログラムを自由に編集することが可能であり、すなわち、低温域から高温域の広い範囲において測定することが可能である一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置は、ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析する装置であって、ＤＮＡ検体を収容した容器を嵌合する容器支持孔を１つ以上有していると共に容器内のＤＮＡ検体（一本鎖核酸高次構造体）を０〜１００℃の範囲で加熱冷却可能とした恒温ブロックと、この恒温ブロックの容器支持孔の軸上に配置されて容器に対して励起光を照射する励起光源と、上記励起光源から励起光を照射されることで容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する蛍光を受ける受光手段と、上記受光手段を介して導かれた蛍光を電気信号に変換する受光素子を備えている構成としたことを特徴としており、この一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００９】
また、本発明の請求項２の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置において、受光手段は、恒温ブロックの容器支持孔内に一方の端面を露出させて容器内の一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光のうちの容器支持孔の軸と略直交する方向の蛍光を受けると共に、他方の端面を受光素子側に接続させた光ファイバーである構成としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置において、ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性のパターンを解析する場合、まず、ＤＮＡ検体を入れた容器を恒温ブロックに形成した容器支持孔に挿入した後、恒温ブロックを介してＤＮＡ検体を加熱冷却する。
【００１１】
次に、上記のようにＤＮＡ検体を加熱冷却することにより増幅されて得られた一本鎖核酸高次構造体に対して、励起光源からの励起光を上方又は側方から照射し、これにより容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する蛍光を上方又は側方において受光手段で受けて、蛍光強度を測る。
【００１２】
上記したように、一本鎖核酸高次構造体を加熱していくと、蛍光強度は低下していくが、その途中に特異点の発現があり、この特異点の測光信号を微分処理する。
【００１３】
そして、容器内の一本鎖核酸高次構造体を反応停止温度を経て保存温度にまで冷却する。
【００１４】
また、本発明の請求項２の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置において、受光手段である光ファイバーは、容器内の一本鎖核酸高次構造体から容器支持孔の軸と直交する方向に発せられる蛍光を受けるので、上方から励起光を照射し、そして、一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光を上方で受光する従来と比較して、精度の高い測光を行い得ることとなる。
【００１５】
なお、本発明の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置で使用する容器には、円筒形状を成すものを用いたり、角筒形状を成すものを用いたりすることができる。
【００１６】
また、本発明の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置において、請求項２では、上方から励起光を照射し、容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する蛍光を側方において受ける構成としているが、上方から励起光を照射し、一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光を上方で受光する従来前の構成を採用することが可能であるほか、側方から励起光を照射し、容器内の一本鎖核酸高次構造体が発する蛍光を側方において受ける構成も採用することが可能である。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置の一実施例を示しており、図１に示すように、この一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置１は、ＤＮＡ検体Ｓを収容した円筒状容器Ｃを略鉛直方向に沿って嵌合する容器支持孔２ａを多数（４８個）有するアルミニウム製の恒温ブロック２と、この恒温ブロック２における多数の容器支持孔２ａにそれぞれ嵌合された円筒状容器Ｃに対して上方から励起光を照射する多数（４８個）の青色発光ダイオード（励起光源）３と、これらの青色発光ダイオード３から励起光を照射されることによって円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓが発する蛍光を受ける光ファイバー（受光手段）４と、この光ファイバー４を介して導かれた蛍光を電気信号に変換する受光素子（図示省略）を備えている。
【００１９】
上記恒温ブロック２，光ファイバー４及び受光素子は、平型のケース２０内に収容してあり、多数の青色発光ダイオード３は、ケース２０の上面に位置する開口２０ａを閉塞開放する蓋体２１に保持させてある。この蓋体２１は、その下端をケース２０の上面に図示しない水平方向の軸を介して連結させており、この水平軸回りに回動して上記開口２０ａを閉塞開放するようになっている。
【００２０】
この場合、恒温ブロック２の多数の容器支持孔２ａは、恒温ブロック２の上部に位置するプレート２ｂに設置してあり、このプレート２ｂの下側に熱電素子５を積層状態で介在させることによって、容器支持孔２ａに嵌合する円筒状容器Ｃ内のＤＮＡ検体Ｓ（ＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体Ｓ）を０〜１００℃の範囲で加熱冷却することができるようにしている。プレート２ｂの上方には、これとほぼ平行を成すようにして板状の凝縮防止用ヒーター６がピン７を介して取付けてあり、この凝縮防止用ヒーター６とプレート２ｂとの間に引張りばね８を介在させて凝縮防止用ヒーター６を円筒状容器Ｃの上部に圧接させることにより、円筒状容器Ｃの上部への凝縮を防ぐようにしている。
【００２１】
また、恒温ブロック２には冷却フィン２ｃが形成してあり、この冷却フィン２ｃの周囲の空気は、同じく恒温ブロック２に設けた冷却用のファン２ｄにより、ケース２０の立壁に設けた風穴２０ｂ及び通風スリット２０ｃを通して外気と入れ換えるようにしている。
【００２２】
多数の青色発光ダイオード３は、蓋体２１のブロック対向面２１ａに設けたＬＥＤ基板９上において、位置決めプレート１０によって列が整えられた状態で配置してあり、この位置決めプレート１０上には、フィルタ１１Ａ及びパッキン１１Ｂが順次積層してあると共に、小孔付き薄板１２が青色発光ダイオード３を露出させるようにして積層してある。
【００２３】
上記のようにして配置した多数の青色発光ダイオード３は、蓋体２１でケース２０の上面に位置する開口２０ａを閉塞した状態において、恒温ブロック２の多数の容器支持孔２ａの各軸上にそれぞれ位置するようにしてあり、これらの青色発光ダイオード３は、多数の容器支持孔２ａにそれぞれ嵌合された円筒状容器Ｃに対して真上から励起光を照射するようになっている。
【００２４】
受光手段としての光ファイバー４は、図２（ａ）に示すように、恒温ブロック２の容器支持孔２ａ内に一方の端面を露出させて円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓから発せられる蛍光のうちの容器支持孔２ａの軸とほぼ直交する方向の蛍光Ｌｈを受けるように配置してあり、この光ファイバー４の他方の端面は、ケース２０内の受光素子側に接続させてある。
【００２５】
この光ファイバー４は、図２（ｂ）にも示すように、恒温ブロック２の上部に設けた断熱壁２ｅに埋め込みねじ１３により固定してあり、断熱壁２ｅを貫通する部分にはシリコンチューブ１４が嵌装してある。
【００２６】
なお、図１において、符号１５は電源スイッチ、符号１６は表示ランプであって、作動状態を表示するようになっている。また、符号１７は蓋体２１に設けたフック、符号１８はストッパであり、これらのフック１７及びストッパ１８は、蓋体２１で開口２０ａを閉塞した状態で互いに係合する。さらに、符号１９はケース２０の水平出しを行う高さ調整ねじである。
【００２７】
上記した構成を有する一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置１を用いてＤＮＡ検体を増幅して得られる一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析する場合、まず、ＤＮＡ検体Ｓを入れた円筒状容器Ｃを恒温ブロック２に形成した多数の容器支持孔２ａにそれぞれ挿入した後、図３に示すように、恒温ブロック２を介してＤＮＡ検体Ｓを加熱（９８℃）して二本鎖の解離を行う。
【００２８】
次いで、プライマー対合のために恒温ブロック２を介して一旦ＤＮＡ検体Ｓを冷却（２５℃）した後、一本鎖伸長を行うべく再び加熱（９８℃）し、これを１サイクルとして、このサイクルを複数回繰り返す。
【００２９】
この間、上記のように加熱冷却がなされることにより得られた一本鎖核酸高次構造体Ｓに対して、上方の青色発光ダイオード３から励起光を照射し、これにより円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓが発する蛍光を光ファイバー４で受けて相対蛍光強度を測り、熱解離波形を生成する。
【００３０】
このように、一本鎖核酸高次構造体Ｓを加熱していくと、図４（ａ）に示すように、蛍光強度は低下していくが、その途中に特異点Ｐの発現があり、図外の信号処理部においてこの特異点Ｐの測光信号を微分処理すると、図４（ｂ）に示す微分波形を得ることとなる。
【００３１】
そして、反応停止温度を経て円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓを保存温度（４℃）にまで冷却する。
【００３２】
したがって、この一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置１では、多くのＤＮＡ検体Ｓを一度に評価することができ、加えて、一本鎖核酸高次構造体Ｓの解離特性のパターン解析を低温域から高温域の広い範囲において行い得ることとなる。
【００３３】
また、上記した一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置１において、受光手段として光ファイバー４を採用し、この光ファイバー４の一方の端面を恒温ブロック２の容器支持孔２ａ内に露出させて円筒状容器Ｃ内の一本鎖核酸高次構造体Ｓから発せられる蛍光のうちの容器支持孔２ａの軸とほぼ直交する方向の蛍光Ｌｈを受けるようにしているので、上方から励起光を照射し、そして、一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光を上方で受光する従来と比較して、精度の高い測光を行い得ることとなる。
【００３４】
上記した実施例では、一本鎖核酸高次構造体の解離特性を解析するに際して、図３に示すように、ＤＮＡ検体Ｓに対する加熱冷却を途中段階を経ずに無段階で連続して行う場合を示したが、これに限定されるものではない。
【００３５】
また、上記した実施例では、恒温ブロックをアルミニウムから成るものとしているが、これに限定されるものではなく、他の材質から成る恒温ブロックを採用してもよい。
【００３６】
さらに、上記した実施例では、ＤＮＡ検体Ｓを収容する容器が円筒形状をなしている場合を示したが、これに限定されるものではなく、容器が、例えば、角筒形状をなしていてもよい。
【００３７】
本発明の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置の詳細な構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置によれば、上記した構成としているので、多くのＤＮＡ検体を一度に評価することができるのに加えて、一本鎖核酸高次構造体の解離特性のパターン解析に際して、低温域から高温域の広い範囲において測定することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００３９】
また、本発明の請求項２の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置では、上記した構成としたから、上方から励起光を照射しつつ一本鎖核酸高次構造体から発せられる蛍光を上方で受光する従来と比べて、測光精度を高めることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置の一実施例を示す全体斜視説明図である。
【図２】図１における一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置の受光手段としての光ファイバーの受光状況を示す部分拡大断面説明図（ａ）及び光ファイバーの固定要領を示す部分拡大説明図（ｂ）である。
【図３】図１における一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置を用いて一本鎖核酸高次構造体の解離特性パターンを解析する場合の時間−温度サイクルを示すグラフである。
【図４】一本鎖核酸高次構造体を加熱する際の温度と蛍光強度との関係を示すグラフ（ａ）及び一本鎖核酸高次構造体の加熱中に発現する特異点における微分波形を示すグラフ（ｂ）である。
【符号の説明】
１  一本鎖核酸高次構造体解離特性解析装置
２  恒温ブロック
２ａ  容器支持孔
３  青色発光ダイオード（励起光源）
４  光ファイバー（受光手段）
Ｃ  円筒状容器（容器）
Ｓ  ＤＮＡ検体（一本鎖核酸高次構造体）
【図１】
2004337028.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004337028.tif 000005
【図４】
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