(57)【要約】      （修正有）【課題】オンサイトで検査を迅速かつ確実に、ポータブルで行うことが可能となる新規な核酸抽出方法および装置の提供。【解決手段】核酸洗浄緩衝液の入った破断可能なカプセルを下方に配置したプランジャと、前記カプセルを破断する破断機構と、を有するシリンジデバイスであって、前記カプセル、前記シリンジ、前記プランジャ、および前記破断機構は、空気圧を印加して、薄膜を介して核酸溶液を押し出し、その後、前記カプセルを破断して、薄膜を介して第１の体積の洗浄緩衝液を押し出すように構成した、シリンジ装置。【選択図】図１
2016093173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄緩衝液を入れた破断可能なカプセルを製造するステップと、
前記カプセルをシリンジデバイスに挿入するステップであって、該カプセルが前記シリンジデバイスの下端部の上かつ前記シリンジデバイスのプランジャの下に位置するように、前記カプセルを挿入するステップと、
前記シリンジデバイスの下端部を、核酸を含む溶液の入った容器に挿入するステップであって、該容器は、さらに、核酸を捕捉するように構成した薄膜を備えることを特徴とする、前記シリンジデバイスの下端部を挿入するステップと、
前記シリンジデバイスのプランジャを押し込むステップであっで、まず、前記薄膜を介して前記溶液を押し出し、前記薄膜により核酸を保持する一方、前記溶液中の不要な成分は薄膜を透過させるようにする、押し込むステップと、
その後、前記カプセルを破断させて前記洗浄緩衝液を放出するステップと、
さらに、前記シリンジデバイスのプランジャを前進させるステップであって、前記薄膜を介して前記シリンジデバイスの下端部の外に前記洗浄緩衝液を排出する一方、純粋な核酸を前記薄膜上に残すようにする、前進させるステップと、を備える方法。
【請求項２】
前記プランジャを押し込むことにより生成された空気圧により、前記溶液が前記薄膜を介して押し出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記薄膜をさらに洗浄するように構成した第２のシリンジ装置を用いて、選別された核酸を溶出するステップを備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
選別された核酸が、ＲＮＡ、ＤＮＡ、相補的ＤＮＡ、相補的ＲＮＡ、修飾ＤＮＡ、修飾ＲＮＡ、転移ＲＮＡ、リボゾームＲＮＡ、ｔｍＲＮＡ、ＰＮＡ、ＬＮＡ、ＧＮＡ、またはＴＮＡのうちの１つを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記破断可能なカプセルは、前記洗浄緩衝液を放出するように破断可能な立体中空体部品と、前記立体中空体部品に取り付けた材料と、を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記材料は金属薄箔であり、前記薄箔を穿孔して前記カプセルを破断することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
開口を備える上端と、核酸を保持するように構成した薄膜で塞いだ下端とを有する第１の容器を用い、さらに、バレル、および、前記バレル内に移動可能に取り付けたプランジャを備えたシリンジデバイスを用いる、迅速核酸抽出方法であって、
洗浄緩衝液を入れた洗浄緩衝液放出カプセルを製造するステップと、
前記洗浄緩衝液放出カプセルを前記シリンジデバイスに挿入するステップと、
第２の容器に核酸作成溶液をあらかじめ充填するステップであって、該核酸作成溶液は、生試料の細胞を破壊して核酸を放出させ、かつ、前記核酸を維持するように選択したものである、充填するステップと、
核酸を含む生試料を、前記あらかじめ充填した第２の容器に投入し、第２の容器の内容物を攪拌して、処理済み核酸抽出用溶液を生成するステップと、
選択した量の処理済み核酸溶液を前記第１の容器に充填するステップと、
前記シリンジデバイスを前記第１の容器に挿入するステップと、
前記シリンジデバイスのプランジャを下方に押し込むステップであって、空気圧によって処理済み核酸溶液を前記薄膜を介してまず押し出すことにより、前記薄膜上に核酸を捕捉する一方、処理済み核酸溶液の他の成分は薄膜を透過させるステップと、
その後、前記プランジャ下の位置で前記洗浄緩衝液放出カプセルから前記洗浄緩衝液を放出するステップと、
さらに、前記プランジャを下方に前進させるステップであって、前記薄膜を介して前記洗浄緩衝液を排出することにより、純粋な核酸を薄膜上に残すようにする、前進させるステップと、を備える方法。
【請求項８】
前記生試料は、固形物を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記生試料は、液体であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の容器の内容物を撹拌することにより、前記試料を前記核酸作成溶液と混合することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の容器の内容物は、震盪ステップを用いることにより攪拌することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第２のシリンジ装置を用いて前記薄膜をさらに洗浄して、選別された核酸を溶出するステップをさらに備える、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記選別された核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、相補的ＤＮＡ、相補的ＲＮＡ、修飾ＤＮＡ、修飾ＲＮＡ、転移ＲＮＡ、リボゾームＲＮＡ、ｔｍＲＮＡ、ＰＮＡ、ＬＮＡ、ＧＮＡ、またはＴＮＡのうちの１つを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記カプセルは、前記洗浄緩衝液を放出するように破断可能な立体中空体部品と、前記立体中空体部品に取り付けた材料と、を備えることを特徴とする、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
洗浄緩衝液を入れた破断可能なカプセルを製造するステップと、
前記カプセルをシリンジデバイスに挿入するステップと、
核酸溶液と、核酸を捕捉するように構成した薄膜と、を備える容器に前記シリンジデバイスを挿入するステップと、
前記シリンジデバイスのプランジャを押し込むステップであって、まず、前記薄膜を介して前記溶液を押し出す、プランジャを押し込むステップと、
その後、前記カプセルを破断させて前記洗浄緩衝液を放出するステップと、
さらに、前記プランジャを前進させるステップであって、前記薄膜を介して前記洗浄緩衝液を排出する、前進させるステップと、を備える方法。
【請求項１６】
シリンジデバイスの下端部の上かつ前記シリンジデバイスのプランジャの下に位置する、洗浄緩衝液の入った破断可能なカプセルを含むシリンジデバイスを用いる核酸抽出方法であって、
前記シリンジデバイスの下端部を、核酸を含む溶液の入った容器に挿入するステップであって、該容器は、さらに、核酸を捕捉するように構成した薄膜を備えることを特徴とする、挿入するステップと、
前記シリンジデバイスのプランジャを押し込むステップであって、まず、前記薄膜を介して前記溶液を押し出し、前記薄膜により核酸を保持する一方、溶液中の不要な成分は薄膜を透過させるようにする、押し込むステップと、
その後、前記カプセルを破断させて前記洗浄緩衝液を放出するステップと、
さらに、前記シリンジデバイスのプランジャを前進させるステップであって、前記薄膜を介して前記シリンジデバイスの下端部の外に前記洗浄緩衝液を排出する一方で、純粋な核酸を前記薄膜上に残すようにする、前進させるステップと、を備える方法。
【請求項１７】
前記プランジャを押し込むにより、生成された空気圧により、前記溶液が前記薄膜を介して押し出されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記薄膜をさらに洗浄するように構成した第２のシリンジ装置を用いて、選別された核酸を溶出するステップを備える、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記選別された核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、相補的ＤＮＡ、相補的ＲＮＡ、修飾ＤＮＡ、修飾ＲＮＡ、転移ＲＮＡ、リボゾームＲＮＡ、ｔｍＲＮＡ、ＰＮＡ、ＬＮＡ、ＧＮＡ、またはＴＮＡのうちの１つを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記破断可能なカプセルは、前記洗浄緩衝液を放出するように破断可能な立体中空体部品と、前記立体中空体部品に取り付けた材料と、を備えることを特徴とする、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
核酸抽出用溶液を収容するように構成し、また、下端部に位置する薄膜を有する第１の容器であって、前記薄膜は核酸を捕捉する一方で前記溶液のその他の成分を透過させるように構成したことを特徴とする、第１の容器と、
前記第１の容器の開口上端部内に挿入可能なシリンジであって、該シリンジは、シリンジのプランジャの作動に応じて下方に移動可能なカプセルを備え、該カプセルは、その下端部に取り付けたスパイクを有し、該スパイクは、カプセルの下端部の外へ延在する第１の端部を有し、該カプセルは、さらに、その上部開口全体にわたって設けた封止材を有し、該カプセルには、さらに、緩衝溶液が入っていることを特徴とする、シリンジと、を備え、
前記カプセルの前記シリンジ内部における構成および位置は、該シリンジ内部で該カプセルが下方へ移動することにより、まず、第１の容器内にある核酸溶液が薄膜を通って押し出され、その後、前記スパイクが前記シリンジの下面に接触して前記封止材を穿刺することにより前記緩衝溶液が前記第１の容器に放出されるような構成および位置としたことを特徴とする、核酸抽出装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の核酸抽出装置であって、さらに、
前記シリンジがさらに下方へ移動することにより、前記緩衝溶液が前記薄膜を通って押し出され、その結果として純粋な核酸が薄膜上に残留するように構成した、
核酸抽出装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の核酸抽出装置は、前記薄膜をさらに洗浄して、選別された核酸を溶出するように構成した第２のシリンジ装置を備える、
核酸抽出装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の核酸抽出装置において、
前記選別された核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、相補的ＤＮＡ、相補的ＲＮＡ、修飾ＤＮＡ、修飾ＲＮＡ、転移ＲＮＡ、リボゾームＲＮＡ、ｔｍＲＮＡ、ＰＮＡ、ＬＮＡ、ＧＮＡ、またはＴＮＡのうちの１つを含むことを特徴とする、
核酸抽出装置。
【請求項２５】
核酸を含む溶液を入れた容器であって、さらに、核酸を捕捉するように構成した薄膜を備えた容器と、
洗浄緩衝液を含む破断可能なカプセルと、
前記カプセルを破断して前記洗浄緩衝液を放出する破断部品と、
シリンジデバイスであって、前記カプセルが該シリンジデバイス内の下端部の上および該シリンジデバイスのプランジャの下に位置し、前記シリンジデバイスの下端部は、前記容器の開口端に嵌め込むように成形してある、シリンジデバイスと、
前記薄膜は核酸を保持する一方、溶液の不要な成分は薄膜を透過するように、まず、前記薄膜を介して前記溶液を押し出す、押し下げ可能な前記シリンジデバイスのプランジャと、を備える核酸抽出装置であって、
前記破断部品に前記カプセルを破断させ、前記洗浄緩衝液を放出し、その後、前記薄膜を介して前記シリンジデバイスの下端部の外に前記洗浄緩衝液を排出することで前記薄膜上に純粋な核酸を残すように、前記プランジャはさらに押し下げ可能であることを特徴とする、装置。
【請求項２６】
溶液の入った、破断可能なカプセルと、
プランジャの下方に配置した前記カプセルを含むシリンジデバイスと、
前記カプセルと連動して設けた封止機構であって、シリンジデバイス内の第１のチャンバと第２のチャンバとを隔離する封止機構と、
前記カプセルを破断する破断機構と、を備えた装置であって、
前記カプセル、前記シリンジ、前記プランジャ、前記封止機構、および前記破断機構は、第１の流体の第１の体積を前記シリンジから供給し、その後、前記カプセルに入った溶液の第１の体積を前記シリンジから供給するように構成したことを特徴とする、装置。
【請求項２７】
前記第１の流体は空気であることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
請求項２６に記載の装置であって、さらに、
容器を備え、該容器はその一端部に透過薄膜を有し、該透過薄膜には前記第１の流体の前記第１の体積および前記溶液の前記第１の体積を供給することを特徴とする容器を備えた、装置。
【請求項２９】
前記容器は核酸溶液を収容し、前記カプセル内の溶液は洗浄緩衝液を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、核酸の抽出、特に、抽出デバイスまたは抽出装置を介した核酸の抽出に関する。
【背景技術】
【０００２】
核酸は、全ての既知の生命体にとって不可欠な重合体高分子である。核酸には、ヌクレオチドという単量体からなるデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）およびリボ核酸（ＲＮＡ）が含まれる。生物中に存在する最も重要な高分子は、核酸およびタンパク質である。なぜなら、核酸およびタンパク質は遺伝情報を符号化、伝達、発現する働きをするからである。核酸を検査するには「抽出」工程が必要となる。「抽出」の別称としては、「精製」、「分離」、または「濃化」等が挙げられる。核酸抽出のための複合的な実験室的方法として、クロマトグラフィカラムを介した抽出および磁気ビーズによる分離等が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例示的な実施形態によれば、検査を迅速かつ確実に、ポータブルで行うことが可能となる新規な核酸抽出方法を提供する。種々の例示的な実施形態は、高価な器具および／または専門的な実験室環境を必要とせずに、オンサイトで迅速に核酸を抽出するための新規なプラットフォームを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、核酸の抽出に伴う核酸材料の結合工程、洗浄工程、および溶出工程を、抽出装置内で組み込み実施し、抽出装置により、核酸抽出に必要な緩衝液および／または溶液を供給する。
【０００５】
例示的な一実施形態によれば、第１の容器は核酸抽出用溶液を収容するように構成する。第１の容器はその下端部に薄膜を有し、該薄膜は核酸を捕捉する一方で溶液のその他の成分は透過させるように構成する。第１の容器は、該第１の容器の下端部を受容するように構成した廃棄物回収容器の上に配置する。
【０００６】
さらに、例示的な本実施形態によれば、第１の容器の開口上端部内にシリンジが挿入可能であり、また、洗浄緩衝溶液を充填したチャンバを有するカプセルを備え、該カプセルは、シリンジのプランジャの作動に応じて下方に移動可能である。カプセルは、上部開口にわたって設けた封止材と、下端部に取り付けたスパイクと、をさらに有し、該スパイクは、カプセルの下端部の外へ延在する第１の端部と、チャンバ内に延在する第２の端部と、を有する。
【０００７】
一実施形態において、カプセルのシリンジ内部における構成および位置は、シリンジ内部でカプセルが下方へ移動することにより、まず、第１の容器内にある核酸溶液が薄膜を通って押し出され、その後、スパイクがシリンジの下面に接触して停止する一方でカプセルは下方へ移動し続け、スパイクが封止材を破壊または破断することにより洗浄緩衝溶液がシリンジに放出されるようなものとする。シリンジがさらに下方へ移動することにより、洗浄緩衝溶液が薄膜を通って押し出され、その結果として純粋な核酸が薄膜上に残留する。本装置は、第１の容器の薄膜を洗浄して、ＲＮＡ、ＤＮＡ、またはその他の選別した核酸を溶出するように構成した第２のシリンジ装置をさらに備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な核酸溶液作成方法の各ステップの概略図である。
【図２】例示的な核酸抽出工程において用いる、さらなるステップおよび装置を示す側面図である。
【図３】図２の装置を組み合わせた状態を示す側面図である。
【図４】例示的な洗浄緩衝液カプセルの側断面図である。
【図５】図４に示すカプセルの本体構成部品の側断面図である。
【図６】図４に示すカプセルの上面図である。
【図７】図４に示すカプセルのスパイク部品の側面図である。
【図８】図２および図３に示す装置と協働するシリンジ内における、図４に示すカプセルの配置を示す側面概略図である。
【図８Ａ】洗浄緩衝液を放出する位置にある、図４に示すカプセルを示す側断面図である。
【図９】第２のシリンジを用いて純粋な核酸を得る工程を示す図である。
【図１０】代替的なカプセルの実施形態の側断面図である。
【図１１】代替的なカプセルおよびカプセル破断機構を示す図である。
【図１２】廃棄物回収容器の一実施形態を示す図である。
【図１３】代替的な実施形態の側面概略図である。
【図１４】別の代替的な実施形態の側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
例示的な実施形態において、図１を参照すると、あらかじめ核酸作成溶液１４を充填した容器１３に、試料１１または溶液１６を供給する。ここで、試料１１または溶液１６の例として、例えば、綿棒に取ったヒトの唾液、血液、汗、または尿等の体液、皮膚、毛髪、植物試料、細胞培養物、微生物培養物、土壌、または核酸を含みうる他の任意の試料が挙げられる。核酸作成溶液１４は、適切なｐＨ緩衝液およびその他の添加剤を含み、試料の細胞を破壊して核酸を放出させ、また、例えば酵素による核酸の分解を抑制してその核酸を維持するものである。添加剤としては、界面活性剤、キレート剤、塩類、カオトロピック試薬、エタノールおよびイソプロピルアルコールなどの溶媒、酸類、塩基、および任意選択で、ＤＮＡ分解酵素またはＲＮＡ分解酵素等のタンパク質分解酵素を挙げることができる。一実施形態において、核酸作成溶液１４は希釈剤およびｐＨ調整剤として機能する。その後、容器１３に対して混合／震盪工程を実施し、その結果、核酸精製／抽出用溶液１５が生成される。
【００１０】
図２に示すように、続いて、第１の容器としてのバイアル１７に、選択した量の溶液１５を充填する。一実施形態において、バイアル１７は、円筒状上部セグメント１９と、円筒状セグメント１９より口径の小さい円筒ノズル２３を形成する円錐形テーパ部２１とで構成することができ、ノズル２３は薄膜（メンブレン）２５で塞がれている。バイアル１７の内容物は、核酸結合カラムと称してもよく、薄膜２５は、溶液１５中の核酸を保持する役目をする一方、不要な成分は薄膜２５を介して洗浄除去される。一実施形態において、薄膜２５はシリカ系とすることができる。薄膜２５を製造する多数の方法が当業者にとって既知である。種々の実施形態において、薄膜は、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化ケイ素（類）、ガラス粉末、アルキルシリカ、ケイ酸アルミニウム（ゼオライト）、ＮＨ２基を有する活性シリカ、または上記のいずれかを含む混合物で構成することができる。
【００１１】
図２および図３に示す装置は、廃棄物回収デバイス２９をさらに備え、廃棄物回収装置２９は、例えば、一実施形態において、上端に開口３３を有する密閉型プラスチック容器であり、バイアル１７を受容して、廃棄物回収部３５上に配置する位置でバイアル１７を保持するように成形しうる。そのため、一実施形態において、バイアル１７は、上端縁部すなわちリムに沿って縁部（リップ）１８を有する。このようなリップ１８は、種々の実施形態において、バイアル１７の側面に沿った別の位置にあってもよい。
【００１２】
さらに、例示的な本実施形態によれば、洗浄緩衝液容器および放出用カプセル４１を備え、その一実施形態を図４〜図７に示す。例示的なカプセル４１は、プラスチックで形成しうる本体４３（図５）を備え、また、中空円筒型チャンバ６４と、本体４３の外周５１上に形成した第１の溝４７および第２の溝４９とを備える。ここで、第１の溝４７および第２の溝４９は、本体４３の上下の各端部近傍にそれぞれ位置する。溝４７および溝４９内には、それぞれ、第１のＯリング５２および第２のＯリング５４（図４）を設ける。
【００１３】
一実施形態において、カプセル４１は、プラスチックで形成しうるスパイク５３をさらに備え、スパイク５３はＯリングシール５５を有する。スパイク５３の一端部はチャンバ６４内へ延在し、一方、もう一方の端部はチャンバ６４から外へ延在し、叉状テール部６６を備える。例示的な本実施形態において、スパイク５３は、さらに、尖端５６を備える。
【００１４】
一実施形態において、カプセル４１のチャンバ６４に洗浄緩衝溶液６７を充填し（図８）、その後封止するが、その際は、例えば、金属薄箔５８を上部開口６０全体にわたって貼付することにより封止する。種々の実施形態において、洗浄緩衝溶液は、水、ｐＨ緩衝液、界面活性剤、キレート剤、塩類、カオトロピック試薬、エタノールやイソプロピルアルコール等の溶媒、酸類、塩基、および任意選択で、ＤＮＡ分解酵素またはＲＮＡ分解酵素等のタンパク質分解酵素を含むことができる。
【００１５】
図８を参照すると、カプセル４１の形状および寸法は、Ｏリング５２、５４がシリンジ５９の胴部６１の内部側面に封止可能に係合した状態で、シリンジ５９の胴部６１内を昇降するように成形されていることがわかる。一実施形態において、シリンジ５９の端部６２をバイアル１７の上部にねじり込む。例示的な本実施形態において、Ｏリング５２、５４による封止は気密封止であり、シリンジ５９のプランジャまたは駆動ピストン６０を作動してカプセル４１を下方に押し下げると、気（空気）圧の作用によってバイアル１７内の液体は全て薄膜２５を通って廃棄物回収容器２９へと押し出されるかまたは強制排出される。
【００１６】
シリンジ５９のプランジャ６０をさらに下方に押し下げると、図８Ａに示すように、カプセル４１のスパイク５３の叉状テール部６６がシリンジ５９の内側下端縁６３の一部に接触または当接して、スパイク５３およびそのＯリング５５の動作を停止させ、カプセル４１の上部全体にわたって設けた封止材５８をスパイク５３が穿孔する。このように封止材５８を穿孔することにより洗浄緩衝溶液６７が放出され、続いて洗浄緩衝溶液６７はプランジャ６０によりシリンジ５９の端部または先端の開口６８に圧入されて、その後薄膜２５を介して押し出される。洗浄緩衝溶液６７が薄膜２５を透過する際に、薄膜２５が保持していた核酸を洗浄し、薄膜２５は実質的に純粋な核酸を新たに保持する。
【００１７】
図９に示すように、図４〜図７に示すカプセル４１同様に構成したカプセル４１ａを含む第２のシリンジ７１を、続いて、バイアル１７にねじ込むか、または封止可能に取り付け、このシリンジ７１を用いて純粋な核酸を溶液７５でさらに洗浄して、選別された核酸を第２の容器すなわちチューブ１０１へと溶出または洗い出す。一実施形態において、結合ＤＮＡ、ＲＮＡ、または他の核酸を薄膜から放出させたい場合は、当該技術分野において知られるように、最終洗浄液に、水またはｐＨ調整用緩衝液とともに、核酸分解を抑制または阻害する任意選択の添加剤、例えばキレート剤を含ませればよい。
【００１８】
なお、種々の「スピンカラム」市販キットを使用して、本明細書に開示する装置と協働させることもできる。このキットは、シリカベースまたは同様の吸収手法に基づくスピンカラムを用いるものである。一例として、オランダのキアゲン（Qiagen N.V.）社製のスピンカラムＲＮＡ／ＤＮＡ精製キットが挙げられ、核酸作成溶液１４、洗浄緩衝液６７、溶出液７５の調合物を得ることができる。同様のキットの製造会社としては、他に、ザイモリサーチ（Zymo Research）社、Invitrogen/Life Sciences社、バイオ・ラッド（Bio-Rad）社、サーモサイエンティフィック（Thermo Scientific）社、プロメガ（Promega）社等が挙げられる。
【００１９】
例示的な本実施形態による装置は、その他の迅速ＤＮＡ／ＲＮＡ検出法、例えば疾病診断方法または臨床作業／スクリーニング等と組み合わせることができる。
【００２０】
図１〜図１４に示す核酸迅速抽出装置は、一連のステップのうちの第１のステップとなりうる。まず、核酸迅速抽出デバイスを用いてＤＮＡ／ＲＮＡを抽出する。次に、精製された核酸の１体積を、ピペットデバイスまたは他の適切な液体移送方法等を用いて、酵素、プライマー、ｄＮＴＰ、塩類、緩衝液、水の反応混液を入れたチューブへ移送する。そして、試料を所定の一連の熱サイクル条件下に置くか、またはその他の増幅法、例えばＬＡＭＰ（Loop-mediated isothermal amplification）法等を施す。最後に、チューブ内の内容物を解析して、標的ＤＮＡ／ＲＮＡの存在の有無を判定してもよい。
【００２１】
上記の熱サイクルは、また、「手持ち型ＰＣＲ機」または同様のものを用いて現場移動式とすることも可能である。現場での使用の際は、酵素、プライマー、その他の反応混液（カクテル）を調整して各標的に合ったものとする。当該調整作業は経験およびノウハウに大きく依存し得るものであり、それによって工程を最適化する。最終再検出についても、同様に、現場移動式とすることが可能である。
【００２２】
エボラおよびその他のＲＮＡウイルス類／標的について、逆転写ＰＣＲを行うことができる。この場合も、成功の可否は、生成に先立って行う最適化に大きく左右され、装置を十分に堅牢なものとして、生物科学の分野において訓練を受けていない作業員による現場での使用に十分耐え得るものとする。
【００２３】
例示的な本実施形態においては、部品点数が比較的少ない、簡便で容易に使用可能なデバイスを提供したが、その他の実施形態では、一連のシリンジを用いてもよい。例えば、第１のシリンジによって空気圧を印加して薄膜２５を介して核酸溶液を押し出し、その後第２のシリンジを用いて、洗浄緩衝液６７等の洗浄緩衝液で薄膜２５を洗浄し（図４、図８参照）、続いて第３のシリンジによって空気圧を印加し、第４のシリンジにより、例えば図９に符号７５で示す溶出液／緩衝液／水溶液を作用させ、第５のシリンジが最終空気「洗浄」を行う。他の実施形態において、カプセルは、シリンジではなく、閉管内に設置してもよく、カプセル下の管のポートから空気圧を印加し、例えば符号１５で示す核酸溶液を薄膜を介して押し出す。その後、真空加圧してカプセルを下方に引き寄せ、破断機構を作動させて、例えば符号６７で示す洗浄緩衝液を放出させる。
【００２４】
例えば符号４１で示すカプセルの片側または両側を封止して、あらかじめ充填した内容物を収容することができる。カプセルは、また、片側のみを封止して開口端から内容物を充填することもできる。種々の実施形態は、必要や用途に応じて、複数のカプセルを一斉に、または順に使用することも含み得る。例示的な上記各実施形態におけるシリンジおよびカプセルは、その断面形状が円形であるものを開示したが、他の実施形態では、例えば正方形、矩形、楕円形等、他の断面形状を有するものを用い得ることを理解されたい。
【００２５】
図１１、図１３、図１４に示すように、例えば符号１０２で示すカプセルの内容物を放出させるための、例えば符号１０３、１１３で示すカプセル放出シャフトまたはスパイクを、シリンジ胴部１０５の端部近傍またはプランジャ１０７本体に取り付け、その後、各シャフトまたは各スパイクを下方に駆動してカプセル１０２を穿刺または破断することができる。
【００２６】
カプセルの向きを逆にすることもできる。その場合は、例えば符号５３で示すスパイクが上部に位置して例えば符号６０で示すプランジャに対向し、穿孔端部５５がシリンジの底面に向かって下向きとなる。図１０に示すカプセルの別の実施形態９０では、シャフト９３の上端に取り付けた円板または栓９１でカプセルを閉止する。ここで、当該カプセルのその他の部品の構成は図４〜図７に示すとおりである。
【００２７】
例示的な各実施形態において用いるＯリングに代えて、例えば軟質プラスチックの隆起物等の動的シール技術、または、別法として、カプセルの前後に設けた、例えば符号１０９、１１０（図１４）で示すバネを用いることができ、カプセルの位置決めおよび放出タイミングを調整する。
【００２８】
このように、本明細書に記載した好適な実施形態について、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、種々の改変および変更を行いうることが、当業者には理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲内であれば、本発明は本明細書に具体的に記載した以外での実施も可能であると理解すべきである。
【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８Ａ】
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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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【図１４】
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【外国語明細書】
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