核酸分析用流动池和核酸分析装置的制造方法_3

文档序号:9793525阅读:来源:国知局
可使用热固性、光固性等的环氧系粘接剂、丙烯酸系粘接剂等。此外,也可使用将丙烯酸树脂作为基体的两面胶带等。作为更优选的材料,可举出玻璃、石英、蓝宝石或与透明树脂粘接强度高的聚二甲基硅氧烷。隔板厚度没有特别限制,厚度越薄越能够减少流路内容量,从而能够减少使用的试剂量。隔板506优选为厚度Imm以下。
[0060]滤光片104通过将Si02、Ti02、Ta202、Nb203等介电体多层膜任意重叠成10层至40层左右来制作,可以使期望的波长的光反射,其他波长的光透过。图11表示适合于本发明的、反射波长小于400nm的第一光、透过波长400nm以上的第二光和第三光的滤光片的光学特性。此外,如图1、图3?图7所示,通过使滤光片形成配置于第一基板上面的结构,在将核酸分析用流动池1001设置于支撑单元1011时,能够防止滤光片1002与支撑单元1011直接接触,从而能够防止滤光片发生损伤。此外,通过将滤光片的最外表面设为Si02,能够防止A1203、Ti02等多层膜构成材料与测序反应中使用的包含氯离子的缓冲液接触,从而防止这些氧化膜的腐蚀。
[0061]图2至图7表示本发明的核酸分析用流动池的进一步构成。图2中滤光片202配置于第一基板201的下面,图3中被图案化的滤光片302的特征在于,以与流路接触的方式存在于第一基板上。一般而言,由于滤光片比常规的玻璃平坦性高,因此存在如下课题:与PDMS(聚二甲基硅氧烷)、压敏性两面粘接胶带等的中空板的粘接力低,从而流动池的耐压低。图2、图3的核酸分析用流动池形成中空板与可得到高粘接力的玻璃等第一基板直接接触的结构,因此能够提高流动池的耐压。图4或图5的核酸分析用流动池在第二基板上具备反射波长320nm以下的近紫外线的近紫外线滤光片。近紫外滤光片防止近紫外线向流路内进入。一般而言,DNA吸收波长320nm以下的光而使一部分进行二聚化,从而使测序反应的反应效率降低。此外,已知波长184.9nm的近紫外线生成臭氧,生成的臭氧被波长253.7nm的紫外线分解而产生具有强氧化力的O原子。这些臭氧、O原子会氧化分解测序反应中使用的聚合酶、核苷酸、模板,因此使测序反应的反应效率降低。图4或图5的核酸分析用流动池防止由近紫外线引起的测序反应的反应效率降低。图6的核酸分析用流动池在第二基板605上具备反射防止膜609。反射防止膜609防止第一光1020、第二光1021在第二基板上面反射,从而将进入流路604的第一光1020、第二光1021的光强度的降低最小化。通常,已知波长400nm至800nm的可见光被玻璃表面反射小于10%的光。图12表不本发明的反射防止膜的光学特性,可使反射率为2%以下。这样的反射防止膜可利用Al、MgF2、Si02和A1203的多层膜等形成。图7的核酸分析用流动池的特征在于,其是使第一基板和第二基板或者使第一基板、第二基板和带槽板720贴合的核酸分析用流动池,用于使流路内物质的化学结构发生变化的第一光透过第二基板,在隔着流路与第二基板相对的流路底面,具有反射第一光的滤光片。在没有图7的(a)?(c)所示的那样的中空板的结构中,也可得到同样的效果。这样的流动池可通过将玻璃、蚀刻的玻璃用作第二基板,将蚀刻的硅、PDMS用作带槽板,将玻璃、硅用作第一基板而制作。
[0062]使用图8对本发明的核酸分析用流动池的制造方法的一例进行说明。使用模切冲压加工、激光加工等将具有能够脱模的保护膜的带有保护膜的板821的内部挖空,形成形成有流路的中空部804。接着,在第一基板801上利用蒸镀法等形成滤光片802。从上述的带有保护膜的板821剥离保护膜822后,使剥离了保护膜822的带有保护膜的板与具有滤光片802的第一基板801贴合。为了提高滤光片802与中空板803的粘接力,可在贴合前将滤光片802的表面和中空板的表面暴露于准分子(Excimer)、氧等离子体或大气压等离子体。此外,可在贴合后进彳丁加热处理来提尚粘接性。接着,将残留的保护I旲822去除后,与第一■基板805贝占合。为了提高第二基板805与中空板803的粘接力,可暴露于之前的准分子、氧等离子体或大气压等离子体、进行加热处理。
[0063]将这样制作的核酸分析用流动池设置于核酸分析装置进行核酸分析。本发明也包括设置本发明的核酸分析用流动池后进行核酸反应的核酸分析装置。本发明的核酸分析装置至少包括:支撑单元,保持上述核酸分析用流动池;检测单元,观察上述核酸分析用流动池内的试样;光源,向上述核酸分析用流动池照射使流路内物质的结构发生变化的第一光;送液单元,向上述核酸分析用流动池送液试剂。
[0064]使用图9对本发明的核酸分析装置的一例进行说明。核酸分析装置具有:本发明的核酸分析用流动池910;能够固定核酸分析用流动池910,并且能够调整核酸分析用流动池910的温度的支撑单元911;使核酸分析用流动池910和支撑单元911移动的平台单元912;容纳多种试剂、洗涤水的试剂容器913;作为将试剂容器913所容纳的试剂吸引并注入核酸分析用流动池910的驱动源的送液单元914;在吸引/吐出试剂时,实际与试剂容器913、核酸分析用流动池910连通的喷嘴915;搬送喷嘴915的喷嘴搬送单元916;用于观察固定于核酸分析用流动池910的试样的检测单元917;发出使流路内物质的结构发生变化的第一光的光源919;和容纳废液的废液容器918等。检测单元917例如由荧光检测装置构成,可向平台单元上的核酸分析用流动池910照射激发光,从而检测发生的荧光。
[0065]本发明的核酸分析装置如下进行工作。首先,将保持了测定对象即核酸试样的核酸分析用流动池910设置于支撑单元911。接着,喷嘴916与试剂容器913连通,利用送液单元914吸引试剂。喷嘴915被喷嘴搬送单元916搬送至核酸分析用流动池910上面,向核酸分析用流动池910注入试剂。之后,支撑单元911对核酸分析用流动池910的流路内所含的溶液进行温度调整,控制测序反应。为了观察反应后的核酸试样,利用平台单元912使核酸分析用流动池910移动而照射激发光,从而检测处于检测区域内的多个核酸试样的荧光。此时,优选的是,通过固定有核酸试样或在表面具有核酸试样的载体的一侧的基板照射激发光,检测荧光即可。通过稍微挪动核酸分析用流动池910并利用相同的方法反复进行多次检测。全部检测区域中的观察结束后,利用送液单元914吸引试剂容器913所容纳的洗涤水,并向核酸分析用流动池910注入,从而对核酸分析用流动池910的流路内进行洗涤。接着,注入其他试剂后,向与核酸试样结合的流路内物质照射第一光,使流路内物质的结构发生变化以便继续下一循环的反应。之后,同样地,对核酸分析用流动池910内的流路内进行洗涤。通过反复进行多次包括试剂的注入、利用温度控制的测序反应、荧光检测、流路内的洗涤、第一光照射、流路内的洗涤的循环,可读取核酸试样。核酸分析装置可利用电脑进行控制而自动进行上述工作。
[0066]实施例2
[0067]对使用本发明的核酸分析装置的核酸分析方法进行说明。分析方法基于Science2005,vol.309,pp.1728-1732(非专利文献2)所公开的方法。
[0068](I)文库(library)制作
[0069]使用Dneasy组织试剂盒(Dneasy Tissue kit(QIAGEN公司))将测定对象即流路内物质精制后,将核酸试样片段化。对于片段化DNA,使用End-1t DNA末端修复试剂盒(End-1tDNA End Repair kit(EpiCentre公司))将标签序列附加于模板DNA的两端。将附加有标签序列的模板精制后,利用核酸外切酶对附加有间隔序列的模板进行处理,制作用于RCA(滚环扩增(Rolling Circle Amplificat1n))的模板。对于得到的模板,进行使用了随机六聚体的RCA而扩增模板。利用MicrOCOn-30(MillipOre公司)将扩增产物精制后,用限制酶片段化。对片段化的产物进行凝胶精制,提取70碱基长度的标签文库。对于提取的标签文库,在连接引物后,进行PCR扩增而制作文库。
[0070](2)乳液 PCR
[0071]向包含轻质矿物油(Lightmineral oil (Sigma公司))的油溶液加入PCR溶液、MyOne(商标)、顺磁链霉亲和素(paramagnetic streptavidin)磁珠(Dynal公司)和文库溶液进行乳液PCR。对于扩增溶液,加入包含表面活性剂的溶液进行高速离心后,使用磁体进行溶剂置换,制作表面具有测定用DNA的珠的水溶液,所述测定用DNA的表面具有大量扩增产物。
[0072](3)向核酸分析用流动池固定表面具有DNA的珠子
[0073]将4.2X 17个珠子
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