专利名称：Dna提供系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种DNA提供系统“基因net库(缩写为GNB)”，用于根据基因分析、基因诊断/治疗、基因利用、基因存储等技术快速提供DNA数据(包括基因多态性等的碱基序列数据等，例如用户想要的SNP(单核苷酸多态性)、VNTR(可变数目串联重复)多态性、微卫星多态性和插入/缺失型多态性)，所述DNA提供系统“基因库(缩写为GNB)”还用于提供DNA芯片，DNA样品固定在芯片上，DNA样品例如是包含上述DNA数据的基因、DNA(脱氧核糖核酸)片段等。
背景技术：
DNA是基因的主体，具有确定生命体组成部分以及疾病的功能部分，研究还发现DNA可用于基因诊断和药剂的检测等。在正进行大规模破译整个生命体的DNA，例如人类基因组分析的条件下，DNA功能分析的速度也在加快，DNA数据应用于基因分析、基因诊断/治疗、新药开发等也越来越普遍。
已经建立了一些允许这种DNA数据共享(非私有)的国际DNA数据库，这些DNA数据已经投入商用。但是DNA数据及其DNA样品全面彼此对应的DNA提供系统“基因net库(GNP)”目前还不存在。
为了使例如与疾病有关的DNA功能数据与实际的DNA碱基序列数据(包括基因多态性数据，例如SNP、VNTR多态性、微卫星多态性和插入/缺失型多态性等)相关，大学和实验室的研究人员以及公司研发人员正在花费大量的时间和金钱来逐步解决DNA的功能及其碱基序列数据。
作为研发过程中降低大量成本和时间措施的DNA芯片的开发和应用正在快速发展中。由于利用固定在芯片(玻璃或硅基片，特别是玻璃基片)的DNA来进行基因分析、基因诊断等的便利，DNA芯片在生物化学、细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、基因医学、实际基因医学领域、食物问题和环境问题领域的实际应用正在进行中。
此外，为了使这种分析类型的DNA芯片，以及从癌组织细胞得到的微量的宝贵的DNA样品成为随时可以再分析的形式，已经开发了存储类型的DNA芯片，它可以利用金刚石基片半永久地保存基因样品或DNA片段。
想得到固定有特定DNA的DNA芯片的用户在解开关于给定疾病的碱基序列以后，可以建立和制备具有所述序列的DNA，然后通过用户自己放到芯片上或承包出去制备DNA芯片来固定如此建立的DNA。
但是，这样存在一个问题，即当DNA芯片由用户自己制备时，需要非常昂贵的装置，而且如果只需要相对少量的一种或两种DNA，也需要金钱、时间和人力。另一方面，当DNA芯片的制备承包出去而且DNA的碱基序列尚未解开时，就需要解开这些DNA未解碱基序列的特定时间，相应难以很快得到这些DNA芯片。
此外，目前存在这样一种情况，即对于想从固定了许多DNA片段的已有DNA芯片中使用一部分DNA片段的用户来说，负担较重，效率也不尽如人意。
本发明用于解决上述的问题，本发明的目的在于涉及一种DNA提供系统“基因net库(GNP)”，它不仅能快速提供DNA(数据例如，包括基因多态性数据等的碱基序列数据，例如SNP、VNTR多态性、微卫星多态性和插入/缺失型多态性)，还提供DNA芯片，其中包含这种DNA数据的基因及其DNA片段样品固定在芯片上。
发明内容
为了解决上述的问题，进行了深入细致的研究，结果发现通过建立这样一种系统可以解决这些问题，所述系统包括用于选择和购买指定DNA数据/芯片的装置和用于提供DNA数据/芯片的装置以实现本发明。
也就是说，根据本发明第一方面，提供了一种DNA提供系统(或基因net库(缩写为GNB))，包括用于选择和购买DNA数据/芯片的装置包括已提供数据接收单元，用于接收通过通信线路提供的DNA数据和/或DNA芯片数据(以下称为“已提供数据”)；已提供数据累积/选择单元，用于累积由已提供数据接收单元接收到的已提供数据和从如此累积的已提供数据中选择用户想要的已提供数据；已选择数据输入单元，用于输入用户从已提供数据累积/选择单元的已提供数据中选择的DNA数据和/或DNA芯片选择数据(以下称为“已选择数据”)；已选择数据输出/累积单元，用于使由已选择数据输入单元选择的已选择数据能够输出，并累积它们；已选择数据发送单元，用于从已选择数据输出/累积单元向外输出已选择数据；和表示单元/控制单元，用于表示和控制已提供数据、已选择数据等；和用于提供DNA数据/芯片的装置，包括已选择数据接收单元，用于从用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元接收已选择数据；存储/管理单元，用于存储已选择数据、DNA数据、用于DNA芯片的DNA样品和DNA芯片；已提供数据输出/累积单元，用于使与已选择数据对应的已提供数据能够从存储/管理单元向外输出，并累积它们；已提供数据发送单元，用于从已提供数据输出/累积单元向外输出已提供数据；DNA芯片制备单元，用于在DNA芯片没有存储在存储/管理单元的DNA芯片存储单元时制备用户想要的DNA芯片；和表示单元/控制单元，用于表示和控制已提供数据、已选择数据等。
根据本发明第二方面，优选的是，在用于选择和购买DNA数据/芯片的装置中，已选择数据输入单元还能够输入已提供数据中不存在的新的DNA数据和/或DNA芯片(以下称为“新的DNA数据和/或DNA芯片”)的功能；已选择数据输出/累积单元具有使新的DNA数据和/或DNA芯片能够输出并累积它们的功能；和已选择数据发送单元具有能够向外输出新的DNA数据和/或DNA芯片的功能。
此外，根据本发明第三方面，优选的是，在用于提供DNA数据/芯片的装置中，已选择数据接收单元能够从选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元接收新的DNA数据和/或DNA芯片；当存储为已提供数据的新的DNA数据和/或DNA芯片处于没被发送到选择和购买DNA数据/芯片的装置的状态时，存储/管理单元还具有能够给出发送它们的指令的功能；和已提供数据输出/累积单元还具有使新的DNA数据和/或DNA芯片作为已提供数据能够从存储/管理单元向外输出并累积它们的功能。
此外，根据本发明第四方面，优选的是，当没有存储用于制备用户想要的DNA芯片的DNA样值时，用于提供DNA数据/芯片的装置还包括DNA数据和/或DNA样品购买单元，用于从其他提供机构或用户购买DNA数据和/或DNA样品。
此外，根据本发明第五方面，优选的是，用于提供DNA数据/芯片的装置还包括DNA芯片数据分析单元，用于执行固定了已购买DNA样品的DNA芯片的数据分析。
此外，根据本发明第六方面，优选的是，用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元和用于提供DNA数据/芯片的装置的已选择数据接收单元之间的已选择数据的发送/接收是以非接触的方式进行的。
此外，根据本发明第七方面，优选的是，用于提供DNA数据/芯片的装置的已提供数据发送单元和用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已提供数据接收单元之间的已提供数据的发送/接收是以非接触的方式进行的。
此外，根据本发明第八方面，优选的是，用于提供DNA数据/芯片的装置的存储/管理单元包括已选择数据存储单元、DNA数据存储单元、DNA样品存储单元和DNA芯片存储单元。
此外，根据本发明第九方面，优选的是，用于提供DNA数据/芯片的装置的DNA芯片制备单元包括用于DNA复制的装置、芯片启动单元和DNA固定单元。
图1是表示根据本发明的系统轮廓的方框图；图2是表示根据本发明的DNA提供系统轮廓的方框图；图3是表示根据本发明系统的系统使用状态的说明图；图4是表示根据本发明的系统使用状态的说明图；图5是表示根据本发明的系统使用状态的说明图；图6是表示一个已提供数据检索屏幕例子的说明图；图7是表示一个已提供数据例子的说明图；和图8是表示一个选择屏幕例子的说明图。
具体实施例方式
下面将参照附图1到3详细描述根据本发明的DNA提供系统“基因net库(缩写为GNB)”。
图1表示根据本发明的DNA提供系统“基因net库(GNB)”的轮廓。图2表示根据“基因net库(GNB)”的DNA提供系统的轮廓。图3到5每个都是用流程图表示的“基因net库(GNB)”的使用状态的说明图。
(1)基因net库(GNB)的轮廓首先，参照图1描述DNA提供系统“基因net库(GNB)”的轮廓。
如图1所述，DNA提供系统“基因net库(GNB)”包括经通信电路(L1)的主系统和经通信电路(L2)的辅系统。
这里所用的术语“主系统”指的是这样一种系统，即在DNA数据/DNA芯片的提供商方和用户方之间签订通过通信电路(L1)出售和购买DNA数据和/或DNA芯片的合约以后，就执行DNA数据和/或DNA芯片的装运并支付费用(根据原材料的DNA数据提供成本和DNA芯片提供成本)其中，DNA数据/芯片的提供商方具有用于提供包括DNA数据的DNA数据/芯片的装置和/或DNA样品购买单元以及DNA芯片制备单元；而用户方具有用于选择和购买DNA数据/芯片的装置。
另一方面，这里所用的术语“辅系统”是指，当用户方想要的DNA数据或DNA芯片的材料在提供商处没有现货时，在提供商和DNA数据和/或DNA样品的提供方之间签订通过通信线路(L2)出售和购买DNA数据和/或DNA芯片的合约以后，就执行DNA数据和/或DNA样品的装运并支付费用。
用于选择和购买DNA数据/芯片的装置是通信装置或个人计算机等，并放置在用户和研究者自己伸手拿到的范围内，例如实验室。
另一方面，用于提供DNA数据/芯片的装置是用于读取关于DNA数据和/或DNA芯片的数据，然后将如此读取的数据提供给用户的装置，该装置归作为DNA数据/芯片提供者的提供商所有。
此外，DNA数据和/或DNA样品的提供方可以是其它的提供机构或用户，并提供可以是DNA数据和/或DNA芯片的材料的DNA样品。至于提供方，例如，提到了商业DNA库(数据)。至于提供DNA数据和DNA样品的提供方，提到了包括用户的研究者(研究中心)和开发人员(开发中心)。
(2)用于选择和购买DNA数据/芯片的装置下面将描述用于选择和购买DNA数据/芯片的装置。
如图2所示，用于选择和购买DNA数据/芯片的装置包括，控制单元、(1)已提供数据接收单元、(2)已提供数据累积/选择单元、(3)已选择数据输入单元、(4)已选择数据输出/累积单元、(5)已选择数据发送单元、和用于表示已提供数据、已选择数据等的表示单元。
控制单元包括个人计算机或微处理器，并从整体上控制用于选择和购买DNA数据/芯片的装置。
(2)已提供数据累积/选择单元不仅能够累积已提供数据接收单元所接收的已提供数据，还能够从如此累积的已提供数据中选择用户想要的已提供数据。
(3)已选择数据输入单元是用于输入用户从(2)已提供数据累积/选择单元的已提供数据中选择的DNA数据和/或DNA芯片选择数据(以下称为“已选择数据”)的单元。
此外，(4)已选择数据输出/累积单元使由已选择数据输入单元选择的已选择数据能够输出，并累积如此输出的已选择数据。
(2)已提供数据累积/选择单元和(4)已选择数据输出/累积单元由大容量存储介质，例如能够执行随时读/写的硬盘或磁光盘构成。
与通信电路(L1)相连的(1)已提供数据接收单元从DNA数据/芯片的提供方的提供商接收经通信电路(L1)发送的关于DNA数据和/或DNA芯片(以下称为“已提供数据”)的数据，即可以从提供商提供的DNA(数据包括基因多态性等的碱基序列数据，例如SNP、VNTR多态性、微卫星多态性和插入/缺失型多态性等)或其DNA样品，与关于疾病部分或各种生命体组成部分对应的DNA数据等。
与通信电路(L1)相连的(5)已选择数据发送单元，还经通信电路(L1)向提供商发送用户从已提供数据中选择的DNA数据和/或DNA芯片选择数据(以下称为“已选择数据”)。
此外，这样来设置用于选择和购买DNA数据/芯片的装置，即当用户想要已提供数据中不存在的新的DNA数据和/或DNA芯片(以下称为“新的DNA数据和/或DNA芯片”)时，该装置可以满足这种需求。也就是说，该装置可以设置成能够接受关于新的DNA数据和/或DNA芯片的请求数据等。
这一次，当用户向(3)已选择数据输入单元输入新的DNA数据和/或DNA芯片时，(4)已选择数据输出/累积单元使这些数据能够输出并累积它们，此后，(5)已选择数据发送单元向外输出这些数据。也就是说，用户向用于提供DNA数据/芯片的装置的(11)已选择数据接收单元发送新的DNA数据和/或DNA芯片，并可以探测是否可以制备关于DNA数据和/或DNA芯片的已提供数据，或者在DNA芯片的情况下，是否有可能对应于制备母(mother)芯片的特殊订单。
此外，与这种探测相反，(1)已提供数据接收单元可以从用于提供DNA数据/芯片的装置接收对于新的DNA数据和/或DNA芯片请求的应答或响应。(1)已提供数据接收单元还接收关于提供新的DNA数据和/或DNA芯片或特殊订单所需成本的计费控制数据的辅助数据。
用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的控制单元控制将(1)已提供数据接收单元接收的已提供数据等写入/累积到(2)已提供数据累积/选择单元，或者在(4)已选择数据输出/累积单元控制输入到(3)已选择数据输入单元的已选择数据等的输出/累积。
至于通信电路(L1)，根据用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的安装情况适当地利用公共线路，例如电话线、卫星通信线等。
已提供数据从提供商所拥有的用于提供DNA数据/芯片的装置发送，并且最好进行数据压缩。这种数据压缩不仅可以通过减少通信线路的使用时间来节省通信成本，还能节省(2)已提供数据累积/选择单元的容量。
用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(2)已提供数据累积/选择单元累积由已提供数据接收单元接收的已提供数据并从如此累积的已提供数据中选择用户想要的已提供数据。
例如，如图6所示，已提供数据的检索屏幕在表示单元的适当显示器上示出，然后可以适当地选择生物名称、酶的名称、疾病名称等。当用户输入关于想要的DNA数据的数据时，示出了已提供数据的图，其中表示了DNA的数据类型、成本、存储状态等。这些已提供数据从提供商的用于提供DNA数据/芯片的装置经通信电路(L1)发送。
然后，当用户点击任何一个已提供数据时，屏幕变换成如图8所示的下一个选择屏幕，选择屏幕可以这样来设置，即可以选择和表示所要求的，用户想要的和从DNA数据和/或DNA芯片已提供数据选择的DNA数据，例如类型和DNA数目或DNA芯片(包括用户都想要的情形)。此外，提供选择部分，其中可以输入联系方式，例如用户的姓名、地址、邮箱地址等。此外，当用户想购买已提供数据图中不存在的新的DNA数据和/或DNA芯片时，提供用于写入这些数据等的选择部分。
这些选择部分连接到控制单元的信号输入单元，用户可以继续随后的过程。
在用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(5)已选择数据发送单元中，当用户在(3)已选择数据输入单元输入已选择数据，(4)已选择数据输出/累积单元使已选择数据能够输出，然后累积已选择数据，此后向外输出已选择数据。也就是说，已选择数据可以发送到用于提供DNA数据/芯片的装置的(11)已选择数据接收单元。
此外，还最好对(5)已选择数据发送单元所发送的DNA数据和/或DNA芯片的已选择数据进行压缩。这种已压缩数据通过减少通信线路的使用时间来节省通信成本和容量。
此外，用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的表示单元是表示已选择数据等的部分，该已选择数据是由(3)已选择数据输入单元从(2)已提供数据累积/选择单元经(1)已提供数据接收单元接收的DNA数据和/或DNA芯片已提供数据或(2)已提供数据累积/选择单元的已提供数据选择输入的。表示单元按照要求连接到打印机等，由此使这些数据打印出来。
(3)用于提供DNA数据/芯片的装置下面将描述用于提供DNA数据/芯片的装置。
如图2所示，用于提供DNA数据/芯片的装置包括控制单元，(11)已选择数据接收单元，(12)存储/管理单元，包括已选择数据存储单元、DNA数据存储单元、DNA样品存储单元和DNA芯片存储单元，(13)已提供数据输出/累积单元，(14)已提供数据发送单元，(15)DNA芯片制备单元，包括用于DNA复制的装置、芯片活化单元和DNA固定单元，(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元，(17)DNA芯片数据分析单元和用于表示已选择数据、已提供数据、存储/管理数据等的表示单元。
控制单元包括个人计算机或微处理器，并从整体上控制用于提供DNA数据/芯片的装置。
此外，(12)存储/管理单元和(13)已提供数据输出/累积单元由大容量存储介质构成，例如能够执行随时读/写的RAM、闪存等。
用于提供DNA数据/芯片的装置的(11)已选择数据接收单元接收用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(4)已选择数据输出/累积单元输出的、由用户选择的、经用于提供DNA数据/芯片的装置中的(5)已选择数据发送单元发送的已选择数据。此外，它接收新的DNA数据和/或DNA芯片的请求数据。(11)已选择数据接收单元所接收的已选择数据等由控制单元累积在(12)存储/管理单元的已选择数据存储单元。
此外，用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(5)已选择数据发送单元和用于提供DNA数据/芯片的装置的(11)已选择数据接收单元之间的通信线路(L1)通过机械和电连接来发送/接收数据，在这种情况下，优选地利用红外线通信、光通信、电磁感应通信等。如此以来，可以制备高度安全性和可靠性的DNA提供系统。
用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元包括已选择数据存储单元，用于存储来自用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的DNA数据和/或DNA芯片选择数据、DNA数据存储单元，用于可以提供的DNA数据、DNA样品存储单元，用于存储用于制备所述DNA芯片的DNA样品和管理DNA样品的状态、和DNA芯片存储单元，用于存储由此制备的DNA芯片和管理DNA芯片的状态，还执行将DNA芯片装运到用户的工作。
此外，在用户请求新的DNA数据和/或DNA芯片的情况下，当存储成已提供数据的新的DNA数据和/或DNA芯片处于还未发送到用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的状态时，(12)存储/管理单元给出发送这些数据的指令。
此外，当DNA数据或DNA样品不存在时，(12)存储/管理单元将这个事实转达给DNA数据和/或DNA样品购买单元。而且，它能够将(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元所购买的样品和这种购买数据发送到DNA芯片制备单元，然后，命令制备这些DNA芯片。
用来提供的DNA数据/或DNA芯片不具体限制，但可以提及例如寡核苷酸、RNAs(mRNA、tRNA、rRNA等)、cDNA(互补DNA)、gDNA(染色体DNA)和基因/DNA片段库等的DNA数据和DNA芯片，通过对库执行PCR扩增、质粒扩增等来制备。
用于提供DNA数据/芯片的装置的(13)已提供数据输出/累积单元不仅使相应于已选择数据的已提供数据能够从存储/管理单元向外输出，还能累积已提供数据。(14)已提供数据发送单元利用通信线路(L1)向外输出此已提供数据。
此外，还最好压缩(13)已提供数据输出/累积单元所输出的已选择数据的数据。这种数据压缩通过减少通信线路的使用时间不仅可以节省通信成本，还能节省容量。
用于提供DNA数据/芯片的装置的表示单元是表示(12)存储/管理单元经(11)已选择数据接收单元接收的已选择数据或从(13)已提供数据输出/累积单元输出的已提供数据等的部分。表示单元按照要求连接到打印机等，由此使这些数据打印出来。
当用户想要的DNA芯片没有存储在存储/管理单元的DNA芯片存储单元时，用于提供DNA数据/芯片的装置的(15)DNA芯片制备单元能够制备DNA芯片，包括用于DNA复制的装置、芯片活化单元和DNA固定单元。(15)DNA芯片制备单元通常由作为DNA数据/芯片提供者的提供商所拥有，但也可能由其他机构拥有，提供商可以采用定制的形式。
此外，当没有存储用于制备用户想要的DNA芯片的DNA样品，或者相应于新的DNA数据和/或DNA芯片的特殊订单时，(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元响应来自(12)存储/管理单元的订单从其他的提供机构或用户购买DNA数据和/或DNA样品。
在(15)DNA芯片制备单元的用于DNA复制的装置中，根据用户的已选择数据，提供商执行执行指定碱基序列数据区域的选择，目的在于复制可以提供的DNA样品和/或DNA芯片，然后执行复制处理。在实际的用于复制的装置中，将DNA样品嵌入到例如质粒的矢量系统的复制方法是可以的，但是，如下所述，非矢量系统也能利用母芯片执行复制，在母芯片上可以固定能够极度简化复制工作和显著降低充满(repletion)时间的DNA复制库。
接下来，在(15)DNA芯片制备单元的芯片活化单元中，对芯片的表面进行化学处理，以便能够在上面固定经受复制处理的DNA样品。至于这些芯片(用于固定的基片)，提到了例如金刚石、硅和玻璃的基片；特别是金刚石芯片更可取，因为它具有最好的DNA固定能力或稳定性。
通过利用这样制备的金刚石芯片制品，即首先漂洗金刚石芯片的表面，然后在紫外线辐射下使表面碳原子氯化，此后，在氨气存在的条件下通过紫外线辐射进行氯置换，由此在化学改型的基础上使表面碳原子氨化，通过在金刚石芯片的表面上允许二价羧酸的其中一个羧基形成键合氨基的氨化物来制备羧化的金刚石芯片。
随后，通过将如此制备的羧化金刚石芯片浸泡到这样的寡核苷酸溶液中，即该寡核苷酸处于其未改型的羧基被活化的状态下，制备这样的活化芯片，即相应于固定想要的基因/DNA片段的寡核苷酸被化学改型，同时允许二价羧酸成为一个连接器(linker)，然后想要的DNA样品，例如基因/DNA片段可以固定到如此改型的寡核苷酸的末端。
然后，在(15)DNA芯片制备单元的DNA固定单元中，经受复制处理的DNA样品实际固定在这样的活化芯片上，即通过化学改型寡核苷酸可以固定DNA样品。利用基于分子生物学和相关酶的普通kit试剂执行这样的反应，即经受复制处理的DNA样品根据共价键键合已固定的寡核苷酸。
如此一来，用于制备要提供的DNA芯片的DNA样品，例如基因/DNA片段存储在(12)存储/管理单元的DNA样品存储单元中，存储形式为新购买的没有固定在芯片上的DNA样品形式或母芯片形式(母芯片形式占主要地位)。
另一方面，在用户请求新的DNA数据和/或DNA芯片的特殊订单的情况下，母芯片不存在。然后，通过(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元新购买的DNA样本以上述的方式固定在刚刚购买的已固定寡核苷酸上，每个以基因/DNA片段的形式，或者通过利用基于分子生物学和相关酶的普通kit试剂，由此固定为母芯片的库(library)状态。
通常，母芯片是cDNA库或gDNA库，其状态是每个芯片上几百亿到几千亿的DNA分子，在经历上述固定的预处理以后固定在金刚石箔的一个表面上，该金刚石箔(例如3mm×3mm)由微波汽相合成方法制备的高热导性薄膜(例如，0.1mm到0.2mm厚)制成。
在用于提供DNA数据/芯片装置的(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元购买DNA样品作为总RNA样品，然后构造cDNA库(单链)的情况下，或者在从一开始购买的DNA样品就作为总RNA样品的cDNA库(单链)的情况下，制备相应于这些库的每一个的母芯片，以使在5′端具有一个到三个已经固定在已活化金刚石芯片的5′端一侧的腺苷或胞苷的oligo(dT)n芯片浸泡在已经制备的总RNA溶液中，然后，添加逆转录酶。(一部分总RNA样品一直存储在(12)存储/管理单元的DNA样品存储单元中并被管理。)相应于20或更多母芯片的复制芯片可以在一天内由自动制备复制品的装置制备，该装置能够执行与制备母芯片时所执行的循环mRNA相同的固定方法。将cDNA库(单链)变成双链形式可以在需要时相对容易地在母芯片或复制芯片上执行。
另一方面，在用于提供DNA数据/芯片装置的(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元购买DNA样品作为gDNA样品(双链)的情况下，在它用适当的限制酶处理以后，使连接酶作用用于固定双链DNA的芯片，由此来制备母芯片，在该芯片上固定具有相同限制酶部分的寡核苷酸。(一部分gDNA样品一直存储在(12)存储/管理单元的DNA样品存储单元中并被管理。)可以通过在用于自动制备复制品的装置中使用如此制备的母芯片来制备复制芯片。
根据在每个芯片背后刻上的标识号(母芯片ID号)，这些母芯片和复制芯片存储在用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元的DNA样品存储单元中并被管理。
通过利用每个如此存储和管理的cDNA库和gDNA库的母芯片和复制芯片，包含在每个这些库中的各个基因或DNA片段经受PCR(聚合酶链式反应)扩增，然后得到的扩增产品以上述同样的方式固定在已活化的各个金刚石芯片上，由此制备子(daughter)芯片。如此制备的子芯片也根据背部所刻的标识号(子芯片ID号)存储在用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元的DNA芯片存储单元中。
由用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元的DNA数据存储单元存储经通信线路(L2)购买的各个DNA数据或DNA数据和购买的DNA样品，和存储母芯片、复制芯片和子芯片的管理信息。
(17)DNA芯片数据分析单元对DNA芯片进行数据分析，在该DNA芯片上固定了已经购买的DNA样品。数据分析可以一直执行或在用户想要的时候执行。
(4)“基因net库(GNB)”的DNA提供方法接下来将参照图2所示的DNA提供系统和图3到5所示的流程图描述上述DNA提供系统“基因net库(GNB)”的用于选择和购买DNA数据/芯片的装置和用于提供DNA数据/芯片的装置的处理方法。
主系统图3表示主系统直到发送/装运DNA数据和/或DNA芯片的一系列流程。
首先，信号从用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(3)已选择数据输入单元发送到控制单元，然后，已提供数据从(2)已提供数据累积/选择单元打开。这种操作由用户来完成。当用户手边没有用于选择/购买DNA数据/芯片的装置时，用户走到该装置的安装地点。
用户从(2)已提供数据累积/选择单元选择想要的已提供数据，例如，按下按钮型开关，然后控制单元确认如此选择的DNA数据和/或DNA芯片(已选择数据)是否在已提供数据的范围内。
例如，当用户选择关于给定疾病等的DNA数据和/或DNA芯片时，控制单元应答用户，以确认想要的已提供数据，然后识别它们。
当如此选择的数据在已提供数据的范围内(图3是)时，过程进行到下一步。另一方面，当已选择数据不在已提供数据的范围内(图3否(*))时，已选择数据实际上不能被接受，过程进行到图5所示的辅系统步骤。
接下来，想要的已提供数据从(2)已提供数据累积/选择单元读出，已选择数据经(4)已选择数据输出/累积单元从(5)已选择数据发送单元输出。
也就是说，当用户在(3)已选择数据输入单元中从来自(2)已提供数据累积/选择单元的想要的已提供数据中输入想要的已提供数据作为已选择数据时，(4)已选择数据输出/累积单元使这些数据能够输出并累积这些数据，此后，这些数据从(5)已选择数据发送单元输出。
随后，当用于选择和购买DNA数据/芯片的装置和用于提供DNA数据/芯片的装置之间可以进行发送/接收(是)时，过程进行到下一步。
接下来，从用于选择/购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据信号经用于提供DNA数据/芯片的装置的(11)已选择数据接收单元发送到控制单元，然后，想要的DNA芯片存储数据和/或DNA数据从(12)存储/管理单元读出，此后，如此读出的数据经(13)已提供数据输出/累积单元和(15)已提供数据发送单元发送到用于选择/购买DNA数据/芯片的装置的已提供数据接收单元。
这里所用的术语“DNA芯片存储数据”是指表示DNA芯片有现货的数据，或者表示尽管相应于DNA芯片或DNA样品的母芯片或复制芯片存在，但是该DNA芯片在DNA芯片存储单元无货的数据。
在用于选择和购买DNA数据/芯片的装置和用于提供DNA数据/芯片的装置之间可以进行发送/接收(是)的情况下，当用户想要DNA数据时，从用于提供DNA数据/芯片的装置读出的相应DNA数据发送出去。
用户可以经用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的接收单元接收想要的DNA数据。
另一方面，在用户想要DNA芯片的情况下，当想要的DNA芯片有储备(现货)(是)，DNA芯片发送给用户。
当想要的DNA芯片没有储备(无货)时，过程进行到辅系统图4所示的流程。
此外，当用户既想要DNA数据又想要DNA芯片时，在上述的方法中，DNA芯片以及DNA数据从(12)存储/管理单元的DNA芯片存储单元发送给用户。在装运时，发票附在上面以要求付费。
辅系统1在尽管相应于用户所选择DNA芯片或DNA样品的母芯片或复制芯片存在，但是该DNA芯片在DNA芯片存储单元无货的情况下(图4)图4表示在用户选择的DNA芯片无货的情况下DNA芯片制备/装运过程的一系列流程。
当想要的DNA芯片没有储备(无货)时，用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元购买库存短缺的材料，例如DNA样品。具体的说，向(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元发送购买请求，然后向其他的提供机构或用户发送请求DNA样品以及芯片材料或制备DNA芯片所必须的材料，由此进行购买。
当相应于该芯片的DNA样品可以被固定(是)时，DNA样品被固定在(15)DNA芯片制备单元，由此制备子芯片。也就是说，当(16)DNA数据和/或DNA样品购买单元购买DNA样品等时，(12)存储/管理单元收到指令，然后，向(15)DNA芯片制备单元发送DNA样品并给出制备DNA芯片的指令。
当如此制备的DNA芯片不需要进行数据分析(否)时，已制备的DNA芯片发送给用户。在装运时，发票附在上面以要求付费。
另一方面，当DNA芯片需要进行数据分析(是)时，在(17)DNA芯片数据分析单元进行碱基序列的分析，然后不仅将如此分析的数据存储在(12)存储/管理单元的DNA数据存储单元中，还发送DNA芯片。
2在请求已提供数据中不存在的新的DNA数据和/或DNA芯片的情况下(图5)另一方面，图5表示用户想要的DNA数据和/或DNA芯片在已提供数据中不存在的情况的处理流程。
当用户想要的DNA数据和/或DNA芯片在用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(2)已提供数据累积/选择单元的已提供数据中不存在(否(*))时，在选择和购买装置和提供装置之间可以进行发送/接收的情况下(是)，已选择数据的信号从用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(5)已选择数据发送单元连接到用于提供DNA数据/芯片装置的(11)已选择数据接收单元，并被转发到用于提供DNA数据/芯片装置的(12)存储/管理单元，作为请求提供的新数据。
此外，已选择数据的信号是这样的，对于用户以常规方式输入到(3)已选择数据输入单元的新的DNA数据和/或DNA芯片，(4)已选择数据输出/累积单元使这种数据输出，然后累积这些数据，此后已选择数据发送单元将这些数据作为信号向外输出。
随后，无论相应于已选择数据的新的DNA数据和/或DNA芯片是否存在于(12)存储/管理单元的DNA数据存储单元中，都需要DNA样品存储单元和DNA芯片存储单元。
当相应的新的DNA数据和/或DNA芯片添加到(12)存储/管理单元时，用于提供DNA数据/芯片的装置的控制单元经(13)已提供数据输出/累积单元和(14)已提供数据发送单元将这个事实送回到用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的(2)已提供数据累积/选择单元，然后，这些数据额外插入到已提供数据中，同时，用户想要的DNA数据和/或DNA芯片接收为已选择数据(回到图3的(*)，重复上述的过程)。另一方面，当相应的新的已提供数据不存在(否)时，用户放弃购买并停止整个通信(停止)，或请求新的DNA数据和/或DNA芯片的特殊订单(图4的(**))。
收到新的DNA数据和/或DNA芯片的特殊订单的用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元找到用户想要的新的DNA数据，或者通过购买单元从DNA数据和/或DNA样品的提供方购买的新的DNA数据和/或DNA样品。
然后，新的DNA芯片制备成母芯片，此后，制备其子芯片，随后与DNA数据一起发送给用户，同时，多余的存储在(12)存储/管理单元的DNA芯片存储单元。
工业实用性根据本发明第一方面的DNA提供系统“基因net库(GNB)”中制备DNA芯片的操作根据用于提供DNA数据/芯片的装置的(12)存储/管理单元所累积的数据执行，用户可以获得DNA数据/DNA芯片而不受例如时间、地点或环境因素的限制，相应的，可以完成有效的研究或医学诊断。
此外，根据本发明，只选择DNA的功能，用户就能立即获得具有这个功能的DNA碱基序列数据或DNA芯片，相应的可以完成研究或医学诊断。
此外，根据本发明，因为DNA数据/DNA芯片提供商也可以很快收到用户的请求，不仅可以快速提供业务，还可以期望从客户数目的增加所获得的收入的增加。
而且，通过利用根据本发明的系统，可以特别对DNA碱基序列分析或其功能的研究投入大量资金的大学、实验室、公司等可以收回这些投资。
权利要求
1.一种DNA提供系统，包括用于选择和购买DNA数据/芯片的装置，包括已提供数据接收单元，用于接收通过通信线路提供的DNA数据和/或DNA芯片数据(以下称为“已提供数据”)；已提供数据累积/选择单元，用于累积由已提供数据接收单元接收到的已提供数据和从如此累积的已提供数据中选择用户想要的已提供数据的；已选择数据输入单元，用于输入用户从已提供数据累积/选择单元的已提供数据中选择的DNA数据和/或DNA芯片选择数据(以下称为“已选择数据”)；已选择数据输出/累积单元，用于使由已选择数据输入单元选择的已选择数据能够输出，并累积它们；已选择数据发送单元，用于从已选择数据输出/累积单元向外输出已选择数据；和表示单元/控制单元，用于表示和控制已提供数据、已选择数据等；和用于提供DNA数据/芯片的装置，包括已选择数据接收单元，用于从用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元接收已选择数据；存储/管理单元，用于存储已选择数据、DNA数据、用于DNA芯片的DNA样品和DNA芯片；已提供数据输出/累积单元，用于使与已选择数据对应的已提供数据能够从存储/管理单元向外输出，并累积它们；已提供数据发送单元，用于从已提供数据输出/累积单元向外输出已提供数据；DNA芯片制备单元，用于在DNA芯片没有存储在存储/管理单元的DNA芯片存储单元时，制备用户想要的DNA芯片；和表示单元/控制单元，用于表示和控制已提供数据、已选择数据等。
2.如权利要求1所述的DNA提供系统，其中在用于选择和购买DNA数据/芯片的装置中，已选择数据输入单元还能够输入已提供数据中不存在的新的DNA数据和/或DNA芯片(以下称为“新的DNA数据和/或DNA芯片”)；已选择数据输出/累积单元，能够使新的DNA数据和/或DNA芯片能够输出并累积它们；和已选择数据发送单元，能够向外输出新的DNA数据和/或DNA芯片。
3.如权利要求2所述的DNA提供系统，其中在用于提供DNA数据/芯片的装置中，已选择数据接收单元能够从用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元接收新的DNA数据和/或DNA芯片；当存储为已提供数据的新的DNA数据和/或DNA芯片处于没被发送到用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的状态时，存储/管理单元还能够给出发送它们的指令；和已提供数据输出/累积单元还使新的DNA数据和/或DNA芯片能够作为已提供数据从存储/管理单元向外输出并累积它们。
4.如权利要求1到3任何一个所述的DNA提供系统，其中当没有存储用于制备用户想要的DNA芯片的DNA样品时，用于提供DNA数据/芯片的装置还包括DNA数据和/或DNA样品购买单元，用于从其他提供机构或用户购买DNA数据和/或DNA样品。
5.如权利要求1到4任何一个所述的DNA提供系统，其中用于提供DNA数据/芯片的装置还包括DNA芯片数据分析单元，用于执行固定了已购买DNA样品的DNA芯片的数据分析。
6.如权利要求1到5任何一个所述的DNA提供系统，其中用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已选择数据发送单元和用于提供DNA数据/芯片的装置的已选择数据接收单元之间的已选择数据的发送/接收是以非接触的方式进行的。
7.如权利要求1到6任何一个所述的DNA提供系统，其中用于提供DNA数据/芯片的装置的已提供数据发送单元和用于选择和购买DNA数据/芯片的装置的已提供数据接收单元之间的已提供数据的发送/接收是以非接触的方式进行的。
8.如权利要求1到7任何一个所述的DNA提供系统，其中用于提供DNA数据/芯片的装置的存储/管理单元包括已选择数据存储单元、DNA数据存储单元、DNA样品存储单元和DNA芯片存储单元。
9.如权利要求1到8任何一个所述的DNA提供系统，其中用于提供DNA数据/芯片的装置的DNA芯片制备单元包括用于DNA复制的装置、芯片启动单元和DNA固定单元。
全文摘要
本发明涉及希望能够不受时间、地点、环境和其他因素的限制来提供有效的DNA数据和DNA芯片。也就是说，DNA提供系统包括用于选择和购买DNA数据和芯片的装置以及用于提供DNA数据/芯片的装置，所述用于选择和购买DNA数据和芯片的装置具有用于接收已提供的DNA数据和/或DNA芯片数据的已提供数据接收单元；用于累积已提供的数据和从已提供的数据中选择用户想要的数据的已提供数据累积/选择单元；用于输入用户所选择的DNA数据和/或DNA芯片选择数据的已选择数据输入单元；用于使已选择数据能够输出并累积它们的已选择数据输出/累积单元；用于向外输出已选择数据的已选择数据发送单元；和用于表示和控制已提供数据、已选择数据等的表示/控制单元；和所述用于提供DNA数据/芯片的装置具有用于接收已选择数据的已选择数据接收单元；用于存储已选择数据、DNA数据、用于DNA芯片的DNA样品和DNA芯片的存储/管理单元；用于使与已选择数据对应的已提供数据向外输出并累积它们的已提供数据输出/累积单元；用于向外输出已提供数据的已提供数据发送单元；用于在缺少用户想要的DNA芯片的情况下制备DNA芯片的DNA芯片制备单元；和用于表示和控制已提供数据、已选择数据等的表示/控制单元。
文档编号G06Q50/00GK1559047SQ0281883
公开日2004年12月29日 申请日期2002年9月25日 优先权日2001年9月25日
发明者高桥浩二郎, 丹花通文, 文 申请人:东洋钢钣株式会社, 高桥浩二郎