管力輸送特性。
[0229] 接著，作為PCR試劑，對(duì)從人類基因圖譜的β-actin(肌動(dòng)蛋白）、流行性感冒病毒 AHlpdm的RNA制作出的相補(bǔ)的DNA、以及采用了大腸桿菌基因組DNA的16SrDNA的情況下的核 酸擴(kuò)增進(jìn)行說明。
[0230] 利用這些PCR試劑，通過毛細(xì)管力來自動(dòng)輸送且核酸擴(kuò)增時(shí)的結(jié)果由圖14示出。圖 14示出了表示PCR擴(kuò)增前后的標(biāo)準(zhǔn)分子標(biāo)記的凝膠電泳的圖像，（a)、（b)、（c)分別示出了關(guān) 于人類基因圖譜的β-actin(肌動(dòng)蛋白）、流行性感冒病毒AHlpdm、大腸桿菌基因組DNA的 16SrDNA的圖像。
[0231] 從圖14中可知，人類基因圖譜的β-actin的擴(kuò)增為295bp，流行性感冒病毒AHlpdm 的擴(kuò)增為232bp，大腸桿菌基因組DNA的16SrDNA的擴(kuò)增為95bp。
[0232] 這樣，通過本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增器件1，能夠利用毛細(xì)管力來輸送含有靶核酸 的反應(yīng)溶液，從而能夠進(jìn)行靶核酸的核酸擴(kuò)增。
[0233] [核酸擴(kuò)增裝置]
[0234] 接著利用圖3以及圖15,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的核酸擴(kuò)增裝置200進(jìn)行說 明。圖15示出了本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的核酸擴(kuò)增裝置的構(gòu)成。
[0235] 本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增裝置200如圖3所示具備:上述的核酸擴(kuò)增器件1、以及用 于對(duì)核酸擴(kuò)增器件1中的核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110的溫度進(jìn)行控制的溫度控制部210。通過這種 構(gòu)成，能夠以簡(jiǎn)便的方法來進(jìn)行核酸擴(kuò)增。
[0236] 如圖15(a)所示，本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增裝置200還具備檢測(cè)部220,用于對(duì)靶核 酸的核酸擴(kuò)增進(jìn)行檢測(cè)。
[0237] 檢測(cè)部220是光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括:光輸出部221，輸出用于照射到核酸擴(kuò)增器件1 的光;受光部222,接受照射到核酸擴(kuò)增器件1的光的反射光；以及光學(xué)掃描部223,用于將光 掃描到核酸擴(kuò)增器件1的流路1 〇〇上。
[0238] 光輸出部221具備發(fā)出藍(lán)色光的激光元件，例如輸出中心波長(zhǎng)為488nm的激光。受 光部222例如是光電倍增管(PMT)。并且，檢測(cè)部220還具備激發(fā)截止濾光片224以及二色鏡 225等光學(xué)元件。
[0239] 這樣，本實(shí)施方式所涉及的核酸擴(kuò)增裝置200將加熱冷卻系統(tǒng)(溫度控制部210)與 光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)(檢測(cè)部220)作為了一體評(píng)價(jià)系統(tǒng)。通過將這樣的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行一體化，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)便的檢測(cè)裝置。并且，通過設(shè)定為光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，從而能夠以非接觸的方式來對(duì) 核酸的擴(kuò)增量進(jìn)行檢測(cè)。
[0240] 并且，在對(duì)被導(dǎo)入到核酸擴(kuò)增器件1的反應(yīng)溶液(反應(yīng)試樣、反應(yīng)試劑）中的靶核酸 的擴(kuò)增量進(jìn)行檢測(cè)的情況下，如圖15(b)所示，在將激光掃描到與流路100的主流路100a交 叉的方向上的同時(shí)，接受反射光。并且，根據(jù)接受的反射光，算出流路1〇〇內(nèi)的反應(yīng)溶液中的 靶核酸的擴(kuò)增量。據(jù)此，能夠獲得與往返于第一加熱塊141與第二加熱塊142的流路100的循 環(huán)相對(duì)應(yīng)的核酸的擴(kuò)增曲線。
[0241] 在本實(shí)施方式中，通過將藍(lán)色光的激光照射到反應(yīng)溶液，從而被構(gòu)成為，藍(lán)色光作 為激勵(lì)光，熒光發(fā)光后的綠色光作為反射光返回。該綠色光(反射光）的熒光量按照核酸的 擴(kuò)增量而變化。因此，通過測(cè)定綠色光的熒光量，從而能夠算出核酸的擴(kuò)增量。
[0242] 在此，利用圖16以及圖17,對(duì)反應(yīng)試樣采用了含有人類基因圖譜的β-actin的反應(yīng) 溶液的情況下的光學(xué)檢測(cè)結(jié)果的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖16示出了反應(yīng)溶液的PCR循環(huán)與熒 光量(擴(kuò)增量)之間的關(guān)系。圖17示出了反應(yīng)試樣(人類基因圖譜）的濃度與上升時(shí)的閾值循 環(huán)之間的關(guān)系。
[0243] 如圖15(a)以及圖15(b)所示，通過在流路100上以激光來進(jìn)行掃描，從而能夠?qū)⒘?路1〇〇的各個(gè)循環(huán)(按照主流路l〇〇a)的核酸的擴(kuò)增量作為擴(kuò)增曲線來檢測(cè)。
[0244] 這樣，如圖16所示，按照PCR循環(huán)的増加，能夠知道核酸的擴(kuò)增量増加。并且，也可 以知道依存于反應(yīng)試樣(人類基因圖譜）的初始濃度，上升時(shí)的閾值循環(huán)不同。因此，將上升 時(shí)的閾值循環(huán)定義為最大値(飽和值），例如10%左右的循環(huán)，則如圖17所示，能夠得到線性 非常高的標(biāo)定曲線，從而能夠?qū)Τ跏紳舛冗M(jìn)行定量。
[0245] (實(shí)施方式2)
[0246] 接著，利用圖18A以及圖18B對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的核酸擴(kuò)增器件2的構(gòu)成 進(jìn)行說明。圖18A是本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的核酸擴(kuò)增器件的平面圖，圖18B是該核酸擴(kuò) 增器件中的混合部的放大平面圖。
[0247] 如圖18A以及圖18B所示，本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增器件2被構(gòu)成為，實(shí)施方式1中 的核酸擴(kuò)增器件1的導(dǎo)入部120被設(shè)置了多個(gè)。
[0248] 具體而言，核酸擴(kuò)增器件2具備第一導(dǎo)入部120a和第二導(dǎo)入部120b，而且在第一導(dǎo) 入部120a以及第二導(dǎo)入部120b與核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110之間還設(shè)置了混合部150。
[0249] 本實(shí)施方式中的導(dǎo)入流路100c被形成為第一導(dǎo)入部120a以及第二導(dǎo)入部120b分 支的Y字狀。第一導(dǎo)入部120a與第二導(dǎo)入部120b通過與第一導(dǎo)入部120a以及第二導(dǎo)入部 120b均對(duì)應(yīng)的導(dǎo)入流路100c，而在混合部150被連接成一體。
[0250] 這樣，混合部150是導(dǎo)入流路100c的一部分，在混合部150,從第一導(dǎo)入部120a以及 第二導(dǎo)入部120b各自導(dǎo)入的多個(gè)溶液被混合。即，混合部150是從第一導(dǎo)入部120a導(dǎo)入的第 一溶液與從第二導(dǎo)入部120b導(dǎo)入的第二溶液混合的位置。
[0251]并且，在第一導(dǎo)入部120a，例如被導(dǎo)入有含有靶核酸的溶液，以作為第一溶液。并 且，在第二導(dǎo)入部120b，例如被導(dǎo)入有含有反應(yīng)試劑的溶液，以作為第二溶液。
[0252] 如圖18B所示，在本實(shí)施方式中，從第一導(dǎo)入部120a導(dǎo)入的第一溶液與從第二導(dǎo)入 部120b導(dǎo)入的第二溶液，在混合部150通過擴(kuò)散而被混合。據(jù)此，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成來進(jìn)行 混合。
[0253] 接著，利用圖19對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的核酸擴(kuò)增方法進(jìn)行說明。圖19是本 發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的核酸擴(kuò)增方法的流程圖。
[0254] 本實(shí)施方式所涉及的核酸擴(kuò)增方法是利用上述的核酸擴(kuò)增器件2,來對(duì)靶核酸進(jìn) 行擴(kuò)增的核酸擴(kuò)增方法，與實(shí)施方式1同樣，包括如下的步驟，即：導(dǎo)入步驟，將成為試樣的 靶核酸與用于使該靶核酸擴(kuò)增的反應(yīng)試劑導(dǎo)入到核酸擴(kuò)增器件2的導(dǎo)入部120;以及核酸擴(kuò) 增步驟，在利用毛細(xì)管力對(duì)含有靶核酸與反應(yīng)試劑的反應(yīng)溶液進(jìn)行輸送的同時(shí)，使該反應(yīng) 溶液中包含的靶核酸擴(kuò)增。
[0255] 在本實(shí)施方式中，在上述的導(dǎo)入步驟中，將含有靶核酸的溶液(第一溶液)和含有 反應(yīng)試劑的溶液(第二溶液)分別導(dǎo)入到核酸擴(kuò)增器件2,在核酸擴(kuò)增步驟，將含有靶核酸的 溶液(第一溶液)與含有反應(yīng)試劑的溶液(第二溶液)在核酸擴(kuò)增器件2進(jìn)行混合，以作為反 應(yīng)溶液，在利用毛細(xì)管力對(duì)該反應(yīng)溶液進(jìn)行輸送的同時(shí)，通過對(duì)該反應(yīng)溶液施加周期的溫 度變化，從而使反應(yīng)溶液中含有的靶核酸擴(kuò)增。
[0256] 具體而言，如圖19所示，首先，將作為第一溶液的含有靶核酸的溶液導(dǎo)入到第一導(dǎo) 入部120a，與此同時(shí)，將作為第二溶液的含有反應(yīng)試劑的溶液導(dǎo)入到第二導(dǎo)入部120b(步驟 S21)〇
[0257] 分別被導(dǎo)入到第一導(dǎo)入部120a以及第二導(dǎo)入部120b的第一溶液以及第二溶液，分 別經(jīng)過導(dǎo)入流路100c而在混合部150被混合，成為反應(yīng)溶液而被輸送到核酸擴(kuò)增反應(yīng)部 110,與實(shí)施方式1同樣，通過對(duì)該反應(yīng)溶液施加周期的溫度變化，來使反應(yīng)溶液中含有的靶 核酸擴(kuò)增(步驟S22)。
[0258] 在此之后，反應(yīng)溶液流經(jīng)排出流路100d，而從核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110被輸送到排出部 130,并通過排出部130排出。
[0259] 通過以上所述的本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增器件2,與實(shí)施方式1同樣，由于能夠利 用毛細(xì)管力來輸送反應(yīng)溶液，因此，不必使用外部栗就能夠使反應(yīng)溶液在流路內(nèi)行進(jìn)。因 此，能夠以低成本且簡(jiǎn)便的方法來對(duì)靶核酸進(jìn)行核酸擴(kuò)增。
[0260] 而且，通過本實(shí)施方式，由于能夠?qū)泻怂崤c反應(yīng)試劑在器件上混合，因此，能夠 以更簡(jiǎn)便的方法來對(duì)靶核酸進(jìn)行核酸擴(kuò)增。
[0261](實(shí)施方式2的變形例1)
[0262] 接著，利用圖20對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例1所涉及的核酸擴(kuò)增器件2A的構(gòu)成 進(jìn)行說明。圖20是本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例1所涉及的核酸擴(kuò)增器件中的混合部的放大 平面圖。
[0263] 如圖20所示，在本變形例的核酸擴(kuò)增器件2A中，從第一導(dǎo)入部120a以及第二導(dǎo)入 部120b導(dǎo)入的第一溶液以及第二溶液，在混合部150由螺旋流而被混合。例如，通過在流路 100的內(nèi)壁切出螺紋槽，從而第一溶液以及第二溶液成為螺旋流而被混合。
[0264] 這樣，通過在混合部150產(chǎn)生螺旋流，從而能夠以攪拌來進(jìn)行混合，這樣，多個(gè)溶液 能夠快速地混合。
[0265] (實(shí)施方式2的變形例2)
[0266] 接著，利用圖21對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2所涉及的核酸擴(kuò)增器件2B的構(gòu)成 進(jìn)行說明。圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2所涉及的核酸擴(kuò)增器件的平面圖。
[0267] 如圖21所示，在本變形例的核酸擴(kuò)增器件2B中，混合部150中的流路(混合部流路） 100為蛇行流路。
[0268] 通過這種構(gòu)成，能夠贏得對(duì)多個(gè)溶液進(jìn)行擴(kuò)散以及混合時(shí)所需要的距離，這樣，即 使在器件上對(duì)多個(gè)溶液進(jìn)行混合并制作反應(yīng)溶液的情況下，也能夠知道核酸擴(kuò)增反應(yīng)部 110被均勻地混合。
[0269](實(shí)施方式2的變形例3)
[0270]接著，利用圖22對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例3所涉及的核酸擴(kuò)增器件2C的構(gòu)成 進(jìn)行說明。圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例3所涉及的核酸擴(kuò)增器件的平面圖。
[0271 ]如圖22所示，在本變形例的核酸擴(kuò)增器件2C中，混合部150中的流路(混合部流路） 100為環(huán)狀流路。具體而言，通過使多個(gè)C字狀的環(huán)狀流路交替反轉(zhuǎn)連接而被構(gòu)成。
[0272]通過這種構(gòu)成，由于能夠簡(jiǎn)單地產(chǎn)生螺旋流，因此，能夠容易地對(duì)多個(gè)溶液進(jìn)行均 勻混合。
[0273](實(shí)施方式2的變形例4)
[0274]接著，利用圖23對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例4所涉及的核酸擴(kuò)增器件2D的構(gòu)成 進(jìn)行說明。圖23是本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例4所涉及的核酸擴(kuò)增器件中的混合部的放大 平面圖。
[0275]如圖23所示，在本變形例的核酸擴(kuò)增器件2D中，在混合部150中的流路(混合部流 路）1〇〇中存在截面積小的部分。例如，通過使混合部150中的流路的一部分的寬度變窄，從 而，能夠使流路截面積部分變小。
[0276] 通過這種構(gòu)成，由于能夠在截面積小的位置短時(shí)間地對(duì)多個(gè)溶液進(jìn)行混合，從而 能夠縮短使多個(gè)溶液擴(kuò)散的距離。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型的核酸擴(kuò)增器件。
[0277] (實(shí)施方式3)
[0278]接著，利用圖24A、圖24B以及圖25,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的核酸擴(kuò)增器件3 的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖24A是本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的核酸擴(kuò)增器件的斜視圖，圖24B示出 了該核酸擴(kuò)增器件的概略構(gòu)成。圖25是該核酸擴(kuò)增器件的分解斜視圖。
[0279] 如圖24A至圖25所示，本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增器件3被構(gòu)成為，在實(shí)施方式1中的 核酸擴(kuò)增器件1的基礎(chǔ)上還具備了輸送滯留部160。
[0280] 輸送滯留部160是用于使反應(yīng)溶液滯留的輸送滯留區(qū)域。即，輸送滯留部160不是 使反應(yīng)溶液的開頭部分滯留在核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110,而是推進(jìn)到核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110之前的 輸送推進(jìn)部。輸送滯留部160被構(gòu)成為能夠滯留一定容量的反應(yīng)溶液。并且，滯留在輸送滯 留部160的反應(yīng)溶液可以是停止流動(dòng)的狀態(tài)，也可以是不停止流動(dòng)的行進(jìn)狀態(tài)。
[0281] 本實(shí)施方式中的流路100被設(shè)計(jì)成不僅能夠經(jīng)過核酸擴(kuò)增反應(yīng)部，而且也能夠經(jīng) 過輸送滯留部(輸送滯留區(qū)域)160。具體而言，流路100具有被設(shè)置在核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110的 第一流路101、以及被設(shè)置在輸送滯留部160的第二流路102。
[0282] 如圖25所示，核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110中的流路100(第一流路101)是被形成為蛇行的 蛇行流路，并被構(gòu)成為交替地反復(fù)經(jīng)過第一加熱塊141 (第一溫度區(qū)域)和第二加熱塊142 (第二溫度區(qū)域）。
[0283 ] 輸送滯留部160中的流路100 (第二流路102)是在輸送滯留部160使反應(yīng)溶液滯留 的流路，被構(gòu)成為能夠使包括被輸送到輸送滯留部160(第二流路102)的反應(yīng)溶液的開頭部 分的規(guī)定容量的反應(yīng)溶液滯留。輸送滯留部160由于被設(shè)置在核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110的后端， 因此，在第二流路102中滯留有從第一流路101(核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110)輸送的反應(yīng)溶液。
[0284] 在本實(shí)施方式中，第二流路102中包括蛇行的部分(蛇行流路）。具體而言，第二流 路102被形成為，將線狀的流路以規(guī)定的間隔來彎曲，并連續(xù)地折回（往返）。第二流路102的 折回次數(shù)以及流路的朝向可以按照空間的大小來進(jìn)行恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)。
[0285] 第二流路102的容積(體積)是流路100全體的容積(體積)的10%以上，最好是在流 路100全體的容積(體積)的30 %以上。在本實(shí)施方式中，第二流路102的容積大約為流路100 全體的容積的30 %。
[0286]如圖24A至圖25所示，加熱部140至少被配置成與核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110相對(duì)，被輸送 到核酸擴(kuò)增反應(yīng)部110的流路1〇〇(第一流路101)的反應(yīng)溶液，由加熱部140而被施加有規(guī)定 的溫度。另外，在本實(shí)施方式中，輸送滯留部160(第二流路102)不與加熱部140相對(duì)，不直接 接受來自加熱部140的溫度。即，第二流路102被設(shè)置成不位于加熱部140之上。
[0287] 在本實(shí)施方式中，經(jīng)由導(dǎo)入部120而被導(dǎo)入到流路100反應(yīng)溶液，在流路100內(nèi)由毛 細(xì)管力(毛細(xì)管力)來輸送。例如，與實(shí)施方式1同樣，通過將流路100的內(nèi)表面成為接觸角為 銳角的親水性表面，從而反應(yīng)溶液能夠通過毛細(xì)管力來輸送。
[0288][核酸擴(kuò)增方法]
[0289]接著，一邊參照?qǐng)D24A至圖25并利用圖26,對(duì)利用了本實(shí)施方式中的核酸擴(kuò)增器件 3的核酸擴(kuò)增方法進(jìn)行說明。圖26是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的核酸擴(kuò)增器件中 的溫度循環(huán)的圖，（a)示出了反應(yīng)溶液的前端經(jīng)過核酸擴(kuò)增反應(yīng)部時(shí)的狀態(tài)，（b)示出了反 應(yīng)溶液的前端經(jīng)過輸送滯留部時(shí)的狀態(tài)。
[0290] 首先，將成為試樣的靶核酸與用于使該靶核酸擴(kuò)增的