專(zhuān)利名稱(chēng)：核酸擴(kuò)增方法、核酸擴(kuò)增裝置、以及核酸擴(kuò)增用芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核酸擴(kuò)增方法、核酸擴(kuò)增裝置、以及核酸擴(kuò)增用芯片。本申請(qǐng)要求基于2010年1月25日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?010-012880的日本專(zhuān)利申請(qǐng) 的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。
背景技術(shù)：
作為用于檢查DNA或RNA等基因的方法，PCR(Polymerase Chain Reaction)廣泛 用于例如研究用和臨床檢查用(日本特公平4-67957號(hào))。在PCR中通常是將含有目標(biāo)核 酸的樣本和含有試劑的反應(yīng)液放入容器，使用被稱(chēng)為熱循環(huán)儀的溫度控制裝置，通過(guò)重復(fù) 例如95°C、74°C、55°C的多個(gè)階段的溫度變化，使目標(biāo)核酸擴(kuò)增。但是，在PCR中通常將反應(yīng) 液調(diào)節(jié)到一定溫度時(shí)需要時(shí)間，這成為妨礙提高作業(yè)效率的一個(gè)重要原因。另外，為了縮短 作業(yè)時(shí)間而急速加熱或冷卻反應(yīng)液，則不僅耗電大，而且還有可能降低管理熱循環(huán)儀的溫 度控制的溫度控制元件的耐久性。因此，為了以更良好的效率進(jìn)行PCR，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)2007-318627號(hào)中提出了相 對(duì)于控制在規(guī)定溫度的熱循環(huán)儀的溫度控制元件來(lái)移動(dòng)反應(yīng)液，使反應(yīng)液的溫度發(fā)生變化 的技術(shù)。但是，在該溫度控制方法中，由于反應(yīng)容器(核酸擴(kuò)增用芯片)內(nèi)殘留的氣泡而溫 度梯度混亂，有時(shí)會(huì)使目標(biāo)核酸擴(kuò)增時(shí)的溫度控制的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供反應(yīng)液導(dǎo)入時(shí)氣泡難以殘留在內(nèi)部的核酸擴(kuò)增用芯片，并且，提供通 過(guò)使用上述核酸擴(kuò)增用芯片，可以達(dá)到省電化和低成本化，并且，可以縮短擴(kuò)增所需時(shí)間的 核酸擴(kuò)增方法和核酸擴(kuò)增裝置。本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增方法，是使用反應(yīng)液進(jìn)行核酸擴(kuò)增的方法，包括向核酸擴(kuò)增用芯片的第一腔室導(dǎo)入所述反應(yīng)液的工序，所述核酸擴(kuò)增用芯片具有 填充有液體的第二腔室，所述液體比所述反應(yīng)液的比重輕、并且與所述反應(yīng)液不混溶；通過(guò)離心使所述第一腔室的所述反應(yīng)液導(dǎo)入所述第二腔室的工序；調(diào)節(jié)所述核酸擴(kuò)增用芯片的一側(cè)端部的溫度的工序；以及以旋轉(zhuǎn)軸為中心使所述核酸擴(kuò)增用芯片以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)的工序。通過(guò)上述核酸擴(kuò)增方法，向核酸擴(kuò)增用芯片的第一腔室供給反應(yīng)液，所述核酸擴(kuò) 增用芯片具有填充有液體的第二腔室，所述液體比反應(yīng)液輕、且與反應(yīng)液不混溶；通過(guò)離心 使上述反應(yīng)液從上述第一腔室向上述第二腔室移動(dòng)，調(diào)節(jié)上述核酸擴(kuò)增用芯片的一側(cè)端部 的溫度，以旋轉(zhuǎn)軸為中心將上述核酸擴(kuò)增用芯片以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，因此可以利用重力使 上述反應(yīng)液從上述一側(cè)端部向另一側(cè)端部移動(dòng)，可以將上述反應(yīng)液的溫度從上述一側(cè)端部 的溫度區(qū)域向上述另一側(cè)端部的溫度區(qū)域控制。與比重相比于上述反應(yīng)液輕的上述反應(yīng)液不混溶的上述液體預(yù)先填充在上述第二腔室內(nèi)，因此可以通過(guò)離心而不殘留氣泡并使上述反應(yīng)液從上述第一腔室向上述第二腔 室移動(dòng)。由此，不會(huì)有因氣泡使填充在上述第二腔室的上述液體的溫度梯度混亂的情況，所 以能夠以更良好的效率控制上述反應(yīng)液的溫度。本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及的導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增用芯片，是導(dǎo)入有反應(yīng)液 的核酸擴(kuò)增用芯片，包括第一腔室，第二腔室，連結(jié)部，連接所述第一腔室和所述第二腔室，具有小于所述第二腔室的最小寬度 的最大寬度，以及液體，填充于所述第二腔室；所述液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的比重比反應(yīng)液輕，并且與反應(yīng)液不混溶。在上述核酸擴(kuò)增用芯片中，上述連結(jié)部的最大寬度優(yōu)選小于上述第一腔室的最小 寬度。在本發(fā)明中，連結(jié)部的最大寬度是指連結(jié)部?jī)?nèi)最寬的部分的寬度，第一腔室(第二腔 室)的最小寬度是指第一腔室(第二腔室)內(nèi)最窄部分的寬度。根據(jù)上述核酸擴(kuò)增用芯片，由于具有第一腔室、第二腔室、連結(jié)部和液體，所以在 上述反應(yīng)液從第一腔室導(dǎo)入第二腔室的情況下，可以達(dá)到上述反應(yīng)液和上述液體分離的狀 態(tài)；上述連結(jié)部連接上述第一腔室和上述第二腔室，并具有小于上述第二腔室的最小寬度 的最大寬度；上述液體填充在上述第二腔室中，上述液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)比重比反應(yīng) 液輕，并且與反應(yīng)液不混溶。由此，可以容易地確認(rèn)上述第二腔室內(nèi)的上述反應(yīng)液的位置。 另外，上述反應(yīng)液和上述液體處于分離的狀態(tài)時(shí)，由于上述反應(yīng)液呈球狀，所以有時(shí)會(huì)在本 發(fā)明中將導(dǎo)入到上述第二腔室的上述反應(yīng)液表現(xiàn)成液滴。進(jìn)一步，通過(guò)使填充在上述核酸擴(kuò)增用芯片的上述第二腔室的液體的量為，從上 述第二腔室的容積減去上述反應(yīng)液的容積而得到的量以上，且將從上述第一腔室的容積減 去上述反應(yīng)液的容積而得到的量、上述第二腔室的容積和上述連結(jié)部的容積相加而得到的 量以?xún)?nèi)，從而可以使上述第二腔室內(nèi)難以殘留氣泡。本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置，是使用了導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增 用芯片的核酸擴(kuò)增裝置，所述核酸擴(kuò)增用芯片包括第一腔室，第二腔室，連結(jié)部，連接所述第一腔室和所述第二腔室，具有小于所述第二腔室的最小寬度 的最大寬度，以及液體，填充于所述第二腔室，所述液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的比重比所述反應(yīng)液輕，并且與反應(yīng)液不混溶；所述核酸擴(kuò)增裝置包括芯片保持部，能夠設(shè)置所述核酸擴(kuò)增用芯片，旋轉(zhuǎn)部，通過(guò)以旋轉(zhuǎn)軸為中心使所述芯片保持部以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，使所述 核酸擴(kuò)增用芯片旋轉(zhuǎn)，以及溫度控制部，沿所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置，
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所述旋轉(zhuǎn)部使所述核酸擴(kuò)增用芯片以旋轉(zhuǎn)時(shí)重力方向的所述第二腔室內(nèi)的最下 點(diǎn)與所述旋轉(zhuǎn)軸的距離變化的方式旋轉(zhuǎn)。在上述核酸擴(kuò)增裝置中，上述核酸擴(kuò)增用芯片具有反應(yīng)部，該反應(yīng)部包括所述第 二腔室，連接所述第一腔室和所述第二腔室的所述連結(jié)部；多個(gè)所述反應(yīng)部分別與所述第
一腔室連接。在上述核酸擴(kuò)增裝置中，所述溫度控制部由第一溫度控制部和第二溫度控制部組 成，所述第二溫度控制部設(shè)置在與所述第一溫度控制部相比遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的位置。在上述核酸擴(kuò)增裝置中，所述第二腔室內(nèi)可以涂布有用于擴(kuò)增目標(biāo)核酸的試劑。 另外，在本發(fā)明中“目標(biāo)核酸”是指根據(jù)本發(fā)明的核酸擴(kuò)增裝置而成為擴(kuò)增對(duì)象的核酸。根據(jù)上述核酸擴(kuò)增裝置，可以通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)上述核酸擴(kuò)增用芯片，以使通 過(guò)上述芯片保持部保持的上述核酸擴(kuò)增用芯片的上述第二腔室內(nèi)的重力方向上的最下點(diǎn) 和上述旋轉(zhuǎn)軸的距離變化，因此，可以通過(guò)沿上述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的溫度控制部將上述核酸擴(kuò) 增用芯片內(nèi)的規(guī)定的位置調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度。由此，能夠以更良好的效率調(diào)節(jié)上述核酸擴(kuò) 增用芯片內(nèi)導(dǎo)入的反應(yīng)液的溫度，所以可以實(shí)現(xiàn)省電化和低成本化，并且可以縮短擴(kuò)增所 需要的時(shí)間。本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增用芯片，是導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增用芯片，具有第一腔室，配置在所述核酸擴(kuò)增用芯片 的中央部，反應(yīng)部，包括第二腔室，以及連接所述第一腔室和所述第二腔室的連結(jié)部；包括多個(gè)所述反應(yīng)部，多個(gè)所述反應(yīng)部分別與所述第一腔室連接，并且，從所述中央部以放射線(xiàn)狀方向配置。通過(guò)使用上述核酸擴(kuò)增用芯片進(jìn)行核酸擴(kuò)增，使得在多個(gè)上述反應(yīng)部的每個(gè)反應(yīng) 部中使用不同的試劑成為可能，可以同時(shí)擴(kuò)增不同的目標(biāo)核酸。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置的立體圖(圖1 (a)是核 酸擴(kuò)增裝置的整體圖，圖1(b)是從圖1(a)的核酸擴(kuò)增裝置中拆下保持部件的圖，圖1(c) 是從圖1(b)的核酸擴(kuò)增裝置中拆下隔熱部件的圖)。圖2是拔出圖1(b)的第一溫度控制部、第二溫度控制部和核酸擴(kuò)增用芯片收容 部，從旋轉(zhuǎn)軸A的延伸方向和垂直方向(圖1(a) 圖1(c)的左側(cè))記載的放大圖。圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置中設(shè)置的核酸擴(kuò)增用芯片的 剖面圖(圖3(a))以及上述核酸擴(kuò)增用芯片的第一基板的平面圖(圖3(b))。圖4是說(shuō)明在圖3(b)的核酸擴(kuò)增用芯片中填充有液體的狀態(tài)的圖。圖5是說(shuō)明在圖3(b)的核酸擴(kuò)增用芯片中填充有液滴的狀態(tài)的圖(圖5(a))以 及在圖3(b)的核酸擴(kuò)增用芯片內(nèi)的液體中液滴移動(dòng)的狀態(tài)的圖(圖5(b))。圖6是說(shuō)明將圖3(b)的核酸擴(kuò)增用芯片保持在第一溫度中的狀態(tài)的圖(圖6(a)) 以及將圖3(b)的核酸擴(kuò)增用芯片保持在第二溫度中的狀態(tài)的圖(圖6(b))。圖7是說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置的立體圖(圖7(a)是核
6酸擴(kuò)增裝置的整體圖，圖7(b)是從7(a)的裝置中拆下保持部件和第二溫度控制部的圖， 7(c)是從7(b)的裝置中拆下測(cè)定用端口、隔熱部件和核酸擴(kuò)增用芯片的圖)。圖8是本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置中設(shè)置的核酸擴(kuò)增用芯片的 平面圖。圖9是說(shuō)明在圖8的核酸擴(kuò)增用芯片中填充液體和液滴的方法的剖面圖(圖 9(a) 圖 9(c))。圖10是說(shuō)明使用圖8的核酸擴(kuò)增用芯片進(jìn)行核酸擴(kuò)增的工序的平面圖(圖 10(a) 圖 10(d))。圖11是表示圖8的核酸擴(kuò)增用芯片的一變形例的平面圖。符號(hào)說(shuō)明10,210...基板(第一基板)，20、220· ·.基板(第二基板)，10a、210a. · ·第一面， 12,212,312...第一腔室，14、214...第二腔室，16、216...連結(jié)部，22、224...孔，23...供 給口，24...蓋子，30...液體，32...液滴(反應(yīng)液)，34...吸液管，40、140...核酸擴(kuò)增 裝置，41...旋轉(zhuǎn)部，41a...孔(第一加熱器49a的收容部)，41b、41c···熱傳導(dǎo)性部件， 42a、42b...隔熱部件，43...芯片收容部，43a、43c...熱傳導(dǎo)性部件，4 ...測(cè)定用端口， 44、144···隔熱部件，4 ...孔，45·.·第二溫度控制部，4 ...第二加熱器，45c...支持 部件，46a、46b...支持部件，47...芯片保持部，47a、47b...保持部件，48a、48b...被覆 部件，49...第一溫度控制部，49a...第一加熱器，100、200、300...芯片，211...反應(yīng)部， 218,219...溝，222a...孔(導(dǎo)入口)，222b...孔(排出口)，(!。..第一腔室的最大寬度， d2...第二腔室的最大寬度，d3...連結(jié)部的最大寬度
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增方法和核酸擴(kuò)增裝置、以及核酸擴(kuò) 增用芯片(芯片)進(jìn)行具體說(shuō)明。1.第一實(shí)施方式圖1 (a) 圖1 (c)是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40的立體 圖(圖1 (a)是核酸擴(kuò)增裝置40的整體圖，圖1 (b)是從圖1 (a)的核酸擴(kuò)增裝置40中拆下 保持部件47b的圖，圖1 (c)是從圖1 (b)的核酸擴(kuò)增裝置40中拆下隔熱部件44的圖)。1. 1.核酸擴(kuò)增裝置的構(gòu)成如圖1(a) 圖1(c)所示，本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40包括溫度控制部 (第一溫度控制部49和第二溫度控制部4 、能夠設(shè)置芯片100的芯片保持部47、和以旋轉(zhuǎn) 軸A為中心使芯片100旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部41。如圖3(a)和圖3(b)所示，芯片100在基板10的第一面IOa具有第一腔室12、第 二腔室14、連接第一腔室12和第二腔室14的連結(jié)部16。芯片保持部47保持芯片100，使旋轉(zhuǎn)時(shí)重力作用于芯片100的較長(zhǎng)方向。溫度控制部將芯片100的規(guī)定位置調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度。第一溫度控制部49沿旋 轉(zhuǎn)軸A設(shè)置。芯片旋轉(zhuǎn)部49使芯片100旋轉(zhuǎn)，使得旋轉(zhuǎn)時(shí)重力方向上的第二腔室14內(nèi)的最下 點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸A的距離變化。
核酸擴(kuò)增裝置40有多個(gè)芯片收容部43以旋轉(zhuǎn)軸A對(duì)稱(chēng)且以旋轉(zhuǎn)軸A的中心的放 射線(xiàn)狀方向配置，1個(gè)芯片收容部43中收容有1個(gè)芯片100(圖1 (a) 圖1 (c)中沒(méi)有圖 示芯片100)。如圖1(b)和圖1(c)所示，在鄰接的芯片收容部43之間配置有隔熱部件44， 阻隔鄰接的芯片收容部43之間的熱量轉(zhuǎn)移。在芯片收容部43中收容芯片100時(shí)，可以例 如使芯片100(參照?qǐng)D6(a)和圖6(b))的第一腔室12比第二腔室14更接近旋轉(zhuǎn)軸A。另 外，也可以使芯片100的第二腔室14比第一腔室12更接近旋轉(zhuǎn)軸A而收容芯片100。圖2是拔出圖1 (b)的第一溫度控制部49、第二溫度控制部45和芯片收容部43， 從旋轉(zhuǎn)軸A的延伸方向和垂直方向(圖1(a) 圖1(c)的左側(cè))記載的放大圖。在本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40中，溫度控制部由第一溫度控制部49和第 二溫度控制部45組成，如圖1(b)所示，第二溫度控制部45設(shè)置在比第一溫度控制部49遠(yuǎn) 離旋轉(zhuǎn)軸A的位置。另外，如圖1(b)所示，第一溫度控制部49可以沿旋轉(zhuǎn)軸A設(shè)置。如圖2所示，第二溫度控制部45具有圓盤(pán)狀的形狀。即，第二溫度控制部45具有 設(shè)置在外周部的第二加熱器45a。旋轉(zhuǎn)部41通過(guò)以旋轉(zhuǎn)軸A為中心使芯片保持部47以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)而使芯 片100旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)部41由例如鋁等金屬制成。另外，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)部41的外周設(shè)置有 隔熱部件44，并以?shī)A持該隔熱部件44的方式配置有2片熱傳導(dǎo)性部件41b、41c。熱傳導(dǎo)性 部件41b、隔熱部件42a、以及熱傳導(dǎo)性部件43a構(gòu)成同心圓盤(pán)，另外，熱傳導(dǎo)性部件41c、隔 熱部件42b、以及熱傳導(dǎo)性部件43c構(gòu)成同心圓盤(pán)，這些2片同心圓盤(pán)配置成夾持芯片收容 部43和隔熱部件44。另外，旋轉(zhuǎn)部41的至少一部分設(shè)置在貫通熱傳導(dǎo)性部件41b、隔熱部 件44以及熱傳導(dǎo)性部件41c的孔44a內(nèi)。熱傳導(dǎo)性部件41b、41c由例如鋁等金屬構(gòu)成。收容有芯片100的芯片收容部43具有光學(xué)讀取來(lái)自芯片100的信息的光學(xué)檢測(cè) 部(測(cè)定用端口)4北。即，光學(xué)檢測(cè)部4 測(cè)定在第二腔室14內(nèi)擴(kuò)增的核酸的濃度。光學(xué) 檢測(cè)部4 的附近可以配置LED和CCD傳感器(沒(méi)有圖示)等。由此，使用根據(jù)本實(shí)施方式 的核酸擴(kuò)增裝置40進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR的情況下，芯片100在旋轉(zhuǎn)中與CCD傳感器對(duì)置時(shí)，可以 光學(xué)性地測(cè)定在第二腔室14內(nèi)擴(kuò)增的核酸的濃度，因此能夠測(cè)定每個(gè)循環(huán)的擴(kuò)增產(chǎn)物量。熱傳導(dǎo)性部件43a、43c與第二加熱器4 接觸。熱傳導(dǎo)性部件43a、43c由例如鋁 等金屬構(gòu)成。通過(guò)第二加熱器4 的熱量傳導(dǎo)至熱傳導(dǎo)性部件43a、43c，可以將芯片收容部 43內(nèi)的芯片100的規(guī)定位置調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度。第二加熱器4 可以是例如安裝在外周部 的膜狀的加熱器。進(jìn)一步，設(shè)置有貫通熱傳導(dǎo)性部件41a、隔熱部件44和熱傳導(dǎo)性部件41c 的孔Ma。如圖1 (b)和圖2所示，第一溫度控制部49包括第一加熱器49a、收容第一加熱器 49a的第一加熱器收容部(旋轉(zhuǎn)部41的孔)41a。第一加熱器49是例如棒狀的加熱器，配 置成沿旋轉(zhuǎn)軸A貫通孔44a。第一加熱器收容部41上設(shè)置的孔41a沿旋轉(zhuǎn)軸A設(shè)置，該孔41a可以收容第一加 熱器49a。由此，第一溫度控制部49可以將芯片收容部43中收容的芯片100內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸A附 近的區(qū)域調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度。更具體的，第一溫度控制部49通過(guò)包括沿旋轉(zhuǎn)軸A設(shè)置的第 一加熱器49a，可以在芯片100中產(chǎn)生隨著從旋轉(zhuǎn)軸A的距離變大而溫度降低的溫度梯度。 第一加熱器收容部41a配置在圓筒狀的被覆部件48a、48b內(nèi)。例如，在芯片100內(nèi)，第一腔室12配置成比第二腔室14接近旋轉(zhuǎn)軸A的情況下，
8通過(guò)第一溫度控制部49，將旋轉(zhuǎn)軸A附近的區(qū)域調(diào)節(jié)到PCR的熱變性溫度(例如95°C )，通 過(guò)第二溫度控制部45，可以將遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A附近的區(qū)域調(diào)節(jié)至退火和引起堿基序列的延伸 的溫度(例如60°C )。由此，可以將在芯片100的第二腔室14內(nèi)靠近第一腔室12側(cè)調(diào)節(jié) 到PCR的熱變性溫度(例如95°C )，可以將在芯片100的第二腔室14內(nèi)遠(yuǎn)離第一腔室12 的一側(cè)調(diào)節(jié)至退火和引起堿基序列的延伸的溫度(例如60°C )。如圖1(a)所示，收容有芯片100的芯片收容部43的外周部配置有第二溫度控制 部45，進(jìn)一步其外側(cè)被保持部件47a、47b所夾持。保持部件47a、47b分別通過(guò)被覆部件 48a、48b固定在支持部件46a、46b上。旋轉(zhuǎn)部41由被覆部件48a、48b所覆蓋，被覆部件 48a、48b的兩端固定在支持部件46a、46b上，因此，如果被覆部件48a、48b如圖1(a)所示旋 轉(zhuǎn)至箭頭I或箭頭II的方向，則與保持部件47a、47b —同向圖1(a)所示的箭頭I或箭頭 II的方向旋轉(zhuǎn)。另外，本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40在安裝有旋轉(zhuǎn)部41的支持部件 46b的外側(cè)設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)部41的旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。旋轉(zhuǎn)部41通過(guò)以旋轉(zhuǎn)軸A為中心旋轉(zhuǎn)，使芯片100以旋轉(zhuǎn)軸A為中心旋轉(zhuǎn)。艮口， 由于旋轉(zhuǎn)部41上固定有芯片保持部47，如果旋轉(zhuǎn)部41以旋轉(zhuǎn)軸A為中心旋轉(zhuǎn)，則芯片保 持部47也以旋轉(zhuǎn)軸A為中心旋轉(zhuǎn)。另外，供給到芯片100的第一腔室12的反應(yīng)液32 (參 照?qǐng)D5(a))通過(guò)使用離心分離裝置(沒(méi)有圖示)對(duì)芯片100實(shí)施離心分理處理，可以由 離心力通過(guò)連結(jié)部16導(dǎo)入到第二腔室14 (參照?qǐng)D5 (b))。離心處理可以例如以1，000 15, OOOrpm (round per minute)進(jìn)行 0· 5 5 分鐘。1.2.芯片的構(gòu)成接著，對(duì)本實(shí)施方式涉及的設(shè)置在核酸擴(kuò)增裝置40的芯片100的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。 圖3(a)是設(shè)置在本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置的芯片100的剖面圖，圖3(b)是芯片100 的第一基板10的平面圖。另外，在后述的圖4、圖5 (a)、圖5 (b)、圖6 (a)、以及圖6 (b)中也 與圖3(b)相同，表示芯片100的第一基板10的平面圖。 芯片100是導(dǎo)入有反應(yīng)液32的核酸擴(kuò)增用芯片，如圖3 (a)和圖3 (b)所示，包括第 一腔室12、第二腔室14、連結(jié)部16，該連結(jié)部16連接所述第一腔室12和所述第二腔室14、 并具有小于所述第二腔室14的最小寬度d2的最大寬度d3。如圖3(a)所示，芯片100由2 片透明基板(第一基板10和第二基板20)構(gòu)成，第一基板10和第二基板20以孔22配置 在第一孔12的供給口 23上的狀態(tài)粘接，所述第一基板10在表面(第一面)IOa上具有第 一腔室12、第二腔室14和連結(jié)部16，所述第二基板20具有孔22。對(duì)第一基板10和第二基板20的材質(zhì)沒(méi)有限定，但優(yōu)選具有耐熱性且內(nèi)源熒光低 的材質(zhì)。例如，可以舉出聚碳酸酯等的樹(shù)脂。第一基板10和第二基板20的材質(zhì)由于具有 防水性，從后述的液滴32容易在芯片100中移動(dòng)的方面考慮，優(yōu)選為樹(shù)脂。另外，如后述， 在第二腔室14中可以通過(guò)例如根據(jù)微量吸液管的填充或真空填充等方法，在規(guī)定的溫度 范圍內(nèi)(例如45°C 100°C )填充比液滴(反應(yīng)液)32的比重低且與液滴32不混溶的液 體30。第一腔室12具有能夠?qū)敕磻?yīng)液的供給口 23。如后述，從第一腔室12的供給口 23導(dǎo)入由用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的反應(yīng)液組成的液滴32 (參照?qǐng)D5(a)和圖5(b))。在第二腔室14中進(jìn)行液滴32的核酸擴(kuò)增。如后述，在第二腔室14中填充有液體 30(參照?qǐng)D5(a)和圖5(b))。另外，第二腔室14內(nèi)(例如第二腔室14的表面)可以涂布有用于擴(kuò)增目標(biāo)核酸的試劑。該試劑含有例如引物、熒光探針。該試劑涂布于第二腔室14 的表面上后，可以以干燥的狀態(tài)配置于該表面?；蛘?，試劑可以在液體30內(nèi)以液滴的狀態(tài) 存在。第二腔室14的表面涂布有試劑的情況下，通過(guò)與液滴(反應(yīng)液)32接觸，試劑可以 溶解在液滴32中。試劑可以根據(jù)目標(biāo)核酸的種類(lèi)選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)。因此，本實(shí)施方式涉及 的核酸擴(kuò)增裝置40使用多個(gè)芯片100的情況下，可以在每個(gè)芯片100中同時(shí)擴(kuò)增不同的目 標(biāo)核酸，這種情況下，優(yōu)選根據(jù)各目標(biāo)核酸選擇試劑。作為成為擴(kuò)增對(duì)象的目標(biāo)核酸，可以舉出例如血液、尿、唾液、髓液等的樣本中的 DNA，或由從該樣本中提取的RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄的cDNA等。如圖3(b)所示，連結(jié)部16的最大寬度d3比第二腔室14的最小寬度d2小。由此， 可以有效地防止后述的液滴(反應(yīng)液)32(參照?qǐng)D幻從第二腔室14向第一腔室12侵入， 并且，防止氣泡從第一腔室12混入第二腔室14，同時(shí)可以有效防止通過(guò)離心分離處理導(dǎo)入 反應(yīng)液時(shí)在第二腔室中殘留氣泡。更具體的，液滴32為球形的情況下，將液滴32的直徑設(shè)為d(mm)，優(yōu)選液滴32的 體積(V = π d3/6)為0. 2 20 μ 1。在這里，液滴32的體積大于20 μ 1的情況下，可能會(huì) 使液滴32變得不穩(wěn)定而容易破壞，另一方面，小于0. 2 μ 1的情況下，可能會(huì)由于粘性而使 液滴32的移動(dòng)變慢。從順利地進(jìn)行液滴32的移動(dòng)的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選第二腔室14的最小寬度d2 > d+0.2(mm)，進(jìn)一步，從可以降低對(duì)流的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選第二腔室14的最小寬度 d2 ^ 2. 5 (mm)。進(jìn)一步，從液滴32難以受到重力的影響的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選連結(jié)部16的最大寬度d3 < dX0.2(mm)。從液滴32可以通過(guò)離心力更順利地通過(guò)連結(jié)部16的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選連 結(jié)部16的最大寬度d3彡0. 1mm。1. 3.核酸擴(kuò)增方法接著，對(duì)使用了本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40的核酸擴(kuò)增方法進(jìn)行說(shuō)明。本 實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增方法是使用反應(yīng)液進(jìn)行核酸擴(kuò)增的方法，包括以下工序在核酸擴(kuò)增用芯片100的第一腔室12中導(dǎo)入反應(yīng)液32的工序，所述核酸擴(kuò)增用 芯片100具有填充有液體30的第二腔室14，所述液體30的比重比反應(yīng)液32的比重輕，并 且與反應(yīng)液32不混溶；通過(guò)離心使所述第一腔室12的反應(yīng)液32導(dǎo)入第二腔室14的工序；調(diào)節(jié)核酸擴(kuò)增用芯片(芯片)100的一側(cè)端部的溫度的工序；以旋轉(zhuǎn)軸A為中心，使核酸擴(kuò)增用芯片100以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)的工序。根據(jù)本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增方法，通過(guò)反應(yīng)液32導(dǎo)入到第二腔室14的狀態(tài) 以旋轉(zhuǎn)軸A為中心使核酸擴(kuò)增用芯片100以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，根據(jù)重力使反應(yīng)液32從上述 一側(cè)端部向另一側(cè)端部移動(dòng)，從而可以調(diào)節(jié)反應(yīng)液32的溫度，可以將反應(yīng)液32的溫度從上 述一側(cè)端部的溫度區(qū)域向上述另一側(cè)端部的溫度區(qū)域控制。首先，對(duì)在芯片100中填充液 體30的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4是說(shuō)明圖3(b)的芯片中填充有液體30的狀態(tài)的圖。首先，在 芯片100的第二腔室14中通過(guò)例如微量吸液管或真空填充等方法填充液體30。液體30可 以從例如設(shè)置在第二腔室14的沒(méi)有圖示的注入口導(dǎo)入。作為液體30，例如可以舉出油。油只要是比水的比重輕、并與水不混溶、且不會(huì)對(duì)用于核酸擴(kuò)增的試劑及樣本帶來(lái)影響的油，就沒(méi)有特別的限定，可以舉出例如礦物油、硅 油，另外，通過(guò)調(diào)節(jié)液體30的粘度，可以調(diào)節(jié)液滴(反應(yīng)液)32的移動(dòng)速度(即，調(diào)節(jié)液滴 32的溫度變化)。在這里，從第二腔室14中難以殘留氣泡的觀點(diǎn)考慮，液體30可以填充的量為，從 第二腔室14的容積減去反應(yīng)液(液滴)32的容積而得到的量以上、且將從第一腔室12的 容積減去反應(yīng)液(液滴)32的容積而得到的量、第二腔室12的容積和連結(jié)部16的容積相 加而得到的量以?xún)?nèi)。接著，如圖5(a)所示，打開(kāi)孔100的蓋對(duì)，從孔23向第一腔室12中導(dǎo)入液滴(反 應(yīng)液)32。圖5(a)是說(shuō)明圖3(b)的芯片100中填充有液滴32的狀態(tài)的圖。液滴32例如可以使用微量吸液管導(dǎo)入到第一腔室12。液滴32是將例如含有目標(biāo) 核酸的樣本、PCR Master Mix、引物、熒光探針調(diào)整到適當(dāng)?shù)臐舛榷旌系奈镔|(zhì)。另外，在第 二腔室14的表面涂布有引物、熒光探針等試劑的情況下，液滴32還可以是不含有該試劑的 物質(zhì)。導(dǎo)入的液滴32的優(yōu)選量如上所述。接下來(lái)，將第一腔室12的孔22用例如密封件等蓋子M密封的狀態(tài)下，在離心分 離機(jī)上安裝芯片100，將其配置成從離心分離裝置(沒(méi)有圖示)的旋轉(zhuǎn)中心至第二腔室14 的距離大于從離心分離裝置的旋轉(zhuǎn)中心至第一腔室12的距離。作為離心分離裝置，可以使 用市售的公知的產(chǎn)品。由此，通過(guò)離心分離裝置，利用離心力，使液滴32從第一腔室12向 第二腔室14的方向移動(dòng)。其結(jié)果，液滴32通過(guò)連結(jié)部16從第一腔室12導(dǎo)入到第二腔室 14，如圖5(b)所示，移動(dòng)至第二腔室14的前端(遠(yuǎn)離第一腔室12側(cè)的前端)。圖5(b)是 說(shuō)明液滴32在圖3(b)的芯片100內(nèi)移動(dòng)的狀態(tài)的圖。接著，在本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40上安裝芯片100，使所得到的芯片100 的第一腔室12配置在旋轉(zhuǎn)軸A的附近，第二腔室14配置在測(cè)定用端口 4 附近。這種情況下，通過(guò)第一溫度控制部49使得旋轉(zhuǎn)軸A附近區(qū)域保持第一溫度，通過(guò) 第二溫度控制部45使遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的區(qū)域保持比第一溫度低(高)的第二溫度的情況下， 通過(guò)在使芯片100旋轉(zhuǎn)時(shí)利用重力，使液滴32的位置移動(dòng)到遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的區(qū)域，可以將 液滴32調(diào)節(jié)到第二溫度，并且，通過(guò)使芯片100旋轉(zhuǎn)時(shí)利用重力，使液滴32的位置移動(dòng)到 旋轉(zhuǎn)軸A附近的區(qū)域，可以將液滴32調(diào)節(jié)到第一溫度。例如，第一溫度為PCR的熱變性溫度(例如95°C )，第二溫度為退火和引起堿基序 列的延伸的溫度(例如60°C)的情況下，通過(guò)利用重力，使液滴32移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢?，可?將液滴32調(diào)節(jié)至規(guī)定的溫度來(lái)進(jìn)行核酸擴(kuò)增。在該工序中，為了利用重力，將本實(shí)施方式 涉及的核酸擴(kuò)增裝置40配置成地面與芯片100所成的角(銳角)θ i為0 < θ i < 90°。更具體的，如圖6(a)所示，通過(guò)旋轉(zhuǎn)芯片100時(shí)利用重力，將芯片100的第一腔室 12配置在比第二腔室14更接近地面的位置，通過(guò)液體30和液滴32的比重之差，液滴32在 第二腔室14中移動(dòng)到第一腔室12的附近。由此，可以將圖3(b)的芯片100調(diào)節(jié)到旋轉(zhuǎn)軸 A附近區(qū)域的溫度(第一溫度)(工序1)。旋轉(zhuǎn)芯片100時(shí)利用重力，如圖6(b)所示，將芯片100的第二腔室14配置成比第 一腔室12接近重力方向側(cè)，通過(guò)液體30和液滴32的比重之差，液滴32在第二腔室14中 移動(dòng)到遠(yuǎn)離第一腔室12的位置。由此，可以將液滴32調(diào)節(jié)到遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的區(qū)域的溫度 (比第一溫度低(高)的第二溫度)(工序2)。
通過(guò)重復(fù)上述工序1和工序2，可以進(jìn)行液滴32中含有的目標(biāo)核酸的擴(kuò)增。工序 1和工序2的重復(fù)可以進(jìn)行例如1 20次/分鐘。第一基板IOa由例如樹(shù)脂構(gòu)成的情況下，由于構(gòu)成芯片100的第一基板IOa的表 面具有疏水性，可以防止液滴32附著在芯片100的表面10a。由此，可以使液滴32在芯片 100中容易移動(dòng)。1.4.特征根據(jù)本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40，以芯片收容部43中安裝芯片100的狀態(tài) 通過(guò)旋轉(zhuǎn)部41以旋轉(zhuǎn)軸A為中心使芯片100旋轉(zhuǎn)。由于芯片100的第二腔室14內(nèi)的液滴 32比液體30的比重重，通過(guò)由旋轉(zhuǎn)而改變芯片100的方向，液滴32在第二腔室14內(nèi)沉降 的同時(shí)周期性地移動(dòng)。通過(guò)重復(fù)該動(dòng)作而將液滴32配置在規(guī)定的位置，可以調(diào)節(jié)到規(guī)定的 溫度(即PCR的溫度循環(huán)的溫度)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40，與公知的PCR用的溫度調(diào)節(jié)方法 (例如對(duì)插入有管的微量恒溫儀重復(fù)進(jìn)行過(guò)熱冷卻的方法，或使反應(yīng)管在多個(gè)微量恒溫儀 之間移動(dòng)的方法)相比，可以減少核酸擴(kuò)增所需要的反應(yīng)液量，溫度控制簡(jiǎn)單，并且不僅能 夠減少耗電量，而且可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行核酸擴(kuò)增。2.第二實(shí)施方式圖7(a) 圖7(c)是說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140的立體 圖(圖7(a)是核酸擴(kuò)增裝置140的整體圖，圖7(b)是從圖7(a)的核酸擴(kuò)增裝置140中拆 下保持部件47b和第二溫度控制部45的圖，圖7 (c)是從7(b)的核酸擴(kuò)增裝置40中拆下 測(cè)定用端口 43b、隔熱部件144和芯片200的圖)。2. 1.核酸擴(kuò)增裝置的構(gòu)成本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140在使用包括第一腔室12、第二腔室14、連接 第一腔室12和第二腔室14的連結(jié)部16的核酸擴(kuò)增用芯片(芯片)200(參照?qǐng)D8)來(lái)進(jìn)行 核酸擴(kuò)增的這一點(diǎn)上，與第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40不同。另外，對(duì)于在本實(shí)施 方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140中與第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置40相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)記 相同的符號(hào)，并省略詳細(xì)說(shuō)明。圖8是本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140中設(shè)置的芯片200的平面圖。如圖8所示，芯片200是導(dǎo)入有反應(yīng)液32的核酸擴(kuò)增用芯片，具有配置在芯片200 的中央部的第一腔室212和反應(yīng)部211。反應(yīng)部211包括第二腔室214、連接第一腔室212 和第二腔室214的連結(jié)部216。芯片200包括多個(gè)反應(yīng)部211，多個(gè)反應(yīng)部211分別與第一腔室212連接，并且， 配置在由芯片200的中央部的放射線(xiàn)狀方向。另外，第一腔室212、第二腔室214、以及連結(jié) 部216設(shè)置在基板(第一基板210)的第一面210a。另外，連結(jié)部216的最大寬度d3比各 第二腔室214的最小寬度d2小。在反應(yīng)部211中，第二腔室214通過(guò)連結(jié)部216與第一腔室212連接。進(jìn)一步，第 一腔室212包括供給反應(yīng)液(液滴)32的導(dǎo)入口 22 和能夠排出第一腔室212內(nèi)的空氣 的排出口 222b。導(dǎo)入口 22 和排出口 222b分別通過(guò)溝218和溝219來(lái)與第一腔室212連 接。芯片200具有第一腔室212、通過(guò)連結(jié)部216與該第一腔室212連接的多個(gè)第二腔室 214、能夠供給反應(yīng)液(液滴)32的導(dǎo)入口 222a、和能夠排出第一腔室212內(nèi)的空氣的排出口 222b，由此，可以由1次的反應(yīng)液供給動(dòng)作向全部的第二腔室214供給反應(yīng)液32。構(gòu)成芯片200的第一基板210和第二基板220是例如圖8所示的圓形，第一腔室 212配置在第一基板210的中央部，多個(gè)第二腔室214比第一腔室212更向外側(cè)、且從芯片 200的中央部向放射線(xiàn)狀方向配置。如圖8所示，第一腔室212具有與第二腔室214對(duì)置的部分的寬度大、且位于鄰接 的第二腔室214之間的部分的寬度小的形狀。通過(guò)第一腔室212具有這樣的形狀，在實(shí)施 離心處理時(shí)，可以防止在第一腔室212間產(chǎn)生反應(yīng)液32的移動(dòng)和殘留，另外，可以使分別導(dǎo) 入到多個(gè)第二腔室214的反應(yīng)液的量大致均一。圖9 (a) 圖9(c)是說(shuō)明在圖8的芯片200中填充液體30和液滴32的方法的剖 面圖。另外，圖9(a) 圖9(c)表示圖8的X-X’的剖面。如圖9 (a)所示，第一腔室212和第二腔室214設(shè)置在第一基板210。第二基板220 設(shè)置有孔22 和孔224。該孔22 設(shè)置在第一腔室212上，孔2M設(shè)置在第二腔室214 上。作為第一基板210和第二基板220可以使用與第一實(shí)施方式中的第一基板10和第二 基板20相同的基板。首先，如圖9(b)所示，例如使用吸液管34，將液體30從孔2M導(dǎo)入第二腔室214。 液體30的材質(zhì)和導(dǎo)入方法如第一實(shí)施方式的說(shuō)明。接著，如圖9(c)所示，例如使用吸液管 34，將液滴32導(dǎo)入第一腔室212。液滴32的材質(zhì)和導(dǎo)入方法如第一實(shí)施方式的說(shuō)明。接著，對(duì)使用圖8的芯片200進(jìn)行核酸擴(kuò)增的工序進(jìn)行說(shuō)明。圖10(a) 圖10(d) 是說(shuō)明使用圖8的芯片200進(jìn)行核酸擴(kuò)增的工序的平面圖。首先，如圖10(a)所示，按照?qǐng)D7(b)所示的順序，將液體30導(dǎo)入第二腔室214。接 著，如圖10(b)所示，按照?qǐng)D7(c)所示的順序，將反應(yīng)液32導(dǎo)入第一腔室212。接著，如圖 10(c)所示，通過(guò)將芯片200安裝在離心分離裝置(沒(méi)有圖示)來(lái)實(shí)施離心處理，利用離心 力，將第一腔室212內(nèi)的反應(yīng)液32通過(guò)連結(jié)部216導(dǎo)入第二腔室214內(nèi)。由此，反應(yīng)液作 為液滴32，在第二腔室214內(nèi)移動(dòng)到遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的位置(芯片200的外周部附近)。離 心處理可以例如以1000 15000rpm進(jìn)行0. 5 5分鐘。作為離心分離裝置可以與第一實(shí) 施方式中使用的離心分離裝置同樣使用市售的公知的離心分離裝置。接下來(lái)，如圖10 (d)所示，從本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140上拆下芯片200， 在利用旋轉(zhuǎn)部41使芯片200旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)利用重力，將液滴32移動(dòng)至第二腔室214內(nèi)的旋 轉(zhuǎn)軸A附近。通過(guò)在該狀態(tài)下將液滴32保持在旋轉(zhuǎn)軸A附近，可以將液滴32調(diào)節(jié)至旋轉(zhuǎn) 軸A附近的第一溫度(參照?qǐng)D10(d)的左上的第二腔室214，工序3)。進(jìn)一步，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，再次通過(guò)旋轉(zhuǎn)部41旋轉(zhuǎn)芯片200時(shí)，通過(guò)利用重力，使 液滴在第二腔室214內(nèi)移動(dòng)到遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的位置(例如圖10(c))。由此，通過(guò)在該狀態(tài) 下將液滴32保持在第二腔室214內(nèi)遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸A的位置，可以將液滴32調(diào)節(jié)到遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn) 軸A的第二溫度(參照?qǐng)D10(d)的右下的第二腔室214，工序4)。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行上述工序3和工序4，可以進(jìn)行液滴32中含有的目標(biāo)核酸的擴(kuò)增。 工序3和工序4中的利用重力的芯片200的旋轉(zhuǎn)速度為1 20次/分鐘，工序3和工序4 可以重復(fù)進(jìn)行例如20 60次。在工序3和工序4中，為了利用重力，將本實(shí)施方式涉及的 核酸擴(kuò)增裝置140配置成地面與芯片200所成的角(銳角)θ 2為0 < θ 2 < 90°。2. 2.變形例
圖11是表示作為圖8的芯片200的一變形例的芯片300的平面圖。圖11所示的 芯片300除了第一腔室212的形狀與圖8所示的芯片200不同以外，具有與芯片200相同 的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)與芯片200具有相同功能的構(gòu)成要素標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略詳細(xì)說(shuō)明。圖11所示的芯片300具有大致相同寬度的波形形狀的第一腔室312。該第一腔 室312在波形的頂上部分通過(guò)連結(jié)部216與各第二腔室214連接。利用該形狀的第一腔室 312，可以更容易地從第一腔室312向各第二腔室214導(dǎo)入液滴32。2. 3.特征根據(jù)本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140，與上述第一實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增 裝置40具有相同的作用效果。進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增裝置140，由于芯 片200(300)的第一腔室212(31 與多個(gè)第二腔室214連接，所以可以通過(guò)一次操作向全 部的第二腔室214供給反應(yīng)液32。以上是本發(fā)明涉及的實(shí)施方式的說(shuō)明。本發(fā)明包括與實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì) 上相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法和結(jié)果是相同的結(jié)構(gòu)，或者目的和結(jié)果是相同的結(jié)構(gòu))。另 外，本發(fā)明包括替換了實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)部分的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括與實(shí) 施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)發(fā)揮相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者能夠達(dá)到相同目的的結(jié)構(gòu)。另外，本 發(fā)明包括實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)中添加了公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種核酸擴(kuò)增方法，是使用反應(yīng)液進(jìn)行核酸擴(kuò)增的方法，包括向核酸擴(kuò)增用芯片的第一腔室導(dǎo)入所述反應(yīng)液的工序，所述核酸擴(kuò)增用芯片具有填充 有液體的第二腔室，所述液體比所述反應(yīng)液的比重輕、并且與所述反應(yīng)液不混溶； 通過(guò)離心使所述第一腔室的所述反應(yīng)液導(dǎo)入所述第二腔室的工序； 調(diào)節(jié)所述核酸擴(kuò)增用芯片的一側(cè)端部的溫度的工序；以及 以旋轉(zhuǎn)軸為中心使所述核酸擴(kuò)增用芯片以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)的工序。
2.—種核酸擴(kuò)增用芯片，是導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增用芯片，包括 第一腔室，第二腔室，連結(jié)部，連接所述第一腔室和所述第二腔室，具有小于所述第二腔室的最小寬度的最 大寬度，以及液體，填充于所述第二腔室；所述液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的比重比反應(yīng)液輕，并且與反應(yīng)液不混溶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核酸擴(kuò)增用芯片，其中，所述液體的填充量為，從所述第二腔室的容積減去所述反應(yīng)液的容積而得到的量以 上，且將從所述第一腔室的容積減去所述反應(yīng)液的容積而得到的量、所述第二腔室的容積和 所述連結(jié)部的容積相加而得到的量以?xún)?nèi)。
4.一種核酸擴(kuò)增裝置，是使用了導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增用芯片的核酸擴(kuò)增裝置， 所述核酸擴(kuò)增用芯片包括第一腔室， 第二腔室，連結(jié)部，連接所述第一腔室和所述第二腔室，具有小于所述第二腔室的最小寬度的最 大寬度，以及液體，填充于所述第二腔室，所述液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的比重比所述反應(yīng)液輕，并且與反應(yīng)液不混溶；所述核酸擴(kuò)增裝置包括芯片保持部，能夠設(shè)置所述核酸擴(kuò)增用芯片，旋轉(zhuǎn)部，通過(guò)以旋轉(zhuǎn)軸為中心使所述芯片保持部以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，使所述核酸 擴(kuò)增用芯片旋轉(zhuǎn)，以及溫度控制部，沿所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)部使所述核酸擴(kuò)增用芯片以旋轉(zhuǎn)時(shí)重力方向的所述第二腔室內(nèi)的最下點(diǎn)與 所述旋轉(zhuǎn)軸的距離變化的方式旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核酸擴(kuò)增裝置，其中，所述核酸擴(kuò)增用芯片具有反應(yīng)部，該反 應(yīng)部包括所述第二腔室，連接所述第一腔室和所述第二腔室的所述連結(jié)部；多個(gè)所述反應(yīng)部分別與所述第一腔室連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的核酸擴(kuò)增裝置，其中，所述溫度控制部由第一溫度控制部和第二溫度控制部組成， 所述第二溫度控制部設(shè)置在與所述第一溫度控制部相比遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6中任一項(xiàng)所述的核酸擴(kuò)增裝置，其中，所述第二腔室內(nèi)涂布有用 于擴(kuò)增目標(biāo)核酸的試劑。
8.—種核酸擴(kuò)增用芯片，是導(dǎo)入有反應(yīng)液的核酸擴(kuò)增用芯片，具有 第一腔室，配置在所述核酸擴(kuò)增用芯片的中央部，反應(yīng)部，包括第二腔室，以及連接所述第一腔室和所述第二腔室的連結(jié)部； 包括多個(gè)所述反應(yīng)部，多個(gè)所述反應(yīng)部分別與所述第一腔室連接，并且，從所述中央部以放射線(xiàn)狀方向配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠降低核酸擴(kuò)增所需要的反應(yīng)液量、能夠達(dá)到省電化和低成本化、并且能夠縮短擴(kuò)增所需要的時(shí)間的核酸擴(kuò)增裝置和核酸擴(kuò)增方法、以及核酸擴(kuò)增用芯片。核酸擴(kuò)增用芯片，導(dǎo)入有反應(yīng)液，包括第一腔室；第二腔室；連結(jié)部，連接第一腔室和第二腔室，并具有小于第二腔室的最小寬度的最大寬度；液體，填充在第二腔室中；液體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的比重比反應(yīng)液輕，并且與反應(yīng)液不混溶。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK102146373SQ201110027679
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者小枝周史, 高城富美男 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社