JP2003299485A - 温度制御型マイクロリアクター及びマイクロリアクターシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動分析への対応性が高く、少量のサンプル
を用いて、短時間に高い精度で核酸の検出が可能であ
り、目的核酸の分取やＰＣＲ法による増幅にも応用可能
な温度制御型マイクロリアクター及びこれを用いたマイ
クロリアクターシステムを提供する。 【解決手段】 表面にデオキシリボ核酸又はリボ核酸が
固定化された流路を有する温度制御型マイクロリアクタ
ーであって前記デオキシリボ核酸又はリボ核酸が固定化
された位置において流路の温度を制御できるものである
温度制御型マイクロリアクター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動分析への対応
性が高く、少量のサンプルを用いて、短時間に高い精度
で核酸の検出が可能であり、目的核酸の分取やＰＣＲ法
による増幅にも応用可能な温度制御型マイクロリアクタ
ー及びこれを用いたマイクロリアクターシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多種類のデオキシリボ核酸又はリボ核酸
等の核酸を含むサンプルを分析する手段として、人為的
に設計した塩基配列を持つデオキシリボ核酸又はリボ核
酸（ヌクレオチドプローブ、以下、プローブともいう）
を用い、サンプル中の特定の核酸と相補鎖結合（ハイブ
リダイゼーション）させることにより、検出を行う方法
が知られている。

【０００３】この方法は、例えば数万種類以上の極めて
多数のプローブを用いることで、１度に多くの種類の核
酸を検出することにも応用可能である。このような方法
が、Ｓｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ．２７０、４６７−４７０
（１９９５年）に記載されている。しかし、核酸同士の
相補鎖結合はプローブとサンプルの核酸の塩基が多数の
水素結合を形成した結果であることから、その結合の強
さはプローブを構成する塩基配列に大きな影響を受け、
プローブを構成する塩基配列によってハイブリダイゼー
ション可能な温度に差異が生じる。

【０００４】すなわち、核酸同士の相補鎖結合は塩基間
の水素結合によりなされるが、アデニン（Ａ）とチミン
（Ｔ）の結合又はアデニン（Ａ）とウラシル（Ｕ）の結
合は１塩基あたり2カ所の水素結合であるのに対し、グ
アニン（Ｇ）とシトシン（Ｃ）の結合は１塩基あたり３
カ所の水素結合である。したがって、相補鎖結合の熱安
定性はプローブを構成する塩基配列がグアニン（シトシ
ン）リッチであるほど高く、アデニン（チミン又はウラ
シル）リッチであるほど低くなる。相補鎖結合の熱安定
性は、一般的に、結合とその解離が５０％ずつ生じる温
度（融解温度：Ｔｍ）で表されるが、ハイブリダイゼー
ションは各プローブの相補鎖結合のＴｍ付近の温度で行
うことが好ましい。Ｔｍより高温の条件下でハイブリダ
イゼーションを行っても相補鎖結合は形成されにくく、
逆に、Ｔｍより低温での条件下でハイブリダイゼーショ
ンを行うと、ミスマッチ結合が起こりやすくなる。

【０００５】したがって、例えば、Ａプローブの相補鎖
結合のＴｍが６０℃、Ｂプローブの相補鎖結合のＴｍが
４０℃であるとしたとき、ハイブリダイゼーション温度
を６０℃に設定すると、Ａプローブに対応する配列を有
する核酸を検出することはできるが、Ｂプローブに対応
する配列を有する核酸を検出することはできない。しか
し、例えばハイブリダイゼーション温度を４０℃に設定
すると、Ｂプローブに対応する配列を有する核酸も検出
することが可能になるが、Ａプローブに対応する核酸に
ついては誤検出が増加してしまう。このようにハイブリ
ダイゼーション温度の設定は非常に重要である。

【０００６】これに対して、特開２００１−２３５４６
９号公報には、ハイブリダイゼーション温度をプローブ
の固定場所毎に変化させることにより検出精度を向上さ
せる方法が開示されている。しかしながら、この方法で
プローブの全面とサンプルとを接触させるには、多量の
サンプルを用いてサンプルとプローブとの接触時間を例
えば１昼夜等の長時間にする必要があった。多量のサン
プルを確保するためには、細胞、微生物等の検体量を増
やすか、又は、少量のサンプルをポリメラーゼチェイン
リアクション法（ＰＣＲ法）により増幅する等の必要が
ある。しかし、貴重な実験材料である細胞、微生物等を
多量に入手することは費用や時間の面で困難な場合が多
い。また、ＰＣＲ法は、核酸の塩基配列によって増幅効
果が異なることや、元の配列とは異なった（変異が起こ
った）塩基配列が増幅される場合がある。また、接触時
間が長時間であることは、必然的に作業効率の低下をも
たらし、例えば遺伝子診断等の時間当たり多数の検体処
理が要求される場合には適さない。以上の問題点によ
り、特開２００１−２３５４６９号公報に開示されてい
る方法も不充分であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、自動分析への対応性が高く、少量のサンプルを用
いて、短時間に高い精度で核酸の検出が可能であり、目
的核酸の分取やＰＣＲ法による増幅にも応用可能な温度
制御型マイクロリアクター及びこれを用いたマイクロリ
アクターシステムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、近年研究が著
しいマイクロリアクター又はμＴＡＳ（ｍｉｃｒｏ／ｍ
ｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ Ｔｏｔａｌ Ａｍａｌｙｓｉ
ｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の技術に注目して鋭意検討を行った
結果、フローインジェクション型のμＴＡＳ装置にプロ
ーブ固定場所毎の温度制御を行うという槻念を取り入れ
ることにより、核酸検出精度の向上や数々の有用な効果
があることを見出し、本発明を完成するに至った。本発
明は、表面にデオキシリボ核酸又はリボ核酸が固定化さ
れた流路を有する温度制御型マイクロリアクターであっ
て、前記デオキシリボ核酸又はリボ核酸が固定化された
位置において流路の温度を制御できるものである温度制
御型マイクロリアクターである。以下に本発明を詳述す
る。

【０００９】本発明の温度制御型マイクロリアクター
は、表面にデオキシリボ核酸（以下、ＤＮＡともいう）
又はリボ核酸（以下、ＲＮＡともいう）が固定化された
流路を有する。流路中でハイブリダイゼーションを行う
ことにより、極微量のサンプルでも流路を通過する過程
で、固定化されたＤＮＡ又はＲＮＡ（以下、プローブと
もいう）と確実に接触させることができる。また、ハイ
ブリダイゼーションによる核酸の検出において感度を向
上させるのに必須である洗浄工程も、確実かつ簡便に行
うことができる。更に、サンプルをハイブリダイゼーシ
ョンする工程とリアクター内を洗浄する工程とを同じ装
置内で実施できることから、自動化が容易である。

【００１０】上記プローブとしては、目的とする核酸に
対応する塩基配列を有するものであれば特に限定されな
いが、本発明の温度制御型マイクロリアクターを用いて
目的核酸の分取を行う場合には、制限酵素で消化可能な
塩基配列を含有することが好ましい。これにより、制限
酵素を用いれば、特定の核酸のみを容易に分取すること
が可能となる。分取した核酸は、クローニングやシーク
エンス等の他の分析に使用可能であるので、本発明によ
るリアクターの価値が更に高まる。

【００１１】本発明でプローブとして用いるＤＮＡ又は
ＲＮＡは、微生物、動物（ヒト等）、植物、ウイルス等
の自然界から入手できるものだけでなく、ＤＮＡ合成装
置により合成されたものや各種修飾（ビオチン化、チオ
ール化、メチル化、蛍光色素付加等）されたものであっ
てもよい。特に、ヒトの遺伝子の塩基配列又はそれと相
補的な塩基配列を少なくとも部分的に含むＤＮＡ又はＲ
ＮＡをプローブとした場合には、本発明の温度制御型マ
イクロリアクターはヒトの遺伝子配列の分析、例えばシ
ークエンス、遺伝子診断、１塩基置換変異多型（ＳＮＰ
ｓ）分析に用いることができる。またサンプルが微生物
由来の１６ＳリボソームＲＮＡを含む場合には、それと
相補的な塩基配列を少なくとも部分的に含むＤＮＡ又は
ＲＮＡを固定化することにより、微生物の同定も可能と
なる。

【００１２】多種類のＤＮＡ又はＲＮＡの同時分析を行
う場合には、上記固定化されるＤＮＡ又はＲＮＡは、塩
基配列が２種類以上からなることが好ましい。これによ
り、多種類の核酸の分析を同時に効率よく行うことがで
きる。

【００１３】本発明の温度制御型マイクロリアクターの
流路の表面にＤＮＡ又はＲＮＡを固定化する方法として
は特に限定されず、従来公知の技術を用いれば良い。例
えば流路がガラスからなる場合にあっては、各種の表面
処理剤を用いてガラス表面にアミノ基やアルデヒド基等
を導入し、固定化するＤＮＡ又はＲＮＡの５’又は３’
末端にもアミノ基、アルデヒド基、チオール基、ビオチ
ン等の官能基又は分子・原子団を導入して両者を共有結
合させる方法やポリリジン等の陽イオンでガラス表面を
処理し、ＤＮＡ又はＲＮＡの負電荷と静電気的に結合さ
せる方法等が挙げられる。なかでも、共有結合で固定化
する方法が、固定化された核酸の剥がれが抑制されるた
めに好ましい。

【００１４】また、特に多種類のＤＮＡ又はＲＮＡを固
定化する場合のプロセスとして、いわゆるＤＮＡチップ
（ＤＮＡマイクロアレイ又はオリゴＤＮＡマイクロアレ
イ）で使用される技術を例示することができる。ＤＮＡ
マイクロアレイは、予め別途作製したプローブＤＮＡを
含む溶液をスポッター又はアレイヤーという特別の装置
で数ｎＬから数ｐＬの微小体積でチップ表面に並べ、基
板上の特定領域に固定する方法で作製される。この場
合、末端に官能基としてアミノ基、アルデヒド基、チオ
ール基、ビオチン等を導入したプローブＤＮＡと、アミ
ノ基、アルデヒド基、エポキシ基等を有する各種シラン
カップリング剤等で表面処理した基板を用いることによ
り、プローブＤＮＡを共有結合で固定化できる。また、
オリゴＤＮＡマイクロアレイは、基板上で直接プローブ
ＤＮＡを合成する方法で作製する。例として、光照射で
選択的に除去される保護基を持つ物質を使い、フォトリ
ソグラフィー技術と固相合成技術を組み合わせて、微小
なマトリックスの所定の領域に選択的にＤＮＡを合成す
る方法がある。本発明では、後述の流路形成方法により
流路が形成された基材に対して、上述のスポッターやフ
ォトリソグラフィー技術等を用いればよい。流路形成に
よる基材の凹凸が問題となる場合には、凹凸のない基材
にＤＮＡ等の固定化を行い、その後、流路が形成された
基材と貼り合わせる等すればよい。このように本発明で
は、極めて多種類のＤＮＡ又はＲＮＡを固定したマイク
ロリアクターを簡便に作製可能である。

【００１５】上記ＤＮＡ又はＲＮＡを固定化する濃度と
しては特に限定されないが、固定化の状態を簡便に確認
できることから、好ましい下限は０．００１ｐｍｏｌ／
ｍｍ²である。また、上記ＤＮＡ又はＲＮＡを固定化す
る面積としては特に限定されないが、溶液の進行方向に
対して周囲を囲むように固定化することが検出感度を向
上するために好ましい。

【００１６】本発明の温度制御型マイクロリアクター
は、ＤＮＡ又はＲＮＡが固定化された位置において能動
的に流路の温度を制御できるものである。これによりプ
ローブ毎の塩基配列に最適なハイブリダイゼーション温
度を迅速に設定することができ、核酸の検出精度が大幅
に向上するとともに、反応時間の短縮が可能となる。

【００１７】温度制御可能な範囲としては、０〜１０
０．０℃が好ましい。これより温度範囲が狭い場合、例
えば４０〜６０℃が制御範囲である場合には、範囲外で
最適なハイブリダイゼーション温度を有するプローブに
ついて検出感度が悪くなったり、結合したサンプルの分
取が困難となったりすることがある。

【００１８】上記温度制御範囲で高温、例えば９５℃等
に温度を上昇させた場合、リアクター内で気泡が発生す
ることがある。発生した気泡はサンプルの均一な流れを
乱したり、サンプルと固定化ＤＮＡ又はＲＮＡとの接触
を阻害したりするので好ましくない。上記気泡の発生を
抑制する方法としては特に限定されず、例えば、サンプ
ル溶液をリアクターに流す前に脱気する方法やリアクタ
ーに流している間リアクターの内圧を高める方法等が挙
げられる。上記脱気する方法としては、例えば、真空脱
気、超音波脱気、加熱脱気等の公知の方法等が挙げられ
る。上記リアクターの内圧を高める方法としては、例え
ば、流路途中にバルブを設置した構造を有するリアクタ
ーを用いる方法等が挙げられる。

【００１９】温度の制御精度は、温度制御型マイクロリ
アクター使用時に設定値に対して±０．５℃以内の変化
であることが好ましい。この範囲外では、本発明の効果
を得ることが難しい。より好ましくは±０．１℃以内で
ある。また、ある塩基配列と類似の配列を分取する等、
１つのプローブで複数種類の核酸をハイブリダイゼーシ
ョンさせる場合にも、上述のような高精度の温度制御は
有効である。

【００２０】温度を制御するための加熱及び／又は冷却
手段としては特に限定されず、例えば、ヒーター、加熱
素子、空冷ファン、冷却素子、熱電変換素子等を単独又
は組み合わせて用いる方法等が挙げられる。なかでも、
熱電効果を有する熱電変換材料を含む熱電変換素子は、
その電流の向きを調節することで加熱と冷却を行うこと
可能であるため、ハイブリダイゼーション温度を精密か
つ迅速に制御することができ好ましい。また、熱電変換
素子を用いることにより、装置全体の簡素化及び小型化
も可能となる。かかる熱電変換素子としては、例えば、
Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる群より選択され
た少なくとも２種類以上の元素を含有する合金に適当な
ドーパントを添加したＰ型あるいはＮ型熱電変換素子及
びそれらをモジュール化した、いわゆるペルチェ素子が
挙げられる。また、これらの熱電変換素子を製造する方
法としては、例えば、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ又はＳｂ粉末と
ドーパントを所定量秤量して粉末を混合、溶融し、得ら
れた合金塊を粉砕して合金粉末とした後、焼結させる方
法等が挙げられる。

【００２１】また、温度を制御するための温度を測定す
る手段としては特に限定されず、例えば、サーミスタ、
熱電対、白金測温体等の温度検出素子を用いる方法等が
挙げられる。なかでも、サーミスタを用いる方法が温度
制御の厳密性の点で好ましい。

【００２２】ただし、熱電変換素子や温度検出素子は高
価であることから、これらの素子は、温度制御型リアク
ターの外部表面を通して、流路に接するように設置する
ことが好ましい。これにより、リアクター部分を使い捨
てにして、熱電変換素子や温度検出素子は再利用するこ
とができる。

【００２３】固定化するＤＮＡ又はＲＮＡが２種類以上
の塩基配列からなり、それぞれを分取又は分析する場合
には、固定場所を２カ所以上に分けて、それぞれを異な
る温度で制御できることが好ましい。種類の異なるプロ
ーブに対して、最適なハイブリダイゼーション温度を設
定することにより、多種類の核酸の分析を精度良く実施
できる。

【００２４】また、サンプル中の核酸の分子量が大きく
ばらついていない場合、ハイブリダイゼーション温度が
流路の上流から順に、高温から低温となるようにプロー
ブを配置することが好ましい。サンプルの核酸を熱変性
し、それをハイブリダイゼーションする場合、流路の上
流側がより高温であるため、マイクロリアクターにサン
プルを流すと、まず最も上流側の核酸が固定化された位
置で、最も高い温度で好適なハイブリダイゼーションが
実施できる。次に先程より下流で先程より低い温度で好
適なハイブリダイゼーションを実施できる。逆に、ハイ
ブリダイゼーション温度が低いプローブが、高いプロー
ブより上流側に固定化されている場合、サンプル中の核
酸の再変性が必要な場合や、ハイブリダイゼーション温
度が低いプローブの固定化位置で誤検出が起こることが
ある。

【００２５】また、本発明の温度制御型マイクロリアク
ターは、流路内の多数の位置で温度を制御する際、時分
割及び／又は領域分割で制御できることが好ましい。流
路上の多数の核酸固定化位置について温度制御を行う場
合、各位置で制御系を準備することは、コスト面で不経
済である。そのため、複数の位置それぞれに加熱及び／
又は冷却手段と温度検出素子を準備し、それを１つの温
度制御装置により時分割で制御すること、又は、複数の
位置それぞれに加熱及び／又は冷却手段を準備し、それ
を１つの温度検出素子と１つの温度制御装置により領域
分割で制御することが好ましい。

【００２６】図１に本発明の温度制御型マイクロリアク
ターの一実施態様を示す模式図を示した。基材５として
は特に限定されず、ガラス、セラミックス等の無機物；
ポリメチルメタクリレート、ポリジメチルシロキサン等
のプラスッチックスを含む有機化合物；金属等からなる
ものが挙げられる。なかでも、リサイクル性を考慮する
ならば、ガラス、熱可塑性プラスチックス又は金属から
なるものが好ましく、加工性を考えるならばプラスチッ
クスからなるものがより好ましい。温度を調整するため
の素子等は、公知の技術を用いて作製したものを基板５
上に固定、又は、基板上に直接形成、又は、図２に示し
たように別の基板上に固定又は形成する。

【００２７】上記基材５上には、サンプルを流すための
流路４が形成されている。上記流路４の断面積としては
特に限定されないが、１ｍｍ²以下であることが好まし
い。１ｍｍ²を超えると、流路の温度制御が困難になる
ことがある。より好ましくは０．０９ｍｍ²以下であ
る。

【００２８】上記基材５上に流路４を形成する方法とし
ては、基材５の材質と流路の大きさ、要求される加工精
度にもよるが、例えば、レーザー加工、感光ガラス材料
のフォトマスクを介した露光、フォトリソグラフィーと
エッチング、原子線エッチング、プラスチック加工で汎
用される射出成形等の成形技術、予め流路形状を形成し
た基材の積層等が挙げられる。これらの技術により、平
面のみならず立体的な流路構造も形成できる。

【００２９】本発明は、上述のように主として微細加工
技術で流路を形成する。そのため、サンプルに対する固
定化ＤＮＡ又はＲＮＡの接触面積を非常に大きくとるこ
とが可能であり、単位面積当たりの分析能力が極めて高
い。また、本発明の特徴である温度制御も容易かつ極め
て正確に行うことができる。更に、形成できる流路の形
状も制限されないので、他のリアクターとの複合化によ
る分析作業全体の迅速化、簡便化、流路途中に分岐を設
けてサンプルの一部を分取し、同時並行で他の分析作業
を行うこと等も可能である。

【００３０】流路が形成された基板は、サンプルを流路
で移動させる手段、例えばシリンジポンプを利用した液
の圧送等、流路の密閉が必要な場合、別の基板と貼り合
せる等することが好ましい。

【００３１】本発明の温度制御型マイクロリアクターの
大きさは特に限定されないが、マイクロリアクターとし
てのハンドリング性を考慮すると１０００ｃｍ³以下で
あることが好ましい。

【００３２】本発明の温度制御型マイクロリアクターの
対象となるサンプルとしては、微生物、動物（ヒト
等）、植物、ウイルス等の自然界から入手できるＤＮＡ
又はＲＮＡのみならず、ＤＮＡ合成装置により合成され
たもの、ＤＮＡ又はＲＮＡに各種修飾（ビオチン化、チ
オール化、メチル化、蛍光色素付加等）を行ったものを
含む溶液又は液滴が挙げられる。溶液等には、サザンブ
ロッティング（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｂｌｏｔｔｉｎｇ）
で汎用されるＳＳＣ液（クエン酸−塩化ナトリウム水溶
液）のような無機塩類、ドデシル硫酸ナトリウムのよう
な界面活性剤、ポリエチレングリコールのような有機化
合物が含まれていてもよい。これらにより、ハイブリダ
イゼーションの精度を調整することができる。サンプル
として、ヒト由来又はそれと塩基配列が同じ核酸を用い
る場合には、本発明の温度制御型マイクロリアクターは
ヒトの遺伝子配列の分析、例えば遺伝子診断、１塩基置
換変異多型（ＳＮＰｓ）分析に用いることができる。ま
たサンプルが微生物由来の１６ＳリボソームＲＮＡを含
む場合には、それと相補的なＤＮＡ又はＲＮＡを固定化
することにより、微生物の同定も可能となる。

【００３３】ただし、サンプルとなる核酸が２本鎖又は
３本鎖のように１本鎖以外の場合には、熱変性等により
サンプルの核酸を１本鎖に変性させてから試験に供する
ことが検出感度向上の為に好ましい。

【００３４】このように、本発明の温度制御型マイクロ
リアクターは、土圏、水圏等の環境中に存在する微生
物、ウイルス等が有する各個体・生物種の核酸分析、又
は微生物群等の生物相全体を対象とした核酸分析、人間
を含む動物、植物等に関する各固体・生物種の核酸分析
に使用することができる。

【００３５】本発明の温度制御型マイクロリアクターの
１実施態様として、本発明の温度制御型マイクロリアク
ターを用いた核酸の分取の方法を、図３を用いて説明す
る。この温度制御型マイクロリアクターには、７、８、
９の３種の異なる塩基配列を有するプローブが固定化さ
れている。そして各プローブの塩基配列は、制限酵素Ｅ
ｃｏＲＩで一箇所消化することができる。この例では８
の塩基配列を有する核酸を分取したいものとする。

【００３６】操作は、まずこの温度制御型マイクロリア
クターにサンプルを流し、固定化された核酸にサンプル
中の核酸をハイブリダイゼーションさせる。そして洗浄
を行った後、温度制御型マイクロリアクターの液温を４
℃まで下げる。次に制限酵素ＥｃｏＲＩ及び酵素反応に
必要な物質を含む溶液をリアクター中に満たす。このと
きもリアクターの液温は４℃で維持する。そして８の塩
基配列を有するプローブの位置の温度のみを、制限酵素
が働く３７℃に上昇させる。３７℃はハイブリダイゼー
ションが外れることがない一方で、制限酵素には至適な
温度である。そのため、この位置において、制限酵素消
化が起こる。それに対して流路の他の場所では、温度が
低すぎて制限酵素による消化は起こらない。一定時間
後、８の塩基配列を有するプローブの位置の温度を４℃
に戻した後、リアクター内の液を採取する。このとき消
化が起こった位置のみ核酸が基板から外れているので、
特定の核酸のみを回収することができる。

【００３７】また、上述の核酸の分取方法の改良とし
て、固定化の際に、隣接するプローブ同士は異なる制限
酵素で消化するように塩基配列を設計する方法が挙げら
れる。これにより作業者の予期しない位置で消化が起こ
る事を防げる。また核酸の分取方法の他の例として、そ
れぞれ異なる制限酵素で消化可能なプローブを固定化す
る方法も挙げられる。

【００３８】次に、本発明の温度制御型マイクロリアク
ターの１実施態様として、本発明の温度制御型マイクロ
リアクターを用い、特定の核酸配列をポリメラーゼチェ
インリアクション法（ＰＣＲ法）を用いて増幅、分取す
る方法を、図４を用いて説明する。この温度制御型マイ
クロリアクターには、１０、１１、１２、１３の４種の
異なる塩基配列を有するプローブが固定化されている。
そして各プローブの塩基配列は、制限酵素ＥｃｏＲＩで
一箇所消化することができる。そして、１０、１１、１
３のプローブは全く重ならないように固定化されている
のに対して、１１と１２のプローブは同じ位置に固定化
され、サンプル中の同じ核酸を標的にしているものとす
る。ただし、１１の塩基配列を有するプローブはサンプ
ルの核酸の（＋）鎖（又はセンス鎖）にハイブリダイゼ
ーションするのに対して、１２の塩基配列を有するプロ
ーブは（−）鎖（又はアンチセンス鎖）にハイブリダイ
ゼーションし、１１の塩基配列を有するプローブと１２
の塩基配列を有するプローブとはハイブリダイゼーショ
ン温度が異なり、１１の塩基配列を有するプローブのハ
イブリダイゼーション温度の方が高いものとする。この
例では１１の塩基配列を有するプローブとハイブリダイ
ゼーションするサンプルを増幅、分取したいものとす
る。

【００３９】操作は、まずこの温度制御型マイクロリア
クターにサンプルを流し、固定化されたプローブにサン
プル中の核酸をハイブリダイゼーションさせる。このと
き同じ位置に固定化されたの１１及び１２の塩基配列を
有するプローブは、１１の塩基配列を有するプローブの
ハイブリダイゼーション温度に合わせれば、１１の塩基
配列を有するプローブのみハイブリダイゼーションを行
うことができる。そして洗浄を行った後、温度制御型マ
イクロリアクターの液温を４℃まで下げる。次に制限酵
素ＥｃｏＲＩ及びＰＣＲ用酵素、酵素反応又はＰＣＲ反
応の実施に必要な物質を含む溶液を温度制御型マイクロ
リアクター中に満たす。このときもリアクターの液温は
４℃で維持する。そして１１の塩基配列を有するプロー
ブ及び１２の塩基配列を有するプローブが固定化された
位置の温度を制限酵素が働く３７℃に上昇させる。これ
により固定化されていた１１及び１２の塩基配列を有す
るプローブは基板から外れ、これらはＰＣＲ反応でのプ
ライマー及び鋳型として使用される。次に１１及び１２
の塩基配列を有するプローブの位置の温度をＰＣＲ反応
が起こる温度に上昇させる。流路の他の場所では、温度
が低すぎてＰＣＲ反応は起こらない。ＰＣＲ反応の反応
サイクル終了後、液温を４℃に戻した後、リアクター内
の液を採取する。このとき消化が起こった位置のみプロ
ーブが基板から外れているので、特定の核酸のみ回収す
ることが可能である。

【００４０】また、上述の本発明の温度制御型マイクロ
リアクターを用い、特定の核酸配列をポリメラーゼチェ
インリアクション法（ＰＣＲ法）を用いて増幅、分取す
る方法の改良として、サンプル中の特定の核酸とハイブ
リダイゼーションするプローブとＰＣＲ反応のプライマ
ーとなる核酸とを、別の制限酵素で消化可能なように設
計する方法等も挙げられる。これによりＰＣＲ反応のプ
ライマー濃度をより厳密に制御することが可能である。

【００４１】本発明の温度制御型マイクロリアクターを
用いてなることを特徴とするマイクロリアクターシステ
ムもまた、本発明の１つである。本発明のマイクロリア
クターシステムは、本発明の温度制御型マイクロリアク
ターと周辺機器とからなる。上記周辺機器としては、温
度制御型マイクロリアクター内でサンプルを移動させる
装置（以下、移動装置ともいう）、温度制御型マイクロ
リアクターを通過した液を回収する装置（以下、回収装
置ともいう）、固定化したプローブにハイブリダイゼー
ションしたサンプルを検出する装置（以下、検出装置と
もいう）等が挙げられる。なお、本発明の温度制御型マ
イクロリアクターは、他のマイクロリアクター、例えば
ＰＣＲ用マイクロリアクターと組み合わせる、又は、同
じ基板上に集積して使用することができる。

【００４２】上記移動装置としては、例えば、脈流が起
こらない利点を有するシリンジポンプ、実験室内のみな
らず現場持ち込みが容易なエアポンプ、サンプル移動制
御が容易な電気泳動を行うための電極及び電源等が挙げ
られる。上記回収装置としては、例えば、液体クロマト
グラフィー等で汎用されるオートサンプラー等が挙げら
れる。上記検出装置としては、例えば、ＰＣＲ用のサー
マルサイクラー、表面プラズモン共鳴装置、熱レンズ顕
微鏡、質量分析装置、紫外線分光光度計、蛍光スキャナ
ー等が挙げられる。

【００４３】また、本発明のマイクロリアクターシステ
ムは、温度制御型マイクロリアクターと同一基板上又は
別個に２本鎖又は３本鎖の核酸からなるサンプルを熱変
性させて１本鎖にする装置を有することが好ましい。こ
の装置を別個に設ける場合、サンプルを予め加熱して、
２本鎖等を１本鎖に変性させた後、氷水等で急冷する装
置等が挙げられる。また、この操作を温度制御型マイク
ロリアクターと同一基板上で行う場合には、プローブが
固定化されている位置よりサンプル注入側に近い場所
で、流路内を変性温度とする方法等が挙げられる。

【００４４】上記変性の温度としては、サンプルの核酸
の塩基配列により異なるが、好ましくは９０℃、より好
ましくは９５℃以上である。９０℃未満であると、サン
プルの核酸の変性が不充分となるため、検出感度が大幅
に低下する場合が多い。ただし、温度制御型マイクロリ
アクターと同一基板上で変性を行う際には、変性に伴う
加温のため、それまでサンプル溶液に溶解していた空気
等がリアクター内で気化し、ハイブリダイゼーションを
阻害することがある。そのためサンプル溶液は加温前に
予め脱気を行う事が好ましい。脱気の方法としては特に
限定されず、例えば、真空脱気、超音波脱気、加熱脱気
等の公知の方法が挙げられる。

【００４５】上述のような各装置を組み合わせることに
より、本発明のマイクロリアクターは、屋内で用いる以
外にも、分析を必要とする現場に持ち込む形態をとるこ
とができる。

【００４６】本発明の温度制御型マイクロリアクター及
びマイクロリアクターシステムを用いることにより、従
来に比べて高い感度で分析を行うことができる。これは
従来法では試料量の問題で測定できなかったものについ
ても、分析対象とすることが可能となることを意味す
る。また、特定流路に液を流す工程が基本であることか
ら、自動化が容易である。これは分析作業の効率化及び
省力化を実施する為に有用である。

【００４７】また、分析対象として、例えば、下水処理
場の活性汚泥中の微生物種の分析を行う場合には、処理
能力の向上やバルキング防止等の効果を期待できる。同
様に、バイオレメディエーション施工地で土壌中の微生
物の動態を解析することに利用すれば、施工の効果的実
施や期間の短縮を図ることができる。このことはバイオ
レメディエーション技術の有用性を高める。

【００４８】またヒト遺伝子のＳＮＰｓ分析等遺伝子診
断に用いた場合には、誤診が少ない検査となるので、診
断の有用性を高めることができる。

【００４９】本発明の温度制御型マイクロリアクター及
びマイクロリアクターシステムを用いれば、核酸の分析
のみならず、特定の核酸を分取することも可能である。
分取された核酸は也の分析に使用可能であるので、本装
置は核酸を用いた研究開発の効率化に有用である。

【００５０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００５１】（実施例１）（１）ＤＮＡの固定化 カバーガラス（長さ７６ｍｍ、幅２６ｍｍ、厚さ０．０
８ｍｍ）にクロロホルム及び０．１Ｍ塩酸を垂らした。
次に、このカバーガラスに、ＮＨ₄ＯＨ／Ｈ₂Ｏ₂／Ｈ₂Ｏ
溶液（重量比１：１：５）を垂らし、更に、ＨＣｌ／Ｈ
₂Ｏ₂／Ｈ₂Ｏ溶液（重量比１：１：５）を垂らした。次
に、このカバーガラスに２％γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン（以下、ＡＰＴＥＳともいう）−トルエン
溶液を垂らして、２４ｈｒ室温で放置した。次に、この
カバーガラスに１％無水マレイン酸−クロロホルム溶液
を垂らし、更に、０．２ＭＮ−エチル−Ｎ’−（３−ジ
メチルアミノプロピル）カルボジイミドハイドロクロラ
イド（以下、ＥＤＣ）と０．０５ＭＮ−ヒドロキシサク
シンイミド混合溶液を垂らした。次に、このカバーガラ
スに１Ｍエタノールアミン塩酸塩水溶液（ｐＨ９）を垂
らした。そして次に、このカバーガラスに配列１の５’
末端チオール基修飾合成ＤＮＡを垂らした。最後に一昼
夜室温で室温放置して合成ＤＮＡを固定化した。

【００５２】（２）温度制御型マイクロリアクターの作
製 カバーガラス（長さ７６ｍｍ、幅２６ｍｍ、厚さ０．０
８ｍｍ）に別のカバーガラス（長さ７６ｍｍ、幅１３ｍ
ｍ、厚さ０．３０ｍｍ）を２枚重ならないように載せ
て、２枚の間に厚さ０．１５ｍｍのガラスを挟んだ状態
でクリップで固定し、シリコーンレジン（製品名：ＳＲ
２４１０、東レダウコーニング社製）を滴下して接着し
た。接着後、挟んだガラスを除くと、断面が凹状で上面
は１本の溝のある厚さ０．３８ｍｍの長方体状の積層カ
バーガラスが得られた。この積層カバーガラス上に、
（１）で得られた合成ＤＮＡを固定したカバーガラスを
積層し、これも同レジンで接着した。これにより流路が
密閉され、内部にＤＮＡが共有結合で固定化されたリア
クターを作製できた。なお流路径は、横幅０．１５ｍ
ｍ、深さ０．３０ｍｍ、流路長さは７６ｍｍであった。
また、固定化ＤＮＡが流路に露出している面積は１．５
ｍｍ²であった。

【００５３】（３）周辺機器のセット 図５のように各機器を接続した。各機器は、市販のもの
を使用した。

【００５４】（４）ＤＮＡ検出実験 沸騰させた滅菌済み蒸留水を用いて、ハイブリダイゼー
ション緩衝液（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅ
ｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）を調製
し、シリンジに注入した。このシリンジをポンプにセッ
トし、流量０．５ｍｌ／ｈｒで流した。同時にＤＮＡ変
性ヒーターを９５℃（サンプルに好ましい変性温度）、
固定化部ヒーターを６０．５℃（サンプルと固定化ＤＮ
Ａに好適なハイブリダイゼーション温度）にセットし
て、流路を加熱した。

【００５５】ポンプを一時停止し、５００ｎｇの配列２
のＤＮＡ及び色素を含むサンプル緩衝液（６×ＳＳＣ、
０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０
％ホルムアミド）３μｌを配管内に注入した。その後、
ポンプを再び作動させた。サンプルに含まれる色素がＤ
ＮＡ固定位置を通過した後、更に６０分間緩衝液を流し
た。その後、固定化部のヒーターを９５℃にセットし、
液回収部で溶出液を回収した。

【００５６】回収したサンプルをテンプレートとして、
配列３及び配列４のプライマーを利用してＰＣＲ反応を
実施した。そして通常のゲル電気泳動及びエチジウムブ
ロマイド染色で検出した。得られたゲル電気泳動像を紫
外線照射下暗所で目視にて観察し、以下の基準により検
出強度を評価した。 ◎：強い染色による検出 〇：弱い染色による検出 ×：染色による検出なし 結果を表１に示した。

【００５７】（比較例１）（１）ＤＮＡの固定化及びＤ
ＮＡチップの作製 実施例１と同様の方法により、配列１のチオール基修飾
合成ＤＮＡをカバーガラス（長さ２６ｍｍ、幅２６ｍ
ｍ、厚さ０．０８ｍｍ）の中央に固定化した。固定面積
は１．５ｍｍ²とした。次に、ＤＮＡを固定化した部分
の周囲、面積１２ｍｍ²（３×４ｍｍ、実施例１の流路
面積と同等）部分を残して、カバーガラスを厚さ０．３
ｍｍの樹脂フィルムで覆った。

【００５８】（２）ＤＮＡ検出実験 ５００ｎｇの配列２のＤＮＡを含むサンプル緩衝液（６
×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｂａｒｄｔ’ｓ
溶液、５０％ホルムアミド）３μｌを固定化ＤＮＡ上に
滴下した後、リアクターの上部を別のカバーガラスで塞
いだ（カバーガラスで樹脂フィルムを挟み込む状態）。
これを９５℃のペルチェ素子上にセットした。１０秒間
加熱した後、１分間で６０．５℃まで冷却した。次い
で、リアクターの上部のカバーガラスを外し、チップ上
の液を取り除いた。次にハイブリダイゼーション緩衝液
（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｈａｒｄ
ｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）を固定化ＤＮＡ上に
滴下した後、９５℃で１分間加熱し、液を回収した。回
収した液をテンプレートとして、配列３及び配列４のプ
ライマーを利用してＰＣＲ反応を実施し、通常のゲル電
気泳動及びエチジウムブロマイド染色で検出した。得ら
れたゲル電気泳動像を紫外線照射下暗所で目視にて観察
し、実施例１と同様の基準により検出強度を評価した。
結果を表１に示した。

【００５９】

【表１】

【００６０】（実施例２）（１）ＤＮＡの固定化及びマ
イクロリアクターの作製 実施例１と同様の方法により、配列１及び配列５の５’
末端チオール基修飾合成ＤＮＡを図６のリアクターに固
定化した。また、マイクロリアクターの作製について
も、実施例１と同様に行った。

【００６１】（２）周辺機器のセット 図７のように各機器を接続した。各機器は市販のものを
使用した。

【００６２】（３）ＤＮＡの検出実験 沸騰させた滅菌済み蒸留水を用いて、ハイブリダイゼー
ション緩衝液（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅ
ｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）を調製
し、シリンジに注入した。このシリンジをシリンジポン
プにセットし、流量０．５ｍｌ／ｈｒで流した。同時に
ＤＮＡ変性ヒーターを９５℃、ペルチェ素子（高温側）
を６１．０℃、ペルチェ素子（低温側）を６０．７℃に
セットして、流路を加熱した。この時、ペルチェ素子の
温度は各サーミスタで制御し、流路温度は流路温度検出
素子で測定した。

【００６３】ポンプを一時停止し、配列２及び配列６の
ＤＮＡを各々５００ｎｇと色素を含むサンプル緩衝液
（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｈａｒｄ
ｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）３μｌを配管内に注
入した。その後、ポンプを再び作動させた。サンプルに
含まれる色素がＤＮＡ固定位置を通過した後、更に６０
分間緩衝液を流した。その後、まず低温側ペルチェ素子
を９５℃にセットし、ハイブリダイゼーションしたＤＮ
Ａを回収した。次に高温側ペルチェ素子を９５℃にセッ
トし、ハイブリダイゼーションしたＤＮＡを回収した。

【００６４】低温側ペルチェの回収液をテンプレートと
して、配列３及び配列４のプライマーを利用してＰＣＲ
反応を実施した。また、それとは別個に、配列７及び配
列８のプライマーを利用してＰＣＲ反応を実施した。ま
た高温側ペルチェの回収液をテンプレートとして、配列
７及び配列８プライマーを利用して、ＰＣＲ反応を実施
した。また、それとは別個に、配列３及び配列４のプラ
イマーを利用してＰＣＲ反応を実施した。この各々につ
いて通常のゲル電気泳動及びエチジウムブロマイド染色
で検出した。得られたゲル電気泳動像を紫外線照射下暗
所で目視にて観察し、以下の基準により検出強度を評価
した。 〇：検出あり ×：検出なし 結果を表２に示した。

【００６５】

【表２】

【００６６】（実施例３）（１）ＤＮＡの固定化及びマ
イクロリアクターの作製 実施例１と同様の方法により、配列９及び配列１０のチ
オール基修飾合成ＤＮＡを図８のリアクターに固定化し
た。また、マイクロリアクターの作製についても、実施
例１と同様に行った。

【００６７】（２）周辺機器のセット 図９のように各機器を接続した。各機器は市販のものを
使用した。

【００６８】（３）ＤＮＡの検出実験 沸騰させた滅菌済み蒸留水を用いて、ハイブリダイゼー
ション緩衝液（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅ
ｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）を調製
し、シリンジに注入した。このシリンジをシリンジポン
プにセットし、流量０．５ｍｌ／ｈｒで流した。同時に
ＤＮＡ変性用ペルチェ素子を９５℃、ペルチェ素子（固
定化部用）を６６．０℃にセットして、流路を加熱し
た。この時、ペルチェ素子の温度は各サーミスタで制御
し、流路温度は流路温度検出素子で測定した。

【００６９】ポンプを一時停止し、配列６のＤＮＡを５
００ｍｇと色素を含むサンプル緩衝液（６×ＳＳＣ、
０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０
％ホルムアミド）３μｌを配管内に注入した。その後、
ポンプを再び作動させた。

【００７０】サンプルに含まれる色素がＤＮＡ固定位置
を通過した後、更に６０分間緩衝液を流した。次に流路
の温度を４℃にして、制限酵素ＡｐａＬＩ １０ユニッ
ト（宝酒造社製）、ＤＮＡ増幅用酵素Ｔａｋａｒａ Ｔ
ａｑ５ユニット（宝酒造社製）、及び、増幅溶液（１０
ｍＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．２）、５０ｍＭＫＣ
ｌ、１．５ＭＭｇＣｌ₂、０．０５ｍＭＤＴＴ（Ｄｉｔ
ｈｉｏｔｈｒｅｉｔｏｌ）、０．２ｍＭ ｄＡＴＰ、
０．２ｍＭ ｄＴＴＰ、０．２ｍＭ ｄＣＴＰ、０．２
ｍＭ ｄＧＴＰ）でリアクター内を置換した。

【００７１】置換後、ポンプの運転を停止し、固定化部
のペルチェ素子を３７℃にセットして酵素を１５分間反
応させた。そして固定化部のペルチェ素子を９５℃１分
間、６１．０℃２分間、７２．０℃３分間を１サイクル
として、２０サイクル作動させた。そして最初の緩衝液
を再び流して、増幅されたＤＮＡを回収した。回収した
ＤＮＡは、通常のゲル電気泳動及びエチジウムブロマイ
ド染色で検出した。得られたゲル電気泳動像を紫外線照
射下暗所で目視にて観察し、以下の基準により検出強度
を評価した。 〇：検出あり ×：検出なし 結果を表３に示した。

【００７２】

【表３】

【００７３】（実施例４）（１）ＤＮＡの固定化及びマ
イクロリアクターの作製 実施例１と同様の方法により、配列１及び配列５の５’
末端チオール基修飾合成ＤＮＡを図１０のリアクターに
固定化した。また、マイクロリアクターの作製について
も、実施例１と同様に行った。このとき、図１０のよう
に切替装置を設置した。この装置は、ペルチェ素子及び
サーミスタと温度制御装置の間に設置され高温側と低温
側のペルチェ素子の切り替え及び高温側と低温側のサー
ミスタの切り替えを行うものである。

【００７４】（２）周辺機器のセット 図１１のように各機器を接続した。各機器は市販のもの
を使用した。

【００７５】（３）ＤＮＡの検出実験 沸騰させた滅菌済み蒸留水を用いて、ハイブリダイゼー
ション緩衝液（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅ
ｎｈａｒｄｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）を調製
し、シリンジに注入した。このシリンジをポンプにセッ
トし、流量０．１ｍｌ／ｈｒで流した。ＤＮＡ変性ヒー
ターを９５℃、ペルチェ素子（高温側）を６１．０℃、
ペルチェ素子（低温側）を６０．７℃にセットした。切
り替え器は、１秒毎に高温側と低温側を切り替えるよう
にした。

【００７６】ポンプを一時停止し、配列２及び配列６の
ＤＮＡを各々５００ｎｇと色素を含むサンプル緩衝液
（６×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳ、５×Ｄｅｎｂａｒｄ
ｔ’ｓ溶液、５０％ホルムアミド）３μｌを配管内に注
入した。その後、ポンプを再び作動させた。

【００７７】サンプルに含まれる色素がＤＮＡ固定位置
を通過した後、更に６０分間緩衝液を流した。その後、
まず低温側ペルチェ素子を９５℃にセットし、ハイブリ
ダイゼーションしたＤＮＡを回収した。次に高温側ペル
チェ素子を９５℃にセットし、ハイブリダイゼーション
したＤＮＡを回収した。

【００７８】低温側ペルチェの回収液をテンプレートと
して、配列３及び配列４のプライマーを利用してＰＣＲ
反応を実施した。また、それとは別個に配列７及び配列
８のプライマーを利用してＰＣＲ反応を実施した。また
高温側ペルチェの回収液をテンプレートとして、配列７
及び配列８のプライマーを利用して、ＰＣＲ反応を実施
した。また、それとは別個に配列３及び配列４のプライ
マーを利用してＰＣＲ反応を実施した。そして通常のゲ
ル電気泳動及びエチジウムブロマイド染色で検出した。
得られたゲル電気泳動像を紫外線照射下暗所で目視にて
観察し、以下の基準により検出強度を評価した。 〇：検出あり ×：検出なし 結果を表４に示した。

【００７９】

【表４】

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、自動分析への対応性が
高く、少量のサンプルを用いて、短時間に高い精度で核
酸の検出が可能であり、目的核酸の分取やＰＣＲ法によ
る増幅にも応用可能な温度制御型マイクロリアクター及
びこれを用いたマイクロリアクターシステムを提供でき
る。

【００８１】

【配列表】 <110>積水化学工業株式会社 SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD. <120>温度制御型マイクロリアクター及びマイクロリアクターシステム <130>００Ｐ００５０７ <160>１０ <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 1 tcggtgatgt cggcgatata 20 <210> 2 <211> 200 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 2 ttc tcg gag cac tgt ccg acc gct ttg gcc gcc gcc cag tcc tgc tcg 48 ctt cgc tac ttg gag cca cta tcg act acg cga tca tgg cga cca cac 96 ccg cgc ggg atc gag atc tcg atc ctc tac gcc gga cgc atc gtg gcc 144 ggc atc acc ggc gcc aca ggt gcg gtt gct ggc gcc tat atc gcc gac 192 atc acc ga 200 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 3 tcggtgatgt cggcgatata 20 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 4 ttctcggagc actgtccg 18 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 5 cggcacctgt cctacgagtt 20 <210> 6 <211> 200 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 6 ttg ttt cgg cgt ggg tat ggt ggc agg ccc cgt ggc cgg ggg act gtt 48 ggg cgc cat ctc ctt gca tgc acc att cct tgc ggc ggc ggt gct caa 96 cgg cct tca acc cag tca gct cct tcc ggt ggg cgc ggg gca tga cta 144 tcg tcg ccg cac tta tga ctg tct tct tta tca tgc aac tcg tag gac 192 agg tgc cg 200 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 7 cggcacctgt cctacgagtt 20 <210> 8 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 8 ttgtttcggc gtgggtat 18 <210> 9 <211> 46 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 9 cgtttcggtg atgacggtga gtgcaccggc acctgtccta cgagtt 46 <210> 10 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 10 cgtttcggtg atgacggtga gtgcacttgt ttcggcgtgg gtat 44

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度制御型マイクロリアクターの一実
施態様を示す模式図である。

【図２】別の基板上に温度を調整する素子を固定又は形
成した本発明の温度制御型マイクロリアクターの一実施
態様を示す模式図である。

【図３】３種の異なる塩基配列を有するプローブが固定
化され核酸の分取可能な本発明の温度制御型マイクロリ
アクターの一実施態様を示す模式図である。

【図４】４種の異なる塩基配列を有するプローブが固定
化されＰＣＲ法の実施可能な本発明の温度制御型マイク
ロリアクターの一実施態様を示す模式図である。

【図５】実施例１で用いたマイクロリアクターシステム
を示す模式図である。

【図６】実施例２で用いたマイクロリアクターを示す模
式図である。

【図７】実施例２で用いたマイクロリアクターシステム
を示す模式図である。

【図８】実施例３で用いたマイクロリアクターを示す模
式図である。

【図９】実施例３で用いたマイクロリアクターシステム
を示す模式図である。

【図１０】実施例４で用いたマイクロリアクターを示す
模式図である。

【図１１】実施例４で用いたマイクロリアクターシステ
ムを示す模式図である。

【符号の説明】

１ 加熱及び／又は冷却素子 ２ 温度検出素子 ３ 固定化した核酸 ４ 流路 ５ 基材 ６ 基板 ７ 固定化された核酸 ８ 固定化された核酸 ９ 固定化された核酸 １０ 固定化された核酸 １１ 固定化された核酸 １２ 固定化された核酸 １３ 固定化された核酸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 35/08 Ｇ０１Ｎ 37/00 １０１ 37/00 １０１ Ｃ１２Ｎ 15/00 ＺＮＡＡ // Ｇ０１Ｎ 27/447 Ｇ０１Ｎ 27/26 ３１５Ｚ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にデオキシリボ核酸又はリボ核酸が
   固定化された流路を有する温度制御型マイクロリアクタ
   ーであって、前記デオキシリボ核酸又はリボ核酸が固定
   化された位置において流路の温度を制御できるものであ
   ることを特徴とする温度制御型マイクロリアクター。
2. 【請求項２】 デオキシリボ核酸又はリボ核酸は、塩基
   配列が２種類以上からなることを特徴とする請求項１記
   載の温度制御型マイクロリアクター。
3. 【請求項３】 デオキシリボ核酸又はリボ核酸は、制限
   酵素で消化可能な塩基配列を含有することを特徴とする
   請求項１又は２記載の温度制御型マイクロリアクター。
4. 【請求項４】 流路内の２箇所以上を異なる温度で制御
   できるものであること特徴とする請求項１、２又は３記
   載の温度制御型マイクロリアクター。
5. 【請求項５】 時分割及び／又は領域分割で流路の温度
   を制御できるものであることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の温度制御型マイクロリアクター。
6. 【請求項６】 加熱及び／又は冷却のために熱電変換材
   料を用いることを特徴とする請求項１、２、３、４又は
   ５記載の温度制御型マイクロリアクター。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
   マイクロリアクターを用いてなることを特徴とするマイ
   クロリアクターシステム。