JPH03224474A

JPH03224474A - 核酸抽出用カラム

Info

Publication number: JPH03224474A
Application number: JP1990690A
Authority: JP
Inventors: Rintaro Yamamoto; 林太郎山本
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1991-10-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、カラム、特に、培養された細胞から核酸を抽
出するための核酸抽出用カラムに関する。

〔従来の技術〕

培養された細胞や微生物（以下、単に細胞という）から
核酸を抽出づるための核酸抽出装置として、複数のカラ
ムと、各カラムに対して供給される試薬を収納する試薬
収納部と、各カラＪ、に対して試薬の供給や加圧を行う
ための加圧装置と、カラムから抽出された核酸を集める
ためのコレクターとを備えたものが既に知られている。

前記カラム内には、細胞懸濁液中の細胞を溶かし、プラ
スミド等の核酸を抽出するため、ヒドロキシアパタイト
等の充填剤及びフィルターが詰められている。

従来の構成では、培養された細胞が含まれる培養液が、
遠心分離器等を用いて予め遠心分離処理され、試料から
培養液が除かれる。これは、培養液が蛋白質等の高分子
を含み粘性が高いため、そのままカラムに入れれば、カ
ラム内のフィルターの目詰まりや充填剤の分離能力の低
下を引き起こすからである。培養液が分離された試料は
、懸濁化液によって懸濁状態とされた後、核酸抽出装置
のカラム内に入れられる。そして、カラム内で、溶菌処
理、吸着処理、溶出処理等が実行され、その結果分離さ
れた核酸が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の構成では、核酸抽出装置に試料を入れる前に
、前処理として遠心分離処理が必要となる。このため、
核酸抽出装置以外に別の装置が必要となりコスト高にな
るばかりでなく、作業が面倒で充分な省力化が図れない
。

本発明の目的は、必要となる機材のコスト低減が図れ、
しかも作業の省力化が図れる核酸抽出用カラムを提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段〕本発明に係る核酸抽出用カラムは、培養された細胞から
核酸を抽出するためのカラｌ、である。ごのカラムは、
導入部と、ろ退部と、核酸抽出部とを備えている。前記
導入部は、細胞を含む培養液を導入するための導入口を
有している。前記ろ退部は、導入部に連通しており、培
養液をろ過するための部分である。また、前記核酸抽出
部は、導入部とろ退部との間から分岐しており、ろ退部
で集められた細胞に対して核酸抽出処理を行うための部
分である。

〔作用〕

本発明に係る核酸抽出用カラムでは、導入部の導入口か
らカラム内に細胞を含む培養液が導入される。次に、ろ
退部において培養液がろ過され、細胞が集められる。そ
して、核酸抽出部においζ、ろ退部で集められた細胞に
対して核酸抽出処理が行われ、その結果核酸が分離され
る。

このように、本発明では、ろ退部と核酸抽出部とが設け
られているので、遠心分離等の前処理を別の装置で行う
必要がなくなり、設備コストの低減及び作業の省力化を
図ることができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、本発明に係る核酸抽出用カラムｌ
を示している。この核酸抽出用カラム１は、概ね円筒状
の導入部２と、導入部２の一端から分岐したろ退部３及
び核酸抽出部４とから構成されている。なお、この核酸
抽出用カラム１は、主とし”ζ透明ガラス又はポリカー
ボネートから構成されている。

導入部２は先端に開口を有しており、その開口が培養液
を導入するための導入口５となっている。

導入口５と反対側の導入部２の端部からは、概ね１２０
°の角度で等方向にろ退部３及び核酸抽出部４が延びζ
いる。

ろ退部３は先端部が縮径しており、その先端に小孔を有
する流出口６を有している。また、ろ退部３の先端部に
おいて、流出口６よりも基部側には、培養液をろ過する
ことによって細胞を分離するためのフィルター７が配置
されている。このフィルター７は、後述する核酸抽出部
４において使用されるフィルターよりも目が粗く、細胞
の通過を阻止し得るだけのものである。

核酸抽出部４は先端部がろ退部３と同様に縮径しており
、その先端に小孔を有する流出口８を有している。核酸
抽出部４の流出口８よりも基部側には、基部側から順に
フィルター９、充填剤１０、メツシュ状の充填剤サポー
ト部材１１が配置されている。フィルター９は、フィル
ター７と比較して目が細かく、溶菌処理後のデブリスの
通過を阻止し得る程度のものである。充填剤１０として
は、たとえばヒドロキシアパタイトが使用される。

上述の核酸抽出用カラム１は、たとえば第３図に示すよ
うな核酸抽出装置２０にセットされる。

第３図において、核酸抽出装置２０は、核酸抽出用カラ
ムｌを固定するための回転可能なカラム収納部２１と、
カラム１に試薬を供給するための試薬供給部２２と、核
酸抽出用カラムｌ及び試薬供給部２２に対して加圧力を
供給するための圧力供給部２３と、核酸抽出用カラムｌ
からのフラクションを受けるフラクションコレクター２
４とを主として有している。

カラム収納部２１は、回転可能な収納部本体２５を有し
°ζいる。この収納部本体２５ば、ステッピングモータ
２６によって回転駆動される。収納部本体２５には、核
酸抽出用カラムｌが固定されるようになっている。固定
された核酸抽出用カラムｌの導入部２には、ゴム栓２７
が嵌め込まれている。ゴム栓２７には、２本のチューブ
２８及び２９が取り付けられており９両チューブ２８．
２９の端部が導入部２内に開口している。また、ろ退部
３の先端には、チューブ３０の一端が連結されている。

チューブ３０には、ピンチバルブ３１及び滴下センサ３
２が設けられている。核酸抽出部４の先端には、チュー
ブ３３の一端が連結されている。チプ、−ブ３３には、
ピンチバルブ３４及び滴下センサ３５が設けられている
。

試薬供給部２２には、グルコース含有トリス緩衝液タン
ク３６と、Ｎ　ａ　ＯＨ水溶液タンク３７と、界面活性
剤溶液タンク３８と、燐酸緩ｆＪｉ液タンク３９と、尿
素含有燐酸緩衝液タンク４０と、トリス塩酸緩衝液タン
ク４１と、トリエチルアミン緩衝液タンク４２とが設け
られζいる。各タンク３６〜４２は、それぞれに設けら
れたバルブ４３と、チューブ２８に設けられたバルブ４
４及び１対の液体感知センサ４５とを介してカラム１の
導入部２に連結されている。また、各タンク３６〜４２
は、加圧用チューブ４６を介して、圧力供給部２３及び
圧力逃がし用切換弁４７に連結されている。

圧力供給部２３は、ポンプ４８と、切り換え弁４９と、
両者間に設けられた３種類の圧力を供給するための圧力
供給機構５０．５１．５２とを備えている。切り換え弁
４９は、圧力供給部２３を、試薬供給部２２及びカラＡ
　ｌの何れか一方に連通させるためのものである。圧力
供給機構５０．５１．５２は、設定圧力がその順に低く
なってオンリ、これによって３種類の圧力の供給が行え
る。

フラクションコレクター２４は、コレクター本体５２と
、コレクター本体５２を水平方向（矢印方向）に駆動す
るためのモータ５３とを有している。二７レクター本体
５２は、抽出された核酸を収納するための核酸収納部５
４と、ドレイン５５とを何している。

さらに、廃液タンク５６が設けられている。廃液タンク
５６には、途中にバルブ５７をイ１するチューブ２９と
、チューブ２８から分岐しかつ途中にバルブ５８及び液
体感知センサ５９を有するチューブ６０が連結されてい
る。

この核酸抽出装置２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を
含むマイクロコンピュータを備えた制御部（図示せず）
を備えており、この制御部によっ゛ζ後述するように制
御される。

次に、上述の実施例の動作を、第４図に示す制御フｒ２
−ヂャートにしたがって説明する。

核酸抽出装置２０の制御プログラムがスタートすると、
ステップＳｌにおいて、ポンプ４８の駆動を開始したり
、すべてのバルブ４３，４４．Ｆｉ７．５８を閉じる等
の初期設定が成される。またここでは、カラム収納部２
１にセットされた核酸抽出用カラム１を、第５Ａ図に示
すように、ろ退部３が下になる姿勢に配置する。この配
置は、ステンビングモータ２６の駆動によって行われる
。

操作者はこの段階で、ゴム栓２７を除去し、導入部２か
らピペット７０等を用いて細胞を含む培養液をカラム１
内に入れる。培養液は、ろ渦部３内に溜まる。続いて、
操作者は、ゴム栓２７を導入部２にセットし、制御部に
設けられたスタートキーを押す。これによって、ステッ
プＳ２における判断がＹｅｓとなり、プログラムはステ
ップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、圧力供給部２３からの加圧力がカラ
ムｌ内に付加され（第５Ｂ図）、ごれによってろ渦部３
内の培養液はフィルター７及び千ユーブ３０を通じてフ
ラクションコレクター２４のドレイン５５に排出される
。

次に、ステップＳ４において、タンク３６内のグルコー
ス含有トリス緩衝液が懸濁化法としてカラｌ、１内に導
入される。そして、懸濁化法が導入されたカラムは、第
５Ｃ図に示すように、ステシビングモータ２６により揺
振さセられる。懸濁化が終了すれば、第５Ｄ図に示すよ
うに、核酸抽出部４が下になるようカラムｌがセラ（・
される。これによって、細胞が懸濁した懸濁化法は核酸
抽出部４内に導かれる。ステップＳ５では、アルカリ溶
菌化液としてのＮ　ａ　ＯＨ水溶液がタンク３７からカ
ラムｌ内に導かれ、これによって溶菌処理が行われる。

そして、中和液としての燐酸緩衝液がタンク３９からカ
ラム１内に導かれ、中和処理されることによって溶解物
の沈澱が形成される。

ステップＳ６では、沈澱物を含む溶菌液が、圧力供給部
２３からの圧力によって充填剤１０中を通過さセられる
。このとき、溶菌液中のデブリスはフィルター９によっ
て捕らえられる。この処理によって、充填剤ｌＯに核酸
や蛋白質等が吸着される。

ステップＳ７では、尿素含有燐酸緩衝液がタンク４０か
らカラム１内に供給され、これによってＲＮＡや蛋白質
等の夾雑物が洗浄されて除去される。次に、ステップＳ
８では、トリス塩酸緩衝液がタンク４１からカラムｌに
供給され、尿素及び燐酸が除去される。

ステップＳ９では、トリエチルアミン緩衝液がタンク４
２からカラ１．ｌに供給される。これにより、充填剤１
０に吸着されていたプラスミドが溶出するので、ステン
ブ３１０においてフラクションコレクター２４の核酸収
納部５４にその溶出分画を′回収する。ステップＳＩＯ
での処理が終わればプロゲラ１１は終了する。

得られた溶出分画から、エタノール沈澱や凍結乾燥等の
処理を行うことにより、プラスミドを回収することがで
きる。

〔他の実施例〕

（ａ）　　上述の実施例では１個のカラムを有する核酸
抽出装置２０を用いたが、複数個のカラムがセットでき
る核酸抽出装置を用いても本発明を同様に実施すること
ができる。

（ｂ）　　本発明に係る核酸抽出用カラ１、とし７ては
１．１−述の実施例のものに限定されることはなく、た
とえば第６図に示すような形状としてもよい。第６図に
おける核酸抽出用カラム８０は、ろ退部３及び核酸抽出
部４が円筒状ではなく、円錐に近い形状に構成されてい
る。

また、全体が概ね球状となっＣいる核酸抽出用カラムに
よっても、本発明を同様に実施ずろごとができる。

（発明の効果）本発明に係る核酸抽出用カラムは、上述のような導入部
とろ退部と核酸抽出部とを備えているので、遠心分離等
の前処理が不要となる。したがって、遠心分離装置等の
別の装置に要するコストが削減できるので、低コスト化
を図ることができる。

また、遠心５１離処理等の前処理作業を別途行う、′ｌ
とが不要とな２）のご省力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図はその平
面図、第３図は本発明の−・実施例が採用された核酸抽
出装置の概略ブロック図、第４図はその装置の制御フロ
ーチャート、第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図及び第５Ｄ
図はその装置における核酸抽出用カラムの動作姿勢を示
す縦断面概略図、第６図は別の実施例の正面図である。ｌ、８０・・・核酸抽出用カラム、２・・・導入部、３
・・・ろ退部、４・・・核酸抽出部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）培養された細胞から核酸を抽出するための核酸抽
出用カラムであって、細胞を含む培養液を導入するための導入口を有する導入
部と、前記導入部に連通する、前記培養液をろ過するためのろ
過部と、前記導入部とろ過部との間から分岐する、前記ろ過部で
集められた前記細胞に対して核酸抽出処理を行うための
核酸抽出部と、を備えた核酸抽出用カラム。