JPH04198867A

JPH04198867A - Ｄｎａ分析用自動前処理システム

Info

Publication number: JPH04198867A
Application number: JP33206390A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kajie; 梶江　慎一; Yasushi Mizuno; 康水野
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-20

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ＤＮＡの塩基配列分析を行うだめの全自動前処
理システムに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ＤＮＡ塩基配列分析として放射活性ラベルを行っ
てＤＮＡフラグメントの電気泳動後にオートラジオグラ
フィーによってラダーを読む化学分解法、酸素法か知ら
れている。

化学分解法は、ＤＮＡ断片の一端を高放射活性の３２ｐ
で標識した後、塩基特異的な化学修飾を部分的に施して
修飾塩基との間のリン酸ジエステル結合の切断によって
末端に標識を持つ断片を得、これを変性条件下でゲル電
気泳動してオートラジオグラフィーで検出すると、末端
標識をもつＤＮＡ断片はその末端から化学修飾切断点ま
での長さに応じて泳動されてくるので、各塩基に特異的
な部分切断物を同時に泳動することにより、その移動度
の相互関係から塩基配列を決定することかできるもので
ある。

酵素法は、ＤＮＡポリメラーゼの重合酸素反応を利用し
た塩基配列決定法であり、ＤＮＡ断片を含むＭ１３−木
組ＤＮＡにプライマーＤＮＡをアニーリングさせ、ＤＮ
Ａポリメラーゼでの相補型ＤＮＡ合成反応を行わせ、こ
の際、４種類の反応系をつくり、各反応系に基質として
４種類のデオキシヌクレオチド三リン酸（ｄＮＴＰ）と
チェーンターミネータとして１種類のジデオキシリホヌ
クレオチト三リン酸（ｄｄＮＴＰ）を適当な濃度比で加
えたものを用意すると、例えばｄｄＧＴＰを加えた場合
には、ｄＮＴＰか順次付加され相補鎖ＤＮＡが５−−３
一方向へ伸長する際、ｄＧＴＰの付加反応ごとにある確
率で一部の相補鎖ＤＮＡ断片はｄｄＧＴＰを取り込み、
ｄｄＧＴＰは糖部分の３′の位置に水酸基を欠いている
ために伸長反応はそこで停止するのて、ｄｄＧＴＰ、ｄ
ｄＣＴＰ、ｄｄＡＴＰ、ｄｄＴＴＰを加えることによっ
て、塩基配列としてグアニン、シトシン、アデニン、チ
ミンのところて伸長反応を特異的に停止したさまざまな
長さのＤＮＡ断片を得ることができ、この反応の際に一
つのｄＮＴＰのα位を高放射活性のｓｔｐで標識してお
けば各ＤＮＡ断片は５０％尿素存在下でのポリアクリル
アミドゲル電気泳動後、オートラジオグラフィーにより
検出できるものである。

しかし、これらの方法は放射活性ラベルを用いなければ
ならないため扱いか面倒であるとともに、分析の前処理
をすへて人手によっているため、分析に長時間を要する
という問題かあった。そこで放射活性ラベルの代わりに
蛍光色素ラベルを用い、電気泳動時にリアルタイムにレ
ーザ光による泳動パターンを認識し、このパターンをコ
ンピュータ解析することで塩基配列を自動決定するＤＮ
Ａシーケンサ−か提案され、その前処理を自動化するロ
ホットシステムも提案されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら従来のＤＮＡ前処理システムは液体処理を
中心とした自動化であって、液体の分注と恒温保持だけ
の自動化にすぎず、その他分析に必要な混合等を行って
おらず、必要な場合には別途そのだめの処理を行わなけ
ればならないため分析の高能率化を達成することはでき
なかった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、ＤＮＡの塩
基配列決定のための前処理として、分注、恒温保持のみ
でなく、混合処理、濃縮処理等すべての必要な処理を全
自動で行うようにしたＤＮＡ分析用自動前処理システム
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ＤＮＡサンプルに蛍光ラベルプライマーを加
えてアニーリングした後、酵素反応によりＤＮＡを伸長
させ、さらに濃縮するに際してすべての工程を全自動で
行えるようにしたことを特徴とするものである。また、
蛍光プライマーは光に不安定であるか、本発明の自動前
処理システムを暗室で運転すれば長時間に及ぶ多数のサ
ンプル処理に際して蛍光プライマーを保護することかで
きる。

第１図は本発明のシステムの概念図である。図中、ｌは
制御装置、２は表示手段、３は入力手段、４はメモリ、
５はグリップ・移送手段、６は分注手段、７はキャップ
着脱装置、８は加熱・保温手段、９は冷却手段、１０は
混合手段、１１は遠心分離手段である。

第１図において、計算機からなる制御装置１はフロッピ
ーディスク等からなるメモリ４から制御プログラムを読
み込んでシステム全体をシーケンス制御しており、キー
ボード等の入力手段より各種メニューの選択、プログラ
ムの変更等が行えるようになっている。そして、入力し
た内容、演算結果等は適宜ＣＲＴ等からなる表示手段２
に表示される。グリップ・移送手段５は、μｌオーダー
のＤＮＡサンプルを入れたチューブを把持して移送し、
所定の位置にセットする。分注手段６は、シリンジハン
ドからなり、チューブ内へ適宜サンプルや緩衝液を分注
する。キャップ着脱装置７はキャップを把持してチュー
ブを回転させることにより、ネジ込みでチューブにキャ
ップを付けたり、外したりする。この場合、キャップ着
脱装置によるキャップの把持に代えてキャップの把持は
グリップ・移送手段５により行い、チューブの回転をキ
ャップ着脱手段で行うようにしてもよい。加熱・保温手
段８はサンプルを加熱して反応を促進するものであり、
冷却手段９はサンプルの保存や、沈澱を促進させるため
のものである。混合手段ｌＯは振動を与えることにより
異なる液体試料を混合攪拌させるためのものである。遠
心分離手段１１は、試料の濃縮、チューブ壁に付着した
試料の洗い落としを行うためのものである。このような
構成により、ＤＮＡ分析のだめの前処理をすへて自動化
することかできる。

〔作用〕

本発明は、回転ロボットにより円形状に配置された各種
装置に所定のシーケンスでキャップ付のサンプルチュー
ブを把持・移送してそれぞれの処理をおこなうに際し、
すべての処理を自動化したものであり、まずサンプルチ
ューブを所定位置にセットし、蛍光ラベルプライマー、
緩衝液を加え、混合することによりアニーリングし、そ
の後基質とＤＮＡポリメラーゼを加えて酵素反応により
ＤＮＡを伸長させ、さらに酵素反応を停止させた後、沈
澱剤を加えて沈澱させるとともに、遠心分離機で冷却し
つつ遠心分離することにより濃縮をおこなうようにして
おり、キャップ付のサンプルチューブを使用することに
より混合処理時のサンプルの散失及び高温保持時の液体
の蒸発を防止し、混合、遠心処理によりμｌオーダーの
液体の混合をマイクロチューブ中で確実におこなうとと
もに、冷却遠心分離によりＤＮＡの濃縮を行うことか可
能となる。

〔実施例〕

以下、実施例を説明する。

第２図は本発明のシステムの具体的な配置図、第３図は
回転ロボットの外観図、第４図はグリップハントの構造
を示す図、第５図はシリンジハントの概略構造を示す図
、第６図はキャップ着脱装置の概略構造を示す図、第７
図は遠心分離機の構造を説明するための図である。図中
、２１はコントローラ、２２．２３はパワーコントロー
ラ、２４はＣＲＴ、２５はキーホード、２６はフロッピ
ーディスクドライブ、３１は回転ロボット、３９は９５
％エタノールボトル、４ｏはグリップハンド、４１は常
温ラック、４２は氷温ラック、４３はホルテクサー、４
５は常温ラック、４６はチソブラック、４７は７０％エ
タノールボトル、４８は廃液ボトル、４９はキャップス
テーション、５０はキャップ着脱部、５１はキャップ置
き場、５１ａはチューブ置き場、５２はキャップラック
、５３．５４はインキュベータ、５５はシリンジハンド
１．５５ａはシリンジハンド２．５６は冷却遠心分離機
、６１は回転台、６２は駆動用ワイヤー、６３はアーム
支持部、６４はアーム、７０はハンド本体、７１は支持
摺動部材、７２はフィンガ、７３はフィンガグリップ、
７５はマイクロチューブ、７６はキャップ、８０はシリ
ンジハンド、８１はピストン、８２はシリンジ、８３は
ロッド、９１はジョーズ、９２はチューブ支持台、９３
はグリップハント、９３ａ、９３ｂはグリップフィンガ
、９４はロッド、９５はスクリューロッド、１００はロ
ーター、１０１−１０４はパケット、１０１ａ〜１０４
ａは回転軸である。

コントローラ２１は計算機からなり、ＣＲＴ２４、キー
ボード２５、フロッピーディスクドライブ２６を備えて
以下の各装置を制御しており、パワーコントローラ２２
．２３は各装置への信号用電力（１２Ｖ）供給を制御し
ている。

３１は回転ロボットで、第３図に示すように回転台６１
上に設置させ、駆動用ワイヤー６２で上下動するアーム
支持部６３に支持されたアーム６４を回転させ、その先
端に取り付けられたハンド本体７０でマイクロチューブ
７５を把持し、回転して所定位置に移送してセットする
機能を有しており、ハンド本体はアームに沿って摺動可
能であるとともに、アームに対して回転してマイクロチ
ューブ内の溶液を排出することができ、さらに先端のハ
ンド本体は交換可能であり、本発明ではシリンジハンド
か取り付けられるようになっている。

グリップハンド４０は第４図に示すように、ハント本体
７０に摺動可能に取りつけられた支持部材７１によりフ
ィンガ７２か矢印方向に駆動され、フィンガグリップ７
３でマイクロチューブ７５を把持したり離したりするこ
とができるようになっている。

ラック４１．４５は常温用のものでサンプル入りマイク
ロチューブを１６本までセットしておくことか可能であ
る。

氷温ラック４２は水冷て４°Ｃに保持されており、分析
用のサンプルと試薬類か最初二二にセットされており、
また処理過程で４°Ｃに冷却する必要かある場合にもこ
こにセットされる。

４３はポルテクサーであり、チューブをここにセットし
て振動を与え、異なる液体の混合撹拌を行わせるための
ものである。

５６は遠心分離機であり、本システムにおいては２００
０〜３０００ｒｐｍ程度の速度で回転させ、主としてチ
ューブ壁に付着した試料を落として異なる試料を混合さ
せるためと、４°Ｃに冷却して沈澱を生じやすくし、１
１００００ｒｐ程度の高速で回転させて遠心分離により
濃縮を行うために使用する。遠心分離機の構造は、第７
図に示すようにローター１（１０内に４ケのパケット２
０２〜１０４が設けられ、ローターを回転させるとこの
パケットかそれぞれ各軸１０１ａ＝１０４ａに対して９
０°回転するようになっており、このパケットの中にキ
ャップをしたマイクロチューブをセットすることにより
試料がその底部に濃縮されるようになっている。

４６はシリンジハンド用のチップを置いておくためのラ
ックである。シリンジハンドは第５図に示すように、シ
リンジ８２か一体となっており、シリンジハンド８０に
設けられたモータ（図示せず）により上下方向に駆動さ
れるロット８３により上下動するピストン８１か挿入さ
れ、ラックに置かれているチューブに対して注射器のよ
うにして先端から液を吸い込んだり、排出して分注する
ために使用する。

４７は沈澱洗浄用の７０％エタノールが入れられている
ボトルである。

４８は廃液ボトルで濃縮後の上清や、使用済のチップを
廃棄するためのものである。

キャップステーション４９はキャップ着脱部５０、キャ
ップ置き場５１、チューブ置き場５１ａを有しており、
キャップ着脱部５０でキャップの着脱を行い、外したキ
ャップをキャップ置き場５ｌやキャップラック５２に置
くものであり、チューブ置き場５１ａはキャップを開け
たチューブを一装置いておくためのものである。キャッ
プステーション４９は、第６図に示すように、チューブ
支持台９２に左右方向に移動可能なジョーズ９１を有し
ており、これを駆動してチューブを挟み、一方、スクリ
ューロッド９５にネジ係合しているロッド９４に取り付
けられたグリップハント９３のグリップフィンガ９３ａ
、９３ｂにより、ネジ込みでチューブ７５に取り付けら
れているキャップ７６をグリップし、チューブ支持台９
２を回転することによりキャップを取り外し、取り外し
たキャップはキャップ置き場５１やキャップラック５２
に置いておき、取り付ける際にはグリップハンドにより
キャップを持ってきてチューブ上端にセットし、チュー
ブを逆回転することによりキャップ締めすることができ
るようになっている。なお上記説明ではキャップの着脱
時におけるキャップのグリップ、キャップの移送をキャ
ップステーションにおけるグリップハントで行うように
したか、この機能を回転ロボット３１のグリップハント
４０で行うようにしてもよくこのようにすることにより
制御を単純化することか可能である。

インキュヘーダ５３．５４は所定温度で反応を行わせる
ための恒温槽てあり、インキュベーダ５３は６０℃、イ
ンキュベーダ５４は１６〜３７°Ｃに加熱・保温される
ようになっている。

次に、以上のような構成からなる本発明のシステムによ
る操作の流れを４サンプルを例にして説明する。

まず、ロボットアームにシリンジハンド２を着ける。こ
の操作はアームをシリンジハンド２の５５ａの所まで延
ばして行う。

（１）シリンジハンド２の先にチップをチップラツク４
６から取って着ける。

（２）サンプルＤＮＡを１０μβづつ、１種類につき４
本、計１６本分、４°Ｃのラック４２にセットされてい
る空チューブに分注する。

（３）水を９μｌづつ同じ１６本のチューブに分注する
。

（４）シリンジハンド２によりプライマーを氷温ラック
４２から４種のＤＮＡサンプルの入ったマイクロチュー
ブに４μβづつ分注し、これを４種のプライマー（Ｇ、
　Ｔ、　Ａ、　　Ｃ’）について順次行い、計１６回（
本）の分注を行うことになる。

（５）緩衝液を、氷温ラック４２から３μβづつラック
上の１６本のサンプルの入ったチューブに分注する。

（６）ロボットアームに着いているシリンジハンド２を
取り外し、所定の場所に置き、グリップハンドを着ける
。

（７）混合サンプルの入ったチューブを氷温ラック４２
から取り、キャップ用ラック５２からキャップを持って
きて取りつけ、−旦チューブを４℃のラックにセットす
る。これを４種のプライマーに対応するもの、４種のＤ
ＮＡサンプルに対応するもので計１６本行う。

以上の（１）〜（７）の工程で鋳型ＤＮＡと蛍光ラベル
プライマーとが緩衝液で混合されたことになる。

（８）サンプルの入ったチューブを４”Ｃのラック４２
から取り、ポルテクサ−４３にセットして振動撹拌しサ
ンプル混合する。

（９）混合により試料か飛散してチューブ壁に付着して
しまい、十分混合しない恐れかあるので、チューブを遠
心分離機にセットした後、２０００ｒｐｍで数秒間遠心
する。これは、チューブを遠心分離機のロータにセット
し、ロータをｌポジションづつ動かしながら、４本のチ
ューブを遠心分離機５６にセットすることにより行う。

この状態で遠心分離機を２００Ｏｒｐｍで数秒間遠心し
、均一混合を保証するための前処理として少量試料チュ
ーブを底部に集める。

（ｌＯ）チューブを遠心分離機のロータ位置■番から取
り出して４°Ｃのラックにチューブをセットし、ロータ
の位置を１番づつ動かしながら、４本のチューブについ
てこれを行う。

（８）〜（１０）の操作をもう３組について行い、４種
のＤＮＡサンプルに対応するすべてのチューブについて
、計１６本のチューブの処理を行うことになる。

（１１）４℃のラックからチューブを取り、６０°Ｃの
ラック５３にチューブをセットする。これを１６本のサ
ンプルについてすべて行い、６０°Ｃて１５分間保温す
る。これは、すべて熱変性するための処理で、不適正な
位置にプライマーか結合している可能性かあるのて熱変
性するためのものである。

（１２）６０℃のラックからチューブを取り、常温のラ
ック４５にチューブをセットする。これを１６本のサン
プルについてすべて行い、室温て３０分間放置する。こ
うして６０°Ｃから室温まて徐冷することによりプライ
マーを適正な位置に結合させて部分的な２本鎖を形成す
る。

（１３）チューブを常温のラック４５から取り、４°Ｃ
のラック４２にセットする。これを１６本のサンプルに
ついてすべて行い、次の処理のために４°Ｃて５分間冷
却する。

以上の処理により鋳型ＤＮＡとプライマーの部分的な２
本鎖か形成され、アニーリング処理か行われたことにな
る。

（１４）５分間冷却したチューブを４°Ｃのラック４２
から取り、キャップをチューブから外し、キャップはキ
ャップ用ラック５２上に置く。そしてキャップを外した
チューブを氷温ラック４２にセットする。これを１６本
のチューブ全てについて行う。

（１５）グリップハンドをシリンジハンド２に交換する
。

（１６）次に（４）と同じ処理を行い、酵素反応基質を
４°Ｃのラックから４種類のＤＮＡサンプルの入ったチ
ューブに４μｌづつ分注（Ｇ、　Ｔ、　Ａ。

Ｃの順番はプライマーの種類に対応させる）し、これを
４種のプライマーについて順次行う。計１６本のチュー
ブに分注を行うことになる。

（１７）次に（５）と同様に酵素を氷温のラックから４
μβづつ、分注機上の１６本のサンプルの入ったチュー
ブに分注する。

（１８）ン１７ンジハンド２をグリップハンドに交換す
る。

（＋９）（７）と同様に混合サンプルの入ったチューブ
を４°Ｃのラックから取り、キャップ用ラックの上に置
かれているキャップを取りつける。チューブを４°Ｃの
ラックにセットする。これを４種の基質に対応するもの
、４種のＤＮＡに対応するもので１６本行う。

そして（８）〜（１０）と同様にホルテックス・低速遠
心を行って混合する。この操作を４回繰り返すことは前
と同しである。

（２０）４°Ｃのラック４２からチューブを取り、チュ
ーブを３７°Ｃのラック５４にセットし、これを１６本
のチューブすべてについて行う。

３７°Ｃで２０分間保温するようにする。この処理によ
り、ＤＮＡの伸長反応か起こり、鋳型ＤＮＡの配列に従
って相補ＤＮＡ鎖が形成される。

（２１）チューブを３７°Ｃのラック５４から取り、チ
ューブを６０℃のラックにセットする。これを１６本の
チューブすべてについて行い、６０℃で１０分間加熱す
る。この加熱処理によりＤＮＡポリメラーセを失活させ
て伸長反応を停止させる。

（２２）チューブを６０°Ｃのラックから取り、４°Ｃ
のラック４２にセットする。これを１６本のチューブす
へてについて行う。

（２３）チューブを４°Ｃのラック４２から取り、キャ
ップをチューブから外してキャップ用ラック上５２に置
き、キャップを外したチューブを４°Ｃのラック４２に
セットする。これを１６本のチューフスべてについて行
う。

（２４）グリップハントをシリンジハンド２に交換する
。

（２５）酢酸ナトリウムを４°Ｃのラックにセットされ
ているチューブから３．θμｌづづ、同ラック上の１６
本のサンプルの入ったチューブに分注する。これは塩濃
度を上げて沈澱を生しやすくするためである。

（２６）シリンシバ、ント２をシリンジハンド１に交換
する。

（２７）さらに沈澱剤として９５％エタノールをシリン
ジハンドｌを用いて、１００μｌづつ４°Ｃのラック上
の１６本のチューブに分注する。

（２８）シリンジハントｌをグリップハントに交換する
。

（２９）（７）と同様に混合サンプルの入ったチューブ
を分注機上のラックから取り、キャップ用ラック５２上
に置かれているキャップを取り付け、チューブを４°Ｃ
のラック４２にセットする。

これを４種の基質に対応するもの、４種のＤＮＡサンプ
ルに対応するもので１６本行う。

（３０）サンプルの入ったチューブを４°Ｃのラックか
ら取り出し、サンプルチューブの内容をポルテクサ−４
３で混合し、チューブを４°Ｃのラック４２にセットす
る。これを１６本のチューブすへてについて行う。この
場合は液体の量か多いために壁面に付着した試料を集め
るための遠心分離は不要である。

（３１）チューブを４°Ｃのラックから取り、キャップ
をチューブから外してキャップ用ラック５２の上に置き
、キャップを外したチューブを、再び４°Ｃのラックに
セットする。これを１６本のチューブすべてについて行
う。

（３２）ロボットアームに着いているグリップハントを
外して、所定の場所に置き、ロボットアームにシリンジ
ハンド１を着ける。

（３３）シリンジハントｌの先にチップをチップラツク
４６から取って着け、１種のＤＮＡサンプルについてＣ
６５μＡ、Ａ６５μＡ、Ｔｌ３０μβ、Ｇ１３０μｌと
なるように分注を行い、分注後、チップを廃液ボトル４
８の中に捨てる。これを４種のＤＮＡサンプルについて
行う。混合されたサンプルのチューブか４本できる。こ
こで、Ｃ１Ａ、　Ｔ、　Ｇを上記割合としたのは蛍光の
強さガＴ。

ＧはＣ，Ａに対して半分の強さであるので、これを揃え
るためである。

（３４）シリンジハンド１をロボットアームから外し、
所定の場所に置き、グリップハントをロボットアームに
着ける。

（３５）上記のように混合したチューブを４°Ｃのラッ
クから取り、キャップラック５２から持ってきたキャッ
プをチューブに着け、チューブを４°Ｃのラックにセッ
トする。これを４本のチューブについて行う。

（３６）チューブを４°Ｃのラックから取り、冷却遠心
分離機のロータ位置を１番にセットする。遠心分離機ロ
ータパケット■にチューブをセットし、冷却遠心分離機
のロータ位置を１づつ動かしなから４本のチューブをす
べて遠心分離機にセットする。そして、１０分間冷却後
１００００　ｒ　ｐｍて３０分遠心する。１０分間冷却
の冷却はＤＮＡを完全に沈澱させるためのものであり、
１１００００ｒｐで３０分遠心することによりＤＮＡを
完全にチューブ底部に集めて濃縮する。

（３７）冷却遠心分離機の蓋を開き、ロータ位置を０番
にしてチューブをロータから取り出し、チューブからキ
ャップを外して上清のエタノールを廃液ボトルに捨て、
チューブをキャップ着脱装置のチューブ置場５１ａにセ
ットする。

（３８）遠心分離機ロータ位置を■番にして上と同じ操
作を２番目のチューブについて行う。

（３９）遠心分離機ロータ位置を０番にして上と同じ操
作を行う。

（４０）遠心分離機ロータ位置を■番にして上と同し操
作を行う。

（４１）ロボットアームに着いているグリップハンドを
外してロボットアームにシリンジハント１を着ける。

（４２）チップをチップラツク４６から取り、シリンジ
の先に着け、７０％エタノールをボトル４７から３５０
μｌ吸い取り、チューブ置場１番にあるチューブの中に
７０％エタノールを分注し、これを４本のチューブにつ
いて行う。チップを廃液ボトルに捨てる。７０％エタノ
ールの分注はＤＮＡの沈澱に残存している塩類等を洗浄
するためのものである。

（４３）シリンジハンドをロボットアームから外し、所
定の場所に置き、グリップハントをロボットアームに着
ける。

（４４）チューブをチューブ置場１番から取り、キャッ
プをチューブに取り着けて冷却遠心分離機のロータ位置
を１番にし、チューブを遠心分離機のロータにセットす
る。

（４５）２番目のチューブについても同様に遠心分離機
にセットする。

（４６）３番目のチューブについても同様に遠心分離機
にセットする。

（４７）４番目のチューブについても同様に遠心分離機
にセットする。

遠心分離機中でチューブを１０分間冷却後、１００００
　ｒ　ｐｍて１０分遠心し、ＤＮＡを完全に沈澱させる
とともに、チューブ底部に集めて濃縮し、遠心分離機の
ロータの位置を１番にする。

（４８）１番のチューブを遠心分離機から取り出し、キ
ャップを外し、グリップハンドの回転動作を利用して上
清のエタノールを廃液ボトル４８に捨て、キャップをチ
ューブに取り着けてチューブを４°Ｃラックに戻して保
存する。

遠心分離機のロータの位置を１番づつ動かして、上のエ
タノールを捨てる操作を４本のチューブについて行う。

グリップハンドをロボットアームから外し、所定の場所
に置く。そして、蛍光物質か光に対して不安定であるた
め、−時暗所で保存する。

実際には、さらに負圧状態て遠心分離にかけて乾燥をお
こなって、シーケンサ−にかけることになる。

以上の処理により、アニーリング、ＤＮＡ伸長、濃縮か
全自動で行われたことになる。

なお、１６サンプルの処理を行う場合には、前記（１）
〜（３５）までを４サイクル行うと１６本のチューブか
完成し、前記（３６）番の冷却遠心以降はロータの４ケ
所のパケット穴すべてを用い、１６本のチューブを１度
に遠心処理し、エタノール廃液、エタノール分注の操作
は再び４本づつ４サイクル行えばよい。

なお、本実施例では冷却温度を４°Ｃとしたか、これは
水冷ての冷却のためであり、他の冷却媒体を使用してさ
らに冷却温度を下げてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ＤＮＡ分析用前処理をす
べて自動化することができ、特に混合と遠心分離により
、チューブ壁面に付着する試料を完全に落とし去ること
かできるのてμｌオーダーの液体をマイクロチューブ中
で確実に混合することかでき、さらにキャップ付のマイ
クロチューブを用いているので混合時のサンプルの散失
及び高温時の液体の蒸発を防ぐことかできる。また、冷
却遠心分離機を用いることによりＤＮＡ試料の遠心分離
と濃縮を行うことが可能である。さらに、本発明におい
ては制御装置のプログラムを変更するだけで処理工程の
追加、変更等を容易に行うことかでき、多様な前処理に
対応することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムの概念図、第２図は本発明の
システムの具体的な配置図、第３図は回転ロボットの外
観図、第４図はグリップハンドの構造を示す図、第５図
はシリンジハンドの概略構造を示す図、第６図はキャッ
プ着脱装置の概略構造を示す図、第７図は遠心分離機の
構造を説明するための図である。２１・・・コントローラ、３１は回転ロボット、３９・
・・９５％エタノールボトル、４０・・・グリップハン
ド、４１・・・常温ラック、４２・・氷温ラック、４３
・・ホルテクサ、４５・・・常温ラック、４６・・・チ
ップラツク、４７・・・７０％エタノールボトル、４８
・・・廃液ボトル、４９・・・キャップステーソヨン、
５２・・・キャップラック、５３．５４・・インキュベ
ータ、５５・・・シリンジハンド１．５５ａ・・・シリ
ンジハンド２．５６・・・冷却遠心分離機、６１・・・
回転台、６２・・・駆動用ワイヤー、６３・・・了−ム
支持部、６４・・・アーム、７０・・・ハンド本体、７
２・・・フィンガ、７３・・・フィンガグリップ、７６
・・・キャップ、８０・・・シリンジハンド、８１・・
・ピストン、８２・・・シリンジ、８３・・・ロッド、
９１・・・ジョーズ、９２・・・チューブ支持台、９３
・・・グリップハンド、９３ａ、９３ｂ・・・グリップ
フィンガ、９４・・・ロッド、９５・・・スクリューロ
ッド、ｌＯＯ・・・ロー９−１１０１〜１０４・・・パ
ケット。出　　願　　人　　東燃株式会社復代理人弁理士　　蛭　川　昌　信（外７名）第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＤＮＡサンプルに蛍光ラベルプライマーを加えて
アニーリングした後、酸素反応によりＤＮＡを伸長させ
るとともに、濃縮するようにしたＤＮＡ分析用自動前処
理システムであって、ＤＮＡサンプルを入れたサンプル
容器を把持して移送し、所定位置にセットする把持移送
手段と、サンプル、プライマー、緩衝液等を分注する分
注手段と、サンプル容器へのキャップの着脱を行うキャ
ップ着脱手段と、サンプルを所定温度に加熱して保温す
る加熱・保温手段と、サンプルを冷却する冷却手段と、
サンプル容器を振動させて攪拌する混合手段と、低速及
び高速回転用の遠心分離手段と、前記各手段をシーケン
ス制御する制御手段とを備え、アニーリング処理、伸長
処理及び濃縮処理を全自動化したことを特徴とするＤＮ
Ａ分析用自動前処理システム。
（２）アニーリング処理は把持・移送手段と分注手段と
によりＤＮＡサンプルに蛍光ラベルプライマーを加え、
混合手段及び遠心分離手段とにより混合することを特徴
とする請求項１記載のＤＮＡ分析用自動前処理システム
。
（３）ＤＮＡ伸長処理はアニーリングしたＤＮＡサンプ
ルに把持・移送手段と分注手段とにより基質と酸素を加
え、更に混合手段と遠心分離手段により混合した後、所
定温度で反応させることにより行われることを特徴とす
る請求項１記載のＤＮＡ分析用自動前処理システム。
（４）濃縮処理は伸長処理したＤＮＡサンプルに把持・
移送手段と分注手段とにより沈澱剤を加え、冷却手段と
遠心分離手段とにより冷却しつつ遠心分離して濃縮する
ことを特徴とする請求項１記載のＤＮＡ分析用自動前処
理システム。
（５）把持移送手段は上下動および回転可能なアームと
、アームの先端に着脱可能に取り付けられたグリップハ
ンドからなることを特徴とする請求項１記載のＤＮＡ分
析用自動前処理システム。
（６）分注手段はピストン運動によりシリンジチップへ
の液体の吸入、排出をおこなうシリンジハンドからなる
請求項１記載のＤＮＡ分析用自動前処理システム。
（７）キャップ着脱手段は、チューブの下部を把持して
回転させる手段を備え、把持移送手段によりキャップを
把持した状態でチューブを回転させることによりキャッ
プの着脱を行うことを特徴とする請求項１記載のＤＮＡ
分析用自動前処理システム。
（８）キャップ着脱手段は、キャップ把持手段とチュー
ブの下部を把持して回転させる手段とを備え、キャップ
を把持した状態でチューブを回転させることによりキャ
ップの着脱を行うことを特徴とする請求項１記載のＤＮ
Ａ分析用自動前処理システム。