[发明专利]生化反应盒

说明书

技术领域

本发明涉及包括例如DNA微阵列的探针载体的生化反应盒。该 生化反应盒适用于检测试样(例如血液)，以确定例如是否存在由病原 微生物导致的遗传因子并且该结果可用作确定检查对象的健康状况的 一个因素。更具体地，本发明涉及一种改进反应室中的液体或气体的 流动的生化反应盒的结构。

背景技术

对于通过采用以DNA阵列为代表的探针载体的杂交反应来用作 迅速且准确地分析核酸的碱基序列或检测核酸试样中的目标核酸的方 法，已提出许多方案。DNA微阵列是通过使具有与目标核酸互补的核 苷酸序列的探针高密度地固定在例如焊珠或玻璃片等的固相上而形成 的。利用DNA微阵列来检测目标核酸的操作一般包括以下步骤。

在第一步骤中，利用以PCR方法为代表的扩增方法扩增目标核 酸。具体地，首先，把第一和第二引物加入核酸试样溶液中，并对混 合物施加热循环。第一引物特别地同目标核酸的一部分结合，而第二 引物特别地同与该目标核酸互补的核酸的一部分结合。含有目标核酸 的双链核酸与第一和第二引物结合使得该含有目标核酸的双链核酸经 由延伸反应扩增，在充分扩增含有目标核酸的双链核酸以后，把第三 引物加入核酸试样溶液中，并对所得混合物施加热循环。第三引物用 酶、荧光物质、发光物质和类似物作标记，且特别地同核酸的与目标 核酸互补的一部分结合。第三引物同与目标核酸互补的核酸结合使得 所述用酶、荧光物质、发光物质或类似物作标记的目标核酸经由延伸 反应扩增。即，当核酸试样溶液中含有目标核酸时生成带标记的目标 核酸。而当核酸试样溶液中不含有目标核酸时不生成带标记的目标核 酸。

在第二步骤中，使核酸试样溶液与DNA微阵列接触，以令试样 溶液与DNA微阵列的探针之间发生杂交反应。当核酸试样溶液中含 有与探针互补的目标核酸时，该探针和目标核酸形成杂交体。

在第三步骤中，对目标核酸进行检测。可利用已标记的目标核酸 的标记物质检测探针与目标核酸是否已经形成杂交体。由此，可确认 是否存在特定的碱基序列。

人们期待这种利用杂交反应的DNA微阵列在鉴别病原微生物的 医疗诊断领域以及检查患者基因结构的基因诊断领域获得应用。然而， 核酸的扩增步骤、杂交步骤以及检测步骤大多采用各自的设备分别进 行。因此，总体操作复杂且因此花费较长诊断时间。特别地，当在载 玻片上进行杂交反应时，探针固定面露出。因此，用手指触碰该载玻 片等使探针可能丢失和/或被污染。因此，需要极其小心地操作。为消 除上述问题，已提出一些针对生化反应盒结构的方案，其中反应室设 有DNA微阵列，以在该反应室内进行杂交反应以及随后的检测步骤。

日本专利申请公开No.2003-302399公开了一种防止在填充液体 的最初阶段中气泡残留的室结构。此外，日本专利申请公开No. 2002-243748公开了一种用于形成液体的均匀扩散和均匀流动的结构。

这些生化反应盒的反应室通常高度低并且具有平坦地延伸的空 间，并且其容积小。由于反应室的容积小，液体(例如所使用的核酸 试样溶液)的量也小。由于反应室的高度低，因此在反应室中产生层 流。此外，目标核酸和探针在固相上的杂交反应能够通过在反应室中 搅拌核酸试样溶液而加速。作为最简单的方式，反应室中的核酸试样 溶液可以通过在注入口处推拉液体而被搅拌。

探针和目标核酸的反应应当在DNA微阵列上均匀地执行。因此， 需要通过使流体在反应室中均匀流动来降低杂交反应的不均衡。

日本专利申请公开No.2003-302399中描述的结构能够在填充液 体的最初阶段允许液体在反应室中均匀地扩展，但当液体在反应室被 填满液体的状态下流动时，在某些情况下，反应室中部的流速变快。

类似地，当液体在反应室被填满液体的状态下流动时，在某些情 况下，日本专利申请公开No.2002-243748中描述的结构将在反应室中 形成流速分布。

发明内容

本发明的目的是提供一种生化反应盒，其具有通过采用简单的额 外构造使反应室中的液体流均匀化的结构。