[发明专利]操纵固体载体的方法及操纵固体载体的设备

说明书

相关领域的交叉引用

本申请要求于2012年11月12日提交的日本特许申请No.2012-248320的优先权，其全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及操纵固体载体的方法以及操纵固体载体的设备。

背景技术

由于近年来基因技术的进展，诸如基因诊断和基因治疗之类的利用基因的医疗受到了越来越多的关注。除此之外，已经研发出使用基因以在农业和畜牧业中进行繁殖和品种鉴定的许多方法。PCR(聚合酶链反应)已经广泛地用作利用基因的技术。近年来，PCR为用于显示生物物质的信息的主要工具。在PCR中，通过对包含待扩增的核酸(目标核酸)的溶液(反应液)以及试剂进行热循环，目标核酸被扩增。用于PCR的典型热循环在两个或三个不同的温度处执行。

一方面，在医疗实践中，目前对于包括流行性感冒在内的传染病的诊断，用于诸如免疫层析法之类的简单且快速的测试工具已经成为主流。然而，这种简单且快速的测试通常准确性较低，并且因此期望将PCR——PCR预计会提供准确性更高的诊断——应用于传染病的诊断中。此外，由于临床检查的时间有限，通常在医疗机构的门诊实践中只能使用很短的时间来进行医疗检查。因此，目前利用诸如免疫层析法之类的简单方法以检查的准确性为代价，快速地执行例如流行病毒等的检查。

在这种情况下，在医疗实践领域中，必须减小反应所需的时间以执行PCR检查，PCR检查预计可提供准确性更高的结果。例如，作为在短时间内执行PCR的装置，公开了一些作为PCR技术的方法，如利用磁粒的方法(日本特许公开No.2009-207459)；将磁粒用作移动液滴——液滴在基板上的温度改变的区域中移动——的工具来执行PCR的热循环的方法(日本特许公开No.2008-012490)；以及通过以下方式来提取核酸的方法：将磁粒和试剂倒入具有漏斗的形状的容器中，并且利用两个或更多个磁体从外部形成磁场以操纵容器的磁粒，以及通过在操纵磁粒的同时用吸液管更换容器中的试剂而执行不同的反应(日本特许公报No.2008-507705T)。

根据日本特许公开No.2009-207459，与流体一起在流动通道中行进的生物样品被吸附到磁粒上。磁粒用于使生物样品散开。在这种情况下，从流动通道的外侧向磁粒施加磁力以操纵磁粒或将磁粒保持在预定位置处。另外，该公报还描述了一种将核酸吸附到保持在流体通道中的磁粒上的方法。在这些方法中，磁粒被用作可以被操纵的障碍物。生物物质由穿过流动通道流动的溶液携带。这导致了废弃液体的清除问题以及试剂难以混合的问题。

日本特许公开No.2008-012490描述了以下方法：通过从外部向包裹有磁粒的液滴施加磁力，以通过利用磁粒与磁粒周围的液体之间施加的物理力而使液滴移动穿过基板上的点——这些点的温度不同——来执行PCR。该公报还描述了一种将核酸吸附到磁粒上并使它们在不同的试剂之间移动以以类似的方式吸附并洗涤这些核酸的方法。在该公报中，磁粒被封闭在具有自由界面的液滴中并且这些磁粒沿与基板的表面平行的方向移动。然而，磁粒周围所可能存在的液体的量是有限的并且磁粒与液体的运动彼此完全同步。结果是磁粒只能在有限的洗涤区域中被试剂洗涤，并且因此难以提高洗涤操作的效率。

日本特许公报No.2008-507705T使用了用于布置在容器中的磁粒的多于一个磁体，以随时间改变容器附近的接受最大磁力的位置，从而操纵容器中的磁粒。因此，提高了核酸提取所需的洗涤和洗脱的步骤。另外，在该公报中，磁粒在容器中的预定区域中被摇晃。周围试剂利用诸如吸液管之类的吸入/注入装置来更换以实现若干洗涤操作。这种方法需要非常麻烦的操作来更换试剂、使磁粒与用于更换的试剂分离、或者适当地保持磁粒和试剂，这可能会对操作效率的提高有不利的影响。

发明内容

实施本发明以克服前述问题中的至少某些问题，并且本发明可以实施为以下模式或实施方式。

[实施方式1]根据该实施方式的操纵固体载体的方法为操纵容纳在容器中的液体中的固体载体的方法，该固体载体是磁性的并且能够携带物质，该方法包括：利用磁力施加单元来操纵固体载体，磁力施加单元适于向容器中的固体载体施加磁力使得通过以下方式使磁力施加单元与容器之间的相对位置随时间改变：在沿着容器的纵向方向以及与容器的纵向方向相交的横截面方向中的任一方向上或它们的矢量合成方向上引导使固体载体。