CN101663578B - 电泳芯片和电泳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种毛细管电泳芯片，其能够小型化和缩短分析时间，且能够以高精度分析糖化血红蛋白。所述芯片包含上基板(4)、下基板(1)、第1导入槽(2a)、第1回收槽(2b)、以及试样分析用毛细管流路(3x)，前述下基板(1)上形成有前述第1导入槽(2a)和前述第1回收槽(2b)，前述第1导入槽(2a)和前述第1回收槽(2b)通过前述试样分析用毛细管流路(3x)被连通。

Description

电泳芯片和电泳装置
技术领域
本发明涉及电泳芯片和电泳装置。
背景技术
作为指示生物体状态的指标，对各种蛋白质的糖化率进行分析。其中，血细胞中的血红蛋白(Hb)的糖化率尤其是HbA1c反映着生物体内血糖值以前的历程，因此成为糖尿病的诊断和治疗等中的重要指标。HbA1c是HbA(α2β2)的β链N末端的缬氨酸糖化后的产物。
HbA1c可通过例如免疫法、酶法、高效液相色谱(HPLC)法、亲和法等进行分析。一般来说，免疫法和酶法用于对大量试样进行处理、分析时，在判断并发症的风险方面精度低。另一方面，HPLC法处理能力不如免疫法和酶法，但在并发症的风险判断中有用。但是，HPLC法中，分析装置在结构上非常庞大并且价格昂贵。此外，亲和法还能测定β链N末端已糖化的HbA1c以外的糖化Hb。
进而，尝试了使用毛细管电泳法进行HbA1c的分析(参照非专利文献1)。但是，该方法中，使用对灵敏度不利、内径25μm的熔融二氧化硅毛细管，HbA1c的分析中也需要约4分钟的分析时间。此外，该方法中需要使用大型的电泳装置。进而，通过前述任意的现有方法进行的POC(Point Of Care，及时现场护理)检查没有达到管理并发症的风险那样的精度，而是停留在筛查这样的检查上。这些问题是以HbA1c为首的糖化血红蛋白整体上的问题。
非专利文献1：Clinical Chemistry 43：4，644-648(1997)
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种能够分析糖化血红蛋白的电泳芯片，在通过毛细管电泳法进行的糖化血红蛋白分析中，能够使装置小型化和缩短分析时间，且为高精度。
为了实现前述目的，本发明的电泳芯片，其特征在于，其为用于糖化血红蛋白分析的电泳芯片，
包括基板、多个液槽、以及毛细管流路，
前述多个液槽包括第1导入槽和第1回收槽，
前述毛细管流路包含试样分析用毛细管流路，
前述基板上形成有前述第1导入槽和前述第1回收槽，
前述第1导入槽和前述第1回收槽通过前述试样分析用毛细管流路被连通。
本发明的电泳装置，其特征在于，其为包括电泳芯片和分析部的电泳装置，前述电泳芯片为前述本发明的电泳芯片。
本发明的电泳芯片是基板上形成有第1导入槽和第1回收槽且前述第1导入槽和前述第1回收槽通过试样分析用毛细管流路被连通的芯片。因此，根据本发明，在利用毛细管电泳法进行的糖化血红蛋白分析中，能够使装置小型化，伴随该小型化能够使分析时间缩短。进而，根据本发明的电泳芯片，能以高精度分析糖化血红蛋白。因此，根据本发明的电泳芯片，能够在例如POC检查中进行糖化血红蛋白的精密分析，并发症的风险管理也成为可能。
附图说明
图1是表示本发明的电泳芯片的一例的构成的图。
图2是表示本发明的电泳芯片的制造工序的一例的工序图。
图3是表示本发明的电泳芯片的制造工序的其它例的工序图。
图4是表示本发明的电泳芯片其它例的构成的图。
图5是表示本发明的电泳装置的一例的构成的图。
图6是表示本发明的电泳装置的其它例的构成的图。
图7是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。
图8是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。
图9是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。
图10是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。
图11是表示本发明的电泳装置另一个例子的构成的图。
图12是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。
图13是表示本发明的实施例中的泳动距离和吸光度的关系的图表。
具体实施方式
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽还包含第2导入槽和第2回收槽，
前述毛细管流路还包含试样导入用毛细管流路，
前述基板上形成有前述第2导入槽和前述第2回收槽，
前述第2导入槽和前述第2回收槽通过前述试样导入用毛细管流路被连通，
前述试样分析用毛细管流路和前述试样导入用毛细管流路交叉，
前述试样分析用毛细管流路和前述试样导入用毛细管流路通过前述交叉部分被连通。
本发明的电泳芯片中，从前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第1分支流路，
前述第1分支流路与前述第2导入槽连通，
从位于前述第1分支流路下游侧的前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第2分支流路，
前述第2分支流路与前述第2回收槽连通，
通过前述第1分支流路、前述第2分支流路、将它们连接的前述试样分析用毛细管流路的一部分而形成前述试样导入用毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，芯片整体的最大长度在例如10～100mm的范围，优选30～70mm的范围，芯片整体的最大宽度在例如10～60mm的范围，芯片整体的最大厚度在例如0.3～5mm的范围。予以说明，前述芯片整体的最大长度是指前述芯片的长度方向的最长部的长度，前述芯片整体的最大宽度是指前述芯片的与前述长度方向垂直的方向(宽度方向)的最长部的长度，前述芯片整体的最大厚度是指前述芯片的与前述长度方向和前述宽度方向的两者垂直的方向(厚度方向)的最长部的长度。
本发明的电泳芯片是如下的电泳芯片，即在前述糖化血红蛋白的分析中，将用电泳液稀释含有前述糖化血红蛋白的试样而得的稀释试样导入前述多个液槽中的至少一个槽中，前述试样∶前述电泳液(体积比)优选在1∶4～1∶99的范围。前述试样∶前述电泳液(体积比)更优选在1∶9～1∶59的范围，进一步优选在1∶19～1∶29的范围。
本发明的电泳芯片中，优选前述毛细管流路中填充有电泳液。
本发明的电泳芯片中，前述毛细管流路的最大直径在例如10～200μm的范围，优选在25～100μm的范围，其最大长度在例如0.5～15cm的范围。予以说明，前述毛细管流路的最大直径是指：在前述毛细管流路的截面形状为非圆形的情况下，面积与截面积最大的部分的截面积相同的圆的直径。
本发明的电泳芯片中，可以通过含有阳极性基团的化合物覆盖前述毛细管流路的内壁。前述含有阳极性基团的化合物例如为含有前述阳极性基团和反应基的化合物。前述阳极性基团优选氨基、铵基。作为前述含有阳极性基团的化合物，优选的是具有氨基和铵基中的至少一方的甲硅烷基化剂。前述氨基可以是伯氨基、仲氨基、叔氨基中的任意一种。
前述甲硅烷基化剂可举出N-(2-二氨基乙基)-3-丙基三甲氧基硅烷、氨基苯氧基二甲基乙烯基硅烷、3-氨基丙基二异丙基乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、3-氨基丙基五甲基二硅氧烷、3-氨基丙基硅烷三醇、双(对氨基苯氧基)二甲基硅烷、1，3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、双(二甲基氨基)二甲基硅烷、双(二甲基氨基)乙烯基甲基硅烷、双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氰基丙基(二异丙基)二甲基氨基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、四(二乙基氨基)硅烷、三(二甲基氨基)氯硅烷、三(二甲基氨基)硅烷等。
也可以使用前述甲硅烷基化剂中的硅原子被替换成钛或锆的物质。前述甲硅烷基化剂可单独使用一种，也可以同时使用两种以上。
使用前述甲硅烷基化剂覆盖前述毛细管流路的内壁，例如可以如下述那样实施。首先，将甲硅烷基化剂溶解或分散于有机溶剂中来制备处理液。前述处理液的制备中所使用的前述有机溶剂可使用例如二氯甲烷、甲苯等。前述处理液中的甲硅烷基化剂的浓度没有特别限制。将该处理液通入前述毛细管流路，加热。通过该加热，前述甲硅烷基化剂通过共价键结合到前述毛细管流路的内壁，结果阳极性基团被配置到前述毛细管流路的内壁。然后，用有机溶剂(二氯甲烷、甲醇、丙酮等)、酸性溶液(磷酸等)、碱性溶液和表面活性剂溶液中的至少一种进行洗涤(后处理)。予以说明，该洗涤是任意的，但优选实施该洗涤。此外，如后所述，当作为除前述基板外的另一部件的毛细管作为前述毛细管流路的情况下，可以使用通过市售的前述甲硅烷基化剂来进行内壁被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的毛细管。
优选在被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的前述毛细管流路的内壁再层叠由含有阴极性基团的化合物形成的阴极性层。由此，能够防止后述试样中的血红蛋白等吸附在前述毛细管流路的内壁上。此外，由于前述试样和前述含有阴极性基团的化合物形成复合体并进行电泳，因此，与试样单独电泳相比，分离效率提高。这样，能够以更短时间更高精度地实施糖化血红蛋白等的分析。作为与前述试样形成复合体的前述含有阴极性基的化合物优选为含有阴极性基团的多糖类。作为前述含有阴极性基团的多糖类，有例如硫酸化多糖类、羧酸化多糖类、磺酸化多糖类和磷酸化多糖类，其中，优选硫酸化多糖类和羧酸化多糖类。前述硫酸化多糖类优选硫酸软骨素、肝素等，更优选硫酸软骨素。前述羧酸化多糖类优选藻酸或其盐(例如藻酸钠)。硫酸软骨素有A、B、C、D、E、H、K七种，任意一种都可以使用。前述阴极性层可如下述这样形成，即，例如使含有前述含有阴极性基团的化合物的液体与被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的前述毛细管流路的内壁接触而形成。这种情况下，用于形成阴极性层的液体可以另外制备，但从操作效率方面出发，优选制备包含含有阴极性基团的化合物的电泳液，将其通入到内壁被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的前述毛细管流路。
前述电泳液没有特别限制，优选为使用有机酸的电泳液。前述有机酸有例如马来酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、邻苯二甲酸、丙二酸、苹果酸等。此外，前述电泳液优选为含有弱碱的电泳液。前述弱碱有例如精氨酸、赖氨酸、组氨酸、三羟甲基氨基甲烷(Tris)等。前述电泳液的pH在例如pH4.5～6的范围。前述电泳液中，前述含有阴极性基团的化合物的浓度在例如0.001～10重量％的范围。
本发明的电泳芯片还包括用于使含前述糖化血红蛋白的试样溶血且将其稀释的前处理槽，前述前处理槽可与前述多个液槽中的至少一个槽连通。前述前处理槽优选与前述第1导入槽和前述第2导入槽中的至少一个槽连通，更优选仅与任意一个槽连通。
通过本发明的电泳芯片进行分析的前述糖化血红蛋白没有特别限制，可列举例如HbA1c、不稳定型HbA1c、GHbLys等，特别优选HbA1c。
本发明的电泳芯片中，前述基板含有上基板和下基板，
前述上基板形成有多个通孔，
前述下基板上形成有槽，
前述上基板层叠在前述下基板上，
前述上基板上所形成的多个通孔的底部被前述下基板封闭而形成空间，该空间即作为前述多个液槽，
前述下基板上所形成的槽的上部被前述上基板封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，在前述基板上形成有多个凹部和槽，
前述基板表面被在相应于前述多个凹部的位置开有孔的密封材料密封，
前述基板上所形成的多个凹部即作为前述多个液槽，
前述基板上所形成的槽的上部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片还可以包括密封材料，
前述基板形成有多个通孔，
前述基板的底面形成有槽，
前述基板的底面被前述密封材料密封，
前述基板上所形成的多个通孔的底部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述多个液槽，
前述基板的底面上所形成的槽的下部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽通过作为除前述基板外的另一部件的毛细管被连通，前述毛细管即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽的容积没有特别限制，例如分别在1～1000mm3的范围，优选在50～100mm3的范围。
本发明的电泳芯片还具有多个电极，
前述多个电极分别被配置为其一端位于前述多个液槽内。
下面举例对本发明的电泳芯片进行说明。但本发明不受下述例子的限制。
(实施方式1)
图1示出本发明的电泳芯片的一例。图1的(A)是该例的电泳芯片的平面图，图1的(B)是图1的(A)的I-I处的截面图，图1的(C)是图1的(A)的II-II处的截面图。此外，为了便于理解，该图中各构成要素的大小、比率等与实际不同。如图所示，该电泳芯片，在下基板1上层叠上基板4而构成。前述上基板4形成有多个(该例中为4个)通孔。前述上基板4上所形成的4个通孔的底部被前述下基板1封闭，从而形成4个液槽2a～d。前述下基板1上形成有十字状的槽。前述下基板1上所形成的十字状的槽的上部被前述上基板4封闭，从而形成试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流路3y。前述4个液槽2a～d包括第1导入槽2a、第1回收槽2b、第2导入槽2c和第2回收槽2d。前述第1导入槽2a和前述第1回收槽2b通过前述试样分析用毛细管流路3x被连通。前述第1导入槽2c和前述第2回收槽2d通过前述试样导入用毛细管流路3y被连通。前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y交叉。前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y通过前述交叉部分被连通。予以说明，该例的电泳芯片为长方体状。但本发明并不限定于此。本发明的电泳芯片只要不对电泳测定带来影响就可以是任意形状。此外，该例的电泳芯片的平面形状是长方形。但本发明并不限定于此。本发明的电泳芯片的平面形状可以是例如正方形、其它形状。并且该例的电泳芯片中，前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的最大长度不同。但本发明并不限定于此。本发明的电泳芯片中，前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的最大长度也可以相同。进而，该例的电泳芯片包含2根毛细管流路(3x、3y)。但本发明的电泳芯片并不限定于此。本发明的电泳芯片也可以例如仅含有前述试样分析用毛细管流路3x。这种情况下，前述下基板1上仅形成前述第1导入槽2a和前述第1回收槽2b，前述第1导入槽2a和前述第1回收槽2b通过前述试样分析用毛细管流路3x连通。进而，该例的电泳芯片包含2个基板(上基板4和下基板1)。但本发明的电泳芯片并不限定于此。本发明的电泳芯片也可以例如如后面所述由1个基板构成。
接着说明该例的电泳芯片的制造方法。但是前述电泳芯片也可以通过下述制造方法以外的方法制造。
该例的电泳芯片中，作为前述下基板1可以使用例如由玻璃、聚合物材料等形成的基板。前述玻璃材料可举出例如合成石英玻璃、硼硅酸盐玻璃等。前述聚合物材料可举出例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)、聚乳酸等。
该例的电泳芯片中，前述下基板1的长度和宽度成为前述芯片整体的最大长度和最大宽度。所以，前述下基板1的长度和宽度与前述芯片整体的最大长度和最大宽度同样即可。该例的电泳芯片中的前述下基板1的厚度在例如0.1～3mm的范围，优选在0.1～1mm的范围。
前述上基板4的材质只要对后述的吸光度测定没有影响就没有特别限制。前述上基板4可以使用由例如与前述下基板1同样材质形成的基板。
前述上基板4的长度和宽度与前述下基板1的长度和宽度同样。前述上基板4的厚度可根据前述多个液槽2a～d的容积等适当决定，但在例如0.1～3mm的范围，优选1～2mm的范围。
前述十字状的槽(前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y)的宽度和深度可由前述毛细管流路的最大直径适当确定，例如其宽度在25～200μm的范围，其深度在25～200μm的范围，优选其宽度在40～100μm的范围，其深度在40～100μm的范围。前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的最大长度如前所述。
前述多个液槽2a～d的容积如前所述。图1中，前述多个液槽2a～d的形状为圆柱状。但本发明的电泳芯片并不限于该例。本发明的电泳芯片中，前述多个液槽的形状只要不影响后述的试样的导入和回收就没有特别限制，例如可以是四棱柱状、四棱锥状、圆锥状、将它们组合而成的形状等任意形状。此外，前述多个液槽的容积和形状可以全部相同，也可以各自不同。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述下基板1和前述上基板4的厚度的合计。前述芯片整体的最大厚度如前所述。
例如前述下基板1的材质为前述玻璃的情况下，前述电泳芯片可例如下面这样来进行制造。
首先，如图2的(A)所示，将玻璃板20表面用铬和金的合金21遮蔽。然后，将前述合金21的表面涂上光致抗蚀剂22。
接着，如图2的(B)所示，使设有前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的设计图案的感光薄膜紧密贴合在前述光致抗蚀剂22表面，来制作光掩模23。接着，从前述光掩模23的上方照射紫外线24，由此进行曝光。
如图2的(C)所示，通过前述曝光而使曝光部分的前述光致抗蚀剂22增溶，在前述合金21上形成(转印)前述设计图案。
接着，如图2的(D)所示，通过王水除去露出的前述合金21。
接着，如图2的(E)所示，通过氟化氢在前述玻璃板20上蚀刻出前述设计图案。
接着，如图2的(F)所示，通过除去前述光致抗蚀剂22和前述合金21，获得前述下基板1。
接着，制作前述上基板4(未图示)。在前述上基板4上形成前述4个通孔的方法没有特别限制。例如前述上基板4的材质为前述玻璃的情况下，前述形成方法可举出例如超声波加工等。例如在前述上基板4的材质为前述聚合物材料的情况下，前述形成方法可举出例如使用模具进行的注射成型、浇铸、模压成型等成型法、切削加工法等。前述4个通孔既可以分别形成各通孔，也可以同时形成全部通孔。在分别形成前述4个通孔的情况下，可以按照任意的顺序来形成。通过前述使用模具的方法等可以同时形成前述全部的4个通孔，其由于减少工序而优选。
最后，通过将前述下基板1和前述上基板4层叠，能够制造该例的电泳芯片。予以说明，前述下基板1和前述上基板4的层叠方法没有特别限制，优选例如通过加热进行熔融粘着。此外，图2中示出了图1的(C)所示截面的制造工序，但图1的(B)所示的截面也可以按照同样的制造工序来制造。
例如前述下基板1的材质为前述聚合物材料的情况下，前述电泳芯片可例如下述这样来制造。
首先，如图3的(A)所示，将硅板31表面涂上光致抗蚀剂32。
接着，如图3的(B)所示，使设有前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的设计图案的感光薄膜紧密贴合在前述光致抗蚀剂32表面，来制作光掩模33。接着，从前述光掩模33的上方照射紫外线34，由此进行曝光。
如图3的(C)所示，通过前述曝光而使曝光部分的前述光致抗蚀剂32增溶，在前述硅板31上形成(转印)前述设计图案。
接着，如图3的(D)所示，在前述硅板31上蚀刻出前述设计图案，制作母模35。前述蚀刻可列举例如干蚀刻、各向异性蚀刻等。从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的尺寸精度、表面平滑性的观点出发，前述蚀刻优选为干蚀刻。
接着，如图3的(E)所示，对前述母模35进行电铸金属镍，制成注射成型用模具36。
接着，如图3的(F)所示，使用前述注射成型用模具36，通过注射成型制作由前述聚合物材料形成的下基板1。
接着，制作前述上基板4(未图示)。前述上基板4的制作方法与前述下基板1的材质为前述玻璃的情况时相同。
最后，将前述下基板1和前述上基板4层叠，由此能够制造该例的电泳芯片。前述下基板1和前述上基板4的层叠方法与前述下基板1的材质为前述玻璃的情况相同。予以说明，图3中示出图1的(C)所示截面的制造工序，但图1的(B)所示的截面也可以按照同样的制造工序来制造。
如前所述，本发明的电泳芯片还可具有多个电极。图4中示出前述具有多个电极的、该例的电泳芯片。该图中，与图1相同的部分带有相同附图标记。如图所示、该电泳芯片具有4根电极6a～d。前述4根电极6a～d分别被配置为其一端位于前述多个液槽2a～d内。前述4根电极6a～d埋入前述上基板4中。前述4根电极6a～d能够通过例如在制造前述上基板4时，在前述上基板4侧面预先形成前述4根电极6a～d的导入孔而容易地配置。予以说明，本发明的电泳芯片中，前述多个电极为任意的构成部件。前述多个电极可以在例如使用前述电泳芯片时插入前述多个液槽内。
前述多个电极6a～d只要是电泳法中能够使用的电极就可以任意使用。前述多个电极6a～d例如分别是不锈钢(SUS)制电极、白金(Pt)电极、金(Au)电极等。
本发明的电泳芯片还可以包含用于使含有前述糖化血红蛋白的试样溶血且将其稀释的前处理槽。前述试样的溶血处理没有特别限制，可以是例如通过溶血剂使前述试样溶血的处理。前述溶血剂破坏例如后述试样中的血细胞成分的血细胞膜。前述溶血剂可举出例如前述电泳液、皂甙、ナカライテスク(株)制的商品名“Triton X-100”等，尤其优选前述电泳液。前述前处理槽优选例如与前述导入槽连通。前述前处理槽可形成于与其连通的前述液槽、例如前述第2导入槽2c的附近等适当的地方。存在前述前处理槽的情况下，后述的试样被导入前述前处理槽中。由此，经前处理的前述试样通过连接前述前处理槽和与其连通的前述液槽、例如前述第2导入槽2c的流路，被导入前述第2导入槽2c。前述前处理槽可以是如下的构成，即，与用于使前述试样溶血的槽和用于稀释前述试样的槽2个槽连通。
图5中示出包含该例的电泳芯片的电泳装置的一例。该图中，与图1、图4相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该电泳装置包含分析部7。该例的电泳装置中，前述分析部7为检测器(在线检测器)。前述在线检测器在前述上基板4上被配置为：位于从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分起的前述第1回收槽2b侧的前述试样分析用毛细管流路3x的上部。前述在线检测器内部收纳着光源和检测部。前述在线检测器，通过由前述光源向试样发光并利用前述检测部检测来自检测试样的反射光来测定吸光度。前述分析部7并不限于前述在线检测器，只要是能进行糖化血红蛋白的分析的检测器就可以任意使用。例如前述分析部7可以由配置在前述电泳芯片的下方的光源、和配置在与前述在线检测器的配置处对应的位置的检测部构成。这种情况下，从前述光源向着试样发光，通过前述检测部检测来自试样的透射光来测定吸光度。
图6中示出含有该例的电泳芯片的电泳装置的其它例子。该图中，与图5相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该例的电泳装置除分析部7不同之外，与图5所示的电泳装置构成相同。如该例所示，前述分析部7可以在1个点测定吸光度。
接着，以使用图5和6所示的电泳装置的情况为例，对本发明的糖化血红蛋白的分析方法进行说明。
首先，将电泳液通过压力或毛细管作用填充到前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y中。前述电泳液如前所述。
予以说明，若在电泳装置不使用时(非分析时)前述毛细管流路中预先填充有电泳液，则能够省略前述的电泳液填充工序而立即进入以下的工序，因此是优选的。
接着，将作为分析对象的试样(含有糖化血红蛋白的试样)导入到前述第2导入槽2c中。此时，优选导入已稀释为前述试样∶电泳液(体积比)在1∶4～1∶99的范围的稀释试样。即，优选在使用本发明的电泳装置(电泳芯片)的糖化血红蛋白的分析方法中，将含有前述糖化血红蛋白的试样用电泳液稀释而成的稀释试样导入前述多个液槽的至少一个槽中，并使前述试样∶电泳液(体积比)在1∶4～1∶99的范围。但前述体积比并不限定于此。电泳芯片具有前述前处理槽(未图示)的情况下，将前述试样导入前述前处理槽，在其中进行前处理。接着，对前述电极6c和前述电极6d施加电压，使前述试样导入用毛细管流路3y的两端产生电位差。由此，使前述试样移动到前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分。前述试样只要是含有血红蛋白(Hb)的试样即可，可举出例如全血、对全血进行溶血处理后的溶血试样等。前述溶血处理可举出例如超声波处理、冷冻解冻处理、加压处理、渗透压处理、表面活性剂处理等。前述溶血处理可在例如前述前处理槽中进行。此外，也可以将通过其它装置等预先进行溶血处理的试样导入电泳装置(电泳芯片)中。前述试样可以是被例如水、生理食盐水、电泳液等适当稀释后的试样。前述稀释可在例如前述前处理槽中进行。此外，也可以将通过其它装置等预先进行稀释处理的稀释试样导入到电泳装置(电泳芯片)中。
前述电极6c和前述电极6d之间的电位差在例如0.5～5kV的范围。
接着，对前述电极6a和前述电极6b施加电压，使前述试样分析用毛细管流路3x的两端产生电位差。像这样，使两端有电位差的毛细管流路瞬间从前述试样导入用毛细管流路3y切换到前述试样分析用毛细管流路3x，如图5和6中箭头所示那样，使前述试样8从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分移动到前述第1回收槽2b侧。
前述电极6a和前述电极6b之间的电位差在例如0.5～5kV的范围。
接着，通过前述检测器7来检测因移动速度之差而被分离的前述试样中的各成分。由此，能够进行前述试样中的各成分的分析(分离测定)。根据本发明，能够以高精度分析(分离测定)含有血红蛋白(Hb)的试样中的糖化血红蛋白及其它成分。
(实施方式2)
图7中示出本发明的电泳芯片的其它例。该图中，与图1相同的部分带有相同的附图标记。该例的电泳芯片中，在基板(下基板)1上，形成有多个(该例中是4个)凹部和十字状的槽。前述基板(下基板)1的表面用密封材料(上基板)4进行密封，所述密封材料上的与前述4个凹部对应的位置开有孔。前述基板(下基板)1上所形成的4个凹部即为4个液槽2a～d。前述基板(下基板)1上所形成的十字状的槽的上部被前述密封材料(上基板)4封闭，由此而形成试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流路3y。除这些外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
该例的电泳芯片例如可如下述这样进行制造。但前述电泳芯片也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板(下基板)1可使用例如由与图1所示的电泳芯片的下基板1同样的材质形成的基板。
该例的电泳芯片中，前述基板(下基板)1的长度和宽度为前述芯片整体的最大长度和最大宽度。所以，前述基板(下基板)1的长度和宽度可以与前述芯片整体的最大长度和最大宽度相同。该例的电泳芯片中的前述基板(下基板)1的厚度在例如0.1～3mm的范围，优选1～2mm的范围。
前述密封材料(上基板)4的材质也没有特别限制，可使用例如由与图1所示的电泳芯片的下基板1同样的材质形成的密封材料。
前述密封材料(上基板)4的长度和宽度与前述基板(下基板)1的长度和宽度相同。前述密封材料(上基板)4的厚度在例如50～1000μm的范围，优选100～300μm的范围。
前述密封材料(上基板)4可使用例如在与前述4个凹部(前述4个液槽2a～d)对应的位置开有孔的市售的密封材料。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述基板(下基板)1和前述密封材料(上基板)4的厚度的合计。前述芯片整体的最大厚度如前所述。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的一例。但前述电泳芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板(下基板)1。在前述基板(下基板)1上形成前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的方法没有特别限制，例如，可以与前述实施方式1同样形成。在前述基板(下基板)1上形成前述4个液槽2a～d的方法也没有特别限制。例如，前述基板(下基板)1的材质为前述玻璃的情况下，前述形成方法可举出例如超声波加工等。例如在前述基板(下基板)1的材质为前述聚合物材料的情况下，前述形成方法可举出例如使用模具进行的注射成型、浇铸、挤压成型等成型法、切削加工法等。前述4个液槽2a～d既可以各自分别形成，也可以全都同时形成。分别形成前述4个液槽2a～d的情况下，可以按照任意顺序来形成。通过使用前述模具的方法等同时形成前述全部的4个液槽2a～d，由于可以减少工序，故优选。
接着，通过用在与前述4个凹部(前述4个液槽2a～d)对应的位置开有孔的密封材料(上基板)4密封前述基板(下基板)1的表面，能够制作该例的电泳芯片。
该例的电泳芯片的构成并不限于图7的构成。例如既可以与图4等同样具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。使用该例的电泳芯片的电泳装置的构成也没有特别限定，可以具有与例如图5或6的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述电泳装置的糖化血红蛋白的分析方法也没有特别限定，能够通过与例如使用图5或6所示的电泳装置时同样的方法来实施。
(实施方式3)
图8中示出本发明的电泳芯片另一个例子。该图中，与图1相同的部分带有相同的附图标记。在该例的电泳芯片中，基板(上基板)4上形成有多个(该例中为4个)通孔。在前述基板(上基板)4的底面形成有十字状的槽。前述基板(上基板)4的底面用密封材料(下基板)1进行密封。前述基板(上基板)4上所形成的4个通孔的底部用前述密封材料(下基板)1进行封闭，由此形成4个液槽2a～d。前述基板(上基板)上所形成的十字状的槽的下部用前述密封材料封闭，由此而形成试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流路3y。除这些以外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
该例的电泳芯片可例如下述这样来制造。但前述电泳芯片也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板(上基板)4可以使用例如由与图1所示的电泳芯片的下基板1同样的材质所形成的基板。
在该例的电泳芯片中，前述基板(上基板)4的长度和宽度为前述芯片整体的最大长度和最大宽度。所以前述基板(上基板)4的长度和宽度可以与前述芯片整体的最大长度和最大宽度相同。该例的电泳芯片中的前述基板(上基板)4的厚度在例如0.1～3mm的范围，优选1～2mm的范围。
前述密封材料(下基板)1的材质也没有特别限制，例如可使用由与图1所示的电泳芯片的下基板1同样的材质所形成的基板。
前述密封材料(下基板)1的长度和宽度与前述基板(上基板)4的长度和宽度相同。前述密封材料(上基板)4的厚度在例如50～1000μm的范围，优选100～300μm的范围。
前述密封材料(下基板)1还可以使用例如市售的密封材料。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述基板(上基板)4和前述密封材料(下基板)1的厚度的合计。前述芯片整体的最大厚度如前所述。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的一例。但前述电泳芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板(上基板)4。在前述基板(上基板)4上形成前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的方法没有特别限制，例如可以与前述实施方式1同样形成。在前述基板(上基板)4上形成前述4个通孔的方法也没有特别限制，例如可以与前述实施方式1同样形成。
接着，通过用密封材料(下基板)1密封前述基板(上基板)4的底面，由此能够制作该例的电泳芯片。
该例的电泳芯片的构成并不限定于图8的构成。例如可以与图4等同样具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。使用该例的电泳芯片的电泳装置的构成也没有特别限定，例如可以具有与图5或6的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述电泳装置的糖化血红蛋白的分析方法也没有特别限定，例如可以通过与使用图5或6所示的电泳装置时同样的方法来实施。
(实施方式4)
图9示出本发明的电泳芯片另一个例子。该图中，与图1相同的部分带有相同的附图标记。该例的电泳芯片只有1个基板，前述多个液槽通过作为除前述基板外的另一部件的毛细管被连通。前述毛细管由4根毛细管3x1、3x2、3y1和3y2构成。前述4根毛细管各自的一端在中心部c集合并连结。这样，前述4根毛细管的内部能够连通。前述基板1设有用于前述4根毛细管嵌入的空洞(未图示)。前述毛细管3x1的另一端嵌入前述基板1中，并位于前述第1导入槽2a的底面。前述毛细管3x2的另一端嵌入前述基板1中，并位于前述第1回收槽2b的底面。前述毛细管3x1和3x2成为前述试样分析用毛细管流路3x。前述毛细管3y1的另一端嵌入前述基板1中，并位于前述第2导入槽2c的底面。前述毛细管3y2的另一端嵌入前述基板1中，并位于前述第2回收槽2d的底面。前述毛细管3y1和3y2成为前述试样导入用毛细管流路3y。前述多个液槽2a～d分别在前述基板1上形成为凹部。前述基板1在前述试样导入用毛细管流路3y至第1回收槽2b侧具有长方体状的开口部(窗)9。除此之外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
该例的电泳芯片可例如下述那样来制造。但前述电泳芯片也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板1可以使用例如由与图1所示的电泳芯片的下基板1同样的材质所形成的基板。
该例的电泳芯片中，前述基板1的长度、宽度和厚度为前述芯片整体的最大长度、最大宽度和最大厚度。所以前述基板1的长度、宽度和厚度可以与前述芯片整体的最大长度、最大宽度和最大厚度相同。
前述4根毛细管的内径分别按照前述毛细管流路的最大直径。前述4根毛细管的长度分别由前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的最大长度来决定。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的一例。但前述电泳芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板1。在前述基板1形成前述4个液槽2a～d和前述开口部(窗)9的方法没有特别限制，例如可以通过与图7所示的电泳芯片的4个液槽2a～d同样的方法来形成。前述4个液槽2a～d和前述开口部(窗)9既可以各自分别形成，也可以全部同时形成。分别形成前述4个液槽2a～d和前述开口部(窗)9的情况下，可以按照任意顺序来形成。通过前述使用模具的方法等来同时形成全部前述4个液槽2a～d和前述开口部(窗)9，能够减少工序，故优选。
接着，将前述4根毛细管嵌入前述基板1。由此能够获得该例的电泳芯片。
图10示出具有多个电极的该例的电泳芯片。该图中，与图4相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该电泳芯片中，4根电极6a～d埋入前述基板1中。除此以外，该例的电泳芯片与图4所示的电泳芯片构成相同。前述4根电极6a～d能够通过例如在前述基板1制造时在前述基板1侧面预先形成前述4根电极6a～d的导入孔而容易地配置。
图11中示出含有该例的电泳芯片的电泳装置的一例。该图中，与图5相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该电泳装置中，分析部(在线检测器)7直接配置在前述毛细管上。此外，该电泳装置中，基板1不仅设有用于前述4根毛细管嵌入的空洞，而且设有用于前述分析部(在线检测器)7嵌入的空洞(未图示)。除此以外，该例的电泳装置与图5所示的电泳装置构成相同。该例的电泳装置并不限于图11的构成，还可以具有例如与图6的电泳装置相同的检测器。使用该例的电泳装置的糖化血红蛋白的分析也可以通过与使用图5或6所示的电泳装置时同样的方法来实施。
(实施方式5)
图12示出本发明的电泳芯片的另一个例子。该图中，与图1相同的部分带有相同的附图标记。该图为该例的电泳芯片的平面图。如图所示，该电泳芯片中，在下基板1(未图示)上形成双T字状的槽来代替十字状的槽，由此而形成试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流路3y。即，首先，试样分析用毛细管流路3x为直线状，第1导入槽2a和第1回收槽2b通过前述试样分析用毛细管流路3x被连通。从前述试样分析用毛细管流路3x的一部分分支出第1分支流路11x。前述第1分支流路11x与第2导入槽2c连通。在前述第1分支流路11x的下游侧(该图中为右侧)的前述试样分析用毛细管流路3x的一部分分支出第2分支流路11y。前述第2分支流路11y与前述第2回收槽2d连通。前述第1分支流路11x、前述第2分支流路11y、以及连接它们的前述试样分析用毛细管流路3x的一部分形成了前述试样导入用毛细管流路3y。前述第1分支流路11x和前述第2分支流路11y与前述试样分析用毛细管流路3x大致垂直，与前述试样分析用毛细管流路3x一起形成为双T字状的槽。除此以外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
此外，该例的电泳芯片的构成并不限于图12的构成。例如也可以与图8同样地仅由1个基板构成。此外，可以与图4和10等同样地具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。该例的电泳芯片的制造方法也没有特别限定，例如可以与前述实施方式1～4中说明的制造方法相同。使用该例的电泳芯片的电泳装置的构成也没有特别限定，例如可以具有与图5、6或11的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述电泳装置的糖化血红蛋白的分析方法也没有特别限定，例如可以通过与使用图5、6或11所示的电泳装置时同样的方法来实施。
实施例
使用图5所示的电泳装置来进行HbA1c的分析。即，首先通过加压将电泳液填充到试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流路3y中。前述电泳液使用的溶液为：在100mM的苹果酸中加入精氨酸而制成pH5.5的溶液，向其中按照0.5重量％的比例添加软骨素C。
接着，将试样导入第2导入槽2c中。前述试样使用Hb对照样品。接着，对电极6c施加0.60kV的电压而不对电极6d施加电压，从而使前述试样导入用毛细管流路3y的两端产生电位差。由此，使前述试样移动到前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分。此时，电极6a和电极6b上共施加了0.30kV的电压。
接着，在对前述电极6c和前述电极6d共施加0.40kV的电压的同时，通过对前述电极6a施加1.00kV的电压而不对前述电极6b施加电压，由此使前述试样分析用毛细管流路3x的两端产生电位差。由此，使前述试样8从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分移动到前述第1回收槽2b侧。
接着，通过前述在线检测器7测定距前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分的距离(泳动距离)和吸光度的关系。测定结果示于图13的图表。如图所示，本实施例中，能够将HbA1c与试样中的其他成分如HbA0等分离后进行检测。分析需要的时间(泳动时间)为20秒，是极短的时间。
产业上的利用可能性
本发明的电泳芯片能够使装置小型化和缩短分析时间，且能够以高精度分析糖化血红蛋白。本发明的电泳芯片能够应用于例如临床检查、生化检查、医学研究等中的糖化血红蛋白的分析的全部领域，其用途没有限定，能应用于广阔的领域中。

Claims (14)

1.一种糖化血红蛋白的分析方法，包括：
使用电泳芯片，将用电泳液稀释含有前述糖化血红蛋白的试样而成的稀释试样导入多个液槽中的至少一个槽的步骤，前述试样∶前述电泳液的体积比在1∶9～1∶59的范围，
其中，前述电泳芯片包含基板、前述多个液槽、以及毛细管流路，前述多个液槽包含第1导入槽和第1回收槽，前述毛细管流路包含试样分析用毛细管流路，前述基板上形成有前述第1导入槽和前述第1回收槽，前述第1导入槽和前述第1回收槽通过前述试样分析用毛细管流路被连通。
2.根据权利要求1所述的分析方法，在前述电泳芯片中，前述多个液槽还包含第2导入槽和第2回收槽，
前述毛细管流路还包含试样导入用毛细管流路，
前述基板上形成有前述第2导入槽和第2回收槽，
前述第2导入槽和前述第2回收槽通过前述试样导入用毛细管流路被连通，
前述试样导入用毛细管流路和前述试样分析用毛细管流路交叉，
前述试样导入用毛细管流路和前述试样分析用毛细管流路通过前述交叉部分被连通。
3.根据权利要求2所述的分析方法，在前述电泳芯片中，从前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第1分支流路，
前述第1分支流路与前述第2导入槽连通，
从位于前述第1分支流路下游侧的前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第2分支流路，
前述第2分支流路与前述第2回收槽连通，
通过前述第1分支流路、前述第2分支流路、以及连接它们的前述试样分析用毛细管流路的一部分来形成前述试样导入用毛细管流路。
4.根据权利要求1所述的分析方法，前述芯片整体的最大长度在10～100mm的范围，前述芯片整体的最大宽度在10～60mm的范围，前述芯片整体的最大厚度在0.3～5mm的范围。
5.根据权利要求1所述的分析方法，前述毛细管流路中填充有电泳液。
6.根据权利要求1所述的分析方法，前述毛细管流路中，其最大直径在10～200μm的范围，其最大长度在0.5～15cm的范围。
7.根据权利要求1所述的分析方法，前述电泳芯片还包含前处理槽，所述前处理槽用于对含有前述糖化血红蛋白的试样进行溶血且将其稀释，前述前处理槽和前述多个液槽中的至少一个槽连通。
8.根据权利要求1所述的分析方法，前述糖化血红蛋白为HbA1c。
9.根据权利要求1所述的分析方法，前述基板包括上基板和下基板，
前述上基板上形成有多个通孔，
前述下基板上形成有槽，
前述上基板层叠在前述下基板上，
前述上基板上所形成的多个通孔的底部被前述下基板封闭而形成空间，该空间成为前述多个液槽，
前述下基板上所形成的槽的上部被前述上基板封闭而形成空间，该空间成为前述毛细管流路。
10.根据权利要求1所述的分析方法，前述基板上形成有多个凹部和槽，
前述基板表面被在与前述多个凹部对应的位置开有孔的密封材料密封，
前述基板上所形成的多个凹部成为前述多个液槽，
前述基板上所形成的槽的上部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间成为前述毛细管流路。
11.根据权利要求1所述的分析方法，前述电泳芯片还含有密封材料，
前述基板上形成有多个通孔，
前述基板的底面形成有槽，
前述基板的底面被前述密封材料密封，
前述基板上所形成的多个通孔的底部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间成为前述多个液槽，
前述基板的底面上所形成的槽的下部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间成为前述毛细管流路。
12.根据权利要求1所述的分析方法，前述多个液槽通过作为除前述基板外的另一部件的毛细管被连通，前述毛细管成为前述毛细管流路。
13.根据权利要求1所述的分析方法，前述多个液槽的容积分别在1～1000mm3的范围。
14.根据权利要求1所述的分析方法，前述电泳芯片还具有多个电极，
前述多个电极被配置为各自的一端位于前述多个液槽内。
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