CN102356319A - 分析芯片、分析方法以及溶液的搅拌方法 - Google Patents

分析芯片、分析方法以及溶液的搅拌方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供分析芯片，该分析芯片在用微粒搅拌被检物质溶液时，不会由于移动的微粒而对载体上的固定化有选择结合性物质的部分带来损伤，可以通过使用尺寸大的微粒，来提高被检物质溶液的搅拌效率，从而提高与选择结合性物质的反应效率。作为本发明的解决课题的方法是，提供一种分析芯片，一种分析芯片，该分析芯片包含：表面固定化有选择结合性物质的载体、用于保持含有与选择结合性物质反应的被检物质的溶液的容器、以及被封入由该载体和该容器形成的空隙内的用于搅拌溶液的微粒，其特征在于，在空隙内设置有使含有被检物质的溶液通过且不使微粒通过的隔壁，该隔壁使固定化有选择结合性物质的载体上的面与微粒隔开，还提供使用该分析芯片的分析方法、以及溶液的搅拌方法。

Description

分析芯片、分析方法以及溶液的搅拌方法
技术领域
本发明涉及分析芯片，该分析芯片具备固定化有与被检物质选择性地结合的物质(在本说明书中称为“选择结合性物质”。)的载体，通过使含有被检物质的溶液与选择结合性物质选择性地结合，从而用于分析介由上述选择结合性物质结合到载体上的被检物质量，本发明还涉及使用该分析芯片的分析方法和该溶液的搅拌方法。
背景技术
各种生物的遗传信息分析的研究已经开始。关于以人基因为代表的大量基因及其碱基序列、以及由基因序列编码的蛋白质和由这些蛋白质二次加工出的糖链的信息正在迅速被阐明。序列被阐明的基因、蛋白质、糖链等高分子体的功能可以通过各种方法来研究。作为主要方法，对于核酸而言，可以使用RNA印迹法或DNA印迹法那样的、利用各种核酸/核酸之间的互补性来研究各种基因与该生物体功能表达之间的关系的方法。对于蛋白质而言，可以使用以蛋白质印迹法为代表的利用蛋白质/蛋白质之间的反应对蛋白质的功能和表达进行研究的方法。
近年来，作为一次分析大量基因表达的方法，开发出被称为DNA微阵列法(DNA芯片法)的新分析法，受到关注。该方法在作为基于核酸/核酸之间的杂交反应的核酸检测、定量法的方面，理论上与上述现有方法相同。该DNA芯片法能够应用于基于蛋白质/蛋白质之间、或糖链/糖链之间、糖链/蛋白质之间的特异性反应的蛋白质、糖链的检测、定量。该技术的主要特征在于，可使用被称为微阵列或DNA芯片的、在玻璃的平面基板片上高密度地排列固定化有大量DNA片段、蛋白质、糖链的物体。作为DNA芯片法的具体使用法，可列举例如，使将研究对象细胞的表达基因等以荧光色素等标记后的样品在平面基板片上杂交，使彼此互补的核酸(DNA或RNA)彼此结合，利用高分辨率检测装置(扫描器)高速地读取其位置方法，或检测基于电化学反应的电流值等的应答的方法。这样，可以迅速地推定样品中的各个基因的量。此外，DNA芯片的应用领域不仅是推定表达基因的量的基因表达分析，而且作为检测基因的单碱基置换(SNP)的方法也大受期待。
现在，DNA芯片多作为在芯片上放置数万至数千种的大量基因，一次研究多种基因的表达的研究用。今后，可期待在诊断用途中使用DNA芯片。在诊断中使用DNA芯片的情况下，有时可采取的被检物质量非常少，在该情况下，现行的DNA芯片可能灵敏度不充分，难以测定被检物质。此外，在现状的DNA芯片中，表达量低的基因在杂交后的荧光强度非常微弱，因此这样的基因也有时实质上无法分析。如以上那样，在现有的DNA芯片中，如何在被检物质量少的情况、基因的表达量少的情况下使杂交后的荧光强度增大是课题。为了解决该课题，如何使作为被检物质的DNA与探针DNA高效地反应是1个要点。作为使被检物质DNA与探针高效地反应的方法，由于被检物质的自然扩散不充分，因此考虑到搅拌溶液而高效地促进探针与被检物质的反应。
作为搅拌被检物质溶液的例子，专利文献1中公开了以下方法：使混合有微粒或气泡的被检物质溶液与固定化有与被检物质反应的选择结合性物质的载体接触，通过使微粒或气泡移动来搅拌被检物质的溶液，从而提高与被检物质的反应效率，增大杂交后的信号强度。
此外，专利文献2中公开了以下方法：通过构成使固定化有选择结合性物质的凸部形成了矩阵状的多个子块(subblock)区域，使微粒或微棒在子块区域内的凹部和子块区域间的凹部移动来搅拌被检物质的溶液，从而提高与被检物质的反应效率的方法。该子块区域间的凹部的宽度比子块区域内的凹部的宽度更宽，而且微粒或微棒处于预先被储存的状态。
此外，专利文献3、专利文献4中公开了以下方法：通过利用磁力使磁珠在被检物质的溶液中移动来搅拌被检物质的溶液，从而提高与被检物质的反应效率。此外，专利文献4中公开了以下方法：使混合有珠的被检物质溶液与DNA芯片接触，使用盖玻片等将溶液密封，使芯片旋转，从而通过使珠沿重力方向落下而搅拌被检物质的溶液，从而增大杂交后的信号。
专利文献1：国际公开第2005/090997号小册子
专利文献2：日本特开2007-212446号公报
专利文献3：日本特开2003-248008号公报
专利文献4：日本特开2003-339375号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1所公开的分析芯片中，由于以微粒不与固定化有选择结合性物质的部分接触的方式设置于载体或容器中的结构的关系，因此可以使用的微粒的大小有限制。因此，为了得到较大的搅拌力而使用大尺寸的微粒是不容易的。此外，在图2所示的分析芯片的情况下，对粘结载体与容器而制造分析芯片时的定位要求精度，因此该制造工序可能非常困难。
在专利文献2所公开的分析芯片中，由于具有在载体上用于微粒或微棒移动的区域除了子块区域内的凹部以外还在子块区域间设置有更宽的凹部的结构，因此对能够在载体上构建的凸部的数目产生限制。此外，与子块区域内的凹部相比，微粒或微棒优先地移动到位于子块区域间的更宽凹部，因此可能搅拌不均匀。
在专利文献3和专利文献4所公开的分析芯片中，搅拌用的多个磁珠由于磁性而凝聚成大块，这有可能损伤固定化于基板(载体)表面的选择结合性物质、使搅拌效率降低。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明包含以下构成。
[1]一种分析芯片，该分析芯片包含：表面固定化有选择结合性物质的载体、用于保持含有与选择结合性物质反应的被检物质的溶液的容器、以及被封入由该载体和该容器形成的空隙内的用于搅拌溶液的微粒，
其特征在于，在空隙内设置有使含有被检物质的溶液通过且不使微粒通过的隔壁，该隔壁使固定化有选择结合性物质的载体上的面与微粒隔开。
[2]根据[1]所述的分析芯片，其中，所述隔壁是具有开口的片状或板状的结构物。
[3]根据[1]所述的分析芯片，其中，所述隔壁是格子状的结构物。
[4]根据[1]所述的分析芯片，其中，所述隔壁是网。
[5]一种被检物质的分析方法，其特征在于，包括下述工序：
使[1]～[4]的任一项所述的分析芯片与被检物质接触，使微粒移动而使被检物质与载体上的选择结合性物质选择性地结合的工序，以及
测定介由选择结合性物质结合到载体上的被检物质量的工序。
[6]一种溶液的搅拌方法，该方法是使固定化于载体表面的选择结合性物质与含有与该选择结合性物质反应的被检物质的溶液接触，使用微粒搅拌该溶液的方法，其中，使微粒移动，所述微粒通过使含有被检物质的溶液通过且不使微粒通过的隔壁，而被与固定化有该选择结合性物质的载体表面隔开。
[7]根据[6]所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是具有开口的片状或板状的结构体。
[8].根据[6]所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是格子状的结构物。
[9].根据[6]所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是网。
发明的效果
根据本发明，在使用微粒搅拌被检物质的溶液而使被检物质与被固定化的选择结合性物质反应时，可以防止由微粒与选择结合性物质固定化面接触而导致的选择结合性物质的损伤。
此外，无论载体的形状如何，都可以使用比现有尺寸大的搅拌用微粒。
因此，可以提供能够提高被检物质溶液的搅拌效率、从而提高被检物质与选择结合性物质的反应效率、即使微量的样品也能够检测的高灵敏度的分析芯片。
此外，根据本发明，由于容易对分析芯片中的全体选择结合性物质固定化面无不匀地均质地搅拌，因此可以减少多个固定化面(斑点(spot))间的测定数据的偏差。
此外，在本发明的分析芯片中，可以通过使用比较简单的结构来实现上述目的，因此为了上述目的也不需要对制造工序特别研究等就可以进行制造。
附图说明
图1是显示本发明的分析芯片的一例的立体示意图。
图2是将图1所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A1的面切割而得的剖面图。
图3是将图1所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A1的面切割而得的剖面图。
图4是显示本发明的分析芯片的一例的立体示意图。
图5是将图4所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A2的面切割而得的剖面图。
图6是将图4所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A2的面切割而得的剖面图。
图7是将图4所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A2的面切割而得的剖面图。
图8是将图4所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A2的面切割而得的剖面图。
图9是将图4所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A2的面切割而得的剖面图。
图10是显示本发明的分析芯片的一例的立体示意图。
图11是将图10所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A3的面切割而得的剖面图。
图12是将图10所示的本发明的分析芯片的一例以沿箭头A3的面切割而得的剖面图。
图13(c)～(g)是构成本发明的分析芯片的一例的隔壁的立体图。图13(a)和(b)是构成图13(c)或(d)的隔壁的外框和部件。
图14是显示构成本发明的分析芯片的一例的载体的立体示意图。
图15是图14中例示的载体的纵剖面图。
图16是显示本发明的分析芯片的一例的剖面图。
图17是显示用于读取使用了本发明的分析芯片的反应的结果的夹具和扫描器的一例的纵剖面示意图。
图18是显示用于读取使用了本发明的分析芯片的反应的结果的夹具和扫描器的一例的纵剖面示意图。
图19是显示用于读取使用了本发明的分析芯片的反应的结果的夹具和扫描器的一例的纵剖面示意图。
图20是显示本发明的实施例和比较例中的探针DNA的固定化工序的示意图。
图21(a)～(f)是本发明的实施例和比较例中使用的分析芯片的局部剖面图。
图22(a)～(e)是本发明的实施例和比较例中使用的分析芯片的局部剖面图。
具体实施方式
本发明的分析芯片包含：表面固定化有选择结合性物质的载体、用于保持含有与选择结合性物质反应的被检物质的溶液的容器、以及被封入由该载体与该容器形成的空隙内的用于搅拌溶液的微粒，其中，在该空隙内具备将固定化有选择结合性物质的载体上的面与微粒隔开而设置的隔壁。设置在空隙内的隔壁使含有被检物质的溶液通过，但不使搅拌用的微粒通过。
这里，载体是具有固定化有选择结合性物质的表面的基材。此外，容器是用于覆盖载体的固定化有选择结合性物质的表面的基材，以形成用于保持被检物质溶液的空隙的方式与载体粘结而使用。
本发明的分析芯片包括：在朝向与重力方向垂直的方向(水平方向)使用的情况下载体上的固定化有选择结合性物质的表面可以朝向上方(反重力方向)、下方(重力方向)的任一方向而使用的分析芯片；或者可以朝向与重力方向平行的方向(垂直方向)使用的分析芯片。例如，后述的图1～12全部显示朝向与重力方向垂直的方向(水平方向)使用的情况。在图1～3、图10～12所例示的分析芯片中，固定化有选择结合性物质的表面向着上方，在该情况下，容器从载体上部覆盖设置。此外，在图4～9所例示的分析芯片中，固定化有选择结合性物质的表面向着下方，在该情况下，容器从载体下部覆盖设置。
本发明的分析芯片是将含有被检物质的溶液加到该芯片上、为了测定被检物质的是否存在、被检物质的量、和/或被检物质的性状等而使用的芯片。具体而言，可列举通过固定化于载体表面的选择结合性物质与被检物质的反应来测定被检物质的量、被检物质的有无的生物芯片。作为具体的生物芯片，可列举在载体表面固定化有核酸的DNA芯片、在载体表面固定化有以抗体为代表的蛋白质的蛋白质芯片、在载体表面固定化有糖链的糖链芯片、和在载体表面固定化有细胞的细胞芯片等。
首先，使用附图对本发明的分析芯片的具体方式进行例示。
在图1所示的分析芯片的例子中，从载体2的上部覆盖设置有容器1。图2和图3是图1所示的分析芯片的不同方式，分别显示沿图1的箭头A1方向的面的剖面图。
在图2和图3的分析芯片的例子中，由载体2和容器1形成包含固定化有选择结合性物质的固定化区域R1的空隙6，空隙6除了介由可以根据需要设置的贯通孔3与外部连通以外，还可以形成不与外部连通的封闭空间。图2的固定化区域R1为平面状，图3的R1具有凹凸结构。
图2和图3的分析芯片的固定化区域R1被隔壁4覆盖。搅拌用的微粒5被封入通过隔壁4而在空隙内与选择结合性物质的固定化面隔开的区域，在隔壁4的上方空间移动。
在图2和图3所示的分析芯片的例子中，微粒5不能通过隔壁4，但是含有被检物质的溶液能够通过隔壁4。因此，将含有被检物质的溶液加入到空隙内之后，如后述那样地使分析芯片振动、旋转等而使微粒在设置在空隙内的隔壁上移动，从而可以在移动的微粒5不与固定化有选择结合性物质的载体表面接触的情况下实现溶液的充分搅拌，由此产生的溶液的流动通过隔壁而发生，均匀地搅拌整个空隙内的溶液。在现有的分析芯片中，为了使微粒不与固定化有选择结合性物质的部分接触，对载体、容器进行了结构上的研究，因此对能够使用的微粒的大小有限制，但通过设置这样的隔壁，基本上对微粒的大小没有限制。
在图4所示的分析芯片的例子中，从载体2的下部覆盖设置有容器1。图5～图9是图4所示的分析芯片的各种不同方式，分别显示沿图4的箭头A2方向的面的剖面图。
在图5～图9的分析芯片的例子中，由载体2和容器1形成包含固定化有选择结合性物质的固定化区域R1的空隙6，空隙6除了介由可以根据需要设置的贯通孔3与外部连通以外，还可以形成不与外部连通的封闭空间。图5、图6和图9的载体2的表面具有凹凸结构，图7和图8的载体2的表面为平面状。此外，图5的容器1的表面为平面状，图6、图7、图8和图9的容器1的表面具有凹凸结构。图8的容器1的凹凸结构与图7的容器1的结构相比，凸部的宽度变宽。图9的容器1的凹凸结构的凸部具有倒锥形结构(倒梯形锥结构)。
图5、图6、图7和图8的容器1的表面被隔壁4覆盖。图9的容器1的表面以凹部开口部的尺寸小于微粒5的尺寸的方式设计从而通过倒锥形结构将微粒5保持在凹部空间中，该倒锥形结构本身发挥作为隔壁4的作用。
图5～图9所示的分析芯片的固定化区域R1被隔壁4覆盖。微粒5被封入通过隔壁4而在空隙内与选择结合性物质的固定化面隔开的区域，在隔壁4的下方空间移动。
在图5～图9的分析芯片的例子中，微粒5不能通过隔壁4，但是含有被检物质的溶液能够通过隔壁4。因此，通过在将含有被检物质的溶液加入到上述空隙内之后，使分析芯片振动、旋转等，从而移动的微粒5不会跳跃到固定化有选择结合性物质的载体表面而与其接触，由于微粒5的移动而产生的溶液的流动可以通过隔壁从而均匀地搅拌整个空隙内的溶液。
在现有的分析芯片中，为了使微粒不与固定化有选择结合性物质的部分接触，对容器的凹凸结构的定位要求高精度，但是在图6～图9所示的分析芯片中，由于使用本发明的隔壁，因而不需要容器与载体之间的精密定位，因此可以容易地进行制造。
在图10～图12所示的分析芯片的例子中，具有孔(well)结构6A的容器1与载体2的侧面结合、或具有孔结构6A的容器1的底部与载体2的表面结合。由载体2和容器1的孔结构的内壁形成多个包含固定化有选择结合性物质的固定化区域R1的空隙6。图10的载体2的表面为平面状。
图10～图12所示的分析芯片的固定化区域R1被隔壁4覆盖。微粒5被封入通过隔壁4而在空隙内与选择结合性物质的固定化面隔开的区域，在隔壁4的上方空间移动。空隙6也可以为上部开放的状态(未图示)。在该情况下，加入了溶液之后，为了防止微粒5、反应溶液流出，可以通过胶带等密封部件10密封。
在图10～图12所示的分析芯片的例子中，微粒5不能通过隔壁4，但是含有被检物质的溶液能够通过隔壁4。因此，在将含有被检物质的溶液加入到上述空隙内之后，使分析芯片振动、旋转等，从而由于微粒5的移动而产生的溶液的流动可以通过隔壁而均匀地搅拌整个空隙内的溶液。
本发明的分析芯片的隔壁可以使用包含被验物质的溶液能够通过，但搅拌用的微粒不能通过的隔壁。例如，可以使用具有搅拌子不能通过的尺寸的开口的片状或板状的结构物。对该情况下的开口的形状没有特别限制，可以使用正方形、长方形等矩形、圆形、椭圆形等。
例如，作为本发明的分析芯片的隔壁，可以使用图13(c)～(g)所示那样的具有矩形开口的格子状的结构物、具有任意形状的开口的冲压片状的结构物。在格子状的结构物的情况下，格子窗的形状也可以采用各种形态，正方形、长方形等矩形结构物可以容易地获得并使用。图13(c)所示的隔壁4是作为具有矩形开口的格子状结构物的格子状网(mesh)，是在图13(a)的隔壁外框11上固定作为隔壁部件12的格子状部件(网)而成的。此外，图13(d)是在图13(a)的隔壁外框11上固定作为隔壁部件12的条纹状部件或多个带状部件而成的隔壁4。此外，可以使用图(e)～(g)所示那样的具有矩形或圆形开口的格子状结构物或冲压片状结构物。
对隔壁的材质没有特别的限制，可以使用金属(例如金、铂、不锈钢)、塑料(例如，尼龙、聚苯乙烯、聚酯和/或聚丙烯)、碳等。在隔壁的材质为塑料的情况下，可以使用与载体、容器相同材质的塑料和不同材质的塑料的任一种。此外，作为图13(a)的隔壁外框11，可以使用与隔壁部件12(格子状部件(网)、条纹状部件或带状部件)同样的材质。
其中，作为可以比较容易地准备的隔壁，可以优选使用图13(c)所示的格子状网。可以特别优选使用作为隔壁部件12使用了塑料制网的隔壁。作为塑料制网的材料，可以使用尼龙、聚苯乙烯、聚酯、聚丙烯、含氟纤维等塑料，其中，优选聚酯、聚丙烯。网的线径和网眼的尺寸可以根据所用的微粒的尺寸，考虑溶液的流动容易性和微粒的移动容易性来选择最合适的尺寸使用。
这里，对使用格子状隔壁和球状微粒时的各种优选尺寸进行说明。
微粒的尺寸可以根据所搅拌的含有被检物质的溶液的体积来选择。在DNA芯片的情况下，考虑调制含有被检物质的溶液时所用的容器的尺寸、容易操作的液量，被检物质的溶液的体积通常最大为1mL左右。例如，在后述的图16所示的DNA芯片的情况下，选择结合性物质被固定化于1cm见方左右的区域，为了使其与1mL的被检物质溶液接触，用于保持溶液的容器的凹部的深度H2可以为1.8mm。为了进行充分的搅拌，一般认为微粒优选较大的微粒，但如果考虑用于保持溶液的容器的尺寸，则在上述DNA芯片的例子中，在球状微粒的情况下，作为上限，优选平均粒径为1.4mm以下。如果大于1.4mm，则与隔壁、容器的摩擦变大、微粒可能不会顺利地移动。此外，在微粒的平均粒径为0.1mm以下的情况下，如果使用该微粒不能通过的网尺寸的隔壁，则可能也会妨碍溶液通过。因此，在球状微粒的情况下，特别优选分别配合隔壁的形状而使用平均粒径为0.5～1.1mm的范围的微粒。
在使用塑料制网作为格子状的隔壁(隔壁部件)的情况下，作为网的网眼尺寸与球状微粒的平均粒径的组合，在网的网眼为0.05mm～0.09mm的情况下，优选使用平均粒径为0.15mm～0.25mm的微粒，在网的网眼为0.1mm～0.25mm的情况下，优选使用平均粒径为0.3mm～0.5mm的微粒，在网的网眼为0.25mm～0.35mm的情况下，优选使用平均粒径为0.5mm～0.7mm的微粒，在网眼为0.35mm～0.45mm的网的情况下，优选使用平均粒径为0.7mm～0.9mm的微粒，在网眼为0.45mm～0.55mm的网的情况下，优选使用平均粒径为0.9mm～1.1mm的微粒。通过如以上那样地分别使用，可以防止微粒夹在网的网眼中而不能移动。
关于网的线径，为了尽量不妨碍溶液的流动，优选使用细线径，可以特别优选使用0.06mm～0.16mm的网。
在使用格子状的隔壁(隔壁部件)的情况下，与格子的形状为正方形的情况相比，格子的形状为长方形的情况开口率大，是更不易妨碍溶液流动的形状。在长方形格子的情况下，优选选择最合适的格子窗的短边长度以使微粒在不会夹在隔壁的格子窗中的情况下移动。在球状微粒的情况下，在微粒的平均粒径为0.15mm～0.25mm的情况下，可以优选使用短边长度0.05mm～0.09mm的格子的隔壁，在平均粒径为0.3mm～0.5mm的情况下，可以优选使用短边长度0.1mm～0.25mm的格子的隔壁，在平均粒径为0.5mm～0.7mm的情况下，可以优选使用短边长度0.25mm～0.35mm的格子的隔壁，在平均粒径为0.7mm～0.9mm的微粒的情况下，可以优选使用短边长度0.35mm～0.45mm的格子的隔壁，在平均粒径为0.9mm～1.1mm的微粒的情况下，可以优选使用短边长度0.45mm～0.55mm的格子的隔壁。对于平均粒径为0.1mm的微粒而言，格子的短边长度过短，开口率变小，其结果是溶液的流动变差。在以上情况下，对长方形格子的长边长度没有特别的限制。
为了防止隔壁本身的腐蚀、防止被检物质的吸附，可以通过物理涂布和/或化学修饰对隔壁进行表面改性。
本发明的分析芯片中的隔壁可以与载体可脱离地粘结，也可以与载体不可脱离地粘结。通常，在与被检物质进行杂交反应之后，通过扫描装置测定由与选择结合性物质或被验物质结合了的荧光物质发出的荧光的强度，在隔壁与载体可脱离地粘结的情况下，可以在与被检物质进行杂交反应之后，拆卸分析芯片使隔壁脱离，并且也除去容器、微粒，仅将载体置于扫描装置测定荧光等的信号强度。
另一方面，也可以不拆卸隔壁与载体不可脱离地粘结的分析芯片而直接用扫描装置进行测定，在该情况下，如果从隔壁产生自发荧光，则有时该发光成为噪声而导致检测精度降低，因此使用不产生或降低了由于光照射而产生的自发荧光的隔壁是重要的。为了使来自隔壁本身的自发荧光降低，优选通过采用具有后述的通式(1)或通式(2)的结构单元的聚合物、或含有不会由于光照射而发光和/或吸收由聚合物发出的发光的物质的聚合物例如含有炭黑、碳纳米管、富勒烯等的黑色聚合物来制作隔壁，以及通过将这些聚合物以涂布等方式施用于隔壁表面进行被覆处理，从而使隔壁的表面成为不会由于光照射而产生发光的表面。通过使用这样的不会由于光照射而产生发光的隔壁，例如黑色的隔壁，可以降低检测时来自隔壁的自发荧光，结果可以获得S/N比良好的结果。
这里，隔壁不会由于光照射而产生发光是指，在可见光(波长为400nm～800nm)范围内，隔壁的分光反射率不具有特定的光谱图案(特定的峰等)，为一样低的值，并且，隔壁的分光透射率也不具有特定的光谱图案，为一样低的值。
在本发明的分析芯片中，优选隔壁在可见光(波长为400nm～800nm)的范围的分光反射率为7％以下，在相同波长范围的分光透射率为2％以下。这里所谓的分光反射率是指，采用适合JIS Z 8722条件C的照明-受光光学系统获取来自载体的正反射光时的分光反射率。
在本发明中，如果列举为了使隔壁不会由于光照射而产生发光而在聚合物中含有使用的物质的优选例，则可以使用炭黑、碳纳米管、富勒烯、石墨、钛黑、苯胺黑、Ru、Mn、Ni、Cr、Fe、Co和Cu的氧化物、Si、Ti、Ta、Zr和Cr的碳化物等黑色物质。在这些黑色物质中，可以优选含有炭黑、碳纳米管、富勒烯、石墨、钛黑，特别优选使用炭黑。这些黑色物质可以单独含有，此外也可以混合含有2种以上。
对本发明的分析芯片中的微粒的优选方式进行说明。
微粒的尺寸，如上所述，可以根据所搅拌的含有被检物质的溶液的体积、隔壁的形状选择适当尺寸以得到搅拌的效果。特别优选根据隔壁的形状，使用平均粒径为0.5～1.1mm的范围的微粒。
在本发明的分析芯片中，只要可以搅拌溶液，则可以使用任何形状的微粒。作为微粒的形状，只要是可以使微粒移动而搅拌被检物质的溶液的形状，则可以使用任何形状的微粒。具体而言，可以为球状、多面体、圆筒形等任意形状。其中，特别优选球状微粒即珠。如果微粒为球状，则可以不滞留在反应液中而顺利地移动，并可以良好地进行样品溶液的搅拌。
在本发明的分析芯片中，对微粒的材质没有特别的限定，可以使用金属、玻璃、陶瓷、聚合物(聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙等)。其中，比重比水大的材质，例如玻璃、石英、氧化锆陶瓷的微粒可以通过由重力、振动-渗透、旋转而产生的加速度等而容易地在溶液中移动，而且微粒成分在被检物质溶液中的溶出少，因此优选。此外，作为微粒，也可以使用磁珠。其中，特别是包含氧化锆陶瓷的微粒由于比重大，因而可以通过由重力、振动振荡、旋转所施加的加速度等而容易地进行移动，因此最优选使用。此外，玻璃、石英、氧化锆陶瓷由于微粒的成分在样品溶液中的溶出少，因此优选。
包含氧化锆陶瓷(氧化钇稳定化氧化锆)的微粒因为密度为6g/cm3，比石英玻璃的2.2g/cm3等大，所以可以进一步发挥搅拌效果，即使对在密封于容器中时的溶液的移动，珠也较少飞扬移动，因此可更容易地进行设置，因此特别优选。
在本发明的分析芯片中，通过使微粒移动来搅拌溶液。优选通过利用重力和/或磁力(磁珠的情况)使微粒移动、通过振动振荡和/或旋转而向分析芯片施加加速度、或它们的组合，从而使微粒移动。其中，使分析芯片沿与重力方向平行的面旋转而通过重力移动微粒的方法，通过使分析芯片沿与重力方向垂直的面旋转和/或沿上下、左右振荡(快速地移动)而使溶液中的微粒移动的方法，可以简便地实施，并可获得充分的效果，因此优选。
在使分析芯片沿与重力方向平行或大致平行的面(垂直或大致垂直的面)旋转而通过重力移动微粒的方法中，作为分析芯片的旋转速度，优选为0.1转/分钟～30转/分钟。如果旋转速度大于30转/分钟，则微粒沿一个方向没有移动完时微粒受到相反侧的重力。即，有时微粒在被检物质溶液中往复运动的距离变小，不能充分地发挥搅拌的效果。此外，如果旋转速度低于0.1转/分钟，则液体中的微粒移动的总时间变短，结果是由于搅拌被检物质溶液的时间变短而有时得不到充分的效果。鉴于以上方面，旋转速度的更优选的范围为0.5转/分钟～5转/分钟。
此外，使分析芯片沿与重力方向垂直或大致垂直的面(水平或大致水平的面)公转而移动微粒的方法由于可以利用市售的振荡器等，因此也是优选的。大致水平的面是指具有在使载体旋转时微粒不聚集到分析芯片的一侧的程度的倾斜的面，例如以水平面为基准优选为0度～3度之间。此外，公转是指分析芯片以任意的旋转轴为基准在其周围旋转。在该情况下，优选分析芯片以描绘圆轨道的方式在任意旋转轴的周围旋转。分析芯片本身可以旋转(自转)也可以不旋转，不旋转时装置简便，而且由于微粒受到较大加速度、离心力而搅拌效率提高，因此优选。
对公转的旋转方向没有特别的限定，可以连续地沿一个方向连续地公转，可以重复以1次或2次以上的等周期或无规的周期在正方向与反方向之间切换那样的模式进行公转。作为使分析芯片公转时的转数，优选100转/分钟～500转/分钟。如果小于100转/分钟，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于500转/分钟，则容器可能会由于离心力而从分析芯片上剥落。特别优选为200转/分钟～300转/分钟。此外，公转的转数在搅拌处理时间内可以恒定，也可以周期性或无规地变化。公转时，作为分析芯片描绘的圆轨道的半径，优选作为分析芯片的中心部描绘的圆轨道的半径为2cm～5cm。如果半径小于2cm，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于5cm，则容器有时会由于离心力而从分析芯片上剥落。另外，该圆轨道不限于正圆形，可以包括些许变形，例如可以为椭圆。
此外，还优选使用使分析芯片沿与重力方向垂直或大致垂直的面(水平或大致水平的面)呈8字状旋转而使微粒移动的方法。在该情况下，优选分析芯片以相对于任意的8字旋转轴左右对称地描绘8字的方式旋转。对8字旋转的旋转方向没有特别的限定，可以连续地沿一个方向8字旋转，也可以重复以1次或2次以上的等周期或无规的周期在正方向与反方向之间切换那样的模式进行8字旋转。作为使分析芯片8字旋转时的转数，优选为100转/分钟～500转/分钟。如果小于100转/分钟，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于500转/分钟，则容器可能会由于离心力而从分析芯片上剥落。特别优选为200转/分钟～300转/分钟。此外，8字旋转的转数在搅拌处理时间内可以恒定，也可以周期性或无规地变化。8字旋转时，作为分析芯片描绘的8字轨道的半径，优选作为分析芯片的中心部描绘的圆轨道的半径为2cm～5cm。如果半径小于2cm，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于5cm，则容器可能会由于离心力而从分析芯片上剥落。
此外，通过使分析芯片沿上下、左右振动振荡而施加加速度来移动溶液中的微粒也是可以优选使用的方法。在该情况下，优选分析芯片相对于任意轴上下对称、左右对称地振荡。作为使分析芯片沿上下、左右振荡时的振荡速度，优选为100次/分钟～500次/分钟。如果小于100次/分钟，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于500次/分钟，则容器可能会从分析芯片上剥落。特别优选为200次/分钟～300次/分钟。此外，振荡速度在搅拌处理时间内可以恒定，也可以周期性或无规地变化。振荡时，作为分析芯片的振幅，优选为2cm～5cm。如果振幅小于2cm，则有时不能进行充分的搅拌，如果大于5cm，则有时容器从分析芯片上剥落。
此外，与被检物质进行杂交反应之后，在不拆卸分析芯片使容器、隔壁脱离而直接用扫描装置测定荧光强度的情况下，如果从微粒产生自发荧光，则有时该发光成为噪声而导致检测精度降低，因此使用不发生或降低了由于光照射而产生的自发荧光的隔壁是重要的。为了使来自微粒本身的自发荧光降低，与上述隔壁的情况同样地，优选使用具有后述的通式(1)或通式(2)的结构单元的聚合物、或含有不会由于光照射而产生发光的物质的聚合物(例如，上述的黑色聚合物)以涂布等方式施用于微粒表面进行被覆处理，从而形成表面。通过使用这样的微粒，检测时可以降低来自微粒的自发荧光。
对于用于固定化选择结合性物质的载体的优选形状进行说明。
本发明的分析芯片中使用的用于固定化选择结合性物质的载体可以利用表面形状为平面状的载体、具有凹凸结构的载体。在使用了表面为凹凸结构的载体的情况下，优选在凹凸结构的凸部上面固定化选择性适合物质。通过采用这样的结构，检测时可以抑制非特异性吸附的被检物质的检测，因此噪声小，结果是可以获得S/N更良好的结果。噪声变小的具体理由如下。即，这是因为，如果使用被称为扫描器的装置扫描凸部上面固定化有选择结合性物质的载体，则无论是在从载体的表面(固定化有选择结合性物质的面)进行检测的情况下，还是在从背面进行检测的情况下，激光均聚焦在凹凸部的凸部上面，因而在凹部激光模糊，具有不易检测到非特异性吸附于凹部的被检物质的不期望的荧光(噪声)这样的效果。
凹凸部的凸部优选各个凸部的上面的高度大致相同。这里，高度大致相同是指，在高度稍微不同的凸部的表面固定化选择结合性物质，使其与经荧光标记的被检物质反应，然后用扫描器扫描时，其信号水平的强度差不成为问题的高度。具体而言，高度大致相同是指，高度之差小于50μm。高度之差更优选为30μm以下，如果高度相同，则更优选。
此外，凸部分的上面优选实质上平坦。这里，凸部上面实质上平坦是指没有20μm以上的凹凸。
此外，在载体具有凹凸结构的分析芯片中，对于从固定化有选择结合性物质的有凹凸的面进行检测的分析芯片而言，优选在其周围设置有平坦部。而且，优选凹凸部的凸部的上面的高度与平坦部分的高度大致相同。即，平坦部的高度与凸部上面的高度之差优选为50μm以下。更优选为30μm以下，最优选平坦部的高度与凸部的高度相同。
本发明的分析芯片的具有凹凸结构的载体的一例在图14、图15和图16中例示。凹凸部的周围具有平坦部14，并且，凹凸部的凸部上面13固定化有选择结合性物质(例如核酸)。在这样的载体中，在从凹凸面侧进行检测的情况下，使用该平坦部，可以容易地将扫描器的激发光聚焦到凸部的上面。即，扫描器将激发光聚焦到载体的表面时，如图17所示那样，通常将载体15与夹具16抵接，将激光19的焦点预先调整到该夹具16的抵接面的高度。通过使本发明的分析芯片中使用的载体的平坦部与夹具的面抵接，可以容易地使扫描器的激光聚焦于载体的凸部上面。
如图18所示那样，在固定化有选择结合物质的载体的表面形状为平面状的情况下，在不分解分析芯片使容器、隔壁脱离而采用扫描器从固定化有选择结合物质的面的背侧进行读取情况下，例如，为了使激光聚焦于固定化有选择结合物质的面，优选在载体上设置可以通过反射等检测该面的标记区域。此外，对于图9例示的分析芯片，在不使容器脱离而用扫描器读取情况下，如图19所示那样，为了将激光聚焦于与固定化有选择结合物质的面大致相同的高度的面，优选在载体上设置可以通过反射等检测该面的标记区域，用扫描器从容器侧读取。
在本发明的分析芯片中，固定化有选择结合性物质的载体的固定化有选择结合性物质的固定化面是指，固定化有作为数据必要的选择结合性物质(例如核酸)的部分，仅固定化有模拟的选择结合性物质的部分除外。
在本发明的分析芯片中，用于固定化选择结合性物质的载体无论是在用于固定化选择结合性物质的区域的表面形状为平面状的情况下，还是在为凹凸结构的情况下，都优选各个用于固定化选择结合性物质的表面的面积大致相同。这里，固定化面的面积大致相同是指，用最大的固定化面面积除以最小的固定化面面积而得的值为1.2以下。
在具有凹凸结构的载体中，对用于固定化选择结合性物质的凸部的上面的面积没有特别的限制，从可以减少选择结合性物质的量方面和操作的容易性方面出发，优选为1mm2～10μm2。
具有凹凸结构的载体的凹凸部中的凸部的高度优选为10μm～500μm，特别优选为50μm～300μm。如果凸部的高度比这低，则有时会检测出除了斑点(凸部表面)以外的其它部分的非特异性地吸附的被检物质，结果是有时S/N变差。此外，如果凸部的高度为500μm以上，则有时发生凸部容易弯折破损等问题。
对本发明的分析芯片中使用的载体的材质没有特别的限制。优选使用的载体的材质为玻璃或各种聚合物。作为聚合物，可列举例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚烯烃。这里，在本发明中，聚合物是指数均聚合度为50以上的高分子化合物。该聚合物的数均聚合度的优选范围为100～1万。特别优选为200～5000。使用GPC(凝胶渗透色谱)通过通用方法测定聚合物的分子量，可以容易地测定数均聚合度。
在载体的材质为玻璃的情况下，关于选择结合性物质的固定化，可以通过进行例如硅烷偶联处理而在表面生成官能团，以该官能团为立足点将DNA等选择结合性物质固定化于载体上。例如，可以使用氨基烷基硅烷等在玻璃的表面生成氨基，在DNA的情况下，通过由该氨基的正电荷和DNA的负电荷产生的静电力而能够固定化。
在本发明中，如果用于固定化选择结合性物质的载体表面为含有具有下述通式(1)所示结构单元的聚合物的固体，则可以降低由光照射产生的载体的自发荧光，因此优选。
Figure BDA0000091758080000181
(通式(1)的R1、R2、R3表示烷基、芳基或氢原子。)
作为含有通式(1)所示结构单元的聚合物，可使用均聚物或共聚物。在共聚物的情况下，优选含有全部单体单元的10％以上的通式(1)所示结构单元。
在通式(1)中，R1和R2表示烷基、芳基或氢原子，可以分别相同也可以不同。烷基可以为直链状也可以分枝，优选具有1～20的碳原子数。芳基优选具有6～18的碳原子数，更优选具有6～12的碳原子数。官能团X从O、NR3或CH2中任意选择。R3为与R1和R2同样地定义的官能团。
作为载体表面的聚合物，也可以使用具有酸酐单元的热塑性聚合物共聚物。优选该热塑性聚合物共聚物具有酸酐单元。这里所谓的酸酐单元是在热塑性聚合物共聚物的主链和/或侧链的骨架中和/或正型抗蚀剂组合物末端存在的单元。作为酸酐单元的结构，可列举(甲基)丙烯酸酐单元、戊二酸酐单元、马来酸酐单元、衣康酸酐单元、柠康酸酐单元、乌头酸酐单元等，其中优选马来酸酐单元、戊二酸酐单元，更优选下述通式(2)所示的戊二酸酐单元。
Figure BDA0000091758080000191
(上述式中，R4、R5表示相同或不同的氢原子或碳原子数1～5的烷基。)
热塑性聚合物共聚物只要含有酸酐单元即可，没有特别限制，优选具有下述通式(3)所示的不饱和羧酸单元。
Figure BDA0000091758080000192
(R6表示氢或碳原子数1～5的烷基。)
这里所谓的不饱和羧酸单元是指不饱和羧酸单体共聚而得的单元，作为此时使用的不饱和羧酸单体没有特别的限制，也可以使用其它可与乙烯基化合物共聚的任意不饱和羧酸单体。作为优选的不饱和羧酸单体，可列举下述通式(4)所示的化合物、马来酸和马来酸酐的水解物等，在热稳定性优异方面，特别优选丙烯酸、甲基丙烯酸，更优选为甲基丙烯酸。这些不饱和羧酸单体可以使用1种或2种以上。
(R6表示氢或碳原子数1～5的烷基。)
此外，热塑性聚合物共聚物优选具有下述通式(5)所示的不饱和羧酸烷基酯单元。
Figure BDA0000091758080000202
(R7表示氢或碳原子数1～5的烷基，R8表示碳原子数1～6的脂肪族或脂环式烃基、或被卤素取代的碳原子数1～6的脂肪族或脂环式烃基。)
这里所谓的不饱和羧酸烷基酯单元是指不饱和羧酸烷基酯单体共聚而得的单元。这里，作为不饱和羧酸烷基酯单体，没有特别的限制，作为优选例，可以列举下述通式(6)所示的单体。
Figure BDA0000091758080000203
(R7、R8与上述定义相同。)
在本发明的分析芯片中，用于固定化选择结合性物质的载体表面优选为包含官能团的聚合物。如果在聚合物制载体的表面具有羧基和/或酸酐作为官能团，则可以通过共价键将具有氨基和/或羟基的选择结合性物质固定化于载体表面。在载体表面具有羧基的情况下，为了促进选择结合性物质的固定化反应，可以使用二环己基碳二亚胺、N-乙基-5-苯基异
Figure BDA0000091758080000204
唑
Figure BDA0000091758080000205
-3’-磺酸盐、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)等各种缩合剂。在使用这样的缩合剂使载体表面的羧基与选择结合性物质的氨基反应的情况下，通过酰胺键将载体表面与选择结合性物质固定化，在使载体表面的羧基与选择结合性物质的羟基反应的情况下，通过酯键将载体表面与选择结合性物质固定化。此外，在表面存在酸酐的聚合物的情况下，可以加入上述那样的缩合剂，也可以不加入，例如可以与选择结合性物质的氨基进行共价结合。
通过在表面为聚合物的载体上固定化选择结合性物质，可以抑制非特异性的被检物质的吸附，而且可以以共价键牢固且高密度地固定化选择结合性物质，因此优选。此外，与玻璃相比，在载体表面为聚合物的情况下，由于被固定化的选择结合性物质的空间自由度高这样的推定理由，因此可以获得与被检物质的杂交效率高的载体。
作为包含官能团的聚合物中优选的聚合物，有例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)或聚甲基丙烯酸丙酯的聚甲基丙烯酸烷基酯(PAMA)等。其中，特别优选的是聚甲基丙烯酸甲酯。此外，也可以使用聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸环己酯或聚甲基丙烯酸苯酯等。此外，也可以使用这些聚合物的构成单元组合而成的共聚物、或在这些聚合物的构成单元中加入了其它一种或多种聚合物的构成单元而成的结构的共聚物。这里，作为其它聚合物，有聚苯乙烯。在聚合物为共聚物的情况下，对于各构成单元的比的范围，包含羰基的单体例如甲基丙烯酸烷基酯的比例优选为10摩尔％以上。
为了在表面具有包含至少1个通式(1)所示结构单元的聚合物的载体上固定化选择结合性物质，优选实施前处理而在载体表面形成羧基。作为在载体表面生成羧基的方法，除了用碱、酸的液体或溶液等处理以外，还可列举温水中的超声波处理、将载体暴露于氧等离子体、氩等离子体、放射线的方法等，但从载体的损伤少、而且可以容易地实施这方面出发，优选将载体浸入碱或酸的液体或溶液中而在表面生成羧基。作为具体例，只要将载体浸入氢氧化钠、硫酸的水溶液(优选浓度为1N～20N)中，优选在30℃～80℃的温度下保持1小时～100小时即可。
包含用于固定化选择结合性物质的表面的形状为凹凸结构的载体，如果使用包含通式(1)、通式(2)所示结构单元的聚合物，则可以应用注射成型方法、热压印法等制作，因此可以更简单地大量生产设置有微细凹凸形状的载体。特别是注射成型法由于容易大量生产，因此可以优选使用。
在使用本发明的分析芯片的被检物质的测定中，通常，在使被荧光标记的被检物质与固定化于载体的选择结合性物质进行杂交反应之后，用扫描装置测定荧光强度。这里，扫描器通过物镜来会聚作为激发光的激光，从而将激光聚光。然而，如果由载体表面产生自发荧光，则有时该发光成为噪声而导致检测精度降低，因此使用不发生或降低了由于光照射而产生的自发荧光的载体是重要的。为了使来自载体本身的自发荧光降低，与上述隔壁的情况同样地，优选通过用具有通式(1)或通式(2)的结构单元的聚合物、含有不会由于光照射而产生发光的物质的聚合物、或含有吸收由聚合物产生的发光的物质的聚合物(例如，上述的黑色聚合物)来制作载体，或通过将这些聚合物以涂布等方式施用于载体的表面进行被覆处理，从而使载体的表面成为不会由于光照射而产生发光的表面。通过使用这样的不会由于光照射而产生发光的载体例如黑色的载体，可以使检测时来自载体的自发荧光降低，结果是成为S/N比良好的载体。这里，载体为黑色的定义、使载体为黑色的方法与上述的隔壁的情况是同样的。
作为本发明的分析芯片中的容器，可以选择覆盖上述载体的表面的固定化有选择结合性物质的固定化表面、能以在载体与容器之间具有空隙的方式粘结的形状。
本发明的分析芯片具有由载体和容器形成的空隙，但该空隙可以为一个空间，也可以为多个分隔的空间。多个分隔的空间可以通过例如图11所示的分析芯片那样的分隔结构来设置。在该例中，空隙6彼此不连通。这样，通过设置多个分隔的空间，可以在1片分析芯片中加入多种被检物质溶液，可以用1片芯片同时测定多种被检物质。
此外，本发明的分析芯片中的容器可以像例如图6、图7、图8所示的分析芯片那样地设置凹凸结构。具有该凹凸结构的容器可以通过简单的切削加工、一般的注射成型法来制作。此外，图9所示的分析芯片那样的倒锥形结构可以通过双色成型等公知方法来制作。
本发明的分析芯片中的容器可以与载体可脱离地粘结，也可以与载体不可脱离地粘结。在容器与载体可脱离地粘结的情况下，可以在与被检物质进行杂交反应之后，拆卸分析芯片使容器脱离，仅将载体置于扫描器而测定荧光等的信号强度。
作为构成本发明的分析芯片的容器的材料，没有特别的限制，作为优选使用的容器的材质，可列举玻璃或塑料、或它们的组合等。特别是从可以容易地制作贯通孔、液面停止室等结构方面出发，可以优选使用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等聚合物。
为了在应用被检物质溶液时可以观察溶液的状态，容器优选透明的材料。在不使容器从分析芯片上脱离而用扫描器进行读取的分析芯片中，在透过容器照射光进行检测的情况下，容器的光透过的部分必须为充分透明的材料。此外，如果由容器产生自发荧光，则有时该自发荧光成为噪声而导致检测精度降低。
在不使容器从分析芯片上脱离、不使光透过容器而进行检测的情况下，为了使来自容器本身的自发荧光降低，与上述隔壁、载体的情况同样地，优选通过用具有通式(1)或通式(2)的结构单元的聚合物、含有不会由于光照射而产生发光的物质的聚合物(例如，上述的黑色聚合物)、或含有吸收由聚合物产生的发光的物质的聚合物来制作容器，或通过将这些聚合物以涂布等方式施用于载体的表面进行被覆处理，从而使载体的表面成为不会由于光照射而产生发光的表面。通过使用这样的不会由于光照射而产生发光的例如黑色的容器，可以使检测时来自容器的自发荧光降低。这里，容器为黑色的定义、使容器为黑色的方法与上述的隔壁或载体的情况是同样的。
另一方面，在透过容器照射光进行检测的情况下，优选使用不产生自发荧光并且透明的、具有通式(1)或通式(2)的结构单元的聚合物或无荧玻璃制作容器，或者仅光透过的部分使用这些材料、其它部分使用即使照射光也不产生自发荧光的材料组合制作容器。
对容器的制作方法没有特别的限定，由聚合物构成的部分可以通过切削加工、注射成型法来制作。从能够大量生产这样的观点出发，可以优选使用注射成型法。
在本发明中，选择结合性物质是指能够与被检物质直接或间接地选择性结合的物质。作为选择结合性物质的代表例，可以列举核酸、蛋白质、糖类和其它抗原性化合物等。
作为选择结合性物质，特别优选的是核酸。核酸可以为DNA、RNA、PNA的任一种。具有特定碱基序列的单链核酸与具有与该碱基序列或其一部分互补的碱基序列的单链核酸选择性杂交而结合，因此相当于本发明中所说的选择结合性物质。此外，作为蛋白质，可以列举抗体和Fab片段、F(ab’)2片段那样的抗体的抗原结合性片段、以及各种抗原。抗体、抗体的抗原结合性片段与对应的抗原选择性地结合，抗原与对应的抗体选择性地结合，因此相当于选择结合性物质。作为糖类，优选为多糖类，可以列举各种抗原。此外，也可以将蛋白质、糖类以外的其它具有抗原性的物质作为选择结合性物质进行固定化。
本发明中使用的选择结合性物质可以为市售品，此外，可以从活细胞等获得。
本发明中使用的选择结合性物质优选为核酸，在核酸中，被称为寡核酸的长度为10碱基～100碱基的核酸因为可以用合成机容易地人工合成，而且核酸末端的氨基修饰容易，所以向载体表面的固定化变得容易，因此优选。此外，从如果小于20碱基则杂交的稳定性低这样的观点出发，更优选20～100碱基。为了保持杂交的稳定性，特别优选为40～100碱基的范围。
本发明的被检物质的分析方法包括下述工序：使用上述本发明的分析芯片，使其与被检物质接触，使微粒移动而使被检物质与载体上的选择结合性物质选择性地结合的工序；以及测定介由选择结合性物质结合在载体上的被检物质量的工序。
在例如图1～图9例示的分析芯片的情况下，含有被检物质的溶液可以从贯通孔3加入到空隙内。通过在分析芯片上设置多个贯通孔，可以在加入含有被检物质的溶液时抑制气泡流入，提高操作性。
在本发明的分析方法中，使微粒移动来搅拌含有被检物质的溶液的工序如上所述，可以优选如下进行：通过利用重力和/或磁力(磁珠的情况下)使微粒移动、通过振动振荡、旋转而施加加速度、或它们的组合，从而使微粒移动。其中，使分析芯片沿与重力方向平行或大致平行的面(垂直或大致垂直的面)旋转、利用重力移动微粒的方法可以简便地实施，并可获得充分的效果，因此优选。在该情况下的旋转速度等旋转的条件如上所述。此外，如上所述，还可以优选使用使分析芯片沿与重力方向垂直或大致垂直的面呈8字状旋转而使微粒移动的方法。
本发明的溶液的搅拌方法是使固定化于载体表面的选择结合性物质与含有与该选择结合性物质反应的被检物质的溶液接触，使用微粒搅拌该溶液的方法，其中，在通过隔壁将固定化有该选择结合性物质的载体表面与微粒隔开的状态下，使微粒移动。这里使用的隔壁使含有被检物质的溶液通过，但不使微粒通过。本发明的溶液的搅拌方法可以在使用上述本发明的分析芯片进行被验物质的测定时有效地使用。
在本发明的溶液的搅拌方法中，在例如图2、3、11、12所示的分析芯片中，微粒5在隔壁4的上部移动，通过隔壁4与固定化有选择结合性物质的载体表面隔开。此外，在图5～9所示的分析芯片中，微粒5在隔壁4的下部的容器1的表面上移动，通过隔壁4与固定化有选择结合性物质的载体表面隔开。
在本发明的溶液的搅拌方法中，将固定化有选择结合性物质的载体表面与微粒隔开的隔壁可以使用作为本发明的分析芯片的方式的上述的具有搅拌子不能通过的尺寸的开口的片状或板状的结构物。优选可以使用具有矩形开口的格子状的结构物，更优选为格子状的网，特别优选为塑料制网。
在本发明的溶液的搅拌方法中，微粒的移动如上所述更优选可以通过利用重力和/或磁力(磁珠的情况下)、通过由振动振荡、旋转而施加加速度、或通过它们的组合来进行。其中，如上所述，可以优选使用使分析芯片沿与重力方向平行或大致平行的面(垂直或大致垂直的面)旋转而利用重力移动微粒的方法，使分析芯片沿与重力方向垂直或大致垂直的面呈8字状旋转而使微粒移动的方法。这些使微粒移动的条件如上所述。
在本发明中，作为被检物质，可列举要测定的核酸，例如，病原菌、病毒等的基因、遗传病的致病基因等及其一部分，具有抗原性的各种生物成分，针对病原菌、病毒等的抗体等，但不限于这些。
在本发明中，作为包含这些被检物质的溶液，可以列举血液、血清、血浆、尿、粪便、脑脊液、唾液、各种组织液等体液、各种饮食物、以及它们的稀释液等，但不限于这些。
作为被检物质的核酸可以是对通过常规方法从血液、细胞提取出的核酸进行标记而得的核酸，也可以是以该核酸为模板通过PCR等核酸扩增法扩增得到的核酸。在以核酸为模板通过PCR等核酸扩增法扩增得到的核酸的情况下，可以大幅提高测定灵敏度。在以核酸扩增产物为被检物质的情况下，通过在用荧光物质等标记了的核苷酸三磷酸的存在下进行扩增，可以标记扩增核酸。此外，在被检物质为抗原或抗体的情况下，可以通过常规方法直接标记作为被检物质的抗原、抗体。可以在使作为被检物质的抗原或抗体与选择结合性物质结合之后，洗涤载体，使与该抗原或抗体进行抗原抗体反应的标记了的抗体或抗原与该载体反应，测定结合于载体的标记。
使载体上的选择结合性物质与被检物质接触而相互作用、使被检物质与选择结合性物质选择性地结合(杂交反应)的工序可以与现有工序完全同样地进行。反应温度和时间根据进行杂交的核酸的链长、参与免疫反应的抗原和/或抗体的种类等来适当选择，但在核酸的杂交的情况下，通常在35℃～70℃左右进行1分钟～十几小时，在免疫反应的情况下，通常在室温～40℃左右进行1分钟～几小时左右。
介由选择结合性物质结合在载体上的被检物质量的测定可以按照现有方法进行。例如可以如下进行：将使被检物质与选择结合性物质选择性地结合之后的分析芯片、或使容器脱离后的载体置于现有的扫描器等装置中，测定荧光等的信号强度。
实施例
通过以下实施例更详细地说明本发明。当然，本发明不限于下述实施例。
实施例1
(DNA固定化载体的制作)
使用作为公知方法的LIGA(深刻电铸模造，LithographieGalvanoformung Abformung)工艺来制作注射成型用的模，通过注射成型法获得了作为图16所示的载体2的具有后述形状的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制的载体。另外，该实施例中使用的PMMA的平均分子量为5万，使PMMA中以1重量％的比例含有炭黑(三菱化学制#3050B)，载体为黑色。测定该黑色载体的分光反射率和分光透射率，结果是分光反射率在可见光区域(波长为400nm～800nm)的任一波长下均为5％以下，此外，在同范围的波长下透射率为0.5％以下。分光反射率、分光透射率在可见光区域中都没有特定的光谱图案(峰等)，光谱一样地平坦。另外，关于分光反射率，测定了使用适合JIS Z 8722的条件C的搭载有照明-受光光学系统的装置(ミノルタカメラ制，CM-2002)获取来自载体的正反射光时的分光反射率。
载体的形状是大小为长76mm、宽26mm、厚1mm，除了载体的中央部分之外表面是平坦的。在载体的中央设置有长13mm、宽13mm、深0.15mm的凹陷部分，在该凹陷中设置有256(16×16)处直径0.15mm、高0.15mm的、表面结合有选择结合性物质的凸部7。测定凹凸部分的凸部上面的高度(256处凸部的高度的平均值)与平坦部分的高度之差，结果为3μm以下。此外，测定256个凸部上面的高度的波动度(最高的凸部上面的高度与最低的凸部上面的高度之差)、以及凸部上面的高度的平均值与平坦部上面的高度之差，结果分别为3μm以下。
(探针DNA的固定化)
接下来，在70℃下将上述PMMA载体在10N的氢氧化钠水溶液中浸渍12小时。将其依次用纯水、0.1N的HCl水溶液、纯水洗涤，从而在载体表面生成羧基。
合成了具有序列号1所示的碱基序列的DNA(60碱基，5’末端氨基化)。另外，该DNA的5’末端被氨基化。
使该DNA以0.3nmol/μL的浓度溶解在纯水中，制成储备溶液。在点样于载体时，用PBS(将NaCl8g、Na2HPO4·12H2O 2.9g、KCl 0.2g、KH2PO40.2g溶解在纯水中制成1L再加入pH调整用的盐酸而得的溶液，pH值5.5)进行10倍稀释，使探针DNA的终浓度为0.03nmol/μL，并且，为了使载体表面的羧酸与探针DNA的末端的氨基缩合，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)，使其终浓度为50mg/mL。而且，使用微阵列点样仪(日本レ一ザ一电子制；Gene Stamp-II)将这些混合溶液点样于生成了羧基的上述载体的全部凸部上面。接着，将载体放入密闭的塑料容器中，在37℃、湿度100％的条件下温育20小时左右。最后用纯水洗涤，用旋干器离心干燥。将该反应方案示于图20。
(隔壁)
作为隔壁外框11，将厚0.2mm的不锈钢板加工成图13(a)所示的形状，将切割成20mm见方的聚丙烯制网眼布(株式会社セミテツク；网眼250μm，线径103μm)作为隔壁部件12，通过PDMS聚合物(東レダウコ一ニング)固定于隔壁外框11，从而准备了图13(c)所示的隔壁4。通过上述PDMS聚合物将该隔壁粘结于载体。粘结条件为42℃、2小时。
(用于保持液体的容器)
通过注射成型法制作如图16所示的具有4个贯通孔3的容器1。凹部的深度H2为1.8mm。然后，将其在洗涤剂(クリ一ンエ一ス制(アズワン目录，编号：4-078-01)25倍稀释溶液)中浸渍并进行超声波洗涤5分钟，然后用反渗透水(RO水)充分地洗涤，通过气流进行干燥。
(芯片的组装)
以覆盖固定化有探针DNA的载体中央的凹部的方式放置隔壁，然后以覆盖隔壁的方式配置洗涤过的容器1，用PDMS聚合物将载体2与容器1粘结(图16)。粘结条件为42℃、2小时。
(微粒的调制和封入)
使用碳化硅质研磨材料(粒度#20)在离心式滚筒研磨机中将表面粗糙度为20nm、平均粒径为500μm的市售氧化锆制微粒(東レ株式会社制)在水中研磨1小时，水洗，干燥。所得的微粒的表面粗糙度为Ra＝165nm。上述微粒的表面粗糙度的测定如下进行：将该表面用Au真空蒸镀之后，用扫描型电子显微镜(株式会社エリオニクス制，型式ESA-2000)测定表面粗糙度Ra(nm)。关于上述表面粗糙度，使观察倍率为10,000倍，使截止值为0，对任意的10个进行测定，求出其平均值。关于上述微粒的粒径，采用立体显微镜以50～150倍拍摄任意的100个以上微粒的图像之后，利用图像处理分析软件(三谷商事社株式会社制，Win Roof)求出等效圆直径，计算出平均值，将其作为平均粒径。然后，浸渍在乙醇溶液中，进行超声波洗涤5分钟。然后重复同样的洗涤2次。将适当量的该微粒从容器1的贯通孔3封入隔壁上的空隙6中。已知适当量是完全填埋隔壁4的上面的一半程度的量，是充分的。
(被检物质DNA的调制)
作为被检物质DNA，使用了可与固定化于上述DNA固定化载体的探针DNA杂交的具有序列号4所示的碱基序列的DNA(968碱基)。调制方法如下所示。
合成了具有序列号2所示的碱基序列的DNA与具有序列号3所示的碱基序列的DNA。将其溶解在纯水中使浓度为100μM。接着，准备了pKF3质粒DNA(タカラバイオ(株))(具有序列号5所示的碱基序列的DNA：2264碱基)，以其为模板，以序列号2和序列号3所示的碱基序列的DNA为引物，通过PCR(聚合酶链反应，Polymerase Chain Reaction)进行扩增。
PCR的条件如下。即，加入ExTaq 2μL、10×ExBuffer 40μL、dNTP Mix32μL(タカラバイオ(株)制)、序列号2所示的碱基序列的DNA的溶液2μL、序列号3所示的碱基序列的DNA的溶液2μL、模板(具有序列号5所示的碱基序列的DNA)0.2μL，用纯水制成总共400μL。将该混合液分入4个微管，使用热循环仪进行PCR反应。反应后通过乙醇沉淀进行纯化，产物溶解在40μL纯水中。取出PCR反应后的溶液的一部分进行电泳确认，结果扩增的DNA的碱基长度为约960碱基，确认了序列号4所示的碱基序列的DNA(968碱基)被扩增。
接下来，将9碱基的随机引物(タカラバイオ(株)制)以6mg/ml的浓度溶解，在上述的PCR反应后纯化得到的DNA溶液中加入2μL。将该溶液加热到100℃之后，在冰上骤冷。在其中加入克列诺片段(Klenow Fragment)(タカラバイオ(株)制)附带的缓冲液5μL、dNTP混合物(dATP、dTTP、dGTP的浓度分别为2.5mM，dCTP的浓度为400μM)2.5μL。然后，加入Cy3-dCTP(GEヘルスケアバイオサイエンス制)2μL。在该溶液中加入10U的克列诺片段，在37℃下温育20小时，获得了被Cy3标记的被检物质DNA。另外，由于标记时使用了随机引物，因此被检物质DNA的长度有偏差。最长的被检物质DNA为序列号4所示的碱基序列的DNA(968碱基)。另外，取出被检物质DNA的溶液进行电泳确认，结果状态是，在相当于960碱基的附近出现最强的带，在对应于比960碱基短的碱基长度的区域出现薄薄地弥散带(smear)。然后，将产物通过乙醇沉淀来纯化，干燥。
将该标记了的被检物质DNA溶解在1重量％BSA(牛血清白蛋白)、5×SSC(5×SSC是指用纯水将20×SSC(シグマ制)稀释至4倍得到的液体。同样地，将用纯水将20×SSC稀释到2倍得到的液体表述为10×SSC，将稀释到100倍得到的液体表述为0.2×SSC)、0.1重量％SDS(十二烷基硫酸钠)、0.01重量％鲑鱼精DNA的溶液(各浓度都是终浓度)400μL中，制成杂交用的储备溶液。
在以下实施例、比较例中，杂交用的被检物质DNA溶液，只要没有特别指出，则使用将上述调制的杂交用储备溶液用1重量％BSA、5×SSC、0.01重量％鲑鱼精DNA、0.1重量％SDS的溶液(各浓度均为终浓度)稀释到200倍而得的溶液。另外，测定该溶液的被检物质DNA浓度，结果为3ng/μL。
(杂交)
使用微量加液器，从容器1的贯通孔3将上述调制的杂交用被检物质DNA溶液以不从贯通孔3溢出的方式注入到由贯通孔3与载体围成的空隙(空间)6中。此时，可以容易地注入溶液，不会混入气泡。使用硅胶带(アズワン)作为密封材料，封住4个贯通孔3。使杂交室(Takara Hybridizationchamber(タカラバイオ(株))附着于片振荡台(东京理化器械(株)制MMSFIT-S)并固定，将分析芯片置于杂交室内。此时，在放置分析芯片的位置的两端的凹陷处分次滴加超纯水每次15μL。关闭杂交室的盖子，拧紧6根固定螺丝进行固定后，放在安装于设定为42℃的恒温室(东京理化器械(株)制FMS-1000)内的振荡机(东京理化器械(株)制MMS-310)上并固定。将恒温室的前面用铝箔遮光，一边以250转/分钟旋转振荡，一边在42℃下温育16小时。温育后，从杂交室中取出分析芯片，使容器1脱离而拆卸分析芯片，剥离PDMS聚合物(粘结剂)之后，除去微粒5、隔壁4，仅得到载体2，将该载体2洗涤，干燥。
(测定、评价)
在DNA芯片用的扫描器(Axon Instruments社制GenePix 4000B)中放置上述处理后的载体，在激光输出为33％、光电倍增管的电压设定为450、数据扫描时的分辨率(像素尺寸)为10μm的状态下进行荧光强度的测定。由所得的扫描图像对以下说明的荧光强度(评价A)、斑点内缺陷的有无(评价B)、斑点间的偏差(评价C)这3个项目进行评价。将结果示于表1。此外，将显示本实施例1中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(a)。
<评价A：荧光强度>
测定载体上的固定化有探针DNA的256处斑点(凸部表面)的荧光强度，评价样品DNA与探针DNA的杂交反应。荧光强度作为全部斑点的荧光强度的平均值求出。这里，各个斑点的荧光强度为一个斑点内的整个像素(像素尺寸为10μm)的荧光强度的中心值。本扫描器中的检测限(上限)为50000。将荧光强度为35000～50000的情况评价为荧光强度大且充分的“+”，将35000～15000的情况评价为荧光强度低的“-”，将15000以下评价为荧光强度不充分的“--”。
<评价B：斑点内缺陷的有无>
在所得的扫描图像中，对于256个各斑点，目视检查斑点内的缺陷的有无及其程度，从而对杂交溶液搅拌时移动的微粒对探针DNA固定化面的影响进行评价。在设定的扫描分辨率中，将在全部256个斑点中未检测到缺陷的情况评价为“+”(无缺陷)，将256个斑点中即使一个斑点内观察到缺陷、且各个斑点内的缺陷所占的面积小于各个斑点面积的一半的情况评价为“-”，将占斑点内的一半以上的情况评价为“--”。在一个斑点内的缺陷的占有面积小于一半的情况下，对斑点的荧光强度值没有影响，但在一半以上的情况下，对斑点的荧光强度值有影响。
<评价C：斑点间偏差>
通过检查256处各斑点间的荧光强度的偏差，评价杂交溶液的搅拌效果。在评价B中未检测到缺陷的斑点中，比较斑点间的荧光强度，将各个斑点的荧光强度相对于荧光强度的平均值的差小于1成的情况评价为“+”(斑点间无偏差)，将存在1个以上荧光强度差为1成以上的斑点的情况评价为“-”(斑点间有偏差)。
以上的评价A～C的结果是，在评价A中，所得的荧光强度为“+”，此外，在评价C中，未观察到斑点间的偏差(“+”)，因此可知通过充分的搅拌进行了充分的杂交反应。此外，在评价B中，在全部256处斑点中未观察到缺陷(“+”)，可知微粒对探针DNA的固定化面没有影响。
比较例1
除了不设置隔壁4以外，使用与实施例1同样的分析芯片同样地进行实验，并进行测定、评价。将结果示于表1。此外，将显示本比较例1中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(b)。
在评价A中，荧光强度为“-”，与实施例1相比，为50％左右。在评价B中，存在大量缺陷占一个斑点内的一半以上的斑点(“--”)。认为这是因为，由于不设置隔壁，因此微粒与载体的探针DNA固定化面接触，使探针DNA损伤。在评价C中，在未检测到缺陷的斑点中未观察到斑点间偏差(“+”)。
比较例2
不设置隔壁4，使微粒的平均粒径从500μm变为197μm，以及使用于保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为0.13mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表1。此外，将显示本比较例2中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(c)。
在评价A中，荧光强度为“-”，与实施例1相比，为70％左右。认为这是因为，由于微粒的尺寸小于实施例1，因此搅拌力不充分。在评价C中，未观察到斑点间偏差(“+”)。在评价B中，未检测到斑点内缺陷(“+”)。
实施例2
在未设置凹凸部的平坦的PMMA载体的情况下进行实验。即，在图16的载体2中，使用不具有表面固定化有选择结合性物质的凸部7的平坦的载体，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片同样地进行实验，并进行测定、评价。探针的固定化位置与实施例1的有凹凸部的情况同样为载体的中央，隔壁和容器的配置位置与实施例1同样地为中央。将结果示于表1。此外，将本实施例2中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(d)。
在评价A中，荧光强度为“+”，与实施例1是同等的。在评价C中，未观察到斑点间偏差(“+”)，可知通过充分的搅拌进行了充分的杂交反应。此外，在评价B中，在全部256处斑点中未检测到缺陷(“+”)，可知微粒对探针DNA的固定化面没有影响。
实施例3
使用与实施例2同样的平坦的载体，将载体中的固定化有探针DNA的面朝向下方，并且使用从载体下部覆盖设置用于保持溶液的容器1(不具有贯通孔)的分析芯片，使微粒在该容器表面上移动，使微粒的平均粒径从500μm变为197μm，以及使用于保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为0.23mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表1。此外，将本实施例3中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(e)。
在评价A中，荧光强度为“+”，与实施例1是同等的。与实施例1相比，微粒尺寸小，但认为由于载体表面不具有凹凸结构因而微粒可以自由地移动，从而搅拌效率提高。在评价C中，未观察到斑点间偏差(“+”)，在评价B中，也未检测到斑点内的缺陷(“+”)。
比较例3
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表1。此外，将显示在本比较例3中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图21(f)。
在评价A中，荧光强度为“-”，与实施例2相比，为50％左右。在评价B中，检测到了大量在一个斑点内缺陷的占有面积为一半以上的斑点(“--”)。认为这是因为，由于不设置隔壁，因此微粒与载体上的探针DNA固定化面接触，使探针DNA损伤。在评价C中，在未检测到缺陷的斑点中未观察到斑点间偏差(“+”)。
比较例4
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，使微粒的平均粒径从500μm变为197μm，以及使保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为0.13mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表2。此外，将显示在本比较例4中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图22(a)。
在评价A中，荧光强度为“--”。在评价B中，检测到了大量在一个斑点内缺陷的占有面积为一半以上的斑点(“--”)。认为这是因为，由于不设置隔壁，因此微粒与载体上的探针DNA固定化面接触，使探针DNA损伤。在评价C中，在未检测到缺陷的斑点中未观察到斑点间偏差(“+”)。
比较例5
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，载体中的固定化有探针DNA的面朝向下方，并且从载体下部覆盖设置用于保持溶液的容器1(不具有贯通孔)，使微粒在容器表面上移动，使微粒的平均粒径从500μm变为197μm，以及使用于保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为0.13mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表2。此外，将显示在本比较例5中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图22(b)。
在评价A中，荧光强度为“-。在评价B中，观察到了数个在一个斑点内的缺陷的占有面积小于一半的斑点(“-”)。认为这是因为，微粒与探针DNA固定化面接触，使探针DNA损伤。在评价C中，在未检测到缺陷的斑点中未观察到斑点间偏差(“+”)。
比较例6
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，载体中的固定化有探针DNA的面朝向下方，并且从载体下部覆盖设置用于保持溶液的容器1(不具有贯通孔)，使微粒在容器表面上移动，使微粒的平均粒径从500μm变为197μm，以及使用于保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为0.43mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表2。此外，将显示在本比较例6中使用的分析芯片的部分剖面示意图示于图22(c)。
在评价A中，荧光强度为“--”。在评价B中，在斑点内未检测到缺陷(“+”)，但在评价C中，观察到斑点间偏差(“--”)。认为这是因为，以探针DNA固定化面不与微粒接触程度地设置了充分的间隙，因此微粒不与探针固定化面接触，探针DNA未损伤，但微粒尺寸相对于反应空间相对较小，因此溶液的搅拌不充分。
比较例7
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，将载体中的固定化有探针DNA的面朝向下方，并且从载体下部覆盖设置用于保持溶液的容器1(不具有贯通孔)，使微粒在容器表面上移动，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表2。此外，将显示在本比较例7中使用的分析芯片的部分剖面示意图示于图22(d)。
在评价A中，荧光强度为“+”。在评价B中，检测到了数个缺陷的占有面积小于一半的斑点(“-”)。认为这是因为，微粒与探针DNA固定化面接触，使探针DNA损伤。在评价C中，未观察到斑点间偏差(“+”)。
比较例8
不设置隔壁，使用与实施例2同样的平坦的载体，载体中的固定化有探针DNA的面朝向下方，并且从载体下部覆盖设置用于保持溶液的容器1(不具有贯通孔)，使微粒在容器表面上移动，以及使用于保持溶液的容器1的凹部的深度(图16的H2)从1.8mm变为3.6mm，除此以外，使用与实施例1同样的分析芯片进行同样的实验，并进行测定、评价。将结果示于表2。此外，将显示在本比较例8中使用的分析芯片的局部剖面示意图示于图22(e)。
在评价A中，荧光强度为“--”。在评价B中，未检测到斑点内缺陷(“+”)，但在评价C中，观察到斑点间偏差(“-”)。认为这是因为，以探针DNA固定化面不与微粒接触程度地设置了充分的间隙，因此微粒不与探针固定化面接触因而探针DNA未损伤，但微粒尺寸相对于反应空间相对较小，因此溶液的搅拌变得不充分的缘故。
[表1]
[表2]
Figure BDA0000091758080000372
产业可利用性
在本发明中，在使用微粒来搅拌被检物质的溶液而使被检物质与固定化于载体的选择结合性物质反应的分析芯片中，可以使反应效率提高，从而进行高灵敏度的分析，在医药·医疗领域、食品领域、环境领域等是有用的。
附图标记说明
1容器
2载体
3贯通孔
3A液面停止用室
4隔壁
5微粒
6空隙(空间)
6A孔结构
7表面固定化有选择结合性物质的凸部
8选择结合性物质
9容器表面的凸部
10密封部件
11隔壁外框
12隔壁部件
13载体表面的凸部
14平坦部
15载体
16夹具
17用于将微阵列与夹具抵接的弹簧
18物镜
19激光激发光
20DNA
R1固定化有选择结合性物质的固定化区域
L1凸部间距
H1凸部高度
H2容器的凹部深度
Figure IDA0000091758150000011
Figure IDA0000091758150000021
Figure IDA0000091758150000031
Figure IDA0000091758150000041

Claims (9)

1.一种分析芯片，该分析芯片包含：表面固定化有选择结合性物质的载体、用于保持含有与选择结合性物质反应的被检物质的溶液的容器、以及被封入由该载体和该容器形成的空隙内的用于搅拌溶液的微粒，
其特征在于，在空隙内设置有使含有被检物质的溶液通过且不使微粒通过的隔壁，该隔壁使固定化有选择结合性物质的载体上的面与微粒隔开。
2.根据权利要求1所述的分析芯片，其中，所述隔壁是具有开口的片状或板状的结构物。
3.根据权利要求1所述的分析芯片，其中，所述隔壁是格子状的结构物。
4.根据权利要求1所述的分析芯片，其中，所述隔壁是网。
5.一种被检物质的分析方法，其特征在于，包括下述工序：
使权利要求1～4的任一项所述的分析芯片与被检物质接触，使微粒移动而使被检物质与载体上的选择结合性物质选择性地结合的工序，以及
测定介由选择结合性物质结合到载体上的被检物质量的工序。
6.一种溶液的搅拌方法，该方法是使固定化于载体表面的选择结合性物质与含有与该选择结合性物质反应的被检物质的溶液接触，使用微粒搅拌该溶液的方法，其中，使微粒移动，所述微粒通过使含有被检物质的溶液通过且不使微粒通过的隔壁，而被与固定化有该选择结合性物质的载体表面隔开。
7.根据权利要求6所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是具有开口的片状或板状的结构体。
8.根据权利要求6所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是格子状的结构物。
9.根据权利要求6所述的溶液的搅拌方法，其中，所述隔壁是网。
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