CN105358688B - 粒子操作方法以及粒子操作器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的粒子操作方法包括：使存在于水基液体中的粒子被移动至不溶或难溶于所述水基液体的凝胶状介质内部的步骤；以及存在于凝胶状介质内部的粒子被移动至凝胶状介质外部的步骤。凝胶状介质优选为含有化学交联聚合物的凝胶。此外，凝胶状介质的稠度优选为340至475。一实施方式中，存在于水基液体中的粒子向凝胶状介质的移动、以及凝胶状介质内部的粒子向水基液体的移动是在装填有多个水基液体、各水基液体间隔着所述凝胶状介质的器件内进行的。

Description

粒子操作方法以及粒子操作器件
技术领域
本发明涉及用于进行目标物质的分离、提取、提纯、反应等化学操作的粒子的操作方法及其使用的操作用器件。
背景技术
在医学检查、食品安全卫生上的管理、环境保护用的监测等中，要求从含有多种多样的夹杂物的试样中，提取目标物质，并将其用于检测、反应。例如，在医学检查中，必须对从动植物分离取得的血液、血清、细胞、尿、粪便等生物试样中所含的核酸、蛋白质、糖、脂类、细菌、病毒、放射性物质等进行检测、鉴定、定量。进行这些检查时，为了排除夹杂物引起的背景(background)等的负面影响，有时必须将目标物质分离、提纯。
例如，在基因检查中，使生物试样中的核酸通过PCR(聚合酶链式反应)等基因扩增法扩增，决定其排列。为了通过PCR等基因扩增法有效地扩增核酸，必须从含有各种夹杂物的生物试样中提取并纯化核酸，并将其用于反应。在提取并纯化生物试样中的核酸时，以往标准使用的是苯酚-氯仿法。但是，苯酚-氯仿法存在操作繁琐、并且使用的试剂有害、废液处理花费成本的问题。
在专利文献1中，提出了利用核酸会特异性吸附到二氧化硅的性质，通过粒子操作，从生物试样中提取并纯化核酸的方法(Boom法)。在该方法中，首先，将在蛋白酶以及表面活性剂的存在下处理试样后得到的溶解液在胍盐、碘化物盐、尿素等离液序列高的物质的存在下，与二氧化硅粒子混合，使核酸吸附至粒子表面。为了除去夹杂物，对核酸所吸附的二氧化硅粒子进行数次清洗。然后，向盐浓度低的溶液(洗脱液)中，投入二氧化硅粒子复合物的话，被提纯的核酸洗脱至洗脱液中，得到核酸的提纯试样。使用了此种粒子操作的化学操作除了以核酸为对象，也正在推进向利用了抗原抗体反应的免疫测定等的应用(例如参照专利文献2)。
在使用了粒子的操作中，必须适当地分离吸附了核酸等目标试样的粒子(固相)和含有未被粒子吸附的夹杂物的水基液体(液相)。作为此种分离操作(B/F分离)，提出有以下方法：使分散有粒子的水基液体作为液滴存在于不与水基液体混和的液体(例如油)中，在该水基液体的液滴中使核酸等吸附到粒子表面后，仅仅使得吸附了核酸的粒子从液滴移动至油中。此外，基于使粒子的选择性移动变得容易的观点，提出有以下方法：使用涂覆了二氧化硅的磁性粒子等，通过磁场操作，使粒子移动。
水基液体在油中作为液滴存在时，油的流体阻力、油和水基液体界面的防水力、粒子表面的亲水基与水基液体的相互作用等会成为保持液滴的位置和形状的力。因此，即使仅仅要使磁性粒子从水基液体的液滴中移动至油中而分离，由于液滴会伴着磁性粒子而追随磁场，因此仅仅使粒子从水基液体的液滴中分离到油中是不容易的。
鉴于此种问题，提出抑制水基液体的液滴移动、选择性地仅使粒子移动至油中的方法。例如，专利文献3中，公开了通过在封入有液滴以及油的容器的内面设置隔壁等物理结构体来拦阻液滴，仅使磁性粒子从部分间隙移动而分离的方法。但是，专利文献3公开的方法必须在油封入部分进行特殊的微细加工，因此器件的结构复杂。此外，即使设置物理结构，也不能完全拦阻附着在粒子周围的水基液体，因此B/F分离性称不上充分。
专利文献4中，公开了通过在液滴的输送面施加电场，使得液滴被固定在输送面的规定位置，在此状态下，仅仅使得磁性粒子分离的方法。但是，该方法必须始终对器件施加电场才能固定液滴，因此存在器件的结构复杂、且无法在电力等能量供给不足的环境下使用的问题。因此，称不上适用于发展中国家等基础设施建设落后的环境、恐怖事件和灾害等紧急事态等需要在短时间内检查大量检验体的环境下。此外，生物试样的操作所使用的器件基于污染等不理想状况的抑制、防止感染等的观点，优选为一次性的。基于此种观点，要求开发出简便、迅速、低成本、且可以在各种现场进行提纯和检查等的化学操作方法及其所使用的器件。
专利文献5中，公开了在不与水基液体混和的液体(硅油等)中，添加羟基脂肪酸、糊精脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯等低分子凝胶剂，形成物理凝胶，将水基液体的液滴固定在油中的规定位置的方法。物理凝胶在高于溶胶-凝胶转变温度的高温下，成为具有流动性的溶胶，在低于溶胶-凝胶转变温度的低温下，成为不具有流动性的半固体的凝胶状。因此，若向被加热至溶胶-凝胶转变温度以上的溶胶状油中投入水基液体后，通过冷却使油凝胶化的话，水基液体的液滴被包埋固定在凝胶中。通过此方法，在将水基液体液滴固定在凝胶内的规定位置的情况下，通过磁场操作，可以仅仅使得磁性粒子移动至凝胶的内部。因此，可以简便且高效地分离含有夹杂物的水基液体和固定有目标试样的粒子。
此外，专利文献5的方法中，将油加热而成为溶胶状的话，液滴从包埋固定状态解放，可以在溶胶状的油中移动。因此，通过在封入有物理凝胶的容器内设置温度梯度，使得油为凝胶状态的区域和油为溶胶状态的区域共存，可以在低温的凝胶区域进行核酸提取纯化操作，在高温的溶胶区域的油中使得液滴与粒子共同移动，由此进行PCR的温度循环。通过此方法，需要将液滴固定在规定位置的核酸提取纯化、以及需要液滴的移动的PCR可以在保持密闭状态下的一个器件内进行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平2-289596号公报
专利文献2:WO2002/095407号国际公开说明书
专利文献3:WO2005/069015号国际公开说明书
专利文献4:日本专利特开2009-162580号公报
专利文献5:日本专利特开2011-232260号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献5公开的方法中，必须在加热物理凝胶而使其溶胶化后封入液滴，因此在器件开始使用时需要加热单元。因此，难以称得上适用于电力等能量供给不足的环境下。此外，制作器件时，为了在容器中封入凝胶，必须向油中添加凝胶剂，加热至溶胶-凝胶转变温度以上并混和后，保持溶胶状态封入容器内，在容器内凝胶化，因此凝胶的装填操作繁琐。
另外，专利文献5公开的发明通过使用会产生溶胶-凝胶转变的物理凝胶，可以达成其目的，但由于物理凝胶在高温环境下会溶胶化，因此在高温环境中，有时无法达成“将水基液体的液滴包埋固定在凝胶中而分离水基液体和粒子”的期望目的。此外，物理凝胶因氢键、范德华力、疏水的相互作用、静电引力等弱分子间结合力而形成三维网络，因此即使在常温环境下，因输送时的振动等而对凝胶施加了剪切力、压力等外力的话，有时分子间结合网络也会被破坏而产生溶胶化。
此外，根据本发明者们的研究确认：通过使用了物理凝胶的粒子操作，进行核酸的分离·提纯时，核酸溶液会有源自杂质的吸收峰。在目标物的检测、鉴定、定量等解析作业中，有时此种杂质会使得测定数据产生高背景，造成解析精度下降、误判等问题。
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够简便、迅速、低成本、并不被环境左右地使用的粒子操作方法以及用于进行该粒子操作的器件。
用于解决问题的手段
关于上述的使用了物理凝胶的粒子操作中的杂质混入，本发明者们所研究的结果推测为，该杂质来自于其他液体部分通过粒子透过凝胶时产生的穿孔而混入的液体、或者凝胶的构成成分。另一方面，发现了将化学凝胶用作凝胶介质的情况下，不仅凝胶的装填操作容易，还消除了使用物理凝胶时的杂质混入问题，从而完成了本发明。
本发明涉及粒子的操作方法。本发明的粒子的操作方法包括：使存在于水基液体中的粒子被移动至不溶或难溶于水基液体的凝胶状介质内部的步骤；以及使存在于凝胶状介质内部的粒子被移动至凝胶状介质外部的步骤。优选方式中，粒子向凝胶状介质的外部的移动，是移动至与最初含有粒子的水基液体不同的其他水基液体中。
上述粒子操作是在例如装填有多个水基液体、各水基液体间隔着凝胶状介质的器件内进行的。优选在该器件内，使存在于水基液体中的粒子被移动至凝胶状介质内部的步骤、以及使存在于凝胶状介质内部的粒子被移动至其他水基液体中的步骤被多次进行。一实施方式中，器件内的多个水基液体中，至少有2个水基液体具有互不相同的组成。该方式中，可以在1个器件内进行多种化学操作(分离、提取、提纯、反应等)。
凝胶状介质优选为含有化学交联聚合物的凝胶，例如，适宜使用含有交联型有机聚硅氧烷的有机硅凝胶。此外，凝胶状介质的稠度优选为340～475。一实施方式中，凝胶状介质还含有油剂。
本发明的粒子的操作方法中，优选在使粒子从水基液体被移动至凝胶状介质内部时，以及粒子在凝胶状介质内被移动时，附随在所述粒子上的水基液体从粒子被分离。
本发明所使用的粒子优选为可以选择性地固定特定物质的粒子。作为可以被选择性固定在粒子上的物质，可列举出例如，核酸、蛋白质、糖、脂类、抗体、受体、抗原、配体、细胞等生物来源物质。另外，“生物来源物质”指的是，不一定非要是来自从生物提取的试样，也包含in vivo所得到的物质(例如，通过PCR扩增的核酸等)。
在本发明的一实施方式中，作为粒子操作的对象的粒子是磁性粒子。此时，优选通过磁场的操作，进行粒子的移动。
本发明的粒子操作可适用于例如被固定在粒子上的核酸的提取、粒子表面的抗原抗体反应等。
另外，本发明涉及一种适用于上述粒子操作的器件。本发明的器件具有：水基液体、在水基液体中为不溶性或难溶性的凝胶状介质、保持水基液体以及凝胶状介质的容器、以及应该在容器内被移动的粒子。
此外，本发明涉及一种用于制作上述器件的试剂盒(kit)。本发明的器件制作用试剂盒含有水基液体、凝胶状介质以及粒子。该试剂盒的这些构成要素中的一部分也可以被预先装填在规定的容器内。
发明效果
本发明的粒子操作方法中，通过使得固定有目标物质的粒子与规定的凝胶接触、或者使得固定有目标物质的粒子通过凝胶内，在保持固定有目标物质的状态的同时，附随在所述粒子上的水基液体从粒子被分离。因此可以简便、迅速、低成本地实施B/F分离。此外，由于几乎不会产生源自凝胶的夹杂物，因此可以排除夹杂物所引起的背景等的负面影响。因此，可以正确且高效地进行目标物质的分离、提纯、反应等化学操作。此外，根据本发明的方法，无需对装填有凝胶和水基液体的容器进行开闭，可以在1个器件内的密闭系统中进行多个化学操作。因此，除了操作简便，还可以排除污染等的负面影响。
附图说明
图1是示出本发明的粒子操作方法的概要的模式图。
图2是示出通过磁场操作进行粒子的移动的实施方式的模式图。
图3是表示用于通过离心力进行粒子移动的器件、以及粒子操作的实施方式的模式图。
图4是表示核酸的分离、提纯所使用的器件、以及该器件中的粒子操作的实施方式的
模式图。
图5是通过实施例以及比较例的粒子操作被提取并纯化的核酸的UV吸收光谱。
具体实施方式
首先，说明本发明的粒子操作方法的概要以及原理。
图1是用于说明本发明的粒子操作所使用的器件50的一个实施方式、以及使用了该器件的粒子操作方法的模式图。图1的(a)中，在容器10内，从底部一侧起依次装填有第二水基液体32、凝胶状介质21、以及第一水基液体31。凝胶状介质21与第一水基液体31以及第二水基液体32不具有混和性，不溶或难溶于这些水基液体。
第一水基液体31中含有粒子71。在该粒子71的表面或内部，固定有核酸等目标物质。目标物质固定于粒子71，是在例如第一水基液体31中进行的。也可以将预先在表面固定有目标物质的粒子71添加至第一水基液体中。此外，也可以从装填有第二水基液体32以及凝胶21的容器10开口部，将含有表面固定有目标物质的粒子71的第一水基液体31注入到凝胶状介质21上。
通过磁场或重力场等的作用，粒子71从第一水基液体31被移动至凝胶状介质21一侧(图1的(b))。作为液滴而物理附着在粒子71周围的水基液体的大半在粒子71从凝胶状介质21的表面进入内部时，从粒子表面脱离，而残留在第一水基液体31的液体部分中。另一方面，粒子71可以在保持固定于粒子的目标物质的情况下，在凝胶状介质21内容易地移动。
粒子71为磁性粒子，通过磁场操作，使得粒子从第一水基液体31移动至凝胶状介质21一侧时，粒子成块状移动，有时块中会残留有水基液体的液滴。如此，即使水基液体随着粒子71移动至凝胶状介质21内，由于该水基液体液滴的容量大于各个粒子，因此也无法随着粒子71在凝胶内移动。此外，粒子71通过凝胶状介质21的内部时的凝胶的复原力，起到了榨取附随在粒子71上的水基液体的作用。因此，粒子71和附随在其上的水基液体液滴在凝胶状介质21内被分离。
通过粒子71进入凝胶状介质21内并且移动，凝胶状介质会被穿孔，但通过基于凝胶复原力的自我修复作用，凝胶状介质21的孔被马上堵住。因此，几乎不会发生水基液体通过粒子的贯通孔而流入凝胶内。
通过了凝胶状介质21内的粒子71从凝胶状介质21被移动至第二水基液体32(图1的(c))。此时，即使粒子71上附随有来自于第一水基液体的液滴，粒子71也在该液滴之前与第二水基液体接触。此时，附随在粒子表面的来自于第一水基液体的液滴会立刻被第二水基液体取代，来自于第一水基液体的液滴被残留在凝胶状介质内。因此，可以防止来自于第一水基液体的液滴混入第二水基液体32内。
如此，本发明的粒子操作方法中，存在于第一水基液体31中的粒子71被移动至凝胶状介质21的内部后，被移动至凝胶状介质的外部(上述的例中为第二水基液体32中)。通过此操作，粒子71在保持固定有目标物质的状态下，附随在其周围的第一水基液体的液滴被除去。如此，通过使得粒子通过凝胶状介质内，被固定于作为固体的粒子的目标物质(Bind)与第一水基液体内未被固定于粒子的夹杂物等物质(Free)适当分离，从而能够进行B/F分离。
根据上述方法，第一水基液体31与第二水基液体32之间装填有不具有流动性(或低流动性的)凝胶状介质21，因此即使通过磁场或重力场使得粒子移动，水基液体也几乎不会移动至凝胶状介质内。因此，无需进行用于防止水基液体的不慎移动的电场控制等，可以通过简单的结构进行B/F分离。因此，可以迅速地通过固相提取法实施固相表面的清洗和液体置换。
此外，粒子71为固相，第二水基液体32为液相，进行液相-固相的化学反应时，粒子71移动至第二水基液体32内的话，其表面被含有反应基质、催化剂、其他反应所必需的成分在内的溶液取代，可以迅速开始反应。另外，粒子通过凝胶状介质21，由此来自第一水基液体的液滴的大部分从粒子表面被除去，因此可以抑制副反应等生成目标外物质，将检测时的背景控制得较低。
另一方面，利用化学相互作用进行目标物质的分离和检测时，目标物质被特异性固定于粒子的话，除此以外的夹杂物几乎都在通过凝胶状介质时被除去。此外，也不会产生来自凝胶自身的新的夹杂物，可以进行目标物的正确的定性、定量检测。
以下更详细的说明本发明的实施方式。
[粒子操作]
本发明中，通过使固定有目标物质的粒子从液体移动至凝胶状介质内，可以进行B/F分离。此外，通过使凝胶状介质中的粒子移动至其他液体，可以进行目标物质的提取、提纯、反应、分离、检测、定性·定量分析等化学操作。此种粒子操作也可适用于在各种分析之前进行的预处理和目标物质的分取(分离)处理、溶解处理、混合处理、稀释处理、搅拌处理、温度调节(加热或冷却)处理等。
作为所述反应，除了无机化学反应和有机化学反应外，也包括酶反应、免疫化学反应等的伴随生物物质变化的生物学反应。作为生物学反应，可举出例如，核酸、蛋白质、脂类、糖等生物物质的合成系、代谢系以及免疫系的反应。成为反应和分析的对象的目标物质不限于化学物质和生物物质，也可适用于核物质、放射化学物质等。例如，通过本发明的粒子操作，也可以进行核裂变、核聚变、放射物质的生成等反应和放射性物质的定量、核素的鉴定等分析。
[粒子]
本发明所使用的粒子可以通过磁场、电场、重力场、超声波场等的作用，在液体中或凝胶状介质中进行凝集、分散、移动等操作。粒子可以为固体或半固体，也可将动植物或微生物的细胞作为粒子。基于在液体中以及凝胶状介质中的粒子操作容易的观点，粒子的粒径优选在1mm以下，更优选为0.1μm～500μm。粒子的形状希望是粒径统一的球形，但只要可以进行粒子操作，则也可以是不规则的形状，具有一定程度的粒径分布。粒子的构成成分可以是单一物质，也可以由多个成分构成。
本发明所使用的粒子优选可以固定目标物质。只要可以将目标物质保持在粒子表面或粒子内部，则固定方法没有特别限定，可以使用物理吸附、化学吸附等各种已知的固定化机制。例如，可以通过范德华力、氢键、疏水相互作用、离子间相互作用、π-π堆积等各种分子间力，将目标物质固定在粒子的表面或内部。
作为被固定于粒子的目标物质，可举出例如核酸、蛋白质、糖、脂类、抗体、受体、抗原、配体等生物来源物质和细胞自身。目标物质为生物来源物质时，可以通过分子识别等将目标物质固定在粒子或粒子表面的物质上。例如，目标物质为核酸时，可以通过使用二氧化硅粒子或涂覆有二氧化硅的粒子，使核酸特异性吸附在粒子表面。此外，目标物质为抗体(例如，标记抗体)、受体、抗原以及配体等时，可以通过粒子表面的氨基、羧基、环氧基、抗生物素蛋白、生物素、地高辛、蛋白A、蛋白G等，将目标物质选择性地固定在粒子表面。
由于通过磁场操作可以简便并且正确地进行凝集、分散以及移动，因此适宜使用磁性粒子。作为磁性体，可列举出铁、钴、镍及它们的化合物、氧化物以及合金等。具体可列举有：磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3或αFe2O3)、磁赤铁矿(γFe2O3)、钛磁铁矿(xFe2TiO4·(1-x)Fe3O4、钛赤铁矿(xFeTiO3·(1-x)Fe2O3、磁黄铁矿(Fe1-xS(x＝0～0.13)‥Fe7S8(x～0.13))、硫复铁矿(Fe3S4)、针铁矿(αFeOOH)、氧化铬(CrO2)、镍铁合金、铝镍钴磁铁、不锈钢、钐磁铁、钕磁铁、钡磁铁。
作为磁性粒子，适宜使用在上述磁性体的表面覆盖了用于使目标物质特异性固定的物质，例如，具有各种官能基的化合物、二氧化硅、链霉亲和素、金黄色葡萄球菌、蛋白A、蛋白G、免疫球蛋白等附着的、或被该物质覆盖的物质。此种磁性粒子可以使用例如，生命科技公司(ライフテクノロジーズ公司)销售的Dynabeads(注册商标)、东洋纺公司销售的MagExtractor(注册商标)等市售品。
[凝胶状介质]
本发明所使用的凝胶状介质是通过共价键维持凝胶状态的半固体材料。构成凝胶状介质的凝胶材料至少在粒子操作前为凝胶状或浆状，在使用的水基液体中为不溶性或难溶性。
凝胶可大致分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶通过氢键、范德华力、疏水的相互作用、静电引力等弱的分子间结合力，形成三维网络，通过热等外部刺激而进行可逆的溶胶-凝胶转变。将凝胶状物质溶胶化的话，由于具有流动性，无法进行水基液体的位置固定，伴随粒子的移动，水基液体也会移动，因此不适宜本发明的用途。此外，粒子通过物理凝胶中时，粒子在破坏凝胶的三维网络的同时移动。因此，凝胶在通过部分容易产生局部的溶胶化，有时会出现来自凝胶的夹杂物等附着在粒子表面而被带出凝胶外的情况。
另一方面，化学凝胶是通过化学反应而使多个聚合物链经共价键交联后的产物，只要维持交联结构，就可以保持凝胶状态。因此，本发明所使用的凝胶状物质优选为含有化学交联聚合物的化学凝胶。粒子通过化学凝胶中时，虽然凝胶会被暂时穿孔，但如上所述，通过凝胶的复原力，会被立即修复，因此可以抑止来自凝胶的夹杂物等的混入。另外，交联点可动的拓扑凝胶(环动高分子)虽然交联的位置可变化，但粒子通过凝胶前后，交联不会被破坏，可保持凝胶状态。因此，本说明书中，拓扑凝胶也包含于化学凝胶。
本发明中，凝胶状介质的稠度优选340～475，更优选355～460。稠度根据JISK2220：2003规定的混和稠度试验求得。本说明书中，如没有特别说明，则稠度指的是25℃时的混和稠度。另外，稠度是表示凝胶状或浆状的(半)固体物质的表观硬度的指标，是规定圆锥贯入试样的深度以mm的10倍表示的数值。稠度越大(即，规定圆锥贯入越深)，表示试样越软。稠度340～475的范围相当于National Lubricating Grease Institute(美国润滑油协会)规定的NLGI稠度编号的No.0～No.000。
凝胶状介质的稠度在475以下的话，由于流动性低，粒子在凝胶内移动时，通过凝胶的复原力，会促进附随在粒子表面的液滴的分离。此外，凝胶状介质的稠度在360以上的话，由于凝胶具有适度的流动性，通过磁场和重力场等的作用，会使粒子从水基液体进入凝胶内，在凝胶内移动。
本发明所使用的凝胶状介质优选为稠度的温度依赖性较小的凝胶状介质。例如，优选即使加热到温度60℃，凝胶状介质的稠度也在上述范围内。稠度的温度依赖性小的话，可以不依赖使用环境而进行适当的粒子操作。基于该观点，如上所述，优选使用化学凝胶，作为本发明的凝胶状介质。
作为凝胶状介质，适宜使用例如有机硅凝胶。作为构成有机硅凝胶的聚合物，可举出有，交联型有机聚硅氧烷、烷基改性部分交联型有机聚硅氧烷、硅支化烷基改性部分交联型有机聚硅氧烷等的交联型有机聚硅氧烷。作为有机聚硅氧烷，可使用聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基聚三甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷、月桂基聚二甲基硅氧烷或它们的共聚物等。聚合物的分子结构并无特别限定，可以是直链、分枝状直链、环状或网状。
有机硅凝胶中，优选除了上述聚合物，还含有油剂。作为油剂，适宜使用会使上述聚合物膨润，并且不与水基液体混和的溶剂。作为此种溶剂，可举出有，环戊硅氧烷、环聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷醇、甲基聚三甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、环戊硅氧烷、甲氧基肉桂酸乙基己酯、矿物油、异十二烷、新戊酸异癸酯、三辛酸、角鲨烷等。例如，通过将上述聚合物微粒化后与油剂混合，可以得到凝胶状或浆状的有机硅凝胶。
为了使凝胶状介质有适度的稠度，凝胶状介质中的上述聚合物的含量可根据聚合物的分子量和交联度等适当设定。凝胶状介质中的聚合物的含量例如为0.01～100重量％，优选0.1～90重量％，更优选0.5～85重量％。另外，作为凝胶状介质，也可以使用预先将聚合物和油剂混合了的有机硅凝胶的市售品。此种市售品可以从例如信越化学工业、道康宁公司购入。
本发明所使用的凝胶状介质，只要是不溶或难溶于水基液体中的物质即可，不限定于有机硅凝胶，可以使用各种凝胶材料。如上所述，凝胶材料优选为化学凝胶。此外，凝胶材料的稠度优选为340～475。此外，凝胶材料优选为运动粘度高、流动性低，优选例如25℃时的运动粘度在50mm2/cm以上。
作为可以满足此种要求的凝胶材料，也可以使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、(甲基)丙烯酸系聚合物等的碳化氢系凝胶；聚硅氧烷、PDMS、硅水凝胶等的有机硅系凝胶；PTFE、PFA、FEP、ETFE、PCTFE等的氟系凝胶；以及以它们为主成分的凝胶状、或浆状的混合物等。作为上述碳化氢系凝胶的具体例子，可举出以聚乙烯为主成分的Plastibase(注册商标)等。
[水基液体]
水基液体提供了被固定在粒子表面的目标物质的提取、提纯、反应、分离、检测、分析等化学操作的场地。水基液体除了单纯发挥作为用于这些化学操作的介质的功能，也可以直接参与化学操作、或者成分中含有参与该操作的化合物。作为水基液体中含有的物质，可举例有，与固定在粒子上的反应性物质反应的物质、通过该反应与固定在粒子表面的物质进一步反应的物质、反应试剂、荧光物质、各种缓冲剂、表面活性剂、盐类及其他各种辅助剂、以及醇等有机溶剂等。水基液体可以水、水溶液、水悬浊液等任意形态提供。多个水基液体隔着凝胶状介质封入容器中时，各水基液体可以相同，也可不同。
作为上述水基液体的例子，以下例示通过粒子操作进行核酸的分离·提纯的情况，以及进行酶免疫反应的情况。
＜核酸的分离·提纯＞
通过粒子操作进行核酸的分离·提纯时，优选使用沿着粒子移动方向，核酸提取液、清洗液以及核酸游离液在各自之间隔着凝胶状介质被装填的器件(参照图4)。
含有核酸的试样并无特别限定，可列举出例如，动植物组织、体液、排泄物等的生物试样、细胞、原虫、真菌、细菌、病毒等的核酸包涵体。体液包括血液、脑脊液、唾液、乳等，排泄物包括粪便、尿、汗等。此外，也可以使用它们的多个组合。细胞包括血液中的白血球、血小板、口腔细胞等粘膜细胞的剥离细胞、唾液中白血球，也可以使用它们的组合。含有核酸的试样也可以例如调制成细胞悬浊液、匀浆、细胞溶解液的混合液等形态。
(核酸提取液)
作为用于进行核酸提取所使用的核酸提取液，可列举出含游离液序列高的物质、EDTA、三羟甲基氨基甲烷缓冲液等的缓冲液。作为离液序列高的物质，可列举有盐酸胍盐、异硫氰酸胍盐、碘化钾、尿素等。在这些物质存在下，核酸特异性吸附到二氧化硅粒子(或二氧化硅覆盖粒子)的表面。因此，将含有上述核酸的试样与二氧化硅粒子添加到核酸提取液中的话，核酸被选择性地固定在粒子表面。从含有核酸的试样中提取核酸的具体方法可适当决定。例如，可以参考日本专利特开平2-289596号公报，从含有核酸的试样中，使用磁性粒子实施核酸的提取、提纯。
(清洗液)
作为清洗液，只要在保持核酸被固定在粒子表面的状态下，使得试样中所含的核酸以外的成分(例如蛋白质、糖质等)、核酸提取等处理所使用的试剂等游离到清洗液中即可。作为清洗液，可列举出例如，氯化钠、氯化钾、硫酸铵等的高盐浓度水溶液、乙醇、异丙醇等的醇水溶液等。
固定有核酸的粒子的清洗方法可由本领域技术人员适当决定。也可以根据试样种类、分离的目的、用途等，通过两种以上的清洗液进行清洗。另一方面，在不产生分离目的、用途中不希望的阻碍的范围内，也可以省略清洗。
(核酸游离液)
作为核酸游离液，可以使用水或含有低浓度盐的缓冲液。具体可以使用三羟甲基氨基甲烷缓冲液、磷酸缓冲液、蒸馏水等。其中，一般使用调整为pH7～9的5～20mM三羟甲基氨基甲烷缓冲液。通过固定有核酸的粒子在核酸游离液中移动，可以使得核酸从粒子表面游离。从固定有核酸的粒子洗脱核酸的具体方法可列举有使得粒子悬浊在上述洗脱液中的方法。悬浊方法、用于悬浊的搅拌时间、洗脱时的温度等洗脱条件，可为了增加核酸的回收量而适当决定。
＜ELISA法＞
通过粒子操作进行酶免疫吸附测定法(Enzyme-linked immuno-sorbentassay)时，可以使用例如，沿着使粒子移动的方向，第一水基液体、第二水基液体、第三水基液体、第四水基液体以及第五水基液体各自之间隔着凝胶状介质而被封入容器内的器件。
此时，粒子依次从第一水基液体一侧移动至第五水基液体。在第一水基液体中，使得固定在粒子表面的第一次抗体与试样中的被检抗原(被检物质)之间进行抗原反应；在第二水基液体中，进行清洗处理；在第三水基液体中，进行酶标记第二抗体与被检抗原的抗原抗体反应；在第四水基液体中，再次进行清洗处理；在第五水基液体中，使得与固定在粒子表面的第二抗体结合的酶同水基液体所含的显色物质之间进行一定时间的显色反应。如此，通过ELISA法，由于进行使用了显色物质的显色反应，因此抗原抗体反应得以可视化。
进一步根据需要，也可以使得粒子移动至第六水基液体，进行进一步的处理(例如，混合)后，测定第五水基液体中的反应结果。第五水基液体中的反应结果可以通过基于分光光度计的吸光度测定，进行定量评价。另外，定性评价的话，也可以通过目视确认显色反应。
在通过以往的ELISA法进行定量分析的情况下，显色反应开始后经过规定时间时，必须新加入氢氧化钠等反应终止剂，停止显色反应。与此相对，根据上述方法，可以通过使得粒子移动至第五水基液体的系统之外而停止反应，因此无需追加反应终止剂，可以在封闭系统中简便地得到反应结果。
上述ELISA法所使用的各种水基液体的组成，可由本领域技术人员适当选择适合各处理的组成。此外，可以在器件外部预先进行上述操作的一部分后，通过粒子操作进行剩余的操作，也可以通过粒子操作进行上述操作的一部分后，在器件外部进行剩余的操作。
另外，以上说明了在器件内进行核酸的分离提取的例子以及进行ELISA法的例子，但可以通过使用适宜的水基液体，在1个器件内进行上述以外的各种提取、提纯、反应、分离、检测、分析等化学操作。
[容器]
上述的凝胶状介质以及水基液体可被封入规定的容器内使用。容器只要可以保持凝胶状介质以及水基液体即可，其材质和形状并无特别限定。可使用例如内径1～2mm左右、长度50mm～200mm左右的直管状结构体(毛细管)、或在形成有宽度1～2mm左右、深度0.5～1mm左右、长度50mm～200mm左右的直线状槽的平面板材的上表面贴合有其他平面板材的结构体等。
使得容器的大小尽可能小的话，也可用作微小液体操作用微型器件、或者微小液体操作用片(chip)。另外，容器的形状不限定于管状和面状，只要是粒子的移动路径具有十字或T字等分支的结构即可。此外，也可使用微量离心管等的锥形容器。
本发明中，可以通过磁场或重力场等的操作，使得容器内的粒子移动，因此可以使试样投入后的容器成为密闭系统。使容器成为密闭系统的话，可以防止来自外部的污染。因此，在操作RNA等易分解物质时特别有用。使容器成为密闭系统时，可以使用将容器的开口部热熔化的方法或适当的密封方法进行密封。在需要将操作后的粒子或水基液体取出至容器外时，优选使用树脂栓等能够取下的方法对开口部进行密封。
通过磁场操作移动磁性粒子时，使得磁铁沿着容器的外壁面移动。通过该操作，磁性粒子追随磁铁沿着容器的内壁面移动。如此，容器的内壁面成为粒子的输送面时，为了减小输送时的摩擦阻力，优选容器的内壁面平滑，例如，优选内壁面的算术平均粗糙度Ra在0.1μm以下。此外，优选容器的内壁面具有防水性。容器的内壁面为防水性的话，可以在降低粒子输送时的摩擦阻力的同时，促进水基液体从粒子分离。容器内壁面的25℃时的水基液体的接触角优选在95°～135°左右。
作为具备此种特性的材质，可列举出聚丙烯或聚乙烯等的聚烯烃、四氟乙烯等的氟系树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环状聚烯烃等的树脂材料。除了这些材质外，也可使用陶瓷、玻璃、有机硅、金属等。为了提高容器内壁面的防水性，可以用氟系树脂或有机硅等进行涂覆。
在粒子操作中或操作后进行吸光度、荧光、化学发光、生物发光、折射率变化等的光学测定或进行光照射时，优选使用具有光学透明性的容器。此外，容器为光学透明性的话，可以目视确认容器内的粒子操作情况，因此优选。另一方面，必须对水基液体或粒子等进行遮光时，优选使用不具有光学透明性的金属等的容器。也可以根据使用目的等，采用具有光透过部分和遮光部分的容器。
[凝胶状介质以及水基液体的装填]
向容器内装填凝胶状介质以及水基液体可以通过适当的方法进行。使用管状容器时，优选装填前封住容器一端的开口，从另一端的开口部依次装填凝胶状介质以及水基液体。向内径1～2mm左右的毛细管等小结构体装填凝胶状介质时，例如，通过在螺口注射器上安装金属注射针，向毛细管内的规定位置挤出凝胶状介质的方法来进行装填。
容器内装填的凝胶状介质以及水基液体的容量，可以根据作为操作对象的粒子的量和操作的种类等适当设定。容器内设置有多个凝胶状介质区域或水基液体区域时，各区域的容量可以相同也可不同。各区域的厚度也可以适当设定，但考虑操作性等时，优选例如2mm～20mm左右。
[粒子操作器件以及试剂盒]
向容器内装填凝胶状介质以及水基液体，可以紧接在粒子操作前进行，也可以在粒子操作前留有充分时间进行。如上所述，由于凝胶状介质与水基液体不会混和，因此即使在装填后经过较长时间，两者间也几乎不会产生反应或吸收。此外，本发明所使用的凝胶状介质的稳定性比物理凝胶的稳定性高，因此也难以因为凝胶装填后搬运时的振动等物理作用或暴露在高温环境时的加热而产生溶胶化。因此，本发明的粒子操作器件能够以预先在容器内装填有水基液体以及凝胶状介质的状态提供。此外，也能够以预先在器件内添加有粒子的状态提供。
此外，也可以在器件主体之外，独立提供粒子单体或包含在水基液体中的粒子。此时，粒子也可以作为用于制作器件的试剂盒的一个构成构件而提供。例如，与容器、凝胶状介质、水基液体等其他构成构件一起，作为试剂盒的构成要素，含有粒子。此外，试剂盒的构成也可以是，能够以在容器内装填有水基液体以及/或凝胶状介质的状态，再根据需要追加装填水基液体以及/或凝胶状介质。
器件内或试剂盒所含的粒子的量根据作为对象的化学操作种类、各水基液体的容量等而适当决定。例如，作为容器，使用内径1～2mm左右的细长圆筒形毛细管时，粒子的量通常在10～200μg范围内较为适宜。
[粒子操作方法]
粒子从水基液体到凝胶状介质的移动操作、以及粒子从凝胶状介质到水基液体的移动操作，可以通过各种方法进行。例如，通过磁场操作磁性粒子时，可使用永久磁铁(例如铁氧体磁铁、钕磁铁)、电磁铁等磁力源进行磁场操作。图2是表示通过磁场进行的粒子操作方法一例的模式图。
图2的(a)中，第一水基液体33中分散有粒子72。通过在容器外侧配置作为磁力源的磁铁9，可以使得分散在容器11内的水基液体中的磁性粒子72凝集在容器的内壁面(图2的(b))。由此，磁力源隔着容器的壁面而对磁性粒子产生磁场，可以将磁性粒子操作至期望的位置。如图2的(c)所示，通过使得磁铁9沿容器的长度方向移动，磁性粒子的凝集体追随磁力源的移动，在管内面从第一水基液体33向着凝胶状介质22、第二水基液体34依次移动。使得磁性粒子72移动至第二水基液体34后，使得磁铁9往复运动、或者使得磁铁9与容器11的距离变化，由此可以使得磁性粒子72分散在第二水基液体34内(图2的(d))。
在仅回收第二水基液体、或者测定第二水基液体的光学特性时，优选使得磁性粒子移动至第二水基液体34的区域外。例如，如图2的(e)所示，通过再次进行磁场操作，使得磁性粒子72移动至凝胶状介质22内，由此可以将磁性粒子72除去至第二水基液体34的区域外。另外，图2示出容器内有2个水基液体区域的例子，但在具有3个以上水基液体区域时，在将磁性粒子分散在水基液体内之后，再次重复进行磁性粒子的凝集以及移动即可。
作为利用磁场以外的粒子的操作方法，可列举出使用重力场、电场的方法。作为使用了重力场的粒子操作，例如，可以利用使用了离心机的离心场，使得粒子移动。此外，粒子为铝等金属粒子时，可以通过电磁感应使得粒子移动。另外，只要不对凝胶状介质的物性、粒子与目标物质的固定状态产生影响，也可以利用超声波振动进行粒子操作。进行这些操作时，粒子可以是磁性体，也可以是非磁性体。
图3是表示用于通过重力场进行粒子操作的器件的一例、以及使用了该器件52的粒子操作的实施方式的模式图。图3的(a)中，在容器12内，从底部起依次重叠第三水基液体37、第二凝胶状介质24、第二水基液体36、第一凝胶状介质23、以及第一水基液体35的多层。第一水基液体内分散有粒子73。使用离心机，使得该器件53以规定转速旋转，进行离心操作，由此使得第一水基液体35内的粒子73依次移动至第一凝胶状介质23、第二水基液体36、第二凝胶状介质24、以及第三水基液体37(图3的(b)、(d))。另外，粒子的移动操作除了可以使用离心机以外，也可以通过在保持了容器12的上部的状态下振动容器而施加重力场的方法等进行。
在容器内重叠有多个凝胶状介质23、24的情况下，在一实施方式中，以从容器的上部向着底部使得凝胶状介质的稠度依次变小的方式，将多个凝胶状介质装填到容器内。例如，在图3的图示例中，位于上侧的第一凝胶状介质23的稠度大于位于底侧的第二凝胶状介质24的稠度(第一凝胶状介质较软)。
根据此种形态，可以将器件设计为，施加第一重力场时，粒子73会通过第一凝胶状介质23，但不会通过第二凝胶状介质24。施加了第一重力场后的器件中，粒子73停留在第二水基液体36内(图3的(b))。此状态下振动器件的话，粒子73会分散在第二水基液体36内，可以在该水基液体内进行适当的化学操作(图3的(c))。
然后，通过施加大于第一重力场的第二重力场，可以使得第二水基液体内的粒子73通过第二凝胶状介质24，移动至第三水基液体37内(图3的(d))。另外，根据需要振动器件，可以使得粒子73分散在第三水基液体37内(图3的(e))。
如此，通过使用稠度不同的多种凝胶状介质，通过磁场操作以外的方法也可以在多个水基液体内适当地进行所期望的化学操作。作为重力场的调整方法，例如，在使用离心机的情况下，使得用于施加第二离心场的转速R2大于用于施加第一离心场的转速R1即可。
利用了上述离心场的器件，也可以用作例如试样提纯、预处理所使用的离心柱等。特别是本发明中，使用化学凝胶作为凝胶状介质，因此即使在进行了离心力等的外力附加、振动等操作的情况下，凝胶的三维网络也得以保持，会保持凝胶状态。因此，粒子操作时不会像使用物理凝胶那样，伴随溶胶化而产生来自于凝胶状介质的夹杂物混入等问题。
实施例
[实施例1]
实施例1中，使用磁珠，从人全血中提取基因组DNA。磁珠使用将东洋纺制造的核酸提取试剂盒(MagExtractorTM-Genome)附属的磁珠用蒸馏水再悬浊为浓度650mg/Ml后的产物。
＜分离·提纯用器件的制作＞
首先，将聚丙烯管(内径2mm、外径3.8mm、仁礼工业制)的一端加热熔融而密封，制为容器。在该容器中，从底部起依次装填洗脱液(蒸馏水：DNase，RNase free；纳卡拉组织公司制)150μL、有机硅凝胶(商品名“KSG-15”，信越化学工业制)20μL、第二清洗液(70％乙醇，10mM Tris-HCl，10mM EDTA，pH8.0)150μL、有机硅凝胶(KSG-15)20μL、第一清洗液(30％乙醇，2M盐酸胍盐)150μL、以及有机硅凝胶(KSG-15)20μL。如此，如图4的(a)所示，得到从容器110的开口端一侧起重叠有第一凝胶状介质121、第一清洗液131、第二凝胶状介质122、第二清洗液132、第三凝胶状介质123、以及洗脱液133的分离·提纯用管状器件150。这里使用的有机硅凝胶(KSG-15)，是聚二甲基硅氧烷与乙烯基聚二甲基硅氧烷的共聚物的交联物经过环戊硅氧烷膨润后的物理凝胶，25℃时的稠度为420。
＜细胞溶解以及蛋白酶处理＞
将人保存血200μL分放至1.5mL的微量离心管，加入100μL的细胞溶解液(4MGuSCN，40mM Tris-HCl水溶液，pH6.5)以及20mg/mL的蛋白酶K(罗氏应用科学公司制)水溶液，用漩涡混合器搅拌约10秒钟。然后立即加热至68℃，进行5分钟的酶反应。在反应后的液体中加入100μL的异丙醇以及磁珠悬浊液10μL，用漩涡混合器搅拌约10秒钟，使得细胞溶解液中的DNA吸附至磁珠表面。
＜DNA的提取·分离操作＞
从上述管状器件的上端开口部，同时向器件150内投入上述的细胞溶解液141和磁珠171(图4的(b))。使用钕磁铁(直径6mm、长度23mm的圆柱形，二六制作所制商品名“NE127”)，根据图4的(c)～(f)所示的要领，向着器件150的下端底部，以毎秒0.5～5mm的速度，随着容器110的侧面移动磁铁9，操作磁珠。
首先，将磁铁9靠近管状容器110的侧面，将细胞溶解液141内的磁珠171聚集到磁铁9的附近后(图4的(c))，使得磁铁9从细胞溶解液141的侧面向着第一清洗液131的侧面移动。由此，使磁珠171从细胞溶解液141通过第一凝胶状介质121而移动至第一清洗液131内(图4的(d))。为了提高清洗效率，进行操作而使磁铁9往复移动，使得磁珠171分散在第一清洗液131内。
然后，使得磁铁9从第一清洗液131的侧面向着第二清洗液132的侧面移动，使得磁珠171从第一清洗液131通过第二凝胶状介质122而移动至第二清洗液132内(图4的(e))。在进行操作而使磁铁9往复移动，使得磁珠171分散在第二清洗液132内后，使磁铁9从第二清洗液132的侧面向着洗脱液133的侧面移动，使得磁珠171从第二清洗液132通过第三凝胶状介质123而移动至洗脱液133内(图4的(f))。
进行操作而使磁铁9往复移动、使磁珠171分散在洗脱液133内，使得吸附在磁珠上的DNA洗脱至洗脱液(蒸馏水)中。然后，使得磁铁9从洗脱液133的侧面向着第三凝胶状介质123移动，使得洗脱了DNA的磁珠171移动至第三凝胶状介质(图4的(g))。在洗脱液133与第三凝胶状介质123的界面附近的聚丙烯管表面，用切割刀切开切口，使管破裂，从开口部回收DNA洗脱液143(图4的(h))。
[比较例1]
比较例1中，与实施例1同样，使用磁珠，从人全血提取基因组DNA，但分离使用的凝胶由化学凝胶变更为物理凝胶，这一点与实施例1不同。
＜物理凝胶的准备＞
在硅油(信越有机硅公司制KF-56)中，添加1％的12-羟基硬脂酸(和光纯药)作为凝胶剂，加热至90℃，使其与硅油完全混和。然后，以将油的温度下降至约60℃的状态进行保持。
＜分离·提纯用器件的制作＞
在与实施例1同样的聚丙烯管内，从底部起依次装填洗脱液150μL、凝胶剂添加油20μL、第二清洗液150μL、凝胶剂添加油20μL、第一清洗液150μL、以及凝胶剂添加油20μL后，放冷至室温，使油凝胶化。
＜DNA的提取·分离操作＞
使用装填有上述物理凝胶的器件，通过与实施例1同样的磁铁操作，从人保存血进行DNA的提取·分离操作。
[实施例1与比较例1的对比]
通过分光光度计(岛津制作所制“BioSpecnano”)测定从实施例1以及比较例回收的洗脱液的UV吸收光谱。结果如图5所示。
根据图5可明确，使用了物理凝胶的比较例1中，220nm附近发现有较强的吸收。这与细胞溶解液以及第一清洗液所含的胍盐的吸收波长一致。由此可知，比较例1中，试剂成分的除去不充分，DNA洗脱液的波长260nm的吸光度与波长280nm的吸光度之比(A260/A280)为约1.4，DNA的纯度较低。因此，将得到的DNA用于PCR等的反应或其他分析时，上述杂质可能会造成负面影响。
与此相对，使用了化学凝胶的实施例1中，没有确认到如比较例1般的在波长220nm附近具有峰的吸收，明确确认了DNA在特异波长260nm附近的吸收峰。实施例1的DNA洗脱液的A260/A280为约1.7。从该结果可知，通过使用有机硅凝胶，可以提升B/F分离性，可以容易地高回收率地提取高纯度的核酸。
[实施例2]
实施例2中，使用磁珠，进行酶免疫化学测定用试样的调制。磁珠使用了蛋白G覆盖磁性粒子(生命科技制，Dynabeads Protein G)。
＜器件的制作＞
为了在硼硅酸盐玻璃制的毛细管(赫施曼实验室仪器制，ringcaps，200μl)的管内壁面涂覆有机硅，向管内填充有机硅涂层剂(富士理化工制，硅化L-25溶液)，10分钟后抽出液体。用蒸馏水清洗后，利用氮气使管内干燥。然后，将毛细管的一个末端的开口部用密封剂(cha-seal)堵住。从该毛细管的另一个开口部，从底部起依次装填PBST溶液(0.02％Tween20含有磷酸缓冲食盐水)60μL以及有机硅凝胶(KSG-15)20μL。将其重复3次后，最后装填PBST溶液40μL。为了防止气泡混入管内，以将毛细管垂直竖立的状态装填这些凝胶以及溶液。
＜阳性对照以及阴性对照的制作＞
向分注有100μL的PBST的容量1.5μmL的聚丙烯管内，添加3μL的磁珠悬浊液，用漩涡混合器使其悬浊。然后，进行离心分离(1000rpm，5秒)，将管立在磁力座(生命科技公司制)上，静置1分钟后，除去上清液。然后，向管内加入PBST 100mL，再次进行悬浊、离心以及除去上清液。
接着，向管内加入浓度调整为100pg/μL的AP(碱性磷酸酶)conjugate Anti-MouseIgG(Promega制)、以及1％的BSA·PBS(含1％牛血清白蛋白的磷酸缓冲食盐水)溶液50μL，在管混合器上，室温下孵化15分钟，制成阳性对照。此外，不加入AP conjugate Anti-MouseIgG而仅加入了BSA·PBS溶液的试剂制为阴性对照。
＜分离操作＞
从上述管状器件的开口部，同时将上述的各对照液和磁珠投入器件内，通过与实施例1同样的磁性操作，向着器件的下端底部，以毎秒0.5～5mm的速度，使磁铁沿着容器的侧面移动，操作磁珠。在各PBST溶液中，为了使磁珠分散在溶液中，重复进行数次的毛细管侧面的磁铁穿脱。最后，打开毛细管被cha-seal封闭的部分，将分散在PBST中的磁珠回收到管内。
＜ELISA法分析＞
将操作后的装有磁珠的管立到磁力座上，静置1分钟后，除去上清液，加入PNPP显色试剂(赛默(Thermo)制)100μL，用漩涡混合器使得磁珠悬浊后，在管混合器上，室温下进行15分钟碱性磷酸脢反应。接着加入反应停止剂(2N氢氧化钠水溶液)50μL混合后，进行离心(1000rpm，5秒)。将管立在磁力座上，静置1分钟后，抽取显色反应溶液50μL，用分光光度计(岛津制作所制“BioSpec nano”)测定波长405nm的吸光度。
阳性对照(n＝3)的吸光度为9.297、9.254、9.311(平均9.287)，显示出了与使用一般管的以往方法进行B/F分离时(吸光度的平均值9.213)同样的高值。另一方面，阴性对照(n＝2)的吸光度为0.314、0.329(平均0.322)，是与以往方法进行B/F分离时(吸光度的平均值0.331)同样的低值。
实施例2的结果显示，即使是固定了蛋白G的AP conjugate Goat anti-Mouse IgG的粒子，在使其通过有机硅凝胶内时，可以保持其固定状态的同时进行粒子操作，可以高效进行B/F分离。此外，由于也不会产生来自凝胶的夹杂成分，因此可在极低的背景下进行目标成分的高灵敏度检测。
从上述实施例1以及实施例2可以确认，通过使得存在于一个水基液体内的粒子通过化学凝胶而移动至其他水基液体的操作，可以在不伴随水基液体的情况下而仅仅使得粒子移动，可以进行B/F分离。此外可知，本发明中，可以在保持将目标物质固定于粒子的状态下，不产生来自凝胶、水基液体的夹杂物的负面影响而进行化学操作。另外，本发明的方法中，无须开闭容器，可以在1个器件内密闭进行多个化学操作，因此操作简便，还可以排除污染等的负面影响。
符号说明
50，52，53 粒子操作器件
10～12 容器
21～24 凝胶状介质
31～37 水基液体
71～73 粒子
9 磁铁
150 粒子操作器件(核酸提取分离用器件)
110 容器(毛细管)
121～123 凝胶状介质(有机硅凝胶)
131，132 水基液体(清洗液)
133 水基液体(洗脱液)
141 水基液体(细胞溶解液)
171 粒子(磁珠)。

Claims (13)

1.一种粒子的操作方法，其特征在于，包括：
使存在于水基液体中的粒子被移动至不溶或难溶于所述水基液体的凝胶状介质内部的步骤；以及
使存在于所述凝胶状介质内部的所述粒子被移动至凝胶状介质外部的步骤，
所述粒子是可以选择性地固定特定物质的粒子，所述特定物质是从由核酸、蛋白质、糖、脂类、受体、抗原、配体以及细胞构成的组中选择的1个以上，
所述凝胶状介质是含有化学交联聚合物的凝胶，含有所述化学交联聚合物的凝胶是含有交联型有机聚硅氧烷的有机硅凝胶，
所述粒子通过磁场、电场、重力场、或者超声波场的作用，在所述水基液体中或所述凝胶状介质中进行移动。
2.根据权利要求1所述的粒子的操作方法，其特征在于，
所述凝胶状介质的稠度为340至475。
3.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
所述凝胶状介质还含有油剂。
4.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
在使所述粒子被从所述水基液体移动至凝胶状介质内部时、以及使所述粒子在凝胶状介质内被移动时，附随在所述粒子上的水基液体从所述粒子被分离。
5.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
在使所述粒子被移动至凝胶状介质外部的步骤中，所述粒子被移动至其他的水基液体中。
6.根据权利要求5所述的粒子的操作方法，其特征在于，
在装填有多个水基液体、各水基液体间隔着所述凝胶状介质的器件内，
使存在于所述水基液体中的粒子被移动至凝胶状介质内部的步骤、以及使存在于所述凝胶状介质内部的粒子被移动至其他水基液体中的步骤被多次进行。
7.根据权利要求6所述的粒子的操作方法，其特征在于，
所述多个水基液体中，至少有2个水基液体具有互不相同的组成。
8.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
所述粒子为磁性粒子，通过磁场的操作，进行所述粒子的移动。
9.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
在至少一个水基液体内，进行被所述粒子固定的核酸的洗脱。
10.根据权利要求1或2所述的粒子的操作方法，其特征在于，
在至少一个水基液体内，进行抗原抗体反应。
11.一种粒子操作器件，其特征在于，具有：
水基液体、在所述水基液体中为不溶性或难溶性的凝胶状介质、保持所述水基液体及所述凝胶状介质的容器、以及应该在所述容器内被移动的粒子，
所述粒子是可以选择性地固定特定物质的粒子，可以选择性地固定的物质是从由核酸、蛋白质、糖、脂类、受体、抗原、配体以及细胞构成的组中选择的1个以上，
所述凝胶状介质是含有化学交联聚合物的凝胶，含有所述化学交联聚合物的凝胶是含有交联型有机聚硅氧烷的有机硅凝胶，
所述粒子通过磁场、电场、重力场、或者超声波场的作用，在所述水基液体中或所述凝胶状介质中进行移动。
12.如权利要求11所述的粒子操作器件，其特征在于，
所述凝胶状介质的稠度为340至475。
13.一种粒子操作器件制作用试剂盒，其是用于制作权利要求11或12所述的粒子操作用器件的试剂盒，所述粒子操作器件制作用试剂盒的特征在于，
含有水基液体、不溶或难溶于所述水基液体的凝胶状介质以及粒子，
所述粒子是可以选择性地固定特定物质的粒子，可以选择性地固定的物质是从由核酸、蛋白质、糖、脂类、受体、抗原、配体以及细胞构成的组中选择的1个以上，
所述凝胶状介质是含有化学交联聚合物的凝胶，含有所述化学交联聚合物的凝胶是含有交联型有机聚硅氧烷的有机硅凝胶。
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