CN105424783B - 分析方法、分析芯片及分析系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够通过更简易的结构提高分析精度的分析方法、分析芯片及分析系统。本发明的分析方法是基于毛细管电泳法的试样的分析方法,包括:泳动液填充工序(S1),向毛细管填充泳动液;导入工序(S3),向与所述毛细管相连的导入槽导入规定量的试样;流动工序(S4),在导入工序(S3)之后,在所述导入槽中使所述试样流动,从而在所述毛细管与所述导入槽的连接部产生剪切流;及电泳工序(S6),在所述毛细管中,以所述混合试样被连续供给的状态进行电泳。
Description
技术领域
本发明涉及分析方法、分析芯片及分析系统。
背景技术
作为表示生物体的状态的指标,对各种蛋白质的糖化率进行分析。其中,血球中的血红蛋白(Hb)的糖化率反映生物体内血糖值的过去的履历,因此作为糖尿病的诊断或治疗等中的重要的指标。作为这样的指标的血红蛋白的代表例即HbA1c是将HbA(α2β2)的β链N末端的缬氨酸进行了糖化后的结构。
作为Hb的分析方法之一,使用电泳法。在专利文献1中公开了一种使用分析芯片的分析方法,该分析芯片具备毛细管和与该毛细管正交的预备流路。滞留于毛细管与预备流路的连结部分的试样作为电泳法中的分析对象。由此,想要更准确地对极少量的试样进行定量。而且,在专利文献2中,记载了一种想要实现利用了电泳法的分析所使用的芯片的小型化而在电泳中的试样的分离中也能连续地供给试样的分析方法。
然而,在专利文献1的结构中,在毛细管中的电泳之前,向在预备流路的两端配置的两个电极施加电压,由此向毛细管与预备流路的连结部分强行填充试样。而且,在专利文献2的结构中,在基于电泳法的分析开始之前的期间,担心毛细管内的泳动液会向积存试样的槽等漏出。该漏出可能会使分析结果的精度显著下降。或者,由于漏出的泳动液在试样导入前发生干燥及浓缩,在试样的分析前端部会产生过度包含泳动液成分的区域。或者,泳动液与试样相互扩散,可能会产生溶液中的成分比率不明确的区域。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平11-337521号公报
【专利文献1】日本再表2008/136465号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
本发明鉴于上述的情况而作出考虑,其课题在于提供一种能够通过更简易的结构而提高分析精度的分析方法、分析芯片及分析系统。
【用于解决课题的方案】
由本发明的第一方案提供的分析方法是基于毛细管电泳法的试样的分析方法,包括:泳动液填充工序,向毛细管填充泳动液;导入工序,向与所述毛细管相连的导入槽导入规定量的试样;流动工序,在所述导入工序之后,在所述导入槽中使所述试样流动,从而在所述毛细管与所述导入槽的连接部产生剪切流;及电泳工序,在所述毛细管中,以所述混合试样被连续供给的状态进行电泳。
在本发明的优选的实施方式中,在所述流动工序中,在设于所述导入槽的两个开口部进行所述试样的注入及排出,所述两个开口部隔着所述导入槽与所述毛细管的连接部而位于彼此相反的一侧。
由本发明的第二方案提供的分析芯片是基于毛细管电泳法的试样的分析所使用的一次性类型的分析芯片,具备:导入槽,将试样导入;毛细管,与所述导入槽相连;排出槽,在与所述导入槽相反的一侧与所述毛细管相连;及流动单元,在向所述导入槽的规定量的所述试样的导入完成之后,在所述导入槽中使所述试样流动。
在本发明的优选的实施方式中,所述流动单元是设于所述导入槽的两个开口部,所述两个开口部隔着所述导入槽与所述毛细管的连接部而位于彼此相反的一侧。
在本发明的优选的实施方式中,所述两个开口部向相同方向开口。
由本发明的第三方案提供的分析系统具备:上述的分析芯片;及分析装置,装填有所述分析芯片,并且具有在所述毛细管中以所述试样被连续供给的状态进行电泳的分析部。
在本发明的优选的实施方式中,所述分析装置具有流动驱动源,所述流动驱动源向所述分析芯片的所述流动单元施加用于流动的驱动力。
【发明效果】
根据本发明,通过进行所述流动工序,而在所述导入槽与所述毛细管的连接部分形成所述试样与所述泳动液的明确的交界。换言之,减薄、或者泳动液成分被浓缩、或者成分比率不明确的所述试样会被所述流动工序中的剪切流冲洗。其结果是,能够使纯粹的所述试样滞留于所述导入槽与所述毛细管的连接部分。因此,能够通过更简易的结构来提高分析精度。
本发明的其他的特征及优点参照附图通过以下进行的详细说明而更为明确。
附图说明
图1是表示基于本发明的第一实施方式的分析系统的系统概略图。
图2是表示图1的分析系统使用的分析芯片的俯视图。
图3是沿着图2的III-III线的剖视图。
图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。
图5是沿着图3的V-V线的主要部分放大剖视图。
图6是表示基于本发明的第一实施方式的分析方法的流程图。
图7是表示图6的分析方法的剖视图。
图8是表示图6的分析方法的剖视图。
图9是表示图6的分析方法的剖视图。
图10是表示图6的分析方法的剖视图。
图11是表示图6的分析方法的主要部分放大剖视图。
图12是表示图6的分析方法的主要部分放大剖视图。
图13是表示图6的分析方法的主要部分放大剖视图。
图14是表示图6的分析方法的一例的结果的电泳图。
图15是表示分析方法的参考例的结果的电泳图。
图16是表示本发明的分析芯片的另一例的主要部分俯视图。
图17是沿着图16的XVII-XVII线的剖视图。
图18是表示本发明的分析芯片的又一例的主要部分俯视图。
图19是沿着图18的XIX-XIX线的剖视图。
【标号说明】
A1 分析系统
Sa 试样
Sm 混合试样
Ld 稀释液
Lm 泳动液
1 分析装置
2 分析芯片
21 主体
21a 上部
21b 下部
22 混合槽
23 导入槽
23a、23b 开口部
23c、23d 纵孔部
23e 横孔部
25 排出槽
27 毛细管
29 搅拌片
31、32 电极
41 光源
42 光学滤波器
43 透镜
44 狭缝
5 检测器
6 分注器
61 泵
62 嘴部
65 磁力驱动源
71 稀释液槽
72 泳动液槽
8 控制部
具体实施方式
以下,关于本发明的优选的实施方式,参照附图具体地说明。
图1示出基于本发明的第一实施方式的分析系统。本实施方式的分析系统A1具备分析装置1及分析芯片2而构成。分析系统A1是以试样Sa为对象而执行基于电泳法的分析方法的系统。试样Sa没有特别限定,但是在本实施方式中,以从人体提取的血液为例进行说明。将试样Sa包含的成分中的成为分析的对象的成分定义为分析成分。
作为所述分析成分,可列举血红蛋白(Hb)、白蛋白(Alb)、球蛋白(α1、α2、β、γ球蛋白)、纤维蛋白原等。作为所述血红蛋白,可列举例如正常血红蛋白(HbA0)、糖化血红蛋白、修饰血红蛋白、胎儿血红蛋白(HbF)等。作为所述糖化血红蛋白,可列举例如血红蛋白A1a(HbA1a)、血红蛋白A1b(HbA1b)、血红蛋白A1c(HbA1c)、GHbLys等。作为所述血红蛋白A1c,可列举例如稳定型HbA1c(s-HbA1c)、不稳定型HbA1c(l-HbA1c)等。作为所述修饰血红蛋白,可列举例如氨基甲酰化Hb、乙酰化Hb等。在以后的说明中,以所述分析成分为Hb的情况为例进行说明。
分析芯片2提供保持试样Sa且在装填到分析装置1的状态下以试样Sa为对象的分析的场所。在本实施方式中,分析芯片2构成作为想要在每一次或特定次数的分析结束之后废弃的、所谓一次性类型的分析芯片。如图2~图5所示,分析芯片2具备主体21、混合槽22、导入槽23、排出槽25及毛细管27。图2是分析芯片2的俯视图。图3是沿着图2的III-III线的剖视图,图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。图5是沿着图3的V-V线的主要部分放大剖视图。需要说明的是,在图中,x方向相当于毛细管27延伸的方向,y方向相当于毛细管27的宽度方向,z方向相当于毛细管27或导入槽23的深度方向。
主体21是成为分析芯片2的基座的部分,其材质没有特别限定,可列举例如玻璃、熔融硅、塑料等。在本实施方式中,主体21成为贴合有上部21a及下部21b的结构。需要说明的是,也可以是一体地形成主体21的结构。
混合槽22是进行将后述的试样Sa与稀释液Ld混合的混合工序的混合部的一例。混合槽22由例如在主体21的上部21a形成的贯通孔构成。
导入槽23是混合槽22中的通过混合工序得到的混合试样Sm所导入的槽。本实施方式的导入槽23具有两个开口部23a、23b,由纵孔部23c、纵孔部23d及横孔部23e构成。两个开口部23a、23b沿y方向分离配置,都朝向z方向上方开口。两个开口部23a、23b相当于如下的流动单元:如后述那样,通过施加来自分析装置1的流动驱动源的驱动力,在向导入槽23的规定量的混合试样Sm的导入完成之后,在导入槽23中使混合试样Sm流动。而且,在本发明中所说的“试样”是指在分析方法中成为分析的对象的液体,在本实施方式中,向导入槽23导入的混合试样Sm相当于此。需要说明的是,除了通过混合工序得到的混合试样Sm以外,也可以将实施了其他的处理的试样、未实施任何处理的试样Sa作为本发明的分析方法中的试样向导入槽23导入。
纵孔部23c与开口部23a相连,纵孔部23d与开口部23b相连。纵孔部23c及纵孔部23d以沿z方向掘进的方式形成。横孔部23e将纵孔部23c及纵孔部23d的z方向下端附近彼此相连,是沿y方向延伸的不向外部露出的部位。在本实施方式中,在横孔部23e的y方向中央附近连接有毛细管27。
排出槽25是电泳法中的位于电浸透流的下游侧的槽。排出槽25例如由在主体21的上部21a形成的贯通孔构成。
毛细管27是将导入槽23与排出槽25相连、并产生电泳法中的电浸透流的场所。毛细管27例如由在主体21的下部21b形成的槽构成。需要说明的是,在主体21上可以形成用于促进向毛细管27的光的照射及透过了毛细管27的光的出射的凹部等。毛细管27的尺寸没有特别限定,但是列举其一例时,其宽度为25μm~100μm、其深度为25μm~100μm、其长度为5mm~150mm。分析芯片2整体的尺寸根据毛细管27的尺寸及混合槽22、导入槽23及排出槽25的尺寸和配置等而适当设定。
在本实施方式中,如图3及图4所示,纵孔部23c、纵孔部23d及横孔部23e由在主体21的上部21a形成的贯通孔或凹部构成。如图4所示,毛细管27从z方向下方连接于横孔部23e的y方向中央附近。而且,横孔部23e的x方向尺寸及y方向尺寸明显大于向横孔部23e露出的毛细管27的开口部的x方向尺寸及y方向尺寸。
分析装置1在装填了滴有试样Sa的分析芯片2的状态下,进行以试样Sa为对象的分析处理。分析装置1具备电极31、32、光源41、光学滤波器42、透镜43、狭缝44、检测器5、分注器6、泵61、稀释液槽71、泳动液槽72及控制部8。
电极31及电极32在电泳法中用于向毛细管27施加规定的电压。电极31向分析芯片2的导入槽23插入,电极32向分析芯片2的排出槽25插入。向电极31及电极32施加的电压没有特别限定,例如为0.5kV~20kV。
光源41是在电泳法中发出用于进行吸光度测定的光的部位。光源41具备例如射出规定的波长域的光的LED芯片。光学滤波器42使来自光源41的光中的规定的波长的光衰减并使其余的波长的光透过。透镜43用于使透过了光学滤波器42的光向分析芯片2的毛细管27的分析部位聚光。狭缝44用于除去通过光学滤波器42聚光的光中的会引起散射等的多余的光。
检测器5接受透过了分析芯片2的毛细管27的光,例如具备光电二极管或光IC等而构成。
分注器6分注所希望的量的稀释液Ld、泳动液Lm及混合试样Sm,例如包含嘴部。分注器6通过未图示的驱动机构而在分析装置1内的多个规定位置能够自如移动。泵61是向分注器6的吸引源及排出源。而且,泵61可以使用作为设于分析装置1的未图示的口部的吸引源及排出源。上述的口部使用于泳动液Lm的填充等。而且,可以具备与泵61不同的专用的泵。泵61相当于本发明中所说的流动驱动源的一例。而且,也可以将上述的不同的专用的泵使用作为流动驱动源。
稀释液槽71是用于贮藏稀释液Ld的槽。稀释液槽71可以是恒久地设置于分析装置1的槽,也可以是将封入了规定量的稀释液Ld的容器向分析装置1装填的结构。泳动液槽72是用于贮藏泳动液Lm的槽。泳动液槽72可以是恒久地设置于分析装置1的槽,也可以是将封入有规定量的泳动液Lm的容器向分析装置1装填的结构。
稀释液Ld通过与试样Sa混合,而用于生成混合试样Sm。稀释液Ld的主剂没有特别限定,可列举水、生理食盐水,作为优选的例子,可列举与后述的泳动液Lm类似的成分的液体。而且,稀释液Ld是向所述主剂添加了含阴极性基的化合物的液体。所述含阴极性基的化合物例如是含阴极性基的多糖类。所述含阴极性基的多糖类例如是从由硫酸化多糖类、羧酸化多糖类、磺酸化多糖类及磷酸化多糖类构成的组中选择的至少一个多糖类。所述羧酸化多糖类优选为藻朊酸或其盐(例如,藻朊酸钠)。所述硫酸化多糖类例如是硫酸软骨素。硫酸软骨素为A、B、C、D、E、H、K这七种,可以使用任一种。在以后的说明中,列举稀释液Ld向与泳动液Lm相同成分的主剂中添加了硫酸软骨素的情况为例进行说明。所述含阴极性基的化合物(硫酸软骨素)的浓度为例如0.01~5重量%的范围。
泳动液Lm是在基于电泳法的分析工序中,向排出槽25及毛细管27填充,产生电泳法中的电浸透流的介质。泳动液Lm虽然没有特别限制,但是优选使用酸。所述酸有例如柠檬酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、苯二甲酸、丙二酸、苹果酸。而且,泳动液Lm优选含有弱盐基。作为所述弱盐基,例如是精氨酸、赖氨酸、组氨酸、三羟甲基氨基甲烷等。泳动液Lm的pH为例如pH4.5~6的范围。泳动液Lm的缓冲液的种类有MES、ADA、ACES、BES、MOPS、TES、HEPES等。而且,向泳动液Lm也添加有在稀释液Ld的说明中叙述的所述含阴极性基的化合物。所述含阴极性基的化合物(硫酸软骨素)的浓度为例如0.01~5重量%的范围。
控制部8控制分析装置1中的各部。控制部8具备例如CPU、存储器及接口等。
接下来,关于使用了分析系统A1的本发明的第一实施方式的分析方法,以下进行说明。图6是表示本实施方式的分析方法的流程图。本分析方法具有试样提取工序S1、混合工序S2、泳动液填充工序S3、导入工序S4、流动工序S5及电泳工序S6。
<试样提取工序S1>
首先,准备试样Sa。在本实施方式中,试样Sa是从人体提取的血液。作为血液,可以是全血或实施了溶血处理后的溶血等。并且,如图7所示将分注有试样Sa的分析芯片2向分析装置1装填。
<混合工序S2>
接下来,将试样Sa与稀释液Ld混合。具体而言,如图7所示,将规定量的试样Sa滴于分析芯片2的混合槽22。接下来,通过分注器6吸引规定量的稀释液槽71的稀释液Ld,如图8所示,将规定量的稀释液Ld向分析芯片2的混合槽22分注。并且,以泵61为吸引源及排出源,从分注器6反复进行稀释液Ld的吸引及排出。由此,在混合槽22中,试样Sa与稀释液Ld混合,得到混合试样Sm。试样Sa与稀释液Ld的混合也可以通过分注器6的吸引及排出以外的方法进行。通过该混合工序S2,生成作为所述分析成分的Hb与硫酸软骨素结合后的复合体。
<泳动液填充工序S3>
接下来,通过分注器6吸引规定量的泳动液槽72的泳动液Lm,如图9所示,将规定量的泳动液Lm向分析芯片2的排出槽25分注。并且,通过适当实施从上述的口部的吸引或排出等方法,向排出槽25及毛细管27填充泳动液Lm。
<导入工序S4>
接下来,如图10所示,通过分注器6从混合槽22提取规定量的混合试样Sm。而后,从分注器6向导入槽23导入规定量的混合试样Sm。在该导入中,向开口部23a或开口部23b中的任一个插入分注器6。在本例中,如图11所示,向开口部23a插入分注器6。而且,在开口部23b上连结分析装置1具备的嘴部62。嘴部62向大气开放或者与上述的流动驱动源相连。当从分注器6的Sm导入开始时,导入槽23内存在的空气通过嘴部62从导入槽23排出。此时,嘴部62可以向大气开放,也可以从与向分注器6施加排出力的泵61不同的作为流动驱动源的泵等被施加吸引力。
图12表示导入槽23内由混合试样Sm填充而导入工序S4完成的状态。在本实施方式中,导入槽23由混合试样Sm完全装满的时刻相当于导入工序S4的完成时刻。但是,在本发明中,导入工序完成的时刻的判断是指实施后述的分析工序所需的规定量的试样的导入完成的时刻,不一定仅是指导入槽由试样装满的时刻。
<流动工序S5>
接下来,如图13所示,进行流动工序S5。在本实施方式中,在图12所示的导入工序S4的完成时刻之后的期间,反复进行以泵61为排出源及吸引源的从分注器6的混合试样Sm的排出及吸引,由此在导入槽23内使混合试样Sm流动。该流动并不是在导入工序S4中为了将规定量的混合试样Sm向导入槽23导入而不可避免地产生的流动,而是规定量的混合试样Sm的导入完成之后的流动。通过该流动,在导入槽23的横孔部23e,表现出混合试样Sm主要沿y方向往复移动的动作状态。即,在导入槽23的横孔部23e与毛细管27的连接部,产生横孔部23e内的混合试样Sm沿y方向明显往复移动而毛细管27内的泳动液Lm几乎不移动引起的剪切流。其结果是,在横孔部23e与毛细管27的连接部,实现产生混合试样Sm与泳动液Lm的明确的交界的状态。
<电泳工序S6>
接下来,如图1所示,向导入槽23插入电极31,向排出槽25插入电极32。接下来,按照来自控制部8的指示对电极31及电极32施加电压。该电压为例如0.5kV~20kV。由此产生电浸透流,在毛细管27中使混合试样Sm从导入槽23向排出槽25逐渐移动。此时,由于在导入槽23填充有混合试样Sm,因此在毛细管27中,以混合试样Sm被连续供给的状态进行电泳。而且,开始从光源41的发光,进行基于检测器5的吸光度的测定。并且,从电极31及电极32的电压施加开始时起,测定经过时间与吸光度的关系。在此,与混合试样Sm中的移动速度比较快的成分对应的吸光度峰值在从所述电压施加开始时起的经过时间比较短的时刻出现。另一方面,与混合试样Sm中的移动速度比较慢的成分对应的吸光度峰值在从所述电压施加开始时起的经过时间比较长的时刻出现。由此,进行混合试样Sm中的各成分的分析(分离测定)。而且,通过对测定的所述吸光度进行运算处理(例如,基于控制部8的微分处理、差分处理等)而作成电泳图。通过计算该电泳图的峰值高度、峰值的面积,来求出混合试样Sm中的成分比率等。
接下来,说明本分析方法的实施例。
<实施例1>
作为试样Sa,使用了从人体提取的95μL的全血。作为稀释液Ld,使用了如下液体:利用40mM柠檬酸、1.0%(w/v)硫酸软骨素C-钠、500mM NDSB-201(Anatarace社制)、0.1%(w/v)LS-110(花王株式会社制)、0.1%(w/v)叠氮化钠进行调制,并使用二甲氨基乙醇(pH调整用)形成为pH6.0。作为泳动液Lm,使用了如下液体:利用40mM柠檬酸、1.25%(w/v)硫酸软骨素C-钠、0.1%(w/v)LS-110(花王株式会社制)、0.1%(w/v)叠氮化钠进行调制,并使用二甲氨基乙醇(pH调整用)形成为pH5.0。
关于分析芯片2,准备了容量20μL的导入槽23及容量10μL的排出槽25和宽度40μm、深度40μm、全长30mm(分离长度20mm)的毛细管27。在毛细管27的内壁上涂敷有聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC:Sigma社制)。
在混合工序S2中,利用稀释液Ld将试样Sa稀释成41倍,得到了混合试样Sm。泳动液填充工序S3中的泳动液Lm的填充量为9μL。在导入工序S4中,导入了18μL的Sm。并且,在流动工序S5中,反复进行了多次基于分注器6的排出及吸引。在电泳工序S6中,电极31及电极32的电压为0.5kV~20kV,电流为76μA。在检测器5中,测定波长415nm的吸光度,得到了所述电泳图。
<比较例>
除了仅不实施流动工序S5这一点之外,进行了与实施例1同样的测定。这种情况下,使用了具备与分析芯片2的导入槽23不同的仅具有1个开口部的以往的导入槽的分析芯片。
通过实施例1得到的电泳图如图14所示,通过比较例得到的电泳图如图15所示。在这些电泳图中,横轴是检测时间(单位:秒),纵轴是吸光度变化率(单位:mAbs/sec)。
接下来,说明分析芯片2、分析系统A1及本分析方法的作用。
如图14所示,在实施例1的电泳图中,作为分析成分的l-HbA1c、s-HbA1c及HbA1d1的峰值相互隔开时间,分别单独且明确地出现。相对于此,如图15所示,在比较例的电泳图中,作为分析成分的l-HbA1c、s-HbA1c及HbA1d1的峰值并没有相互作为个别的峰值而明确地出现。根据发明者们的试验,得到了如下的见解:在导入槽23与毛细管27的连接部分,在导入工序S4以前、正在进行中或刚进行之后等期间,毛细管27内的泳动液Lm向导入槽23内漏出的情况是未出现明确的峰值的原因。即,当泳动液Lm向导入槽23漏出时,在与毛细管27相连的导入槽23的部分,滞留的不是纯粹的混合试样Sm,而是通过泳动液Lm减薄的混合试样Sm。或者,在导入工序S4以前漏出的泳动液Lm在与毛细管27相连的导入槽23的部分周边进行蒸发干燥,产生泳动液Lm的成分浓缩了的区域,在导入工序S4的期间,过剩地含有泳动液Lm的成分的混合试样Sm滞留。或者,泳动液Lm与混合试样Sm相互扩散,可能会产生混合试样Sm的成分比率不明确的区域。当电泳工序S6开始时,该不当地减薄、或者过剩地含有泳动液Lm成分、或者成分比率不明确的混合试样Sm被分析,从而分析结果的精度显著下降。相对于此,在实施例1中,通过进行流动工序S4,从而在导入槽23与毛细管27的连接部分形成混合试样Sm与泳动液Lm的明确的交界。换言之,即使假设产生毛细管27的泳动液Lm向导入槽23漏出等的情况,减薄、或者过剩地含有泳动液Lm成分、或者成分比率不明确的混合试样Sm也会被流动工序S4中的剪切流冲洗。其结果是,能够使纯粹的混合试样Sm滞留于导入槽23与毛细管27的连接部分。由此,能够如图14所示得到分析成分的明确的峰值,而通过更简易的结构提高分析精度。
使用两个开口部23a、23b作为流动单元,在这些开口部23a、23b之间使混合试样Sm流动的结构能够使用用于将混合试样Sm向导入槽23导入的机构即分注器6来执行流动工序S4。这适合于避免分析系统A1的结构的复杂化。尤其是两个开口部23a、23b向相同方向开口,由此在将分析芯片2向分析装置1装填时,能够将分注器6、嘴部62相对于分析芯片2配置于相同方向。这对于分析装置1的小型化等来说优选。
导入槽23的x方向尺寸及y方向尺寸大于毛细管27的开口部的x方向尺寸及y方向尺寸,由此在流动工序S4中,能够使导入槽23内的混合试样Sm积极地流动,且极力避免使毛细管27内的泳动液Lm流动而使其停留于毛细管27内。这对于在导入槽23与毛细管27的连接部使混合试样Sm与泳动液Lm的交界更明确化有利。
图16及图17示出分析芯片2的另一例。在本例中,开口部23a及开口部23b向互不相同的方向开口。在图16中,开口部23a向y方向图中上方开口,开口部23b向y方向图中下方开口。而且,导入槽23仅由将开口部23a与开口部23b连结的横孔部23e构成。如图17所示,在本例中,毛细管27也连接于横孔部23e的中央附近。而且,横孔部23e的x方向尺寸及y方向尺寸大于毛细管27的开口部的x方向尺寸及y方向尺寸。在装填有这样的分析芯片2的分析装置1中,适当采用与上述的分注器6及嘴部62不同的姿势或不同的形状的分注器6及嘴部62。
根据本例,也能够通过更简易的结构提高分析精度。而且,两个开口部23a、23b开口的朝向可以互不相同。例如,可以是开口部23a、23b中的任一个向z方向开口,另一个向y方向开口。或者,可以是开口部23a、23b在z方向上彼此向相反方向开口。
而且,不仅是导入槽23,排出槽25也可以是具有两个开口的结构。这种情况下,除了例如将导入槽23及排出槽25分别定义为专用的槽的使用方法之外,也可以是将导入槽23及排出槽25相互替换而使用的使用方法。
图18及图19示出分析芯片2的又一例。在本例中,在导入槽23内收容有搅拌片29。本例的导入槽23仅具有1个开口部23a。搅拌片29例如由通过树脂等绝缘材料进行了涂敷的Fe等磁性体构成,相当于本发明所说的流动单元的一例。
图19示出将分析芯片2向分析装置1装填,进行流动工序S5的状态。本例使用的分析装置1具备磁力驱动源65。磁力驱动源65产生能使接近配置的分析芯片2的搅拌片29旋转的磁力。当向导入槽23导入规定量的混合试样Sm时,导入工序S4结束。如图所示,在本例中,与导入槽23的整个容积相比,应导入的规定量的混合试样Sm稍少。并且,在流动工序S5中,通过磁力驱动源65使搅拌片29在导入槽23内旋转。由此,在导入槽23内,在混合试样Sm产生回旋流,产生在导入槽23与毛细管27的连接部产生了混合试样Sm与泳动液Lm的明确的交界的剪切流。根据本例,也能够通过更简易的结构提高分析精度。
本发明的分析方法、分析芯片及分析系统没有限定为上述的实施方式。本发明的分析方法、分析芯片及分析系统的具体的结构可以进行各种设计变更。
Claims (3)
1.一种分析方法,是基于毛细管电泳法的试样的分析方法,包括:
泳动液填充工序,向将导入槽与排出槽相连的毛细管填充泳动液;
导入工序,使用施加排出力的流动驱动源向所述导入槽导入规定量的试样;
流动工序,使用所述流动驱动源而在所述导入槽中使所述试样流动,从而沿着所述毛细管与所述导入槽的连接部的交界面产生剪切流;及
电泳工序,在所述毛细管中,以所述混合试样被连续供给的状态进行电泳。
2.根据权利要求1所述的分析方法,其中,
在所述流动工序中,在设于所述导入槽的两个开口部进行所述试样的注入及排出,所述两个开口部隔着所述导入槽与所述毛细管的连接部而位于彼此相反的一侧。
3.一种分析系统,具备分析芯片及分析装置,
所述分析芯片是基于毛细管电泳法的试样的分析所使用的一次性类型的分析芯片,具备:
导入槽,将试样导入;
毛细管,利用连接部与所述导入槽相连;及
排出槽,位于与所述导入槽相反的一侧处,与所述毛细管相连,
所述分析装置装填有所述分析芯片,并且具有在所述毛细管中以所述试样被连续供给的状态进行电泳的分析部和向所述分析芯片施加排出力的流动驱动源,
所述流动驱动源通过在所述导入槽中使所述试样流动,从而沿着所述毛细管与所述导入槽的连接部的交界面产生剪切流。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101568830A (zh) * | 2007-04-27 | 2009-10-28 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 电泳芯片、电泳装置以及利用毛细电泳法的试样分析方法 |
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