ES2938262T3 - Chip de análisis y aparato de análisis - Google Patents

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ES2938262T3 ES16740177T ES16740177T ES2938262T3 ES 2938262 T3 ES2938262 T3 ES 2938262T3 ES 16740177 T ES16740177 T ES 16740177T ES 16740177 T ES16740177 T ES 16740177T ES 2938262 T3 ES2938262 T3 ES 2938262T3
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Hiroshi Umetsu
Yoshihiro Okumura
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Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

Este chip de análisis está provisto de un miembro de retención de reactivo de prueba (20) y un miembro de detección (30). El miembro de retención de reactivo de prueba (20) tiene una parte de alojamiento (24) para alojar el miembro sensor (30) y una parte de acoplamiento (60) para acoplar el miembro sensor (30) dentro de la parte de alojamiento (24). El miembro sensor (30) está asegurado en la parte de alojamiento (24) por la parte de enganche (60), de tal manera que tenga un cierto área de movilidad en relación con la parte de alojamiento (24). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Chip de análisis y aparato de análisis
Campo técnico
La presente invención se refiere a un chip de análisis y a un aparato de análisis, en particular a un chip de análisis para realizar análisis usando el principio de SPR (resonancia de plasmón superficial).
Antecedentes de la técnica
En el campo del POCT (análisis de diagnóstico inmediato), se han desarrollado activamente chips de análisis que usan SRP (denominados a continuación en el presente documento, chips de análisis).
Tales chips de análisis (elementos de detección o chips sensores) a menudo se forman únicamente a partir de un prisma con una película de metal (medio dieléctrico) y un elemento que define un canal. Los elementos de detección normalmente se colocan en un aparato de análisis que incluye una fuente de luz y un detector, y los propios elementos de detección rara vez incluyen una parte o elemento para retener el reactivo de prueba (elemento de retención de reactivo de prueba). En tales configuraciones, un elemento de retención de reactivo de prueba a menudo se incorpora previamente en un aparato de análisis o el usuario lo coloca por separado en un aparato de análisis, y se coloca un elemento de detección en el mismo. Dado que el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección se manipulan individualmente de esta manera, es probable que la preparación para la medición y la limpieza de los mismos sean complicadas.
En POCT, los elementos de retención de reactivo de prueba y los elementos de detección a menudo se usan una vez y se desechan en términos de eficiencia y seguridad del trabajo. Un procedimiento de este tipo requiere un trabajo de usuario complicado ya que el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección se disponen individualmente. Además, en una prueba de detección de una sustancia biológica tal como una proteína o ADN, existe un riesgo de peligro biológico para el usuario.
En los últimos años, ha habido una creciente necesidad de un chip en el que un elemento de retención de reactivo de prueba esté integrado con un elemento de detección en términos de mejorar la capacidad de uso (facilidad de uso) y lograr una gestión por lotes unificada de los elementos de retención de reactivo de prueba y los elementos de detección (gestión de productos con respecto a cada unidad de producto) que puede mejorar la precisión de la detección al mantener la relación entre el reactivo de prueba y la detección.
El documento de patente 1 divulga un ejemplo de tal integración, en el que un cuerpo principal de placa como elemento de retención de reactivo de prueba se integra con un chip de detección como elemento de detección. En particular, la técnica propuesta en el documento de patente 1 es tal que se forma un surco 13 de detección con una sección transversal en forma de V en el chip 11 de detección, y se forma una capa 14 de mejora de campo eléctrico en la superficie del mismo. Con esta configuración, es probable que el plasmón superficial se excite fácilmente (véanse los párrafos 0044 a 0045, figura 7 (b), ejemplo 1 y ejemplo 2).
El documento de patente 2 divulga (véanse las figuras 3A, 3B) un chip de análisis para realizar análisis usando el principio de resonancia de plasmón superficial (véase el párrafo [0065]), que comprende: un elemento de retención de reactivo de prueba (226); y un elemento de detección (204), en el que el elemento de retención de reactivo de prueba comprende: una parte de alojamiento en la que se aloja el elemento de detección (tal como se muestra en las figuras 3a , 3B); y una parte de enganche que se engancha con el elemento de detección en la parte de alojamiento, y en el que el elemento de detección se aloja en la parte de alojamiento por medio de la parte de enganche.
Documentos de la técnica anterior
Documentos de patente
Documento de patente 1: JP 2013-24607A
Documento de patente 2: US 2011/150705 A1
Sumario de la invención
Problema que va a resolver la invención
El documento de patente 1 también describe que una parte 4 de alojamiento está formada en forma de rebaje en la placa 2 de cuerpo principal, y el chip 8 de detección está alojado en ella (véanse el párrafo 0039 y la figura 4).
Además, en otra parte del documento, simplemente describe que la parte 104 de alojamiento está formada en la placa 2 de cuerpo principal y el chip 108 de detección está alojado en ella (véanse el párrafo 0042 y la figura 6), y que una parte 104 de alojamiento cilíndrica está formada en la placa 2 de cuerpo principal, y un chip 71 de detección cilíndrico está incrustado en ella (véanse los párrafos 0065 a 0066 en el ejemplo 2). El documento de patente 1 no describe la integración de un elemento de retención de reactivo de prueba con un elemento de detección. Dado que existe la posibilidad de separación de estos elementos durante el suministro del producto o el trabajo del usuario, la técnica no puede ser adecuada para la gestión por lotes para mejorar la precisión de detección.
Otro problema con los chips de análisis usados actualmente es el siguiente.
Aunque los aparatos de análisis que usan SPR se basan en la detección óptica usando una luz de excitación y, por tanto, tienen una alta precisión de detección, se requiere una alta precisión en el posicionamiento de un elemento de detección en un aparato de análisis. En particular, cuando una membrana inmovilizada de un elemento de detección, que es una película de metal con un analito inmovilizado en ella, se ajusta aproximadamente al tamaño de la luz de excitación para mejorar la precisión de detección, o cuando se usa SPFS (espectroscopía de fluorescencia mejorada de campo de plasmón superficial) para la detección sensible, se requiere una precisión muy alta de aproximadamente 50 |im o menos desde una posición de referencia en el posicionamiento de un elemento de detección en un aparato de análisis.
En este sentido, dado que a menudo se usan elementos desechables en POCT, los elementos de retención de reactivo de prueba a menudo están compuestos por PP (polipropileno) teniendo en cuenta la resistencia a los reactivos de prueba y el coste. Las resinas cristalinas tales como el PP tienen una precisión de forma deficiente ya que se produce fácilmente deformación debido a las propiedades y también tienen una precisión de dimensión deficiente debido a la alta razón de contracción en el moldeo. Es decir, las resinas cristalinas tienen una precisión de forma y dimensión deficiente. Por consiguiente, si un elemento de retención de reactivo de prueba de este tipo se integra con un elemento de detección por medio de fusión o ajuste a presión para la gestión por lotes, sería difícil llevar a cabo un posicionamiento preciso de un elemento de detección en un aparato de análisis.
Un intento de mejorar la precisión de forma y dimensión del PP para resolver este problema daría como resultado un aumento del coste de producción debido a la dificultad del moldeo. Dado que a menudo se usan artículos desechables en POCT, un aumento del coste de producción es desfavorable. Incluso cuando los elementos de retención de reactivo de prueba están compuestos por una resina no cristalina tal como PS (poliestireno) o PC (policarbonato) que tiene buena precisión de forma y dimensión, también dará como resultado un mayor coste de producción debido al precio del material, lo que es desfavorable.
Por tanto, un objeto principal de la presente invención es proporcionar un chip de análisis que pueda mejorar la precisión de posicionamiento de un elemento de detección en un aparato de análisis a la vez que impide la separación de un elemento de retención de reactivo de prueba del elemento de detección.
Medios para resolver el problema
Con el fin de resolver el problema anterior, según la presente invención, se proporciona un chip de análisis para realizar análisis usando el principio de resonancia de plasmón superficial según la reivindicación 1 adjunta.
"Enganchar” significa que el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección pueden desprenderse entre sí solo cuando se aplica una fuerza externa a la parte de enganche, y que el elemento de retención del reactivo no se separa del elemento de detección sino que se integra con el mismo siempre que ya que no se aplica ninguna fuerza externa.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, dado que el elemento de detección está sujeto en la parte de alojamiento del elemento de retención de reactivo de prueba por medio de la parte de enganche del elemento de retención de reactivo de prueba, es posible impedir que el elemento de retención de reactivo de prueba se separe del elemento de detección. En particular, dado que el elemento de detección tiene una determinada zona móvil entre el elemento de detección y la parte de alojamiento, la posición del elemento de detección no está restringida por el elemento de retención de reactivo de prueba. Por tanto, es posible mejorar la precisión de posicionamiento del elemento de detección en el aparato de análisis.
Además, dado que el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección están integrados entre sí, un elemento de detección está asociado a un elemento de retención de reactivo de prueba que se usa junto con el elemento de detección, lo que también mejora la capacidad de uso.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra la configuración esquemática de una platina de montaje de chip en un aparato de análisis.
La figura 2A es una vista en planta que ilustra la configuración esquemática de un elemento de retención de reactivo de prueba.
La figura 2B es una vista en planta de una variación del elemento de retención de reactivo de prueba.
La figura 2C es una vista en planta de una variación del elemento de retención de reactivo de prueba.
La figura 2D es una vista en planta de una variación del elemento de retención de reactivo de prueba.
La figura 3A es una vista en planta que ilustra la configuración esquemática de un elemento de detección.
La figura 3B es una vista lateral que ilustra la configuración esquemática del elemento de detección.
La figura 3C es una vista lateral que ilustra la configuración esquemática de un elemento de prisma.
La figura 3D es una vista en planta que ilustra la configuración esquemática del prisma.
La figura 4A es una vista en planta que ilustra la configuración esquemática de las proximidades de una parte de alojamiento del elemento de retención de reactivo de prueba.
La figura 4B es una vista en sección transversal esquemática tomada a lo largo de la línea I-I en la figura 4A.
La figura 5A ilustra zonas móviles entre el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección. La figura 5B ilustra zonas móviles entre el elemento de retención de reactivo de prueba y el elemento de detección. La figura 6A es una vista en planta de una variación de una parte de enganche.
La figura 6B es una vista en planta de una variación de la parte de enganche.
La figura 6C es una vista en planta de una variación de la parte de enganche.
La figura 7A es una vista en sección transversal esquemática de una variación de la parte de enganche.
La figura 7B es una vista en sección transversal esquemática de la variación de la parte de enganche.
La figura 8A es una vista en planta de una variación de la parte de enganche.
La figura 8B es una vista en sección transversal esquemática de la variación de la parte de enganche.
La figura 9A es una vista en planta de una variación de la parte de enganche.
La figura 9B es una vista en sección transversal esquemática de la variación de la parte de enganche.
La figura 10A es una vista en planta que ilustra la configuración esquemática de una platina en un aparato de análisis sobre la que se monta un chip.
La figura 10B es una vista en planta de la configuración esquemática de un elemento de presión.
La figura 10C es una vista lateral de la configuración esquemática del elemento de presión.
La figura 11A es una vista en planta que ilustra el estado en el que se monta un chip de análisis sobre una platina. La figura 11B es una vista en sección transversal esquemática tomada a lo largo de la línea M-M en la figura 11A. La figura 11C es una vista en sección transversal esquemática tomada a lo largo de la línea MI-MI en la figura 11A. La figura 12A es una vista en planta de un elemento de retención de reactivo de prueba de la muestra 1.
La figura 12B es una vista lateral del elemento de retención de reactivo de prueba de la muestra 1.
La figura 13A es una vista lateral de un elemento de detección de la muestra 1.
La figura 13B es una vista en planta de un elemento de canal de la muestra 1.
La figura 13C es una vista lateral del elemento de canal de la muestra 1.
La figura 13D es una vista en planta de un prisma de la muestra 1.
La figura 13E es una vista lateral del prisma de la muestra 1.
La figura 14 ilustra la integración de un elemento de retención de reactivo de prueba con un elemento de detección de la muestra 14.
Realizaciones para llevar a cabo la invención
A continuación se describirá una realización preferida de la presente invención en referencia a los dibujos.
El símbolo “-“ que indica un intervalo numérico pretende significar que los límites inferior y superior antes y después del símbolo están incluidos en el intervalo numérico.
APARATO DE ANÁLISIS
Tal como se ilustra en la figura 1, un aparato 1 de análisis incluye un chip 10 de análisis, una platina 100 y un elemento 200 de presión.
En la platina 100, está formada una parte 102 de alojamiento de rebaje.
En el aparato 1 de análisis, el chip 10 de análisis está alojado en la parte 102 de alojamiento, y el elemento 200 de presión se dispone sobre la platina 100.
En la figura 1, la platina 100 y la parte 102 de alojamiento tienen respectivamente una forma cuboide y una forma de armazón rectangular. Sin embargo, la platina 100 y la parte 102 de alojamiento pueden tener cualquier forma que pueda alojar el chip 10 de análisis.
El chip 10 de análisis incluye un elemento 20 de retención de reactivo de prueba y un elemento 30 de detección. En la figura 1, derecha, izquierda, arriba, abajo, delante y detrás indican las direcciones con referencia al chip 10 de análisis. La dirección de derecha-izquierda indica la dirección de anchura del chip 10 de análisis, la dirección de arriba-abajo indica la dirección de altura del chip 10 de análisis, y la dirección de delante-detrás indica la dirección longitudinal del chip 10 de análisis.
CHIP DE ANÁLISIS (ELEMENTO DE RETENCIÓN DE REACTIVO DE PRUEBA)
El elemento 20 de retención de reactivo de prueba está constituido por un receptáculo de retención de reactivo de prueba que tiene aproximadamente una forma cuboide. El elemento 20 de retención de reactivo de prueba puede tener cualquier otra forma exterior, pero preferiblemente tiene una forma cuboide en términos de facilidad de manejo en su montaje a la platina 100 y de facilidad de sujeción.
En el elemento 20 de retención de reactivo de prueba, están formados pocillos 22 de rebaje para retener y reservar reactivo de prueba. En el elemento 20 de retención de reactivo de prueba, también está formada una parte 24 de alojamiento de armazón rectangular. La parte 24 de alojamiento se proporciona para alojar el elemento 30 de detección.
Tal como se ilustra en la figura 1 y la figura 2A, están formados cuatro pocillos 22 aproximadamente ovalados sobre la parte trasera hacia la parte central, y la parte 24 de alojamiento se dispone en la parte delantera.
El elemento 20 de retención de reactivo de prueba está compuesto por material de vidrio o resina.
El elemento 20 de retención de reactivo de prueba está compuesto preferiblemente por un material de resina.
El elemento de retención de reactivo de prueba puede estar compuesto o bien por resina cristalina o bien por resina no cristalina, pero preferiblemente está compuesto por una resina cristalina en términos de coste de producción y resistencia a los reactivos de prueba. Por ejemplo, el elemento de retención de reactivo de prueba está compuesto preferiblemente por PP.
Cabe señalar que la precisión de forma y dimensión del PP es relativamente deficiente y, por tanto, es difícil mejorar la presión de posicionamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba en la platina 100 en el aparato 1 de análisis. Sin embargo, dado que no se requiere una alta precisión en el posicionamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba en el aparato 1 de análisis tal como se describe a continuación, el elemento 20 de retención de reactivo de prueba de PP no provoca ningún problema práctico.
La forma, el número y la disposición de los pocillos 22 no están limitados y pueden cambiarse. Además, la forma y la disposición de la parte 24 de alojamiento no están limitadas y pueden cambiarse.
Por ejemplo, tal como se ilustra en la figura 2B, pueden disponerse seis pocillos 22a circulares en la parte trasera, así como dos pocillos 22 en la parte delantera, y la parte 24 de alojamiento puede disponerse en la parte central. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 2C, pueden disponerse seis pocillos 22a circulares y un pocillo 22b en forma de L invertida sobre la parte trasera hacia la parte central, y la parte 24 de alojamiento puede disponerse en la parte delantera. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 2D, pueden disponerse únicamente muchos pocillos 22a circulares sobre la parte trasera hacia la parte central, y la parte 24 de alojamiento puede disponerse en la parte delantera.
Tal como se ilustra en la figura 2A, los pocillos 22 (incluyendo los pocillos 22a y el pocillo 22b) pueden sellarse con un elemento 26 de sellado en términos de garantizar la bioseguridad.
El elemento 26 de sellado puede estar constituido por cualquier material que permita recoger el reactivo de prueba. El elemento 26 de sellado puede estar constituido por una lámina de PCR o una lámina A1. En cuanto al método de sellado, puede emplearse cualquier método que no afecte al reactivo de prueba en los pocillos 22. Tales métodos de sellado incluyen fusión térmica y unión química.
CHIP DE ANÁLISIS (ELEMENTO DE DETECCIÓN)
Tal como se ilustra en la figura 1, el elemento 30 de detección está alojado en la parte 24 de alojamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba.
Tal como se ilustra en la figura 3A y la figura 3B, el elemento 30 de detección incluye un elemento 40 de canal y un elemento 50 de prisma.
El elemento 40 de canal incluye una parte 42 de introducción de reactivo de prueba y un canal 44 de reacción. La parte 42 de introducción de reactivo de prueba es un orificio pasante circular. El canal 44 de reacción es un espacio que se forma cuando el elemento 40 de canal se une al elemento 50 de prisma. La parte 42 de introducción de reactivo de prueba y el canal 44 de reacción se comunican entre sí.
Tal como se ilustra en la figura 3C, el elemento 50 de prisma incluye un prisma 52, una película 54 de metal y una membrana 56 inmovilizada. La película 54 de metal se forma sobre el prisma 52, y la membrana 56 inmovilizada se forma sobre la película 54 de metal. Un analito se inmoviliza sobre la membrana 56 inmovilizada.
El elemento 40 de canal y el prisma 52 están compuestos por un material de vidrio o resina.
Se prefiere que el elemento 40 de canal y el prisma 52 estén compuestos por un material que sea diferente del material del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. Más preferiblemente, están compuestos por vidrio, que tiene buena precisión de forma y dimensión, o un material que es diferente del material del elemento 20 de retención de reactivo de prueba y tiene mejor precisión de forma y dimensión que el material del elemento 20 de retención de reactivo de prueba.
Dado que el elemento 40 de canal y el prisma 52 tienen que ser transparentes para la detección óptica, el elemento 40 de canal y el prisma 52 están compuestos preferiblemente por vidrio o una resina no cristalina. Por ejemplo, se prefiere que el elemento 40 de canal esté compuesto por PMMA (poli(metacrilato de metilo), acrílico), y el prisma 52 está compuesto por COP (polímero de cicloolefina).
Dado que el PMMA y el COP tienen una mejor precisión de forma y dimensión que el PP que puede ser el material del elemento 20 de retención de reactivo de prueba, la forma y la dimensión del elemento 40 de canal y el prisma 52 están más cerca de sus valores diseñados en comparación con el elemento 20 de retención de reactivo de prueba. INTEGRACIÓN DEL ELEMENTO DE RETENCIÓN DE REACTIVO DE PRUEBA Y ELEMENTO DE DETECCIÓN
El elemento 20 de retención de reactivo de prueba se integra con el elemento 30 de detección de una manera de encaje a presión.
Tal como se ilustra en la figura 4A, un par de partes 60 de enganche de encaje a presión están formadas en la parte 24 de alojamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. Las partes 60 de enganche pueden estar compuestas por el mismo material o por uno diferente del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. En términos de productividad, se prefiere que las partes 60 de enganche estén compuestas por el mismo material que el elemento 20 de retención de reactivo de prueba. Cuando el elemento 20 de retención de reactivo de prueba está compuesto por PP, esta configuración hace que las partes 60 de enganche sean particularmente adecuadas para el encaje a presión dado que el PP es un material relativamente blando.
Tal como se ilustra en la figura 4B, las partes 60 de enganche incluyen paredes 62 interiores, soportes 64 y ganchos 66. Las partes 60 de enganche son estructuralmente simétricas en la dirección de derecha-izquierda. Los soportes 64 sobresalen de las partes inferiores de las paredes 62 interiores. Los ganchos 66 sobresalen de las partes superiores de las paredes 62 interiores.
El elemento 30 de detección se sujeta entre los soportes 64 y los ganchos 66 y, por tanto, se aloja en la parte 24 de alojamiento.
En esta configuración, están formadas determinadas zonas móviles (huecos) entre la parte 24 de alojamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba y el elemento 30 de detección.
Las zonas móviles se forman en todas las direcciones de las direcciones de derecha-izquierda, arriba-abajo, y delante-detrás.
Las zonas móviles en dirección de derecha-izquierda están formadas entre las paredes 62 interiores y el elemento 40 de canal.
Las zonas móviles en la dirección de arriba-abajo están formadas entre los ganchos 66 y el elemento 40 de canal. Las zonas móviles en la dirección de delante-detrás están formadas entre las paredes interiores delantera y trasera de la parte 24 de alojamiento y el elemento 40 de canal (véase la figura 11B).
Tal como se ilustra en la figura 5A, las zonas móviles Sk en la dirección de derecha-izquierda entre las paredes 62 interiores y el elemento 40 de canal satisfacen la condición de la expresión (1), preferiblemente la condición de la expresión (1a).
0,01 mm < Sk < 0,58 mm (1)
0,03 mm < Sk < 0,58 mm (1)
En la expresión (1), el límite inferior corresponde a el límite de precisión de procesamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. El límite superior se deriva del motivo siguiente.
Cuando el elemento 40 de canal se dispone en el center entre los ganchos 66 tal como se ilustra en la figura 5A, la distancia de enganche A entre los ganchos 66 y el elemento 40 de canal tiene que ser igual a o menor de 0,7 mm con el fin de mantener el enganche de las partes 60 de enganche con el elemento 30 de detección. Cuando el elemento 40 de canal se desvía de modo que un extremo del mismo se alinea con una pared 62 interior tal como se ilustra en la figura 5B, la distancia de enganche mínima Amin (= A-Sk) entre un gancho 66 y el elemento 40 de canal tiene que ser igual a o mayor de 0,12 mm.
Teniendo en cuenta ambas condiciones, el límite superior de las zonas móviles Sk se calcula como 0,7 mm - 0,12 mm = 0,58 mm.
Las zonas móviles Tk en la dirección de arriba-abajo entre los ganchos 66 y el elemento 40 de canal satisfacen la condición de la expresión (2), preferiblemente la condición de la expresión (2a).
0,01 mm < Tk < 1 mm (2)
0,03 mm < Tk < 1 mm (2a)
En la expresión (2), el límite inferior corresponde al límite de precisión de procesamiento del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. El límite superior corresponde al límite en el que el enganche entre las partes 60 de enganche y el elemento 30 de detección no se libera, sino que se mantiene incluso cuando un extremo del elemento 40 de canal se alinea con una pared 62 interior y se levanta.
Las partes 60 de enganche pueden tener cualquier forma, disposición o similar que satisfaga las expresiones (1), (1a), (2) y (2a). Además, la configuración de las partes 60 de enganche no se limita al tipo de encaje a presión y puede cambiarse.
Por ejemplo, tal como se ilustra en la figura 6A, pueden formarse partes 60a de enganche que tienen una forma rectangular en una vista en planta en cuatro partes de las partes delantera, trasera, derecha e izquierda de la parte 24 de alojamiento. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 6B, pueden formarse partes 60b de enganche que tienen una forma de L en una vista en planta en las esquinas de las partes 24 de alojamiento. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 6C, pueden formarse partes 60c de enganche que tienen una forma aproximadamente semicircular en una vista en planta en cuatro partes de las partes delantera, trasera, derecha e izquierda de la parte 24 de alojamiento.
En tales configuraciones, los soportes 70 y ganchos 72 que son independientes de la pared 62 interior se proporcionan en la pared 62 interior para sujetar el elemento 40 de canal entre ellos, tal como se ilustra en la figura 7A. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 7B, pueden proporcionarse elementos 74 de sujeción en forma de U que son independientes de la pared 62 interior para sujetar el elemento 40 de canal en ella. Los soportes 70, los ganchos 72 y los elementos 74 de sujeción pueden estar compuestos preferiblemente por un material elástico tal como caucho o esponja.
Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 8A, pueden formarse partes 60d de enganche de resorte usando resortes 76 en cuatro partes de las partes delantera, trasera, derecha e izquierda de la parte 24 de alojamiento. En esta configuración, tal como se ilustra en la figura 8B, los resortes 76 se proporcionan en la pared 62 interior para desplazar el elemento 40 de canal en la dirección de presión para sujetar el elemento 40 de canal entre ellos. Los resortes 76 pueden estar constituidos por resortes de resina, resortes de metal o resortes cerámicos.
Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 9A, pueden formarse partes 60 de enganche de ajuste a presión. Las partes 60e de enganche también pueden estar compuestas por el mismo material o por uno diferente del elemento 20 de retención de reactivo de prueba. En términos de productividad, se prefiere que las partes 60e de enganche también estén compuestas por el mismo material que el elemento 20 de retención de reactivo de prueba. En esta configuración, están formados ganchos 78 en la pared 62 interior de manera solidaria con la pared 62 interior, que se insertan a través del elemento 40 de canal tal como se ilustra en la figura 9B.
En términos de coste y capacidad de trabajo, se prefiere emplear el método de encaje a presión para la integración del elemento 20 de retención de reactivo de prueba con el elemento 30 de detección.
PLATINA Y ELEMENTO DE PRESIÓN
Tal como se ilustra en la figura 10A, están formados salientes 104, 106 que tienen una forma de L en una vista en planta en una parte 102 de alojamiento de una platina 100. Entre los salientes 104 delanteros y los salientes 106 traseros, están formados huecos de modo que puede alojarse el elemento 50 de prisma.
Se proporciona un émbolo 108 en la parte trasera de los salientes 104, 106. El émbolo 108 se proporciona dentro de la cubierta de la platina 100.
Tal como se ilustra en la figura 11A, cuando el chip 100 de análisis está alojado en la parte 102 de alojamiento, el elemento 50 de prisma está alojado entre los salientes 104 y los salientes 106. Al mismo tiempo, el émbolo 108 presiona la pared exterior del elemento 20 de retención de reactivo de prueba hacia delante.
Entonces, tal como se ilustra en la figura 11B, la fuerza de presión del émbolo 108 se transmite al elemento 30 de detección a través del elemento 20 de retención de reactivo de prueba, y los extremos derecho e izquierdo del elemento 50 de prisma hacen tope contra los salientes 104. Como resultado, se restringe el movimiento del elemento 30 de detección en la dirección de delante-detrás, y de ese modo se logra el posicionamiento en la dirección de delante-detrás del elemento 30 de detección.
En esta configuración, los salientes 104 y el émbolo 108 constituyen un elemento de posicionamiento delanterotrasero para el elemento 30 de detección.
La disposición, el número y la posición de presión del elemento de presión del elemento 20 de retención de reactivo de prueba no están limitados y pueden cambiarse.
Tal como se ilustra en la figura 11B, el elemento de presión puede disponerse dentro del elemento 20 de retención de reactivo de prueba para presionar la pared exterior de los pocillos 22. Alternativamente, a menos que se produzca alguna desventaja para la detección, el elemento de presión puede disponerse dentro de la cubierta de la platina 100 en el lado en que se dispone el elemento 30 de detección, y el posicionamiento en la dirección de delante-detrás del elemento 30 de detección se logra presionando el elemento 20 de retención de reactivo de prueba para hacer que los extremos del elemento 50 de prisma hagan tope contra el saliente 106.
El elemento de presión también puede cambiarse.
Los elementos de presión que pueden usarse incluyen un solenoide, un actuador y un cilindro neumático. El elemento de presión puede estar constituido por cualquier componente que pueda presionar el elemento 30 de detección en una distancia mayor que la longitud en la dirección de delante-detrás de las zonas móviles.
Tal como se ilustra en la figura 10A, están formados salientes 112 cilindricos respectivamente a la derecha y a la izquierda de los salientes 104, 106. Las partes superiores de los salientes 112 están constituidas por imanes.
Tal como se ilustra en la figura 10B y la figura 10C, el elemento 200 de presión está constituido por una placa de metal con un grosor determinado. El elemento 200 de presión tiene un rebaje en la parte central, y el elemento 200 de presión incluye una parte 202 inferior y partes 204 de placa superior que están conectadas entre sí.
Tal como se ilustra en la figura 11C, cuando el elemento 200 de presión se coloca en la parte superior de la platina 100, las partes 204 de placa superior se adhieren a los salientes 112 mediante la fuerza magnética, de modo que el elemento 200 de presión presiona el elemento 40 de canal hacia abajo.
Entonces, la fuerza de presión del elemento 200 de presión se transmite al elemento 30 de detección a través de la parte 202 inferior, y la cara inferior del elemento 40 de canal hace tope contra las caras superiores de los salientes 104, 106. Como resultado, se restringe el movimiento del elemento 30 de detección en la dirección de arriba-abajo, y de ese modo se logra el posicionamiento en la dirección de arriba-abajo del elemento 30 de detección.
En esta configuración, los salientes 104, 106, los salientes 112 y el elemento 200 de presión constituyen un elemento de posicionamiento de arriba-abajo del elemento 30 de detección.
La manera de ejercer presión no se limita a la manera descrita anteriormente y puede cambiarse.
Un cuerpo elástico puede interponerse entre el elemento 30 de detección y el elemento 200 de presión, de modo que el elemento 30 de detección se presiona indirectamente.
Además, el elemento de presión no se limita a la fuerza magnética y puede cambiarse.
Los elementos de presión que pueden usarse incluyen un émbolo, un solenoide, un actuador y un cilindro neumático. El elemento de presión puede estar constituido por cualquier componente que pueda presionar el elemento 30 de detección en una distancia mayor que la longitud en la dirección de arriba-abajo de las zonas móviles.
Alternativamente, el posicionamiento en la dirección de arriba-abajo del elemento 30 de detección puede lograrse proporcionando un mecanismo de succión a los salientes 104, 106 y succionando el elemento 40 de canal.
En la realización, dado que el elemento 30 de detección se engancha con las partes 60 de enganche y se aloja en la parte 24 de alojamiento, es posible impedir la separación del elemento 20 de retención de reactivo de prueba del elemento 30 de detección.
Con esta configuración, dado que el elemento 20 de retención de reactivo de prueba está integrado con el elemento 30 de detección sin provocar separación, es posible lograr la gestión por lotes de estos elementos mientras se mantiene la relación entre ellos. Además, dado que estos elementos están integrados entre sí, es posible mejorar la capacidad de trabajo del usuario, la facilidad de manejo y la bioseguridad.
Dado que la integración se logra únicamente colocando el elemento 40 de canal entre los soportes 64 y los ganchos 66, el chip 10 de análisis se monta fácilmente.
Con respecto a la producción del elemento 20 de retención de reactivo de prueba y el elemento 30 de detección, dado que pueden producirse individualmente como componentes separados, no se requiere un mecanismo complicado (de moldeo) que se adapte a ambos elementos. Esta facilidad de producción posibilita suprimir el coste y mejorar la presión de procesamiento de los elementos.
En particular, el chip 10 de análisis está configurado de manera que el elemento 30 de detección está alojado en la parte 24 de alojamiento con una determinada zona móvil entre ellos. Cuando se coloca el chip 10 de análisis en el aparato 1 de análisis, es posible llevar a cabo un fino ajuste de la posición en la dirección de delante-detrás y en la dirección de arriba-abajo del elemento 30 de detección dentro de la zona móvil mediante el ajuste de la parte de tope (salientes 104, 106) de la platina 100. Por tanto, es posible mejorar la precisión de posicionamiento del elemento 30 de detección en el aparato 1 de análisis.
En particular, incluso cuando la membrana 56 inmovilizada se ajusta aproximadamente al tamaño de la luz de excitación con el fin de mejorar la precisión de detección o cuando se usa SPFS, puede lograrse una precisión muy alta de aproximadamente 50 |im o menos con respecto a la posición de referencia en el posicionamiento en la dirección de delante-detrás y la dirección de altura del elemento 30 de detección en el aparato 1 de análisis.
Tal como se describió anteriormente, la realización emplea una configuración que mejora la precisión de posicionamiento del elemento 30 de detección en el aparato 1 de análisis. En cambio, el elemento 20 de retención de reactivo de prueba no requiere una precisión de posicionamiento tan alta en el aparato 1 de análisis como la del elemento 30 de detección, y no es necesario llevar a cabo tal posicionamiento preciso como en el elemento 30 de detección. Por tanto, siembre que el elemento 30 de detección (el elemento 40 de canal y el prisma 52) se produzca a partir de una resina no cristalina o similar que tenga una alta precisión de forma y dimensión, el elemento 20 de retención de reactivo de prueba puede producirse a partir de una resina cristalina o similar que tenga una precisión de forma y dimensión común. Por tanto, es posible suprimir el coste de producción.
El elemento 30 de detección está compuesto preferiblemente por vidrio o una resina no cristalina que tiene buena precisión de forma y dimensión, dado que requiere alta precisión de posicionamiento en el aparato 1 de análisis. En cambio, el elemento 20 de retención de reactivo de prueba está compuesto preferiblemente por una resina cristalina, dado que es relativamente grande y no requiere una alta precisión de posicionamiento en el aparato 1 de análisis. También se prefiere una resina cristalina en términos de la resistencia a los reactivos de prueba y el coste. Con esta configuración, también es posible suprimir el coste de producción.
Ejemplos
(1) PREPARACIÓN DE MUESTRAS
(1.1) MUESTRA 1
ELEMENTO DE RETENCIÓN DE REACTIVO DE PRUEBA
Se produjo un elemento de retención de reactivo de prueba que tiene la misma configuración que la ilustrada en la figura 1 y la figura 2A.
El material del elemento de retención de reactivo de prueba es preferiblemente una resina cristalina dado que requiere resistencia a los reactivos de prueba.
En esta muestra, el elemento de retención de reactivo de prueba se produjo a partir de PP mediante moldeo por inyección y tenía el tamaño tal como se ilustra en la figura 12a . El elemento de retención de reactivo de prueba tenía un grosor de 15 mm y una profundidad de pocillo de 10 mm.
A continuación, se dispensó reactivo de prueba en los pocillos, y se sellaron los pocillos con una lámina A1 con el fin de impedir fugas del reactivo de prueba. El sellado se logró mediante fusión térmica.
Tal como se ilustra en la figura 12B, la deformación del elemento de retención de reactivo de prueba después del sellado fue de desde 0,5 mm hasta 1 mm.
Elemento de detección
Se produjo un elemento de detección que tiene la misma configuración que la ilustrada en de la figura 3A a la figura 3D.
Dado que el elemento de detección tiene que ser transparente, el material del mismo es preferiblemente una resina no cristalina.
En esta muestra, se produjo un elemento de canal a partir de PMMA (poli(metacrilato de metilo) mediante moldeo por inyección y tenía el tamaño tal como se ilustra en de la figura 13A a la figura 13C. Se produjo un prisma a partir de c Op (polímero de cicloolefina, E48R de ZEON Corporation) mediante moldeo por inyección y tenía el tamaño tal como se ilustra en la figura 13A, la figura 13D y la figura 13 E.
A continuación se formó una película de Au hasta un grosor de 50 nm en toda la cara superior del prisma mediante pulverización catódica, y se formó una membrana inmovilizada circular (proteína antigénica) sobre la película de Au. De ese modo se produjo el elemento de prisma. La membrana inmovilizada se formó en un área con 5 mm de diámetro.
A continuación se unió el elemento de canal con el elemento de prisma, de modo que se formó el canal de reacción. De ese modo se produjo el elemento de detección.
MONTAJE DEL CHIP DE ANÁLISIS
El elemento de detección se integra con el elemento de retención de reactivo de prueba de una manera de encaje a presión.
Las zonas móviles o las distancias de enganche tal como se describe con referencia a la figura 5A y la figura 5B fueron Sk = 0,05 mm, A = 0,4 mm y Tk = 0,6 mm.
(1.2) MUESTRA 2 A MUESTRA 13
Las zonas móviles y las distancias de enganche en la muestra 1 se cambiaron tal como se indica en la tabla 1. (1.3) MUESTRA 14
Los ganchos del elemento de retención de reactivo de prueba en la muestra 1 no se formaron de manera intencionada. En el montaje del chip de análisis, el elemento de canal se une a los soportes del elemento de retención de reactivo de prueba mediante unión térmica tal como se ilustra en la figura 14, de modo que no se forma una zona móvil.
(2) EVALUACIÓN DE MUESTRAS
(2.1) EVALUACIÓN DE LA INTEGRACIÓN
Cada muestra se hizo rotar 360° en todas direcciones, y se comprobó si el elemento de retención de reactivo de prueba estaba integrado con el elemento de detección sin provocar separación.
Los resultados de prueba se muestran en la tabla 1. Los criterios de evaluación son los siguientes.
o : Integrado sin provocar separación
x: Se produjo separación.
(2.2) PRECISIÓN DE POSICIONAMIENTO
Se prepararon una platina y un elemento de presión que tenían la misma configuración que la ilustrada en de la figura 10A a la figura 10C.
Tal como se describe con referencia a la figura 11A a la figura 11C, cada muestra se colocó sobre la platina, y el elemento de presión se colocó sobre la misma y se dispuso sobre la platina. En este estado, se comprobó la desviación del elemento de detección con respecto a la posición de referencia en la dirección de altura y la dirección de delante-detrás.
Los resultados de prueba se muestran en la tabla 1. Los criterios de evaluación son los siguientes.
o : 50 |i m o menos
*: Más de 50 |i m
Tabla 1
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
Tal como se ilustra en la tabla 1, se dieron buenos resultados de evaluación en la muestra 1, la muestra 4, la muestra 5, la muestra 8, la muestra 9, la muestra 12 y la muestra 13.
En cambio, en la muestra 2, la posición se desvió en gran medida, dado que el elemento de detección no podía moverse lo suficiente como para ajustar con precisión la posición de altura, debido a las zonas móviles Sk demasiado pequeñas. En la muestra 3, el elemento de detección se desprende del elemento de retención de reactivo de prueba debido a las excesivas zonas móviles Sk, y no pudieron llevarse a cabo la integración y el posicionamiento.
En la muestra 6, las partes de enganche del elemento de retención de reactivo de prueba se rompieron debido a la excesiva distancia de enganche A, y no pudieron llevarse a cabo la integración y el posicionamiento. En la muestra 7, el elemento de detección se desprendió del elemento de retención de reactivo de prueba debido a la distancia de enganche A demasiado pequeña, y no pudieron llevarse a cabo la integración y el posicionamiento.
En la muestra 10, la posición se desvió en gran medida dado que el elemento de detección no podía moverse debido a las zonas móviles Tk demasiado pequeñas. En la muestra 11, el elemento de retención de reactivo de prueba se separó del elemento de detección debido a las excesivas zonas móviles Tk, y no pudieron llevarse a cabo la integración y el posicionamiento.
En la muestra 14, la posición se desvió en gran medida en la dirección de delante-detrás y la dirección de altura dado que hubo una influencia considerable de la deformación del elemento de retención de reactivo de prueba. En vista de lo anterior, se encontró que emplear el método de encaje a presión y satisfacer las condiciones de las expresiones (1) y (2) para las zonas móviles Sk, Tk son eficaces para impedir la separación del elemento de retención de reactivo de prueba del elemento de detección y mejorar la precisión de posicionamiento del elemento de detección hasta un nivel de 50 |im o menos.
Aplicabilidad industrial
La presente invención, que se refiere a un chip de análisis que se usó para SPR, puede aplicarse de manera adecuada en particular para mejorar la precisión de posicionamiento de un elemento de detección.
Lista de signos de referencia
1. Aparato de análisis
10 Chip de análisis
20 Elemento de retención de reactivo de prueba
Pocilio
Parte de alojamiento
Elemento de sellado
Elemento de detección
Elemento de canal
Parte de introducción de reactivo de prueba
Canal de reacción
Elemento de prisma
Prisma
Película de metal
Membrana inmovilizada
Parte de enganche
Pared interior
Soporte
Gancho
Platina
Parte de alojamiento
, 106 Saliente
Émbolo
Saliente
Elemento de presión
Parte inferior
Parte de placa superior

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Chip (10) de análisis para realizar análisis usando el principio de resonancia de plasmón superficial, que comprende:
    un elemento (20) de retención de reactivo de prueba; y
    un elemento (30) de detección,
    en el que el elemento (20) de retención de reactivo de prueba comprende:
    una parte de alojamiento en la que se aloja el elemento (30) de detección; y
    una parte (60) de enganche que se engancha con el elemento (30) de detección en la parte de alojamiento, y la parte de enganche incluye paredes (62) interiores, soportes (64) y ganchos (66), en el que el elemento (30) de detección comprende un elemento (40) de canal y un elemento (50) de prisma
    caracterizado porque,
    el elemento (30) de detección se aloja en la parte de alojamiento por medio de la parte (60) de enganche con una determinada zona móvil entre el elemento (30) de detección y la parte de alojamiento, en el que una zona móvil Sk en la dirección de anchura entre las paredes (62) interiores y el elemento (40) de canal satisface la condición de la expresión (1)
    0,01 mm < Sk < 0,58 mm (1)y
    una zona móvil Tk en la dirección de altura entre los ganchos (66) y el elemento (40) de canal satisface la condición de la expresión (2)
    0,01 mm < Tk < 1 mm (2), y
    la distancia de enganche A entre los ganchos (66) y el elemento (40) de canal satisface la condición de la expresión (3)
    0,12 mm < A < 0,7 mm (3).
  2. 2. Chip (10) de análisis según la reivindicación 1,
    en el que el elemento (20) de retención de reactivo de prueba y el elemento (30) de detección están compuestos por diferentes materiales.
  3. 3. Chip (10) de análisis según la reivindicación 2,
    en el que el elemento (20) de retención de reactivo de prueba y el elemento (30) de detección están compuestos por diferentes resinas, y
    en el que el elemento (30) de detección está compuesto por una resina que tiene mejor precisión de forma y dimensión que una resina del elemento (20) de retención de reactivo de prueba.
  4. 4. Chip (10) de análisis según la reivindicación 3,
    en el que el elemento (20) de retención de reactivo de prueba está compuesto por una resina cristalina, y en el que el elemento (30) de detección está compuesto por una resina no cristalina.
  5. 5. Chip (10) de análisis según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
    en el que la parte (60) de enganche es de tipo de encaje a presión.
  6. 6. Chip (10) de análisis según la reivindicación 4,
    en el que la parte (60) de enganche está compuesta por un material elástico.
  7. 7. Chip (10) de análisis según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
    en el que la parte (60) de enganche es de tipo de resorte y está compuesta por uno de una resina, un metal y una cerámica.
  8. 8. Chip (10) de análisis según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
    en el que la parte (60) de enganche es de tipo de ajuste a presión.
  9. 9. Aparato (1) de análisis, que comprende:
    el chip (10) de análisis según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8;
    una platina (100) sobre la que está colocado el chip (10) de análisis; y
    un elemento de posicionamiento que posiciona el elemento (30) de detección del chip (10) de análisis.
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