JP2004132952A - 分析方法の向上 - Google Patents
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Abstract
【課題】サンプルから分析物を採取する方法を供する。
【解決手段】本採取方法は、分析用のサンプルを調製する方法及び／又は分析方法を与える。本方法は、第一基質にサンプルの一部を供し、サンプルは、電位差の結果、第一基質と第二基質との間のインターフェースから分離し、前記第二基質の前記分析物における電気浸透的速度は、第二基質の流速と、平衡化又は上回り、第二基質における流速は、前記第二基質中での前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向である。このようにして、前記インターフェースにおける前記分析物の実質的な濃度が供される。続いて、分析物は、インターフェースを離れ、更なる調製及び／又は分析に供される。
【選択図】 図３
【解決手段】本採取方法は、分析用のサンプルを調製する方法及び／又は分析方法を与える。本方法は、第一基質にサンプルの一部を供し、サンプルは、電位差の結果、第一基質と第二基質との間のインターフェースから分離し、前記第二基質の前記分析物における電気浸透的速度は、第二基質の流速と、平衡化又は上回り、第二基質における流速は、前記第二基質中での前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向である。このようにして、前記インターフェースにおける前記分析物の実質的な濃度が供される。続いて、分析物は、インターフェースを離れ、更なる調製及び／又は分析に供される。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析の向上に関連し、特に、サンプルの採取及び／又はサンプルの調製に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物学をベースにした様々な検討には、分析物が潜在的に分散したサンプルから分析物を可能な限り採取することが必要である。生のサンプルから分析物を可能な限り高い収率で回収することは、分析に供する分析物の量を最大にし、意味ある分析を行う上で生のサンプルの数を最大限にするため、望ましい。
【０００３】
分析物の回収を最大限にするのと同様に、所望の分析物における濃縮において、出来る限り高くすることもまた望ましい。このことにより、続く分析技術を使った媒体中にて、より高濃度を供することができる。
【０００４】
採取の効率及び濃縮において高いレベルを達成することは、一つ以上存在する分析技術を使った検討において、候補物としてのサンプルの数を増加させる。例えば、回収における高い効率により、分析技術に対し十分量を与えるには少量のサンプルの分析を可能にする。例えば、加工されたサンプルにおけるより高い濃度を与えることは、疾病マーカー及びたんぱく質に関する考慮を許容し、分析前に必要な細胞培養を行うことなしに、分析技術が適用されることを許容する。細胞培養の回避は、前臨床分析が、迅速にかつ安価に適用されることを許容する。
【０００５】
例えば、生化学的マーカーなどの分析物の採取及び濃縮は、法医学においても重要である。例えば、生物学的材料の範囲内において存在する化学物質の同定は、犯罪における加害車の生活様式、性別、及び生理学的な情報、又は関与する人物に関する価値ある法医学的情報を与えることが可能である。このような法医学的情報は、ＤＮＡ分析より得られる情報と相補的であり、加害車又は関与する人物に関するより広範な記述を行うことが可能である。
【０００６】
指紋における化学組成物の採取は、法医学的興味におけるさらなる領域である。加えて、この進展は、本技術によって、この分野におけるさらなる探究をより効果的に実施することを可能にする。
【０００７】
迅速、効果な回収、及び濃縮システムの開発は、生化学的及びＤＮＡ特性に対する同定において、一体型のチップをベースしたシステムを、迅速に利用されることも可能である。
【０００８】
サンプルの調製及び／又は調製されたサンプルを分析装置にロードする意味において、ゲル電気泳動やキャピラリー電気泳動などの電気泳動をベースにした分析技術の向上をさせる種々の試みがなされてきた。
【０００９】
例えば、国際公開第０１／８９６６７号パンフレット及びその他では、ゲルなどの基質にロードするための向上された方法を供する。これら先行技術は、液体緩衝液から基質へとロードされたサンプルをロードされるものとして、調製されたサンプルの濃度を増加させるための様々な化学物質の組み合わせや圧力特性を教示している。
【００１０】
その他の技術は、分析物を、ゲルなどの基質から緩衝液へと移行させるために、電気ポテンシャルを適用し、かつ、分析物が緩衝液近傍に接近するように、緩衝液内部において分析物が低い電気泳動的速度にて移動することに依存し、従って、より高濃度に濃縮される。このような“スタッキング”技術では、分析物がインターフェースから分離するので、ゲルから持続的に離脱されたスタックされた分析物とともに、一定の極性電気ポテンシャルを一貫して使用する。このような技術は、濃縮において、いくらかの向上性を供する一方、本発明は、さらに多くの向上性を供する。追加的に、このような技術は、分析物が緩衝液中にて実質的な電気泳動的速度を有することが必要であり、かつ、高い電荷を有する分析物用に適当である。電気浸透的流度は適用されない。
【００１１】
【特許文献１】国際公開第０１／８９６６７号パンフレット
【発明が解決しようとする課題】
医学的診断、製薬業界及び法医学などの様々な状況では、サンプルから分析物を可能な限り効率よく回収する必要があり、これら分析物を可能な限り濃縮した状態で得る事が必要である。
【００１２】
採取効率の向上は、さらなる分析技術に適用可能な応用の範囲の拡張において、望ましいものである。さらに、調製されたサンプルにおける分析物を高濃度で提供するという向上は、増大された正確性、及び／又はスピード、及び／又は続く分析技術の簡易化の向上を付与することが可能となる。
【００１３】
法医学の命題において、上述の目的を達成することは、生物学的材料における生化学的マーカーの同定及び分析の向上性を許容し、特に、化学的痕跡が分析されることを許容する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の側面によると、我々は、サンプルから分析物を採取する方法を供する。本方法は：
少なくともサンプルの一部分を、第二を伴ったインターフェースを有する第一基質に導入し；
少なくとも前記第一基質の一部、前記インターフェース、及び少なくとも前記第二基質にわたって電位差を適用し、前記第一基質内部を、前記分析物の少なくとも一つが、電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動し、採取された分析物を形成することを特徴とし；及び
前記第二基質内部における前記分析物の電気泳動的速度が、前記第二基質の流速により、平衡化又は上回り、かつ、前記第二基質の流速が、該第二基質内部における分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とする；
ことを含む。
【００１５】
本発明の第二の側面によると、我々は、分析用のサンプル調製法を供する。本方法は：
第二基質を伴った一つのインターフェースを有する第一基質にサンプルの少なくとも一部を適用することにより、サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって電位差を適用し、前記第一基質内における分析物の少なくとも一つが、採取された分析物に生じる電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動することを特徴とし；
前記第二基質における前記分析物の電気泳動的速度は、前記第二基質の流速によって、平衡化又は上回り、かつ、前記第二基質の流速が、該第二基質に内部における分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とし；
該方法が、さらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって前記電位差を逆転されることを含み、前記の採取された分析物が、前記の電位差が逆転された結果として、前記インターフェースから前記第二基質へと移動することを特徴とする；
ことを含む。
【００１６】
本発明の第三の側面によると、我々は、サンプル由来の分析物を分析する方法を供する。本方法は：
第二基質を伴ったインターフェースを有する第一基質へ、サンプルの少なくとも一部を導入することにより、該サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部を横切る電位差を適用し。前記第二基質における前記分析物の少なくとも一つが、採取された分析物に生じる電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動することを特徴とし；
前記第二基質における前記分析物の電気泳動的速度は、前記第二基質の流速により、平衡化又は上回り、前記第二基質の流速は、該第二基質における前記分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とし；
該方法はさらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部を横切る電位差が逆転されることを含み、前記の採取された分析物は、前記電位差が逆転された結果として、前記インターフェースから前記第二基質へと移動することを特徴とし；及び
前記第二基質における前記分析物が、分析段階へと供され、前記分析段階によって、前記分析物に関する一つ以上の情報が同定される；
ことを含む。
【００１７】
本発明における第一及び／又は第二及び／又は第三の側面は、次なる特徴、オプション、又は可能性に関するいくつかを含んでもよい。
【００１８】
分析物は、疾病マーカー、タンパク質、薬物、代謝物、生化学的マーカー、化学的残渣、化学的組成物の指紋若しくはその他の体部マーカー、皮膚残渣、排出物、又はそのいくつかのもの、又は同種の異なるタイプの数個であってもよい。
【００１９】
サンプルは、血液、体液、体部の接触により得られるサンプル、又は体部の前調製段階における一部分であってもよい。
【００２０】
第一基質は、ゲル、ポリマー、又は多孔性膜であってもよい。
【００２１】
サンプルの少なくとも一部は、第一基質へと導入された第一基質として、又は第一基質の表面へと導入された第一基質として供されてもよい。好ましくは、第一基質の一部は、サンプルの少なくとも一部を受け入れるインターフェースより取り除かれる。サンプルは、体部の一部が第一基質へと接触することにより生じる第一基質として供されてもよく、例えば、指先が適用されたもの、特に、第一基質表面に指紋が適用された場合などを含む。
【００２２】
第二基質は、緩衝液などの液体であってもよい。
【００２３】
第二基質は、ゲル、ポリマー、又は第一基質と異なる導電性を有する多孔性膜であってもよい。
【００２４】
好ましくは、第一基質と第二基質との間のインターフェースは、サンプルが導入される表面の反対側に供される。インターフェースは、第一基質の一つ以上のその他の表面、特に、サンプルが導入される第一基質表面よりも小さな表面を有してもよい。インターフェースは、第一基質の側面の一部、特に、第一の反対側にある第二側面に供されてもよい。第一基質のインターフェースでない側面部分は、例えばガラス支持体などの支持体に接してもよい。
【００２５】
第一基質は、９＋／−１のｐＨであってもよい。このｐＨは、第一基質における分析物の電気泳動的速度を最大限にする、及び／又は第二基質における分析物の電気泳動的速度を最小限にする、及び／又第二基質における電気浸透的速度を最大にするｐＨであってもよい。第一基質は、好ましくは、特に、表面電荷において、中性である。第一基質は、中性ポリマーの使用により、及び／又は一つ以上の添加物によりポリマーの電荷が中性化されることにより、中性的な電荷を有してもよい。特に好ましくは、第一基質内部において、電気浸透的流れが起きないことである。
【００２６】
第二基質は、９＋／−１のｐＨであってもよい。好ましくは、第二基質におけるｐＨは、第一基質におけるｐＨと等価である。好ましくは、内部に供される緩衝液及び／又は緩衝液の組成は、高い電気浸透的速度を供するために供される。容器の表面は、強アルカリ溶液による前処理の使用のために調節されてもよい。静的及び／又は動的調節及び／又はコーティーングは、電気浸透流度における所望のレベルを供するために使用されてもよい。
【００２７】
電位差は、第一電極と第二電極との間に供されてもよい。好ましくは、第一電極は、第一基質に接触しており、例えば、基質の表面と、特にサンプルが導入される基質の表面に接している。第二電極は、好ましくは、第二基質に接触しており、理想的にはインターフェースから分離された第二基質の一部に接触している。
【００２８】
好ましくは、分析物は、基質における電気泳動的速度の結果として、インターフェースへと移動する。好ましくは、分析物は、基質の導入部分からインターフェースへと移動する。理想的には、分析物の動きは、基質内部における電気浸透速度と逆方向でないことである。
【００２９】
流速は、重力、圧力、又は電気浸透的特性により発生及び／又は調節されてもよい。
【００３０】
好ましくは、緩衝液の流速は、濃縮バンドからはなれた第二基質における分析物の電気泳動的速度と同等か又はこれを超えるものである。
【００３１】
第二基質における電気浸透速度と同等又はこれを上回る第二基質における分析物の電気泳動的速度は、第二基質における分析物の電気泳動的速度と反対方向である。
【００３２】
第二基質における電気浸透速度は、濃縮バンドからはなれた第二基質における分析物の電気泳動速度と同等か又はこれを超える。
【００３３】
好ましくは、採取方法は、電位差における極性の反転により、分析用サンプルの調節に変更されてもよい。この電位差は、同程度のポテンシャルであっても、又は初期におけるポテンシャルと異なるポテンシャルであってもよい。
【００３４】
逆転された電位差の適用は、電位差が適用されない時間の後に施されてもよい。電位差を伴わないこの時間は、インターフェースから分析物が拡散するために利用されてもよい。拡散は、インターフェースから第一基質へと起きてもよいが、より好ましくは、インターフェースから第二基質へと起こることである。電位差を伴わないこの時間は、ゼロ以上の多いいかなる時間であってもよい。
【００３５】
好ましくは、電位差における極性の逆転は、インターフェースよりはなれる電気浸透を生じる。好ましくは、この電気浸透流度は、分析物をインターフェースから離れた場所へと移動させる。分析物は、特に、電気浸透流度がすべての分析物に対して優位である場合、本質的に同速度、又は同速度でインターフェースからはなれた場所へと移動させられる。好ましくは、分析物の濃度は、インターフェースから離脱する間、保持される。好ましくは、緩衝液の流度は、電気浸透速度である。好ましくは、この電気浸透速度は、本工程中の第二基質における分析物の電気泳動的速度を超える。調製方法は、第二基質における分析物が、インターフェースから分析位置へと至ることにより、サンプルの分析物を分析する方法へと拡張されてもよい。この分析位置は、第二基質が供されたチャネル又は容器内部であってもよい。この分析は、緩衝液中における一つ以上の分析物の移動を考慮することを含んでもよい。分析条件は、分析工程の一部として適用されてもよい。一体型装置として分析することが好ましいが、分析物は、分離された分析工程又は分析装置にて行うことも可能である。
【００３６】
好ましくは、分析物抽出又は質の向上は、単一の装置及び／又は単一の方法にて供される。採取、濃縮、及び分析は、同様に供されてもよい。
【００３７】
分析技術は、ゲル電気泳動又はキャピラリー電気泳動などの電気泳動、及び／又はクロマトグラフィーを含んでも構わない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明における種々の具体例は、例及び図に対する記述を使ってここで述べる。
【００３９】
図１は、本発明における捕捉段階を示している。
【００４０】
図２は、本発明における電気浸透的注入段階を示している。
【００４１】
図３は、指紋採取用のマイクロチップをベースにしたシステムを示している。
【００４２】
図４は、本発明により達成された濃縮バンドの移動を図示している。
【００４３】
図５ａは、本発明におけるチップに関する平面図を示している。
【００４４】
図５ｂは、図５ａで示したチップの側面図を示している。
【００４５】
図６は、代替的チップのデザインを示している。
【００４６】
本発明は、生のサンプルから調製サンプルを生成する先行技術に対して達成可能な効率性において、及び／又は、濃縮において、向上性を有する。もちろん、本発明において、調製サンプルを基質へとロードする際の位置を向上させる技術も適用可能であるが、好ましくは、この分析は、緩衝液相にて実施されることである。
【００４７】
この技術は、指紋に由来する化学的残渣の形で存在する分析物の採取及び濃縮に関連する例のなかで述べられるが、特に、すべての分析物に対して広く応用可能である。
【００４８】
【実施例】
指紋から化学的残渣を採取するために、指紋は、図３に示したゲル３の第一表面１へと適用される。電位差は、ゲル３を横切る第一コンタクト表面１からその他の表面５との間で、示していないが電極を使って適用される。この電位差は、化学的残渣が第一表面１からゲル３を通って、第二表面５へと分離することを引き起こす。
【００４９】
この技術の制御は、図１及び２での概略図をより詳細に述べる。多くの場合、採取された残渣は、ゲル３によって供されたｐＨにおいて、負に帯電している。ゲル３の第一コンタクト表面１における負によるコンタクト７及び反対側１１の正電極９は、分析物が第一表面１を離れ、第二表面５への移動を惹起する。
【００５０】
本発明における元も適用化されたゲルにおいて、使用するゲルを注意深く選んだことで、電気浸透的流度は起きない。一般的に、ゲルは、中性又は例えば添加物を使って存在する電荷を中性化するための代替的なもので特徴づけられるポリマーである。電気浸透的流度が存在しない場合、分析物は、ゲルの電気泳動的速度と一致したＶ１なる速度でゲル３内を移動する。したがって、Ｖ１＝Ｖｅｑｌ＝μｅｐＥであり、Ｖｅｐは、分析物の電気泳動的速度であり、μｅｐは、ゲル内での分析物の電気泳動的速度であり、Ｅは、Ｖｍ中での電気的強度である。
【００５１】
ゲル３の第二表面５は、ゲル３と、等価なｐＨを持つ緩衝液１３インターフェースを定義する。緩衝液１３中の電気浸透的流度は、高く、かつ、緩衝液１３内での分析物の速度のほとんどに貢献する。電気浸透的流度は、通常、陰極方向に向かい、緩衝液中での高い電気浸透的流度の供給は、適当なデザイン又はキャピラリー及び支持システムの処理により確定的となる。従って、負に帯電した粒子の場合、強アルカリ溶液は、チャネルの前処理用として使用してもよく、従って、内部表面に関連付けられる一般的には正電荷を生じる条件となる。代替的に、コーティーング、動的調節、又は静的調節は、同様の特性を達成するために使用することも可能である。正電荷を有する分析物に興味がある場合、代替的な条件づけ又は処置を通じて、正電荷を供することは容易である。緩衝液１３中での分析物にみかけの速度Ｖ２なる電気浸透的流度を与えることは、現存する貢献物の足し合わせの結果としての向きとなる。この場合、Ｖ２＝Ｖｅｐ２＋Ｖｅｏｆであり、ここで、Ｖｅｐ２は、緩衝液中での分析物の電気泳動的速度であり、Ｖｅｏｆは、電気浸透的速度である。
【００５２】
緩衝液１３中での分析物の電気泳動的速度は、主としてゲル３と緩衝液１３との電導度との大きな差により、ゲル３の電気泳動的速度よりもかなり小さいので、緩衝液１３中での電気泳動的速度は、反対方向に働く電気浸透的速度と少なくとも等価になる。従って、Ｖ２は、ゼロ又は負である。この結果、分析物は、有意にインターフェースを超えて動くことはできず、分析物の濃縮された質量は、ゲル３と緩衝液１３との間のインターフェースにおいて、時間とともに蓄積する。効果として、トラップは、ゲルの電気泳動的特性の適用が中止される場所、及び緩衝液の電気泳動的特性の適用が開始される場所にて分析物用に形成される。この状況における濃縮効果は、インターフェースにて完全に分析物が保持されるので、スタックによる濃縮効果にくらべ、はるかに高い；スタックにおいて、分析物は、前方に移動するが、圧縮型となる。
【００５３】
重量保存の法則に従うと、インターフェースの中及び外への流れは、Ｃ１Ｖ１＝Ｃ２Ｖ２などのように、同等である。ここで、Ｃ１、Ｃ２及びＶ１、Ｖ２はそれぞれゲル３及び緩衝液１３中での分析物の濃度及び速度である。結果として、Ｃ２／Ｃ１＝Ｖ１／Ｖ２となる。原理的にＣ２は効果的にゼロであるので、分析物は高度に濃縮され、Ｃ２は限りなく無限大近づき、一方で、電圧の差は保持される。
【００５４】
通常の時間に対してこのような条件の応用は、分析物を、接触表面からインターフェースへと押し流すことを可能にし、インターフェースにおいて、保持及び濃縮される。分析物を効果的かつ完全に採取することが達成され、さらに、生のサンプルに比べ調製されたサンプルでは、分析物の濃縮が多いに亢進される。本発明の技術は、有利に、正又は負に帯電した分析物に等価に適用可能である；必要なものすべては、興味ある分析物に適するために、電位差における多孔性が形状化されることである。
【００５５】
次なる段階において、電位差は、取り除かれ、濃縮された分析物の拡散が許容される。この拡散は、両方向に起こるが、緩衝液１３への方向の方が、有意に速い。結果として、この段階では、濃縮された分析物が、インターフェースから、緩衝液１３の初期セクション１５へと動くことを許容する。緩衝液１３内部で分析物の拡散が制限され、従って、濃縮されたサンプルが希釈される一方で、拡散時間の調節は、ゲル３の外部への効果的な拡散を許容する。
【００５６】
濃縮され調製されたサンプル、及びこれらが次なる技術の段階への移動は、採取／濃縮段階で使用された極性の電位差を逆方向に適用することにより達成される。このことは、濃縮を行うために同様の極性を用い、分析物を移動する「スタッキング」技術と比較して、有意な差がある。続く分析技術において、利用する電気浸透的注入が形成される。電気浸透的流度は、緩衝液１３中での分析物の速度に対する支配的な貢献物から離れるが、この場合、極性は、ゲル／緩衝液インターフェースから緩衝液１３へと濃縮された分析物の流れを促進する。層流は、緩衝液１３内部において保持されている分析物の濃縮を完全にする。
【００５７】
調製されたサンプルは、その後、工程を内包したチップやその他の部材がきょうされた構造物内部における分離及び／又は加工に供される。図３において、濃縮及び採取は、緩衝液１３とゲル３とを含む狭チャネル１０２とのあいたにあるインターフェース１００において生じる。一旦採取及び移動された分析物は、チャネル１０２に沿って移動し、分析は、例えば、電気浸透的プラグにおける異なる分析物の移動度の違いを測定することにより、チャネル１０２内部にて行われる。
【００５８】
重要なことに、先行技術に比較して、記すべきことは、本発明の方法は、スタッキングよりも、分析物の濃縮を得ることができるということである。電力の切り替えは、濃縮及び拡散が終わった後、濃縮バンドの移動のために使用される。また重要なのは、抽出、濃縮、分析は、すべて、本発明を使って一つの装置で行うことができるということである。インターフェースの幾何学性は、電気ポテンシャルの落ち込み又はそれに類似するものを作り出すために依存しないので、基質／ゲル及びインターフェース及び緩衝液の相対的な寸法は、本技術において、限定的ではない。本技術はまた、少ない電気泳動的速度でさえも応用可能であり、従って、十分な電荷を持たなくても、いかなる電荷を持つ部材に対しても適用可能である。これら大部分の有用性は、緩衝液において電気浸透的流度の使用に、かつスタッキング手法において好ましく欠除し、避けられた特徴に由来する。
【００５９】
電気浸透的注入が達成された、効果的な測定は、周囲の緩衝液の部分に比較して、分析物の濃度として、図４に見ることができる。
【００６０】
図５では、指紋を分析する技術の使用に関する図が供された。指紋は、ゲル２００の上部表面２０２に適用され、全表面２０２を横切り採取され、ゲル２００の緩衝液２０４のインターフェースへと濃縮される。これは、チャネル２０６の上部である。このインターフェースにて一旦採取濃縮されると、指紋に由来する分析物は、電位差が逆方向に適用されることにより、拡散し、インターフェースを離れる。濃縮された分析物は、チャネル２０８に沿って移動し、そこで、分析される。記していないが、代替的に、分析物は、チャネル２１０に沿って、一つの分析技術に供されるために方向付けされることも可能である。
【００６１】
図６では、本発明の方法が適用されたさらに高性能なチップのデザインが供されている。この場合、好ましくは、さらにチャネルが供される。このチャネルは、光学的バッファーインレットを供し、理想的には、ゲルとチャネルとの間のインターフェース近傍に設けられ、その中に、分析物が採取された後移動する。電気ポテンシャルの極性が逆転する時間に、このチャネルにバッファーを導入することにより、電界強度／電気ポテンシャルを保持することができる。これにより、分析物が、インターフェースからより速く移動させることになる。このチャネルは、図６に示されている。
【００６２】
この技術が、法医学における向上性という題目において、上記のように述べられてきたが、本技術は、広い適用範囲を有する。例えば、プロテオミクス、臨床、診断、製薬業界などに使用することが可能である。広範な状況は、可能な限り高収率でサンプルから分析物を回収する状況や、このような分析物を分析の前段階にて濃縮された形で供する場合に起こる。続く分析技術において、正確、及びスピード、及び／又は簡易化を期待することができる。
【００６３】
【発明の効果】
通常の時間に対してこのような条件の応用は、分析物を、接触表面からインターフェースへと押し流すことを可能にし、インターフェースにおいて、保持及び濃縮される。分析物を効果的かつ完全に採取することが達成され、さらに、生のサンプルに比べ調製されたサンプルでは、分析物の濃縮が多いに亢進される。
【００６４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における捕捉段階を示している。
【図２】本発明における電気浸透的注入段階を示している。
【図３】指紋採取用のマイクロチップをベースにしたシステムを示している。
【図４】本発明により達成された濃縮バンドの移動を図示している。
【図５】本発明におけるチップに関して図示している。
【図６】代替的チップのデザインを示している。
【符号の説明】
３ ゲル
７ コンタクト
９ 正電極
１１ 反対側
１３ 緩衝液
１５ 初期セクション
１００ インターフェース
１０２ チャネル
２００ ゲル
２０２ 上部表面
２０４ 緩衝液
２０６ チャネル
２０８ チャネル
２１０ チャネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析の向上に関連し、特に、サンプルの採取及び／又はサンプルの調製に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物学をベースにした様々な検討には、分析物が潜在的に分散したサンプルから分析物を可能な限り採取することが必要である。生のサンプルから分析物を可能な限り高い収率で回収することは、分析に供する分析物の量を最大にし、意味ある分析を行う上で生のサンプルの数を最大限にするため、望ましい。
【０００３】
分析物の回収を最大限にするのと同様に、所望の分析物における濃縮において、出来る限り高くすることもまた望ましい。このことにより、続く分析技術を使った媒体中にて、より高濃度を供することができる。
【０００４】
採取の効率及び濃縮において高いレベルを達成することは、一つ以上存在する分析技術を使った検討において、候補物としてのサンプルの数を増加させる。例えば、回収における高い効率により、分析技術に対し十分量を与えるには少量のサンプルの分析を可能にする。例えば、加工されたサンプルにおけるより高い濃度を与えることは、疾病マーカー及びたんぱく質に関する考慮を許容し、分析前に必要な細胞培養を行うことなしに、分析技術が適用されることを許容する。細胞培養の回避は、前臨床分析が、迅速にかつ安価に適用されることを許容する。
【０００５】
例えば、生化学的マーカーなどの分析物の採取及び濃縮は、法医学においても重要である。例えば、生物学的材料の範囲内において存在する化学物質の同定は、犯罪における加害車の生活様式、性別、及び生理学的な情報、又は関与する人物に関する価値ある法医学的情報を与えることが可能である。このような法医学的情報は、ＤＮＡ分析より得られる情報と相補的であり、加害車又は関与する人物に関するより広範な記述を行うことが可能である。
【０００６】
指紋における化学組成物の採取は、法医学的興味におけるさらなる領域である。加えて、この進展は、本技術によって、この分野におけるさらなる探究をより効果的に実施することを可能にする。
【０００７】
迅速、効果な回収、及び濃縮システムの開発は、生化学的及びＤＮＡ特性に対する同定において、一体型のチップをベースしたシステムを、迅速に利用されることも可能である。
【０００８】
サンプルの調製及び／又は調製されたサンプルを分析装置にロードする意味において、ゲル電気泳動やキャピラリー電気泳動などの電気泳動をベースにした分析技術の向上をさせる種々の試みがなされてきた。
【０００９】
例えば、国際公開第０１／８９６６７号パンフレット及びその他では、ゲルなどの基質にロードするための向上された方法を供する。これら先行技術は、液体緩衝液から基質へとロードされたサンプルをロードされるものとして、調製されたサンプルの濃度を増加させるための様々な化学物質の組み合わせや圧力特性を教示している。
【００１０】
その他の技術は、分析物を、ゲルなどの基質から緩衝液へと移行させるために、電気ポテンシャルを適用し、かつ、分析物が緩衝液近傍に接近するように、緩衝液内部において分析物が低い電気泳動的速度にて移動することに依存し、従って、より高濃度に濃縮される。このような“スタッキング”技術では、分析物がインターフェースから分離するので、ゲルから持続的に離脱されたスタックされた分析物とともに、一定の極性電気ポテンシャルを一貫して使用する。このような技術は、濃縮において、いくらかの向上性を供する一方、本発明は、さらに多くの向上性を供する。追加的に、このような技術は、分析物が緩衝液中にて実質的な電気泳動的速度を有することが必要であり、かつ、高い電荷を有する分析物用に適当である。電気浸透的流度は適用されない。
【００１１】
【特許文献１】国際公開第０１／８９６６７号パンフレット
【発明が解決しようとする課題】
医学的診断、製薬業界及び法医学などの様々な状況では、サンプルから分析物を可能な限り効率よく回収する必要があり、これら分析物を可能な限り濃縮した状態で得る事が必要である。
【００１２】
採取効率の向上は、さらなる分析技術に適用可能な応用の範囲の拡張において、望ましいものである。さらに、調製されたサンプルにおける分析物を高濃度で提供するという向上は、増大された正確性、及び／又はスピード、及び／又は続く分析技術の簡易化の向上を付与することが可能となる。
【００１３】
法医学の命題において、上述の目的を達成することは、生物学的材料における生化学的マーカーの同定及び分析の向上性を許容し、特に、化学的痕跡が分析されることを許容する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の側面によると、我々は、サンプルから分析物を採取する方法を供する。本方法は：
少なくともサンプルの一部分を、第二を伴ったインターフェースを有する第一基質に導入し；
少なくとも前記第一基質の一部、前記インターフェース、及び少なくとも前記第二基質にわたって電位差を適用し、前記第一基質内部を、前記分析物の少なくとも一つが、電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動し、採取された分析物を形成することを特徴とし；及び
前記第二基質内部における前記分析物の電気泳動的速度が、前記第二基質の流速により、平衡化又は上回り、かつ、前記第二基質の流速が、該第二基質内部における分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とする；
ことを含む。
【００１５】
本発明の第二の側面によると、我々は、分析用のサンプル調製法を供する。本方法は：
第二基質を伴った一つのインターフェースを有する第一基質にサンプルの少なくとも一部を適用することにより、サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって電位差を適用し、前記第一基質内における分析物の少なくとも一つが、採取された分析物に生じる電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動することを特徴とし；
前記第二基質における前記分析物の電気泳動的速度は、前記第二基質の流速によって、平衡化又は上回り、かつ、前記第二基質の流速が、該第二基質に内部における分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とし；
該方法が、さらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって前記電位差を逆転されることを含み、前記の採取された分析物が、前記の電位差が逆転された結果として、前記インターフェースから前記第二基質へと移動することを特徴とする；
ことを含む。
【００１６】
本発明の第三の側面によると、我々は、サンプル由来の分析物を分析する方法を供する。本方法は：
第二基質を伴ったインターフェースを有する第一基質へ、サンプルの少なくとも一部を導入することにより、該サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部を横切る電位差を適用し。前記第二基質における前記分析物の少なくとも一つが、採取された分析物に生じる電位差の結果として、前記インターフェースに向かって移動することを特徴とし；
前記第二基質における前記分析物の電気泳動的速度は、前記第二基質の流速により、平衡化又は上回り、前記第二基質の流速は、該第二基質における前記分析物の電気泳動的速度と逆方向であることを特徴とし；
該方法はさらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部を横切る電位差が逆転されることを含み、前記の採取された分析物は、前記電位差が逆転された結果として、前記インターフェースから前記第二基質へと移動することを特徴とし；及び
前記第二基質における前記分析物が、分析段階へと供され、前記分析段階によって、前記分析物に関する一つ以上の情報が同定される；
ことを含む。
【００１７】
本発明における第一及び／又は第二及び／又は第三の側面は、次なる特徴、オプション、又は可能性に関するいくつかを含んでもよい。
【００１８】
分析物は、疾病マーカー、タンパク質、薬物、代謝物、生化学的マーカー、化学的残渣、化学的組成物の指紋若しくはその他の体部マーカー、皮膚残渣、排出物、又はそのいくつかのもの、又は同種の異なるタイプの数個であってもよい。
【００１９】
サンプルは、血液、体液、体部の接触により得られるサンプル、又は体部の前調製段階における一部分であってもよい。
【００２０】
第一基質は、ゲル、ポリマー、又は多孔性膜であってもよい。
【００２１】
サンプルの少なくとも一部は、第一基質へと導入された第一基質として、又は第一基質の表面へと導入された第一基質として供されてもよい。好ましくは、第一基質の一部は、サンプルの少なくとも一部を受け入れるインターフェースより取り除かれる。サンプルは、体部の一部が第一基質へと接触することにより生じる第一基質として供されてもよく、例えば、指先が適用されたもの、特に、第一基質表面に指紋が適用された場合などを含む。
【００２２】
第二基質は、緩衝液などの液体であってもよい。
【００２３】
第二基質は、ゲル、ポリマー、又は第一基質と異なる導電性を有する多孔性膜であってもよい。
【００２４】
好ましくは、第一基質と第二基質との間のインターフェースは、サンプルが導入される表面の反対側に供される。インターフェースは、第一基質の一つ以上のその他の表面、特に、サンプルが導入される第一基質表面よりも小さな表面を有してもよい。インターフェースは、第一基質の側面の一部、特に、第一の反対側にある第二側面に供されてもよい。第一基質のインターフェースでない側面部分は、例えばガラス支持体などの支持体に接してもよい。
【００２５】
第一基質は、９＋／−１のｐＨであってもよい。このｐＨは、第一基質における分析物の電気泳動的速度を最大限にする、及び／又は第二基質における分析物の電気泳動的速度を最小限にする、及び／又第二基質における電気浸透的速度を最大にするｐＨであってもよい。第一基質は、好ましくは、特に、表面電荷において、中性である。第一基質は、中性ポリマーの使用により、及び／又は一つ以上の添加物によりポリマーの電荷が中性化されることにより、中性的な電荷を有してもよい。特に好ましくは、第一基質内部において、電気浸透的流れが起きないことである。
【００２６】
第二基質は、９＋／−１のｐＨであってもよい。好ましくは、第二基質におけるｐＨは、第一基質におけるｐＨと等価である。好ましくは、内部に供される緩衝液及び／又は緩衝液の組成は、高い電気浸透的速度を供するために供される。容器の表面は、強アルカリ溶液による前処理の使用のために調節されてもよい。静的及び／又は動的調節及び／又はコーティーングは、電気浸透流度における所望のレベルを供するために使用されてもよい。
【００２７】
電位差は、第一電極と第二電極との間に供されてもよい。好ましくは、第一電極は、第一基質に接触しており、例えば、基質の表面と、特にサンプルが導入される基質の表面に接している。第二電極は、好ましくは、第二基質に接触しており、理想的にはインターフェースから分離された第二基質の一部に接触している。
【００２８】
好ましくは、分析物は、基質における電気泳動的速度の結果として、インターフェースへと移動する。好ましくは、分析物は、基質の導入部分からインターフェースへと移動する。理想的には、分析物の動きは、基質内部における電気浸透速度と逆方向でないことである。
【００２９】
流速は、重力、圧力、又は電気浸透的特性により発生及び／又は調節されてもよい。
【００３０】
好ましくは、緩衝液の流速は、濃縮バンドからはなれた第二基質における分析物の電気泳動的速度と同等か又はこれを超えるものである。
【００３１】
第二基質における電気浸透速度と同等又はこれを上回る第二基質における分析物の電気泳動的速度は、第二基質における分析物の電気泳動的速度と反対方向である。
【００３２】
第二基質における電気浸透速度は、濃縮バンドからはなれた第二基質における分析物の電気泳動速度と同等か又はこれを超える。
【００３３】
好ましくは、採取方法は、電位差における極性の反転により、分析用サンプルの調節に変更されてもよい。この電位差は、同程度のポテンシャルであっても、又は初期におけるポテンシャルと異なるポテンシャルであってもよい。
【００３４】
逆転された電位差の適用は、電位差が適用されない時間の後に施されてもよい。電位差を伴わないこの時間は、インターフェースから分析物が拡散するために利用されてもよい。拡散は、インターフェースから第一基質へと起きてもよいが、より好ましくは、インターフェースから第二基質へと起こることである。電位差を伴わないこの時間は、ゼロ以上の多いいかなる時間であってもよい。
【００３５】
好ましくは、電位差における極性の逆転は、インターフェースよりはなれる電気浸透を生じる。好ましくは、この電気浸透流度は、分析物をインターフェースから離れた場所へと移動させる。分析物は、特に、電気浸透流度がすべての分析物に対して優位である場合、本質的に同速度、又は同速度でインターフェースからはなれた場所へと移動させられる。好ましくは、分析物の濃度は、インターフェースから離脱する間、保持される。好ましくは、緩衝液の流度は、電気浸透速度である。好ましくは、この電気浸透速度は、本工程中の第二基質における分析物の電気泳動的速度を超える。調製方法は、第二基質における分析物が、インターフェースから分析位置へと至ることにより、サンプルの分析物を分析する方法へと拡張されてもよい。この分析位置は、第二基質が供されたチャネル又は容器内部であってもよい。この分析は、緩衝液中における一つ以上の分析物の移動を考慮することを含んでもよい。分析条件は、分析工程の一部として適用されてもよい。一体型装置として分析することが好ましいが、分析物は、分離された分析工程又は分析装置にて行うことも可能である。
【００３６】
好ましくは、分析物抽出又は質の向上は、単一の装置及び／又は単一の方法にて供される。採取、濃縮、及び分析は、同様に供されてもよい。
【００３７】
分析技術は、ゲル電気泳動又はキャピラリー電気泳動などの電気泳動、及び／又はクロマトグラフィーを含んでも構わない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明における種々の具体例は、例及び図に対する記述を使ってここで述べる。
【００３９】
図１は、本発明における捕捉段階を示している。
【００４０】
図２は、本発明における電気浸透的注入段階を示している。
【００４１】
図３は、指紋採取用のマイクロチップをベースにしたシステムを示している。
【００４２】
図４は、本発明により達成された濃縮バンドの移動を図示している。
【００４３】
図５ａは、本発明におけるチップに関する平面図を示している。
【００４４】
図５ｂは、図５ａで示したチップの側面図を示している。
【００４５】
図６は、代替的チップのデザインを示している。
【００４６】
本発明は、生のサンプルから調製サンプルを生成する先行技術に対して達成可能な効率性において、及び／又は、濃縮において、向上性を有する。もちろん、本発明において、調製サンプルを基質へとロードする際の位置を向上させる技術も適用可能であるが、好ましくは、この分析は、緩衝液相にて実施されることである。
【００４７】
この技術は、指紋に由来する化学的残渣の形で存在する分析物の採取及び濃縮に関連する例のなかで述べられるが、特に、すべての分析物に対して広く応用可能である。
【００４８】
【実施例】
指紋から化学的残渣を採取するために、指紋は、図３に示したゲル３の第一表面１へと適用される。電位差は、ゲル３を横切る第一コンタクト表面１からその他の表面５との間で、示していないが電極を使って適用される。この電位差は、化学的残渣が第一表面１からゲル３を通って、第二表面５へと分離することを引き起こす。
【００４９】
この技術の制御は、図１及び２での概略図をより詳細に述べる。多くの場合、採取された残渣は、ゲル３によって供されたｐＨにおいて、負に帯電している。ゲル３の第一コンタクト表面１における負によるコンタクト７及び反対側１１の正電極９は、分析物が第一表面１を離れ、第二表面５への移動を惹起する。
【００５０】
本発明における元も適用化されたゲルにおいて、使用するゲルを注意深く選んだことで、電気浸透的流度は起きない。一般的に、ゲルは、中性又は例えば添加物を使って存在する電荷を中性化するための代替的なもので特徴づけられるポリマーである。電気浸透的流度が存在しない場合、分析物は、ゲルの電気泳動的速度と一致したＶ１なる速度でゲル３内を移動する。したがって、Ｖ１＝Ｖｅｑｌ＝μｅｐＥであり、Ｖｅｐは、分析物の電気泳動的速度であり、μｅｐは、ゲル内での分析物の電気泳動的速度であり、Ｅは、Ｖｍ中での電気的強度である。
【００５１】
ゲル３の第二表面５は、ゲル３と、等価なｐＨを持つ緩衝液１３インターフェースを定義する。緩衝液１３中の電気浸透的流度は、高く、かつ、緩衝液１３内での分析物の速度のほとんどに貢献する。電気浸透的流度は、通常、陰極方向に向かい、緩衝液中での高い電気浸透的流度の供給は、適当なデザイン又はキャピラリー及び支持システムの処理により確定的となる。従って、負に帯電した粒子の場合、強アルカリ溶液は、チャネルの前処理用として使用してもよく、従って、内部表面に関連付けられる一般的には正電荷を生じる条件となる。代替的に、コーティーング、動的調節、又は静的調節は、同様の特性を達成するために使用することも可能である。正電荷を有する分析物に興味がある場合、代替的な条件づけ又は処置を通じて、正電荷を供することは容易である。緩衝液１３中での分析物にみかけの速度Ｖ２なる電気浸透的流度を与えることは、現存する貢献物の足し合わせの結果としての向きとなる。この場合、Ｖ２＝Ｖｅｐ２＋Ｖｅｏｆであり、ここで、Ｖｅｐ２は、緩衝液中での分析物の電気泳動的速度であり、Ｖｅｏｆは、電気浸透的速度である。
【００５２】
緩衝液１３中での分析物の電気泳動的速度は、主としてゲル３と緩衝液１３との電導度との大きな差により、ゲル３の電気泳動的速度よりもかなり小さいので、緩衝液１３中での電気泳動的速度は、反対方向に働く電気浸透的速度と少なくとも等価になる。従って、Ｖ２は、ゼロ又は負である。この結果、分析物は、有意にインターフェースを超えて動くことはできず、分析物の濃縮された質量は、ゲル３と緩衝液１３との間のインターフェースにおいて、時間とともに蓄積する。効果として、トラップは、ゲルの電気泳動的特性の適用が中止される場所、及び緩衝液の電気泳動的特性の適用が開始される場所にて分析物用に形成される。この状況における濃縮効果は、インターフェースにて完全に分析物が保持されるので、スタックによる濃縮効果にくらべ、はるかに高い；スタックにおいて、分析物は、前方に移動するが、圧縮型となる。
【００５３】
重量保存の法則に従うと、インターフェースの中及び外への流れは、Ｃ１Ｖ１＝Ｃ２Ｖ２などのように、同等である。ここで、Ｃ１、Ｃ２及びＶ１、Ｖ２はそれぞれゲル３及び緩衝液１３中での分析物の濃度及び速度である。結果として、Ｃ２／Ｃ１＝Ｖ１／Ｖ２となる。原理的にＣ２は効果的にゼロであるので、分析物は高度に濃縮され、Ｃ２は限りなく無限大近づき、一方で、電圧の差は保持される。
【００５４】
通常の時間に対してこのような条件の応用は、分析物を、接触表面からインターフェースへと押し流すことを可能にし、インターフェースにおいて、保持及び濃縮される。分析物を効果的かつ完全に採取することが達成され、さらに、生のサンプルに比べ調製されたサンプルでは、分析物の濃縮が多いに亢進される。本発明の技術は、有利に、正又は負に帯電した分析物に等価に適用可能である；必要なものすべては、興味ある分析物に適するために、電位差における多孔性が形状化されることである。
【００５５】
次なる段階において、電位差は、取り除かれ、濃縮された分析物の拡散が許容される。この拡散は、両方向に起こるが、緩衝液１３への方向の方が、有意に速い。結果として、この段階では、濃縮された分析物が、インターフェースから、緩衝液１３の初期セクション１５へと動くことを許容する。緩衝液１３内部で分析物の拡散が制限され、従って、濃縮されたサンプルが希釈される一方で、拡散時間の調節は、ゲル３の外部への効果的な拡散を許容する。
【００５６】
濃縮され調製されたサンプル、及びこれらが次なる技術の段階への移動は、採取／濃縮段階で使用された極性の電位差を逆方向に適用することにより達成される。このことは、濃縮を行うために同様の極性を用い、分析物を移動する「スタッキング」技術と比較して、有意な差がある。続く分析技術において、利用する電気浸透的注入が形成される。電気浸透的流度は、緩衝液１３中での分析物の速度に対する支配的な貢献物から離れるが、この場合、極性は、ゲル／緩衝液インターフェースから緩衝液１３へと濃縮された分析物の流れを促進する。層流は、緩衝液１３内部において保持されている分析物の濃縮を完全にする。
【００５７】
調製されたサンプルは、その後、工程を内包したチップやその他の部材がきょうされた構造物内部における分離及び／又は加工に供される。図３において、濃縮及び採取は、緩衝液１３とゲル３とを含む狭チャネル１０２とのあいたにあるインターフェース１００において生じる。一旦採取及び移動された分析物は、チャネル１０２に沿って移動し、分析は、例えば、電気浸透的プラグにおける異なる分析物の移動度の違いを測定することにより、チャネル１０２内部にて行われる。
【００５８】
重要なことに、先行技術に比較して、記すべきことは、本発明の方法は、スタッキングよりも、分析物の濃縮を得ることができるということである。電力の切り替えは、濃縮及び拡散が終わった後、濃縮バンドの移動のために使用される。また重要なのは、抽出、濃縮、分析は、すべて、本発明を使って一つの装置で行うことができるということである。インターフェースの幾何学性は、電気ポテンシャルの落ち込み又はそれに類似するものを作り出すために依存しないので、基質／ゲル及びインターフェース及び緩衝液の相対的な寸法は、本技術において、限定的ではない。本技術はまた、少ない電気泳動的速度でさえも応用可能であり、従って、十分な電荷を持たなくても、いかなる電荷を持つ部材に対しても適用可能である。これら大部分の有用性は、緩衝液において電気浸透的流度の使用に、かつスタッキング手法において好ましく欠除し、避けられた特徴に由来する。
【００５９】
電気浸透的注入が達成された、効果的な測定は、周囲の緩衝液の部分に比較して、分析物の濃度として、図４に見ることができる。
【００６０】
図５では、指紋を分析する技術の使用に関する図が供された。指紋は、ゲル２００の上部表面２０２に適用され、全表面２０２を横切り採取され、ゲル２００の緩衝液２０４のインターフェースへと濃縮される。これは、チャネル２０６の上部である。このインターフェースにて一旦採取濃縮されると、指紋に由来する分析物は、電位差が逆方向に適用されることにより、拡散し、インターフェースを離れる。濃縮された分析物は、チャネル２０８に沿って移動し、そこで、分析される。記していないが、代替的に、分析物は、チャネル２１０に沿って、一つの分析技術に供されるために方向付けされることも可能である。
【００６１】
図６では、本発明の方法が適用されたさらに高性能なチップのデザインが供されている。この場合、好ましくは、さらにチャネルが供される。このチャネルは、光学的バッファーインレットを供し、理想的には、ゲルとチャネルとの間のインターフェース近傍に設けられ、その中に、分析物が採取された後移動する。電気ポテンシャルの極性が逆転する時間に、このチャネルにバッファーを導入することにより、電界強度／電気ポテンシャルを保持することができる。これにより、分析物が、インターフェースからより速く移動させることになる。このチャネルは、図６に示されている。
【００６２】
この技術が、法医学における向上性という題目において、上記のように述べられてきたが、本技術は、広い適用範囲を有する。例えば、プロテオミクス、臨床、診断、製薬業界などに使用することが可能である。広範な状況は、可能な限り高収率でサンプルから分析物を回収する状況や、このような分析物を分析の前段階にて濃縮された形で供する場合に起こる。続く分析技術において、正確、及びスピード、及び／又は簡易化を期待することができる。
【００６３】
【発明の効果】
通常の時間に対してこのような条件の応用は、分析物を、接触表面からインターフェースへと押し流すことを可能にし、インターフェースにおいて、保持及び濃縮される。分析物を効果的かつ完全に採取することが達成され、さらに、生のサンプルに比べ調製されたサンプルでは、分析物の濃縮が多いに亢進される。
【００６４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における捕捉段階を示している。
【図２】本発明における電気浸透的注入段階を示している。
【図３】指紋採取用のマイクロチップをベースにしたシステムを示している。
【図４】本発明により達成された濃縮バンドの移動を図示している。
【図５】本発明におけるチップに関して図示している。
【図６】代替的チップのデザインを示している。
【符号の説明】
３ ゲル
７ コンタクト
９ 正電極
１１ 反対側
１３ 緩衝液
１５ 初期セクション
１００ インターフェース
１０２ チャネル
２００ ゲル
２０２ 上部表面
２０４ 緩衝液
２０６ チャネル
２０８ チャネル
２１０ チャネル
Claims (13)
- サンプルから分析物を採取する方法であって、該方法が：
サンプルの少なくとも一部を、第二基質を伴うインターフェースを有する第一基質に導入し；かつ
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって電位差を適用する；
ことを含み、
前記第一基質における前記分析物が、前記電位差の結果として前記インターフェースへと動き、採取された分析物を形成し；かつ
前記第二基質における分析物の電気泳動的速度が、第二基質の流速と、平衡化され又は上回り、前記第二基質の前記流速が、第二基質における前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向である；
ことを特徴とするところの、方法。 - 分析用のサンプルを調製する方法であって、該方法が：
前記サンプルの少なくとも一部を、第二基質を伴うインターフェースを有する第一基質に導入することにより、サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって電位差を適用し；かつ
さらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、前記第二基質の少なくとも一部にわたって前記電位差を逆転する；
ことを含み、
前記第一基質における前記分析物が、前記電位差の結果として前記インターフェースへと動き、採取された分析物を形成し；
前記第二基質における分析物の電気泳動的速度が、第二基質の流速と、平衡化され又は上回り、前記第二基質の前記流速が、第二基質における前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向であり；かつ
前記採取された分析物が、逆転された電位差の結果として、前記インターフェースを離れ前記第二基質へと移動する；
ことを特徴とするところの、方法。 - サンプルに由来する分析物の分析方法であって、該方法は：前記サンプルの少なくとも一部を、第二基質を伴うインターフェースを有する第一基質に導入することにより、サンプルから分析物を採取し；
前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって電位差を適用し；かつ
さらに、前記第一基質の少なくとも一部、前記インターフェース、及び前記第二基質の少なくとも一部にわたって前記電位差を逆転する；
ことを含み、
前記第一基質における前記分析物が、前記電位差の結果として前記インターフェースへと動き、採取された分析物を形成し；
前記第二基質における分析物の電気泳動的速度が、第二基質の流速と、平衡化され又は上回り、前記第二基質の前記流速が、第二基質における前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向であり；
前記採取された分析物が、逆転された電位差の結果として、前記インターフェースを離れ前記第二基質へと移動し；かつ
前記第二基質における前記分析物は、分析段階へと導入され、該段階によって前記分析物に関する一つ以上の情報が同定される；
ことを特徴とするところの、方法。 - 前記第一基質は、ゲルであり；
前記第二基質は、緩衝液であり；
前記緩衝液における前記分析物の前記電気泳動的速度は、前記緩衝液の電気浸透的速度と、平衡化され又は上回り；及び
前記緩衝液の前記電気浸透的速度は、前記緩衝液中での前記分析物の前記電気泳動的速度と逆方向である；
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。 - 前記分析物は、一つ以上の、疾病マーカー、タンパク質、薬物、代謝物、生化学的マーカー、化学的残渣、指紋若しくはその他の体部マーカーの化学的組成物、又は皮膚残渣若しくは排泄物若しくはこれら断片のいくつか若しくは同様の断片の異なるタイプのいくつかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一基質と前記第二基質との間の前記インターフェースは、前記サンプルが導入される表面とは逆の前記第一基質側に供されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記緩衝液のｐＨは、前記第一基質中での前記分析物の前記電気泳動的速度を最大限とすべく供されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記緩衝液のｐＨは、前記第二基質中での前記分析物の電気泳動的速度を最大限とすべく供されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記緩衝液のｐＨは、前記第二基質内部での前記電気浸透的速度を最大限とすべく供されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記採取する方法は、前記電位差の極性を逆転することにより、分析用サンプルの調製に代えられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
- 前記逆転された電位差の適用は、電位差が適用されない時間の後実施され、該時間は、前記インターフェースから前記分析物が拡散するために適用されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電位差における極性の逆転は、前記インターフェースから分離すべく前記電気浸透的流度を生じ、前記電気浸透的速度は、前記分析物を前記インターフェースから分離すべく作用することを特徴とする請求項１乃至１１に記載の方法。
- 前記電気浸透的速度は、該方法の一部の間、前記第二基質における前記分析物の前記電気泳動的速度を上回ることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
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