JP2005098790A - Chip for inspection - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路を有する水性液体用の検査用チップに関するものである。 The present invention relates to an inspection chip for an aqueous liquid having a flow path.
従来、血液中に含まれる各種成分を測定する方法として、毛細管現象や電気泳動などを利用して微細な断面積を有する流路に血液などの検体を流し、試薬と反応させた後、血液中の各成分を分離して透過分光分析をおこなったり、あるいは、試薬との発光反応をおこなわせてその発光光を分光分析したりする方法がある。こうした血液分析をより簡便に、しかも、少量の試料でおこなうことを目的として、チップ状に小型化を図った装置が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
Conventionally, as a method for measuring various components contained in blood, a sample such as blood is flowed into a flow path having a fine cross-sectional area using capillary action or electrophoresis, and reacted with a reagent. There is a method in which each component is separated and subjected to transmission spectroscopic analysis, or a luminescence reaction with a reagent is performed to spectrally analyze the emitted light. For the purpose of performing such blood analysis more easily and with a small amount of sample, there has been proposed an apparatus that is miniaturized in a chip shape (for example, see
この装置は、例えば、溝構造を有する容器部品と平板状の蓋部品とを組み合わせ、その当接面を、例えば、両面に粘着性を有する両面粘着テープや自己粘着性のシートで液密に貼り合わせたものである。 This device combines, for example, a container part having a groove structure and a flat lid part, and the contact surface thereof is liquid-tightly attached with, for example, a double-sided adhesive tape having adhesiveness on both sides or a self-adhesive sheet. It is a combination.
機能としては、溝部からなる空間が反応室となっており、ここに血液や血清などの検査対象液を流すとともに、平板状の蓋部品に設けた流路に連結する貫通孔から試薬を投入する方式や、あるいは、流路の内面に試薬を事前に塗布しておくことで検査対象液と試薬とを反応させ、流路の末端の測定部に流出する反応済み液体を検査することで血液成分の状態を判定するものである。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の検査用チップの材質としては、樹脂製のものも多少は使用されるが、一般的に高価なガラス製のものが多用されている。樹脂製のものでは、ガラス製に比較して、流路中での検査対象液の流動状態が安定しないことに起因して、検査結果のばらつきが大きく信頼性が低い問題があるためである。すなわち、樹脂製の検査用チップの課題としては、流動状態の改善による反応の安定化が必要であった。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, as the material of the conventional inspection chip, a resin-made material is used to some extent, but generally an expensive glass-made material is often used. This is because the resin-made one has a problem that the variation in the inspection result is large and the reliability is low due to the fact that the flow state of the liquid to be inspected in the flow path is not stable as compared with the glass-made one. That is, as a problem of the resin inspection chip, it is necessary to stabilize the reaction by improving the flow state.
このような樹脂製の検査用チップの特性改善を目的として、流路の壁面にシリコン酸化膜やセルロース誘導体のコーティングを施し、壁面に親水性を付与することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、提案されている方法においても流動の安定化は、まだ十分実用的とは言い難い状況である。その上、シリコン酸化膜などの親水性化膜の形成コストが高い問題がある。 For the purpose of improving the characteristics of such a resin testing chip, it has been proposed to apply a silicon oxide film or a cellulose derivative coating to the wall surface of the flow path to impart hydrophilicity to the wall surface (for example, Patent Documents). 3). However, even in the proposed method, stabilization of the flow is still not practical enough. In addition, there is a problem that the cost of forming a hydrophilic film such as a silicon oxide film is high.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コストでしかも性能の安定した樹脂製の検査用チップを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a resin inspection chip that is low in cost and stable in performance.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、反応室を介して検体である試料液の成分分析を行うための検査用チップであって、反応室を形成している壁面のうち、少なくとも一面が親水性を有し、かつ二軸延伸した樹脂板からなることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention according to
[作用・効果]発明者は、検査対象液の流動性に影響を及ぼす要因について種々の検討を行った結果、検査対象液の流動性を安定化するには、検査対象液と接する反応室の壁面が親水性であり、しかも、平坦であることが有効であることを知見した。つまり、親水性および平坦性のいずれか一方でも欠けている場合には、検査対象液の流動の安定化が不十分になり検査結果がばらつくのに対して、両方が満たされている場合には、流動性が安定し、信頼性の高い検査結果を得ることができる。 [Operation / Effect] As a result of various studies on factors affecting the fluidity of the test target liquid, the inventor has found that the reaction chamber in contact with the test target liquid can be stabilized in order to stabilize the fluidity of the test target liquid. It has been found that it is effective that the wall surface is hydrophilic and flat. In other words, if either hydrophilicity or flatness is lacking, the flow of the liquid to be inspected will be insufficiently stabilized and the test results will vary, whereas if both are satisfied In addition, fluidity is stable and highly reliable test results can be obtained.
平坦性が高い壁面を低コストで形成する方法としては、表面の平坦性が優れた樹脂板を用いることであるが、検査対象液の流動性は、樹脂板の製法によって大きく影響を受けることが分かった。一般的なグレードである樹脂板は押し出し成形、カレンダーロールなどの方式で製作されるが、これらの方式で作成された樹脂板を用いた場合には、検査結果が大きくばらついた。これは、押し出し成形などで製作された樹脂板の表面には、目視では見えないレベルではあるが比較的に大きな凹凸があることに起因して、流動性が不安定になっていると考えられる。これに対して、押し出し成形などで製作した樹脂板をさらに二軸延伸にて引き延ばしたものを用いた場合は、流動性が安定し、検査結果の信頼性が高まることが分かった。二軸延伸したものでは、樹脂板の表面の凹凸が減少し、平坦性が高くなっていることに起因すると考えられる。 A method for forming a highly flat wall surface at low cost is to use a resin plate with excellent surface flatness, but the fluidity of the liquid to be inspected can be greatly affected by the resin plate manufacturing method. I understood. Resin plates, which are general grades, are manufactured by methods such as extrusion molding and calender rolls. However, when resin plates made by these methods were used, the inspection results varied greatly. This is considered to be due to the fact that the surface of the resin plate produced by extrusion molding has a relatively large unevenness although it is a level that cannot be seen with the naked eye, and the fluidity is unstable. . On the other hand, it was found that when a resin plate produced by extrusion molding or the like is further stretched by biaxial stretching, the fluidity is stabilized and the reliability of the inspection result is increased. In the case of biaxial stretching, it is considered that the unevenness on the surface of the resin plate is reduced and the flatness is high.
このことから、反応室の壁面の材料としては、二軸延伸した樹脂板が適していることが分かった。 From this, it was found that a biaxially stretched resin plate is suitable as a material for the wall surface of the reaction chamber.
次に、樹脂板の親水化方法について説明する。
樹脂の親水化方法としては、上記のようにシリコン酸化膜やセルロース誘導体、PVAなどの親水性の膜を表面に形成する方法があるが、より適切でしかも低コストな方法としては、界面活性剤による親水化が有効であることが分かった。親水性の膜を有する場合、この親水性膜が直接に検査対象液と接するために、上記の樹脂板と同様に、その平坦性によって検査用チップの性能が大きく影響を受けるためである。
Next, a method for hydrophilizing the resin plate will be described.
As a method for hydrophilizing the resin, there is a method of forming a hydrophilic film such as a silicon oxide film, a cellulose derivative, or PVA on the surface as described above. As a more appropriate and low-cost method, a surfactant is used. It was found that hydrophilization by is effective. This is because in the case of having a hydrophilic film, since the hydrophilic film is in direct contact with the liquid to be inspected, the performance of the inspection chip is greatly affected by the flatness as in the case of the resin plate.
つまり、シリコン酸化膜やセルロース誘導体、PVAなどの被膜を反応室壁面に形成すると、その親水性は向上するが、表面の平滑性は逆に低下する。これに対して、界面活性剤による親水化処理の場合には、表面の平滑性を低下させることがほとんどない。界面活性剤による親水化処理の具体的な方法は、樹脂板の表面に界面活性剤を塗布したり、樹脂中に界面活性剤を練り込んだものを板状に成形したりする方法が挙げられる。 That is, when a film such as a silicon oxide film, a cellulose derivative, or PVA is formed on the reaction chamber wall surface, the hydrophilicity is improved, but the surface smoothness is decreased. On the other hand, in the case of a hydrophilic treatment with a surfactant, the surface smoothness is hardly lowered. Specific methods of hydrophilization treatment with a surfactant include a method of applying a surfactant to the surface of a resin plate, or forming a plate in which a surfactant is kneaded into a resin. .
なお、樹脂板の材料としては、延伸できるものであれば種々のものが利用可能であるが、形状の安定性が良いこと、加工性が高いこと、さらに最も重要な点として延伸後の表面の平坦性が高いことの条件を満たすのが好ましく、例えば、ポリエステル樹脂が好適である。 Various materials can be used as the material of the resin plate as long as they can be stretched. However, the shape stability is good, the workability is high, and most importantly, the surface of the resin plate after stretching is used. The condition of high flatness is preferably satisfied, and for example, a polyester resin is suitable.
本発明において好都合なことは、これらの特性を有する最適な樹脂板が、帯電防止性(親水性界面活性剤)を有する二軸延伸されたポリエステル樹脂シートというグレードで、種々の樹脂メーカーから量産品として市販されており、低コストで容易に入手できることである。 An advantage of the present invention is that the optimal resin plate having these characteristics is a grade of a biaxially stretched polyester resin sheet having antistatic properties (hydrophilic surfactant), and is a mass-produced product from various resin manufacturers. And is easily available at low cost.
各発明において、反応室は、凹み構造を有する容器部品と、平板状の蓋部品とを貼り合わせて形成される空間であり、前記反応室の上下面を構成している前記容器部品及び/又は前記蓋部品に親水性処理が施してあることが好ましい(請求項2)。 In each invention, the reaction chamber is a space formed by laminating a container part having a concave structure and a flat lid part, and the container part constituting the upper and lower surfaces of the reaction chamber and / or It is preferable that the lid component is subjected to a hydrophilic treatment (claim 2).
また、容器部品が、貫通した開口部を有する平板状の枠体部品と、前記開口部の一端側を閉塞する平板状の底面部品とを備えていることが好ましい(請求項3)。 Moreover, it is preferable that the container part is provided with the flat frame part which has the penetrated opening part, and the flat bottom part which obstruct | occludes the one end side of the said opening part (Claim 3).
さらに、反応室は、平板状の蓋部品と、貫通した開口部を有する両面接着部材と、前記開口部の一端側を閉塞する平板状の底面部品とから形成される空間であり、前記反応室の上下面を構成している前記蓋部品及び/又は前記底面部品に親水性処理を施してあることが好ましい(請求項4)。 Furthermore, the reaction chamber is a space formed by a flat lid component, a double-sided adhesive member having a penetrating opening, and a flat bottom component that closes one end of the opening, and the reaction chamber It is preferable that a hydrophilic treatment is applied to the lid part and / or the bottom part constituting the upper and lower surfaces (Claim 4).
また、反応室の側面を構成している部品に親水性処理が施してあることが好ましい(請求項5)。 Moreover, it is preferable that hydrophilic treatment is applied to the parts constituting the side surface of the reaction chamber.
本発明に係る検査用チップによれば、反応室を形成する壁面のうち、少なくとも一面が親水性を有するとともに二軸延伸した樹脂板であるので、検査対象液体の流動の安定化とこれに基づく信頼性の高い検査結果を得ることができる。また、構成部材として入手の容易な樹脂板が使用できることによって検査チップの低コスト化を図ることができる。 According to the inspection chip according to the present invention, since at least one of the wall surfaces forming the reaction chamber is a resin plate that is hydrophilic and biaxially stretched, the flow of the liquid to be inspected is stabilized and based on this. A highly reliable test result can be obtained. Moreover, the cost of the inspection chip can be reduced by using an easily available resin plate as a component.
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明する。
図1は実施例に係る検査用チップの概略構成を示し、(a)は分解斜視図であり、(b)は組み立てた状態の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an inspection chip according to an embodiment, where (a) is an exploded perspective view and (b) is a perspective view in an assembled state.
まず、本実施例に係る検査用チップ1についてその概略構成を説明する。
図1(a)に示すように、この検査用チップ1は、例えば、貫通した開口部3を有する平板状の枠体部品5と、開口部3の一端側を閉塞する平板状の底面部品7と、試料液等を滴下する等のために穿たれ、開口部3に連通する開口9を有する蓋部品11とを備えている。枠体部品5と底面部品7は凹み構造を有する容器部品13を構成している。図示省略しているが、これらは各々の当接面を、例えば、両面に粘着性を有する両面粘着テープや自己粘着性のシートで液密に貼り合わせてもよいし、枠体部品5そのものを両面粘着テープや自己粘着性のシートで構成してもよい。
First, a schematic configuration of the
As shown in FIG. 1A, the
なお、蓋部品11の符号11aは検査対象液(試料液)の投入口であり、符号11bは試薬の投入口であり、符号11cは測定部である。
In addition, the code |
図1(b)に示すように、検査用チップ1が組み立てられると、反応室15が形成される。検査対象液の投入口11aに血液や血清などの検査対象液を流すとともに、試薬の投入口11bから試薬を投入したり、あるいは、反応室15の内面に予め試薬を塗布したりしておくことで検査対象液と試薬とを反応させ、残りの開口9にあたる測定部11cに流出する反応済み液体を検査することで血液成分の状態を判定するものである。
As shown in FIG. 1B, when the
次に、図2〜4を参照し、上述した検査用チップ1の縦断面構造について説明する。なお、図2〜4は、実施例に係る検査用チップの縦断面図を模式的に示した図である。
Next, the longitudinal cross-sectional structure of the above-described
本実施例に係る図1の検査用チップ1Aは、凹み形状を有する凹部13aが形成された容器部品13と、平板状の蓋部品11とを備えている。これらの容器部品13と蓋部品11とは両面粘着テープ17にて液密に接合されている。これらの容器部品13と蓋部品11とで囲まれた空間が反応室15を構成している。なお、蓋部品11は、二軸延伸した樹脂板でありその表面全体が界面活性剤によって親水化されたものである。すなわち、蓋部品11は、親水性と表面平坦性を兼ね備えたものである。したがって、反応室15の上面(天井面)に親水化処理が施されていることになる。
The
本実施例に係る図2の検査用チップ1Bは、凹み形状を有する凹部13aが貫通した開口部3を有する平板状の枠体部品5と、この枠体部品5の開口部3の一端側を塞ぐ平板状の底面部品7とを両面粘着テープ17にて液密に接合して構成されている。枠体部品5の開口部3の他端側は、両面粘着テープ17を介して蓋部品11によって閉塞されている。
The
なお、底面部品7および蓋部品11は、二軸延伸した樹脂板でありその表面全体が界面活性剤によって親水化されたものである。すなわち、親水性と表面平坦性を兼ね備えたものである。したがって、反応室15の上下面(天井面と底面)に親水化処理が施されていることになる。
The
さらに、本実施例に係る図4の検査用チップ1Cは、凹み形状を有する凹部13aが貫通した開口部3を有する両面粘着テープ17と、この両面粘着テープ17の開口部3の一端側を塞ぐ平板状の底面部品7とが液密に接合して構成されている。両面粘着テープ17の開口部3の他端側は、蓋部品11によって閉塞されている。蓋部品11および底面部品7は、上記の検査チップ1A,1Bと同様に二軸延伸した樹脂板でありその表面が界面活性剤によって親水化されたものである。つまり、反応室15の上下面(天井面と底面)に親水化処理が施されている。
Further, the
次に、以下の実施例で検査用チップ1における流動性の安定化について説明する。
Next, stabilization of fluidity in the
実施例1の検査用チップは図1及び図4で示した構造のものであり、底板部品7と蓋部品11とを両面粘着テープ17で貼り合わせたものである。底板部品7と蓋部品11は、二軸延伸したPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂板であり、その表面が界面活性剤で親水化されたもの(商品名:コスモシャインA8300 東洋紡績株式会社製)を用いた。また、両面粘着テープとしては、PET樹脂基材を有する両面粘着テープ(商品名:MC2030 日東電工株式会社製)を用いた。これらの部品で囲まれた空間が流路(反応室15)となる。ここでは、これを検査用チップDとする。なお、流路の寸法は、幅2mm、高さ0.1mmである。
The inspection chip of Example 1 has the structure shown in FIGS. 1 and 4, and is obtained by bonding the
底板部品7として二軸延伸したPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂板であり,その表面が界面活性剤で親水化されたものを用い、一方、蓋部品11としては、親水化処理をおこなっていない通常のPET樹脂板を用いた以外は、全て上記の実施例1と同様にして検査用チップEを製作した。
The
(従来例1)
底板部品7と蓋部品11として、PVAを塗布したPET樹脂板を用いた他は、上記の実施例1と同様にして従来例の検査用チップFを製作した。
(Conventional example 1)
A conventional test chip F was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a PVA-coated PET resin plate was used as the
(従来例2)
底板部品7と蓋部品11として、界面活性剤処理をしていない通常のPET樹脂板を用いた他は、上述した実施例1と同様にして従来例の検査用チップGを製作した。
(Conventional example 2)
A conventional inspection chip G was manufactured in the same manner as in Example 1 described above except that a normal PET resin plate not subjected to the surfactant treatment was used as the
次に、以上のようにして製作した各検査用チップD,E,F,Gの流動性を評価した。
評価方法としては、検査対象液の投入口11aから純水を滴下し、流路内に進入した距離を計測した。同じ試験を20回おこない、進入距離の平均値と標準偏差を算出した。その結果を表1に示す。
Next, the fluidity of each inspection chip D, E, F, G manufactured as described above was evaluated.
As an evaluation method, pure water was dropped from the
この表1から明らかなように、本発明の検査用チップDおよびEは、従来例に係る検査用チップF,Gに比較して、純水の進入距離が長く、しかもばらつきが小さいことが分かる。この結果から、本発明の検査用チップD,Eは流動性が安定していると言える。 As can be seen from Table 1, the inspection chips D and E of the present invention have a longer distance of pure water and less variation than the inspection chips F and G according to the conventional example. . From this result, it can be said that the inspection chips D and E of the present invention have stable fluidity.
なお、本発明は、上述した実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)二軸延伸樹脂板と平滑性を維持できる親水化処理とを組み合わせることによって本発明の効果を得ることができるので、上記の実施形態だけに限定されるものではない。 (1) Since the effect of the present invention can be obtained by combining a biaxially stretched resin plate and a hydrophilic treatment capable of maintaining smoothness, the invention is not limited to the above-described embodiment.
(2)親水化処理は、反応室15の天井面及び底面、または底面だけでなく、さらに反応室15の側面に施してもよい。また、天井面及び底面に対する親水化処理を省略して、反応室15の側面だけに親水化処理を施してもよい。親水化処理は、反応室15を構成している面にのみ施せば足りるので、例えば、蓋部品11の表面全体に親水化処理を施すことなく、反応室15の天井面にあたる部分にのみ親水化処理を施すようにしてもよい。これにより界面活性剤の使用量を少なくすることができる。
(2) The hydrophilic treatment may be performed not only on the ceiling surface and bottom surface or bottom surface of the
(3)検査用チップ1の構成は、上述したものだけに限定されるのではなく、その他の構造によって上記同等の検査チップ1を備えるものであってもよい。
(3) The configuration of the
1A〜1C,D,E … 検査用チップ
F,G … 従来例に係る検査用チップ
3 … 開口部
5 … 枠体部品
7 … 底面部品
9 … 開口
11 … 蓋部品
11a … 検査対象液の投入口
11b … 試薬の投入口
11c … 測定部
13 … 容器部品
13a … 凹部
15 … 反応室
17 … 両面粘着テープ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
反応室を形成している壁面のうち、少なくとも一面が親水性を有し、かつ二軸延伸した樹脂板からなることを特徴とする検査用チップ。 A test chip for performing component analysis of a sample liquid as a specimen through a reaction chamber,
An inspection chip comprising at least one of the wall surfaces forming the reaction chamber having hydrophilicity and a biaxially stretched resin plate.
前記反応室は、凹み構造を有する容器部品と、平板状の蓋部品とを貼り合わせて形成される空間であり、
前記反応室の上下面を構成している前記容器部品及び/又は前記蓋部品に親水性処理が施してあることを特徴とする検査用チップ。 The inspection chip according to claim 1,
The reaction chamber is a space formed by laminating a container part having a recessed structure and a flat lid part,
An inspection chip, wherein a hydrophilic treatment is applied to the container part and / or the lid part constituting the upper and lower surfaces of the reaction chamber.
前記容器部品が、貫通した開口部を有する平板状の枠体部品と、前記開口部の一端側を閉塞する平板状の底面部品とを備えていることを特徴とする検査用チップ。 The inspection chip according to claim 2,
The inspection chip, wherein the container part includes a flat frame part having a penetrating opening and a flat bottom part that closes one end of the opening.
前記反応室は、平板状の蓋部品と、貫通した開口部を有する両面接着部材と、前記開口部の一端側を閉塞する平板状の底面部品とから形成される空間であり、
前記反応室の上下面を構成している前記蓋部品及び/又は前記底面部品に親水性処理を施してあることを特徴とする検査用チップ。 The inspection chip according to claim 1,
The reaction chamber is a space formed by a flat lid component, a double-sided adhesive member having a penetrating opening, and a flat bottom component that closes one end of the opening,
An inspection chip, wherein a hydrophilic treatment is applied to the lid part and / or the bottom part constituting the upper and lower surfaces of the reaction chamber.
前記反応室の側面を構成している部品に親水性処理が施してあることを特徴とする検査用チップ。
The inspection chip according to any one of claims 1 to 4,
An inspection chip, wherein a hydrophilic treatment is applied to a part constituting the side surface of the reaction chamber.
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