JP2005345463A - 分析用マイクロチップおよびそれを含む分析システムと分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板2に、緩衝液供給路6と反応槽部3からなる第1の流路と、サンプル液供給路5と廃液路7からなる第2の流路と、反応槽部3の上流で両流路を接続する接続路9が設けられている。廃液路7と反応槽部3は廃液タンク8およびポンプ11に接続されている。反応槽部3内にリガンドを修飾させた後、サンプル液をサンプル液供給路5−廃液路7に流し、緩衝液を緩衝液供給路6−接続路9−廃液路7に流し、次いで、緩衝液供給路6−反応槽部3に流しながら、所望の流体の温度と流量が得られるように温度調節部13とポンプ11を設定する。そして、サンプル液をサンプル液供給路5−接続路9−反応槽部3へ供給し、サンプル液中のアナライトをリガンドと結合反応させ、その結合状態を検知する。
【選択図】 図2
Description
図1に本発明の分析用マイクロチップ1の分解斜視図が、図2にその模式的平面図がそれぞれ示されている。本発明の分析用マイクロチップ1は、蛋白質等の生体分子の相互作用を分析すること、具体的にはリガンドにアナライトを結合させてその結合反応状態(例えば結合強度や結合速度や解離定数等)を検知するためのものである。
次に、図10に示す本発明の第2の実施形態の分析用マイクロチップ40について説明する。なお、図1,2に示す第1の実施形態の分析用マイクロチップ1と同様の構成については、同一の符号を付与し説明を省略する。
次に、図11,12に示す本発明の第3の実施形態の分析用マイクロチップ41および分析システムについて説明する。なお、第1,2の実施形態の分析用マイクロチップ1,40と同様の構成については、同一の符号を付与し説明を省略する。
2 基板
2a,2b 板材
2c 下地層
3 反応槽部
5 サンプル液供給路
5’ リガンド溶液供給路(処理液供給路)
5'' SAM試薬供給路(他の処理液供給路)
5''' ブロッキング試薬供給路(他の処理液供給路)
6 緩衝液供給路
6’ 緩衝液供給路(もう1つの緩衝液供給路)
6'',6''' 緩衝液供給路
7,7’,7'',7''' 廃液路
8 廃液タンク
9 接続路
9’ 接続路(処理液用接続路)
9'',9''' 接続路
10A サンプル液導入用ポート
10B,10B’,10B'',10B''' 緩衝液導入用ポート
10A’,10A'',10A''' ポート
11 ポンプ
12A,12B,12C,12D,12E バルブ
12A’,12B’,12C’,12D’ バルブ
12A'',12B'',12C'',12D'' バルブ
12A''',12B''',12C''',12D''' バルブ
13 温度調節部
14 自動滴下装置
30 分析装置
31 コンピュータ
31a 制御・測定部
31b 解析部
32 装着部
33 温度調節機構
34 温度センサー
35 制御回路
36 温度検出回路
37 センサー部
38 発信回路
39 周波数カウンタ
42 緩衝液タンク
43 SAM試薬タンク
44 ブロッキング試薬タンク
45 流路
46 バルブ
47 バイパス流路
48 精密ポンプ
49 大容量ポンプ(粗引きポンプ)
100 基板
100a 窓穴
101A サンプル液容器
101B 緩衝液容器
102A,102B ポンプ
103 サンプル液供給路
104 定量保持部
105 反応槽部
105a 角隅部
106A,106B,106C,106D バルブ
107 廃液タンク
108 緩衝液供給路
109 廃液路
110 センサーチップ
Claims (31)
- 基板に、反応槽部と、分析用のサンプル液を供給するサンプル液供給路と、緩衝液を供給する緩衝液供給路と、液体を外部へ排出するための廃液路とが設けられている分析用マイクロチップであって、
前記緩衝液供給路と前記反応槽部が接続された第1の流路と、前記サンプル液供給路と前記廃液路が接続された第2の流路と、前記第2の流路から、前記第1の流路の、前記反応槽部よりも上流側に接続された接続路とを有する、分析用マイクロチップ。 - 前記接続路は、前記緩衝液の前記緩衝液供給路から前記廃液路への流れと、前記サンプル液の前記サンプル液供給路から前記反応槽部への流れを可能にする流路である、請求項1に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記サンプル液供給路にはサンプル液が滴下されて供給されるサンプル液導入用ポートが設けられており、前記緩衝液供給路には、緩衝液が滴下されて供給される緩衝液導入用ポートが設けられている、または緩衝液を収容する緩衝液タンクが接続されている、請求項1または2に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記第2の流路には、前記接続路の上流と下流にそれぞれバルブが設けられており、前記第1の流路には、前記接続路が接続される部分の上流と下流にそれぞれバルブが設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記廃液路は、前記基板の外部に設けられている廃液タンクに接続されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記反応槽部は前記廃液タンクに接続されている、請求項5に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記廃液タンクには、前記廃液路と前記反応槽部の少なくとも一方から流体を吸引することができるポンプが接続されている、請求項5または6に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記第1の流路の前記反応槽部内または該反応槽部の上流に、流体の温度調節が可能な温度調節部が設けられている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記温度調節部は、前記第1の流路の前記反応槽部の上流に位置するバルブよりも下流に設けられている、請求項8に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記緩衝液を供給するもう1つの緩衝液供給路と前記反応槽部とが接続された第3の流路と、処理液を供給する処理液供給路と前記廃液路とが接続された第4の流路と、前記第4の流路から、前記第3の流路の、前記反応槽部よりも上流側に接続された処理液用接続路とを有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記第3の流路の前記もう1つの緩衝液供給路は、前記第1の流路の前記緩衝液供給路から分岐して前記反応槽部に至る流路である、請求項10に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記処理液用接続路は、前記緩衝液の前記緩衝液供給路から前記廃液路への流れと、前記処理液の前記処理液供給路から前記反応槽部への流れを可能にする流路である、請求項10または11に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記第4の流路には、前記処理液用接続路の上流と下流にそれぞれバルブが設けられており、前記第3の流路には、前記処理液用接続路が接続される部分の上流と下流にそれぞれバルブが設けられている、請求項10〜12のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 前記第4の流路に、少なくとも1つの他の処理液用流路が接続されている、請求項10〜13のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップ。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の分析用マイクロチップと、
前記分析用マイクロチップを装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された前記分析用マイクロチップに、少なくとも前記サンプル液と前記緩衝液を流入させる送液部と、
前記反応槽部内の反応を検知するセンサー部と、
前記センサー部の検知結果を解析する解析部とを有する分析システム。 - 前記センサー部は前記分析用マイクロチップの前記反応槽部内に内蔵されている、請求項15に記載の分析システム。
- 前記解析部は、前記分析用マイクロチップに設けられているバルブと前記分析用マイクロチップに接続されているポンプの動作を制御するコンピュータに含まれている、請求項15または16に記載の分析システム。
- 反応槽部と、分析用のサンプル液を供給するサンプル液供給路と、緩衝液を供給する緩衝液供給路と、液体を外部に排出するための廃液路とが設けられており、前記緩衝液供給路と前記反応槽部が接続された第1の流路と、前記サンプル液供給路と前記廃液路が接続された第2の流路と、前記第2の流路から、前記第1の流路の、前記反応槽部よりも上流側に接続された接続路とを有する分析用マイクロチップを用い、
前記サンプル液を、前記サンプル液供給路から前記廃液路を介して外部に流して、前記サンプル液供給路と前記廃液路の空気抜きを行うステップと、
前記緩衝液を、前記緩衝液供給路から前記接続路および前記廃液路を介して外部に流して、前記緩衝液供給路と前記接続路と前記廃液路の空気抜きを行うステップと、
前記緩衝液を、前記緩衝液供給路から前記反応槽部を介して外部に流して、前記緩衝液供給路と前記反応槽部の空気抜きを行うステップと、
前記各空気抜きステップが完了した後に、前記サンプル液を、前記サンプル液供給路から前記接続路を通って前記反応槽部に供給し、該反応槽部内にて前記サンプル液の化学反応を生じさせてそれを検知するステップとを含む分析方法。 - 前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知するステップは、前記反応槽部に前記緩衝液を流し続けて前記反応槽部内の流れを維持した状態から開始される、請求項18に記載の分析方法。
- 前記緩衝液供給路と前記反応槽部の空気抜きを行うステップの後に、前記緩衝液供給路と前記接続路と前記廃液路の空気抜きを行うステップおよび/または前記サンプル液供給路と前記廃液路の空気抜きを行うステップを実施する場合には、前記各空気抜きステップが完了した後であって、前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知するステップの前に、前記第1の流路に前記緩衝液を流すステップをさらに含む、請求項19に記載の分析方法。
- 前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知するステップは、前記第1の流路の前記反応槽部内または該反応槽部の上流に設けられている温度調節部によって前記サンプル液の温度を調節しながら行う、請求項18〜20のいずれか1項に記載の分析方法。
- 前記温度調節部は、前記第1の流路の前記反応槽部の上流に位置するバルブよりも下流に設けられている、請求項21に記載の分析方法。
- 前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知するステップよりも前に、前記緩衝液が前記反応槽部に流されている時に前記温度調節部の作動条件を予め設定しておく、請求項21または22に記載の分析方法。
- 前記サンプル液の供給は、前記サンプル液供給路に設けられたサンプル液導入用ポートに前記サンプル液を滴下することによって行い、前記緩衝液の供給は、前記緩衝液供給路に設けられた緩衝液導入用ポートに前記緩衝液を滴下することによって行う、請求項18〜23のいずれか1項に記載の分析方法。
- 前記廃液路から排出される流体と前記反応槽部から排出される流体をいずれも、前記基板の外部に設けられており前記廃液路および前記反応槽部に接続されている廃液タンクに流入させる、請求項18〜24のいずれか1項に記載の分析方法。
- 前記緩衝液および前記サンプル液の流れを、前記第2の流路の前記接続路の上流と下流にそれぞれ設けられているバルブの開閉操作と、前記第1の流路の、前記接続路が接続される部分の上流と下流にそれぞれ設けられているバルブの開閉操作と、前記廃液タンクに接続されている流体吸引用のポンプの作動によって制御する、請求項25に記載の分析方法。
- 前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知するステップが完了する度に、前記分析用マイクロチップを取り外して新しい分析用マイクロチップと交換するステップを含む、請求項18〜26のいずれか1項に記載の分析方法。
- 前記反応槽部内にリガンドを予め修飾させておき、アナライトを含む前記サンプル液を前記反応槽部に供給して化学反応を生じさせてそれを検知する、請求項18〜27のいずれか1項に記載の分析方法。
- 前記緩衝液を供給するもう1つの緩衝液供給路と前記反応槽部とが接続された第3の流路と、処理液を供給する処理液供給路と前記廃液路とが接続された第4の流路と、前記第4の流路から、前記第3の流路の、前記反応槽部よりも上流側に接続された処理液用接続路とさらに有する前記分析用マイクロチップを用い、
前記緩衝液を、前記緩衝液供給路から前記処理液用接続路を介して前記廃液路へ流すステップと、
前記処理液を、前記処理液供給路から前記処理液用接続路を介して前記反応槽部へ流すステップとをさらに含む、請求項18〜27のいずれか1項に記載の分析方法。 - 前記第3の流路の前記もう1つの緩衝液供給路は、前記第1の流路の前記緩衝液供給路から分岐して前記反応槽部に至る流路である、請求項29に記載の分析方法。
- 前記第4の流路に少なくとも1つの他の処理液用流路が接続されている前記分析用マイクロチップを用い、
他の処理液を、前記他の処理液用流路から前記処理液用接続路を介して前記反応槽部へ流すステップをさらに含む、請求項30に記載の分析方法。
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