JP2006102720A - Filter for bioseparation and kit for bioseparation using the filter - Google Patents

Filter for bioseparation and kit for bioseparation using the filter Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter for bioseparation giving no damage to a test object with high B/F (Bound form/Free form) separation efficiency and low filter resistance, and capable of easily separating a target object, and a kit for bioseparation. <P>SOLUTION: The filter 1 for bioseparation has a filter 2 having pores 3 each having a straight axis and having a pore diameter distribution of a straight line and ribs 4 substantially integrated with the filter 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、核酸、蛋白質、細胞などの生体成分をB/F分離により分離するバイオセパレーション用フィルターおよびそれを用いたバイオセパレーション用キットに関する。   The present invention relates to a bioseparation filter that separates biological components such as nucleic acids, proteins, and cells by B / F separation, and a bioseparation kit using the same.

核酸、蛋白質、細胞などの生体成分を分離するバイオセパレーションは、医療、診断およびバイオテクノロジーの分野において不可欠な技術である。バイオセパレーションには各種の方法があるが、プローブあるいはリガンドを固定化した担体に被検体中のターゲット物質を捕捉させた後、担体に捕捉されない他の物質から担体を分離するいわゆるB/F(Bound form / Free form)分離、あるいはアフィニティー分離は、現在でも有力な方法として使用され、各種の方法が知られている。   Bioseparation that separates biological components such as nucleic acids, proteins, and cells is an indispensable technique in the fields of medicine, diagnosis, and biotechnology. There are various methods for bioseparation, but after capturing a target substance in a sample on a carrier on which a probe or a ligand is immobilized, the carrier is separated from other substances not captured by the carrier. form / Free form) separation or affinity separation is still used as an effective method, and various methods are known.

例えば、遠心分離法は、ビーズなどのプローブ固定化担体と、この固定化担体に捕捉されない非捕捉物との比重差を利用して遠心分離により固定化担体を沈降させた後、上清を除去する方法であり、広く用いられている(非特許文献1)。この方法では、遠心力および遠心分離の時間を調整することで、固定化担体と非捕捉物との重力差がかなり小さい場合であっても分離できるが、過剰の遠心力を与えると、固定化担体の凝集、捕捉物質の破壊などを生じることがある。   For example, the centrifugation method uses a specific gravity difference between a probe-immobilized carrier such as beads and a non-captured substance not captured by the immobilized carrier to precipitate the immobilized carrier by centrifugation, and then removes the supernatant. This method is widely used (Non-Patent Document 1). In this method, by adjusting the centrifugal force and the time of centrifugation, separation is possible even when the gravity difference between the immobilization carrier and the non-captured substance is quite small. It may cause aggregation of the carrier and destruction of the trapping substance.

また、プローブを固定したゲルを担体とし、アガロースゲルなどを充填したカラムを用いてターゲット物質を捕捉分離するアフィニティークロマトグラフも広く用いられている。この方法では、ゲルをカラムに充填する必要があり、充填操作が煩雑でコストを要し、また、カラムに流す液体の流速とカラム背圧は逆相関の関係にあるため、分離能力を上げるために流速を上げると被検体の濾過圧力が高くなり、その結果、ゲルの変形、カラムの破壊などが起き易くなるので流速が制限される。   In addition, affinity chromatography that captures and separates a target substance using a column in which a probe-fixed gel is used as a carrier and is filled with agarose gel or the like is also widely used. In this method, the gel needs to be packed into the column, the packing operation is complicated and costly, and the flow rate of the liquid flowing through the column and the column back pressure are inversely related, so that the separation performance is increased. When the flow rate is increased, the filtration pressure of the analyte increases, and as a result, gel deformation, column breakage, and the like are likely to occur, so that the flow rate is limited.

また、ビーズなどのプローブ担持粒子をフィルターで分離する方法も広く用いられている(特許文献1)。分離用のフィルターとしては、ガラス繊維濾紙、メンブレンフィルター等が使用されており、これらのフィルターの厚さは通常100μmから数mmである。これらのフィルターは、フィルターの孔が三次元的に入り組んだ構造をしており、孔の表面積が非常に大きいため、濾過抵抗が非常に大きく、通常は100〜1000hPa(0.1〜1気圧)の濾過抵抗を必要とする。このため、フィルターを収納する容器は、容器あるいは容器とフィルターとの接続部がこの濾過抵抗に耐え得るように、機械的強度を大きくする必要があり、微小な容器を用いることは困難である。また、フィルター内部の表面積が非常に大きいために、被検体を流通させた後のフィルター内部には非特異吸着物が多数存在しているが、濾過および洗浄は一方向への送液で行う必要がある。即ち、逆方向へ送液して洗浄を行うと、フィルター内部に付着した非特異吸着物が再びプローブ担持粒子に付着するため、洗浄は一方向からの送液で行う必要があり、正逆方向からの送液による充分な洗浄を行うことが難しい。   In addition, a method of separating probe-carrying particles such as beads with a filter is widely used (Patent Document 1). As a filter for separation, glass fiber filter paper, membrane filter or the like is used, and the thickness of these filters is usually 100 μm to several mm. These filters have a structure in which the pores of the filter are three-dimensionally complicated and the surface area of the pores is very large, so the filtration resistance is very large, usually 100 to 1000 hPa (0.1 to 1 atmosphere). Filtration resistance is required. For this reason, it is necessary to increase the mechanical strength of the container for storing the filter so that the connecting portion between the container or the container and the filter can withstand this filtration resistance, and it is difficult to use a minute container. In addition, because the surface area inside the filter is very large, there are many non-specific adsorbents in the filter after the sample has been circulated, but filtration and washing must be carried out in one direction. There is. In other words, when washing is performed by feeding in the reverse direction, non-specifically adsorbed substances adhering to the inside of the filter adhere to the probe-supporting particles again, so it is necessary to carry out washing with liquid feeding from one direction. It is difficult to perform sufficient cleaning by feeding liquid from

上記のようにフィルターの孔が三次元的に入り組んだ構造ではなく、ストレートな孔が形成されたフィルターとして、ポリエステル、ポリカーボネート等のフィルムに電子線で孔を形成したフィルター(商品名:サイクロポア ワットマン株式会社製)が市販されている。しかしこのフィルターは材質がポリエステル、ポリカーボネート等であるため疎水性であり、バイオ溶媒である水系の溶液は透過し難く、また孔間隔が非常に広くランダムで開口率が非常に低いために濾過抵抗が高くなる。   Filters with holes formed by electron beams on a film of polyester, polycarbonate, etc. (trade name: Cyclopore Whatman Co., Ltd.) Company-made) is commercially available. However, this filter is hydrophobic because it is made of polyester, polycarbonate, etc., and the aqueous solution as a biosolvent is difficult to permeate, and the pore spacing is very wide and random, and the aperture ratio is very low, so the filtration resistance is low. Get higher.

また、アルミニウムを陽極酸化した孔径が200μm以下のフィルター(商品名:アノポア ワットマン株式会社製)も市販されている。しかし、このフィルターでは被検体の不純物などによりフィルター孔が目詰まりする可能性が高い。このフィルターを使用する際には、フィルターの機械的な強度が小さいので、樹脂容器の底面に設けられたメッシュ状支持体の上にフィルターを載せた状態で使用される。このため、支持体とフィルターとの間隙に被検体などが入り込む可能性がある。   A filter (trade name: manufactured by Anopore Whatman Co., Ltd.) having a pore diameter of 200 μm or less obtained by anodizing aluminum is also commercially available. However, in this filter, there is a high possibility that the filter hole will be clogged with impurities of the specimen. When this filter is used, since the mechanical strength of the filter is small, the filter is used in a state where the filter is placed on a mesh-like support provided on the bottom surface of the resin container. For this reason, a subject or the like may enter the gap between the support and the filter.

上記のような現状において、バイオセパレーションでは、被検体にダメージを与えず、B/F分離効率が高く、濾過抵抗が低く、かつ簡便にターゲット物質の分離が可能な技術が求められている。
特開昭63-270000号公報 Nucleic Acid Research 第14巻 p5037-5048(1986)
In the current situation as described above, in bioseparation, there is a need for a technique that does not damage an object, has high B / F separation efficiency, has low filtration resistance, and can easily separate target substances.
JP-A 63-270000 Nucleic Acid Research Volume 14 p5037-5048 (1986)

本発明は、被検体にダメージを与えず、B/F分離効率が高く、濾過抵抗が低く、かつ簡便にターゲット物質の分離が可能なバイオセパレーション用フィルターおよびバイオセパレーション用キットを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a bioseparation filter and a bioseparation kit that do not damage a subject, have high B / F separation efficiency, low filtration resistance, and can easily separate a target substance. It is said.

本発明のバイオセパレーション用フィルターは、軸線がストレートな細孔が、孔径が分布を有するように形成されたフィルターと、該フィルターと実質的に一体化されたリブと、を備えることを特徴とする。   A bioseparation filter of the present invention is characterized by comprising a filter in which pores having straight axes are formed so that the pore diameter has a distribution, and a rib substantially integrated with the filter. .

前記フィルターの厚さは、1〜100μmであることが好ましい。
前記フィルターの開口率は、15〜60%であることが好ましい。
前記フィルターの材質は、シリカ、チタニア、アルミナ、ニッケル、金、チタン、アルミニウム、またはステンレスであることが好ましい。
The thickness of the filter is preferably 1 to 100 μm.
The aperture ratio of the filter is preferably 15 to 60%.
The material of the filter is preferably silica, titania, alumina, nickel, gold, titanium, aluminum, or stainless steel.

上記の発明の好ましい態様では、第1のフィルターが前記リブの一端側に設けられるとともに、該リブを挟んでその他端側に第2のフィルターが設けられている。
上記の発明の好ましい態様では、前記ウエルに、プローブ担持粒子(リガンドを担持した粒子を含む)が分散された分散液が収容される。
In a preferred aspect of the invention, the first filter is provided on one end side of the rib, and the second filter is provided on the other end side with the rib interposed therebetween.
In a preferred aspect of the invention described above, a dispersion liquid in which probe-carrying particles (including particles carrying a ligand) are dispersed is accommodated in the well.

前記ウエルに、プローブ担持粒子が分散された分散液を収容する場合、前記プローブ担持粒子の粒子径が実質的に均一であり、該粒子径dと、前記フィルターに形成された細孔の孔径hと、該細孔の孔間隔pとの関係が、d>h+pであることが好ましい。   When a dispersion liquid in which probe-carrying particles are dispersed is accommodated in the well, the particle diameter of the probe-carrying particles is substantially uniform, the particle diameter d and the pore diameter h of the pores formed in the filter And the hole interval p of the pores is preferably d> h + p.

上記の発明の好ましい態様では、前記フィルターを固定化担体として、プローブが結合される。
本発明のバイオセパレーション用キットは、上記のバイオセパレーション用フィルターと、該バイオセパレーション用フィルターを収納する容器と、を備えることを特徴とする。
In a preferred embodiment of the above invention, a probe is bound using the filter as an immobilization carrier.
The bioseparation kit of the present invention is characterized by comprising the above-described bioseparation filter and a container for storing the bioseparation filter.

上記の発明の好ましい態様では、前記容器に、前記バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対応して互いに独立した複数の独立空間が設けられている。
上記の発明の好ましい態様では、前記容器に、前記バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対して、前記フィルターを介して液の流通を共有する共有空間が設けられている。
In a preferred embodiment of the above invention, the container is provided with a plurality of independent spaces that are independent of each other corresponding to the plurality of wells in the bioseparation filter.
In a preferred aspect of the invention described above, the container is provided with a shared space that shares the flow of the liquid through the filter with respect to the plurality of wells in the bioseparation filter.

上記の発明の好ましい態様では、前記容器における前記バイオセパレーション用フィルターを介した両側が、外部へ開放されている。
前記容器における前記バイオセパレーション用フィルターを収納する内部空間の内径もしくは内幅、または前記リブもしくは前記フィルターから上側に形成された前記容器の上部側内部空間の高さは、5mm以下であることが好ましい。
In the preferable aspect of said invention, the both sides through the said filter for bio separation in the said container are open | released outside.
It is preferable that the inner diameter or inner width of the internal space for storing the bioseparation filter in the container, or the height of the upper side internal space of the container formed above the rib or the filter is 5 mm or less. .

本発明のバイオセパレーション用フィルターおよびバイオセパレーション用キットは、B/F分離時に被検体にダメージを与えず、B/F分離効率が高く、かつ濾過抵抗が低く、簡便にターゲット物質の分離が可能である。   The bioseparation filter and bioseparation kit of the present invention do not damage the analyte during B / F separation, have high B / F separation efficiency, low filtration resistance, and can easily separate target substances. is there.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1(a),(b)は、
本発明の一実施形態におけるバイオセパレーション用フィルターの断面図である。図示したように、図1(a)のバイオセパレーション用フィルター1は、その上面にフィルター2が設けられ、フィルター2の下部側にフィルター2と実質的に一体となったリブ4が形成されている。フィルター2には、孔の軸線がストレートな細孔3が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b)
It is sectional drawing of the filter for bio separation in one Embodiment of this invention. As shown in the figure, the bioseparation filter 1 of FIG. 1A is provided with a filter 2 on its upper surface, and a rib 4 that is substantially integrated with the filter 2 is formed on the lower side of the filter 2. . The filter 2 is formed with pores 3 having a straight hole axis.

図1(b)のバイオセパレーション用フィルター1は、その底部にフィルター2が設けられている。フィルター2には、図1(a)のバイオセパレーション用フィルターと同様に、孔の軸線がストレートな細孔3が形成されている。フィルター2の上面側には、フィルター2と実質的に一体化されたリブ4が設けられ、リブ4を側面とし、フィルター2を底面としてウエル5が構成されている。   The bioseparation filter 1 shown in FIG. 1B is provided with a filter 2 at the bottom. In the filter 2, as in the bioseparation filter of FIG. 1A, pores 3 having straight pore axes are formed. A rib 4 substantially integrated with the filter 2 is provided on the upper surface side of the filter 2, and the well 5 is configured with the rib 4 as a side surface and the filter 2 as a bottom surface.

リブ4は、ウエル5の側壁として機能し、またフィルター2を補強するための補強材の機能を担う。リブ4は任意の形状とすることができるが、フィルター2の強度を維持するためには、リブ4は、各ウエル5の側面を構成する周囲が閉ざされた孔部が形成された連続した壁であることが望ましい。即ち、リブ4が連続して一体に形成され、その中にフィルター2を底面としたウエル5が存在する構造が、機械的な強度の点で最も好ましい。このようなリブ4を実際に形成した例を図18に示す。   The rib 4 functions as a side wall of the well 5 and functions as a reinforcing material for reinforcing the filter 2. The rib 4 can have any shape, but in order to maintain the strength of the filter 2, the rib 4 is a continuous wall formed with a closed hole that forms the side surface of each well 5. It is desirable that That is, the structure in which the ribs 4 are continuously formed integrally and the well 5 having the filter 2 as a bottom surface exists therein is most preferable in terms of mechanical strength. An example in which such a rib 4 is actually formed is shown in FIG.

バイオセパレーション用フィルターに設けられるウエルの数は任意であり、1つであっても多数であってもよい。図1(a)の実施形態ではフィルターを上面に有する構造を、図1(b)ではフィルターを底面に有する構造を示しているが、フィルターを上面に有する構造および底面に有する構造のいずれであってもよい。   The number of wells provided in the bioseparation filter is arbitrary, and may be one or many. In the embodiment of FIG. 1 (a), a structure having a filter on the top surface is shown, and in FIG. 1 (b), a structure having a filter on the bottom surface is shown. May be.

本明細書において「フィルターとリブが実質的に一体化された」とは、フィルターとリブが同一材料から一体に形成されることを意味している。フィルターとリブを一体に形成する方法としては、同一材料からフィルターとリブを、エッチング等のサブトラクティブ法で作製する方法、電鋳のアディティブ法、インプリント(ナノインプリント)法等で作製する方法が挙げられる。   In this specification, “the filter and the rib are substantially integrated” means that the filter and the rib are integrally formed from the same material. Examples of the method of integrally forming the filter and the rib include a method of manufacturing the filter and the rib from the same material by a subtractive method such as etching, an additive method of electroforming, and a method of imprint (nanoimprint). It is done.

また、シリコンウエハーなどの金属の表面に酸化膜を形成し、金属と酸化膜とのエッチングレートの差異を利用してフィルターとリブを作製することができ、この場合も金属と酸化膜が一体に形成されているので、フィルターとリブが実質的に一体化されたものとみなされる。   In addition, an oxide film can be formed on the surface of a metal such as a silicon wafer, and a filter and a rib can be produced by utilizing the difference in etching rate between the metal and the oxide film. Since it is formed, it is considered that the filter and the rib are substantially integrated.

フィルターとリブを一体構造とすることで、フィルターの機械的な強度が増し、さらにフィルターとリブとの間に被検体などの不純物が入り込まず、B/F分離能力の高いフィ
ルターとすることができる。
By integrating the filter and the rib, the mechanical strength of the filter is increased, and impurities such as an analyte do not enter between the filter and the rib, and the filter can have a high B / F separation capability. .

本明細書において、フィルターに形成された「ストレート」な細孔とは、細孔が途中で分岐することなく形成され、孔の軸線(中心線)が直線状であることを意味する。例えば、一方のフィルター表面に形成された開口の中心から他方のフィルター表面への垂線と、他方のフィルター表面に形成された開口の中心から前記一方のフィルター表面への垂線とがずれていても、圧力損失という点ではそれほど遜色がないため、このような細孔であってもよい。貫通方向と垂直な細孔断面の形状は特に限定されず、孔の形状は円柱、四角錐、多角錐などいずれの形状であってもよいが、メニスカスを最小限にする点では細孔断面が鈍角形状あるいは円形であることが望ましい。   In the present specification, “straight” pores formed in the filter mean that the pores are formed without branching in the middle, and the axis (center line) of the pores is linear. For example, even if the perpendicular line from the center of the opening formed on one filter surface to the other filter surface and the perpendicular line from the center of the opening formed on the other filter surface to the one filter surface are shifted, Such pores may be used because they are not inferior in terms of pressure loss. The shape of the cross section of the pore perpendicular to the penetration direction is not particularly limited, and the shape of the pore may be any shape such as a cylinder, a quadrangular pyramid, a polygonal pyramid, etc. An obtuse or circular shape is desirable.

このようにストレートな細孔とすることにより、細孔の長さが最小となるため、流通液と細孔壁との接触面積が減少し、濾過に伴う圧送抵抗を最小限とすることができる。また、被検体中における非特異吸着物の細孔への付着を最小化することができ、非特異吸着物の洗浄除去が容易となる。例えば厚さ2μmで孔径が4μmのシリカ層フィルターの場合、10〜50gf/cm2の差圧で濾過することが可能であり、後述するバイオセパレー
ション用キットにおいて、バイオセパレーション用フィルターを収納する容器として機械的な耐圧強度を最小にした薄い容器壁構造にすることが可能であり、極めて微小な容器を使用できる。
By making the pores straight in this way, the length of the pores is minimized, so the contact area between the circulating fluid and the pore walls is reduced, and the pressure resistance accompanying filtration can be minimized. . In addition, the nonspecifically adsorbed substance can be minimized from adhering to the pores in the specimen, and the nonspecifically adsorbed substance can be easily washed and removed. For example, in the case of a silica layer filter having a thickness of 2 μm and a pore diameter of 4 μm, it can be filtered with a differential pressure of 10 to 50 gf / cm 2. In the bioseparation kit described later, as a container for storing the bioseparation filter It is possible to make a thin container wall structure with a minimum mechanical pressure resistance, and extremely small containers can be used.

本発明では、フィルターの細孔が孔径分布を有している。なお、本明細書において「フィルターの細孔が孔径分布を有している」とは、ランダムな孔径パターンを有する場合および所定の孔径パターンを有する場合の2つの場合を表している。これらのいずれの場合であっても、孔径のCV(Coefficient of Variation)値は20%よりも大きく、好ましくは30〜300%、より好ましくは50〜200%である。なお、このCV値を算出する際に、他の多数の細孔に比べてその径が、意図しない程度に特に大きく形成された細孔は除外するものとする。   In the present invention, the pores of the filter have a pore size distribution. In the present specification, “the pores of the filter have a pore size distribution” represent two cases of a random pore size pattern and a predetermined pore size pattern. In any of these cases, the CV (Coefficient of Variation) value of the pore diameter is larger than 20%, preferably 30 to 300%, more preferably 50 to 200%. Note that, when calculating this CV value, pores that are formed to have a particularly large diameter compared to many other pores are excluded.

このようにフィルターの細孔径に分布を与えることで、濾過の際に、プローブ担持粒子が細孔を閉塞することによる濾過圧の上昇を有効に防止することができる。
孔径分布を有する孔径パターンの一つの形態として、隣り合わせた細孔の孔径が異なると共に、1つおきに孔径が同一となるパターンが挙げられる。この場合、均一な粒子径を有するプローブ担持粒子を使用した際に、粒子が細孔を塞ぐ確率が低下するために、フィルターの濾過性が良好になる。この場合において、プローブを担持する粒子が実質的に均一な粒子径を有し、その粒子径dと、フィルターに形成された細孔の孔径hと、隣り合う2つの細孔3,3間の孔間隔pとの関係が、d>h+pであることが好ましい。なお、ここで細孔の孔径hおよび孔間隔pは、ウエルの上面もしくは下面を構成するフィルター部全体での平均値である。上記の関係を満たす場合、粒子がフィルター細孔を塞ぐ確率が著しく低下する。
By giving the distribution to the pore diameter of the filter in this manner, it is possible to effectively prevent an increase in filtration pressure due to the probe-carrying particles blocking the pores during filtration.
As one form of the hole diameter pattern having the hole diameter distribution, there is a pattern in which the hole diameters of adjacent pores are different and the hole diameter is the same every other hole. In this case, when the probe-carrying particles having a uniform particle diameter are used, the probability that the particles block the pores is reduced, so the filterability of the filter is improved. In this case, the particles carrying the probe have a substantially uniform particle diameter, the particle diameter d, the pore diameter h of the pore formed in the filter, and the two adjacent pores 3 and 3. The relationship with the hole interval p is preferably d> h + p. Here, the hole diameter h and the hole interval p of the pores are average values in the entire filter portion constituting the upper surface or the lower surface of the well. When the above relationship is satisfied, the probability that the particles block the filter pores is significantly reduced.

また、孔径分布を有する孔径パターンの他の形態として、ウエル中心付近の細孔の孔径を大きくし、あるいは孔間隔を密にすることでこの領域の開口面積を大きくすると共に、ウエル周縁付近の細孔の孔径を小さくし、あるいは孔間隔を疎にすることでこの領域の開口面積を小さくしたパターンが挙げられる。この場合、フィルターの強度を高めることができる。   Further, as another form of the hole diameter pattern having the hole diameter distribution, the hole area of the pores near the center of the well is increased or the hole interval is increased to increase the opening area of this region, and the pores near the periphery of the well. The pattern which made the opening area of this area | region small by making the hole diameter small or making a hole interval sparse is mentioned. In this case, the strength of the filter can be increased.

また、孔径分布を有する孔径パターンの他の形態として、ウエル中心付近の細孔の孔径を小さくし、あるいは孔間隔を疎にすることでこの領域の開口面積を小さくすると共に、ウエル周縁付近の細孔の孔径を大きくし、あるいは孔間隔を密にすることでこの領域の開口面積を大きくしたパターンが挙げられる。この場合、被検体が均一にフィルター細孔を
通過するためにフィルターの濾過性を向上することができる。
As another form of the hole diameter pattern having a hole diameter distribution, the hole area of the pores near the center of the well is reduced or the hole interval is sparse to reduce the opening area of this region, and the pores near the periphery of the well. There is a pattern in which the opening area of this region is increased by increasing the hole diameter of the holes or by increasing the hole interval. In this case, the filterability of the filter can be improved because the analyte uniformly passes through the filter pores.

細孔の孔径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは1μm〜50μm、さらに好ましくは3μm〜20μmである。孔径が1μm未満である場合、被検体が目詰りし易くなる。また、孔径が50μmを超えると、プローブをフィルター面に固定する場合には、フィルター細孔の表面積が小さくなり、またプローブを粒子に固定する場合には、大きな粒子を使用することになるので、いずれの場合もプローブ量が少なくなり、被検体からのターゲット物質の濾過性が低下する。   The pore diameter of the pores is preferably 1 μm or more, more preferably 1 μm to 50 μm, still more preferably 3 μm to 20 μm. When the pore diameter is less than 1 μm, the subject is easily clogged. Also, if the pore diameter exceeds 50 μm, the surface area of the filter pores is reduced when fixing the probe to the filter surface, and large particles are used when fixing the probe to the particles. In either case, the probe amount is reduced, and the filterability of the target material from the subject is lowered.

フィルターの孔間隔(隣接する各細孔の間における孔が開いていない部分の最短距離)は、特に制限は無いが、好ましくは1μm〜10μmであり、孔間隔が均一である方がフィルター強度の点で好ましい。フィルターの孔間隔が1μm未満である場合、機械的な強度が不足することがあり、孔間隔が10μmを超えるとフィルターの開口率が低下し過ぎることがある。   The pore spacing of the filter (the shortest distance between the adjacent pores where the pores are not open) is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 10 μm. This is preferable. When the pore interval of the filter is less than 1 μm, the mechanical strength may be insufficient, and when the pore interval exceeds 10 μm, the aperture ratio of the filter may be excessively lowered.

フィルターの厚さは、好ましくは1μm〜100μmであり、より好ましくは1μm〜20μm、さらに好ましくは2μm〜10μmである。厚さが1μm未満である場合、フィルターの強度が不足することがあり、厚さが100μmを超えると細孔の側面の面積が大きくなり濾過抵抗が過剰に大きくなることがある。   The thickness of the filter is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 20 μm, still more preferably 2 μm to 10 μm. When the thickness is less than 1 μm, the strength of the filter may be insufficient, and when the thickness exceeds 100 μm, the area of the side surfaces of the pores may increase and the filtration resistance may increase excessively.

フィルター開口率は、好ましくは15%〜60%である。開口率が15%未満である場合、濾過抵抗が過剰に大きくなることがあり、開口率が60%を超えるとフィルターとしての機械的な強度が不足することがある。ここで開口率とは、フィルターに形成された各細孔の横断面における平均面積の総和に対する、これらの細孔が形成された領域におけるフィルター面の全面積の比の百分率である。開口率は、原則として1つのウエルの底面もしくは上面を構成するフィルター部分の全面についてのものであり、ウエルの側壁面積部分を除外した数字である。   The filter aperture ratio is preferably 15% to 60%. When the aperture ratio is less than 15%, the filtration resistance may be excessively increased. When the aperture ratio exceeds 60%, the mechanical strength as a filter may be insufficient. Here, the aperture ratio is a percentage of the ratio of the total area of the filter surface in the region where these pores are formed to the sum of the average areas in the cross section of each pore formed in the filter. In general, the aperture ratio is for the entire surface of the filter portion constituting the bottom or top surface of one well, and is a number excluding the side wall area portion of the well.

フィルターの材質は、フィルターを形成できるものであれば特に限定されず、例えば金属、金属酸化物、有機材料などを使用することができるが、特に好ましいのは機械的強度が高い材料であり、具体的には、例えば液晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホンなどのエンジニアリングプラスチック;鉄、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、シリコン、チタン、タンタル、マグネシウム、モリブデン、タングステン、ロジウム、パラジウム、銀、金、白金、ステンレス、真鍮、黄銅、青銅、燐青銅、アルミ銅合金、アルミマグネシウム合金、アルミマグネシウムシリコン合金、アルミ亜鉛マグネシウム銅合金、鉄ニッケル合金などの金属;シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化タンタルなどの金属酸化物;SiN、TiN、TaNなどの金属窒化物;SiC、WCなどの金属炭化物;ダイヤモンド、グラファイト、Diamond Like Carbon(DLC)などの炭素材料;ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、パイレックス(登
録商標)、石英ガラスなどのガラスが挙げられる。
The material of the filter is not particularly limited as long as it can form a filter. For example, a metal, a metal oxide, an organic material, or the like can be used, but a material having high mechanical strength is particularly preferable. Specifically, engineering plastics such as liquid crystal polymer, polycarbonate, polyamide resin, polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone; iron, nickel, copper, zinc, aluminum, silicon, titanium, Tantalum, magnesium, molybdenum, tungsten, rhodium, palladium, silver, gold, platinum, stainless steel, brass, brass, bronze, phosphor bronze, aluminum copper alloy, aluminum magnesium alloy, aluminum magnesium silicon alloy, aluminum zinc magnesium Metals such as alloys and iron-nickel alloys; metal oxides such as silica, alumina, titania, zirconia and tantalum oxide; metal nitrides such as SiN, TiN and TaN; metal carbides such as SiC and WC; diamond, graphite and Diamond Like Examples thereof include carbon materials such as Carbon (DLC); glass such as soda glass, borosilicate glass, Pyrex (registered trademark), and quartz glass.

これらの中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、ニッケル、金、チタン、またはステンレスが好ましい。これらは機械的な強度が高く、フィルターを薄い膜厚とすることができ、かつ比較的親水性であるので水系のバイオ溶液との親和性が高く、フィルター細孔へ容易に被検体を入れることができる。なお、これらを基材として使用し、その表面を酸化するか、あるいは別の材料により表面処理剤で表面処理してもよい。表面処理としてコロナ処理を施してもよい。表面処理剤としては、例えば、アルコール、親水化剤、疎水化剤、蛋白などのバイオ材料の非特異吸着防止剤などが挙げられる。   Among these, silica, titania, alumina, nickel, gold, titanium, or stainless steel is preferable. These have high mechanical strength, can make the filter thin, and are relatively hydrophilic, so they have a high affinity with aqueous biosolutions, and can easily put the sample into the filter pores. Can do. In addition, you may use these as a base material, may oxidize the surface, or may surface-treat with a surface treating agent by another material. Corona treatment may be performed as the surface treatment. Examples of the surface treatment agent include nonspecific adsorption inhibitors for biomaterials such as alcohol, hydrophilizing agent, hydrophobizing agent, and protein.

本発明のバイオセパレーション用フィルターは、フィルターなどを電気メッキにより積み上げる方法で製造することができる。この方法では、予め導電性を付与する処理がなされた基板を用意し、その上にフォトリソグラフィー法あるいはインプリント法等でパターニングを行い、電気メッキしない部分をレジストで保護して、基板とメッキ溶液との間に電流を流すことにより基板の所定部分にのみ金属材料を形成する。   The bioseparation filter of the present invention can be produced by a method of stacking filters and the like by electroplating. In this method, a substrate that has been previously provided with conductivity is prepared, patterned thereon by a photolithography method or an imprint method, and the portion that is not electroplated is protected with a resist, and the substrate and the plating solution A metal material is formed only on a predetermined portion of the substrate by passing an electric current between them.

先ず、導電性を付与する処理がなされた基板を用意し、その上にレジストを塗布して膜形成する。次に、フォトマスクを用意してUV光で露光現像し、前記基板の上にフィルターの反転パターンであるレジストのポストを形成する。パターン限界はレジストの解像度に依存するが、例えばTHB−110N(商品名:JSR株式会社製)を使用することで、パターンピッチが5μm、アスペクト比が2であるレジストポストを作製することができる。   First, a substrate subjected to a treatment for imparting conductivity is prepared, and a resist is applied thereon to form a film. Next, a photomask is prepared and exposed and developed with UV light, and a resist post as a filter reversal pattern is formed on the substrate. Although the pattern limit depends on the resolution of the resist, a resist post having a pattern pitch of 5 μm and an aspect ratio of 2 can be produced by using, for example, THB-110N (trade name: manufactured by JSR Corporation).

次に、電気メッキ法により、これらのポストの間に金属を、交流もしくは直流の電流を流して電気的に充填する。電気メッキ法により充填される金属材料としては、例えば、金、ニッケル、銅、鉄、鉄ニッケル合金等が挙げられる。ニッケル電鋳のためのメッキ液としては、スルファミン酸ニッケル浴(スルファミン酸60%液700g/l、臭化ニッケル5g/l、硼酸35g/lの混合液、浴温50℃)などが用いられる。例えば、スルファミン酸ニッケル浴の場合、電圧6V、電流密度3A/dm2で10分〜20分程度直流を流すことによって厚さ5μmの電気メッキ物を得ることができる。 Next, the metal is electrically filled between these posts by applying an alternating current or direct current by electroplating. Examples of the metal material filled by the electroplating method include gold, nickel, copper, iron, iron-nickel alloy, and the like. As a plating solution for nickel electroforming, a nickel sulfamate bath (a sulfamic acid 60% solution 700 g / l, nickel bromide 5 g / l, boric acid 35 g / l mixed solution, bath temperature 50 ° C.) and the like are used. For example, in the case of a nickel sulfamate bath, an electroplated material having a thickness of 5 μm can be obtained by applying a direct current for about 10 to 20 minutes at a voltage of 6 V and a current density of 3 A / dm 2 .

このようにしてフィルターを作製した後、リブを、フィルターの形成方法と同様に、さらに電気メッキ法により形成する。即ち、上記と同様にフィルターの上にレジスト膜を形成し、フォトエッチングによりパターンを形成し、次いで電気メッキ用材料の充填を行う。この場合、一般にリブの高さはフィルターの厚さ以上であるためにレジスト膜も厚くなり、このためレジストはドライフィルムレジストを積層して使用することが好ましい。一般に、線幅と厚さのアスペクト比が2を超えるメッキ物の形成は1回では困難であり、このような場合にはフォトエッチングと電気メッキ法によるメッキ物の形成を数回繰り返すことで所定の高さのリブとする。   After the filter is produced in this manner, the rib is further formed by electroplating in the same manner as the filter forming method. That is, a resist film is formed on a filter in the same manner as described above, a pattern is formed by photoetching, and then an electroplating material is filled. In this case, generally, the height of the rib is equal to or greater than the thickness of the filter, so that the resist film is also thickened. For this reason, the resist is preferably used by laminating a dry film resist. In general, it is difficult to form a plated product with an aspect ratio of line width and thickness exceeding 2 once. In such a case, a predetermined number of times is obtained by repeating the formation of the plated product by photoetching and electroplating several times. The height of the rib.

また、本発明のバイオセパレーション用フィルターは、フィルター、リブの少なくともいずれかをエッチング法で作製することにより製造することができる。エッチングの対象物は、フィルターを形成できるものであれば、金属、金属酸化物、有機物など特に限定されないが、特に好ましいのは機械的強度が高い材料であり、具体的には、例えば液晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホンなどのエンジニアリングプラスチック;鉄、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、シリコン、チタン、タンタル、マグネシウム、モリブデン、タングステン、ロジウム、パラジウム、銀、金、白金、ステンレス、真鍮、黄銅、青銅、燐青銅、アルミ銅合金、アルミマグネシウム合金、アルミマグネシウムシリコン合金、アルミ亜鉛マグネシウム銅合金、鉄ニッケル合金などの金属;シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化タンタルなどの金属酸化物;SiN、TiN、TaNなどの金属窒化物;SiC、WCなどの金属炭化物;ダイヤモンド、グラファイト、Diamond Like Carbon(DLC)などの炭素材料;ソーダガラ
ス、ホウ珪酸ガラス、パイレックス(登録商標)、石英ガラスなどのガラスが挙げられる。
Further, the bioseparation filter of the present invention can be produced by producing at least one of a filter and a rib by an etching method. The object to be etched is not particularly limited as long as it can form a filter, such as a metal, a metal oxide, and an organic substance. Particularly preferable is a material having high mechanical strength. Specifically, for example, a liquid crystal polymer, Engineering plastics such as polycarbonate, polyamide resin, polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone; iron, nickel, copper, zinc, aluminum, silicon, titanium, tantalum, magnesium, molybdenum, tungsten, Rhodium, palladium, silver, gold, platinum, stainless steel, brass, brass, bronze, phosphor bronze, aluminum copper alloy, aluminum magnesium alloy, aluminum magnesium silicon alloy, aluminum zinc magnesium copper alloy, iron nickel alloy, etc. Metals: Metal oxides such as silica, alumina, titania, zirconia and tantalum oxide; Metal nitrides such as SiN, TiN and TaN; Metal carbides such as SiC and WC; Carbon such as diamond, graphite and Diamond Like Carbon (DLC) Materials: Glasses such as soda glass, borosilicate glass, Pyrex (registered trademark), and quartz glass can be used.

エッチングは通常の方法によって行うことができる。但し、アスペクト比が余りに大きいエッチングはその孔径や形状が不均一になる可能性があり、実質的には、通常の化学エッチングで得られるアスペクト比としては5以下、好ましくは3以下である。但し、このアスペクト比の範囲で積極的に逆テーパ形状を形成したフィルターを使用することで、濾
過性を向上させることもできる。
Etching can be performed by an ordinary method. However, etching with an excessively large aspect ratio may cause the pore diameter and shape to be nonuniform, and the aspect ratio obtained by ordinary chemical etching is substantially 5 or less, preferably 3 or less. However, the filterability can also be improved by using a filter in which an inversely tapered shape is positively formed within this aspect ratio range.

ウエル、リブあるいはこれらの両方をエッチングで作製する場合、そのアスペクト比が5以上であることが望ましいが、異方性エッチングによりアスペクト比が5以上のエッチングを行うことができる。例えば、シリコンなどの単結晶材料が、KOH水溶液やエチレンジアミン・ピロカテコール(EDP)、4メチル水酸化アンモニウム(TMAH)などのエッチン
グ液に対して大きな結晶面依存性を示すことを利用する。シリコンの場合は(111)面のエッチング速度が他の結晶面に対して極端に遅く、(110)面を表面としたシリコンウエハーを用いて、マスク材の開口の辺を(111)面方向と揃えて化学的エッチングを行うことでアスペクト100程度のエッチングを行うことができる。これらの方法は、精密工学会、編著:「ナノスケール加工技術」、日刊工業新聞社(1993)に記載されている。
In the case where the well, the rib, or both of them are formed by etching, the aspect ratio is desirably 5 or more, but etching having an aspect ratio of 5 or more can be performed by anisotropic etching. For example, it is utilized that a single crystal material such as silicon exhibits a large crystal plane dependency with respect to an etching solution such as KOH aqueous solution, ethylenediamine / pyrocatechol (EDP), or 4-methylammonium hydroxide (TMAH). In the case of silicon, the etching rate of the (111) plane is extremely slow compared to other crystal planes, and a silicon wafer with the (110) plane as the surface is used, and the side of the mask material opening is defined as the (111) plane direction. Etching with an aspect ratio of about 100 can be performed by performing chemical etching together. These methods are described in the Japan Society for Precision Engineering, edited by “Nanoscale Processing Technology”, Nikkan Kogyo Shimbun (1993).

また、必要に応じて、プラズマを用いた反応性イオンエッチング(RIE)を行うことができる。例えば、SF6にフレオン系の塩素ガスを含むガスによって、基板に垂直な異
方性エッチングを行うことができる。これらの方法は、「’02最新半導体プロセス技術」、プレスジャーナル社(2001)に記載されている。
Further, if necessary, reactive ion etching (RIE) using plasma can be performed. For example, anisotropic etching perpendicular to the substrate can be performed with a gas containing Freon-based chlorine gas in SF 6 . These methods are described in “'02 latest semiconductor process technology”, Press Journal (2001).

エッチングによりフィルターとリブを作製する方法の中で特に好ましい方法は、組成の異なる複数の材質からなるプレート、例えばアルミ/アルミナ、金属シリコン/シリカ、あるいは金属チタン/チタニアなどについて、それぞれ両側からパターンエッチングを行うことによりフィルターとリブを形成する方法である。具体的には、片側組成層、例えばアルミナ、シリカ、チタニアなどの金属酸化物層を、酸化物層と金属層との境界までパターンエッチングしてフィルターを形成し、次いでアルミ、金属シリコン、金属チタンなどの金属層を、金属層と酸化物層との境界までパターンエッチングすることにより、リブとフィルターとを一体に形成することができる。   Among the methods for producing filters and ribs by etching, a particularly preferable method is pattern etching from both sides of plates made of a plurality of materials having different compositions, such as aluminum / alumina, metal silicon / silica, or metal titanium / titania. This is a method of forming a filter and a rib by performing the above. Specifically, one side composition layer, for example, a metal oxide layer such as alumina, silica, titania, etc. is pattern etched to the boundary between the oxide layer and the metal layer to form a filter, and then aluminum, metal silicon, metal titanium The rib and the filter can be integrally formed by pattern-etching a metal layer such as the above to the boundary between the metal layer and the oxide layer.

このように組成の異なる2層が一体化した材料としては、例えばアルミ板の表面を所定の厚さまで酸化してアルミナとしたアルミ/アルミナ板、金属チタンを同様に酸化した金属チタン/チタニア、酸化膜付きシリコンウエハー、あるいはSOI(Silicone On Insulator)ウエハーなどが使用できる。   As the material in which two layers having different compositions are integrated, for example, an aluminum / alumina plate obtained by oxidizing the surface of an aluminum plate to a predetermined thickness to obtain alumina, metal titanium / titania obtained by similarly oxidizing metal titanium, oxidation A silicon wafer with a film or an SOI (Silicone On Insulator) wafer can be used.

また、本発明のバイオセパレーション用フィルターは、インプリント法により作製することができる。即ち、予めMEMSプロセスなどにより作製した2段の凸型金型を用いて、樹脂プレートをプレス成形することにより当該フィルターを作製できる。   Moreover, the filter for bioseparation of the present invention can be produced by an imprint method. That is, the filter can be produced by press-molding a resin plate using a two-stage convex mold produced in advance by a MEMS process or the like.

なお、孔径分布を有する孔径パターンが形成されたフィルターの作製方法は、前記フォトレジスト用マスクまたはインプリント金型において、マスクパターンあるいは凸型金型を、孔径分布を有するように設計することで得ることができる。   A method for producing a filter having a hole diameter pattern having a hole diameter distribution is obtained by designing the mask pattern or the convex mold so as to have a hole diameter distribution in the photoresist mask or imprint mold. be able to.

図1(c)は、本発明の他の実施形態におけるバイオセパレーション用フィルターを示した断面図である。図示したように、このバイオセパレーション用フィルター1には、第1のフィルター2aが底部に設けられるとともに、リブ4を挟んで第1のフィルター2aとは反対側に、第2のフィルター2bが設けられている。   FIG.1 (c) is sectional drawing which showed the filter for bio separation in other embodiment of this invention. As shown in the figure, the bioseparation filter 1 is provided with a first filter 2a at the bottom and a second filter 2b on the opposite side of the first filter 2a across the rib 4. ing.

図1(c)のような構造とすることにより、複数の完全に独立したウエルが形成され、例えば異なるプローブを結合した各粒子を、それぞれのウエルに分割収納することが可能となる。また、ウエルの高さが均一であるために、被検体と、粒子に担持されたプローブとの反応空間が狭い範囲に制御され、反応速度を向上させることができる。   With the structure as shown in FIG. 1C, a plurality of completely independent wells are formed. For example, each particle combined with different probes can be divided and stored in each well. In addition, since the well height is uniform, the reaction space between the analyte and the probe carried on the particles is controlled in a narrow range, and the reaction rate can be improved.

このバイオセパレーション用フィルターは、リブの片側にフィルターが設けられた一対
のバイオセパレーション用フィルターを、これらのリブを突き合わせて接合することにより作製することができる。例えば、プローブ担持粒子を片方のバイオセパレーション用フィルターのウエル内へ収納した後に、他方のバイオセパレーション用フィルターが取り付けられる。その取り付け方法としては、接着剤、磁力、機械的な嵌合、平滑部同士の面接合、機械的な加圧などが挙げられる。また、図1(c)のバイオセパレーション用フィルターと、これを収納する容器とからなるバイオセパレーション用キットは、例えば、片側にフィルターが設けられた一対のバイオセパレーション用フィルターのうち一方を上容器に取り付け、他方を下容器に取り付けておき、上容器と下容器とを対向させて、粘着剤、磁石、クランプなどによる機械的な加圧などによってこれらを取り付けることで作製できる。
<プローブ担持粒子分散液の収容>
図1(a)〜(c)に示したような本発明のバイオセパレーション用フィルターには、そのウエルに、プローブ担持粒子が分散された分散液が収容される。各ウエルにプローブ担持粒子を収納する態様としては、同一のプローブが担持された粒子を各ウエルに収容する態様と、互いに異なるプローブが担持された粒子を各ウエルに収容する態様とを挙げることができる。
This bio-separation filter can be produced by joining a pair of bio-separation filters, each having a filter on one side of the ribs, butting these ribs together. For example, after the probe-carrying particles are housed in the well of one bioseparation filter, the other bioseparation filter is attached. Examples of the attachment method include an adhesive, magnetic force, mechanical fitting, surface bonding between smooth portions, and mechanical pressurization. In addition, the bioseparation kit including the bioseparation filter of FIG. 1 (c) and a container for storing the bioseparation filter is, for example, one of a pair of bioseparation filters provided with a filter on one side. The other container is attached to the lower container, the upper container and the lower container are made to face each other, and these are attached by mechanical pressurization with an adhesive, a magnet, a clamp, or the like.
<Accommodation of probe-supported particle dispersion>
In the bioseparation filter of the present invention as shown in FIGS. 1A to 1C, a dispersion liquid in which probe-carrying particles are dispersed is accommodated in the well. Examples of the manner in which the probe-carrying particles are accommodated in each well include a mode in which particles carrying the same probe are contained in each well and a mode in which particles carrying different probes are contained in each well. it can.

互いに異なるプローブが担持された粒子を各ウエルに収容する場合、図2に示したように、フィルター2を底部側にして各ウエル5毎に異なるプローブが担持された粒子21a〜21dを入れることができる。   When the particles carrying different probes are accommodated in each well, as shown in FIG. 2, the particles 21 a to 21 d carrying different probes may be placed in each well 5 with the filter 2 at the bottom side. it can.

また、同一のプローブが担持された粒子を各ウエルに収容する場合、図3(a)に示したように、フィルター2を底部側にして各ウエル5毎に同一のプローブが担持された粒子21を入れるようにしてもよく、あるいは、図3(b)に示したように、フィルター2を上部側にして、キットの容器12の側壁とフィルター2とにより形成される空間をウエルとして粒子を入れるようにしてもよい。   Further, when the particles carrying the same probe are accommodated in each well, as shown in FIG. 3A, the particle 21 carrying the same probe for each well 5 with the filter 2 at the bottom side. Alternatively, as shown in FIG. 3 (b), the filter 2 is placed on the upper side, and the space formed by the side wall of the container 12 of the kit and the filter 2 is used as a well to contain particles. You may do it.

また、図4(a)および図4(b)に示したように、一対のフィルター2a,2bをリブ4を挟んで対向させた各空間(ウエル5)に、同一のプローブが担持された粒子21(図4(a))または異なるプローブが担持された粒子21a〜21d(図4(b))を入れることができる。   Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, particles in which the same probe is carried in each space (well 5) in which the pair of filters 2a and 2b are opposed to each other with the rib 4 interposed therebetween. 21 (FIG. 4 (a)) or particles 21a-21d (FIG. 4 (b)) carrying different probes can be inserted.

粒子に担持するプローブあるいはリガンドとしては、例えば、核酸、分子量500〜100万のタンパク質、脂質、糖鎖、細胞、タンパク質発現細胞、アプタマー、ウイルス、酵素、薬理活性を有する分子量50〜100万のリード化合物、あるいは特定の生理活性作用を持つか、これを持つ可能性のある化学物質が挙げられる。   Examples of probes or ligands carried on the particles include nucleic acids, proteins having a molecular weight of 500 to 1,000,000, lipids, sugar chains, cells, protein-expressing cells, aptamers, viruses, enzymes, and leads having a molecular weight of 500 to 1,000,000. Compounds, or chemical substances that have or may have a specific physiological activity.

プローブを担持する粒子としては、有機粒子、無機粒子、有機無機複合粒子を挙げることができる。有機粒子としては、例えば、ブタジエン系、スチレン系、ジビニルベンゼン系、アクリロニトリル系、アクリレート系、メタクリレート系、アクリルアミド系、ベンゾグアナミン系、ナイロン系、ポリビニルアルコール系、またはフッ素系等のモノマーを、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いたモノマー原料から、乳化重合あるいはサスペンション重合により得られた粒子が挙げられる。あるいは、均一孔を持つ多孔質プレートから樹脂を押し出して粒子を作製する膜乳化による方法で得られた粒子も使用できる。これらの粒子は必要に応じて分級機にて粒子径を揃えてもよい。   Examples of the particles carrying the probe include organic particles, inorganic particles, and organic-inorganic composite particles. Examples of the organic particles include monomers such as butadiene, styrene, divinylbenzene, acrylonitrile, acrylate, methacrylate, acrylamide, benzoguanamine, nylon, polyvinyl alcohol, or fluorine alone, or Examples thereof include particles obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization from monomer raw materials used in combination of two or more. Or the particle | grains obtained by the method by the membrane emulsification which extrude resin from the porous plate with a uniform hole and produce particle | grains can also be used. These particles may have the same particle size with a classifier as required.

また、重合時にあるいは重合後にフェライト等の磁性体を添加して得られた粒子、あるいは特開平10−83902号などの方法にて粒子をフェライトメッキしたもの、あるいはセルロース、デンプン、アガロース、ガラクトース等の天然物架橋ゲル、アクリルアミド等の合成架橋ゲルも使用できる。   Also, particles obtained by adding a magnetic substance such as ferrite during or after polymerization, or those obtained by subjecting particles to ferrite plating by a method such as JP-A-10-83902, or cellulose, starch, agarose, galactose, etc. Natural cross-linked gels and synthetic cross-linked gels such as acrylamide can also be used.

無機粒子としては、例えば、金属酸化物粒子、金属硫化物粒子、金属粒子が挙げられる。金属酸化物粒子として最も好ましいのはシリカ粒子であり、市販されている各種のシリカ粒子を使用できる。   Examples of the inorganic particles include metal oxide particles, metal sulfide particles, and metal particles. The most preferable metal oxide particles are silica particles, and various commercially available silica particles can be used.

上記粒子の表面を、アミノ基、カルボキシル基、カルボジイミド基、エポキシ基、トシル基、N−サクシイミド基、マレイミド基、チオール基、スルフィド基、ヒドロキシル基、トリメトキシシリル基、ニトリル三酢酸基、ベンゾスルホアミド基、ポリエチレンイミン基等の各種官能基、あるいはγ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランなどにより表面修飾して、プローブ結合サイトとすることができる。   The surface of the above particle is coated with amino group, carboxyl group, carbodiimide group, epoxy group, tosyl group, N-succinimide group, maleimide group, thiol group, sulfide group, hydroxyl group, trimethoxysilyl group, nitrile triacetic acid group, benzosulfo group. Surface modification with various functional groups such as amide group and polyethyleneimine group, or γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used as a probe binding site.

プローブを担持する粒子として有機粒子を使用する場合、その粒子径は1.5μm〜120μmが好ましく、より好ましくは1.5μm〜30μm、さらに好ましくは3μm〜15μmである。粒子径が小さい場合にはハンドリング性に難点が生じ、これらの粒子を捕捉するフィルターの作製が困難となり、またフィルター孔が小さいために被検体が目詰まりし易くなる。また粒子径が大きい場合には、ウエル単位容積当たりの粒子の表面積が相対的に小さくなり、プローブ量が減少したり、あるいは立体障害のために反応性が低下したりすることがある。   When organic particles are used as the particles carrying the probe, the particle diameter is preferably 1.5 μm to 120 μm, more preferably 1.5 μm to 30 μm, and even more preferably 3 μm to 15 μm. When the particle diameter is small, the handling properties are difficult, making it difficult to produce a filter that captures these particles, and the analyte is easily clogged because the filter hole is small. In addition, when the particle diameter is large, the surface area of the particle per well unit volume becomes relatively small, and the amount of probe may decrease, or the reactivity may decrease due to steric hindrance.

好ましくは、プローブを担持する粒子が実質的に均一な粒子径を有し、図5に示したように、その粒子径と、フィルター2に形成された細孔3の孔径と、隣り合う2つの細孔3,3間の孔間隔との関係が、d>h+pである。ここで、dはプローブ担持粒子21の粒子径、hはフィルター2に形成された細孔3の孔径、pは隣接する細孔3,3間の孔間隔である。なお、ここで細孔3の孔径および細孔3,3間の孔間隔は、ウエルの上面もしくは下面を構成するフィルター部全体での平均値である。   Preferably, the particles carrying the probe have a substantially uniform particle diameter. As shown in FIG. 5, the particle diameter, the diameter of the pore 3 formed in the filter 2, and two adjacent The relationship between the pore spacing between the pores 3 and 3 is d> h + p. Here, d is the particle diameter of the probe-carrying particles 21, h is the hole diameter of the pores 3 formed in the filter 2, and p is the interval between the adjacent pores 3 and 3. Here, the pore diameter of the pores 3 and the interval between the pores 3 and 3 are average values for the entire filter portion constituting the upper surface or the lower surface of the well.

上記の関係を満足させて、粒子数を細孔数よりも多くすることにより、粒子をフィルターに多段に積層して洗浄および濾過を行う際に、粒子が多くの細孔を閉塞することがないため、濾過性の低下を有効に防止することができる。   By satisfying the above relationship and increasing the number of particles to be larger than the number of pores, the particles do not block many pores when washing and filtering by laminating particles on a filter in multiple stages. Therefore, a decrease in filterability can be effectively prevented.

プローブ担持粒子を各ウエルへ収納する方法としては、各ウエルに対応した各種のプローブを粒子に予め固定化しておき、これをスポッター等により対応するウエル内に投入する方法が挙げられる。あるいは、プローブ結合サイトを表面に有する粒子をスポッター等により各ウエルに投入し、次いで、所定のウエルに対応した、種類の異なるプローブをスポッター等で対応するウエルに投入するようにしてもよい。   As a method for storing the probe-carrying particles in each well, there may be mentioned a method in which various probes corresponding to each well are fixed to the particles in advance and put into the corresponding well by a spotter or the like. Alternatively, particles having probe binding sites on the surface may be introduced into each well by a spotter or the like, and then different types of probes corresponding to a predetermined well may be introduced into the corresponding well by a spotter or the like. .

各ウエルへ収納するプローブ担持粒子の絶対数は、粒子分散液の投入時にフローサイトメーターで粒子を個別に制御し、CCDカメラなどで個々の粒子を実際にカウントしながら投入することにより制御することができる。あるいは、予め粒子分散液の粒子濃度を測定しておき、当該分散液の粒子濃度と粒子の比重から粒子数を計算して、この結果から逆算した粒子分散液の量をスポッター等で投入することで、近似の粒子数をウエルに投入することができる。また、複数回に分けて所定数の粒子をスポットし、スポットした粒子数をその都度カウントして不足量を算出し、不足量が近似的にゼロとなるまでスポットを行うようにしてもよい。ここで、各ウエルに収納される粒子数は、ある程度の近似的な同一性があればよいが、その誤差範囲はCV値で20%以内であることが好ましく、より好ましくは10%以内である。
<プローブのフィルターへの固定化>
図6および図7は、本発明の他の実施形態におけるバイオセパレーション用フィルターを示した断面図である。図示したように、本実施形態ではバイオセパレーション用フィルター1におけるフィルター2を固定化担体として、その両面および細孔内表面にプローブ
22を結合させている。
The absolute number of probe-carrying particles stored in each well is controlled by individually controlling the particles with a flow cytometer when the particle dispersion is charged, and by charging while actually counting each particle with a CCD camera or the like. Can do. Alternatively, the particle concentration of the particle dispersion is measured in advance, the number of particles is calculated from the particle concentration of the dispersion and the specific gravity of the particles, and the amount of the particle dispersion calculated backward from this result is charged with a spotter or the like. Thus, an approximate number of particles can be introduced into the well. Alternatively, a predetermined number of particles may be spotted in a plurality of times, the number of spotted particles may be counted each time to calculate an insufficient amount, and spotting may be performed until the insufficient amount is approximately zero. Here, the number of particles accommodated in each well may have a certain degree of approximate identity, but the error range is preferably within 20% in terms of CV value, and more preferably within 10%. .
<Immobilization of probe to filter>
6 and 7 are cross-sectional views illustrating a bioseparation filter according to another embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the filter 2 in the bioseparation filter 1 is used as an immobilizing carrier, and probes 22 are bonded to both surfaces and the inner surface of the pore.

図6(a)では、各ウエル5の底部に設けられたフィルター2に、各ウエル5について同一のプローブ22を固定化している。一方、図6(b)では、各ウエル5の上部に設けられたフィルター2に、各ウエル5について同一のプローブ22を固定化している。   In FIG. 6A, the same probe 22 for each well 5 is fixed to the filter 2 provided at the bottom of each well 5. On the other hand, in FIG. 6B, the same probe 22 for each well 5 is fixed to the filter 2 provided on the top of each well 5.

図7(a)では、各ウエル5の底部に設けられたフィルター2に、各ウエル5について互いに異種のプローブ22を固定化している。一方、図7(b)では、各ウエル5の上部に設けられたフィルター2に、各ウエル5について互いに異種のプローブ22を固定化している。   In FIG. 7A, different types of probes 22 for each well 5 are immobilized on the filter 2 provided at the bottom of each well 5. On the other hand, in FIG. 7B, different types of probes 22 for each well 5 are immobilized on the filter 2 provided on the top of each well 5.

本実施形態では、ストレートな細孔が形成されたフィルターにプローブを固定化しているので、濾過抵抗が少なく、このため濾過時間を短くすることができ、さらにターゲット物質の損傷を最小限に留めることができる。また、従来のメンブレンフィルターを用いた場合に比較すると、プローブとターゲット物質との反応は非常に早く、濾過洗浄も容易である。   In this embodiment, since the probe is immobilized on a filter in which straight pores are formed, the filtration resistance is low, so that the filtration time can be shortened, and damage to the target material is minimized. Can do. Moreover, compared with the case where a conventional membrane filter is used, the reaction between the probe and the target substance is very fast, and filtration and cleaning are easy.

このようにフィルターへプローブを固定化する場合、フィルターの表面積を大きくするために、フィルターの膜厚を適度に厚くすることが好ましく、フィルターの膜厚は、好ましくは5μm〜100μmである。膜厚が5μm未満である場合、固定化担体としての表面積が小さ過ぎることがあり、100μmを超えると濾過抵抗が過剰に大きくなることがある。   Thus, when immobilizing a probe to a filter, in order to increase the surface area of the filter, it is preferable to increase the thickness of the filter appropriately, and the thickness of the filter is preferably 5 μm to 100 μm. When the film thickness is less than 5 μm, the surface area as the immobilization carrier may be too small, and when it exceeds 100 μm, the filtration resistance may be excessively increased.

このようにフィルターへプローブを固定化したバイオセパレーション用フィルターでは、フィルターの細孔径が分布をもつ形態の他、細孔径を均一とした形態であってもよい。
フィルターへのプローブまたはリガンドの固定化は、例えば次のようにして行うことができる。まず、フィルターに対して、プローブまたはリガンドのリンカーをスポッターなどで投入し、リンカーをフィルターに固定化させる。次に、未固定のリンカーを洗浄除去した後、プローブまたはリガンドを投入してリンカーと結合させ、最後に未結合のプローブまたはリガンドを洗浄除去する。
In this way, the bioseparation filter in which the probe is immobilized on the filter may have a form in which the pore diameter is uniform in addition to the form in which the pore diameter of the filter has a distribution.
Immobilization of the probe or ligand to the filter can be performed, for example, as follows. First, a probe or ligand linker is introduced into the filter with a spotter or the like, and the linker is immobilized on the filter. Next, after washing away the unfixed linker, the probe or ligand is added to bind to the linker, and finally the unbound probe or ligand is washed away.

プローブがオリゴDNAやペプチドの場合は、ホスホアミダイトやアミノ酸NCAモノマーをスポッターなどでウエルに投入し、所定条件下においてフィルターを固相として固相重合することにより、いわゆるIn Situ重合でプローブを形成することも可能で
ある。具体的には、例えば特公平7−53749号公報、特開昭61−205298号公報などに記載の方法で、このようなプローブ形成を行うことができる。
If the probe is an oligo DNA or peptide, a phosphoramidite or amino acid NCA monomer is introduced into the well using a spotter or the like, and solid-phase polymerization is performed using the filter as a solid phase under a predetermined condition, so that the probe is formed by so-called in situ polymerization. It is also possible to do. Specifically, such probe formation can be performed by a method described in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-53749 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-205298.

投入するプローブあるいはプローブ前駆体を、ウエル毎に同一とするか、あるいは互いに異なるようにすることで、図6のように各ウエルに同一のプローブを形成したり、あるいは図7のように各ウエルに互いに異なるプローブを形成したりすることができる。
<バイオセパレーション用キット>
上述してきた本発明のバイオセパレーション用フィルターは、これを内部に収納する容器とともに分離用キットとして使用される。図8〜図17は、このバイオセパレーション用キットの実施形態を示した断面図である。
By making the probe or probe precursor to be introduced the same for each well or different from each other, the same probe can be formed in each well as shown in FIG. 6, or each well as shown in FIG. Different probes can be formed.
<Bioseparation kit>
The above-described bioseparation filter of the present invention is used as a separation kit together with a container that houses the filter. 8 to 17 are cross-sectional views showing embodiments of the bioseparation kit.

バイオセパレーション用フィルターを収納する容器は、バイオセパレーション用フィルターを内部に収納する構造であれば各種の形状であってよい。例えば図8(a)では上面が全面開放された形状を有している。図8(b)では、上面が部分的に開放された形状を有しており、即ち、フィルター径よりも小さい径を有する外部への開放部13が容器上面に形成されている(なお、以下において、開放部13は、バイオセパレーション用フィル
ターが収納される容器の収納空間から分岐してその一端が容器外部または当該容器に設けられた別途の空間に開放された連通孔を意味している)。図9では上面がテーパ状に形成され、その頂部に外部への開放部13が形成されている。この他、下面が閉鎖された形状、下面が全面もしくは部分的に開放された形状であってもよい。なお、ここで上面、下面という表現は便宜的なものであり、場合に応じて容器面を上下逆転して使用するようにしてもよい。また、図10のようにフィルター面を縦方向にして、容器の開放面を左右に設けた形態であってもよい。
The container for storing the bioseparation filter may have various shapes as long as it has a structure for storing the bioseparation filter therein. For example, in FIG. 8A, the entire upper surface is open. In FIG. 8 (b), the upper surface has a partially opened shape, that is, an open portion 13 to the outside having a diameter smaller than the filter diameter is formed on the upper surface of the container (note that The open portion 13 means a communication hole branched from the storage space of the container in which the bioseparation filter is stored and having one end opened to the outside of the container or a separate space provided in the container) . In FIG. 9, the upper surface is formed in a tapered shape, and an open portion 13 to the outside is formed at the top. In addition, the bottom surface may be closed, or the bottom surface may be entirely or partially open. Here, the expressions “upper surface” and “lower surface” are for convenience, and the container surface may be used upside down depending on the case. Moreover, the form which provided the open surface of the container on either side may be sufficient as a filter surface made into the vertical direction like FIG.

また、図15〜図17に示したように、バイオセパレーション用フィルター1を介した両側に、全面が開放された開口または部分的に外部へ開放された開放部13を設けた形態であってもよい。図15(a)では、その両面側に全面が開放された開口が設けられ、フィルター面と同等の内径を有し内部空間が容器の上面から下面へストレートに形成された容器12を用いている。図15(b)では、一面側に全面が開放された開口が設けられ、他面側に、フィルター内径よりも小さい内径である、部分的に外部へ開放された開放部13が設けられた容器12を用いている。図16では、バイオセパレーション用フィルター1を介した両側の側面部に、外部へ開放された開放部13が設けられた容器12を用いている。図17では、バイオセパレーション用フィルター1を介した両側の上面部および底面部に、フィルター内径よりも小さい内径である、部分的に外部へ開放された開放部13が設けられた容器12を用いている。   Further, as shown in FIGS. 15 to 17, it is also possible to provide an opening in which the entire surface is opened or an opening part 13 that is partially opened to the outside on both sides of the bioseparation filter 1. Good. In FIG. 15 (a), a container 12 is used in which openings that are open to the entire surface are provided on both sides, and the inner space is straight from the upper surface to the lower surface of the container. . In FIG. 15 (b), a container provided with an opening that is open on the entire surface on one side and an opening 13 that is partly open to the outside and that has an inner diameter smaller than the inner diameter of the filter on the other side. 12 is used. In FIG. 16, a container 12 is used in which open portions 13 that are open to the outside are provided on the side surfaces on both sides of the bioseparation filter 1. In FIG. 17, a container 12 is used in which an open portion 13 having an inner diameter smaller than the filter inner diameter and partially opened to the outside is provided on both upper and lower portions through the bioseparation filter 1. Yes.

このバイオセパレーション用キットでは、プローブ担持粒子をウエルに収納したバイオセパレーション用フィルター(あるいは図6および図7のようにフィルターにプローブを固定化したバイオセパレーション用フィルター)に被検体を投入して反応させ、次いでターゲット物質が捕捉されたプローブ担持粒子(図6および図7の場合ではターゲット物質が捕捉されたプローブ担持フィルター)に洗浄液を接触させて非捕捉物質を洗浄除去することによって、ターゲット物質を被検体中の他の物質から選択的に分離する。また、剥離液をウエルに投入して各ウエル内のターゲット物質をプローブ担持粒子から剥離し、容器に形成された所定の収容空間に取り出すことも可能である。   In this bioseparation kit, an analyte is put into a bioseparation filter (or a bioseparation filter in which a probe is immobilized on a filter as shown in FIGS. 6 and 7) in which probe-carrying particles are housed in a well and allowed to react. Next, the target substance is covered by removing the non-captured substance by bringing the cleaning liquid into contact with the probe-carrying particles on which the target substance is captured (in the case of FIGS. 6 and 7, the probe-carrying filter on which the target substance is captured). Selectively separate from other substances in the specimen. It is also possible to put a stripping solution into the wells so that the target material in each well is stripped from the probe-carrying particles and taken out into a predetermined storage space formed in the container.

本発明のバイオセパレーション用キットは、以降に詳述するように、次のように使用される。例えば、容器に被検体、洗浄液、剥離液等の液を収容し、バイオセパレーション用フィルターと容器とを相対移動させ、これにより液の界面とフィルターとを接触させてウエル内にこれらの液を導入し、次いで、バイオセパレーション用フィルターと容器との相対移動(上下動)により、あるいは他の方法により、プローブ担持粒子とこれらの液とを攪拌する。あるいは、容器に設けた外部への開放部から差圧を作用させて被検体、洗浄液、剥離液等の液の界面を容器内で移動させ、これにより液の界面とフィルターとを接触させてウエル内にこれらの液を導入し、さらに差圧によって液を正逆方向に移動させることで、あるいは他の攪拌方法によってプローブ担持粒子とこれらの液とを攪拌する。   The bioseparation kit of the present invention is used as follows, as described in detail below. For example, containers such as analytes, cleaning liquids, and stripping liquids are stored in the container, and the bioseparation filter and the container are moved relative to each other, thereby bringing the liquid interface into contact with the filter and introducing these liquids into the wells. Then, the probe-carrying particles and these liquids are agitated by relative movement (vertical movement) between the bioseparation filter and the container or by other methods. Alternatively, a differential pressure is applied from the open part to the outside provided in the container to move the interface of the liquid such as the specimen, the cleaning liquid, the stripping liquid, etc. in the container, thereby bringing the liquid interface and the filter into contact with each other. These liquids are introduced into the inside, and the liquid is moved in the forward and reverse directions by differential pressure, or the probe-carrying particles and these liquids are stirred by another stirring method.

このように、容器に設けられた外部への開放部(バイオセパレーション用フィルターが収納される容器の収納空間から分岐してその一端が容器外部または当該容器に設けられた別途の空間に開放された連通孔)は、容器の上記収納空間への被検体、洗浄液、剥離液などの各液の導入および排出用の孔、差圧制御などの役割を果たす。   In this way, an open part to the outside provided in the container (branched from the storage space of the container in which the bioseparation filter is stored, and one end thereof was opened to the outside of the container or a separate space provided in the container The communication hole) plays a role such as a hole for introducing and discharging each liquid such as a specimen, a cleaning liquid, and a stripping liquid into the storage space of the container, and a differential pressure control.

例えば、液を容器外へ排出させるために、この開放部の一端側に、液体を充填した排出液受け入れ容器を設置して、この排出液受け入れ容器内の液体と、キット容器の液排出孔として機能する上記の開放部とを接触させることにより容器内の液を排出することができる。   For example, in order to discharge the liquid to the outside of the container, an exhaust liquid receiving container filled with liquid is installed on one end side of the open portion, and the liquid in the exhaust liquid receiving container and the liquid discharge hole of the kit container are used. The liquid in a container can be discharged | emitted by making it contact with said opening part which functions.

例えば容器の内径が1mm程度の狭い内径である場合、毛細管現象により液の排出が困
難であるが、例えば図19に示したように、容器12におけるバイオセパレーション用フィルター1を収納する収納空間の下方から、排出液を受け入れる下側の容器12における各ウエル5に対応する隔離空間内のそれぞれに設けられた接触突起18をフィルター2に接触させることで、ウエル内の液を瞬時に下側の容器12に移動させることができる。
For example, when the inner diameter of the container is a narrow inner diameter of about 1 mm, it is difficult to discharge the liquid due to capillarity, but for example, as shown in FIG. 19, below the storage space for storing the bioseparation filter 1 in the container 12 The contact protrusions 18 provided in the isolation spaces corresponding to the respective wells 5 in the lower container 12 that receives the discharged liquid are brought into contact with the filter 2 so that the liquid in the wells can be instantaneously supplied to the lower container. 12 can be moved.

また、この開放部(液の入排出孔)または開放部の一端側に設置された入排出用容器に、差圧ポンプを連結することで差圧制御を行うことができる。この差圧ポンプにより、入排出用容器からキット容器に液を投入し、容器内で液を移動させ、容器から液を排出させることができる。   Further, differential pressure control can be performed by connecting a differential pressure pump to the open portion (liquid inlet / outlet hole) or an inlet / outlet container installed at one end of the open portion. By this differential pressure pump, the liquid can be poured into the kit container from the inlet / outlet container, the liquid can be moved in the container, and the liquid can be discharged from the container.

本発明のバイオセパレーション用キットにおける容器の形成材には、無機材料、有機材料、有機無機ハイブリッド材料を使用できる。無機材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、シリコン、チタン、金、ステンレス等の金属;シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、パイレックス(登録商標)、石英ガラス等のガラスが挙げられる。   An inorganic material, an organic material, or an organic-inorganic hybrid material can be used as the container forming material in the bioseparation kit of the present invention. Examples of the inorganic material include metals such as nickel, aluminum, silicon, titanium, gold, and stainless steel; metal oxides such as silica, alumina, and titania, soda glass, borosilicate glass, Pyrex (registered trademark), and quartz glass. Glass is mentioned.

有機材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、液晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィン、ポリメチルペンテン、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホンポリエチレンビニル、架橋ポリビニルアルコール、ポリグリコール酸、ポリアミド、ポリイミド、セルロースアセテート、トリアセチルセルロース、硝酸セルロース、エポキシ、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンとメタクリレートとの共重合体などの各種アクリレートの共重合体が挙げられる。   Examples of organic materials include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, liquid crystal polymer, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cycloolefin, polymethylpentene, polyarylate, polysulfone, and polyether. Copolymers of various acrylates such as sulfone polyethylene vinyl, crosslinked polyvinyl alcohol, polyglycolic acid, polyamide, polyimide, cellulose acetate, triacetyl cellulose, cellulose nitrate, epoxy, and a copolymer of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine and methacrylate. Is mentioned.

また、容器の形成材の表面に、プラズマ処理、コロナ処理、イオン処理などを施して、ヒドロキシル基、カルボキシル基などを形成してもよい。また、メッキなどにより表面に親水性の金属または金属酸化物を形成してもよく、例えば2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンとメタクリレートとの共重合体、ポリエチレングリコール誘導体などの親水性材料をコーティングしてもよく、グリシジルメタクリレートを塗布した後にエポキシ基を開環してもよい。   Further, the surface of the container forming material may be subjected to plasma treatment, corona treatment, ion treatment or the like to form hydroxyl groups, carboxyl groups, or the like. Further, a hydrophilic metal or metal oxide may be formed on the surface by plating or the like, for example, a hydrophilic material such as a copolymer of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine and methacrylate, or a polyethylene glycol derivative may be coated. It is also possible to open the epoxy group after applying glycidyl methacrylate.

容器は、例えば、プレス成形、射出成形、ブロー成形などの一般的な成形方法により作製することができ、またドリリング、レーザー、エッチングによる穴開けを適用してもよい。   The container can be produced by a general molding method such as press molding, injection molding, blow molding, etc., and drilling, laser, or etching may be applied.

本発明のバイオセパレーション用キットにおける一つの態様では、バイオセパレーション用フィルターが容器に固定される。この場合、例えば図11(a)のように容器12に段差部14を設けて、この段差部14にバイオセパレーション用フィルター1を嵌め合わせて接合することができる。あるいは、図11(b)のようにOリング15などのシール材を介して容器12にバイオセパレーション用フィルター1を挟んでシールするようにしてもよい。   In one embodiment of the bioseparation kit of the present invention, the bioseparation filter is fixed to the container. In this case, for example, as shown in FIG. 11A, a step portion 14 is provided in the container 12, and the bioseparation filter 1 can be fitted and joined to the step portion 14. Alternatively, as shown in FIG. 11B, the bioseparation filter 1 may be sandwiched and sealed in the container 12 via a sealing material such as an O-ring 15.

バイオセパレーション用フィルターを容器に接合して一体化する方法としては、容器とバイオセパレーション用フィルターとを接着剤で接着する方法、容器を成形する際にバイオセパレーション用フィルターと共にインサート成形する方法などが挙げられる。   Examples of the method for joining and integrating the bioseparation filter with the container include a method of bonding the container and the bioseparation filter with an adhesive, and a method of insert molding together with the bioseparation filter when molding the container. It is done.

本発明のバイオセパレーション用キットにおける一つの態様では、バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対して、フィルターを介して液の流通を共有する空間(以下、共有空間ともいう)が設けられている。このような共有空間が設けられたバ
イオセパレーション用キットを図13および図14に示した。
In one embodiment of the bioseparation kit of the present invention, a space for sharing the liquid flow through the filter (hereinafter also referred to as a shared space) is provided for a plurality of wells in the bioseparation filter. A bioseparation kit provided with such a shared space is shown in FIGS.

この共有空間17は、フィルター2の下面側における容器12の内部で構成される。バイオセパレーション用フィルター1が容器12に固定されている場合には、これらが互いに固定された間の空間で共有空間17が構成され、バイオセパレーション用フィルター1と容器12とが互いに独立している場合には、バイオセパレーション用フィルター1を容器12に収納することにより形成された空間で共有空間17が構成される。   The shared space 17 is configured inside the container 12 on the lower surface side of the filter 2. When the bioseparation filter 1 is fixed to the container 12, the shared space 17 is formed by the space between the bioseparation filter 1 and the bioseparation filter 1 and the container 12 are independent from each other. The common space 17 is configured by a space formed by housing the bioseparation filter 1 in the container 12.

この共有空間17には、図14(a),(b)に示したように、前述した開放部13を容器12の底面側もしくは側面側に設けてもよい。
このように共有空間17を設けることによって、被検体などの各液を共有空間17に収容し、バイオセパレーション用フィルター1と容器12とを相対移動させるか、あるいは開放部13から加減圧を行うことにより、フィルター2を介して複数のウエル5へ並列的に液を導入することができる。また、共有空間17を介して各ウエル5の内外に液を出し入れして、各ウエル5に液を流通させることができる。
In the shared space 17, as shown in FIGS. 14A and 14B, the aforementioned opening 13 may be provided on the bottom surface side or the side surface side of the container 12.
By providing the shared space 17 in this way, each liquid such as a subject is accommodated in the shared space 17, and the bioseparation filter 1 and the container 12 are moved relative to each other, or pressure increase / decrease is performed from the open portion 13. Thus, the liquid can be introduced in parallel into the plurality of wells 5 through the filter 2. Further, the liquid can be circulated through each well 5 by putting the liquid in and out of each well 5 through the shared space 17.

これにより、例えば異種のプローブ担持粒子を収納した各ウエル5に共有空間17を介して被検体を流通させながら反応させることができる。共有空間17と各ウエル5とは1層のフィルター2のみを介して隣接しているため、圧力損失は非常に小さく、また、各ウエル5への被検体の到達および各ウエル5におけるプローブ担持粒子との反応が並列で行われるため、プローブ担持粒子と被検体との接触および反応に要する時間が非常に短い。   As a result, for example, the reaction can be caused to flow through each well 5 containing different types of probe-carrying particles through the shared space 17 while the analyte is circulated. Since the common space 17 and each well 5 are adjacent to each other through only one layer of the filter 2, the pressure loss is very small, and the analyte reaches each well 5 and the probe-carrying particles in each well 5. Is performed in parallel, the time required for contact and reaction between the probe-carrying particles and the analyte is very short.

なお、被検体、洗浄液等の各液を上記の共有空間に導入し、差圧により液面を移動させて反応、洗浄等を行うバイオセパレーション用キットでは、容器におけるバイオセパレーション用フィルターを収納する内部空間の、フィルター面方向もしくは容器の上下面の面方向と平行な面における内径dもしくは内幅d、または、リブもしくはフィルターから上側に形成された容器の上部側内部空間の高さhが、5mm以下であることが好ましく、より好ましくは3mm以下、さらに好ましくは2mm以下である。なお、ここで「内径d」とは、上記の平行面による容器の内部空間の断面形状が円である場合にはその直径を、楕円である場合には短軸の直径を表し、「内幅d」とは、当該断面形状が正方形である場合にはその対向する両辺間の幅を、矩形である場合には対向する長辺間の幅を表し、当該断面形状がその他の場合であってもこれらと同様に規定される。内径d(内幅d)と高さhの例を図20(a),(b)に示した。図20(a)では内径d(内幅d)および、リブ
4の上側に形成された容器12の上部側内部空間の高さhを、図20(b)ではフィルター2の上側に形成された容器12の上部側内部空間の高さhを示している。所定量の液を上記の共有空間に導入し、この共有空間の液面を上下方向に移動させる際に、容器の材質にもよるが、例えばガラスのような親水性材料の場合であっても上記の内径d、内幅dおよび高さhが5mmを超える場合には、空気などの気体による差圧で液面を上昇させることが通常は困難である。
In addition, in the bioseparation kit in which each liquid such as a specimen and a cleaning liquid is introduced into the above-mentioned common space and the liquid level is moved by the differential pressure to perform reaction, cleaning, etc., the internal container for storing the bioseparation filter in the container The inner diameter d or inner width d of the space in a plane parallel to the filter surface direction or the surface direction of the upper and lower surfaces of the container, or the height h of the inner space on the upper side of the container formed on the upper side from the rib or filter is 5 mm. Or less, more preferably 3 mm or less, and still more preferably 2 mm or less. Here, the “inner diameter d” means the diameter when the cross-sectional shape of the internal space of the container by the parallel plane is a circle, and the short axis diameter when the cross-sectional shape is an ellipse. “d” represents the width between opposite sides when the cross-sectional shape is a square, and the width between opposite long sides when the cross-sectional shape is a rectangle. Are also defined in the same way. Examples of the inner diameter d (inner width d) and the height h are shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b). In FIG. 20A, the inner diameter d (inner width d) and the height h of the inner space on the upper side of the container 12 formed on the upper side of the rib 4 are formed, and in FIG. The height h of the upper side internal space of the container 12 is shown. When a predetermined amount of liquid is introduced into the shared space and the liquid level of the shared space is moved up and down, depending on the material of the container, even in the case of a hydrophilic material such as glass, for example. When the above-mentioned inner diameter d, inner width d, and height h exceed 5 mm, it is usually difficult to raise the liquid level with a differential pressure caused by a gas such as air.

本発明のバイオセパレーション用キットを用いた被検体中のターゲット物質とプローブとの反応は、例えば次のように行われる。予め、バイオセパレーション用フィルターのウエルには所定のプローブ担持粒子を収納しておく。このバイオセパレーション用フィルターのウエル内に、被検体を投入して、被検体と、全てのウエル内のプローブ担持粒子とが接触可能な状態とする。この工程では、例えばウエルを容器内の被検体中で上下させるか、あるいは容器内の被検体の界面を差圧等により移動させることで、容器内の被検体とウエル内のプローブ担持粒子の分散液とを接触および一体化させ、被検体中のターゲット物質とプローブとの拡散(および反応)を行う。この際、底部のみにフィルターが設けられた図1(b)のようなバイオセパレーション用フィルターを用いる場合には、ウエル内における液の界面高さは、リブの高さを超えないことが必要である。   The reaction between the target substance in the subject and the probe using the bioseparation kit of the present invention is performed, for example, as follows. Predetermined probe-carrying particles are stored in advance in the well of the bioseparation filter. The specimen is put into the well of the bioseparation filter so that the specimen and the probe-carrying particles in all the wells can come into contact with each other. In this process, for example, the well is moved up and down in the specimen in the container, or the interface between the specimen in the container is moved by a differential pressure or the like, thereby dispersing the specimen in the container and the probe-carrying particles in the well. The liquid is brought into contact with and integrated to diffuse (and react) the target substance and the probe in the subject. At this time, when a bioseparation filter as shown in FIG. 1B in which a filter is provided only at the bottom is used, the interface height of the liquid in the well must not exceed the height of the rib. is there.

ウエル内に所定の界面高さとなるまで被検体を投入する場合、バイオセパレーション用フィルターと容器とが独立したキットを用いて、予め容器に被検体を入れておき、そこにバイオセパレーション用フィルターを下に移動させて浸漬し、フィルターを介して各ウエル内に被検体を導入することができる。この際、フィルターの圧力損失がある場合には、バイオセパレーション用フィルターと容器とが相互に接する部分(例えば、バイオセパレーション用フィルターの外周部と容器の内周部)をシールして、フィルターに加圧力あるいは減圧力が負荷されるようにすることで、被検体を、フィルターを通過させて各ウエル内に導くことができる。   When the specimen is put into the well until the predetermined interface height is reached, the specimen is put in the container in advance using a kit with an independent bioseparation filter and container, and the bioseparation filter is placed there. It is possible to introduce the analyte into each well through a filter. At this time, if there is a pressure loss of the filter, the part where the bioseparation filter and the container are in contact with each other (for example, the outer periphery of the bioseparation filter and the inner periphery of the container) is sealed and applied to the filter. By applying a pressure or a depressurizing force, the analyte can be introduced into each well through the filter.

また、予め容器の底面とフィルターとの距離を一定とし、互いに固定したバイオセパレーション用キットを用いて、容器の低壁もしくは側壁に形成した開放部から、容器底部側とフィルター下面との間の共有空間(液収容室)を介してフィルター下面側から被検体を導入することができる。例えば、この共有空間に設けられた開放部から加圧空気を導入して容器内における被検体の界面を押し上げることによりウエル内に被検体を導入することができる。   In addition, the distance between the bottom of the container and the bottom surface of the filter can be shared from the open part formed on the low or side wall of the container using a bioseparation kit that is fixed at a fixed distance between the bottom of the container and the filter. The subject can be introduced from the lower surface side of the filter through the space (liquid storage chamber). For example, the subject can be introduced into the well by introducing pressurized air from an open portion provided in the shared space and pushing up the interface of the subject in the container.

また、被検体はウエル上面側の開口から投入してもよく、この場合には、スポッター等で各ウエル毎に均等量を投入することが好ましい。また、図1(c)に示したような第1のフィルターおよび第2のフィルターでリブが挟まれたバイオセパレーション用フィルターを用いて、そのウエル内にプローブ担持粒子を収容する場合には、容器に設けた開放部から加圧して被検体をウエルへ送り込むか、あるいは上記の共有空間を減圧にして、バイオセパレーション用フィルターを介してこの共有空間とは反対側から被検体を送り込むようにしてもよい。   In addition, the subject may be introduced from the opening on the upper surface side of the well, and in this case, it is preferable to introduce an equal amount for each well with a spotter or the like. In addition, when using a bioseparation filter in which a rib is sandwiched between the first filter and the second filter as shown in FIG. Pressurize from the open part provided in the sample and send the subject to the well, or depressurize the shared space and send the sample from the opposite side of the shared space through the bioseparation filter Good.

次に、バイオセパレーション用キットの容器に収容された被検体中でウエルを上下させるか、あるいは当該容器に収容された被検体の界面を上下させることにより、あるいは被検体を攪拌して各ウエル内の被検体を入れ替えることにより、被検体中のターゲット物質とプローブとの反応を進行させる。   Next, the well is moved up and down in the specimen stored in the container of the bioseparation kit, or the interface of the specimen stored in the container is moved up and down, or the specimen is stirred to move into each well. The reaction between the target substance in the subject and the probe is advanced by exchanging the subject.

被検体の攪拌方法としては、攪拌羽根の付いた攪拌機による攪拌、音波振動あるいは超音波振動による攪拌、空気や常磁性体の移動による攪拌など、既存の方法が使用できる。これらのうちで特に好ましいのは音波あるいは超音波による振動攪拌であり、例えば、容器またはバイオセパレーション用フィルターを振動させるか、あるいは振動子を被検体中に入れて振動させる。この場合、振動の適用周波数は、プローブや被検体の種類により適宜調節され、好ましくは100Hz〜1GHz、より好ましくは1〜10kHzもしくは300kHz〜1GHzで振動させる。この範囲の周波数では、対象物の損傷を最小限に抑えることができる。   As a method for stirring the specimen, existing methods such as stirring by a stirrer equipped with a stirring blade, stirring by sonic vibration or ultrasonic vibration, stirring by movement of air or paramagnetic material can be used. Among these, vibration agitation using sound waves or ultrasonic waves is particularly preferable. For example, a container or a bioseparation filter is vibrated, or a vibrator is placed in a subject to vibrate. In this case, the applied frequency of vibration is appropriately adjusted depending on the type of the probe and the subject, and is preferably 100 Hz to 1 GHz, more preferably 1 to 10 kHz or 300 kHz to 1 GHz. At frequencies in this range, object damage can be minimized.

また、容器とバイオセパレーション用フィルターが独立している場合には、バイオセパレーション用フィルターを容器内の被検体から引き上げた後に、容器内の被検体を上述したいずれかの方法で攪拌し、次いでバイオセパレーション用フィルターを容器内の被検体に再度浸漬させるか、バイオセパレーション用フィルターを水平面で回転させるか、あるいは容器とバイオセパレーション用フィルターとを相対移動させることにより、各ウエル内の被検体を入れ替えることができる。前述したように、フィルターを介して被検体を上記の共有空間に導き、次にフィルターを介して他のウエル内に被検体を導くことにより、各ウエル間における被検体の入れ替えをすることができる。   In addition, when the container and the bioseparation filter are independent, after the bioseparation filter is pulled up from the subject in the container, the subject in the container is stirred by any of the methods described above, and then the bioseparation filter is Replace the specimen in each well by re-immersing the separation filter in the specimen in the container, rotating the bio-separation filter on a horizontal plane, or moving the container and the bio-separation filter relative to each other. Can do. As described above, the analyte can be exchanged between the wells by guiding the analyte to the shared space through the filter and then guiding the analyte into another well via the filter. .

このようにしてターゲット物質とプローブとを反応させた後、次のようにしてB/F分離を行う。まず、容器内の液の界面高さをフィルターの下面未満となるまで低下させ、プ
ローブ担持粒子に担持されたプローブと反応していない非捕捉物質(プローブに捕捉されたターゲット物質以外の物質)を含む液を各ウエル内から除去する。
After the target material and the probe are reacted in this way, B / F separation is performed as follows. First, the interface height of the liquid in the container is lowered until it is below the lower surface of the filter, and non-capturing substances (substances other than the target substance captured by the probes) that have not reacted with the probes supported on the probe-supporting particles are removed. The contained liquid is removed from each well.

次に、洗浄液をウエルに導入し、容器を介して洗浄液をウエルに循環させてウエル内外へ洗浄液を出し入れさせ、次いで洗浄液をウエル外へ排出することにより、非捕捉物質を洗浄除去する。   Next, the cleaning liquid is introduced into the well, the cleaning liquid is circulated through the well through the well to allow the cleaning liquid to be taken in and out of the well, and then the cleaning liquid is discharged out of the well to wash away the non-capture substance.

ここで、液の界面高さをフィルターの下面未満にする方法としては、ウエル内の液を、フィルターを介してポンプあるいは加減圧等により開放部(排出孔)から容器外へ、あるいは上記の共有空間へ移動させる方法が挙げられる。また、容器とバイオセパレーション用フィルターとが独立している場合には、容器とバイオセパレーション用フィルターとを相対移動させて上下させることにより液の界面高さをフィルターの下面未満にすることができる。この場合、バイオセパレーション用フィルターを、隣接する容器、あるいは独立した別の容器に移してもよい。   Here, as a method of making the liquid interface height less than the lower surface of the filter, the liquid in the well is pumped through the filter or from the open part (discharge hole) to the outside of the container by pressure increase / decrease, etc. The method of moving to space is mentioned. Further, when the container and the bioseparation filter are independent, the height of the liquid interface can be made lower than the lower surface of the filter by moving the container and the bioseparation filter relative to each other and moving up and down. In this case, the bioseparation filter may be transferred to an adjacent container or another independent container.

なお、図1(c)に示したような第1のフィルターおよび第2のフィルターでリブが挟まれたバイオセパレーション用フィルターを用いて、そのウエル内にプローブ担持粒子を収納する場合には、ウエルからの粒子の漏れを懸念する必要が無いため、液面はウエルの高さを超えて任意に移動させることができる。   When using a bioseparation filter in which ribs are sandwiched between the first filter and the second filter as shown in FIG. 1C, the probe-carrying particles are stored in the well. Since there is no need to worry about particle leakage from the liquid, the liquid level can be arbitrarily moved beyond the height of the well.

また、上記操作の前後において、必要に応じて、各種の洗浄剤や各種の緩衝液、あるいは二次抗体などの薬液をウエルへ投入してもよい。これらの投入は、被検体の投入と同様の方法で行うことができる。   Further, before and after the above operation, various cleaning agents, various buffer solutions, or chemical solutions such as secondary antibodies may be added to the wells as necessary. These inputs can be performed in the same manner as the input of the subject.

このようにしてターゲット物質を被検体から分離した後、剥離剤をウエルに投入してプローブ担持粒子からターゲット物質を剥離し、ターゲット物質を容器に取り出すことができる。このための容器を用いたバイオセパレーション用キットを図12(a),(b)に示す。なお、プローブ担持粒子からターゲット物質を剥離するために同図に示したような容器を用い、プローブと被検体との反応または洗浄用には、これとは別途の容器を用いてもよい。   After separating the target material from the specimen in this way, a release agent can be introduced into the well to separate the target material from the probe-carrying particles, and the target material can be taken out into a container. A bioseparation kit using a container for this purpose is shown in FIGS. It should be noted that a container as shown in the figure may be used to peel the target substance from the probe-carrying particles, and a separate container may be used for the reaction or washing between the probe and the specimen.

図示した容器12には、バイオセパレーション用フィルター1における複数のウエル5に対応した複数の独立空間16a〜16dが設けられている。これらの独立空間16a〜16dは、プローブ担持粒子から剥離したターゲット物質を受け入れる収容室(ウエル)を構成しており、所定のウエル5の直下に配置される。例えば、バイオセパレーション用フィルター1の下面と、容器12の上面に、凸状の嵌合部と凹状の被嵌合部とを形成しておき、これらを嵌め合わせることで、所定のウエルの下方に所定の独立空間を位置させることができる。   The illustrated container 12 is provided with a plurality of independent spaces 16 a to 16 d corresponding to the plurality of wells 5 in the bioseparation filter 1. These independent spaces 16 a to 16 d constitute a storage chamber (well) that receives the target material peeled off from the probe-carrying particles, and is disposed immediately below the predetermined well 5. For example, a convex fitting portion and a concave fitting portion are formed on the lower surface of the bioseparation filter 1 and the upper surface of the container 12, and these are fitted to each other so as to be below a predetermined well. A predetermined independent space can be located.

プローブ担持粒子からターゲット物質を剥離して容器の独立空間に取り出す場合、例えば、バイオセパレーション用フィルターのウエル上面の開口から、スポッター等を用いて各ウエルへ個別にあるいは各ウエルへ一度に剥離液を投入した後、独立空間内に収容した別途の液とフィルター面で接触させるか、あるいは独立空間の底部に設けた外部への開放部から減圧を作用させてウエル内の溶液を独立空間に移動させる。   When the target substance is peeled off from the probe-supported particles and taken out into the independent space of the container, for example, from the opening on the upper surface of the well of the bioseparation filter, using a spotter or the like, individually or into each well at once. Then, the solution in the well is moved to the independent space by making contact with the separate liquid stored in the independent space on the filter surface, or by applying reduced pressure from the external opening provided at the bottom of the independent space. Let

容器12に設けられた各独立空間の底面は、図12(a)のように閉鎖されていてもよく、あるいは図12(b)のように、底面から外部へ貫通する孔形状の開放部13を形成してもよい。底面にこのような開放部13を設ける場合、底面からの液体の漏出を防ぐために、その孔の内径が3mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mmである。例えば、この開放部13を介して、差圧ポンプ等により減圧力を作用させることにより、
各独立空間内に収容されたターゲット物質を含む液(あるいはターゲット物質を含むか否かを検出するための液)を一括してフローダウン移動させて独立空間へ取り出すことができる。
The bottom surface of each independent space provided in the container 12 may be closed as shown in FIG. 12 (a), or as shown in FIG. 12 (b), a hole-shaped opening 13 penetrating from the bottom surface to the outside. May be formed. When such an opening 13 is provided on the bottom surface, the inner diameter of the hole is preferably 3 mm or less, more preferably 1 mm, in order to prevent liquid leakage from the bottom surface. For example, by applying a decompression force with a differential pressure pump or the like through the opening 13,
The liquid containing the target material (or the liquid for detecting whether or not the target material is contained) contained in each independent space can be collectively flowed down and taken out to the independent space.

このようにして得られた分離液は、例えば、質量分析計、ラマン分析計、表面プラズモン分析計、X線分析計、電気化学検出装置、水晶発信子マイクロバランス検出装置などの各検出装置により解析・同定される。あるいは、得られた分離液内のターゲット物質は、次の反応工程の出発物質、アッセイのための精製体として使用される。   The separation liquid thus obtained is analyzed by each detection device such as a mass spectrometer, a Raman analyzer, a surface plasmon analyzer, an X-ray analyzer, an electrochemical detection device, a quartz oscillator microbalance detection device, etc.・ Identified. Alternatively, the target substance in the obtained separation liquid is used as a starting material for the next reaction step, or a purified product for the assay.

なお、図12(a),(b)に示した、独立空間を設けた容器は、プローブ担持粒子を収納したバイオセパレーション用フィルターのウエルに被検体を投入してこれらを接触、反応させるために用いることもできる。即ち、例えば各独立空間16a〜16dに互いに異なる被検体を収容しておき、この容器12に、各ウエル5に同一または異種のプローブが担持された粒子の分散液を収容したバイオセパレーション用フィルター1を収納して、各被検体と、対応する各粒子分散液とをフィルター面を介して接触させることにより、これらを接触および反応させることができる。   The containers provided with independent spaces shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b) are used for putting a sample into the well of a bioseparation filter containing probe-carrying particles and bringing them into contact and reacting with each other. It can also be used. That is, for example, different specimens are accommodated in each of the independent spaces 16a to 16d, and a bioseparation filter 1 in which a dispersion liquid of particles in which the same or different types of probes are supported in each well 5 is accommodated in the container 12. Can be brought into contact with each other and brought into contact with each other through the filter surface.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range which does not deviate from the summary.

図1(a)は、本発明の一実施形態におけるバイオセパレーション用フィルターの断面図、図1(b)は、本発明の他の実施形態におけるバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of a bioseparation filter in one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a bioseparation filter in another embodiment of the present invention. 図2は、ウエルにプローブ担持粒子の分散液を収容したバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a bioseparation filter containing a dispersion of probe-carrying particles in a well. 図3は、ウエルにプローブ担持粒子の分散液を収容したバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a bioseparation filter in which a dispersion of probe-carrying particles is contained in a well. 図4は、ウエルにプローブ担持粒子の分散液を収容したバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a bioseparation filter containing a dispersion of probe-carrying particles in a well. 図5は、プローブを担持する粒子の粒子径と、フィルター上の隣り合う2つの細孔の孔径と、孔間隔との関係を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the relationship between the particle diameter of the particles carrying the probe, the hole diameters of two adjacent pores on the filter, and the hole spacing. 図6は、同一のプローブを各ウエルの底部もしくは上部のフィルターに固定化したバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a bioseparation filter in which the same probe is immobilized on the bottom or top filter of each well. 図7は、互いに異なるプローブを各ウエルの底部もしくは上部のフィルターに固定化したバイオセパレーション用フィルターの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a bioseparation filter in which different probes are immobilized on the bottom or top filter of each well. 図8は、容器上面を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the bioseparation kit with the container upper surface opened. 図9は、容器上面をテーパ形状として、その頂部を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which the upper surface of the container is tapered and the top is opened. 図10は、バイオセパレーション用フィルターのフィルター面を上下方向に配置し、容器の左右両側を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the bioseparation kit in which the filter surface of the bioseparation filter is arranged in the vertical direction and the left and right sides of the container are opened. 図11は、バイオセパレーション用フィルターを容器に固定したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which a bioseparation filter is fixed to a container. 図12は、バイオセパレーション用フィルターの各ウエルに対応する独立空間を容器に設けたバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which an independent space corresponding to each well of the bioseparation filter is provided in the container. 図13は、バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対して、フィルターを介して液の流通を共有する空間を容器に設けたバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which a plurality of wells in the bioseparation filter have spaces in the container that share the flow of liquid through the filter. 図14は、バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対して、フィルターを介して液の流通を共有する空間を設けたバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which a plurality of wells in a bioseparation filter are provided with a space for sharing the liquid flow through the filter. 図15は、容器の両面側を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the bioseparation kit with both sides of the container open. 図16は、容器の両面側を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of the bioseparation kit with both sides of the container open. 図17は、容器の両面側を開放したバイオセパレーション用キットの断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the bioseparation kit with both sides of the container open. 図18は、リブを連続して一体に形成し、その中にフィルターを底面としたウエルが存在する構造としたバイオセパレーション用フィルターの電子顕微鏡写真である。FIG. 18 is an electron micrograph of a bioseparation filter having a structure in which ribs are continuously formed integrally and a well having a filter as a bottom surface exists therein. 図19は、容器の両側面を開放したバイオセパレーション用キットと、フィルターと接触させてウエル内の液を排出するための接触突起を設けた排出液受け入れ容器の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of a bioseparation kit in which both sides of the container are opened, and a discharged liquid receiving container provided with contact protrusions for discharging the liquid in the well by contacting the filter. 図20は、容器におけるバイオセパレーション用フィルターを収納する内部空間の内径dもしくは内幅dおよび、フィルターもしくはリブから上側に形成された容器の上部側内部空間の高さhを説明する断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view for explaining the inner diameter d or inner width d of the internal space for accommodating the bioseparation filter in the container, and the height h of the upper internal space of the container formed above the filter or rib. .

符号の説明Explanation of symbols

1 バイオセパレーション用フィルター
2 フィルター
2a 第1のフィルター
2b 第2のフィルター
3 細孔
4 リブ
5 ウエル
11 バイオセパレーション用キット
12 容器
13 開放部
14 段差部
15 Oリング
16a〜16b 独立空間
17 共有空間
18 接触突起
21 プローブ担持粒子
21a〜21d プローブ担持粒子
22 プローブ
22a〜22d プローブ
23 分散液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bioseparation filter 2 Filter 2a 1st filter 2b 2nd filter 3 Pore 4 Rib 5 Well 11 Bioseparation kit 12 Container 13 Opening part 14 Step part 15 O-ring 16a-16b Independent space 17 Shared space 18 Contact Protrusion 21 Probe-carrying particles 21a to 21d Probe-carrying particles 22 Probes 22a to 22d Probe 23 Dispersion liquid

Claims (13)

軸線がストレートな細孔が、孔径が分布を有するように形成されたフィルターと、該フィルターと実質的に一体化されたリブと、を備えることを特徴とするバイオセパレーション用フィルター。   A bioseparation filter comprising: a filter having pores with straight axes and a pore diameter distribution, and a rib substantially integrated with the filter. 前記フィルターの厚さが1〜100μmであることを特徴とする請求項1に記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bioseparation filter according to claim 1, wherein the filter has a thickness of 1 to 100 μm. 前記フィルターの開口率が15〜60%であることを特徴とする請求項1または2に記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bioseparation filter according to claim 1 or 2, wherein the filter has an aperture ratio of 15 to 60%. 前記フィルターの材質が、シリカ、チタニア、アルミナ、ニッケル、金、チタン、アルミニウム、またはステンレスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bioseparation filter according to any one of claims 1 to 3, wherein a material of the filter is silica, titania, alumina, nickel, gold, titanium, aluminum, or stainless steel. 第1のフィルターが前記リブの一端側に設けられるとともに、該リブを挟んでその他端側に第2のフィルターが設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bio according to any one of claims 1 to 4, wherein a first filter is provided on one end side of the rib, and a second filter is provided on the other end side of the rib. Separation filter. 前記ウエルに、プローブ担持粒子が分散された分散液が収容されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bioseparation filter according to any one of claims 1 to 5, wherein a dispersion liquid in which probe-carrying particles are dispersed is accommodated in the well. 前記プローブ担持粒子の粒子径が実質的に均一であり、該粒子径dと、前記フィルターに形成された細孔の孔径hと、該細孔の孔間隔pとの関係が、d>h+pであることを特徴とする請求項6に記載のバイオセパレーション用フィルター。   The particle diameter of the probe-carrying particles is substantially uniform, and the relationship between the particle diameter d, the pore diameter h of the pores formed in the filter, and the pore spacing p of the pores is d> h + p. The bioseparation filter according to claim 6, wherein the filter is a bioseparation filter. 前記フィルターを固定化担体として、プローブが結合されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のバイオセパレーション用フィルター。   The bioseparation filter according to any one of claims 1 to 5, wherein a probe is bound using the filter as an immobilization carrier. 請求項1〜5のいずれかに記載のバイオセパレーション用フィルターと、該バイオセパレーション用フィルターを収納する容器と、を備えることを特徴とするバイオセパレーション用キット。   A bioseparation kit comprising: the bioseparation filter according to any one of claims 1 to 5; and a container for housing the bioseparation filter. 前記容器に、前記バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対応して互いに独立した複数の独立空間が設けられていることを特徴とする請求項9に記載のバイオセパレーション用キット。   The bioseparation kit according to claim 9, wherein the container is provided with a plurality of independent spaces independent of each other corresponding to a plurality of wells in the bioseparation filter. 前記容器に、前記バイオセパレーション用フィルターにおける複数のウエルに対して、前記フィルターを介して液の流通を共有する共有空間が設けられていることを特徴とする請求項9に記載のバイオセパレーション用キット。   The bioseparation kit according to claim 9, wherein the container is provided with a shared space for sharing the flow of the liquid through the filter with respect to the plurality of wells in the bioseparation filter. . 前記容器における前記バイオセパレーション用フィルターを介した両側が、外部へ開放されていることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のバイオセパレーション用キット。   The bioseparation kit according to any one of claims 9 to 11, wherein both sides of the container through the bioseparation filter are open to the outside. 前記容器における前記バイオセパレーション用フィルターを収納する内部空間の内径もしくは内幅、または前記リブもしくは前記フィルターから上側に形成された前記容器の上部側内部空間の高さが5mm以下であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載のバイオセパレーション用キット。   An inner diameter or an inner width of an internal space for storing the bioseparation filter in the container, or a height of an upper side internal space of the container formed on the upper side from the rib or the filter is 5 mm or less. The bioseparation kit according to any one of claims 9 to 12.
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