JP2007187616A - Analyzing chip and analyzing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analyzing chip used in the analysis of the structure/function of protein or the reaction using the protein, and an analyzing method. <P>SOLUTION: The analyzing chip is provided which keeps connected to a reaction chamber through a flow channel on the downstream side of the reaction chamber. A solution containing a reaction product is stored in a storage tank to perform measurement. In this arrangement, the quantitative analysis having reproducibility of the reaction product becomes possible. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は主にタンパク質の構造・機能の解析又はタンパク質を使用した反応に用いる分析チップおよびその分析方法に関する。特に、抗原−抗体反応を用いたタンパク質の分析に使用する分析チップおよびその分析方法に関するものである。   The present invention mainly relates to an analysis chip used for analysis of protein structure / function or reaction using protein, and an analysis method thereof. In particular, the present invention relates to an analysis chip used for protein analysis using an antigen-antibody reaction and an analysis method thereof.

免疫分析および選択結合性物質を用いる分析は、医療や生化学などの分野で重要な分析方法のひとつであることが知られている。しかし従来の試験管、マイクロプレート、マイクロチューブ、マイクロウェル等を用いて行う酵素免疫分析方法(ELISA)などは、複数種の試薬の導入、反応、洗浄等の工程があり、操作が煩雑であるため、分析に多くの時間を要し、あるいは容器の容積が大きいため用いる試薬量が多いという欠点がある。そこで、一枚の基板上にマイクロメートルオーダーのマイクロチャネル(微細流路)を形成した分析チップを使用することにより、その特性である微小容積、大きな比表面積、短い拡散移動距離を利用して反応効率を高め、様々な化学システムを構築してきたことの実績と知見を踏まえて、そのひとつとして免疫分析法の分析チップへの適用が行われてきた。   Immunoassay and analysis using a selective binding substance are known to be one of important analytical methods in fields such as medicine and biochemistry. However, the conventional enzyme immunoassay (ELISA) performed using test tubes, microplates, microtubes, microwells, etc. has steps such as introduction of multiple types of reagents, reaction, and washing, and the operation is complicated. Therefore, there is a disadvantage that a long time is required for the analysis, or the amount of reagent to be used is large because the volume of the container is large. Therefore, by using an analysis chip in which microchannels (microchannels) on the order of micrometers are formed on a single substrate, reaction is performed using the characteristics of microvolume, large specific surface area, and short diffusion movement distance. Based on the results and knowledge of improving efficiency and building various chemical systems, as one of them, immunoassay has been applied to analysis chips.

すなわち、分析チップのマイクロチャネル中において、試料溶液中の抗原または抗体と選択的に結合する抗体または抗原を固定化する固定化担体としてマイクロビーズを用い、このマイクロビーズに抗体または抗原を結合させることにより、複数種の試薬を連続的に導入、反応させ、洗浄を行うことが可能となり、効率よく抗原−抗体反応を行うことが可能となった。   That is, microbeads are used as an immobilization carrier for immobilizing an antibody or antigen that selectively binds to an antigen or antibody in a sample solution in a microchannel of an analysis chip, and the antibody or antigen is bound to the microbead. As a result, it is possible to continuously introduce and react multiple types of reagents, perform washing, and perform an antigen-antibody reaction efficiently.

分析チップを用いたタンパク質、すなわち選択結合性物質としての抗原および抗体の分析は、一般に以下のようにして行われる。   Analysis of proteins using an analysis chip, that is, antigens and antibodies as selective binding substances, is generally performed as follows.

測定対象成分を捕捉するための選択結合性物質としての抗原または抗体をガラス、樹脂基板、プラスチックビーズ、プラスチック試験管または紙などの固体担体に結合させ、そしてこれらの捕捉用抗原または抗体を固定化した担体に、同定すべき抗体または抗原を含有する液体を加える。一定の反応時間後に、捕捉用抗原または抗体と測定対象成分が反応すると、それらは担体と結合した状態となる。   An antigen or antibody as a selective binding substance for capturing a measurement target component is bound to a solid support such as glass, resin substrate, plastic bead, plastic test tube or paper, and these capture antigen or antibody is immobilized. A liquid containing the antibody or antigen to be identified is added to the carrier. After a certain reaction time, when the capture antigen or antibody reacts with the component to be measured, they are bound to the carrier.

測定対象成分を検出する方法としては、例えば以下のような例があげられる。すなわち、測定対象成分を前もって放射性、蛍光性または酵素的に活性な標識物質で標識する工程、これらの標識された測定対象成分を担体に固定化された捕捉用抗原または抗体と反応される工程及びこれらの放射能、蛍光または酵素活性を利用して測定する工程を含む方法、或いは、測定対象成分を担体に固定化された捕捉用抗原または抗体と反応させる工程、捕捉された検出対象に対してさらに放射能、蛍光または酵素活性によって標識した検出用の物質を反応させる工程及びこれらの放射能、蛍光または酵素活性を利用して測定する工程を含む方法などがある。   Examples of the method for detecting the measurement target component include the following examples. That is, a step of previously labeling a measurement target component with a radioactive, fluorescent or enzymatically active labeling substance, a step of reacting these labeled measurement target component with a capture antigen or antibody immobilized on a carrier, and A method including a step of measuring using these radioactivity, fluorescence or enzyme activity, or a step of reacting a component to be measured with a capture antigen or antibody immobilized on a carrier, for a captured detection target Further, there are a method including a step of reacting a detection substance labeled with radioactivity, fluorescence or enzyme activity and a step of measuring using the radioactivity, fluorescence or enzyme activity.

従来の分析チップの形態としては、分析チップ内部に反応室を有し、反応室内部に担体(固体粒子)を収納し、担体を堰き止める堰部を設け、測定対象成分を担体に固定化し、固定化した測定対象成分を光分析、あるいは固定化した測定対象成分と発色試薬液を反応させ、これにより発色した発色試薬液を反応室下流の流路内で光分析するチップが知られている(例えば特許文献1参照)。   As a form of a conventional analysis chip, there is a reaction chamber inside the analysis chip, a carrier (solid particles) is accommodated in the reaction chamber, a weir part for damming the carrier is provided, and a component to be measured is immobilized on the carrier, A chip is known in which the immobilized measurement target component is photoanalyzed, or the immobilized measurement target component is reacted with a color reagent solution, and the color reagent solution thus colored is photoanalyzed in the flow path downstream of the reaction chamber. (For example, refer to Patent Document 1).

また、ガラス、シリコン基板等からなるマイクロチップ内に反応室を有し、反応室内に免疫抗原−抗体反応のための反応固相としての直径1mm以下のガラスビーズもしくはポリスチレン等の担体(高分子固体微粒子)を装入し、マイクロチャネル流入部から導入した抗原および標識抗体の反応を担体上で行い、未反応物を洗浄した後、反応室内で反応生成物を光熱変換分析により分析する免疫分析チップが知られている(例えば特許文献2参照)。   In addition, a reaction chamber is provided in a microchip made of glass, a silicon substrate, etc., and a carrier such as a glass bead or polystyrene having a diameter of 1 mm or less as a reaction solid phase for immune antigen-antibody reaction (polymer solid). An immunoassay chip in which the reaction between the antigen and labeled antibody introduced from the microchannel inflow part is carried out on the carrier, unreacted substances are washed, and the reaction products are analyzed by photothermal conversion analysis in the reaction chamber. Is known (see, for example, Patent Document 2).

これらの分析チップにおいては、担体の充填は不均一になっていることが多く、測定対象成分と反応させた際、しばしば反応室の場所によって反応生成物の生成に差が生じることがあった。そのため、反応室で測定対象成分の分析を行う場合には、その分析場所によって測定値にばらつきが生じ、その結果再現性のある測定、更には定量的な測定を行うことが困難となることがあった。また、反応室に充填する担体が自家蛍光を有する場合は測定に自家蛍光による影響がでるので、測定に用いることができる担体に制限があった。
特開2004−132820号公報 特開2001−4628号公報
In these analysis chips, the filling of the carrier is often non-uniform, and when reacted with the component to be measured, the production of the reaction product often differs depending on the location of the reaction chamber. Therefore, when analyzing a component to be measured in a reaction chamber, the measurement value varies depending on the analysis location, and as a result, it is difficult to perform reproducible measurement and further quantitative measurement. there were. In addition, when the carrier filled in the reaction chamber has autofluorescence, there is a limit to the carrier that can be used for measurement because the autofluorescence affects the measurement.
JP 2004-132820 A JP 2001-4628 A

上記の通り、従来の分析チップでは再現性のある測定を行うことができない、あるいは反応室に充填する担体として自家蛍光を持っている担体は使用が制限される、あるいは十分な検出感度を得ることができないといった問題があった。本発明は、これらの問題を解決しようとするものである。   As described above, reproducible measurement cannot be performed with a conventional analysis chip, or the use of a carrier having autofluorescence as a carrier packed in a reaction chamber is limited, or sufficient detection sensitivity is obtained. There was a problem that could not. The present invention seeks to solve these problems.

上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
(1)液体流入口と液体流出口を有すると共に、液体流入口から導入した試料溶液中の測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体を収納する反応室を内部に備える分析チップであって、流路を通じて反応室の下流側に連結されている貯液槽を有することを特徴とする分析チップ。
(2)貯液槽に反応生成物を含む溶液を貯溜して該貯液槽で分析することを特徴とする(1)記載の分析チップ。
(3)貯液槽が、反応室と液体流出口とを結ぶ流路から分岐して連結していることを特徴とする(1)記載の分析チップ。
(4)反応室と液体流出口および反応室と貯液槽を連結する各流路に流路を開閉するバルブを有することを特徴とする(1)記載の分析チップ。
(5)(1)に記載の分析チップを用いて、測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体上で、試料溶液中の測定対象成分と選択結合性物質とを結合させ、該測定対象成分を免疫学的に測定することを特徴とする分析方法。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1) Reaction that has a liquid inlet and a liquid outlet, and stores a carrier on which a selective binding substance that selectively binds to a measurement target component in a sample solution introduced from the liquid inlet is immobilized on the surface An analysis chip having a chamber therein, wherein the analysis chip has a liquid storage tank connected to a downstream side of the reaction chamber through a flow path.
(2) The analysis chip according to (1), wherein a solution containing a reaction product is stored in a liquid storage tank and analyzed in the liquid storage tank.
(3) The analysis chip according to (1), wherein the liquid storage tank is branched and connected from a flow path connecting the reaction chamber and the liquid outlet.
(4) The analysis chip according to (1), wherein a valve for opening and closing the flow path is provided in each flow path connecting the reaction chamber, the liquid outlet, and the reaction chamber and the storage tank.
(5) Using the analysis chip according to (1), selective binding to the measurement target component in the sample solution is performed on the carrier on which the selective binding substance that selectively binds to the measurement target component is immobilized. An analysis method characterized by binding a sex substance and immunologically measuring the component to be measured.

本発明により以下のような優れた効果が得られる。   According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

反応生成物を含む溶液を貯液槽にまとめて貯液することができるため、反応生成物濃度を均一にすることが可能になる。貯液槽において反応生成物の測定を行うことで、反応生成物の定量的、再現性のある測定が可能になる。光分析においては、貯液槽で測定することにより、流路で測定する場合よりも光信号を検出する面積を広く確保できるため、より高い検出感度が得られる。また、用いる担体に制限がなくなり、自家蛍光を持つ担体でも使用することができる。   Since the solution containing the reaction product can be stored together in the storage tank, the reaction product concentration can be made uniform. By measuring the reaction product in the liquid storage tank, the reaction product can be quantitatively and reproducibly measured. In the optical analysis, by measuring in the liquid storage tank, it is possible to secure a wider area for detecting the optical signal than in the case of measuring in the flow path, so that higher detection sensitivity can be obtained. Further, the carrier to be used is not limited, and a carrier having autofluorescence can also be used.

[分析チップ]
本発明は、液体流入口と液体流出口を有すると共に、液体流入口から導入した試料溶液中の測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体を収納する反応室を内部に備える分析チップであって、反応室の下流側に貯液槽を有することを特徴とする分析チップである。
[Analysis chip]
The present invention accommodates a carrier having a liquid inlet and a liquid outlet, and a selective binding substance that selectively binds to a component to be measured in a sample solution introduced from the liquid inlet is immobilized on the surface thereof. An analysis chip having a reaction chamber therein, wherein the analysis chip has a liquid storage tank on the downstream side of the reaction chamber.

図1〜2に本発明の一実施形態を示す。図1は平面模式図、図2は分解斜視図である。   1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view, and FIG. 2 is an exploded perspective view.

図2に示すように本実施形態の分析チップは略平面板状の分析チップ基板1に分析チップ蓋2が積層され、これらが接合により一体化されて構成されている。分析チップ基板1には流路等が形成されている。また、液体流入口8側および液体流出口9側の各流路5、6の間に反応室4が形成され、反応室の内部に担体7が封入されている。また、反応室4と液体流出口9側の流路5の間には、担体7の堰き止め手段3が形成されている。また、液体流出口9側の流路5には分岐部13が設けられ、液体流出口9とは別の流路に連結して貯液槽10が設けられている。分岐路13と液体流出口9および貯液槽10の間にはバルブ11および12が設けられている。   As shown in FIG. 2, the analysis chip of the present embodiment is configured by laminating an analysis chip lid 2 on a substantially flat plate-shaped analysis chip substrate 1 and integrating them by bonding. A flow path and the like are formed in the analysis chip substrate 1. A reaction chamber 4 is formed between the flow paths 5 and 6 on the liquid inlet 8 side and the liquid outlet 9 side, and a carrier 7 is sealed inside the reaction chamber. Further, a blocking means 3 for the carrier 7 is formed between the reaction chamber 4 and the flow path 5 on the liquid outlet 9 side. Further, a branch portion 13 is provided in the flow path 5 on the liquid outlet 9 side, and a liquid storage tank 10 is provided connected to a flow path different from the liquid outlet 9. Valves 11 and 12 are provided between the branch path 13, the liquid outlet 9 and the liquid storage tank 10.

[貯液槽]
本発明の分析チップは、貯液槽を有している。この貯液槽には、反応室で反応した反応生成物を含む溶液を貯溜し、該貯液槽において分析を行うことができるものである。
[Liquid storage tank]
The analysis chip of the present invention has a liquid storage tank. In this liquid storage tank, a solution containing a reaction product reacted in the reaction chamber is stored, and analysis can be performed in the liquid storage tank.

貯液槽の形状、大きさは反応生成物の量に応じて適宜設定することができる。たとえば、貯液槽が円柱型の場合、反応生成物の液量および測定範囲の観点から直径0.05mm以上、10mm以下であることが好ましく、深さ(円柱高さ)も同様の観点から0.05mm以上、5mm以下であることが好ましい。更には、貯液槽の容積は、貯溜する反応生成物溶液の量およびハンドリングおよび十分な検出感度を得る点から、0.01μl以上10μl以下であることが好ましい。   The shape and size of the liquid storage tank can be appropriately set according to the amount of the reaction product. For example, when the liquid storage tank is cylindrical, the diameter is preferably 0.05 mm or more and 10 mm or less from the viewpoint of the liquid amount of the reaction product and the measurement range, and the depth (column height) is 0 from the same viewpoint. It is preferable that the distance is 0.05 mm or more and 5 mm or less. Furthermore, the volume of the liquid storage tank is preferably 0.01 μl or more and 10 μl or less from the viewpoint of obtaining the amount and handling of the reaction product solution to be stored and sufficient detection sensitivity.

反応室と液体流出口をつなぐ流路および貯液槽をつなぐ流路のそれぞれに、該流路を開閉して送液および送液停止の切り替えが可能なバルブを設けてもよい。バルブを設けた場合、測定対象成分、選択性結合物質の反応時は、反応室下流の液体排出口側のバルブを開放、貯液槽側のバルブを閉鎖し、反応室にて反応生成物が生成後は、液体排出口側のバルブを閉鎖、貯液槽側のバルブを開放し、送液手段により貯液槽に反応生成物溶液を貯溜し分析を行うことができる。流路を開閉するバルブは、送液/送液停止の切替が可能である公知のものを用いれば良い。また、バルブの代わりに弁のような流路の開閉を切り替えできるものを用いても良い。あるいは、反応室と液体流出口および貯液槽を連結する流路分岐部に、反応室からの送液を液体流出口または貯液槽への切り替える三方コック等の機構を備えたものでも良い。   A valve capable of switching between liquid feeding and liquid feeding stop by opening and closing the flow path may be provided in each of the flow path connecting the reaction chamber and the liquid outlet and the flow path connecting the liquid storage tank. When a valve is provided, during the reaction of the component to be measured and the selective binding substance, the valve on the liquid outlet side downstream of the reaction chamber is opened, the valve on the liquid storage tank side is closed, and the reaction product is released in the reaction chamber. After the production, the valve on the liquid discharge port side is closed and the valve on the liquid storage tank side is opened, and the reaction product solution can be stored in the liquid storage tank by the liquid feeding means for analysis. As the valve for opening and closing the flow path, a known valve capable of switching between liquid feeding / liquid feeding stop may be used. Moreover, you may use what can switch opening and closing of flow paths like a valve instead of a valve. Alternatively, a mechanism such as a three-way cock for switching the liquid feed from the reaction chamber to the liquid outlet or the liquid storage tank may be provided in the flow path branching section connecting the reaction chamber, the liquid outlet and the liquid storage tank.

貯液槽には、例えば撹拌子などの反応生成物を攪拌するための機構を備えていても良い。   The liquid storage tank may be provided with a mechanism for stirring the reaction product such as a stirring bar.

[送液手段]
本発明の分析チップで用いる送液手段は、流路内に測定対象成分溶液、選択結合性物質溶液、反応生成物溶液を流通させるためのものであり、マイクロリットル/分からミリリットル/分の流速で液体を流すことのできるマイクロポンプやシリンジタイプなどの送液ポンプが利用できる。また、送液の流量を制御する制御手段については、コンピューターを備え、予め設定されたプログラムにしたがって自動的に制御できるものが好ましいが、手動で制御できるものであっても良い。
[Liquid feeding means]
The liquid feeding means used in the analysis chip of the present invention is for circulating the measurement target component solution, the selective binding substance solution, and the reaction product solution in the flow path, at a flow rate of microliter / minute to milliliter / minute. A liquid pump such as a micro pump or a syringe type capable of flowing a liquid can be used. Further, the control means for controlling the flow rate of the liquid feeding is preferably provided with a computer and can be automatically controlled according to a preset program, but may be manually controllable.

[担体]
本発明の分析チップに充填される担体は、反応室の中に収納されるものであり、担体表面に選択結合性物質が固定化されるものである。
[Carrier]
The carrier packed in the analysis chip of the present invention is housed in a reaction chamber, and a selective binding substance is immobilized on the surface of the carrier.

本発明の分析チップに充填される担体の大きさは特に限定はしないが、担体が反応室に封入される大きさであれば良い。担体の形状は、単位容積あたりの選択結合性物質の結合する比面積を大きくする点から粒状、更には球状が好ましい。担体が球状の場合、担体が堰き止め手段で堰き止められ、さらに液体が反応室を支障なく通過する点から、球体の直径は0.1μm以上1000μm以下であることが好ましく、更には10μm以上500μm以下であることが好ましい。   The size of the carrier packed in the analysis chip of the present invention is not particularly limited as long as the carrier can be enclosed in the reaction chamber. The shape of the carrier is preferably granular, and more preferably spherical, from the viewpoint of increasing the specific area for binding of the selective binding substance per unit volume. When the support is spherical, the diameter of the sphere is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 500 μm from the viewpoint that the support is blocked by the blocking means and the liquid passes through the reaction chamber without any problem. The following is preferable.

担体の形状としては粒状、フィルム状、スポンジ状、繊維状などが挙げられる。担体の材料としては、粒状の場合、ガラス、アガロース、シリカゲル、アクリルアミドなどが挙げられ、フィルム状の場合、PVDF、セルロースなどが挙げられ、繊維状の場合、ナイロン、シルク、アミロイド繊維などが挙げられる。   Examples of the shape of the carrier include a granular shape, a film shape, a sponge shape, and a fiber shape. Examples of the carrier material include glass, agarose, silica gel, acrylamide and the like in the case of a granular form, and PVDF and cellulose in the case of a film, and nylon, silk, amyloid fiber and the like in the case of a fibrous form. .

[選択結合性物質]
また、本発明において、選択結合性物質とは測定対象成分と特異的に結合する物質のことである。具体的には、抗体、抗体フラグメント、リガンド、抗原、ハプテン、レセプター、金属イオン、ヘパリン、ストレプトアビジン、ビオチン、ベンザミジン、グルタチオン、アルギニン、カルモジュリン、ゼラチン、リジン、マンノース、DNA、2’5’−アデノシン−2−リン酸、核酸、酵素基質、酵素阻害剤などが挙げられる。
[Selective binding substance]
In the present invention, the selective binding substance is a substance that specifically binds to the component to be measured. Specifically, antibody, antibody fragment, ligand, antigen, hapten, receptor, metal ion, heparin, streptavidin, biotin, benzamidine, glutathione, arginine, calmodulin, gelatin, lysine, mannose, DNA, 2'5'-adenosine -2-phosphate, nucleic acid, enzyme substrate, enzyme inhibitor and the like.

上記抗体にはポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、合成抗体、組換え抗体、多重特異性抗体(二重特異性抗体を含む)、単鎖抗体、抗体断片としてはFab断片、F(ab’)断片などが含まれる。ポリクローナル抗体は、精製ポリペプチドを結合した親和性カラムに結合させることを含む、いわゆる吸収法によって、特異的抗体として調製することができる。これらの選択結合性物質は、担体に固定して測定成分を捕捉する捕捉用選択結合性物質として用いることも、また何らかの標識物質によって標識した上で測定成分と反応させて、これを検出するために用いる検出用選択結合性物質としても用いることもできる。 Polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, synthetic antibodies, recombinant antibodies, multispecific antibodies (including bispecific antibodies), single-chain antibodies, antibody fragments include Fab fragments, F (ab ′) 2 fragments, etc. Is included. Polyclonal antibodies can be prepared as specific antibodies by the so-called absorption method, which involves binding a purified polypeptide to a bound affinity column. These selective binding substances can be used as capture selective binding substances that are immobilized on a carrier and capture a measurement component, or they are labeled with some labeling substance and reacted with the measurement component to detect this. It can also be used as a selective binding substance for detection used in the above.

また、担体への選択結合性物質結合体の結合様式は特に限定しないが、担体表面または内部に選択結合性物質結合体が共有または非共有的に結合している形態であれば良い。あるいは担体の組成物として選択結合性物質結合体が混在している状態でも良い。すなわち、一般的な免疫分析法において用いられる環境下で、選択結合性物質結合体が担体から剥がれない形態をとっていれば良い。   In addition, the binding mode of the selective binding substance conjugate to the carrier is not particularly limited, and any mode may be employed as long as the selective binding agent conjugate is covalently or non-covalently bound to the surface or inside of the carrier. Alternatively, a selective binding substance conjugate may be mixed as a carrier composition. That is, it is sufficient that the selective binding substance conjugate is not peeled off from the carrier under the environment used in general immunoassay.

[測定対象成分]
本発明の分析チップを用いて分析する測定対象成分としては特に限定されず、タンパク質、核酸、脂質又は低分子化合物等が挙げられるが、その中でもタンパク質が望ましい。タンパク質とは、複数のアミノ酸がペプチド結合により連結された構造を有する化合物をいい、天然由来物、合成物、および短鎖のペプチドをも含むことを意味する。構成成分としてアミノ酸以外に糖、核酸、脂質を含んでいてもよい。
[Measuring component]
The measurement target component to be analyzed using the analysis chip of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include proteins, nucleic acids, lipids, low molecular compounds, etc. Among them, proteins are desirable. A protein refers to a compound having a structure in which a plurality of amino acids are linked by peptide bonds, and includes natural products, synthetic products, and short-chain peptides. In addition to amino acids, sugars, nucleic acids, and lipids may be included as components.

本発明の分析チップを用いて解析されうるタンパク質としては、特に限定されることなく、天然由来物または合成物でも良いが、核タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質などのアミノ酸以外の構成成分を含んでいるものでも良い。これらの中でも水溶性タンパク質が特に好適に使用される。   The protein that can be analyzed using the analysis chip of the present invention is not particularly limited, and may be a naturally derived product or a synthetic product, but includes components other than amino acids such as nucleoprotein, glycoprotein, and lipoprotein. It may be what you have. Among these, water-soluble proteins are particularly preferably used.

[分析方法]
本発明の分析方法は、本発明の分析チップを用いて、測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体上で、試料溶液中の測定対象成分と選択結合性物質とを結合させ、該測定対象成分を免疫学的に測定することを特徴とするものである。
[Analysis method]
The analysis method of the present invention uses the analysis chip of the present invention to select a component to be measured in a sample solution on a carrier on which a selective binding substance that selectively binds to the component to be measured is immobilized. A binding substance is bound and the measurement target component is immunologically measured.

すなわち、本発明における分析方法は、測定対象成分とこれと選択的に反応する選択結合性物質とを結合させる第一の工程、該選択結合性物質に共有あるいは非共有的に結合させた発色性、発光性、放射性、蛍光性または酵素的に活性な標識物質による発色量、発光量、放射量、蛍光強度、あるいは酵素活性などを測定する免疫学的測定によって測定対象成分を分析する第二の工程を含む。   That is, the analysis method according to the present invention includes a first step of binding a measurement target component and a selective binding substance that selectively reacts with the component to be measured, and a coloring property that is covalently or non-covalently bound to the selective binding substance. Second, analyze the component to be measured by immunological measurement that measures the amount of color, luminescence, radiation, fluorescence intensity, enzyme activity, etc. produced by a luminescent, radioactive, fluorescent or enzymatically active labeling substance Process.

また、本発明の分析チップを用いた分析方法としては、以下の(1)〜(5)に挙げるものを採用することができるが、これに限定されるものではない。
(1)試料溶液を反応室に導入し、試料溶液中の測定対象成分(A)を担体に結合させ、担体に結合した測定対象成分(A)を光分析する分析方法
(2)試料溶液を反応室に導入し、試料溶液中の測定対象成分(A)を担体に結合させ、測定対象成分と選択的に結合する物質(B)の溶液を導入して、担体に結合した測定対象成分(A)に該物質(B)を結合させ、成分(A)を介して担体に結合した物質(B)を光分析する分析方法
(3)試料溶液を反応室に導入し、試料溶液中の測定対象(A)を担体に結合させ、測定対象成分と反応しうる反応基質(B)の溶液を導入し、担体表面に結合した測定対象成分(A)と反応基質(B)の反応により生成した生成物(C)を光分析する分析方法
(4)試料溶液を反応室に導入し、試料溶液中の測定対象(A)を担体に結合させ、続いて測定対象成分(A)と選択的に結合する物質(B)を結合させ、続いて物質(B)に選択的に結合する物質(C)を結合させて、成分(A)および物質(B)を介して担体に結合した物質(C)を光分析する分析方法
(5)担体に結合した選択結合性物質に対して測定対象成分(A)と競争的に結合する成分(A’)と試料とを混合させ、その混合液を反応質に導入し、成分(A’)を光分析する分析方法。
Moreover, as an analysis method using the analysis chip of the present invention, the following methods (1) to (5) can be adopted, but are not limited thereto.
(1) An analysis method in which a sample solution is introduced into a reaction chamber, a measurement target component (A) in the sample solution is bound to a carrier, and a measurement target component (A) bound to the carrier is photoanalyzed. Introduced into the reaction chamber, the measurement target component (A) in the sample solution is bound to the carrier, a solution of the substance (B) that selectively binds to the measurement target component is introduced, and the measurement target component ( Analytical method in which the substance (B) is bound to A) and the substance (B) bound to the carrier via the component (A) is photoanalyzed. (3) The sample solution is introduced into the reaction chamber, and the measurement in the sample solution is performed. The target (A) was bound to the carrier, a solution of the reaction substrate (B) capable of reacting with the measurement target component was introduced, and the target (A) was generated by the reaction of the measurement target component (A) bound to the carrier surface with the reaction substrate (B). Analysis method for photoanalyzing the product (C) (4) Sample solution is introduced into the reaction chamber, The measurement target (A) is bound to the carrier, the substance (B) that selectively binds to the measurement target component (A) is subsequently bound, and the substance (C) that selectively binds to the substance (B) is subsequently bound. Analysis method for photoanalyzing substance (C) bound to carrier via component (A) and substance (B) (5) Component to be measured (A) for selective binding substance bound to carrier Component (A ′) that competitively binds to a sample and a sample, the mixed solution is introduced into a reactant, and the component (A ′) is photoanalyzed.

ここで成分(A’)は、成分(A)、あるいは成分(A)の一部に標識物質を結合させたものとすることができるが、これに限定されるものではない。   Here, the component (A ′) can be a component (A) or a component obtained by binding a labeling substance to a part of the component (A), but is not limited thereto.

[測定対象成分]
本発明の分析チップで分析される測定対象成分としては、疾患の診断に用いる臨床検体である被験者の喀痰、唾液、尿、便、精液、血液、組織、臓器、その他の体液、またはこれらの体液の分画などが用いられる。ここで被験者としては、哺乳動物、例えば非限定的にヒト、サル、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラットなどが挙げられる。
[Measuring component]
Components to be analyzed by the analysis chip of the present invention include sputum, saliva, urine, stool, semen, blood, tissues, organs, other body fluids of these subjects, or these body fluids, which are clinical specimens used for diagnosis of diseases. And the like are used. Here, examples of the subject include mammals such as, but not limited to, humans, monkeys, dogs, cats, cows, horses, pigs, sheep, goats, mice, rats and the like.

また同様に、食品、飲料水、土壌、排水、河川水、海水、環境のふき取り液、環境のふき取り綿の滲出液などが被験材料として用いられる。また、菌体の培養液や、固形培地上に培養された菌体(コロニー)を使用することもできる。   Similarly, food, drinking water, soil, drainage, river water, seawater, environmental wiping liquid, environmental wiping cotton exudate, etc. are used as test materials. Moreover, the culture solution of a microbial cell and the microbial cell (colony) cultured on the solid medium can also be used.

[流路]
本発明の分析チップにおける流路は、液体流入口、反応室、液体流出口、貯水槽を連結するものである。
[Flow path]
The flow path in the analysis chip of the present invention connects a liquid inlet, a reaction chamber, a liquid outlet, and a water storage tank.

本発明における流路は凹部を形成した板状の基材を、別の基材と接合して作製することができる。あるいは、貫通したスリット形状の薄膜とこれを挟み込む少なくとも2つの基材を接合することによっても作製可能である。基材はシート状、板状、フィルム状、棒状、管状、塗膜状、円筒状、その他複雑な形状の成形物をとりうるが、これに限定されるものではない。加工性および取り扱いの容易さから、シート状、板状、フィルム状が好ましい。   The flow path in the present invention can be produced by joining a plate-like base material in which a recess is formed with another base material. Alternatively, it can also be produced by joining a slit-shaped thin film penetrating and at least two base materials sandwiching the thin film. The substrate may be a sheet, plate, film, rod, tube, coating film, cylinder, or other complex shaped product, but is not limited thereto. In view of processability and ease of handling, a sheet shape, a plate shape, and a film shape are preferable.

前記分析チップの流路の幅、深さは、分析チップの大きさ、使用目的などにより適宜設定されうる。微細な流路とする場合、具体的には、流路の幅は0.1μm以上1000μm以下が好ましく、更には10μm以上500μm以下が好ましい。微細な流路の深さは、具体的には、0.1μm以上1000μm以下が好ましく、更には10μm以上500μm以下が好ましい。   The width and depth of the flow path of the analysis chip can be appropriately set depending on the size of the analysis chip, the purpose of use, and the like. In the case of a fine flow path, specifically, the width of the flow path is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 500 μm or less. Specifically, the depth of the fine channel is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 500 μm or less.

流路の長さは、分析チップの大きさ、解析対象の化合物に応じて適宜選択することができる。   The length of the flow path can be appropriately selected according to the size of the analysis chip and the compound to be analyzed.

[反応室]
本発明の反応室は、選択結合性物質が固定化されている担体が収納され、測定対象成分を選択的に結合させて反応を行うためのものである。反応室の大きさは担体が封入される大きさであれば良いが、具体的にはその幅は0.1μm以上10000μm以下が好ましく、更には10μm以上5000μm以下であることが好ましい。反応室の長さは、10μm以上50cm以下が好ましく、更には100μm以上10cm以下が好ましい。また、反応室の深さは分析チップの大きさ、使用目的などにより適宜設定される。具体的には0.1μm以上10000μm以下が好ましく、更には10μm以上5000μm以下であることが好ましい。
[Reaction room]
The reaction chamber of the present invention contains a carrier on which a selective binding substance is immobilized, and is used for performing a reaction by selectively binding components to be measured. The size of the reaction chamber may be any size as long as the carrier is enclosed. Specifically, the width is preferably 0.1 μm or more and 10,000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 5000 μm or less. The length of the reaction chamber is preferably 10 μm or more and 50 cm or less, and more preferably 100 μm or more and 10 cm or less. The depth of the reaction chamber is appropriately set depending on the size of the analysis chip, the purpose of use, and the like. Specifically, it is preferably 0.1 μm or more and 10,000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 5000 μm or less.

[液体流入口、液体流出口]
液体流入口、液体流出口の大きさは、試料の容量に応じて適宜設定することができる。例えば液体流入口、液体流出口が円柱形の場合、試料導入の操作の観点から、直径0.05mm以上4mm以下であることが望ましい。深さも同様の観点から0.05mm以上、5mm以下であることが好ましい。
[Liquid inlet and outlet]
The sizes of the liquid inlet and the liquid outlet can be appropriately set according to the volume of the sample. For example, when the liquid inlet and the liquid outlet are cylindrical, the diameter is preferably 0.05 mm or more and 4 mm or less from the viewpoint of sample introduction operation. The depth is preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less from the same viewpoint.

[分析チップの材料]
本発明の分析チップに用いる基材の材料としては、無機材料、または合成樹脂もしくは天然樹脂などの有機材料のいずれでも用いことができる。
[Analysis chip materials]
As the base material used in the analysis chip of the present invention, any of inorganic materials and organic materials such as synthetic resins and natural resins can be used.

無機材料の場合、例えば鉄、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、鉄ニッケル合金等の金属;シリカゲル、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化タンタル等の金属酸化物;SiN、TiN、TaN等の金属窒化物;SiC、WC等の金属炭化物;ダイヤモンド、グラファイト等の炭素材料;ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、パイレックス(登録商標)、石英ガラス等のガラスなどが挙げられる。   In the case of inorganic materials, for example, iron, nickel, copper, zinc, aluminum, silicon, titanium, tantalum, magnesium, molybdenum, tungsten, rhodium, palladium, silver, gold, platinum, stainless steel, brass, brass, bronze, phosphor bronze, aluminum Metals such as copper alloy, aluminum magnesium alloy, aluminum magnesium silicon alloy, aluminum zinc magnesium copper alloy and iron nickel alloy; metal oxides such as silica gel, alumina, titania, zirconia and tantalum oxide; metal nitriding such as SiN, TiN and TaN Articles: Metal carbides such as SiC and WC; Carbon materials such as diamond and graphite; Glasses such as soda glass, borosilicate glass, Pyrex (registered trademark), and quartz glass.

合成樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれも用いることができる。これらの合成法としては既知の各種方法が例示されるが、本発明の樹脂材料には、これらのいずれの方法により得られる合成樹脂も含まれる。例えば、(1)付加重合体:オレフィン、オレフィン以外のビニル化合物、ビニリデン化合物およびその他の炭素−炭素二重結合を有する化合物からなる群から選ばれる単量体の単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(2)重縮合体:ポリエステル、ポリアミドなどの重合体、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(3)付加縮合体:フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂などの重合体、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(4)重付加生成物:ポリウレタン、ポリ尿素などの重合体、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(5)開環重合体:シクロプロパン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ラクトン、ラクタムなどの単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(6)環化重合体:ジビニル化合物(例えば:1,4−ペンタジエン)やジイン化合物(例えば:1,6−ヘプタジイン)などの単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(7)異性化重合体:例えばエチレンとイソブテンの交互共重合体など、(8)電解重合体:ピロール、アニリン、アセチレンなどの単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(9)アルデヒドやケトンのポリマー、(10)ポリエーテルスルホン、(11)ポリペプチド、などが挙げられる。   As the synthetic resin, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used. Examples of these synthetic methods include various known methods, but the resin material of the present invention includes synthetic resins obtained by any of these methods. For example, (1) addition polymer: homopolymer or copolymer of a monomer selected from the group consisting of olefins, vinyl compounds other than olefins, vinylidene compounds and other compounds having a carbon-carbon double bond, or Mixtures or modifications of these homopolymers or copolymers, (2) polycondensates: polymers such as polyesters and polyamides, or mixtures or modifications of these polymers, (3) addition condensates: phenolic resins , A polymer such as urea resin, melamine resin, xylene resin, or a mixture or modification of these polymers, (4) polyaddition product: a polymer such as polyurethane or polyurea, or a mixture of these polymers or Modified product, (5) Ring-opening polymer: cyclopropane, ethylene oxide, propylene oxide, lactone, lacquer (6) Cyclopolymers: divinyl compounds (for example, 1,4-pentadiene) and diyne compounds (e.g., homopolymers or copolymers, or mixtures or modifications of these homopolymers or copolymers) (E.g. 1,6-heptadiyne) or other homopolymers or copolymers, or mixtures or modifications of these homopolymers or copolymers, (7) isomerized polymers: e.g. alternating copolymers of ethylene and isobutene (8) Electropolymers: homopolymers or copolymers such as pyrrole, aniline, acetylene, or mixtures or modifications of these homopolymers or copolymers, (9) aldehyde or ketone polymers, (10) Polyethersulfone, (11) Polypeptide, and the like.

天然樹脂としては、セルロース、タンパク質、多糖類等の単独物または混合物やこれらの改質物等が挙げられる。   Examples of natural resins include celluloses, proteins, polysaccharides and the like alone or as a mixture, and modified products thereof.

また本発明の分析チップで用いられる基材の樹脂は、ガラス、金属、炭素材料等との混合により得られた材料も含まれる。   In addition, the base resin used in the analysis chip of the present invention includes materials obtained by mixing with glass, metal, carbon material and the like.

また本発明の分析チップで用いられる基材のガラス転移温度は特に限定しないが射出成形を行い流路を有するチップに加工して量産する点から80℃以上200℃以下が好ましい。   The glass transition temperature of the base material used in the analysis chip of the present invention is not particularly limited, but is preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower from the viewpoint of mass production by injection molding and processing into a chip having a flow path.

[分析チップの黒色化]
本発明の分析チップは、基材となる樹脂に黒色物質が含有またはコーティングされていても良い。ここでいう黒色とは、可視光(波長が400nmから800nm)範囲において、黒色部分の分光反射率が特定のスペクトルパターン(特定のピークなど)を持たず、一様に低い値であり、かつ、黒色部分の分光透過率も、特定のスペクトルパターンを持たず、一様に低い値であることをいう。
[Blackening of analysis chip]
In the analysis chip of the present invention, a black material may be contained or coated on a resin as a base material. Here, black means that the spectral reflectance of the black portion does not have a specific spectral pattern (such as a specific peak) in the visible light (wavelength is 400 nm to 800 nm) range, and is a uniformly low value, and The spectral transmittance of the black portion also has a specific spectral pattern and is uniformly low.

この分光反射率、分光透過率の値としては、可視光(波長が400nmから800nm)の範囲の分光反射率が7%以下であり、同波長範囲での分光透過率が2%以下であることが好ましい。なお、ここでいう分光反射率は、JIS Z 8722 条件Cに適合した、照明・受光光学系で、基材からの正反射光を取り込んだ場合の分光反射率をいう。   As the values of the spectral reflectance and the spectral transmittance, the spectral reflectance in the range of visible light (wavelength is 400 nm to 800 nm) is 7% or less, and the spectral transmittance in the same wavelength range is 2% or less. Is preferred. Note that the spectral reflectance here refers to the spectral reflectance when regular reflected light from the substrate is captured in an illumination / light-receiving optical system conforming to JIS Z 8722 Condition C.

黒色にする手段としては、基材、絶縁材料に黒色物質を含有させることにより達成しうる。この黒色物質は、光を反射したり透過し難いものであれば特に制限はないが、好ましいものを挙げると、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、またはRu、Mn、Ni、Cr、Fe、Coおよび/もしくはCuの酸化物、またはSi、Ti、Ta、Zrおよび/もしくはCrの炭化物などの黒色物質が使用できる。   The means for blackening can be achieved by adding a black substance to the base material or insulating material. The black material is not particularly limited as long as it is difficult to reflect or transmit light, but preferred examples include carbon black, graphite, titanium black, aniline black, or Ru, Mn, Ni, Cr, Fe. , Co and / or Cu oxides, or black materials such as Si, Ti, Ta, Zr and / or Cr carbides.

これらの黒色物質は単独で含有させる他、2種類以上を混合して含有させることもできる。例えば、基材、絶縁材料がポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリコン樹脂などのポリマーの場合は、黒色物質の中でも、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラックを好ましく含有させることができ、特にカーボンブラックを好ましく用いることができる。ガラス、セラミックの無機材料の場合は、Ru、Mn、Ni、Cr、Fe、Coおよび/またはCuの酸化物、Si、Ti、Ta、Zrおよび/またはCrの炭化物を好ましく含有させることができる。   These black materials can be contained alone or in combination of two or more. For example, when the base material or the insulating material is a polymer such as polyethylene terephthalate, cellulose acetate, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, or silicon resin, carbon black, graphite, titanium black, and aniline black are preferably included among the black substances. In particular, carbon black can be preferably used. In the case of an inorganic material such as glass or ceramic, an oxide of Ru, Mn, Ni, Cr, Fe, Co and / or Cu, or a carbide of Si, Ti, Ta, Zr and / or Cr can be preferably contained.

[分析チップの作製方法]
本発明の分析チップは凹部を形成した基材を別の基材と接合することによって作製できる。あるいは貫通したスリット形状を有する薄膜を複数の基材で挟みこみ、接合することによって作製できる。凹部または貫通したスリット形状を得る方法として、射出成形、ホットエンボシング、溶剤キャスト法、切削、旋削、研削、エッチング、打ち抜き、フォトリソグラフィー、リフトオフ、蒸着またはこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。接合の方法としては、プラズマ処理などによる表面活性化、加熱を伴う方法、圧力を印加する方法、電場を印加する方法、接着剤を用いる方法、溶剤を用いる方法またはこれらの組み合わせなどを用いることができる。
[Method for producing analysis chip]
The analysis chip of the present invention can be produced by joining a base material in which a recess is formed with another base material. Or it can produce by pinching | interposing the thin film which has the slit shape penetrated by several base materials, and joining. Examples of a method for obtaining a concave or penetrating slit shape include injection molding, hot embossing, solvent casting, cutting, turning, grinding, etching, punching, photolithography, lift-off, vapor deposition, or a combination thereof. It is not limited. As a bonding method, surface activation by plasma treatment, a method involving heating, a method of applying pressure, a method of applying an electric field, a method of using an adhesive, a method of using a solvent, or a combination thereof may be used. it can.

本発明を以下の実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

実施例1
本実施例では、本発明の分析チップを作製し、測定対象成分としてヒトインターロイキン−8タンパク質(hIL−8)の測定を行った。
Example 1
In this example, the analysis chip of the present invention was prepared, and human interleukin-8 protein (hIL-8) was measured as a measurement target component.

射出成形を用いて、図1に記載のパターンで凹部を形成したポリメタクリルメタクリレート製の分析チップ基板1に別のポリメタクリルメタクリレート製の分析チップ蓋2を同時に加熱および加圧することにより接合し、分析チップを作製した。   By using injection molding, another analysis chip lid 2 made of polymethacryl methacrylate is joined to the analysis chip substrate 1 made of polymethacryl methacrylate having recesses formed in the pattern shown in FIG. A chip was produced.

上記のように作製した分析チップを、親水性高分子として分子量500,000、2,000ppmのポリエチレングリコール水溶液に浸漬した。浸漬したポリメチルメタクリレート板を密封し、2.5kGyのガンマ線を照射し、グラフト化した。   The analysis chip produced as described above was immersed in a polyethylene glycol aqueous solution having molecular weights of 500,000 and 2,000 ppm as a hydrophilic polymer. The soaked polymethylmethacrylate plate was sealed and grafted by irradiation with gamma rays of 2.5 kGy.

表面が親水性高分子からなる担体として、ポリスチレンからなるビーズ(PolyScience社)7.5μlをリン酸緩衝液で洗浄し、200μlの10μg/ml抗hIL−8抗体(鎌倉テクノサイエンス社)0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を添加し4℃で一晩反応させた。浸透後、ポリスチレンビーズを0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で洗浄し、200μlのBlockAce(大日本製薬社)を添加し、1時間静置し、ブロッキングを行った。ブロッキング後のポリスチレンビーズを0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で洗浄し、上記分析チップの流路内に0.1μl(反応室長にして10mm)充填した。   As a carrier having a hydrophilic polymer on its surface, 7.5 μl of polystyrene beads (PolyScience) were washed with a phosphate buffer, and 200 μl of 10 μg / ml anti-hIL-8 antibody (Kamakura Technoscience) 0.05 Phosphate buffer containing% Tween 20 was added and allowed to react overnight at 4 ° C. After permeation, the polystyrene beads were washed with 0.05% Tween 20-containing phosphate buffer, 200 μl BlockAce (Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) was added, and the mixture was allowed to stand for 1 hour for blocking. The blocked polystyrene beads were washed with a phosphate buffer containing 0.05% Tween 20, and 0.1 μl (10 mm in reaction chamber length) was filled in the flow path of the analysis chip.

バルブ12を閉、バルブ11を開にし、チップの流路内を0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で洗浄した後、0.25%ウシ血清アルブミン、0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で溶解させた500pg/mlのhIL−8(鎌倉テクノサイエンス社)20μlを4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入した後、引き続いて0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を15μl/分の流速で注入することにより、流路内を10分間洗浄した。洗浄後、0.25%BSA、0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で溶解させた8.2μg/mlのHRP(ホースラディッシュペルオキシダーゼ)標識抗hIL−8抗体(鎌倉テクノサイエンス社)20μlを4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入して先に注入したhIL―8と反応させ、さらに0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を20μl/分の流速で流路内に注入して10分間洗浄した。洗浄後、20μM過酸化水素水、13μg/ml Amplex Red(Molecular Probes社)を含む0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入し、5分間静置した。静置後、バルブ12を開、バルブ11を閉にし、生成したレゾルフィンを貯液槽10へ送り、流路内で生成されたレゾルフィンの量を蛍光顕微鏡IX−71(オリンパス社)を用いて分析した。測定条件は励起波長510〜560nm、575〜650nm、露光時間は0.5秒とした。   After the valve 12 was closed and the valve 11 was opened, the inside of the flow path of the chip was washed with a phosphate buffer containing 0.05% tween 20 and then phosphoric acid containing 0.25% bovine serum albumin and 0.05% tween 20 20 μl of 500 pg / ml hIL-8 (Kamakura Technoscience) dissolved in a buffer solution was injected into the flow path using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min, and subsequently phosphorous containing 0.05% Tween 20 was used. The flow path was washed for 10 minutes by injecting an acid buffer at a flow rate of 15 μl / min. After washing, 20 μl of 8.2 μg / ml HRP (horseradish peroxidase) -labeled anti-hIL-8 antibody (Kamakura Technoscience) dissolved in a phosphate buffer containing 0.25% BSA and 0.05% Tween 20 was added. Injected into the channel using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min, reacted with the previously injected hIL-8, and further added 0.05% Tween 20-containing phosphate buffer at a flow rate of 20 μl / min. It was poured into and washed for 10 minutes. After washing, 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20 μM hydrogen peroxide solution and 13 μg / ml Amplex Red (Molecular Probes) was introduced into the channel using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min. Injected and allowed to stand for 5 minutes. After standing, the valve 12 is opened, the valve 11 is closed, the generated resorufin is sent to the liquid storage tank 10, and the amount of resorufin generated in the flow path is analyzed using a fluorescence microscope IX-71 (Olympus). did. The measurement conditions were excitation wavelengths of 510 to 560 nm and 575 to 650 nm, and the exposure time was 0.5 seconds.

本測定条件においては蛍光強度が0〜4096の範囲で測定可能であり、通常1000〜4000が実用的な範囲である。従って、蛍光強度のばらつきが50以下程度なら再現性があると言える。   Under these measurement conditions, the fluorescence intensity can be measured in the range of 0 to 4096, and usually 1000 to 4000 is a practical range. Therefore, it can be said that there is reproducibility if the variation in fluorescence intensity is about 50 or less.

上記操作を5回繰り返したときの分析の再現性を検討した結果を表1に示す。実施例1でのばらつきが32となり、各回の測定結果に再現性があることが確認された。   Table 1 shows the results of examining the reproducibility of the analysis when the above operation was repeated 5 times. The variation in Example 1 was 32, and it was confirmed that each measurement result was reproducible.

比較例1
本比較例では、実施例1と同様な方法で作成した、反応室下流に貯液槽を設けていない図3に示す分析チップを用いて、ヒトインターロイキン−8タンパク質(hIL−8)の測定を行った。
Comparative Example 1
In this comparative example, measurement of human interleukin-8 protein (hIL-8) was performed using the analysis chip shown in FIG. 3 that was prepared in the same manner as in Example 1 and was not provided with a liquid storage tank downstream of the reaction chamber. Went.

表面が親水性高分子からなる担体として、ポリスチレンからなるビーズ(PolyScience社)をリン酸緩衝液で洗浄し、ポリスチレンビーズと同量の0.1μg/ml抗hIL−8抗体(鎌倉テクノサイエンス社)0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を添加し4℃で一晩浸透させた。浸透後、ポリスチレンビーズを0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で洗浄し、上記分析チップの流路内に0.1μl(反応室長にして10mm)充填した。   As a carrier having a hydrophilic polymer on its surface, polystyrene beads (PolyScience) are washed with a phosphate buffer, and the same amount of 0.1 μg / ml anti-hIL-8 antibody (Kamakura Technoscience) as polystyrene beads. A phosphate buffer containing 0.05% Tween 20 was added and permeated overnight at 4 ° C. After permeation, the polystyrene beads were washed with a phosphate buffer containing 0.05% Tween 20, and 0.1 μl (10 mm in reaction chamber length) was filled in the flow path of the analysis chip.

チップの流路内を0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で洗浄した後、0.25%ウシ血清アルブミン、0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で溶解させた500pg/mlのhIL−8(鎌倉テクノサイエンス社)20μlを4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入した後、引き続いて0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を15μl/分の流速で注入することにより、流路内を10分間洗浄した。洗浄後、0.25%BSA、0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液で溶解させた0.6μg/mlのHRP(ホースラディッシュペルオキシダーゼ)標識抗hIL−8抗体(鎌倉テクノサイエンス社)20μlを4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入して先に注入したhIL―8と反応させ、さらに0.05%トゥイーン20含有リン酸緩衝液を15μl/分の流速で流路内に注入して10分間洗浄した。洗浄後、20μM過酸化水素水、13μg/ml Amplex Red(Molecular Probes社)を含む0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を4μl/分の流速でシリンジポンプを用いて流路内に注入し、5分間静置した。静置後、反応室内で生成されたレゾルフィンの量を蛍光顕微鏡IX−71(オリンパス社)を用いて分析した。分析は、図4に示すように、反応室内の担体が充填されている上流端14から2.0、4.0、6.0、8.0、10mmの測定ポイントで行った。測定条件は実施例1と同じとした。   500 pg / ml hIL dissolved in a phosphate buffer containing 0.25% bovine serum albumin and 0.05% Tween 20 after the inside of the chip channel was washed with a phosphate buffer containing 0.05% Tween 20 -8 (Kamakura Techno Science Co., Ltd.) 20 μl was injected into the flow path using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min, and then 0.05% Tween 20-containing phosphate buffer was injected at a flow rate of 15 μl / min. By doing so, the inside of the flow path was washed for 10 minutes. After washing, 20 μl of 0.6 μg / ml HRP (horseradish peroxidase) -labeled anti-hIL-8 antibody (Kamakura Technoscience) dissolved in a phosphate buffer containing 0.25% BSA and 0.05% Tween 20 was added. Injected into the channel using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min, reacted with the previously injected hIL-8, and further added 0.05% Tween 20-containing phosphate buffer at a flow rate of 15 μl / min. It was poured into and washed for 10 minutes. After washing, 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20 μM hydrogen peroxide solution and 13 μg / ml Amplex Red (Molecular Probes) was introduced into the channel using a syringe pump at a flow rate of 4 μl / min. Injected and allowed to stand for 5 minutes. After standing, the amount of resorufin produced in the reaction chamber was analyzed using a fluorescence microscope IX-71 (Olympus). As shown in FIG. 4, the analysis was performed at measurement points of 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, and 10 mm from the upstream end 14 filled with the carrier in the reaction chamber. The measurement conditions were the same as in Example 1.

上記操作を5回繰り返したときの分析結果を表2に示す。   Table 2 shows the analysis results when the above operation was repeated 5 times.

各測定ポイントでの測定を5回繰り返したときのばらつきは、162〜715の範囲となり、それぞれ再現性が見られなかった。また、測定各回における各測定ポイントでのばらつきは436〜638となった。   The variation when the measurement at each measurement point was repeated 5 times was in the range of 162 to 715, and no reproducibility was observed. Moreover, the dispersion | variation in each measurement point in each measurement became 436-638.

この結果から、貯液槽のない分析チップを使用して反応室部分で測定を行った場合には、反応室内に斑が生じるために、測定場所によって分析結果が異なってしまい、再現性ある分析ができないことがわかった。   From this result, when measurement is performed in the reaction chamber using an analysis chip without a liquid storage tank, spots are generated in the reaction chamber, so the analysis results differ depending on the measurement location, and reproducible analysis is performed. I knew that I couldn't.

Figure 2007187616
Figure 2007187616

Figure 2007187616
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本発明の分析チップの一実施形態の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of one embodiment of the analysis chip of the present invention. 図1に示す分析チップの分解模式図である。It is a decomposition | disassembly schematic diagram of the analysis chip shown in FIG. 比較例1における貯液槽のない分析チップの平面模式図である。6 is a schematic plan view of an analysis chip without a liquid storage tank in Comparative Example 1. FIG. 図1に示す本発明の分析チップの反応室部分の拡大図である。It is an enlarged view of the reaction chamber part of the analysis chip of this invention shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 分析チップ基板
2 分析チップ蓋
3 堰き止め手段
4 反応室
5 流路(液体流出口側)
6 流路(液体流入口側)
7 担体
8 液体流入口
9 液体流出口
10 貯液槽
11 バルブ(液体流出口側)
12 バルブ(貯液槽側)
13 分岐部
14 反応室内の担体の上流端
1 analysis chip substrate 2 analysis chip lid 3 damming means 4 reaction chamber 5 flow path (liquid outlet side)
6 Channel (liquid inlet side)
7 Carrier 8 Liquid inlet 9 Liquid outlet 10 Storage tank 11 Valve (liquid outlet side)
12 Valve (Liquid storage tank side)
13 Branching portion 14 Upstream end of carrier in reaction chamber

Claims (5)

液体流入口と液体流出口を有すると共に、液体流入口から導入した試料溶液中の測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体を収納する反応室を内部に備える分析チップであって、流路を通じて反応室の下流側に連結されている貯液槽を有することを特徴とする分析チップ。   A reaction chamber having a liquid inlet and a liquid outlet and containing a carrier on which a selective binding substance that selectively binds to a measurement target component in a sample solution introduced from the liquid inlet is fixed. An analysis chip comprising: a storage tank connected to a downstream side of a reaction chamber through a flow path. 貯液槽に反応生成物を含む溶液を貯溜して該貯液槽で分析することを特徴とする請求項1記載の分析チップ。   2. The analysis chip according to claim 1, wherein a solution containing a reaction product is stored in a liquid storage tank and analyzed in the liquid storage tank. 貯液槽が、反応室と液体流出口とを結ぶ流路から分岐して連結していることを特徴とする請求項1記載の分析チップ。   2. The analysis chip according to claim 1, wherein the storage tank is branched and connected from a flow path connecting the reaction chamber and the liquid outlet. 反応室と液体流出口および反応室と貯液槽を連結する各流路に、流路を開閉するバルブを有することを特徴とする請求項1記載の分析チップ。   2. The analysis chip according to claim 1, wherein each of the flow paths connecting the reaction chamber and the liquid outlet and the reaction chamber and the liquid storage tank has a valve for opening and closing the flow path. 請求項1に記載の分析チップを用いて、測定対象成分と選択的に結合する選択結合性物質が表面に固定化されている担体上で、試料溶液中の測定対象成分と選択結合性物質とを結合させ、該測定対象成分を免疫学的に測定することを特徴とする分析方法。   Using the analysis chip according to claim 1, on the carrier on which the selective binding substance that selectively binds to the measurement target component is immobilized on the surface, the measurement target component and the selective binding substance in the sample solution And analyzing the component to be measured immunologically.
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