JP2007322204A

JP2007322204A - ビーズチッププレート

Info

Publication number: JP2007322204A
Application number: JP2006151352A
Authority: JP
Inventors: Yoriko Yurino; 以子百合野; Osamu Ogi; 修小木
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】操作が簡単で且つゴミ等が混入する可能性が低いビーズチッププレートを提供する。
【解決手段】本発明のビーズチッププレートでは、予め乾燥試薬が流路に付着されている。サンプル水溶液を流路に注入すると、乾燥試薬が溶けて、サンプルと混合する。
【選択図】図1

Description

本発明は、表面にプローブと称する生体分子が固定されているビーズを備えたビーズチッププレートに関する。

分子生物学及び分子生物学系の実験では、少ないサンプル量から大量のデータを得ることが要請されている。このような要請に対して幾つかの方法が提案されている。DNAチップ（マイクロアレイ）などもその一例である。ＤＮＡチップは、平面上で反応させるため、反応効率に限界がある。そこで、ビーズチッププレートが開発されている。

ビーズチッププレートでは、ビーズと呼ばれる微小球を用いる。ビーズの表面にはプローブと称する生体分子が固定されている。ビーズチッププレートに形成された流路に、多数のビーズが配置される。この流路にサンプル、試薬、洗浄液等を順次流す。

ビーズチッププレートでは、ビーズビーズの表面の球面が反応場を形成する。そのためＤＮＡチップに比べて反応効率が高い。

特開2000-346842号公報

従来のビーズチッププレートでは、サンプル、試薬、洗浄液等を順次、ポートから注入する。この作業は実験現場で行うため、ユーザの負担となる。また、これらの溶液の注入時に、細かいチリやゴミが混入する可能性がある。

本発明の目的は、操作が簡単で且つゴミ等が混入する可能性が低いビーズチッププレートを提供することにある。

本発明のビーズチッププレートでは、予め乾燥試薬が流路に付着されている。サンプル水溶液を流路に注入すると、乾燥試薬が溶けて、サンプルと混合する。

本発明のビーズチッププレートによると、操作が簡単で且つゴミ等が混入する可能性が低い。

以下、図を用いて本発明を説明する。図１は本発明のビーズチッププレートの例を示す図である。ビーズチッププレートは、サンプル、試薬、洗浄液等を注入するときに使用する孔001，002、サンプル、試薬、洗浄液等が移動するための流路003，004、ビーズを挿入するためのビーズ挿入孔005，006、及び、ハイブリダイゼーション反応を起こすための反応路007が設けられている。

ビーズチッププレートは、基板009とその上に貼り付けられた型010を有する。この型010には、流路003，004及び反応路007に対応する溝と、孔001，002及びビーズ挿入孔005，006に対応する孔が設けられている。基板009の上に型010を貼り付けることによって、型010に形成された溝は、基板009によって覆われ、流路を形成する。

基板009は、例えば、ガラスプレートによって構成される。型010は高分子材料によって形成され、例えば、シクロオレフィンポリマー、シリコンゴム（PDMS）等によって形成される。

型010は金型によって成型される。金型の設計を変更することによって、孔001，002、流路003，004、ビーズ挿入孔005，006、及び、反応路007の形状及び位置を変化させることができる。

反応路007にはビーズが配置されている。ビーズは１列に、又は、立体的に反応路007に配置される。ビーズの表面にはプローブと称する生体分子が固定されている。

本発明によると、流路004に乾燥試薬008が配置されている。乾燥試薬008の種類は、ビーズの表面に固定された生体分子の種類により変える必要があるが、一例としてクエン酸ナトリウム、界面活性剤、BSA、塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸バッファー等が挙げられる。

サンプル、試薬、洗浄液等を、反応路007を往復されるには、ビーズ挿入孔005，006を閉鎖し、孔001，002の両側から交互に高圧空気を供給すればよい。

図２は、本発明のビーズチッププレートに試薬を注入する方法を示す。試薬を孔001又は002から注入する。このとき、市販のピペットチップ020及びピペットを使用してよい。試薬を、流路004の外端021と内端022の間に配置されるように、注入する。試薬は、通常より1.2〜1.5倍程度の高濃度の水溶液であることが好ましい。高濃度の水溶液を用いると、試薬が留まる範囲が狭くなり、使用しやすくなる。注入した試薬は、その状態で室温にて放置しておくと、１日程度で水分が抜け、使用できる状態になる。もしくは、60℃程度の高温に置き、乾燥を速めることもできる。

なお、ここまでの工程はクリーンルームで行う。クリーンルームは、通常の実験室よりもチリやホコリが少なく、ビーズチッププレートにチリやホコリが入る可能性はほとんどない。

図３に本発明のビーズチッププレートの使用方法を示す。図３（a）は図１の流路004の乾燥試薬008を拡大した図である。流路004の内壁に乾燥試薬008が付着していることが示されている。次に、孔001又は002からサンプル水溶液を挿入する。上述と同様に、市販のピペットチップ及びピペットを使用してよい。

図３（b）は流路004にサンプル水溶液031を注入した状態を示す。サンプル水溶液031を、乾燥試薬008に接触するように、注入する。この状態で、たとえば４０℃にて10分放置すると、乾燥試薬がサンプル水溶液に溶け出す。必要であれば孔001，002の両側から交互に高圧空気を供給し、サンプル水溶液を往復移動させ、完全に試薬を溶かすこともできる。

乾燥試薬008がサンプル水溶液031に溶解したら、ビーズチッププレートを専用の装置に設置し、反応を開始する。

図４は、ビーズチッププレートの反応路007にて、蛍光ラベルされたターゲットを用いてハイブリダイゼーション反応させ、その結果を蛍光読み取り装置で読み取って得られた画像を示す。ビーズ上のプローブにターゲットが結合すると蛍光を発する。黒の円041，042は、蛍光を発しているビーズを表わす。蛍光強度が強い部分では黒が濃い。蛍光強度が飽和している部分は赤（本図では黒で表示されている。）で示される。

反応路007の中に糸くず状のゴミ043が混入している。このようなゴミ043は、蛍光ラベルされたターゲットを非特異的に吸着し、又は、自家蛍光を発する。従って、非特異的に高い蛍光強度を示す。また、ゴミ043は流路抵抗を形成するため、ゴミ付近のビーズの反応効率や反応後の洗浄効率を低下させる。図４の場合でも、ゴミを巻き込んだビーズ042は、非特異的に蛍光が高くなっている。

この状態で蛍光強度を数値化すると、本来とは異なるデータが算出され、実験結果の精度が著しく低下してしまう。

このようなゴミの混入は、試薬、サンプル溶液、洗浄液等を注入するときに起きる。本発明では、乾燥試薬を用いるため、実験現場における試薬の注入作業は不要である。従って、この様なゴミの混入を極力減らすことができる。従って、反応をスムーズに行い、反応ムラをなくすことができ、実験の精度を上げることもできる。

以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者にとって容易に理解されよう。

本発明のビーズチッププレートの概略を示す図である。本発明のビーズチッププレートの使用方法を示す図である。本発明のビーズチッププレートに装填された乾燥試薬を示す図である。本発明のビーズチッププレートによるハイブリダイゼーション反応結果を示す図である。

符号の説明

001，002：孔、003，004：流路、005，006：ビーズ挿入孔、007：反応流路、008：乾燥試薬、009：基板、010：型、020：ピペットチップ、021：試薬を入れる位置、022：試薬を入れる位置、031：サンプル溶液、041，042：ビーズ、043：ゴミ

Claims

溶液が流れるための流路と、生化学反応を起こすための反応路と、該反応路に配置され生体分子が固定されているビーズと、を有するビーズチッププレートにおいて、上記流路に乾燥試薬が配置されていることを特徴とするビーズチッププレート。