JP2007322379A - マイクロ反応容器 - Google Patents

Abstract

【課題】各種試薬などを予め含有するマイクロ反応容器において、試薬の飛び散りを防止し、隣接するマイクロ反応容器からの混入の可能性が減少されたマイクロ反応容器を提供することを目的とする。
【解決手段】上記問題を解決すべく、本発明は、マイクロ反応容器であって、上部収納部および下部収納部に分離された構造を有し、前記上部収納部は、開口部と、該開口部に続く上部接続部と、該接続部に続く上部連通部とを有し、かつ前記開口部から前記連通部までは、連通されており、前記下部収納部は、前記上部収納部の上部接続部と接続するための下部接続部と、閉鎖下端の充填部とを有し、前記下部接続部と前記充填部の間には、密封シールを有することによって前記充填部は密封されており、前記上部接続部と前記下部接続部とを接続することにより、前記上部連通部を介して前記密封シールが開封されて、前記上部収納部と前記充填部が連通される構造であることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、マイクロ反応容器に関する。

従来、簡易に生体検査を行う手段としてマクロ反応容器を用いて、所望の反応と測定とを行う技術が種々提案されている。たとえば、Y.Lapierreらは、特許文献1において、10〜200μmのポリマー粒子やガラス粒子に代表される不溶性粒子をガード上に配置した細長いマイクロ反応容器に充填し、遠心によって効率よく赤血球の凝集物と非凝集物を区別できる反応容器を開示している。また、特許文献2では、ガラスビーズを用いた同様の反応容器が開示されている。いずれの方法も、不溶性粒子が充填された細長いマイクロ反応容器が板状のプラスチック板に複数個埋め込まれたような形状を有し、マイクロ反応容器を垂直方向に立てた状態で使用する。通常、不溶性粒子は、抗A抗体または抗B抗体、あるいは抗ヒトグロブリン血清といった赤血球と反応する試薬（抗血清）に分散されている。また、不溶性粒子に抗体や抗原等の免疫学的反応をする物質を結合させて、赤血球をこれらの活性化された不溶性粒子に補足する方法が、特許文献3に開示されている。

分析に際しては、垂直に立てたマイクロ反応容器の上部開口から液体試料を注入するが、開口部は、ロート状になっていて反応槽として使用される。反応槽は、不溶性粒子相とは接しないように空気で隔離されるようになっている。反応させた後に遠心を行い、血球のみを不溶性粒子相に移動させて凝集物を不溶性粒子で捕捉する。次いで、側面から不溶性粒子による凝集物の捕捉を黙視または光学的に検出する。凝集物が不溶性粒子上にある場合は、強陽性反応を示し、凝集物が不溶性粒子の中層に存在する場合は、弱陽性を示し、また、凝集物がしたにある場合には、陰性を示すことを特徴とする。このように隔離された反応相で赤血球−抗体の反応を行い、血球のみを不溶性粒子層に移動されることによって、赤血球の洗浄（B／F分離）を行うことなく規則性抗体を抗グロブリン試薬で検出する間接抗グロブリン試験（IAT）を実施できることが、マイクロムカラム凝集法の最大の特徴である。

また、他のマイクロ反応容器においては、不溶性粒子を使用する代わりに、反応容器の内壁に抗体やDNAなどの試薬を直接固定化して乾燥状態にして、乾燥用のパッケージ袋に入れて密封する。分析に際しては、パッケージを破ってマイクロ反応容器を取り出し、試料注入口からノズル等により試料を注入し、容器内壁の試薬と反応させる。試薬との反応結果は、適当な標識物質（たとえば蛍光色素、発色性酵素）を使用して光学的に測定したり、結合反応による物理的変化（たとえば偏光、プラズモン共鳴など）を測定したりしている。

上記のような、各種試薬などを予め含有するマイクロ反応容器は、密封用のシールやパッケージが破れたり、位置ずれ等があったりすると、確実な分析ができなくなる場合がある。特に、不溶性粒子の上部に位置するロート状の反応槽は、通常空洞になっており、運送時または測定時に強い衝撃を与えてしまうと、不溶性粒子の飛び散りが生じ、反応の減弱、再現性不良の要因となってしまう。また、上記のような複数の細長いマイクロ反応容器は、プラスチック板に埋め込まれたような構造を有するため、上部のシールを開封する際に（一枚のシールで複数の反応容器を封する構造のものが多い）、隣同士でコンタミネーションを生じてしまう可能性もある。
特公平8−7215号公報 欧州特許第725276号公報 国際公開公報第9531761号公報

上記問題を解決すべく、本発明は、各種試薬などを予め含有するマイクロ反応容器において、試薬の飛び散りを防止し、隣接するマイクロ反応容器からの混入の可能性が減少されたマイクロ反応容器を提供することを目的とする。

上記問題を解決すべく、本発明は、マイクロ反応容器であって、上部収納部および下部収納部に分離された構造を有し、前記上部収納部は、開口部と、該開口部に続く上部接続部と、該接続部に続く上部連通部とを有し、かつ前記開口部から前記連通部までは、連通されており、前記下部収納部は、前記上部収納部の上部接続部と接続するための下部接続部と、閉鎖下端の充填部とを有し、前記下部接続部と前記充填部の間には、密封シールを有することによって前記充填部は密封されており、前記上部接続部と前記下部接続部とを接続することにより、前記上部連通部を介して前記密封シールが開封されて、前記上部収納部と前記充填部が連通される構造であることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。

また、本発明は、前記上部接続部と前記下部接続部が、相互に接続可能な形状であることを特徴とする上記マイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、前記上部接続部と前記下部接続部が、相互に嵌合する形状であることを特徴とする上記マイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、前記相互に嵌合する形状が、ねじ形状であることを特徴とする上記マイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、前記上部連通部が、鋭利な筒状であることを特徴とする上記マイクロ反応容器を提供する。

また、本発明は、マイクロ反応容器であって、該マイクロ反応容器は、連通部を介して上部収納部および下部収納部に分割された構造を有し、前記下部収納部は、前記連通部が蓋体によってふさがれていることによって密封されており、前記蓋体を取り外すことにより、上部収納部および下部収納部が連通されるマイクロ反応容器を提供する。前記蓋体が前記上部収納部に嵌合する形状であることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、前記蓋体がT字形状であることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、上記マイクロ反応容器が、同一平面上に一体として形成されていることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。

さらに、本発明は、前記蓋体が前記連通部と一体となって形成されており、かつ該蓋体の形状は、可動式に連通することが可能であることを特徴とするマイクロ反応容器を提供する。

また、本発明は、上記マイクロ反応容器の下部収納部に試薬が充填されていることを特徴とする試験キットを提供する。

さらに、本発明は、前記試薬が不溶性粒子であることを特徴とする上記試験キットを提供する。

さらに、本発明は、前記不溶性粒子がシリカ、デキストラン、ポリアクリルアミドゲル、およびゼラチン粒子からなる群より選択されることを特徴とする上記試験キットを提供する。

さらに、本発明は、前記試薬が前記下部収納部の壁面に結合されていることを特徴とする上記試験キットを提供する。

以下、本発明のマイクロ反応容器について、図面を参照して説明する。図1は、本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図である。図1に示したマイクロ反応容器は、上部収納部1および下部収納部5に分離された構造を有する。上部収納部1は、開口部2と、該開口部2に続く上部接続部3と、該接続部3に続く上部連通部4とを有する。上部収納部1は、その上端の開口部2から下端の連通部4までが連通された構造を有する。

下部収納部5は、上部収納部1の上部接続部3と接続するための下部接続部6と、閉鎖下端の充填部7とを有する。また、下部接続部6と充填部7の間には、密封シール8を有する。これにより、充填部7は密封された状態で提供される。この密封シール8は、必ずしも下部接続部6と充填部7の間にあることは必要でなく、下部収納部5のいずれの部位に密封シール8が付されていてもよい。また、図2に示した下部収納部22のように、複数の密封シールを有することもできる（図2では、密封シール28および密封シール29）。このように複数のシールを有することにより、それぞれの密封領域に異なった試薬などを含有させることができる。

また、上部接続部3と下部接続部6は、互いに接続可能な形状を有している。すなわち、上部接続部3と下部接続部6とを接続することにより、一体となってマイクロ反応容器が形成される。たとえば、上部接続部3と下部接続部6は、互いに嵌合する構造を有していることができる。上部接続部3と下部接続部6は、互いに接続可能な構造であれば特に限定されないが、たとえば上部接続部3の外径よりも下部接続部6の内径を小さく（上部接続部3の外径≧下部接続部6の内径）とすることができる。この場合、上部接続部3に下部接続部6を嵌入することにより、両接続部を結合させることができる。また、両者にねじ山を切っておくことによって雄ねじと雌ねじの形状にすることにより、より強固に両接続部を結合させることができる。上部接続部3と下部接続部6のその他の態様として、たとえば図3に示したように、上部接続部32と下部接続部33にそれぞれ凸凹を形成しておくことにより、上部接続部32を下部接続部33嵌入させた際に、両者が容易にはずれないような構造にすることもできる。さらに、上部収納部が下部収納部の中に収容されるような形状を有することもできる。従って、本明細書において、このように上部収納部が下部収納部の中に収容される形状も、「接続可能な」形状に含まれる。当業者であれば、これらの構造以外にも、種々の形態の連結部を使用することができるであろう。

また、上部連通部4は、上部接続部3と下部接続部6とを接続したときに密封シール8を突き破る構造を有する。該構造を有することにより、上部接続部3と下部接続部6とを接続すると、上部収納部1から充填部7が連通されることとなる。上部連通部4は、密封シール8を突き破ることができる形状であれば特に限定されないが、たとえば鋭利な筒状であってよい。例えば、そのような鋭利な筒状形態は、上部連通部4の先端を斜めに切断することによって形成してもよい。また、図2に示したように複数の密封シールを備えた構造の場合は、上部連通部4により全ての密封シールを突き破ることにより、密封領域24および25に含まれた試薬等が混合されるであろう。さらに、上部連通部4は、図1に示したように上部収納部1の中心近くに備えられていることが好ましい。このような構造であれば、マイクロ反応容器を使用する際に上部収納部1に添加した試料や予め充填部7に含まれている試薬が偏りなく混合されるため、より優れた結果を得ることができるであろう。

また、上記マイクロ反応容器の形状は、特に限定されない。従って、マイクロ反応容器の上部収納部1および21、並びに下部収納部5および22の形状も特に限定されない。マイクロ反応容器は、全体として丸型のものであってもまた先端がとがった形状のものであってもよく、その形は読み出し技術、分離技術、および試料などの量に応じて適宜選択すればよい。たとえば、両接続部を接続した際に従来のマイクロ反応容器と同様の機能を有するような形状とすることが好ましい。また、マイクロ反応容器の上部収納部および下部収納部の開口部をシールしてもよい。これにより、マイクロ反応容器による測定前に異物が混入するのを防ぐこともできるであろう。

次に、図4は、本発明のマイクロ反応容器のもう一つの態様を示す図である。

図4に示したマイクロ反応容器41および42は、上部収納部43および下部収納部45に分割された構造を有する。マイクロ反応容器41の態様では、連通部44を介して上部収納部43および下部収納部45が分割されている。一方、マイクロ反応容器42の態様では、上部収納部43と下部収納部45の間にくびれた連通部46が形成されることによって両収容部が分割されている。本態様のマイクロ反応容器は、これらのように上部収納部43および下部収納部45に分割された形状であれば、いずれの形状を有していてもよい。

また、本態様のマイクロ反応容器41および42は、連通部44および46をそれぞれ蓋体47によってふさぐことができる。この蓋体47により、下部収納部45は、密封された構造にすることができる。一方、蓋体47を取り外すことにより、上部収納部43および下部収納部45が連通されて一体のマイクロ反応容器となり、従来の従来のマイクロ反応容器と同様の機能を有する構造となる。

上記蓋体47と、連通部44および46とは、互いに嵌合するなどによって下部収納部45を密封することができる形状であれば特に限定されず、種々の形状が当業者には明らかであろう。たとえば、図4上段に示したように、T字形状の蓋体を使用して連通部44に形成された穴と嵌合させることによって下部収納部45を密封することができる。また、このとき蓋体の上部（T字の上面部分）を上部収納部43の上端に嵌合する大きさにしておくことにより上部収納部43を密封することもできる。さらに、図4下段に示したように、上部収納部43に嵌合する形状の蓋体によって下部収納部45を密封することができる。この場合も、蓋体によって上部収納部43は密封されることとなる。従って、強い衝撃を受ける可能性のある運送時または搬送時には、上記マイクロ反応容器を蓋体で密封した状態にしておき、測定時のみ蓋体を取り除いた状態で使用することにより、下部収納部に含有された内容物の飛び散りによって生じる反応の減弱、再現性不良の要因をなくすことができると考えられる。

さらに、図5に示したように、蓋体51を連通部52と一体に形成することもできる。この場合、該蓋体51の形状は可動式にしておくことにより、必要に応じて連通部52を連通することが可能である。また、このときに、図5に示したように2段階に可動式にしておくこともできる。このような構造の場合は、マイクロ反応容器51を使用する際に蓋体53をまず1段階動作させて、蓋体53内に試料や試薬を添加してこれらを混合することができる。次いで、蓋体53をもう1段階動作させて、連通部52を連通させることができる。さらに、蓋体53の上部を蓋体上部54のような形状にしておくことにより、マイクロ反応容器を使用する際の動作が容易になるであろう。

また、上記図4および5に示した態様の蓋体および連通部は、マイクロ反応容器の中央部に備えられていることが好ましい。このような構造であれば、マイクロ反応容器を使用する際に上部収納部43に添加した試料や予め下部収納部45に含まれている試薬が偏りなく混合されるため、より優れた結果を得ることができるであろう。

また、上記マイクロ反応容器の形状は、特に限定されない。従って、マイクロ反応容器の上部収納部43および下部収納部45の形状も特に限定されない。マイクロ反応容器は、全体として丸型のものであってもまた先端がとがった形状のものであってもよく、その形は読み出し技術、分離技術、および試料などの量に応じて適宜選択すればよい。たとえば、両接続部を接続した際に従来のマイクロ反応容器と同様の機能を有するような形状とすることが好ましい。

また、本発明のマイクロ反応容器は、これらを所望の数だけ同時に並べて配置することもできる。たとえば、図1〜5に示したマイクロ反応容器を同一平面上に一体として並べて配置することもできる。また、試験希釈液や試験懸濁液製造用の更に別の容器を同時に備えてもいてもよい。このとき、それぞれのマイクロ反応容器の各連通部は、個別にまたは一体的に連通可能な構造にすることができる。

また、本発明のマイクロ反応容器は、いずれの材料にも限定されないが、PVC/PVDC、PET、またはポリスチレンの様なプラスチック製であることができる。特に、上部収納部2および下部収納部3は、いずれの材料にも限定されず、密封シールや連通部と同じ材料を使用してもよく、異なる材料を使用してもよい。

本発明のマイクロ反応容器は、当該技術分野において既知のいずれの方法を使用して作製することもできるが、例えば、ブリスター法、接合法、またはニカワによる接着法等により作製することができる。また、それぞれの部材を別々に作製した後にこれらを組み立てて一体とすることもできる。

また、本発明のマイクロ反応容器内には、種々の試薬を含有させて、試験キットとして提供することができる。たとえば、下部収納部に、不活性粒子または種々の反応性物質の溶液を含有させておくことができる。また、下部収納部の壁面に種々の試薬を結合させておくこともできる。不溶性粒子は、たとえばシリカ、デキストラン、ポリアクリルアミドゲル、およびゼラチン粒子を使用することができる。その他、従来のマイクロカラム凝集法において通常使用されているものを使用することができ、比重の大きい不溶性粒子が扱いやすいが、特に限定されるものではない。また、欧州特許第797097号に記載される様な多孔物質を用いることもできる。ガラスビーズまたは架橋ポリマーを使用することもできる。粒径は、特に限定されるものではないが、たとえば25〜200μmを使用することができる。また、IATなどの試験項目によっては、不溶性粒子を抗血清中に浮遊させておいてもよい。

上述の通り、試薬を下部収納部に含有させておくことにより、マイクロ反応容器内の使用前には、試薬が飛び散ることなく搬送などを行うことができるであろう。また、従来のマイクロ反応容器では、開封時に隣接する容器内の試薬が混入してしまうおそれがあったが、本発明のマイクロ反応容器によれば、混入のおそれもなく開封することができるであろう。

以下、本発明のマイクロ反応容器を試験キットとして使用する場合、特に粒子凝集判定用キットとして使用する場合の使用方法を図1〜3の態様を例にして示す。しかし、本発明の容器の用途は、以下の態様に限定されるものではない。

まず、本発明の粒子凝集判定用キットは、上部収納部1または21と、抗原または抗体が結合したラテックスまたは赤血球などの凝集用粒子を下部収納部5または22とを含むマイクロ反応容器が提供される（図１および2）。この場合、凝集用粒子は下部収納部5または22に密封されて上部収納部2などへ飛び散ることがない。

次いで、凝集用粒子上の抗原または抗体と結合する抗体または抗原を含む検体などを上部収納部1または21の試料注入口2に添加する（それぞれ、図1の9および2の27）。

次いで、マイクロ反応容器の上部接続部3または23と下部接続部6または26とを接続すると上部収納部と下部収納部が連通される。これにより、従来のマイクロ反応容器と同様の形態となる。必要に応じて、一定時間反応させた後にマイクロ反応容器を遠心分離にかける。沈殿された凝集用粒子（およびこれに結合した抗体または抗原）を観察することにより、容易に凝集物の捕捉を判定できるであろう。

上記粒子凝集判定用キットにおいては、短時間で所望の沈殿を達成するために、遠心分離法によりパターン形成することが好ましい。遠心の最適条件の決定は、使用する容器の形状、不溶性粒子の種類、分析対象それぞれについて確認しなければならない。その理由は、凝集物および凝集していない凝集用粒子、遊離している抗体および抗原ならびに不溶性粒子のそれぞれの比重、大きさ、形、変形性、安定性が影響力を有しており、それは計算によって得ることが困難であるからである。

上記のような態様によれば、連通部を屈伸させるだけで、下部収納部に収容された試薬や不溶性粒子の保存状態と試料注入が可能な状態とを容易に切り替えることができる。特に、不溶性粒子の場合、密閉されているため飛び散りによる反応低下や再現性不良を抑制できる。また、シールを開封する際の混入も抑制できる。さらに、現行品よりもコンパクトなカード型の反応容器および試験キットとなり得る。

本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図。 本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図。 図1または2に示した本発明のマイクロ反応容器の一使用態様を示す図。 本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図。 本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図。 従来のマイクロ反応容器の一態様を示す図。

符号の説明

1、21、43・・・上部収納部
2、・・・開口部
3、23、32・・・上部接続部
4、44、46、52・・・連通部
5、22、45・・・下部収納部
6、26、33・・・下部接続部
7・・・充填部
8、28、29、・・・密封シール
9、27・・・試料の混合
24、25・・・密閉領域
41、42、51、55、58・・・マイクロ反応容器
47、53・・・蓋体
54・・・蓋体上部
56・・・試料
57・・・試薬
54・・・試料+試薬

Claims (14)

1. マイクロ反応容器であって、
   上部収納部および下部収納部に分離された構造を有し、
   前記上部収納部は、開口部と、該開口部に続く上部接続部と、該接続部に続く上部連通部とを有し、かつ前記開口部から前記連通部までは、連通されており、
   前記下部収納部は、前記上部収納部の上部接続部と接続するための下部接続部と、閉鎖下端の充填部とを有し、前記下部接続部と前記充填部の間には、密封シールを有することによって前記充填部は密封されており、
   前記上部接続部と前記下部接続部とを接続することにより、前記上部連通部を介して前記密封シールが開封されて、前記上部収納部と前記充填部が連通される構造であることを特徴とするマイクロ反応容器。
2. 前記上部接続部と前記下部接続部が、接続可能な形状であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロ反応容器。
3. 前記上部接続部と前記下部接続部が、相互に嵌合する形状であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロ反応容器。
4. 前記相互に嵌合する形状が、ねじ形状であることを特徴とする、請求項2に記載のマイクロ反応容器。
5. 前記上部連通部が、鋭利な筒状であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロ反応容器。
6. マイクロ反応容器であって、
   該マイクロ反応容器は、連通部を介して上部収納部および下部収納部に分割された構造を有し、
   前記下部収納部は、前記連通部が蓋体によってふさがれていることによって密封されており、
   前記蓋体を取り外すことにより、上部収納部および下部収納部が連通されるマイクロ反応容器。
7. 前記蓋体が前記上部収納部に嵌合する形状であることを特徴とする、請求項6に記載のマイクロ反応容器。
8. 前記蓋体がT字形状であることを特徴とする、請求項6に記載のマイクロ反応容器。
9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロ反応容器が、同一平面上に一体として形成されていることを特徴とするマイクロ反応容器。
10. 前記蓋体が前記連通部と一体となって形成されており、かつ該蓋体の形状は、可動式に連通することが可能であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロ反応容器。
11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のマイクロ反応容器の下部収納部に試薬が充填されていることを特徴とする、試験キット。
12. 前記試薬が不溶性粒子であることを特徴とする、請求項11に記載の試験キット。
13. 前記不溶性粒子がシリカ、デキストラン、ポリアクリルアミドゲル、およびゼラチン粒子からなる群より選択されることを特徴とする、請求項12に記載の試験キット。
14. 前記試薬が前記下部収納部の壁面に結合されていることを特徴とする、請求項11に記載の試験キット。

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