JP2007322380A

JP2007322380A - マイクロ反応容器

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Publication number: JP2007322380A
Application number: JP2006156265A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Narita; 仁成田; Yasunobu Kaneko; 恭庸金子; Toyohiro Tamai; 豊広玉井; Yumi Kobayashi; 由美小林
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13

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。また、測定項目に応じて、使用者が自由にし設計可能な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、該開口部に続く密封部とを有し、前記密封部は、開封可能な上部密封シールと、該上部収納部の下端に開封可能な下部密封シールとによって密封されており、前記上部収納部と前記下部収納部は、接続可能に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。
【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、マイクロか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。

さらに、従来のマイクロ反応容器が埋め込まれたカードタイプのものでは、生産時に測定項目が限られてしまい、使用者が測定項目を自由に選択することができなかった。
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。また、測定項目に応じて、使用者が自由にし設計可能な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、該開口部に続く密封部とを有し、前記密封部は、開封可能な上部密封シールと、該上部収納部の下端に開封可能な下部密封シールとによって密封されており、前記上部収納部と前記下部収納部は、接続可能に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。

また、本発明は、前記上部収納部と前記下部収納部が、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、上記マイクロ反応容器であって、前記上部収納部は、上部収納部と中間収納部に分離された構造を有することにより、3分割された構造を有し、前記上部収納部および前記中間収納部は、それぞれ開封可能な上部密封シールと、該上部収納部の下端に開封可能な下部密封シールとによって密封されており、前記上部収納部、前記中間収納部、および前記下部収納部は、接続可能に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、前記上部収納部、前記中間収納部、および前記下部収納部が、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、ねじ状であることを特徴とする、請求項5に記載のマイクロ反応容器上記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の一部または全部が、同一平面上に一体とな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試験キットを提供する。

さらに、本発明は、上記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2の2つに分離された構造を有する。上部収納部1は、開口部3と、該開口部3に続く密封部4とを有する。密封部4は、開封可能な上部密封シール5と、上部収納部1の下端に備えられた開封可能な下部密封シール6とによって密封されている。この上部密封シール5および下部密封シール6は、必ずしも図1に示した位置に備えることは必要でなく、上部収納部1のいずれの部位に備えられていてもよい。

また、上部収納部1および下部収納部2は、接続可能に形成されている。たとえば、上部収納部1の下端と下部収納部2の上端が互いに嵌合する構造を有することにより、接続可能に形成することができる。上部収納部1および下部収納部2は、互いに接続可能な構造であれば特に限定されないが、たとえば上部収納部1の外径よりも下部収納部2の内径を小さく（上部収納部1の外径≧下部収納部2の内径）とすることができる。この場合、上部収納部1に下部収納部2を嵌入することにより、両収納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。上部収納部1と下部収納部2のその他の態様として、たとえば上部収納部1と下部収納部2にそれぞれ凸凹を形成しておくことにより、上部収納部1を下部収納部2に嵌入させた際に、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。

また、本発明のマイクロ反応容器は、図3に示したように、上部収納部31が下部収納部32の中に収容されるような形状を有することもできる。本明細書において、このように上部収納部31が下部収納部32の中に収容される形状も、「接続可能な」形状に含まれる。また、この場合は、上部収納部31が、下部収納部32に嵌合する構造を有することにより、接続可能に形成されているともいえる。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、上部収納部は、例えば図2に示したマイクロ反応容器のように、上部収納部21と中間収納部22にさらに分離された構造を有することにより、3分割された構造にすることもできる。すなわち、図1に示した2つに分離されたマイクロ反応容器の上部収納部1のうち、密封部4に該当する部分を中間収納部22として分離することができる。従って、中間収納部22は、その上端に開封可能な上部密封シール25と、下端に開封可能な下部密封シール26とによって密封される。この上部密封シール25および下部密封シール36は、必ずしも図2に示した位置に備えることは必要でなく、中部収納部22のいずれの部位に備えられていてもよい。

また、上部収納部21、中間収納部22、および中間収納部23は、それぞれ接続可能に形成されている。たとえば、上部収納部21の下端と中間収納部22の上端が互いに嵌合する構造を有することにより、接続可能に形成することができる。また、中間収納部22の下端と下部収納部23の上端が互いに嵌合する構造を有することにより、接続可能に形成することができる。上部収納部21、中間収納部22、および中間収納部23は、互いに嵌合する構造であれば特に限定されず、当業者であれば、上記のものなどの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、下部収納部2および22、並びに中間収納部25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、各収納部の上端または下端を開封可能な密封シールでさらに密封しておくこともできる。これにより、マイクロ反応容器による測定操作の前に異物が混入するのを防ぐこともできるであろう。

また、本発明のマイクロ反応容器の一部または全部を、所望の数だけ同時に並べて一体として配置することもできる。たとえば、図2右側に示したマイクロ反応容器のように、上部収納部21および下部収納部23のみ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。このように、上部収納部21および下部収納部23のみを同一平面上に一体として並べて配置することにより、種々の中間収納部を付け替えて試験を行うことができる。たとえば、下部収納部には全ての測定項目で共通に使用される試薬や粒子を充填しておき、測定項目ごとに異なる試薬類を中間収納部に充填しておくことにより、製造時に測定項目の組み合わせに応じて中間収納部を接続することによって、容易に試験キット等を作製することができる。また、使用者が実施したい測定項目の組み合わせに応じて、種々の試薬を含有する収納部を選択し、測定項目を自由に選択することができる。

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、中間収納部、および下部収納部は、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。それぞれの収納部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、中部収納部や下部収納部に、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、中部収納部や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、試薬を中部収納部や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2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、適切な試薬を含む上部収納部と、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含む下部収納部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、試薬や粒子は、それぞれ上部収納部および下部収納部に密封されて搬送時などに飛び散ることがない。

使用の際には、所望の試験項目に応じて、必要な試薬や粒子を選択し、それぞれの収納部を接続する。本発明のマイクロ反応容器のように、収納部が分離した構造を有することにより、使用者が実施したい測定項目の組み合わせに応じて、種々の試薬を含有する収納部を選択し、測定項目を自由に選択することができる。従来のマイクロ反応容器と同様の形態となる（たとえば、図2の24）。

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27などを上部収納部の上端から添加する。

次いで、マイクロ反応容器の上部収納部と下部収納部とを連通させる。たとえば、鋭利な筒状の針28などで全てのシールを貫通させることによって連通させることができる。また、図4に示したように、それぞれの収納部のシール部分に対応した長さに予め窓46を備えた鋭利な筒状の針などの専用のツール45を作製し、これをシール42および43に突き刺すことによって連通させることができる。この場合、該ツール45の窓46を通って溶液が移動することができ、より優れた溶液の移動が可能であろう。上記連通方法の他、当業者であれば種々の方法を使用して連通させることができるであろう。また、連通させる際には、マイクロ反応容器の中心部を連通指せることが好ましい。これにより、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。

連通後、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。本発明のマイクロ反応容器の一態様を示す図。図1〜3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。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・・・上部収納部
2、23、32、44・・・下部収納部
3・・・開口部
4・・・密封部
5、6、25、26、33、42、43・・・密封シール
22・・・中間収納部
24、31、41・・・マイクロ反応容器
45・・・鋭利な筒状の針などの専用のツール
46・・・ツールの窓

Claims

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、該開口部に続く密封部とを有し、
前記密封部は、開封可能な上部密封シールと、該上部収納部の下端に開封可能な下部密封シールとによって密封されており、
前記上部収納部と前記下部収納部は、接続可能に形成されていることを特徴とするマイクロ反応容器。
前記上部収納部と前記下部収納部が、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。
前記相互に嵌合する形状が、ねじ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。
請求項1に記載のマイクロ反応容器であって、
前記上部収納部は、上部収納部と中間収納部に分離された構造を有することにより、3分割された構造を有し、
前記上部収納部および前記中間収納部は、それぞれ開封可能な上部密封シールと、該上部収納部の下端に開封可能な下部密封シールとによって密封されており、
前記上部収納部、前記中間収納部、および前記下部収納部は、接続可能に形成されていることを特徴とするマイクロ反応容器。
前記上部収納部、前記中間収納部、および前記下部収納部が、相互に嵌合する形状であることを特徴とする、請求項4に記載のマイクロ反応容器。
前記相互に嵌合する形状が、ねじ状であることを特徴とする、請求項5に記載のマイクロ反応容器。
請求項1〜6のいずれか1項に記載のマイクロ反応容器の一部または全部が、同一平面上に一体となることを特徴とするマイクロ反応容器。
請求項1〜7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。
前記試薬が不溶性粒子であることを特徴とする、請求項8に記載の試験キット。
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9に記載の試験キット。
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8に記載の試験キット。