JP2008145365A - タンパク固相用チップ、タンパク固相形成装置並びにタンパク発現量及び活性値測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固相形成に要する時間的なロスを小さくすることができ、また、注入の時間差によるウェル毎のタンパク質試料の状態の差を小さくすることができるタンパク固相用チップを提供する。
【解決手段】 多孔性膜上にタンパク質の固相を形成するためのタンパク固相用チップであって、複数の貫通孔が設けられた第１領域および複数の貫通孔が設けられた第２領域を有する基板プレート部材と、第１多孔性膜と、第１領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第３領域を有し、基板プレート部材の第１領域に対向して配置され、第３領域と第１領域との間に第１多孔性膜を挟持する第１プレート部材と、第２多孔性膜と、第２領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第４領域を有し、基板プレート部材の第２領域に対向して配置され、第４領域と第２領域との間に第２多孔性膜を挟持する第２プレート部材とを備えるタンパク固相用チップ。
【選択図】 図１

Description

本発明は多孔性膜上にタンパク質の固相を形成するためのタンパク固相用チップ、このタンパク固相用チップを用いるタンパク固相形成装置並びにタンパク発現量及び活性値測定装置に関する。

従来、多孔性膜をその間に挟持するための平坦面をそれぞれ有する第１及び第２テンプレートを備え、第１テンプレートはその平坦面に凹部と複数の第１貫通孔とを有し、第２テンプレートはその平坦面に前記凹部に圧入可能な凸部と第１貫通孔に対応する複数の第２貫通孔とを有し、第１及び第２テンプレートを重ねて凹部に凸部を圧入するとき、対応する第１及び第２貫通孔は互いに同軸になり、かつ、第１及び第２テンプレートが離脱可能に固着されるタンパク固相用チップが知られている（特許文献１参照）。

このタンパク固相用チップでは、多孔性膜と第１貫通孔により形成された多数のウェルを備え、ウェル中にタンパク質試料液を注入し、多孔性膜を介してタンパク質試料を吸引することにより、ウェル毎に多孔性膜上にタンパク質の固相を形成可能に構成されている。

特開２００４−２０４３７号公報

しかしながら、このタンパク固相用チップでは、各ウェルにタンパク質試料を注入し、全ウェルへの注入が完了した後で一括して吸引を行う必要があり、調製方法の異なる複数種類のタンパク質試料の固相を形成する場合には、それぞれの調製のタイミングでタンパク質の固相を形成できるように、別々のタンパク固相チップを用意する必要があった。また、従来のタンパク固相用チップにおいては、最初に試料が注入されたウェルと最後のウェルとでは注入されたタンパク質試料の蒸発や多孔性膜への滲みこみ具合などが異なってしまったりする。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、調製方法の異なる複数のタンパク質試料の固相を形成する場合であっても複数のタンパク固相用チップを用意する必要がなく、さらに固相形成に要する時間的なロスを小さくすることができるタンパク固相用チップを提供することを目的としている。また、本発明は、注入の時間差によるウェル毎のタンパク質試料の状態の差を小さくすることができるタンパク固相用チップを提供することを目的としている。

本発明の第１の観点によるタンパク固相用チップは、多孔性膜上にタンパク質の固相を形成するためのタンパク固相用チップであって、複数の貫通孔が設けられた第１領域及び複数の貫通孔が設けられた第２領域を有する基板プレート部材と、第１多孔性膜と、第１領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第３領域を有し、基板プレート部材の第１領域に対向して配置され、第３領域と第１領域との間に第１多孔性膜を挟持する第１プレート部材と、第２多孔性膜と、第２領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第４領域を有し、基板プレート部材の第２領域に対向して配置され、第４領域と第２領域との間に第２多孔性膜を挟持する第２プレート部材とを備えている。

このタンパク固相用チップは、基板プレート部材に第１領域と第２領域とが設けられており、第１領域に対応する第１プレート部材と第２領域に対応する第２プレート部材が別々に配置されているので、第１領域と第２領域とで独立して固相を形成することが可能となり、調製方法の異なる複数のタンパク質の固相を形成する場合でも固相形成に要する時間的なロスを小さくすることができ、また、注入の時間差によるウェル毎のタンパク質試料の状態の差を小さくすることができる。

第１プレート部材が基板プレート部材に配置されることにより、第３領域に設けられた各貫通孔と第１多孔性膜がウェルを形成し、第２プレート部材が前記基板プレート部材に配置されることにより、第４領域に設けられた各貫通孔と第２多孔性膜がウェルを形成するようにタンパク固相用チップを構成することができる。

第１プレート部材と第２プレート部材をそれぞれ基板プレート部材に配置することにより、ウェルが形成されるので、簡単な構成のタンパク固相用チップを提供することができる。
また、上記のタンパク固相用チップにおいて、基板プレート部材が、第１領域及び第２領域を区画するための凸部を備え、第１プレート部材および第２プレート部材が基板プレート部材の凸部に係合する溝をそれぞれ備えてもよい。
このような構成により、簡単な操作でタンパク固相用チップを組み立てることができる。

また、タンパク固相用チップが、第１フィルター及び第２フィルターをさらに備え、第１多孔性膜及びび第１フィルターが第３領域と第１領域の間に挟持され、第２多孔性膜および前記第２フィルターが第４領域と第２領域の間に挟持されるように構成することができる。

このように多孔性膜及びフィルターがプレート部材間に挟持されるので、多孔性膜が乾燥しないようにフィルターに水分を保持させることができる。

また、第１多孔性膜上にタンパク質の発現量測定用の固相が形成され、前記第２多孔性膜上にタンパク質の活性測定用の固相が形成されるようにしてもよい。

タンパク固相チップの別々の領域にタンパク質の発現量測定用の固相と活性測定用の固相を形成することができ、調製時間が異なるタンパク発現量測定用試料とタンパク活性値測定用試料を用いて固相形成する場合の時間的ロスを小さくすることができる。

本発明の第２の観点によるタンパク固相形成装置は、前述したタンパク固相用チップを保持するタンパク固相用チップ保持部と、タンパク固相用チップ保持部に保持されたタンパク固相用チップの第１領域に対向して設けられた第１吸引部と、タンパク固相用チップ保持部に保持されたタンパク固相用チップの第２領域に対向して設けられた第２吸引部と、第１吸引部と第２吸引部を選択的に駆動させる吸引駆動部とを備えるように構成されている。

このタンパク固相形成装置は、第１吸引部と第２吸引部を選択的に駆動させる吸引駆動部を備えているので、多孔性膜上の各試料を別々に吸引して固相形成することが可能である。

また、上記のタンパク固相形成装置は、生体試料を可溶化した第１試料及び第１試料中の測定対象タンパク質の基質を載置するための載置部と、第１試料と基質とを用いて活性測定用の第２試料を調製するための試料調製部と、第１試料を第３領域の貫通孔に、第２試料を第４領域の貫通孔に分注するための分注部とを備えるようにしてもよい。

このような分注部と試料調製部を備えることにより、第１試料の分注と、第２試料の調製および分注を自動的に行うことができる。

また、上記のタンパク固相形成装置は、載置部が、測定対象タンパク質に特異的に結合する第１標識物質及び測定対象タンパク質と基質との反応生成物に特異的に結合する第２標識物質を載置可能であり、試料調製部は、第１試料、基質及び第２標識物質を用いて第２試料を調製し、分注部が、第１試料が分注された第３領域の貫通孔に第１標識物質を分注し、試料調製部で調製された第２試料を第４領域の貫通孔に分注するようにしてもよい。

このような構成により、第３領域に測定対象タンパクと第１標識物質の結合した固相を形成し、第４領域に反応生成物と第２標識物質の結合した固相を形成することができる。

本発明の第３の観点によるタンパク質の発現量および活性値測定装置であって、前述したタンパク固相形成装置と、第１多孔性膜上に形成された発現量測定用の固相を測定することにより測定対象タンパク質の発現量を測定し、第２多孔性膜上に形成された活性測定用の固相を測定することにより測定対象タンパク質の活性値を測定するための測定部と、を備えている。

このような測定部を備えることにより、固相の形成から測定対象タンパク質の発現量及び活性測定までを自動で行うことができる。

本発明のタンパク固相用チップによれば、固相形成に要する時間的なロスを小さくすることができ、また、注入の時間差によるウェル毎のタンパク質試料の状態の差を小さくすることができる。

つぎに、添付図面を参照しつつ、タンパク固相形成装置を備えたタンパク発現量及びタンパク活性値測定装置（以下、「測定装置」ともいう）並びにタンパク固相用チップの実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る測定装置Ａの斜視説明図である。この測定装置Ａは、タンパク質（本実施の形態においては、組織に含まれるサイクリン依存性キナーゼ（ＣＤＫ））の活性値及び発現量の測定を行うものであり、装置本体部２０の前方部分に配設された検出部４、チップセット部１、第１試薬セット部５及び第２試薬セット部６、装置本体部２０の後方部分に配設された活性測定ユニット２、廃液を収容するための廃液槽７及びピペットを洗浄するためのピペット洗浄槽８、装置本体部２０の上方に配設されており、ピペットを３方向（Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向）に移動させることができる分注機構部３、装置本体部２０の背部に配設された流体部９及び電子基板部１０、並びに前記検出部４及び電子基板部１０と通信可能に接続された制御手段であるパーソナルコンピュータ１２とで主に構成されている。また、本実施の形態の測定装置Ａには、純水タンク１３、洗浄液タンク１４、廃液タンク１５及び空圧源１１が設けられている。純水タンク１３には、測定終了時の流路洗浄用純水が貯留されており、配管２１により流体部９に接続されており、洗浄液タンク１４にはピペットを洗浄する洗浄液が貯留されており、配管２２によりピペット洗浄槽８に接続されており、さらに廃液を収容するための廃液タンク１５は配管２３により廃液槽７に接続されている。さらに、測定装置Ａには、生体試料から前記測定装置Ａで処理可能な検体を得るための可溶化装置Ｂが並設されている。

以下、可溶化装置Ｂ及び測定装置Ａについて説明をする。
［可溶化装置］
可溶化装置Ｂは、測定装置Ａによる処理に先立って、患者から摘出した組織等の生体試料から、測定装置Ａで処理可能な液状の検体を調製するものであり、筐体部３０、この筐体部３０の前面上方に配置された操作部３１、前記生体試料を押し付けたり、すりつぶしたりするための一対のペッスル３４を備えた駆動部３２、及び前記生体試料が収容されるエッペンチューブ３５がセットされる検体セット部３３とで主に構成されている。
前記駆動部３２は、ペッスル３４を上下動させるとともに及び回転運動を与えることができ、これによりエッペンチューブ３５内に注入された生体試料が押し付けられたり、すりつぶされたりする。そして、前記筐体部３０内には、かかる駆動部３２の動作を制御する制御部（図示せず）が内蔵されている。

前記操作部３１には、操作ボタン３１ａ、運転ランプ３１ｂ、装置の状態やエラーメッセージ等を表示するための表示部３１ｃが配設されている。また、検体セット部３３内には、図示しない冷却手段が配設されており、当該検体セット部３３上面の凹所にセットされたエッペンチューブ内の生体試料を一定の温度に保っている。
可溶化装置Ｂにより可溶化され、さらに図示しない遠心分離機により遠心分離処理された生体試料の上澄み液は、所定の検体容器に採取されて測定装置Ａの第１試薬セット部５にセットされる。

［第１試薬セット部］
第１試薬セット部５内には、前記検体セット部３３と同様に図示しない冷却手段が配設されており、当該第１試薬セット部５上面の凹所にセットされるスクリューキャップ等の容器内の検体や、ＣＤＫ１抗原（キャリブレーション１）、ＣＤＫ２抗原（キャリブレーション２）等の各種抗原や、蛍光標識されたＣＤＫ１抗体、蛍光標識されたＣＤＫ２抗体等の各種蛍光標識化抗体等を一定の温度に保っている。本実施の形態では、縦５列、横４列、合計２０箇所の凹所が設けられており、最大２０個のスクリューキャップ等の容器をセットすることができるようになっている。

［第２試薬セット部］
前記第１試薬セット部５の隣りには、第２試薬セット部６が配設されている。この第２試薬セット部６には、前記第１試薬セット部５と同様に複数の凹所が形成されており、これら凹所内にバッファー、基質溶液、蛍光増強試薬等が入れられた、エッペンチューブやスクリューキャップ等の容器がセットされる。
また、測定装置Ａによる処理に先立って、チップセット部１にタンパク固相用チップがセットされるとともに、活性測定ユニット２にカラムがセットされる。

［チップセット部］
チップセット部１は、アルミニウム製のブロックからなっており、図２〜３に示されるように、上面にタンパク固相用チップ１０１を載置するための凹部１０２を有するとともに、底部に３つの吸引口１０３を有している。より詳細には、チップセット部１は、上面に長方形の第１凹部１０２と、この第１凹部１０２の底部に同じく長方形の３つの第２凹部１０４とを備えている。この第２凹部１０４は、隔壁１０５により互いに独立した状態にされており、前記タンパク固相用チップ１０１をチップセット部１に載置したとき、互いに非連通状態になる。前記第１凹部１０２の底面には前記第２凹部１０４の周縁に長方形の枠状のゴム製弾性ガスケット１０６が配設されている。

前記第２凹部１０４は、その底部に、十字形の溝１０７と、底部中心に吸引口１０３とを備え、前記溝１０７の溝底は第２凹部１０４の周縁から中心に向かって深くなるように傾斜している。吸引口１０３は、外部の吸引用空圧源１１へ接続するために設けられたニップル１０８と連通している。このニップル１０８には、一端が前記吸引用空圧源１１側に接続されたチューブ１０９の他端が接続されている。このチューブ１０９には、開閉バルブ１１０が配設されている。

そして、後に詳述するタンパク固相用チップ１０１は、第１凹部１０２の底面ガスケット１０６を介して水平に装填される。タンパク固相用チップ１０１の各ウェルにタンパク含有試料液が注入又は滴下された後、吸引ポンプが作動する。
これにより、タンパク固相用チップ１０１が第１凹部１０２の底面へガスケット１０６を介して気密的に吸着されるとともに、各ウェル内の試料液が後述する多孔質膜を介して吸引され、測定目的のタンパクが当該多孔質膜に固相形成される。なお、図２〜３において、１３０は、タンパク固相用チップ１０１を第１凹部１０２の底面に押し付けて固定するための押付け機構である。この押付け機構１３０は、タンパク固相用チップ１０１が第１凹部１０２上に載置された後、図中矢印方向にスライドすることにより、その上部がタンパク固相用チップ１０１の上面を押し付けて第１凹部１０２に固定する。

前記タンパク固相用チップ１０１は、図４〜５に示されるように、多孔質膜１１１及びろ紙１１２と、これら多孔質膜１１１及びろ紙１１２を挟持するための上部プレート１１３及び下部プレート１１４とで構成されている。このタンパク固相用チップ１０１が、サイクリン依存性キナーゼの抗体を含む抗体溶液と、生体試料（検体）とを接触させる機能を有している。

図４〜５に示されるように、上部プレート１１３は、３つの互いに独立したプレート、すなわち第１上部プレート１１３ａ、第２上部プレート１１３ｂ、及び第３上部プレート１１３ｃから構成されている。各上部プレートは、長方形の板状を呈しており、第１上部プレート１１３ａ及び第２上部プレート１１３ｂは、いずれもマトリックス状に４行３列に配列された１２個の長円形の貫通孔１１５が穿設されており、第３上部プレート１１３ｃは同じくマトリックス状に４行４列に配列された１６個の長円形の貫通孔１１５が穿設されている。各上部プレートは、複数の貫通孔が形成された、試料処理のための互いに独立した領域を有している。また、各上部プレートの底面には、短辺に沿って溝１１６が形成されている。

一方、長方形の板状の下部プレート１１４には、前記上部プレート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの各貫通孔１１５に対応する位置にそれぞれマトリックス状に配列された合計４０個の長円形の貫通孔１１７が形成されている。貫通孔１１７は、貫通孔１１５と同じ形状及び断面積を有している。下部プレート１１４は、前記上部プレート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの各領域に対応した、複数の貫通孔が形成された領域を有している。

下部プレート１１４の上面には、４０個の貫通孔１１７の周囲を１周する畝状の凸部１１８、及び貫通孔１１７を上部プレート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの各領域に対応させて３つの領域に区画する隔壁１１９が形成されている。そして、前記凸部１１８及び隔壁１１９によりその内側に３つの長方形の多孔質膜設置領域が区画される。なお、前記上部プレート１１３及び下部プレート１１４は、例えば塩化ビニル樹脂で作製することができる。

図２〜５に示されるように、下部プレート１１４の多孔質膜設置領域に多孔質膜１１１とろ紙（フィルター）１１２との積層体を載置し、ついで各上部プレート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの溝１１６を順次対応する下部プレート１１４の凸部１１８に嵌めるようにして、当該上部プレート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを下部プレート１１４に装着することによりタンパク固相用チップ１０１を形成することができる。これにより、各貫通孔１１５と各貫通孔１１７とが互いに同軸となる。
なお、前述したタンパク固相用チップは、上部プレートが３つに分割されており、３つの領域を独立して吸引することができるが、上部プレートの数は２であってもよいし、４以上であってもよく、本発明において特に限定されるものではない。測定項目の数や検体の数を考慮して、適宜選定することができる。

［活性測定用試料調製ユニット］
活性測定用試料調製ユニット２は、図６〜１１に示されるように、それぞれがカラム２０１及び流体マニホールド２１３を備えた複数の試料調製部２１１からなっており、ＣＤＫの活性値を測定するのに用いられる。カラム２０１は図６に示される形態又は図１１に示される形態のどちらでもよい。

図６に示されるカラム２０１は、塩化ビニル樹脂で作製された円筒体からなっており、内部には、液体試料中の目的物質を単離するために用いる担体２０６を保持する担体保持部２０２と、この担体保持部２０２に液体試料を導入する液体試料を受け入れて貯留するための液体貯留部２０４とを有している。前記カラム２０１は、外部から液体試料を注入又は採取可能な開口２０５を液体貯留部２０４の上部に備え、担体保持部２０２の下部に流体マニホールド２１３へ液体試料を導入するとともに、流体マニホールド２１３から液体試料を受け入れる接続流路２０３を有している。前記カラム２０１が、所定の基質を含む基質溶液と、生体試料（検体）とを接触させる手段を構成している。

担体２０６は、円柱形のモノリスシリカゲルからなっており、このモノリスシリカゲルは、粒子担体とは異なり、３次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造を有している。また、モノリスシリカゲルには、所定のＣＤＫ抗体が固定されている。担体２０６はカラム２０１の下部開口から担体保持部２０２に挿入され、Ｏリング２０７を介して固定用パイプ２０８によって弾性的に押圧されて支持される。なお、前記固定用パイプ２０８は、カラム２０１の下部開口から圧入され、固定用パイプ２０８とＯリング２０７の孔が接続流路２０３を形成する。

図１１に示されるカラム４０１は、ポリプロピレンで作製された円筒体からなっており、内部には、液体試料中の目的物質を単離するために用いる担体４０６を保持する担体保持部４０２と、この担体保持部４０２に液体試料を導入する液体試料を受け入れて貯留するための液体貯留部４０４とを有している。前記カラム４０１は、外部から液体試料を注入又は採取可能な開口４０５を液体貯留部４０４の上部に備え、担体保持部４０２の下部に流体マニホールド２１３へ液体試料を導入するとともに、流体マニホールド２１３から液体試料を受け入れる開口を有している。前記カラム４０１が、所定の基質を含む基質溶液と、生体試料（検体）とを接触させる手段を構成している。

担体４０６は、円柱形のモノリスシリカゲルからなっており、このモノリスシリカゲルは、粒子担体とは異なり、３次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造を有している。また、モノリスシリカゲルには、所定のＣＤＫ抗体が固定されている。担体４０６はカラム４０１の下部開口から担体保持部４０２に挿入され、底面の周に超音波で形成された熱溶着部２５０によって支持される。
また、カラム２０１、４０１の下端には当該カラム２０１、４０１を前記試料調製部２１１に装填して固定するための装填用フランジ２０９が形成されている。このフランジ２０９は、直径Ｄの円盤状のフランジの両側を幅Ｗ（Ｗ＜Ｄ）になるように平行に切り欠いて形成された長円形のフランジである。

図７は試料調製部２１１の斜視図であり、同図に示されるように、試料調製部２１１は、Ｌ字形の支持プレート２１２を備え、この支持プレート２１２には流体マニホールド２１３と、シリンジポンプ２１４と、減速機付きステッピングモータ２１５とが固定されている。
ステッピングモータ２１５の出力軸にはスクリューシャフト２１６が接続されている。そして、このスクリューシャフト２１６に螺合する駆動アーム２１７がシリンジポンプ２１４のピストン２１８の先端に接続されている。ステッピングモータ２１５によりスクリューシャフト２１６が回転すると、ピストン２１８が上下運動するようになっている。シリンジポンプ２１４と流体マニホールド２１３とは、コネクタ２１９、２２０を介して送液チューブ２５０により接続されている。また、シリンジポンプ２１４は、コネクタ２２０ａを介して送液チューブ２２０ｂにより、流路を満たすための液体（洗浄液）が収容されているチャンバ２３４（図１０参照）と接続されている。

図８〜９に示されるように、流体マニホールド２１３は、前記カラム２０１の下部開口が接続されるカラム接続部２２１を備えている。
流体マニホールド２１３は、内部に流路２２３を備え、下面に、流路２２３とカラム接続部２２１との間を開閉する電磁バルブ２２５を備えている。また、流体マニホールド２１３は、側面にコネクタ２２０を接続するためのコネクタ接続用ねじ穴２２６を有しており、このねじ穴２２６は流路２２３に接続されている。

図１０は試料調製部２１１の流体回路図であり、流体マニホールド２１３にシリンジポンプ２１４がコネクタ２２０を介して接続された状態を示している。そして、シリンジポンプ２１４には、電磁バルブ２３３を介してチャンバ２３４が接続され、当該チャンバ２３４には陽圧源２３５から陽圧が印加されている。

ここで、カラム２０１を流体マニホールド２１３に装填する方法を説明する。
図８〜１０に示されるように、流体マニホールド２１３の上面には、カラム２０１の下端を受け入れるカラム装填用凹部２２７が形成され、この凹部２２７の底部の中心がカラム接続部２２１に貫通するとともに底部の円周にＯリング２２８が装着されている。また、流体マニホールド２１３の上面には２枚の断面Ｌ字形押さえ板２２９、２３０がカラム装填用凹部２２７を中心として前記幅Ｗより広くＤより狭い間隔で平行に固定されている。

流体マニホールド２１３に固定されたカラム２０１内部の担体２０６を通過した検体又は試薬が流体マニホールド２１３内部の流路２２３を満たす液体（洗浄液）と接触して希釈されることを防ぐため、カラム２０１をカラム装填用凹部２２７に固定する前に電磁バルブ２２５を開き（電磁バルブ２３３は閉）、約１６μＬ分だけシリンジポンプ２１４を吸引動作させる。これによって、カラム接続部２２１の液面が下がりエアギャップが形成される。

その後、カラム２０１をカラム装填用凹部２２７に、フランジ２０９が押さえ板２２９、２３０の間を通るように装填し、時計方向又は反時計方向に９０度だけ回転させる。これによって、フランジ２０９の直径Ｄの部分が押さえ板２２９、２３０に係合するとともに、Ｏリング２２８の弾性によりフランジ２０９が押さえ板２２９、２３０により固定される。なお、カラム２０１を除去する場合には、カラム２０１を押さえながら、左右いずれかの方向に９０度だけ回転させればよい。

カラム２０１が試料調製部２１１の流体マニホールド２１３に装填されるとき、気泡混入を防止するため当該流体マニホールド２１３の凹部２２７は手作業又は自動で分注された流体で満たされているが、カラム２０１の先端を凹部２２７に挿入するとその体積によって流体が溢れ出す。この液体が周辺へ流出することを防止するために、カラム装着用凹部２２７の周囲に溢れ液貯留凹部２３１が設けられており、溢れ液貯留凹部２３１の一部にピペットにより溢れ液を吸引排出するための溢れ液排出凹部２３２が設けられている。

各種の検体及び試薬は、ピペットを備えた分注機構部３によって、所定の箇所に、又は所定の箇所から注入又は吸引される。
ここで、カラム２０１の上部開口２０５の検体又は試薬が注入された場合の動作について説明する。開口２０５に検体又は試薬が注入されると、まず電磁バルブ２２５が開き（電磁バルブ２３３は閉）、シリンジポンプが吸引動作する。これによって、エアギャップと検体又は試薬は、電磁バルブ２２５を通過し、シリンジポンプ側に吸引される。次にシリンジポンプが吐出動作をする。これによって、検体又は試薬は、電磁バルブ２２５を通過し、カラム２０１内に送液される。

［分注機構部］
分注機構部３は、図１に示すように、ピペットＸ方向移動用のフレーム３５２と、ピペットＹ方向移動用のフレーム３５３と、ピペットＺ方向移動用のプレート３５４とを備えている。
フレーム３５２は、プレート３５４を矢印Ｘ方向に移動させるためのスクリューシャフト３５５と、プレート３５４を支持して摺動させるためのガイドバー３５６と、スクリューシャフト３５５を回転させるステッピングモータ３５７を備えている。

フレーム３５３は、フレーム３５２を矢印Ｙ方向に移動させるためのスクリューシャフト３５８と、フレーム３５２を支持して摺動させるためのガイドバー３５９と、スクリューシャフト３５８を回転させるステッピングモータ３６１とを備えている。
また、プレート３５４は、ピペット３６２を支持するアーム３６８を矢印Ｚ方向に移動させるためのスクリューシャフト３６７と、アーム３６８を支持して摺動させるためのガイドバー、スクリューシャフト３６７を回転させるステッピングモータ３７０とを備えている。
なお、本実施の形態では、分注機構部３が一対のピペット３６２を備えているので、同時に２つの検体容器に試薬等を注入したり、同時に２つの検体容器から内容物を吸引したりすることができ、測定処理を効率よく行うことができる。

［流体部］
装置本体部２０の背部には、図１に示すように、前記ピペット３６２を洗浄するためのピペット洗浄槽８及び各試料調製部２１１等に接続されて流体を操作する流体部９が配設されている。この流体部９は、図１０に示されるように、各試料調製部２１１の電磁バルブ２２５、洗浄液チャンバからシリンジ２１４に液体を充填する際に流体を制御する電磁バルブ２３３、ピペット３６２による液体の吸引、吐出の際に流体を制御する電磁バルブ、廃液槽７におけるピペット３６２から廃棄される液体を吸引する際に流体を制御する電磁バルブ、及びピペット洗浄槽８においてピペット３６２を洗浄する際に流体を制御する電磁バルブを備えている。

［電子基板部］
また、装置本体部２０の背部には、各試料調製部２１１、ステッピングモータ３５７、３６１、３７０、流体部９等に駆動信号を供給するための電子基板部１０が配設されている。

［検出部］
検出部４は、タンパク固相用チップ１０１の多孔質膜１１１に捕捉されたタンパク量を反映する蛍光物質量および、リン酸基の量を反映する蛍光物質量を測定するものであり、前記タンパク固相用チップ１０１に励起光を照射し、発生する蛍光を検出し、検出した蛍光の強度に対応する大きさの電気信号を電子基板部１０に出力する。検出部４としては、一般に用いられている、光源部、照明系及び受光系からなるものを適宜採用することができる。

［制御手段］
制御手段であるパーソナルコンピュータ１２は、図１２に示すように、前記電子基板部１０に接続される制御部７７、この制御部７７にデータ等を入力するための入力部７８、及び分析結果等を表示する表示部７９を備えている。前記制御部７７が、本発明における解析手段、検量線を使用して蛍光強度から活性値を取得する活性値取得手段、及び検量線を使用して蛍光強度から発現量を取得する発現量取得手段を構成している。

前記制御部７７は、図１２に示されるように、ＣＰＵ９１ａと、ＲＯＭ９１ｂと、ＲＡＭ９１ｃと、入出力インターフェース９１ｄと、画像出力インターフェース９１ｅとを備えている。ＲＯＭ９１ｂには、オペレーティングシステム、装置の動作を制御するための制御プログラム、及び制御プログラムの実行に必要なデータが格納されている。ＣＰＵ９１ａは、制御プログラムをＲＡＭ９１ｃにロードし、又はＲＯＭ９１ｂから直接実行することが可能である。このようにしてＣＰＵ９１ａが処理した結果のデータは、入出力インターフェース９１ｄを通じて前記電子基板部１０に送信され、ＣＰＵ９１ａの処理に必要なデータは、前記電子基板部１０から入出力インターフェース９１ｄを通じて受信される。ＣＰＵ９１ａは制御プログラムを実行することにより、前記電子基板部１０の制御を行うことが可能となる。また、ＣＰＵ９１ａは、検出部４で得られた蛍光強度に基づいてサイクリン依存性キナーゼの発現量や活性値を取得する。そして、前記発現量や活性値を取得するために、前記ＲＡＭ９１ｃには、蛍光強度を発現量又は活性値に変換するための変換データである検量線が記憶されている。なお、検量線は、発現量又は活性値の測定ごとに求めるようにしてもよい。

図１３は、本実施の形態の測定装置Ａを制御する制御系のブロック図である。この制御系は、同図に示されるように、分注機構部３の各部を駆動するためのドライバー回路を有する電子基板部１０と、この電子基板部１０を制御するとともに検出部４からの検出結果を分析するための制御部７７、この制御部７７へデータ等を入力する入力部７８、及び制御部７７で分析された分析結果等を表示するための表示部７９から構成されるパーソナルコンピュータ１２とからなっている。

制御部７７は、電子基板部１０を制御することにより、当該電子基板部１０から各試料調製部２１１のステッピングモータ２１５を駆動するための駆動信号、第１試薬セット部５の温度調節をするための駆動信号、ステッピングモータ３５７、３６１、３７０を駆動するための駆動信号、及び流体部９にある電磁バルブを駆動するための駆動信号を出力する。また、制御部７７は、検出信号を検出部４から電子基板部１０を介して取り込む。

つぎに、本実施の形態に係る測定装置Ａを用いてタンパク発現量およびタンパク活性値を測定する方法について、ヒトの癌組織を試料として用いた場合について説明する。
（１）可溶化装置による前処理
測定装置Ａによる処理に先立って、可溶化装置Ｂを用いて癌患者から摘出した組織から液状の検体を採取する。その手順としては、まず、前記組織をピンセットを用いてエッペンチューブに投入する。ついで、このエッペンチューブを図１に示される可溶化装置Ｂの検体セット部３３にセットし、操作部３１のスタートボタンを押すと、ペッスル３４が所定位置まで下降し、エッペンチューブ内の組織を当該エッペンチューブの底部に押し付ける。

この状態で、界面活性剤およびタンパク質分解酵素阻害剤等を含有する緩衝液等の可溶化液を自動又はマニュアルでエッペンチューブ内に注入する。その後、ペッスル３４を回転させて前記組織をすりつぶす。所定時間経過後にペッスル３４の駆動を停止させ、さらに当該ペッスル３４を上方に移動させた後にエッペンチューブを検体セット部３３から取り出す。ついで、可溶化されたエッペンチューブ内の内容物を遠心分離機にかけ、得られる上澄み液を検体としてマニュアルで採取する。

（２）測定装置Ａへの検体等のセッティング
前記上澄み液を２つの検体容器に入れ、互いに異なる希釈倍率で希釈した後に、当該検体容器を第１試薬セット部５の所定位置にセットする。２つの検体のうち、一方は発現量測定用の検体であり、他方は活性値測定用の検体である。
また、前記タンパク固相用チップ１０１をチップセット部１にセットするとともに、８つのカラム２０１を活性測定ユニット２の試料調製部２１１にそれぞれにセットする。

（３）測定装置Ａによる処理の全体フロー
測定装置Ａによる処理の全体のフローを図１４に示す。なお、以下のフローチャート中の判断において、「Ｙｅｓ」および「Ｎｏ」を図示しない場合は、下がＹｅｓ、右（左）がＮｏである。また、以下に説明する処理は、全て制御部７７によって制御される処理である。

まず、電源が投入されると、測定登録を受け付ける処理が実行される（ステップＳ１）。この処理では、検体番号などの測定に関する情報の入力を受け付ける。
次に、測定開始の指示を受け付けているか否かの判断をする（ステップＳ２）。ＹｅｓならステップＳ３へ、ＮｏならステップＳ７に進む。
つぎに第１試薬セット部５にセットした検体容器から検体を吸引し、吸引した検体に所定の処理を施すことによって、蛍光検出用の試料を調製する（ステップＳ３）。このステップの処理には、後に詳述する発現量測定用試料の調製処理と活性値測定用試料の調製処理とが含まれ、これら２つの処理は並行して実行される。
蛍光検出用の試料を含むタンパク固相用チップ１０１がセットされたチップセット部１を図１に示される位置から検出部４の中に移動させる（ステップＳ４）。
ついで、タンパク固相用チップ１０１の各ウェルに励起光を照射し、前記蛍光検出用の試料から放射される蛍光を検出する（ステップＳ５）。

つぎに、パーソナルコンピュータ１２の制御部７７にて、蛍光強度を取得し、取得した蛍光強度から解析結果を出力する（ステップＳ６）。
測定装置Ａをシャットダウンする指示を受け付けているか否かを判断する（ステップＳ７）。ＹｅｓならステップＳ８に進み、ＮｏならステップＳ１に戻る。
最後にシャットダウン処理をし、電源をオフにする（ステップＳ８）。

（４）発現量測定用試料の調製処理
前記ステップＳ３における発現量測定用試料の調製処理のフローを図１５に示す。
まず、タンパク固相用チップの各ウェルに予め貯留している保存液を排出し、各ウェル内を洗浄する（ステップＳ１１）。洗浄は、分注機構部３のピペットを介して洗浄液を上方から各ウェルに注入し、ついでタンパク固相用チップの下方から陰圧により注入された洗浄液を多孔質膜を通して吸引することによって行う。以下の洗浄工程も同様である。

つぎに、第１試薬セット部５にセットされた検体容器から発現量測定用の検体をピペットで吸引し、この検体を所定の複数のウェルに注入し、ついでこの検体をタンパク固相用チップの下方から陰圧により吸引する。これにより、タンパク固相用チップの多孔質膜にタンパク質が固相化される（ステップＳ１２）。
ついで、ステップＳ１１と同様にして前記所定のウェル内を洗浄液で洗浄する。これによって、タンパク質以外の成分をタンパク固相用チップの多孔質膜から取り除く（ステップＳ１３）。

その後、ブロッキング液を前記所定のウェル内に注入し、１５分以上（例えば、３０分間）放置した後にウェル内に残っているブロッキング液を排出する（ステップＳ１４）。これにより、タンパク質が固相化されていない多孔質膜の部位に蛍光標識されたＣＤＫ１抗体（蛍光標識ＣＤＫ１抗体）、および蛍光標識されたＣＤＫ２抗体（蛍光標識ＣＤＫ２抗体）が固相化するのを防止することができる。なお、蛍光標識ＣＤＫ１抗体、および蛍光標識ＣＤＫ２抗体としては、市販品を使用することができる。

つぎに、蛍光標識ＣＤＫ１抗体および蛍光標識ＣＤＫ２抗体をそれぞれ所定のウェルに注入する。その際、それぞれの蛍光標識抗体について、２つのウェルに注入する。２０〜３０分経過して、蛍光標識抗体と多孔質膜に固相化されたタンパク質（ＣＤＫ１、またはＣＤＫ２）との反応が終了した後に注入した蛍光標識を排出する（ステップＳ１５）。
最後に、ステップＳ１３と同様にして、前記所定のウェル内を洗浄液で洗浄する（ステップＳ１６）。

（５）活性値測定用試料の調製処理
前記ステップＳ３における活性値測定用試料の調製処理のフローを図１６に示す。なお、この活性値測定用試料の調製処理においては、図１に示される活性測定ユニット２として、図中手前側に４つの試料調製部２１１を備え、図中奥側にも４つの試料調製部２１１を備えたものが用いられる。この活性測定ユニット２の各試料調製部２１１を、図中奥側の左から第１試料調製部（Ａｃ１）、第２試料調製部（Ａｃ２）、第３試料調製部（Ａｃ３）、第４試料調製部（Ａｃ４）とし、また、図中手前の左から第５試料調製部（Ａｃ５）、第６試料調製部（Ａｃ６）、第７試料調製部（Ａｃ７）、第８試料調製部（Ａｃ８）とする。

まず、第１〜第８試料調製部（Ａｃ１〜Ａｃ８）のそれぞれについて、開口２０５に、分注機構部３のピペットで洗浄用の試薬であるバッファーを注入する。そして、第１〜第８試料調製部（Ａｃ１〜Ａｃ８）のそれぞれについて、シリンジポンプ２１４および電磁バルブ２２５が前述したように動作することにより、液体貯留部２０４のバッファーは、担体２０６を通過し流路２２３へ引き込まれた後、再び担体２０６を通過して液体貯留部２０４へ戻される。全てのカラム２０１中の液体貯留部２０４へ戻されたバッファーは、分注機構部３のピペットで吸引され廃棄される（ステップＳ２１）。

つぎに、免疫沈降（抗体とＣＤＫの反応）をさせる（ステップＳ２２）。まず、第１試薬セット部５にセットされた１つの検体容器から活性値測定用の検体１を一方のピペットで、活性値測定用の検体２を他方のピペットで吸引する。
そして、検体容器から吸引された活性値測定用の検体１は、図１７に示されるように、まず、第１試料調製部（Ａｃ１）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体１は、シリンジポンプ２１４および電磁バルブ２２５が前述したように動作することにより、第１試料調製部（Ａｃ１）の担体２０６に送液される。その際、ピストン２１８を上下に１往復（吸引→排出）させることにより、検体１は、カラム２０１の担体２０６を１往復する。

一方、検体容器から吸引された活性値測定用の検体２は、まず、第５試料調製部（Ａｃ５）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体２は、上記と同様に、第５試料調製部（Ａｃ５）の担体２０６に送液される。
第１試料調製部（Ａｃ１）および第５試料調製部（Ａｃ５）のカラム２０１の担体２０６には、ＣＤＫ１の抗体もＣＤＫ２の抗体も固定されていない。従って、第１試料調製部（Ａｃ１）および第５試料調製部（Ａｃ５）では、ＣＤＫ１およびＣＤＫ２は固相化されず、第１試料調製部（Ａｃ１）のカラム２０１には、ＣＤＫ１およびＣＤＫ２を含む検体１が貯留され、第５試料調製部（Ａｃ５）のカラム２０１には、ＣＤＫ１およびＣＤＫ２を含む検体２が貯留される。

次に、第１試料調製部（Ａｃ１）のカラム２０１に貯留された検体１は、ピペットによって吸引され、第３試料調製部（Ａｃ３）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体１は、上記と同様に、第３試料調製部（Ａｃ３）の担体２０６に送液される。
一方、第５試料調製部（Ａｃ５）のカラム２０１に貯留された検体２は、ピペットによって吸引され、第４試料調製部（Ａｃ４）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体２は、上記と同様に、第４試料調製部（Ａｃ４）の担体２０６に送液される。

第３試料調製部（Ａｃ３）および第４試料調製部（Ａｃ４）のカラム２０１の担体２０６には、ＣＤＫ１の抗体が固定されている。従って、第３試料調製部（Ａｃ３）および第４試料調製部（Ａｃ４）では、ＣＤＫ１は固相化されるが、ＣＤＫ２は固相化されず、第３試料調製部（Ａｃ３）のカラム２０１には、ＣＤＫ１を含まずＣＤＫ２を含む検体１が貯留され、第４試料調製部（Ａｃ４）のカラム２０１には、ＣＤＫ１を含まずＣＤＫ２を含む検体２が貯留される。

次に、第３試料調製部（Ａｃ３）のカラム２０１に貯留された検体１は、ピペットによって吸引され、第７試料調製部（Ａｃ７）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体１は、上記と同様に、第７試料調製部（Ａｃ７）の担体２０６に送液される。
一方、第４試料調製部（Ａｃ４）のカラム２０１に貯留された検体２は、ピペットによって吸引され、第８試料調製部（Ａｃ８）の液体貯留部２０４に注入される。そして、検体２は、上記と同様に、第８試料調製部（Ａｃ８）の担体２０６に送液される。

第７試料調製部（Ａｃ７）および第８試料調製部（Ａｃ８）のカラム２０１の担体２０６には、ＣＤＫ２の抗体が固定されている。従って、第７試料調製部（Ａｃ７）および第８試料調製部（Ａｃ８）では、ＣＤＫ２が固相化されるので、第７試料調製部（Ａｃ７）のカラム２０１には、ＣＤＫ１もＣＤＫ２も含まない検体１が貯留され、第８試料調製部（Ａｃ８）のカラム２０１には、ＣＤＫ１もＣＤＫ２も含まない検体２が貯留される。
第７試料調製部（Ａｃ７）および第８試料調製部（Ａｃ８）のカラム２０１に貯留された検体１および検体２は、それぞれピペットによって吸引され、廃液槽７に廃棄される。

そして、第１試料調製部（Ａｃ１）および第５試料調製部（Ａｃ５）は、バックグラウンドの活性測定用に、第３試料調製部（Ａｃ３）および第４試料調製部（Ａｃ４）は、ＣＤＫ１の活性測定用に、第７試料調製部（Ａｃ７）および第８試料調製部（Ａｃ８）は、ＣＤＫ２の活性測定用に使用される。
このように、カラム内に残った検体を他のカラムに注入することによって、少ない検体量で、バックグラウンド活性測定、ＣＤＫ１活性測定およびＣＤＫ２活性測定が可能となる。

ついで、検体中の不要成分を洗浄して取り除くために、バッファー１をカラム２０１に送液する（ステップＳ２３）。
その後、前記バッファー１はステップＳ２５で実行される酵素反応に影響を与えることから、かかる酵素反応のためのコンディションを作ることを主目的に、バッファー２をカラム２０１に送液して、前記バッファー１の成分を洗い流す（ステップＳ２４）。

つぎに、基質ＨｉｓｔｏｎＨ１とＡＴＰγＳを含む基質反応液をカラム２０１に注入し、ピストン２１９を１往復させる（ステップＳ２５）。カラム２０１中にカラム２０１の下側から押し出された液は、そのまま貯留される。このステップによって、ＣＤＫ１又はＣＤＫ２を酵素として、ＨｉｓｔｏｎＨ１にリン酸基が導入される。そして、このリン酸基の量は、ＣＤＫ１又はＣＤＫ２の酵素として働きの強さ（すなわち活性値）に左右されることから、前記リン酸基の量を測定することによって、ＣＤＫ１又はＣＤＫ２の活性値を求めることができる。なお、図１７に示される第１試料調製部（Ａｃ１）および第５試料調製部（Ａｃ５）を使用して求められるバックグラウンド活性値は、後述するように、バックグラウンド補正をするために用いられる。

ついで、蛍光標識化試薬を、ピペットを用いてカラム２０１の上方より直接カラム２０１内に分注し、ＨｉｓｔｏｎＨ１に導入されたリン酸基に蛍光標識を結合させる（ステップＳ２６）。その際、ピペットが、所定の時間、カラム内の液体の吸入及び吐出を繰り返すことによりカラム２０１内の液体を撹拌する。
ステップＳ２６の開始から所定時間（例えば、２０分間）経過後に反応停止液を前記蛍光標識化試薬と同様にカラム２０１に直接分注する。そして、ステップＳ２６と同じく所定の時間、カラム内の液体の吸入及び吐出を繰り返すことによりカラム２０１内の液体を撹拌する（ステップＳ２７）。これにより、蛍光標識の結合が停止する。

つぎに、第１試料調製部（Ａｃ１），第３試料調製部（Ａｃ３），第４試料調製部（Ａｃ４），第５試料調製部（Ａｃ５），第７試料調製部（Ａｃ７），および第８試料調製部（Ａｃ８）のカラム２０１内の液体を、それぞれ、タンパク固相用チップ１０１の６つのウェルに分注した後に当該タンパク固相用チップ１０１を下方から吸引する（ステップＳ２８）。これによって、蛍光標識が結合したリン酸基を有するＨｉｓｔｏｎＨ１がタンパク固相用チップ１０１の多孔質膜に固相化される。
ついで、前記発現量測定用試料の調製処理におけるステップＳ１１と同様にしてウェルの洗浄を行う（ステップＳ２９）。
最後に、ＨｉｓｔｏｎＨ１に導入されたリン酸基に結合しなかった蛍光標識を消光（バックグラウンド消光）させるための消光用試薬をウェルに分注し、排出する操作を６回繰り返す（ステップＳ３０）。

本実施の形態の測定装置Ａは、前述したように、発現量測定用の試料の処理と、活性測定用の試料の処理とを並行して行うことができるが、その際、複数の領域を個別に吸引することができるタンパク固相用チップ１０１を用いているので、前記試料の処理を効率よく短時間で行うことができる。図１８は、発現量測定用試料と活性測定用試料の各処理のシーケンスチャートを示しており、タンパク固相用チップ１０１の３つの領域のうち、２つの領域で若干の時間（例えば、２分程度）をずらせて同じ発現量測定用試料中の異なる2種類のタンパク質の発現量の測定処理を行い、残りの領域で上記２種類のタンパク質に対応する活性測定用の試料の処理のうち、「反応生成物の固相化」以降の処理を行っている（固相化よりも前の処理はカラムにて行う）。このように、タンパク固相用チップ１０１に個別吸引可能な複数の領域を設けることにより、処理手順の異なる発現量測定用の試料の処理と、活性測定用の試料の処理とを一枚のタンパク固相用チップ１０１を用いて行うことができる。また、同じ発現量測定用試料中の異なるタンパク質の発現量の測定処理を一枚のタンパク固相用チップ１０１を用いて行うことができる。

（６）解析処理
図１９に示されるように、検出部で得られた蛍光強度から解析がなされ、その解析結果として発現量と活性値が出力される。
まず、制御部７７は、検出部４の受光系から電子基板部１０を介して、ＣＤＫ１の活性、ＣＤＫ１の発現、ＣＤＫ２の活性、ＣＤＫ２の発現、バックグラウンドの活性、及びバックグラウンドの発現のそれぞれについて、２つずつ蛍光強度を取得する（ステップＳ３１）。

ついで、制御部７７は、各項目について２つずつ得られた蛍光強度の平均値を算出する（ステップＳ３２）。
つぎに、ＣＤＫ１活性の蛍光強度（平均値）からバックグラウンド活性（平均値）を引くとともに、ＣＤＫ２活性の蛍光強度（平均値）からバックグラウンド活性（平均値）を引くことにより、ＣＤＫ１活性及びＣＤＫ２活性についてバックグラウンド補正を行う。ＣＤＫ１発現およびＣＤＫ２発現についても同様にしてバックグラウンド補正を行う（ステップＳ３３）。

ついで、それぞれの項目について、検量線を用いて発現量および活性値を取得する（ステップＳ３４）。なお、この検量線は、蛍光強度を発現量または活性値に変換するためのデータであり、試薬のロットが変更されたときに、発現量または活性値が既知である２種類以上の検体を用いて予め作成され、制御部７７のＲＡＭ９１ｃに記憶される。取得された発現量および活性値が表示される（ステップ３５）。

［磁性ビーズを用いた活性測定用試料の処理］
前述した実施の形態では、活性測定用試料を処理するに際して、内部に担体が配設された円筒体からなるカラムを用いているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば以下に説明するように、磁性ビーズを用いて活性測定用試料を処理することもできる。
図２０〜２１は、磁性ビーズを用いた活性測定ユニットの説明図であり、図２０は、当該測定ユニットの酵素反応処理部、図２１は、同じく蛍光標識反応処理部を示している。図示した酵素反応処理部及び蛍光標識反応処理部が１組の活性測定ユニットを構成し、この１組が、カラムを用いた実施の形態における１台の試料調製部２１１に相当する。

図２０に示される酵素反応処理部５０１は、測定装置Ａの装置本体部２０の上面に立設された支持プレート５０２と、この支持プレート５０２の上部に固定された保持ブロック５０３とを備えている。保持ブロック５０３の上面には、反応容器５０４を収容することができる縦長の穴部５０５が形成されており、当該穴部５０５に所定の反応容器５０４がセットされる。また、保持ブロック５０３の底面には、前記穴部５０５の長手方向と平行に、且つ、当該穴部５０５に近接して縦長の凹部５０６が形成されている。この凹部５０６内には、エアシリンダ５０７のピストン５０８に接続された電磁石５０９が当該凹部５０６の長手方向に沿って摺動自在に配設されている。エアシリンダ５０７は前記支持プレート５０２の下部に固定されている。

また、図２１に示される蛍光標識化反応処理部５１１は、上面に反応容器５１９を収容することができる縦長の穴部５１２が形成された保持ブロック５１３と、この保持ブロック５１３が上面に固定された支持プレート５１４とを備えている。この支持プレート５１４の下面における、前記保持ブロック５１３に対応する位置には、溝部５１５が形成された摺動体５１６が固定されている。この摺動体５１６の溝部５１５は、測定装置Ａの装置本体部２０の上面に固定された帯板状のリニアガイド５１７と係合しており、前記保持ブロック５１３及び支持プレート５１４は、前記摺動体５１６を介してリニアガイド５１７に沿って摺動可能にされている。

前記リニアガイド５１７と平行にエアシリンダ５１８が配設されており、このエアシリンダ５１８のピストン先端に前記支持プレート５１４の角部に形成された垂下部５１４ａが接続されている。この構成により、保持ブロック５１３は、前記ピストンの動きに応じて前記リニアガイド５１７に沿って摺動することができる。

つぎに、図２０〜２１に示される活性測定ユニットを用いた活性測定用試料の調製処理の例を図２２のフローに従い説明する。
まず、図２０に示される酵素反応処理部５０１における反応容器５０４へＣＤＫ１（又はＣＤＫ２）抗体が固相化された磁性ビーズを含む免疫沈降前バッファーを分注機構部３のピペットで注入する。次に液体成分を取り除くため、まず電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして電磁石５０９を下に移動させる。次いで、電磁石５０９をＯＮにした後、エアシリンダ５０７をＯＮにして電磁石５０９を上に移動させる。そしてこの状態で分注機構部３によって反応容器５０４内の液体を吸引し廃棄する（ステップＳ５１）。

つぎに、免疫沈降（抗体とＣＤＫの反応）をさせる（ステップＳ５２）。まず、第１試薬セット部５にセットされた１つの検体容器から活性値測定用の検体を分注機構部３のピペットで吸引し、前記反応容器５０４へ注入する。そして、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７へ圧縮空気を送って当該電磁石５０９を上に移動させる（動作Ａ）。ついで、電磁石５０９をＯＦＦにした後にエアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる（動作Ｂ）。この動作Ａと動作Ｂを数十分間から数時間繰り返す。これにより、磁性ビーズが反応容器５０４の壁面を上下に移動し、当該反応容器５０４内部の液体を攪拌する。そして、攪拌されることにより検体中のＣＤＫ１（ＣＤＫ２）抗原がビーズ表面に固相化されている抗体に効率よく捕捉される。

ついで、検体中の不要成分を取り除くために洗浄を行う（ステップＳ５３）。まず、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下へ移動させる。ついで、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる。そして、この状態で分注機構部３によって反応容器５０４内の液体を吸引し、廃棄する。

つぎに、酵素反応前バッファー１を分注機構部３によって反応容器５０４に注入する（ステップＳ５４）。そして、電磁石５０９をＯＦＦにした後にエアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる（動作Ｃ）。ついで、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる（動作Ｄ）。この動作Ｃと動作Ｄを数回繰り返す。
その後、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる。電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる。その後、分注機構部３によって反応容器５０４内の液体を吸引し、廃棄する。

つぎに、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる。酵素反応前バッファー２を分注機構部３によって反応容器５０４に注入する（ステップＳ５５）。そして、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる（動作Ｅ）。ついで、電磁石５０９をＯＦＦにした後にエアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる（動作Ｆ）。この動作Ｅと動作Ｆを数回繰り返す。

その後、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる。電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる。その後、分注機構部３によって反応容器５０４内の液体を吸引し、廃棄する。
つぎに、反応容器５０４に基質試薬を注入して酵素反応をさせる（ステップＳ５６）。まず、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる。ついで、基質試薬を分注機構部３によって反応容器５０４内に注入する。そして、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させる（動作Ｇ）。ついで、電磁石５０９をＯＦＦにした後にエアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる（動作Ｈ）。この動作Ｇと動作Ｈを数十分から数時間繰り返す。

ついで、電磁石５０９をＯＦＦ、エアシリンダ５０７をＯＦＦにして当該電磁石５０９を下に移動させる。ついで、電磁石５０９をＯＮにした後にエアシリンダ５０７をＯＮにして当該電磁石５０９を上に移動させ、さらに分注機構部３によって反応容器５０４内の液体を一定量吸引し、図２１に示される蛍光標識反応処理部５１１の反応容器５１９へ注入する。

ついで、蛍光標識化試薬を反応容器５１９に注入して蛍光標識化反応をさせる（ステップＳ５７）。まず、分注機構部３によって蛍光標識化試薬を反応容器５１９に注入する。ついで、エアシリンダ５１８のＯＮ／ＯＦＦを数十分間繰り返し、反応容器５１９を収容した保持ブロック５１３をリニアガイド５１７に沿って往復動させて当該反応容器５１９内の液体を攪拌させる。そして、所定時間経過後にエアシリンダ５１８をＯＦＦにして前記攪拌動作を停止させる。

つぎに、反応停止試薬を反応容器５１９に注入して標識化反応を停止させる（ステップＳ５８）。まず、分注機構部３によって反応停止試薬を反応容器５１９に注入する。ついで、エアシリンダ５１８のＯＮ／ＯＦＦを数十分間繰り返し、反応容器５１９を収容した保持ブロック５１３をリニアガイド５１７に沿って往復動させて当該反応容器５１９内の液体を攪拌させる。そして、所定時間経過後にエアシリンダ５１８をＯＦＦにして前記攪拌動作を停止させる。
ついで、反応容器５１９から分注機構部３によってタンパク固相用チップ１０１の所定ウェルへ蛍光標識化された反応生成物を分注した後に、当該タンパク固相用チップ１０１を下方から吸引する（ステップＳ５９）。これによって、蛍光標識が結合したリン酸基を有するＨｉｓｔｏｎＨ１がタンパク固相用チップ１０１の多孔質膜に固相化される。

ついで、前記発現量測定用試料の調製処理におけるステップＳ１１と同様にしてウェルの洗浄を行う（ステップＳ６０）。
最後に、ＨｉｓｔｏｎＨ１に導入されたリン酸基に結合しなかった蛍光標識を消光（バックグラウンド消光）させるための消光用試薬をウェルに分注し、排出する操作を６回繰り返す（ステップＳ６１）。

なお、以上の説明は、１項目１検体を処理するユニットの処理手順について行っているが、多検体、多項目処理を行うためには、図２０に示される酵素反応処理部と図２１に示される蛍光標識化反応処理部とをセットとして、検体数×項目数分配設する必要がある。
この場合、装置内におけるこれらユニットの占有面積を小さくするために、図２１に示される蛍光標識化反応処理部における保持ブロック５１３へ反応容器５１９を複数保持させるべく複数の穴部５１２を形成するのが好ましい。一方、図２０に示される酵素反応処理部については、個々の反応容器５０４を異なるタイミングで攪拌したりＢ／Ｆ分離する必要があり、電磁石を独立して制御する必要があるという点、及び磁力が他の反応容器５０４内の磁性ビーズへ影響を及ぼさないようにする点から、１つの保持ブロック５０３に複数の反応容器５０４をセットするのは好ましくない。

また、前述した実施の形態におけるタンパク固相用チップは、上下のプレート間に多孔質膜が挟持された構成であるが、複数の貫通孔が形成された一枚のプレートの底面に多孔質膜を固着して複数のウェルを形成する構成であってもよい。この場合、複数の領域を独立して吸引可能とするために、前記タンパク固相用チップにおける多孔質膜が固着された側の面に、領域数に対応した数の独立した区画を備え、各区画を独立して吸引することができる吸引機構が配設される。各区画は、当該区画の開口縁が、対応する領域全面を気密に覆うようにプレートの底面に密接して配設される。

本発明の測定装置の一実施の形態の斜視説明図である。 図１に示される測定装置におけるチップセット部及びタンパク固相用チップの斜視説明図である。 図１に示される測定装置におけるチップセット部及びタンパク固相用チップの断面説明図である。 タンパク固相用チップの上部プレート及び下部プレートの分解説明図である。 上部プレートを下部プレートに装着した状態のタンパク固相用チップの斜視説明図である。 図１に示される測定装置における活性測定ユニットの試料調製部のカラムの断面説明図である。 図１に示される測定装置における活性測定ユニットの試料調製部の斜視図である。 図７に示される試料調製部の流体マニホールドの上面図である。 図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図７に示される試料調製部の流体回路図である。 試料調製部のカラムの他の例の断面説明図である。 制御手段のハードウェア構成を示すブロック図である。 測定装置を制御する制御系を示すブロック図である。 測定装置による処理の全体フローを示す図である。 発現量測定用試料の調製処理のフローを示す図である。 活性測定用試料の調製処理のフローを示す図である。 測定装置における検体等の利用手順を示す説明図である。 発現量測定用試料と活性測定用試料の各処理のシーケンスチャートである。 測定装置による発現量・活性値の測定処理の一例の全体フローを示す図である。 他の実施の形態における活性測定ユニットの酵素反応処理部の説明図である。 他の実施の形態における活性測定ユニットの蛍光標識反応処理部の説明図である。 図２０〜２１に示される活性測定ユニットを用いた活性測定用試料の調製処理のフローを示す図である。

符号の説明

１チップセット部
２活性測定ユニット
３分注機構部
４検出部
５第１試薬セット部
６第２試薬セット部
７廃液槽
８ピペット洗浄槽
９流体部
１０電子基板部
１１空圧源
１２パーソナルコンピュータ（制御手段）
１３純水タンク
１４洗浄液タンク
１５廃液タンク
２０装置本体部
３０筐体部
３１操作部
３２駆動部
３３検体セット部
３４ペッスル
７７制御部
７８入力部
７９表示部
１０１タンパク固相用チップ
１１３上部プレート
１１４下部プレート
１１５貫通孔
１１７貫通孔
５０１酵素反応処理部
５０４反応容器
５０７エアシリンダ
５０９電磁石
５１１蛍光標識化反応処理部
５１８エアシリンダ
５１９反応容器
Ａ測定装置
Ｂ可溶化装置

Claims (9)

1. 多孔性膜上にタンパク質の固相を形成するためのタンパク固相用チップであって、
   複数の貫通孔が設けられた第１領域及び複数の貫通孔が設けられた第２領域を有する基板プレート部材と、
   第１多孔性膜と、
   第１領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第３領域を有し、基板プレート部材の第１領域に対向して配置され、第３領域と第１領域との間に第１多孔性膜を挟持する第１プレート部材と、
   第２多孔性膜と、
   第２領域に対向する複数の貫通孔が設けられた第４領域を有し、基板プレート部材の第２領域に対向して配置され、第４領域と第２領域との間に第２多孔性膜を挟持する第２プレート部材とを備えるタンパク固相用チップ。
2. 第１プレート部材が基板プレート部材に配置されることにより、第３領域に設けられた各貫通孔と第１多孔性膜がウェルを形成し、第２プレート部材が基板プレート部材に配置されることにより、第４領域に設けられた各貫通孔と第２多孔性膜がウェルを形成する請求項１記載のタンパク固相用チップ。
3. 基板プレート部材が、第１領域及び第２領域を区画するための凸部を備え、第１プレート部材及び第２プレート部材が基板プレート部材の凸部に係合する溝をそれぞれ備える請求項１又は請求項２記載のタンパク固相用チップ。
4. 第１フィルター及び第２フィルターをさらに備え、第１多孔性膜および第１フィルターが第３領域と第１領域の間に挟持され、第２多孔性膜及び第２フィルターが第４領域と第２領域の間に挟持される請求項１〜３の何れか１項に記載のタンパク固相用チップ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のタンパク固相用チップを保持するためのタンパク固相用チップ保持部と、
   タンパク固相用チップ保持部に保持されたタンパク固相用チップの第１領域に対向するように設けられた第１吸引部と、
   タンパク固相用チップ保持部に保持されたタンパク固相用チップの第２領域に対向するように設けられた第２吸引部と、
   第１吸引部と第２吸引部を選択的に駆動させる吸引駆動部とを備えるタンパク固相形成装置。
6. 第１多孔性膜上にタンパク質の発現量測定用の固相が形成され、第２多孔性膜上にタンパク質の活性測定用の固相が形成される請求項５記載のタンパク固相形成装置。
7. 生体試料を可溶化した第１試料及び第１試料中の測定対象タンパク質の基質を載置するための載置部と、
   第１試料と基質とを用いて活性測定用の第２試料を調製するための試料調製部と、
   第１試料を第３領域の貫通孔に、第２試料を第４領域の貫通孔に分注するための分注部と、を備える請求項６記載のタンパク固相形成装置。
8. 載置部が、測定対象タンパク質に特異的に結合する第１標識物質及び測定対象タンパク質と基質との反応生成物に特異的に結合する第２標識物質を載置可能であり、
   試料調製部は、第１試料、基質及び第２標識物質を用いて第２試料を調製し、
   分注部が、第１試料が分注された第３領域の貫通孔に第１標識物質を分注し、試料調製部で調製された第２試料を第４領域の貫通孔に分注する請求項７記載のタンパク固相形成装置。
9. タンパク質の発現量及び活性値測定を行うための測定装置であって、
   請求項６〜８の何れか１項に記載のタンパク固相形成装置と、
   第１多孔性膜上に形成された発現量測定用の固相を測定することにより測定対象タンパク質の発現量を測定し、第２多孔性膜上に形成された活性測定用の固相を測定することにより測定対象タンパク質の活性値を測定するための測定部と、を備えたタンパク発現量及び活性値測定装置。

Images