JP2008216090A - Plate for centrifugal device, and centrifugal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DNAやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させて得られる輸送反応を検出して生体サンプルを判別するための液体試料の定量を行い、一定量の液体試料を流路内に充填する遠心装置用プレート、及び遠心装置に関する。 The present invention quantifies a liquid sample for discriminating a biological sample by detecting a transport reaction obtained by moving a biological sample such as DNA, protein or the like in a buffering agent. The present invention relates to a centrifuge plate for filling a centrifuge and a centrifuge.
一般的な生体サンプルを考えた場合、大きくはDNAとタンパクが存在している。そして、近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。 When a general biological sample is considered, DNA and protein exist largely. In recent years, with the rapid development of molecular biology, the involvement of genes in various diseases has been understood fairly accurately, and attention has been focused on medical treatments targeting genes.
DNAに関しては、現在SNPs(single nucleotide polymorphismの略で「1塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における1暗号(1塩基)の違いの総称である。)が注目されている。その理由としては、SNPsの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や感受性を予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じSNPsを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。 With regard to DNA, SNPs (abbreviation of single nucleotide polymorphism, which is generally translated as “single nucleotide polymorphism” and is a general term for the difference of one code (one base) in a gene) are currently attracting attention. The reason for this is that the classification of SNPs can predict the prevalence of many diseases and the effects and susceptibility of each individual to drugs, and there are absolutely no humans on the planet who have the same SNPs, even if they are parents and siblings. This is because it is considered that the individual can be completely identified from not doing so.
現在SNPsを調べる方法としては、DNAの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンシング(塩基配列の決定)が最も一般的に用いられている。そして、前記シーケンシングを行う方法としては、いくつかの報告があるが、もっとも一般的に行われているのは、ジデオキシシーケリング(Sanger法)である。なお、シーケンシングは、このSanger法を含め何れの方法においても、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動か、キャピラリー電気泳動によって1塩基長の長さの違いを分離・識別する技術が基になって成り立っている。 Currently, as a method for examining SNPs, sequencing (determination of base sequence) in which the base sequence of DNA is directly read from the end is most commonly used. There are several reports on the sequencing method, but the most common method is dideoxy sequencing (Sanger method). Sequencing is based on a technique that separates and identifies the difference in length of one base length by denaturing polyacrylamide gel electrophoresis with high resolution or capillary electrophoresis in any method including the Sanger method. This is true.
また他の方法として、アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動法がある。
アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動は、分子間親和力、とくに生態系における特異的親和力(酵素と基質、抗原と抗体の親和力等)を利用して分離に特異性を持たせるものであり、具体的には、キャピラリー管中の泳動溶液に、塩基配列を特異的に認識するアフィニティリガンドを添加しておき、試料を電気泳動させると、試料混合物中で相互作用する分子種だけが移動速度に変化を生じることに着目して分析を行うものである(例えば、特許文献1参照)。
Another method is affinity ligand capillary electrophoresis.
Affinity ligand capillary electrophoresis uses intermolecular affinity, particularly specific affinity in the ecosystem (enzyme and substrate, antigen and antibody affinity, etc.) to give specificity to separation. Specifically, When an affinity ligand that specifically recognizes the base sequence is added to the electrophoresis solution in the capillary tube and the sample is electrophoresed, only the molecular species that interact in the sample mixture will change in the moving speed. The analysis is performed with attention (for example, see Patent Document 1).
一方、タンパク質は、細胞、組織、生体液中に存在し、生体活動の調節、細胞へのエネルギー供給、重要な物質の合成、生物構造体の維持、さらには細胞間でのコミュニケーションや細胞内情報伝達に関与している。現在では、タンパク質が様々な環境や、相互作用する他のタンパク質の存在、タンパク質が受けた修飾の程度や種類に応じて、複数の機能を有することが明らかになってきている。 On the other hand, proteins exist in cells, tissues, and biological fluids, regulate biological activities, supply energy to cells, synthesize important substances, maintain biological structures, and communicate between cells and intracellular information. Involved in transmission. Currently, it has become clear that proteins have multiple functions depending on the various environments, the presence of other interacting proteins, and the degree and type of modification that the protein has undergone.
タンパク質は、20種類のアミノ酸が遺伝子の指示(配列情報)により順番につながることでつくられており、その種類は数千万種と言われるが、その遺伝子の配列がわかれば、どのアミノ酸がどういう順番でつながってできているかの情報を得ることができる。生物の遺伝子(ゲノム)から作られるタンパク質の一そろいのセットは、プロテオームと呼ばれるが、ヒトゲノムの塩基配列解読が終わった今、プロテオームの解析が盛んに進められている。 Proteins are made by connecting 20 types of amino acids in order according to gene instructions (sequence information), and the types are said to be tens of millions. If you know the sequence of the gene, what amino acid is what? You can get information on whether they are connected in order. A complete set of proteins made from the genes (genomes) of organisms is called a proteome, and now the analysis of the proteome has been actively promoted after the nucleotide sequence of the human genome has been deciphered.
そして、このようなタンパク質の機能解析研究としては、同定やキャラクタリゼーションのみならず、生化学アッセイやタンパク質間相互作用研究、タンパク質ネットワーク、または細胞内外のシグナリング解明なども行っていく必要がある。このタンパク質機能の研究には、多方面の技術が使用され、酵素アッセイ、酵母 two−hybrid アッセイ、クロマトグラフィーによる精製、情報ツールとデータベース等があるが、特に、電気泳動によるたんぱく質の判別は重要な手法である。そして、電気泳動のように、キャピラリー管中のサンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体を移動させた際に得られる輸送反応を検出して、該サンプルの分析、判別、判定等を行う場合の前記液体の輸送及び方向付けに関しては、さまざまな報告がある(例えば、特許文献2〜特許文献4)。
従来、DNAやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させて得られる輸送反応を検出して生体サンプルを判別するための液体試料を遠心する際に、液体試料は遠心装置用プレートにピペッター等により注入されるが、注入される液体試料の量にはバラツキが生じるため、確実に一定量を流路に充填することは難しく、流路に充填される液体試料の量に過不足が生じるという問題がある。 Conventionally, when a liquid sample for detecting a transport reaction obtained by moving a DNA, protein or other biological sample in a buffer to detect the biological sample is centrifuged, the liquid sample is placed on a plate for a centrifuge, etc. However, since the amount of liquid sample to be injected varies, it is difficult to reliably fill the flow channel with a certain amount, and the amount of liquid sample filled in the flow channel is excessive or insufficient. There's a problem.
また、特許文献4に記載の方法では、プラットホームに微細チャンネルを埋設し、該プラットホームの回転速度を変化させることで、該回転から生じる向心力を変化させて液体試料を移動させているが、この方法では、1回目の遠心により液体試料は流路に流入してしまうため、液体試料の入れ忘れや不足した場合に、流路が使用できなくなるという問題がある。 Further, in the method described in Patent Document 4, the liquid sample is moved by embedding a fine channel in the platform and changing the rotational speed of the platform to change the centripetal force resulting from the rotation. Then, since the liquid sample flows into the flow path by the first centrifugation, there is a problem that the flow path cannot be used when the liquid sample is forgotten or insufficient.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、液体試料を遠心力によって移動させて、液体試料を試料保持部内で定量化を行い、確実に一定量の液体試料を流路内に充填することができる遠心装置用プレート、及び遠心装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The liquid sample is moved by centrifugal force, the liquid sample is quantified in the sample holding unit, and a certain amount of liquid sample is surely passed through the flow path. It aims at providing the plate for centrifuges which can be filled in, and the centrifuge.
本発明の請求項1にかかる遠心装置用プレートは、試料保持部に液体試料を注入した後、遠心力によって前記液体試料の移動を行う遠心装置用プレートにおいて、前記試料保持部は、遠心された際に前記液体試料を定量化する定量部を試料保持部の最外周部の側壁から円心方向に向って突出する壁で形成し、前記試料保持部の前記定量部の最外周部から前記プレートの遠心方向にのびる流路を設け、前記液体試料は、前記試料保持部内の前記壁の位置よりも、前記プレートの内周側の位置に注入されることを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 1 of the present invention is the centrifuge device plate in which the liquid sample is moved by centrifugal force after injecting the liquid sample into the sample holder, and the sample holder is centrifuged. In this case, a quantification unit for quantifying the liquid sample is formed by a wall projecting in the direction of the center from the side wall of the outermost peripheral part of the sample holding part, and the plate from the outermost peripheral part of the quantification part of the sample holding part A flow path extending in the centrifugal direction is provided, and the liquid sample is injected into a position on the inner peripheral side of the plate with respect to the position of the wall in the sample holding portion.
本発明の請求項2にかかる遠心装置は、請求項1に記載の遠心装置用プレートを用いる遠心装置において、前記流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a centrifugal apparatus using the centrifugal apparatus plate according to the first aspect , wherein the pressure required to flow the liquid sample into the flow path is P 1 , and the pressure is obtained by centrifugation. If the pressure on the flow path was P 2, characterized in that centrifuging at a rotational speed to be P 1> P 2.
本発明の請求項3にかかる遠心装置は、請求項2に記載の遠心装置において、前記流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心を行った後に一旦停止し、P1<P2となる回転数で再び遠心を行うことを特徴とする。 A centrifugal device according to a third aspect of the present invention is the centrifugal device according to the second aspect, wherein the pressure required to flow the liquid sample into the flow path is P 1 , and the pressure applied to the flow path by centrifugation is set. When P 2 is set, the centrifugation is temporarily stopped after the rotation speed satisfying P 1 > P 2, and then the centrifugation is performed again at the rotation speed satisfying P 1 <P 2 .
本発明の請求項4にかかる遠心装置用プレートは、請求項1に記載の遠心装置用プレートにおいて、前記壁は、前記試料保持部の円心方向へ覆いかぶさるようにせり出し、注入された液体試料は、遠心されることで定量化する液体試料を前記壁の下部へ移動し、定量化しない液体試料を前記壁の上部へ分離することを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 4 of the present invention is the centrifuge device plate according to claim 1, wherein the wall protrudes so as to cover the sample holding portion in the center direction and is injected. Is characterized in that the liquid sample to be quantified by being centrifuged is moved to the lower part of the wall, and the liquid sample not to be quantified is separated to the upper part of the wall.
本発明の請求項5にかかる遠心装置用プレートは、請求項1に記載の遠心装置用プレートにおいて、前記流路が前記壁の下部の定量部に形成されていることを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 5 of the present invention is characterized in that, in the centrifuge device plate according to claim 1, the flow path is formed in a fixed portion of the lower part of the wall.
本発明の請求項6にかかる遠心装置用プレートは、請求項1に記載の遠心装置用プレートにおいて、前記遠心装置用プレートの前記試料保持部に対し、プレートの重心方向の位置に、前記液体試料を注入する試料注入部を設け、前記試料保持部の最外周部から前記プレートの遠心方向にのびる第1の流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記第1の流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心した際に前記液体試料が前記試料保持部へ流入する第2の流路を、前記試料注入部の最外周部から前記試料保持部にのびる位置に設け、前記試料保持部は、前記液体試料が前記第2の流路から前記試料保持部に流入する流入口を設け、前記流入口は、遠心された際前記液体試料が前記定量部に流れ込み、前記試料保持部を左右に分割するように1枚または複数枚の壁を前記プレートの遠心方向の位置に設け、遠心することで、定量化する液体試料を前記第1の流路の形成された試料保持部の最外周部に移動し、定量化しない液体試料を前記定量化する液体試料が移動した側と前記壁を隔てた反対側に分離することを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 6 of the present invention is the centrifuge device plate according to claim 1, wherein the liquid sample is located at a position in the center of gravity direction of the plate with respect to the sample holding portion of the centrifuge device plate. A sample injection part for injecting the liquid sample is provided, and the pressure required to flow the liquid sample into the first flow path extending in the centrifugal direction of the plate from the outermost peripheral part of the sample holding part is P 1 , and the first pressure is obtained by centrifugation. When the pressure applied to one flow path is P 2 , the second flow path through which the liquid sample flows into the sample holding section when centrifuged at a rotational speed satisfying P 1 > P 2 is defined as the sample injection section. The sample holder is provided with an inlet through which the liquid sample flows into the sample holder from the second flow path, and the inlet is provided with a centrifuge. When the liquid sample flows into the quantification unit In addition, one or a plurality of walls are provided at a position in the centrifugal direction of the plate so as to divide the sample holding part into left and right, and a liquid sample to be quantified is formed in the first flow path by centrifugation. The liquid sample that is moved to the outermost peripheral portion of the sample holding portion and separated is separated into a side on which the liquid sample to be quantified moves and an opposite side across the wall.
本発明の請求項7にかかる遠心装置用プレートは、請求項4から6のいずれかに記載の遠心装置用プレートにおいて、前記壁は、前記液体試料にぬれやすい材料、または前記液体試料にぬれやすい処理を行った材料であることを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 7 of the present invention is the centrifuge device plate according to any one of claims 4 to 6, wherein the wall is easily wetted by the liquid sample or the liquid sample. It is the material which processed.
本発明の請求項8にかかる遠心装置用プレートは、請求項7に記載の遠心装置用プレートにおいて、電流値に基づき前記液体試料の有無を確認する1対または複数対の正電極と負電極を、前記定量部内に設けることを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 8 of the present invention is the centrifuge device plate according to claim 7, wherein one or more pairs of positive and negative electrodes for confirming the presence or absence of the liquid sample based on the current value are provided. And provided in the quantification unit.
本発明の請求項9にかかる遠心装置用プレートは、請求項8に記載の遠心装置用プレートにおいて、電流値に基づき前記流路に流入するのに必要な量の前記液体試料が保持されているか確認する1対の正電極と負電極を、前記壁の最内周上に設けることを特徴とする。 The centrifuge device plate according to claim 9 of the present invention is the centrifuge device plate according to claim 8, wherein the liquid sample is held in an amount necessary to flow into the flow path based on a current value. A pair of positive and negative electrodes to be confirmed is provided on the innermost circumference of the wall.
本発明の請求項10にかかる遠心装置用プレートは、請求項7に記載の遠心装置用プレートにおいて、電流値に基づき保持されている前記液体試料の量を測定する複数対の正電極と負電極を、前記定量部内の前記壁の最内周部から最外周部にかけて設けることを特徴とする。 A centrifugal device plate according to a tenth aspect of the present invention is the centrifugal device plate according to the seventh aspect, wherein a plurality of pairs of positive electrodes and negative electrodes measure the amount of the liquid sample held based on a current value. Is provided from the innermost peripheral part to the outermost peripheral part of the wall in the fixed amount part.
本発明の請求項11にかかる遠心装置用プレートは、請求項7に記載の遠心装置用プレートにおいて、電流値に基づき保持されている前記液体試料の量を測定する1対の正電極と負電極を、前記定量部内の前記壁の最内周部から最外周部にかけて設けることを特徴とする。 A centrifuge plate according to an eleventh aspect of the present invention is the centrifuge device plate according to the seventh aspect, wherein a pair of positive electrode and negative electrode measure the amount of the liquid sample held based on a current value. Is provided from the innermost peripheral part to the outermost peripheral part of the wall in the fixed amount part.
本発明の遠心装置用プレート、及び遠心装置によれば、複数のパターンがプレート上に放射状に形成され、前記試料保持部に液体試料を注入した後、遠心力によって前記液体試料の移動を行う遠心装置用プレートにおいて、前記試料保持部は、遠心された際に前記液体試料を定量化する定量部を試料保持部の最外周部の側壁から円心方向に向って突出する壁で形成し、前記試料保持部の前記定量部の最外周部から前記プレートの遠心方向にのびる流路を設け、前記液体試料は、前記試料保持部内の前記壁の位置よりも、前記プレートの重心方向の位置に注入されるようにし、前記流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心することにより、注入された液体試料の量にかかわらず液体試料の定量化を行うことができる。 According to the centrifugal apparatus plate and the centrifugal apparatus of the present invention, a plurality of patterns are formed radially on the plate, and after the liquid sample is injected into the sample holder, the liquid sample is moved by centrifugal force. In the apparatus plate, the sample holding part forms a quantification part for quantifying the liquid sample when it is centrifuged with a wall protruding in a circular direction from a side wall of the outermost peripheral part of the sample holding part, A flow path extending in the centrifugal direction of the plate from the outermost peripheral portion of the quantification unit of the sample holding unit is provided, and the liquid sample is injected into a position in the center of gravity direction of the plate rather than the position of the wall in the sample holding unit. When the pressure required to flow the liquid sample into the flow path is P 1 and the pressure applied to the flow path by centrifugation is P 2 , centrifugation is performed at a rotational speed that satisfies P 1 > P 2. By being injected The liquid sample can be quantified regardless of the amount of the liquid sample.
また、本発明の遠心装置用プレート、及び遠心装置によれば、流路に液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心を行った後に一旦停止し、P1<P2となる回転数で再び遠心を行うことにより、注入された液体試料の量にかかわらず液体試料の定量化を行い、確実に一定量の液体試料を流路に充填することができる。 Further, according to the centrifuge device and the centrifuge of the present invention, when the pressure required to flow the liquid sample into the flow path is P 1 and the pressure applied to the flow path by centrifugation is P 2 , P Quantification of the liquid sample regardless of the amount of the injected liquid sample by centrifuging at a rotational speed satisfying 1 > P 2 and then suspending again at a rotational speed satisfying P 1 <P 2 Thus, it is possible to reliably fill the flow path with a certain amount of liquid sample.
また、本発明の遠心装置用プレート、及び遠心装置によれば、定量部に電極を設け、電流値を測定することにより、液体試料の有無および量の確認を行うことができる。 Moreover, according to the plate for centrifuges and the centrifuge of the present invention, the presence and amount of the liquid sample can be confirmed by providing electrodes in the quantification unit and measuring the current value.
(実施の形態1)
以下、図1〜図6を用いて、本発明の実施の形態1による遠心装置用プレート、及び遠心装置について説明する。
本発明の実施の形態1では、本遠心装置用プレートが、注入された液体試料を予備回転により定量化し、液体試料は本回転により流路へ流入するものである。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the centrifuge device plate and the centrifuge according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In Embodiment 1 of the present invention, the centrifuge device plate quantifies the injected liquid sample by the preliminary rotation, and the liquid sample flows into the flow path by the main rotation.
まず、本発明の実施の形態1による遠心装置用プレートの構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による遠心装置用プレートの流路形成面を示す図である。
図1において、本実施の形態1によるプレート101には、パターン102が8個放射状に形成されている。
First, the configuration of the centrifuge device plate according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a view showing a flow path forming surface of a centrifuge device plate according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, eight
図1に示すように本実施の形態1におけるプレート101の外形は8センチ四方の正方形で4角のうち3角は円の一部を形成するよう角を丸くしたR(アール)が設けられ、残りの1角は面取りされている。
As shown in FIG. 1, the outer shape of the
プレート101は更に穴104を設けているが、これは外形を非対称にしてパターンの場所を特定できるようにされている。プレート101の材料はアクリル系の樹脂を使用し厚みは2mmである。流路形成面には溝が形成され、さらに厚さ50μmのアクリル製フィルムを接着することで密閉流路が形成されている。また、重心105は本プレートの重心であり、重心105を中心に本プレートを回転部に固定するための回転部固定用穴103を設けている。
The
次に、パターン102について説明する。例えば、図1のパターン102は、2つの試料保持部107が管により連結された構成とする。
図2は、図1に示すプレート101に形成されたパターン102の詳細形状を示す図である。図3は、パターン102のA−A断面図である。
Next, the
FIG. 2 is a diagram showing a detailed shape of the
パターン102には液体試料が注入される試料注入口106と、注入された試料を一旦保持するための試料保持部107と、試料保持部107の最外周部から外周方向にのびる流路108が設けられている。
The
図3に示すように、試料保持部107には液体試料にぬれやすい処理を行った壁109が試料保持部107の最外周部の側壁から円心方向へ覆いかぶさるようにせり出しており、試料保持部107は壁109の上部と下部に分割されている。また、流路108は壁109の下部より形成されており、定量部110は遠心された際に液体試料を定量化する試料保持部107の最外周部の側壁から円心方向へ向って突出する壁109の下部になっている。ここで、壁109は液体試料にぬれやすい材料であるようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, the
また、定量部110に正電極111および負電極112が設けられている。正電極111は正電圧印加部113と、負電極112は負電圧印加部114とそれぞれ接続されており、正電圧印加部113に正電圧、負電圧印加部114に負電圧を印加することにより、液体試料の有無および量を確認することができる。ここで、正電圧印加部113と負電圧印加部114を流路形成面に設ける場合、正電極111および負電極112は壁109を形成するプレートに設け、正電圧印加部113と負電圧印加部114を裏面に設ける場合は正電極111および負電極112は密閉流路を形成するフィルムに設ける。
Further, a
次に、本発明の実施の形態1のプレート101に設ける正電極111および負電極112のパターンについて説明する。
Next, the pattern of the
本実施の形態1のパターン102では、壁109の最内周部から最外周部にかけて壁109の最内周部上を含めて複数対の電極が設けられている。この場合、試料保持部107に保持される液体試料の量により、電流の流れる電極の本数が変化するため、電圧を印加し、電流値を測定することにより、試料の有無および量を確認することができる。
In the
次に、図4を用いて、本発明の実施の形態1による遠心装置の構成について説明する。図4は、本発明の実施の形態1による遠心装置の構成図である。 Next, the configuration of the centrifugal apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the centrifuge according to the first embodiment of the present invention.
本実施の形態1による遠心装置は、プレート101内の液体試料を移動させるためのモータ10と、該モータ10によりプレート101を搭載可能な回転駆動するプレートトレイ20と、プレート101に対して電圧印加を行う電圧印加手段30と、本遠心装置100の動作を制御する制御基板40などを備える。
The centrifuge according to the first embodiment has a
また、電圧印加手段30は液体試料の有無および量を電流値により確認するための電極プローブ31a、31bを備えている。ここで、電極プローブ31a、31bはそれぞれプレート101上に複数対の電極を設ける場合は電極対の数設けられる。また、本実施の形態1ではプレート101上にパターン102が8つ設けられているため、電極プローブ31a、31bはそれぞれ8つずつ設けられている。さらに多くのパターン102が設けられる場合はこの限りではない。
The voltage application means 30 includes electrode probes 31a and 31b for confirming the presence and amount of the liquid sample by the current value. Here, the electrode probes 31a and 31b are provided in the number of electrode pairs when a plurality of pairs of electrodes are provided on the
また、本実施の形態1では電圧印加手段30はトレイ20の上側に設けているが、正電圧印加部113および負電圧印加部114の設けられている面次第では、例えば、図3に示す壁109の下面に正電圧印加部113および負電圧印加部114を設けた場合は、電圧印加手段30はトレイ20の下側に設けてもよい。
In the first embodiment, the voltage application means 30 is provided on the upper side of the
また、電圧印加手段30のベースである電圧印加手段ベースプレート32上では、プレート101に電圧を印加するための電極プローブ31a、31bを電気的に接続して固定した電極基板ユニット33を、プレート101に対して離間或いは接触動作を行わせるために、DCモータなどの電極駆動手段34と係合された状態で配置されているが、電極プローブ31a、31bの先端部には、圧縮バネなどの電極プローブ内蔵バネ35を備えていることにより、プレート101に対する電極プローブ31a、31bの接触圧力を調整している。
On the voltage application means
さらに、本遠心装置100には、電圧印加手段30の電極プローブ31a、31bに接続されている電源50、装置電源60、当該装置のon、off状態を切り換える電源スイッチ70、該電源スイッチがON状態の際に点灯するLED71、遠心装置内を冷却する冷却ファン80、及び遠心装置100を振動から守り、高さ調節可能なゴム脚90が備えられている。
Further, the centrifugal device 100 includes a
次に、以下液体試料を定量化するまでの具体的操作および動作の一例を図5、6を利用して説明する。
図5、6は、本発明の実施の形態1による遠心装置用プレートのパターン102に遠心を行った時の液体試料の状態を示す図である。
Next, an example of specific operations and operations until the liquid sample is quantified will be described with reference to FIGS.
5 and 6 are diagrams showing the state of the liquid sample when the
まず、液体試料をプレート内へ注入し、液体試料を定量化するため、予備回転を行う。 First, a liquid sample is injected into the plate, and preliminary rotation is performed to quantify the liquid sample.
液体試料はピペッター等により試料剤注入口106から試料保持部107へ注入する。
The liquid sample is injected from the sample
次に、遠心装置100のプレートトレイ20にプレート101を固定し、重心105を軸にプレート101を回転させる。このとき、回転数は液体試料を流路108に流入するために必要な圧力をP1、遠心を行った際に流路108にかかる圧力をP2とした場合に、P1>P2となる回転数、すなわち、液体試料を流路108に流入するために必要な圧力が、遠心を行った際に流路108にかかる圧力よりも大きくなる回転数で遠心を行う。
Next, the
この時、液体試料は、遠心力により外周方向へと移動し、図5に示すように液体保持部内107で同一円周上に液面が保持される。ここで、注入された液体試料の量が定量よりも多い場合、図6に示すように液体試料は遠心力により、壁109の下部へ移動した後、不要な液体試料は壁109の上部へ分離され、下部の定量部110で定量化される。ここで、壁109は液体試料にぬれやすい材料であるため、DNA液体試料は容易に分離することができる。
At this time, the liquid sample moves in the outer circumferential direction by centrifugal force, and the liquid surface is held on the same circumference in the
次に、試料を定量化するための予備回転を一旦停止し、試料保持部107の定量部110の液体試料の量の確認を行う。
Next, preliminary rotation for quantifying the sample is temporarily stopped, and the amount of the liquid sample in the
パターン102の正電圧印加部113および負電圧印加部114に電極プローブ31a、31bを押し当て、電圧を印加する。
The electrode probes 31 a and 31 b are pressed against the positive
正電極111および負電極112は壁109の最内周部から最外周部にかけて壁109の最内周部上を含めて複数対設けられている。そのため、定量部110に液体試料が保持されていれば、電極に電流が流れ、電流値を測定することにより液体試料の有無を確認することができる。さらに、壁109の最内周上に電極を設けることにより、最内周上に設けた電極の電流の有無により、液体試料の不足を確認することができる。また、電極を複数設け、電流の流れた電極を確認することにより、液体試料の不足量を確認することができる。
A plurality of pairs of the
ここで、印加する電圧は液体試料が酸化還元反応により気泡が発生しない程度である。 Here, the voltage to be applied is such that bubbles do not occur in the liquid sample due to the oxidation-reduction reaction.
液体試料の量が不足している場合、不足している量の液体試料を追加注入する。そして、再度回転を行うことで液体試料の定量化を行う。これにより、一定量の液体試料を確実にプレートに充填することができる。 If the amount of liquid sample is insufficient, an additional amount of liquid sample is injected. Then, the liquid sample is quantified by rotating again. Thereby, a certain amount of liquid sample can be reliably filled into the plate.
次に、予備回転で定量化した液体試料を流路108に流入するため、本回転を行う。
P1<P2となる回転数、すなわち、遠心を行った際に流路108にかかる圧力が、液体試料を流路108に流入するために必要な圧力よりも大きくなる回転数で再び遠心を行うことにより、定量化された液体試料は流路108に流入することになる。
Next, the main rotation is performed in order to allow the liquid sample quantified in the preliminary rotation to flow into the
Centrifuge again at a rotational speed at which P 1 <P 2 , that is, the pressure applied to the
なお、本実施の形態1では、壁109をプレート表面に対して水平方向に形成する場合について説明したが、プレート表面に対して垂直方向に形成するようにしてもよい。
In the first embodiment, the case where the
以上のように、本実施の形態1によれば、試料保持部に遠心を行った際に定量化を行う壁を設けて、液体試料が流路に流入しない程度の回転数で遠心を行うことにより液体試料を定量化し、一定量の液体試料を流路に流入することができる。また、電極を設けることにより、液体試料の有無および量を確認でき、不足分を補充することができるため、流路が使用不可能になってしまう心配がないという効果がある。 As described above, according to the first embodiment, the sample holder is provided with a wall for quantification when centrifuging, and the liquid sample is centrifuged at a rotational speed that does not flow into the flow path. By quantifying the liquid sample, a certain amount of the liquid sample can be flowed into the flow path. In addition, by providing the electrode, the presence and amount of the liquid sample can be confirmed, and the shortage can be replenished, so that there is no fear that the flow path becomes unusable.
(実施の形態2)
以下図7、8を用いて、本発明の実施の形態2による遠心装置用プレート、及び遠心装置について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a plate for a centrifuge device and a centrifuge device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、本発明の実施の形態2では、実施の形態1と同様の遠心装置を用いており、プレート101上に形成されるパターン102の別の例について説明する。
In the second embodiment of the present invention, another example of the
図7は、本発明の実施の形態2による遠心装置用プレートのパターン102の流路形成面から見た図である。
FIG. 7 is a view seen from the flow path forming surface of the
パターン102には液体試料が注入される試料注入口115と、注入された液体試料を一旦保持するための試料注入部116と、試料保持部117と、試料注入部116の最外周部から試料保持部117へのびる第2の流路118と、試料保持部117の最外周部から外周方向へのびる第1の流路119が設けられている。
In the
ここで第2の流路118は、第1の流路119に液体試料を流入するために必要な圧力をP1、遠心を行った際に第1の流路119に液体試料を流入するために必要な圧力をP2とした場合に、P1>P2となる回転数、すなわち、第1の流路119に液体試料を流入するために必要な圧力が、遠心を行った際に第1の流路119に液体試料を流入するために必要な圧力よりも大きくなる回転数で遠心を行った際に、液体試料が試料保持部117に流入するように設けられている。
Here, the
試料保持部117には液体試料にぬれやすい処理を行った第1、第2の壁120a、120bが円心方向へ左右を分割するよう設けられている。また、第1の流路119は第1、2の壁120a、120bに挟まれた部分より形成されており、定量部121は遠心された際に液体試料を定量化する第1、2の壁120a、120bに挟まれた部分になっている。ここで、第1、2の壁120a、120bは液体試料にぬれやすい材料であるようにしてもよい。
The
また、第2の流路118から試料保持部117へ流入する流入口122は、遠心された際に液体試料が定量部121へ流れ込むように設けられている。
The
また、定量部121に正電極123および負電極124が設けられている。正電極123は正電圧印加部125と、負電極124は負電圧印加部126とそれぞれ接続されており、正電圧印加部125に正電圧123、負電圧印加部126に負電圧124を印加することにより、液体試料の有無および量を確認することができる。ここで、正電圧印加部125と負電圧印加部126を流路形成面に設ける場合、正電極123および負電極124はプレート101の裏面を形成するプレートに設け、正電圧印加部125と負電圧印加部126を裏面に設ける場合は正電極123および負電極124は密閉流路を形成するフィルムに設ける。
The
次に、プレート101に設ける正電極123および負電極124のパターンについて説明する。
Next, the pattern of the
本発明の実施の形態2のパターン102では、第1、2の壁120aおよび120bの最内周部から最外周部にわたって1対の電極が設けられている。この場合、試料保持部117に保持される液体試料の量により抵抗値が変化するため、電圧を印加し、電流値を測定することにより、液体試料の有無および量を確認することができる。
In the
次に、本発明の実施の形態2において以下液体試料を定量化するまでの具体的操作および動作の一例を図8を用いて説明する。
図8は、本発明の実施の形態2による遠心装置用プレートのパターン102に遠心を行った時の液体試料の状態を示す図である。
Next, an example of specific operations and operations until the liquid sample is quantified in Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the state of the liquid sample when the
液体試料の準備が終わったところで、液体試料をプレート内へ注入し、液体試料を定量化するため、予備回転を行う。 When the preparation of the liquid sample is completed, the liquid sample is injected into the plate, and preliminary rotation is performed to quantify the liquid sample.
まず、液体試料をプレート内へ注入する。液体試料はピペッター等により液体試料注入口115から試料注入部116へ注入する。
First, a liquid sample is injected into the plate. The liquid sample is injected from the liquid
次に、実施の形態1と同様に遠心装置100のプレートトレイ20にプレート101を固定し、液体試料を第1の流路119に流入するために必要な圧力をP1、遠心を行った際に第1の流路119にかかる圧力をP2とした場合に、P1>P2となる回転数、すなわち、液体試料を第1の流路119に流入するために必要な圧力が、遠心を行った際に第1の流路119にかかる圧力より大きくなる回転数で遠心を行う。
Next, when the
このとき、第2の流路118はP1>P2となる回転数で遠心を行った際に液体試料が試料保持部117に流入するように設けているため、液体試料は、遠心力により外周方向へと移動し、液体試料は第2の流路118を通って流入口122より試料保持部117の定量部121へ移動する。そして、液体試料は図8に示すように試料保持部内117で同一円周上に液面が保持される。この時、注入された液体試料は定量部121の容量よりも多い場合は、第1、2の壁120a、120bにより不要な液体試料は定量部121の左右へ分離される。ここで、第1、2の壁120a、120bは液体試料にぬれやすい処理を行っているため容易に分離することができる。
At this time, since the
次に、液体試料を定量化するための予備回転を一旦停止し、試料保持部117の定量部121の液体試料の量の確認を行う。
Next, preliminary rotation for quantifying the liquid sample is temporarily stopped, and the amount of the liquid sample in the
パターン120の正電圧印加部125および負電圧印加部126に第1、第2の電極プローブ31a、31bを押し当て、電圧を印加する。
The first and second electrode probes 31a and 31b are pressed against the positive
正電極123および負電極124は第1、2の壁120a、120bの最内周部から最外周部にわたって1対設けられている。そのため、液体試料の量が変化すると電極間の抵抗値が変化するため、電圧を印加して電流値を測定することにより、液体試料およびサンプルの有無および量の確認を行うことができる。
A pair of the
ここで、印加する電圧は、液体試料が酸化還元反応により気泡が発生しない程度である。液体試料の量が不足している場合、不足している量の液体試料を追加注入する。そして、再度回転を行うことで液体試料の定量化を行う。これにより、一定量の液体試料を確実にプレートに充填することができる。 Here, the voltage to be applied is such that bubbles do not occur in the liquid sample due to the oxidation-reduction reaction. If the amount of liquid sample is insufficient, an additional amount of liquid sample is injected. Then, the liquid sample is quantified by rotating again. Thereby, a certain amount of liquid sample can be reliably filled into the plate.
次に、予備回転で定量化した液体試料を第1の流路119に流入するため、本回転を行う。
P1<P2となる回転数、すなわち、遠心を行った際に第1の流路119にかかる圧力が、液体試料を第1の流路119に流入するために必要な圧力より大きくなる回転数で再び遠心を行い、定量化された液体試料は第1の流路119に流入する。
Next, in order to flow the liquid sample quantified by the preliminary rotation into the
Rotation speed at which P 1 <P 2 , that is, rotation at which the pressure applied to the
なお、本実施の形態2では、壁120a、120bをプレート表面に対して垂直方向に形成する場合について説明したが、プレート表面に対して水平方向に形成するようにしてもよい。
In the second embodiment, the case where the
以上のように、本実施の形態2によれば、試料保持部に遠心を行った際に定量化を行う壁を設けて、液体試料が流路に流入しない程度の回転数で遠心を行うことにより液体試料を定量化し、一定量の液体試料を流路に流入することができる。また、電極を設けることにより、液体試料の有無および量を確認でき、不足分を補充することができるため、流路が使用不可能になってしまう心配がないという効果がある。 As described above, according to the second embodiment, the sample holder is provided with a wall for quantification when centrifuging, and the liquid sample is centrifuged at a rotational speed that does not flow into the flow path. By quantifying the liquid sample, a certain amount of the liquid sample can be flowed into the flow path. In addition, by providing the electrode, the presence and amount of the liquid sample can be confirmed, and the shortage can be replenished, so that there is no fear that the flow path becomes unusable.
本発明の遠心装置用プレート、及び遠心装置は、流路へ液体試料を充填する前に、確実に定量化するものとして有用である。 The plate for a centrifuge and the centrifuge of the present invention are useful for reliably quantifying a liquid sample before filling the flow path.
101 プレート
102 流路パターン
103 回転部固定用穴
104 位置決め穴
105 プレート重心
106 試料注入口
107 試料保持部
108 流路
109 壁
110 定量部
111 正電極
112 負電極
113 正電圧印加部
114 負電圧印加部
115 試料注入口
116 試料注入部
117 試料保持部
118、119 流路
120a、120b 壁
121 定量部
122 流入口
123 正電極
124 負電極
125 正電圧印加部
126 負電圧印加部
101
Claims (11)
前記試料保持部は、遠心された際に前記液体試料を定量化する定量部を試料保持部の最外周部の側壁から円心方向に向って突出する壁で形成し、前記試料保持部の前記定量部の最外周部から前記プレートの遠心方向にのびる流路を設け、
前記液体試料は、前記試料保持部内の前記壁の位置よりも、前記プレートの内周側の位置に注入される、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 In the centrifuge plate that moves the liquid sample by centrifugal force after injecting the liquid sample into the sample holder,
The sample holding part forms a quantification part for quantifying the liquid sample when it is centrifuged with a wall protruding in a circular direction from a side wall of an outermost peripheral part of the sample holding part, and the sample holding part Provide a flow path extending in the centrifugal direction of the plate from the outermost peripheral portion of the quantitative portion,
The liquid sample is injected into a position on the inner peripheral side of the plate rather than the position of the wall in the sample holding unit.
A centrifuge plate characterized by the above.
前記流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心する、
ことを特徴とする遠心装置。 In the centrifuge using the centrifuge device plate according to claim 1,
When the pressure required to flow the liquid sample into the channel is P 1 and the pressure applied to the channel by centrifugation is P 2 , the sample is centrifuged at a rotational speed such that P 1 > P 2 .
A centrifugal device characterized by that.
前記流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心を行った後に一旦停止し、P1<P2となる回転数で再び遠心を行う、
ことを特徴とする遠心装置。 The centrifuge according to claim 2,
When the pressure required to flow the liquid sample into the flow path is P 1 and the pressure applied to the flow path by centrifugation is P 2 , the pressure is temporarily applied after the rotation at P 1 > P 2. Stop and centrifuge again at a speed of P 1 <P 2 ,
A centrifugal device characterized by that.
前記壁は、前記試料保持部の円心方向へ覆いかぶさるようにせり出し、
注入された液体試料は、遠心されることで定量化する液体試料を前記壁の下部へ移動し、定量化しない液体試料を前記壁の上部へ分離する、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 1,
The wall protrudes so as to cover the sample holder in the direction of the center of the circle,
The injected liquid sample is centrifuged to move the liquid sample to be quantified to the lower part of the wall, and the liquid sample not to be quantified is separated to the upper part of the wall.
A centrifuge plate characterized by the above.
前記流路が前記壁の下部の定量部に形成されている、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 1,
The flow path is formed in the fixed portion at the bottom of the wall,
A centrifuge plate characterized by the above.
前記遠心装置用プレートの前記試料保持部に対し、プレートの重心方向の位置に、前記液体試料を注入する試料注入部を設け、
前記試料保持部の最外周部から前記プレートの遠心方向にのびる第1の流路に前記液体試料を流入するのに必要な圧力をP1、遠心により前記第1の流路にかかる圧力をP2とした場合、P1>P2となる回転数で遠心した際に前記液体試料が前記試料保持部へ流入する第2の流路を、前記試料注入部の最外周部から前記試料保持部にのびる位置に設け、
前記試料保持部は、前記液体試料が前記第2の流路から前記試料保持部に流入する流入口を設け、前記流入口は、遠心された際前記液体試料が前記定量部に流れ込み、
前記試料保持部を左右に分割するように1枚または複数枚の壁を前記プレートの遠心方向の位置に設け、
遠心することで、定量化する液体試料を前記第1の流路の形成された試料保持部の最外周部に移動し、定量化しない液体試料を前記定量化する液体試料が移動した側と前記壁を隔てた反対側に分離する、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 1,
A sample injection unit for injecting the liquid sample is provided at a position in the center of gravity of the plate with respect to the sample holding unit of the centrifuge device plate,
The pressure required to flow the liquid sample from the outermost peripheral portion of the sample holding portion into the first flow path extending in the centrifugal direction of the plate is P 1 , and the pressure applied to the first flow path by centrifugation is P 1 . 2 , the second flow path through which the liquid sample flows into the sample holder when centrifuged at a rotational speed satisfying P 1 > P 2 is passed from the outermost peripheral part of the sample injection part to the sample holder. Set in a position that extends,
The sample holding unit is provided with an inlet through which the liquid sample flows into the sample holding unit from the second flow path, and the inlet flows into the quantification unit when the liquid sample is centrifuged,
One or a plurality of walls are provided at a position in the centrifugal direction of the plate so as to divide the sample holding part into left and right,
By centrifuging, the liquid sample to be quantified is moved to the outermost peripheral portion of the sample holding portion in which the first flow path is formed, and the liquid sample not to be quantified is moved to the side on which the liquid sample to be quantified is moved. Separate the opposite side across the wall,
A centrifuge plate characterized by the above.
前記壁は、前記液体試料にぬれやすい材料、または前記液体試料にぬれやすい処理を行った材料である、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to any one of claims 4 to 6,
The wall is a material that easily wets the liquid sample, or a material that has been processed to easily wet the liquid sample.
A centrifuge plate characterized by the above.
電流値に基づき前記液体試料の有無を確認する1対または複数対の正電極と負電極を、前記定量部内に設ける、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 7,
One or more pairs of a positive electrode and a negative electrode for confirming the presence or absence of the liquid sample based on a current value are provided in the quantitative unit.
A centrifuge plate characterized by the above.
電流値に基づき前記流路に流入するのに必要な量の前記液体試料が保持されているか確認する1対の正電極と負電極を、前記壁の最内周上に設ける、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 8, wherein
A pair of positive and negative electrodes is provided on the innermost circumference of the wall to check whether the amount of the liquid sample necessary to flow into the flow path is held based on a current value.
A centrifuge plate characterized by the above.
電流値に基づき保持されている前記液体試料の量を測定する複数対の正電極と負電極を、前記定量部内の前記壁の最内周部から最外周部にかけて設ける、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 7,
A plurality of pairs of positive electrodes and negative electrodes for measuring the amount of the liquid sample held based on a current value are provided from the innermost peripheral part to the outermost peripheral part of the wall in the quantification part,
A centrifuge plate characterized by the above.
電流値に基づき保持されている前記液体試料の量を測定する1対の正電極と負電極を、前記定量部内の前記壁の最内周部から最外周部にかけて設ける、
ことを特徴とする遠心装置用プレート。 The centrifuge plate according to claim 7,
A pair of positive and negative electrodes for measuring the amount of the liquid sample held based on the current value is provided from the innermost periphery to the outermost periphery of the wall in the quantification unit,
A centrifuge plate characterized by the above.
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