JP2009063470A - Biological material detecting substrate and biological material detecting apparatus using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DNAやタンパクその他の生体物質を検出する生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置に関し、より詳細には、脱着可能であり且つ測定制度の高い生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置に関するものである。 The present invention relates to a biological material detection substrate for detecting DNA, protein, and other biological materials, and a biological material detection device using the same, and more particularly, a biological material detection substrate that is detachable and has a high measurement system, and The present invention relates to a biological material detection apparatus using the same.
近年、DNAやタンパク質などの生体物質を検出する手法として、蛍光標識を利用する蛍光検出法が採用されている。励起光源や光学フィルタや受光素子等からなる光学ユニットにより、ラジオアイソトープを使わず、安全、安価に生体物質の測定が可能であることから、蛍光検出法は酵素免疫測定、電気泳動、共焦点走査型蛍光顕微鏡法など、様々な生体物質の検出に応用されている。 In recent years, a fluorescence detection method using a fluorescent label has been adopted as a technique for detecting biological substances such as DNA and proteins. Fluorescence detection methods include enzyme immunoassay, electrophoresis, and confocal scanning because biological units can be measured safely and inexpensively without using radioisotopes using an optical unit consisting of an excitation light source, optical filter, and light receiving element. It is applied to the detection of various biological materials such as scanning fluorescence microscopy.
蛍光検出法は、励起光を照射することで生体物質に標識した蛍光標識からの蛍光信号を検出することで生体物質の有無や量を測定する方法である。例えばCy5は波長635nmの励起光に対して、波長670nmの蛍光を発する蛍光標識である。Cy5を標識した生体物質を検出するためには、試料へ635nmの励起光を照射し、試料からの光を670nm付近の光のみ透過する光学フィルタを介して受光素子で検出する。蛍光標識には様々なものがあり、それぞれ蛍光標識の励起波長と蛍光波長に対応した励起光源と光学フィルタを選定することで、様々な蛍光標識を標識した生体物質を検出できる。 The fluorescence detection method is a method of measuring the presence / absence or amount of a biological material by detecting a fluorescent signal from a fluorescent label that is labeled on the biological material by irradiating excitation light. For example, Cy5 is a fluorescent label that emits fluorescence with a wavelength of 670 nm with respect to excitation light with a wavelength of 635 nm. In order to detect a biological substance labeled with Cy5, the sample is irradiated with excitation light of 635 nm, and the light from the sample is detected by a light receiving element through an optical filter that transmits only light near 670 nm. There are various types of fluorescent labels. By selecting an excitation light source and an optical filter corresponding to the excitation wavelength and the fluorescence wavelength of the fluorescent label, biological substances labeled with various fluorescent labels can be detected.
蛍光検出を行う場合、試料を支持する基板やセルが必要であるが、試料が微量な場合でも測定できるように、基板に微細な流路を形成したものを用いて検出を行う装置が出てきている。この装置では、流路内に蛍光標識を標識した試料と緩衝剤を充填した後、緩衝液に所定の電位勾配をかけて試料を電気泳動させ、泳動中の試料に励起光を照射して蛍光の強度分布を検出することにより、試料の泳動状態を観察することができる(例えば、特許文献1参照。)。 When performing fluorescence detection, a substrate or cell that supports the sample is required, but there are devices that perform detection using a substrate with a fine flow path so that measurement can be performed even when the amount of sample is small. ing. In this device, after a sample labeled with a fluorescent label and a buffering agent are filled in the flow path, the sample is electrophoresed by applying a predetermined potential gradient to the buffer, and the sample being migrated is irradiated with excitation light to fluoresce. By detecting the intensity distribution, it is possible to observe the migration state of the sample (see, for example, Patent Document 1).
また、従来の生体物質検出用基板は、基板上の流路部分以外を光学的に不透明とし、検出部から一定距離の位置に光学的に透明な位置検出孔を形成している。図7に従来の生体物質検出用基板を示す。ガラス製の生体物質検出用基板200上に試料流路206と泳動流路207とがクロス部208で交差するように配置されている。試料流路206の両端には、それぞれ試料注入部202及び試料排出部203の液溜が設けられており、泳動流路207の両端には、それぞれ負電極部204と正電極部205との液溜が設けられている。
In addition, the conventional biological material detection substrate is optically opaque except for the flow path portion on the substrate, and has an optically transparent position detection hole at a certain distance from the detection portion. FIG. 7 shows a conventional biological substance detection substrate. The
まず、負電極部204に緩衝剤を注入し外部ポンプで圧力をかけることで、負電極部204から泳動流路207を通って正電極部205までと、泳動流路207と試料流路206のクロス部208より試料流路206を通って試料注入部202と試料排出部203とへの全ての流路に緩衝剤を充填する。
First, by injecting a buffer into the
次に、試料注入部202に蛍光標識で修飾された試料を注入した後、試料注入部202と試料排出部203に電圧を印加することによって、試料流路206を通って試料排出部203までの試料流路206に試料を充填する。このとき、泳動流路207上では試料流路206のクロス部のみに試料があるので、このクロス部により試料が定量される。その後、この定量された試料は、負電極部204と正電極部205とに電圧を印加することにより電気泳動を開始する。泳動中の試料に励起光を照射して試料から発せられる蛍光の強度分布を検出することにより、試料の分析を行うことができる。このとき、位置検出孔201を検出して位置検出孔201の位置を求め、そこより一定距離の位置の検出部209にて蛍光信号を検出することで測定精度の向上を図っている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、前記従来の構成では、生体物質検出用基板は、ガラスで作られているため熱収縮が少なく、位置検出孔と泳動流路の位置とを一定に保つことが出来る。ところが、生体物質検出用基板の材料をガラスに代えて樹脂にすると、成型前後の熱ストレスのため基板が収縮するため位置検出孔と泳動流路との位置がばらついてしまう。このようなばらつきを持つ生体物質検出用基板を生体物質検出装置に装着すると、生体物質検出用基板と生体物質検出装置内部の検出用光学ユニットとの相対位置がばらつくので、検出信号が低下するという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, since the biological material detection substrate is made of glass, thermal contraction is small, and the position of the position detection hole and the migration channel can be kept constant. However, if the material for the biological material detection substrate is made of resin instead of glass, the substrate contracts due to thermal stress before and after molding, and the position of the position detection hole and the migration channel varies. When a biological material detection substrate having such variations is mounted on the biological material detection device, the relative position between the biological material detection substrate and the detection optical unit inside the biological material detection device varies, and the detection signal is reduced. Had problems.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、寸法のばらつきが大きい生体物質検出用基板を使用しても、検出信号の低下を防ぐことの出来る生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and even when a biological material detection substrate having a large dimensional variation is used, a biological material detection substrate capable of preventing a decrease in detection signal and a biological body using the same An object is to provide a substance detection device.
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置は、生体物質を緩衝剤中で満たされた検出用流路を移動させた際に得られる輸送反応を利用して前記生体物質の判別を行う生体物質検出用基板において、前記検出用流路を少なくとも一つ以上を有し、前記検出用流路の近傍に蛍光を発する回転対称形状の位置決めマーカを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the biological material detection substrate of the present invention and the biological material detection device using the same are obtained when the detection material flow path is filled with the biological material in the buffer. In the biological material detection substrate that performs the determination of the biological material using the transport reaction, the substrate has at least one detection channel, and has a rotationally symmetric shape that emits fluorescence in the vicinity of the detection channel. A positioning marker is provided.
さらに本発明の生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置は、請求項1に記載の生体物質検出用基板と、前記位置決めマーカに励起光を照射してこの励起光による蛍光を検出するための光学ユニットと、前記光学ユニットを前記生体物質検出用基板の中心から外周に向けて移動させるための駆動部と、前記光学ユニットが検出した蛍光に応じて前記光学ユニットの照射光軸と前記位置決めマーカの中心とが一致するように前記駆動部に指令を行う信号解析部と、を備えたことを特徴とするものである。
Furthermore, the biological material detection substrate of the present invention and the biological material detection device using the biological material detection substrate according to
本発明の生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置によれば、生体物質検出用基板の検出用流路の近傍に位置決め用の貫通孔を設けることで検出用光学ユニットを検査流路に容易に一致させることができるので、検出信号の低下を招かず高感度で高精度な生体物質検出性能を実現することができる。 According to the biological material detection substrate and the biological material detection apparatus using the biological material detection substrate of the present invention, the detection optical unit is inspected by providing a positioning through-hole in the vicinity of the detection flow path of the biological material detection substrate. Since it can be easily matched with the path, it is possible to realize a highly sensitive and highly accurate biological substance detection performance without causing a decrease in the detection signal.
以下に、本発明の生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出用装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Embodiments of a biological material detection substrate and a biological material detection device using the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1(a)は生体物質検出用基板1を示す平面図であり、図1(b)はその拡大図での一つの泳動ユニット3を示した図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a plan view showing a biological
図1(a)を用いて、生体物質検出用基板1の説明をする。生体物質検出用基板1の材料はアクリル系の樹脂であり、厚みは2mmである。流路形成面には深さ50μmの流路やリザーバーとなる溝が掘られ、さらにその上面に厚さ50μmのアクリル製フィルムを接着して密閉流路を形成する。また、生体物質検出用基板1の中心2には、生体物質検出用基板1を生体物質検出装置に固定するための孔が設けられている。本実施の形態においては、生体物質検出用基板1には8つの泳動ユニット3が設けられている構成を例としている。
The biological
図1(b)を用いて、生体物質検出用基板1の泳動ユニット3について詳細に説明する。
The
泳動ユニット3には、緩衝剤を注入するための緩衝剤注入部4と、生体物質を注入するサンプル注入部5が形成されている。サンプル注入部5は、流路6によりサンプル保持部7と接続されており、サンプル保持部7は流路8によりバッファ部9と接続されている。正電極11は、流路10により緩衝剤注入部4と接続されており、さらに、流路14によりサンプル保持部7と接続している。負電極12は、流路10により緩衝剤注入部4と接続されており、さらに、流路13によりサンプル保持部7と接続されている。
In the
生体物質は、判別したいSNPs部位を含む約60塩基長の1本鎖DNAであり、蛍光物質(Cy5)で標識されている。サンプル注入部5へ注入された生体物質は、流路6を通りサンプル保持部7まで移動し、一定量の生体物質がサンプル保持部7に保持される。一定量を超える生体物質は、流路8を通りバッファ部9まで移動する。
The biological material is a single-stranded DNA having a length of about 60 bases including the SNPs site to be distinguished, and is labeled with a fluorescent material (Cy5). The biological material injected into the
電気泳動するための緩衝剤としてDNAコンジュゲートを準備する。DNAコンジュゲートとは、6〜12塩基長1本鎖DNAの5’末端に高分子のリニアポリマーが共有結合したものである。さらにDNAは、正常型に対しては相補であるが変異型に対しては相補ではない配列であり、正常型DNAに対しての結合力が強く、変異型DNAに対しての結合力が弱い特性がある。また、電気泳動した場合、5’末端に結合した。リニアポリマーがおもりとなり泳動速度がかなり遅いという特性もある。緩衝剤注入部4へ注入された緩衝剤は、流路10より正電極11および負電極12へ移動し、さらに、流路13および流路14を満たす。
A DNA conjugate is prepared as a buffer for electrophoresis. The DNA conjugate is obtained by covalently bonding a high molecular linear polymer to the 5 'end of a 6 to 12 base long single-stranded DNA. Furthermore, DNA is a sequence that is complementary to the normal type but not complementary to the mutant type, has a strong binding force to the normal type DNA, and a weak binding force to the mutant type DNA. There are characteristics. In addition, when electrophoresed, it bound to the 5 'end. There is also a characteristic that the migration speed is considerably slow due to the weight of the linear polymer. The buffer injected into the
生体物質の電気泳動を行うため、正電極11および負電極12との間に電圧を印加する。電圧の印加は、正電極11および負電極12より緩衝剤に接触するように針状の電極を挿入した状態で行う。電圧印加により、流路13および流路14に電場が発生して、サンプル保持部7に保持された生体物質は流路14中を電気泳動する。
A voltage is applied between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 in order to perform electrophoresis of the biological material. The voltage is applied in a state where needle-like electrodes are inserted from the positive electrode 11 and the negative electrode 12 so as to come into contact with the buffer. By applying a voltage, an electric field is generated in the
DNAの検出は、蛍光標識(Cy5)を修飾したDNAを635nmの光で励起し、670nm付近の光検出によって、流路14中を電気泳動するDNAサンプルの状態を検出することで行った。さらには、電気泳動する流路14を円弧状としたことで、生体物質検出用基板1を回転させることにより、流路14中を電気泳動するDNAサンプルの分布を測定する。
The detection of DNA was performed by exciting the DNA modified with the fluorescent label (Cy5) with light of 635 nm and detecting the state of the DNA sample to be electrophoresed in the
次に、生体物質検出用基板1に設けた位置決めマーカを説明する。位置決めマーカは、生体物質検出用基板上1の泳動ユニット3と隣接する泳動ユニットとの間で、15に示す位置に設ける。本実施例では、位置決めマーカの形状をφ0.5mmの円形状とし、流路14と置決めマーカの中心とが同心円上になるように配置した。図1(b)での泳動ユニット3の点Aおよび点Bにおける断面図を図2に示す。ここで流路14が形成された面をa面とし、その反対の面をb面とする。図2に示す位置決めマーカは、円筒状の貫通孔15と蛍光を発するシート16から成り、蛍光を発するシート16は、この貫通孔15を覆うようにb面側に貼り付けられている。貫通孔15のサイズは、ここではφ0.5mmとした。
Next, the positioning marker provided on the biological
また、蛍光シートは、波長635nmの励起光により、波長670nm付近の蛍光を発する特性を持ち、光量はDNAサンプルと同程度であり、0.5μW励起したとき、数10pW蛍光する。その理由は、光量が大きすぎるとオーバーレンジになり、位置決めを行うことができないためである。 The fluorescent sheet has a characteristic of emitting fluorescence around a wavelength of 670 nm by excitation light having a wavelength of 635 nm, and the amount of light is similar to that of a DNA sample. When excited by 0.5 μW, the fluorescent sheet emits fluorescence of several tens of pW. The reason is that if the amount of light is too large, the range becomes overrange and positioning cannot be performed.
貫通孔15および流路14は同心円上にあることより、生体物質検出用基板1の成型後の収縮、および、フィルム貼付時の熱収縮が発生したとしても、貫通孔15および流路14は同心円上に位置する。よって、貫通孔15の位置を検出して、蛍光を検出する装置と貫通孔15との相対位置を合わせることにより、蛍光を検出する装置と流路14の内外周方向の位置を合わせることが出来、流路14中において電気泳動するDNAサンプルの蛍光検出信号を低下させることなく検出することが出来る。
Since the through-hole 15 and the
以上のように、本実施の形態1において、流路14と同心円上で、かつ、流路14の延長線上に貫通孔15を設け、生体物質検出用基板1の流路形成面の反対面に蛍光シートを貼付し、蛍光を検出する装置により貫通孔15の位置を蛍光検出することにより、寸法のばらつきが大きい生体物質検出用基板を使用しても、生体物質検出用基板と蛍光を検出する装置との相対位置のばらつきを防ぐことができる。
As described above, in the first embodiment, the through hole 15 is provided concentrically with the
(実施の形態2)
図3は、図1(b)の泳動ユニット3の点Aおよび点Bにおける断面図である。図3において、流路14、貫通孔15を設け、a面にアクリル製フィルム17を接着する。実施の形態1の構成と異なるところは、アクリル製のフィルム17の貫通孔15部分に、蛍光を発するインク18を塗布した点である。インク18は、b面側より塗布し、塗布するエリアは、貫通孔15を覆う程度である。インク18をb面より塗布することの利点は、貫通孔15をインク18の塗布が覆う場合、a面側からは、インク18の位置およびサイズが、貫通孔15と一致する点である。例えば、生体検出用基板の流路形成面から塗布する場合には、位置決めマーカの位置を認知して、印刷する必要があり、印刷位置が位置決めマーカの位置とずれる可能性がある。しかし、b面よりインクを塗布することにより、位置精度よく、簡易に、位置決めマーカを形成することが可能である。また、インク18は、波長635nmの励起光により波長670nm付近の蛍光を発する特性を持ち、光量はDNAサンプルと同程度であるとする。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
貫通孔15の位置を検出して、蛍光を検出する装置と貫通孔15との相対位置を合わせることにより、蛍光を検出する装置と流路14の内外周方向の位置を合わせることが出来、流路14中において電気泳動するDNAサンプルの蛍光検出信号を低下させることなく検出することが出来る。
By detecting the position of the through-hole 15 and matching the relative position between the fluorescence detection device and the through-hole 15, the fluorescence detection device and the position of the
以上のように、本実施の形態2においては、流路14と同心円上で、かつ、流路14の延長線上に貫通孔15を設け、生体物質検出用基板1の流路形成面の反対面に蛍光を発するシート16を貼付し、光学ユニット41により貫通孔15の位置を蛍光検出することにより、寸法のばらつきが大きい生体物質検出用基板を使用しても、生体物質検出用基板と蛍光を検出する装置との相対位置のばらつきを防ぐことができる。
As described above, in the second embodiment, the through hole 15 is provided concentrically with the
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態1におけるDNAサンプル判別のための蛍光検出および位置決めを行う生体物質検出装置を示す構成図である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a configuration diagram showing a biological material detection apparatus that performs fluorescence detection and positioning for DNA sample discrimination according to
図4において、41は、以下の部品で構成された光学ユニットである。光源30には、波長635nmのレーザーダイオードを用いる。この光源は、DNAを標識する蛍光物質Cy5の吸収波長域で蛍光物質Cy5を励起できる励起パワーであれば良い。ダイクロイックミラー31は、波長635nm付近の光を反射して波長670nm付近の光を透過する特性を持つ。そのため、励起光はダイクロイックミラー31で反射される。反射された励起光は、対物レンズ32により平行光にされ、生体物質検出用基板34上の流路33へ照射される。流路33中のDNAサンプルに標識された蛍光物質は、対物レンズ32より照射された励起光を受けて蛍光を発する。この蛍光は、対物レンズ32、ダイクロイックミラー31、集光レンズ35を通り、フォトダイオード36で受光される。
In FIG. 4, 41 is an optical unit composed of the following parts. As the
次に、蛍光検出用流路14と光学ユニット41との位置決め方法について詳細に説明する。本実施例で使用する生体物質検出用基板34は、実施の形態1に示す貫通穴15に蛍光シート16を備えた生体物質検出用基板を用いるが、実施の形態2に示す生体物質検出用基板を用いても同様の位置決めを行うことができる。
Next, a method for positioning the fluorescence
最初に生体物質検出用基板34を生体物質検出装置に装着すると、駆動部37はステッピングモータから構成されており、生体物質検出用基板34を初期位置に移動する。この初期位置の検出は、一般に行われている生体物質検出用基板34を載置するトレイの裏面に反射板を貼り、その反射光を反射型フォトセンサにより検出すれば良い。次に、位置決めマーカの位置と光学ユニット41からの出射光軸とをほぼ一致させるために、この初期位置を基準に予め設定したステップ数だけ生体物質検出用基板34を回転させる。
When the biological
その後、光学ユニット41から出射した励起光を貫通穴15部に貼り付けた蛍光シート16へ照射し、蛍光シート16から発せられる蛍光を光学ユニット41により検出する。駆動回路39で光学ユニット41を内外周方向へ移動させるアクチュエータ40を駆動し、光学ユニット41を生体物質検出用基板34に対して内外周方向へ移動させながら、信号解析部38でフォトダイオード36から得られる蛍光シート16の検出信号をモニターする。
Thereafter, the excitation light emitted from the optical unit 41 is irradiated onto the
図5に、光学ユニット41が貫通孔15を通過した際に得られる蛍光シート16からの蛍光値(検出信号)と光学ユニット41位置との関係を示す。図5に示すように、貫通孔15と光学ユニット41との位置が一致すると検出信号は最大値50となり、それ以外では、検出信号は小さくなる。従って解析部38でフォトダイオード36から得られる蛍光シート16の検出信号をモニターすることで、光学ユニット41と貫通孔15との位置を検出することが出来る。
FIG. 5 shows the relationship between the fluorescence value (detection signal) from the
さらに、流路14と光学ユニット41との位置決め方法について説明する。蛍光シート16からの蛍光を検出し、アクチュエータ40により光学ユニット41を移動させる。この検出信号と位置情報を一組として、検出信号の最大値を求めることにより、貫通穴15と光学ユニット41との位置を合わせることが出来る。
Furthermore, the positioning method of the
図6は、位置決めマーカと光学ユニット41との位置決め時の信号解析の流れを示すフローチャート図である。光学ユニット41のy方向の位置をyと定義する。フォトダイオード36で受光された光の信号を信号解析部38へ信号Iyとして入力する。アクチュエータ40により、光学ユニット41のy方向の位置を+0.1mm移動させ、フォトダイオード36で受光された光の信号を信号解析部38へ信号Iy+0.1として入力する。信号Iyと信号Iy+0.1の大小比較をし、信号Iy+0.1が大きい場合はdy=+0.1mm、信号Iy+0.1が小さい場合はdy=−0.1mmと定義する。
FIG. 6 is a flowchart showing a signal analysis flow when positioning the positioning marker and the optical unit 41. The position of the optical unit 41 in the y direction is defined as y. A signal of light received by the photodiode 36 is input to the
信号In=Iy+0.1+(dy*n)と定義し、nの初期値は0である。アクチュエータ40により、光学ユニット41の位置を+dy移動させ、フォトダイオード36で受光された光の信号を信号解析部39へ信号In+1として入力する。信号Inよりも信号In+1が大きい場合、アクチュエータ40により光学ユニット41を+dyだけ移動させ、フォトダイオード36での受光した信号In+1と移動前の信号Inとの比較を繰り返す。信号In+1よりも信号Inが大きい場合、アクチュエータ40により、光学ユニット41の位置を−dyだけ移動させる。その位置がフォトダイオード36で受光された光が最大強度となる位置であると判定し、位置y+0.1+n*dyが貫通孔の位置であると判定できる。 The signal I n is defined as I y +0.1+ (dy * n), and the initial value of n is 0. The actuator 40 moves the position of the optical unit 41 by + dy, and inputs the light signal received by the photodiode 36 to the signal analysis unit 39 as the signal In + 1 . If the signal I large signal I n + 1 than n, by an actuator 40 to move the optical unit 41 + dy only repeats the comparison of the signal I n before the movement and the light receiving signal I n + 1 of the photodiode 36 . If the signal I n + 1 signal I n is larger than the, by the actuator 40 to move the position of the optical unit 41 by -dy. The position can be determined as the position where the light received by the photodiode 36 has the maximum intensity, and the position y + 0.1 + n * dy can be determined as the position of the through hole.
DNAサンプルの測定は、駆動部37により生体物質検出用基板34を回転させ、流路14の蛍光をスキャンすることにより行う。貫通穴15と流路14は同心円上に配置されており、貫通孔15の位置を検出して、蛍光を検出する装置と貫通孔15との相対位置を合わせることにより、蛍光を検出する装置と流路14の内外周方向の位置を合わせることが出来、流路14中において電気泳動するDNAサンプルの蛍光検出信号を低下させることなく検出することが出来る。
The measurement of the DNA sample is performed by rotating the biological
以上のように、本実施の形態3においては、生体物質判別のための蛍光検出装置を用いて、生体物質検出用基板1上の貫通孔15と光学ユニットの位置を合わせることにより、流路14と光学ユニット41との位置を合わせることが出来る。その結果、寸法のばらつきが大きい生体物質検出用基板を使用しても、生体物質検出用基板と蛍光を検出する装置との相対位置のばらつきを防ぐことができる。
As described above, in the third embodiment, the
本発明に係る生体物質検出用基板およびそれを用いた生体物質検出装置は、位置決めマーカを検出用の光学ユニットを別途設けることなく、生体物質検出用基板の検出流路位置を検出することができるので、生体物質検出用基板の位置決めとして有用である。 The biological material detection substrate and the biological material detection device using the same according to the present invention can detect the detection channel position of the biological material detection substrate without separately providing an optical unit for detecting the positioning marker. Therefore, it is useful as positioning of the biological material detection substrate.
1 生体物質検出用基板
2 中心
3 泳動ユニット
3 緩衝剤注入部
4 サンプル注入部
14 流路
15 貫通孔
16 蛍光シート
18 インク
30 光源
31 ダイクロイックミラー
32 対物レンズ
35 集光レンズ
36 フォトダイオード
38 信号解析部
39 駆動回路
40 アクチュエータ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記検出用流路を少なくとも一つ以上を有し、前記検出用流路の近傍に蛍光を発する回転対称形状の位置決めマーカを備えた生体物質検出用基板。 In the biological material detection substrate for distinguishing the biological material using a transport reaction obtained when the detection flow path filled with the biological material in the buffer is moved,
A biological substance detection substrate comprising at least one detection channel and a rotationally symmetric positioning marker that emits fluorescence in the vicinity of the detection channel.
その対称点が前記検出流路の中心と略一致するように前記検出用流路と前記検出用流路との間に配置された請求項1に記載の生体物質検出用基板。 The positioning marker is
The biological substance detection substrate according to claim 1, wherein the biological material detection substrate is disposed between the detection flow path and the detection flow path so that the symmetry point substantially coincides with the center of the detection flow path.
前記生体物質検出用基板に貫通孔を設け、前記貫通穴を覆うように前記検出用流路形成面と反対の面に蛍光シートを貼り付けて成る請求項2に記載の生体物質検出用基板。 The positioning marker is
The biological material detection substrate according to claim 2, wherein a through hole is provided in the biological material detection substrate, and a fluorescent sheet is attached to a surface opposite to the detection flow path forming surface so as to cover the through hole.
前記生体物質検出用基板に貫通孔を設け、前記貫通穴を覆うように前記検出用流路形成面に樹脂製フィルムを貼り付け、その樹脂製フィルムによって形成された貫通孔の底面のみに蛍光インクを塗布した請求項2に記載の生体物質検出用基板。 The positioning marker is
A through-hole is provided in the biological material detection substrate, a resin film is attached to the detection flow path forming surface so as to cover the through-hole, and fluorescent ink is applied only to the bottom surface of the through-hole formed by the resin film. The substrate for detecting a biological material according to claim 2, to which is applied.
前記位置決めマーカに励起光を照射してこの励起光による蛍光を検出するための光学ユニットと、
前記光学ユニットを前記生体物質検出用基板の中心から外周に向けて移動させるための駆動部と、
前記光学ユニットが検出した蛍光に応じて前記光学ユニットの照射光軸と前記位置決めマーカの中心とが一致するように前記駆動部に指令を行う信号解析部と、を備えた生体物質検出装置。 The biological substance detection substrate according to claim 1;
An optical unit for irradiating the positioning marker with excitation light and detecting fluorescence by the excitation light;
A drive unit for moving the optical unit from the center of the biological material detection substrate toward the outer periphery;
A biological substance detection apparatus comprising: a signal analysis unit that instructs the drive unit so that an irradiation optical axis of the optical unit and a center of the positioning marker coincide with each other according to fluorescence detected by the optical unit.
前記駆動部により前記光学ユニットを内外周方向へ移動させながら、前記光学ユニットで検出した蛍光値が最大となる位置を求める、前記位置に移動するように前記駆動部に指令を行う請求項7に記載の生体物質検出装置。 The signal analysis unit
8. The drive unit is instructed to move to the position to obtain the position where the fluorescence value detected by the optical unit is maximized while moving the optical unit in the inner and outer peripheral directions by the drive unit. The biological substance detection apparatus described.
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