JP2009109213A - Microdevice utilizing functional particle, and processing method using the same - Google Patents

Microdevice utilizing functional particle, and processing method using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microdevice suitable for processing such as separation, immobilization, analysis, extraction, purification or reaction of a target material. <P>SOLUTION: The microdevice having particles bondable with the target material and a member provided with a plurality of hollows has characteristics wherein a material or a functional group bondable with the target material is immobilized on the surface of a particle body, and the density of the particle is 3.5-23 g/cm<SP>3</SP>, and the plurality of hollows can store the particles. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、標的物質の分離、固定化、分析、抽出、精製または反応などの処理に適したマイクロデバイスに関する。また、本発明は、かかる粒子を用いて標的物質を処理する方法にも関する。   The present invention relates to a microdevice suitable for processing such as separation, immobilization, analysis, extraction, purification or reaction of a target substance. The present invention also relates to a method for treating a target substance using such particles.

粒子に核酸、蛋白質、糖鎖または細胞等の物質を結合させ、それら粒子上の物質と、塩基、核酸、蛋白質、抗原または糖鎖等の標的物質とを、結合、吸着または反応させることによって分析、抽出、精製または反応を行うシステムが種々提案されている。例えば核酸等を結合したマイクロビーズを並べたりマイクロセルに入れたりして、核酸のハイブリダイゼーションやシーケンス等を行う手法が提案されている。しかしながら、通常使用されるマイクロビーズは樹脂基材やシリカ等の比重の軽い材質から成るものが多く、マイクロセルにマイクロビーズが入り難かったり、標的物質を含んだ試料を流したときにマイクロビーズが移動したり、マイクロセルから飛び出したりしやすいといった問題があった。それゆえ、上記マイクロビーズを用いた場合には、遠心装置にかける工程を追加して強制的にマイクロセルに入れたり、標的物質を含んだ試料の流れを抑えたり(即ち、供給する試料の流速を低くしたり)、流れを犠牲にしてマイクロビーズの移動・飛び出しを抑えるセル形状(例えば、より深いセル又はより傾きが急なセル側壁面)を採用しなければならなかった。
Nature Biotechnology, Vol.18, P.630-634 (2000) 特表2007−523627公報
Analyzes are performed by binding substances such as nucleic acids, proteins, sugar chains or cells to particles, and binding, adsorbing or reacting the substances on these particles with target substances such as bases, nucleic acids, proteins, antigens or sugar chains. Various systems for performing extraction, purification or reaction have been proposed. For example, there has been proposed a technique for performing hybridization or sequencing of nucleic acids by arranging microbeads bound with nucleic acids or the like or putting them in a microcell. However, many of the microbeads that are usually used are made of a material with a low specific gravity such as a resin base material or silica, and it is difficult for the microbeads to enter the microcell, or when the sample containing the target substance flows, There was a problem that it was easy to move or jump out of the microcell. Therefore, when the above microbeads are used, an additional step of centrifuging is added to forcibly enter the microcell, or the flow of the sample containing the target substance is suppressed (ie, the flow rate of the sample to be supplied). Cell shape (for example, a deeper cell or a cell side wall surface with a steeper inclination) that suppresses the movement / jumping of the microbeads at the expense of the flow must be employed.
Nature Biotechnology, Vol.18, P.630-634 (2000) Special Table 2007-523627

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものである。つまり、本発明の課題は、試料等を流す際の上記問題が少なくとも軽減されたデバイスを提供することである。より具体的には、本発明の課題は、粒子の移動が抑制され、粒子を略一定の位置に固定することにより、個々の粒子上での標的物質の分離、固定化、分析、抽出、精製または反応などを可能にするデバイスを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, an object of the present invention is to provide a device in which the above-described problem when flowing a sample or the like is at least reduced. More specifically, the problem of the present invention is that the movement of particles is suppressed, and the target substance is separated, immobilized, analyzed, extracted, and purified on each particle by fixing the particle at a substantially constant position. Alternatively, it is to provide a device that enables reaction and the like.

上記課題を解決するため、本発明は、
標的物質が結合できる粒子、および
複数の窪みが設けられた部材
を有して成るマイクロデバイスであって、
粒子の粒子本体の表面には標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が固定化され、粒子の密度が3.5g/cm〜23g/cmであり、また
複数の窪みは粒子を収容できるように構成されていることを特徴とするマイクロデバイスを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A microdevice comprising particles capable of binding a target substance and a member provided with a plurality of depressions,
A substance or functional group capable of binding a target substance is immobilized on the surface of the particle body of the particle, the density of the particle is 3.5 g / cm 3 to 23 g / cm 3 , and the plurality of depressions are particles A microdevice is provided that is configured to be capable of accommodating a battery.

本明細書で使用する「マイクロデバイス」の「マイクロ」とは、窪みなどの構造物の寸法がミクロンメートルオーダー(1〜10μm程度)、または、「複数の窪みが設けられた部材」がミリメートルオーダー(1〜10mm程度)であることを実質的に意味している。 As used herein, “micro” of “micro device” means that the size of a structure such as a depression is on the order of micrometers (about 1 to 10 3 μm), or “a member provided with a plurality of depressions”. It means substantially in the order of millimeters (about 1 to 10 2 mm).

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、その表面に、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が固定化されている。換言すれば、「標的物質と結合する物質または官能基」が固定化されている。従って、標的物質と粒子とを共存させると、標的物質が粒子に結合することができるので、標的物質の分離、精製または抽出などの種々の用途に対して粒子を用いることができるだけでなく、テーラーメード医療技術の用途に対しても粒子を用いることができる。ここで、「標的物質」とは、分離のみならず、抽出、定量、精製または分析などの種々の処理の対象になり得る物質を実質的に意味しており、粒子に直接的または間接的に結合できるものであれば、いずれの種類の物質であってもかまわない。具体的な標的物質として、例えば、核酸、蛋白質(例えばアビジンおよびビオチン化HRPなども含む)、糖、脂質、ペプチド、細胞、真菌、細菌、酵母、ウィルス、糖脂質、糖蛋白質、錯体、無機物、ベクター、低分子化合物、高分子化合物、抗体または抗原等を挙げることができる。本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、このように種々の標的物質の分離、精製、抽出もしくは分析に用いることができる点で、種々の機能を奏するものといえる。従って、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は「機能性粒子」と呼ぶことができる。   The particle used in the microdevice of the present invention has a “substance or functional group capable of binding a target substance” immobilized on its surface. In other words, the “substance or functional group that binds to the target substance” is immobilized. Therefore, when the target substance and the particle coexist, the target substance can bind to the particle, so that the target substance can be used not only for various applications such as separation, purification or extraction of the target substance, but also tailor-made. Particles can also be used for medical technology applications. Here, the “target substance” substantially means a substance that can be subjected not only to separation but also to various treatments such as extraction, quantification, purification or analysis, and is directly or indirectly applied to particles. Any kind of substance can be used as long as it can bind. Specific target substances include, for example, nucleic acids, proteins (including avidin and biotinylated HRP, etc.), sugars, lipids, peptides, cells, fungi, bacteria, yeasts, viruses, glycolipids, glycoproteins, complexes, inorganic substances, A vector, a low molecular compound, a high molecular compound, an antibody, an antigen, etc. can be mentioned. The particles used in the microdevice of the present invention can be said to exhibit various functions in that they can be used for separation, purification, extraction or analysis of various target substances. Therefore, the particles used in the microdevice of the present invention can be called “functional particles”.

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、密度が3.5g/cm〜23g/cmであり、標的物質の分離に一般的に用いられる粒子よりも密度(または比重)が大きいという特徴を有している。また、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、粒子本体に貫通孔が形成されておらず、多孔質の形態でないという特徴も有している。このため、一般的に、粒子の比表面積が0.0005m/g〜10m/gと比較的小さくなっている。尚、本明細書において、「粒子本体が貫通孔を有さない」とは、粒子本体が実質的に中実であり、粒子が内部貫通ネットワーク構造を有さないことを意味している。即ち、本明細書にいう「粒子本体が貫通孔を有さない」とは、「粒子本体または粒子本体コア部が中実である」、「粒子表面が凹凸状になっていても、凹部が粒子内部にまで存在しない」、及び「一般的な多孔質粒子と比べた場合、かさ密度がより大きいこと」と同義である。 Particles are utilized in the micro device of the present invention, density of 3.5g / cm 3 ~23g / cm 3 , that the density (or specific gravity) is greater than the commonly particles used in the separation of a target substance It has characteristics. Moreover, the particle | grains utilized for the microdevice of this invention also have the characteristics that the through-hole is not formed in the particle | grain main body and it is not a porous form. Therefore, in general, the specific surface area of the particles is relatively small as 0.0005m 2 / g~10m 2 / g. In the present specification, “the particle body does not have a through-hole” means that the particle body is substantially solid and the particle does not have an internal through-network structure. That is, “the particle body does not have a through-hole” in the present specification means “the particle body or the particle body core is solid”, “even if the particle surface is uneven, the recess is not formed. It is synonymous with “it does not exist even inside the particle” and “the bulk density is larger when compared with general porous particles”.

本発明では、上述のマイクロデバイスを利用して標的物質の分析、抽出、精製または反応を行う処理方法も提供される。かかる本発明の処理方法は、
(i)上述の粒子を含んだ液体または上述の粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給し、複数の窪みの各々に対して粒子を1個ずつ収容させる工程、および
(ii)「複数の窪みが設けられた部材」の面に対して標的物質を含んで成る試料を供給し、かかる試料と粒子とを接触させる工程
を含んで成る。かかる方法は、工程(i)において、液体中に含まれる粒子を自然沈降させることによって窪みの各々に粒子を1個ずつ収容させることを特徴としている。
The present invention also provides a processing method for analyzing, extracting, purifying, or reacting a target substance using the above-described microdevice. Such a processing method of the present invention includes:
(I) supplying a liquid containing the above-mentioned particles or a liquid in which the above-mentioned particles are dispersed to a “member provided with a plurality of depressions”, and storing one particle in each of the plurality of depressions; And (ii) supplying a sample containing the target substance to the surface of the “member provided with a plurality of depressions”, and bringing the sample and particles into contact with each other. This method is characterized in that in step (i), one particle is accommodated in each of the depressions by allowing the particles contained in the liquid to naturally settle.

尚、本明細書において「標的物質を含んで成る試料」とは、核酸、蛋白質、糖、脂質、ペプチド、細胞、真菌、細菌、酵母、ウィルス、糖脂質、糖蛋白質、錯体、無機物、ベクター、低分子化合物、高分子化合物、抗体または抗原等の標的物質を含んだ試料(例えば、ヒト又は動物の尿、血液、血清、血漿、精液、唾液、汗、涙、腹水、羊水等の体液;ヒト又は動物の臓器、毛髪、皮膚、粘膜、爪、骨、筋肉又は神経組織等の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;便懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;培養細胞又は培養組織の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;ウィルスの懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;菌体の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;土壌懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;植物の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;食品・加工食品懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;排水等)のことを実質的に意味している。また、本明細書において「自然沈降」とは、重力の作用を受けて粒子が試料などの液体中を沈降することを実質的に意味している。   In the present specification, “sample comprising target substance” means nucleic acid, protein, sugar, lipid, peptide, cell, fungus, bacteria, yeast, virus, glycolipid, glycoprotein, complex, inorganic substance, vector, Samples containing target substances such as low molecular weight compounds, high molecular weight compounds, antibodies or antigens (for example, body fluids such as human or animal urine, blood, serum, plasma, semen, saliva, sweat, tears, ascites, amniotic fluid; human Or suspensions, extracts, lysates or lysates of animal organs, hair, skin, mucous membranes, nails, bones, muscles or nerve tissues; stool suspensions, extracts, lysates or lysates; cultured cells Or suspension, extract, lysate or disruption of cultured tissue; virus suspension, extract, lysate or disruption; cell suspension, extract, lysis or disruption; soil suspension Suspension, extract, lysate or crushed liquid; plant suspension, extract, lysate or crushed liquid ; Are substantially means that the drainage and the like); food and processed food suspension, extract, lysate or homogenate. Further, in this specification, “natural sedimentation” substantially means that particles are settled in a liquid such as a sample under the action of gravity.

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、密度が3.5g/cm〜23g/cmと大きいため、それが供された部材面に窪み(例えば「ウェルプレート部材のウェル」)があった場合、特に周囲に水等の液体が存在する場合であっても、周囲との密度差(即ち、液体と粒子との間の密度差)が大きいために重力(特に自然沈降)によって粒子が窪みに入ることになり、また、一旦窪みに入ると粒子が窪みから飛び出しにくいという効果が奏される。 Particles are utilized in the micro device of the present invention, since the density is as large as 3.5g / cm 3 ~23g / cm 3 , it recess have been subjected member surface (e.g., "well-well plate member") is If there is a liquid such as water in the surroundings, the density difference between the surroundings (that is, the density difference between the liquid and the particles) is large, and the particles are caused by gravity (especially natural sedimentation). Will enter the depression, and once entering the depression, there is an effect that the particles are difficult to jump out of the depression.

このように、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は自然沈降により窪みに入りやすく、また、一旦窪みに入ると粒子が窪みから飛び出しにくいという効果があるために、粒子本体が樹脂やシリカ等から成る密度の低い粒子と異なって、遠心等試料等の流れの自由度が大きくなり(例えば、「試料と粒子とを接触させる際の試料の流速を速くすることができる」)、また、窪み内部の側壁面の傾きを浅くする(具体的には、「窪みの開口面に対する窪み内部の側壁面の傾きを小さくする」)、あるいは、窪みの深さをより浅くする等、試料が窪みの内部へと容易に又は十分に流れることができる窪み形状を採用することが可能になる。   As described above, the particles used in the microdevice of the present invention are likely to enter the depression due to natural sedimentation, and once entering the depression, the particles are less likely to jump out of the depression. Unlike low-density particles consisting of, etc., the degree of freedom of flow of the sample such as centrifuge is increased (for example, “the flow rate of the sample when contacting the sample and the particle can be increased”), and Reducing the inclination of the side wall surface inside the depression (specifically, “decreasing the inclination of the side wall surface inside the depression relative to the opening surface of the depression”) or reducing the depth of the depression, etc. It is possible to adopt a recess shape that can easily or sufficiently flow into the interior of the housing.

ここで、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、密度が大きいだけでなく、比表面積が0.0005m/g〜10m/gと比較的小さく、実質的に非多孔質とみなすことができるので、標的物質以外の物質が粒子に結合する非特異結合を抑えることができる。換言すれば、粒子の非多孔質に起因して、標的物質以外の物質が吸収・吸着され得る粒子細孔または粒子表面が少なく又は実質的に存在せず、標的物質以外の物質が粒子に結合することを抑制することができる。また、孔に入った標的物質が外に出難いといった見掛け上の非特異結合も小さくすることができる。 Here, particles are utilized in micro device of the present invention, not only the density is large, the specific surface area of 0.0005m 2 / g~10m 2 / g and a relatively small, regarded as substantially non-porous Therefore, non-specific binding of substances other than the target substance to the particles can be suppressed. In other words, due to the non-porous nature of the particles, there are few or substantially no particle pores or particle surfaces that can absorb and adsorb substances other than the target substance, and substances other than the target substance bind to the particles. Can be suppressed. In addition, it is possible to reduce the apparent non-specific binding that the target substance entering the hole is difficult to go out.

このように、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、非特異結合を抑えることができるので、簡易な操作だけで、効率よく標的物質の精製や分離などの処理を実施することができる。   As described above, since the particles used in the microdevice of the present invention can suppress non-specific binding, the target substance can be efficiently purified and separated by simple operations. .

また、本発明で用いる粒子は、上述したように、密度が大きいだけでなく、粒子の比表面積が0.0005m/g〜10m/gと比較的小さく実質的に非多孔質とみなすことができる粒子である。その結果、標的物質を含んだ試料に粒子を供する際に空気などの気体が粒子内部に取り込まれた状態となることが抑制される(即ち、気体の浮力作用などを排除できる)。従って、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、粒子が窪みに入りやすく、かつ、一旦窪みに入ると飛び出しにくいという効果が奏される。更に、本発明の処理方法で用いる粒子は、上述したように、「標的物質以外の物質が粒子に結合する非特異結合」を抑えることができる粒子である。従って、本発明の処理方法では、試料中に標的物質以外の物質が含まれていても、標的物質を優先的に粒子に結合させることができ、標的物質を効率よく分離することができる。 Moreover, particles used in the present invention, as described above, not only the density is large, be regarded as relatively small substantially non-porous and the specific surface area of the particles 0.0005m 2 / g~10m 2 / g It is a particle that can As a result, when the particles are supplied to the sample containing the target substance, a state where a gas such as air is taken into the particles is suppressed (that is, the buoyancy action of the gas can be eliminated). Therefore, when the liquid in which the particles are dispersed is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”, the effect is that the particles are likely to enter the depressions and are difficult to jump out once entering the depressions. Furthermore, as described above, the particles used in the treatment method of the present invention are particles that can suppress “non-specific binding of a substance other than the target substance to the particle”. Therefore, in the treatment method of the present invention, even when a substance other than the target substance is contained in the sample, the target substance can be preferentially bound to the particles, and the target substance can be efficiently separated.

ちなみに、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子の粒子本体表面にはポリマーが被着していてもよい。この場合、被着しているポリマー(以下では「被着ポリマー」ともいう)の表面に「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を固定化させることができる。これによって、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を粒子本体に共有結合させることが困難な場合であっても、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を粒子表面に固定化できる。また、粒子本体表面に固定化された「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が、種々の使用条件下の用途において粒子本体表面から分離してしまうことが懸念される用途では、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を被着ポリマーに固定化させることによって粒子本体からの分離を防止することができる。また、被着させるポリマーとして、各種分子または金属イオン等が透過しにくいポリマーを選択すると、粒子本体表面または粒子内部からの金属イオン(即ち、粒子の構成成分たる金属のイオン)の溶出を抑えることができ、粒子の種々の用途において金属イオン等に起因した不要な反応を抑えることもできる。   Incidentally, a polymer may be deposited on the surface of the particle body of the particles used in the microdevice of the present invention. In this case, the “substance or functional group capable of binding the target substance” can be immobilized on the surface of the attached polymer (hereinafter also referred to as “attached polymer”). Thus, even if it is difficult to covalently bond the “substance or functional group capable of binding the target substance” to the particle body, the “substance or functional group capable of binding the target substance” Can be immobilized on the particle surface. In applications where the “substance or functional group capable of binding the target substance” immobilized on the surface of the particle body is likely to be separated from the surface of the particle body in applications under various conditions of use. , Separation from the particle body can be prevented by immobilizing the “substance or functional group capable of binding the target substance” to the adherend polymer. In addition, if a polymer to which various molecules or metal ions are difficult to permeate is selected as the polymer to be deposited, the elution of metal ions from the surface of the particle body or the inside of the particles (that is, metal ions that are constituent components of the particles) is suppressed. It is possible to suppress unnecessary reactions caused by metal ions and the like in various uses of particles.

以下では、まず、本発明で使用する粒子を詳細に説明し、その後、本発明のマイクロデバイスおよび処理方法について説明する。   Below, the particle | grains used by this invention are demonstrated in detail first, Then, the microdevice and processing method of this invention are demonstrated.

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、標的物質の分離などの処理に好適な密度を有している。即ち、ヒト又は動物の尿、血液、血清、血漿、精液、唾液、汗、涙、腹水、羊水等の体液;ヒト又は動物の臓器、毛髪、皮膚、粘膜、爪、骨、筋肉又は神経組織等の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;便懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;培養細胞又は培養組織の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;ウィルスの懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;菌体の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;土壌懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;植物の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;食品・加工食品懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液;排水等の試料に粒子を分散させた際に粒子の沈降速度が比較的大きくなるような密度を粒子は有している。粒子の密度が3.5g/cmよりも小さくなると、自然沈降のみによる粒子の移動速度が実用上好ましくない一方、粒子の密度が23g/cmよりも大きくなると、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を粒子本体の表面に固定化する際に行う攪拌にとって好ましくない。従って、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子の密度は、3.5g/cm〜23g/cmであり、より好ましくは3.5g/cm〜9.0g/cmであり、更に好ましくは、5.0g/cm〜7.0g/cmである。ここで、本明細書にいう「密度」とは、物質自身が占める体積だけを密度算定用の体積とする真密度を意味しており、真密度測定装置ウルトラピクノメーター1000(ユアサアイオニクス社製)を使用することによって求めることができる。 The particles used in the microdevice of the present invention have a density suitable for processing such as separation of a target substance. That is, body fluids such as human or animal urine, blood, serum, plasma, semen, saliva, sweat, tears, ascites, amniotic fluid; human or animal organs, hair, skin, mucous membranes, nails, bones, muscles or nerve tissues, etc. Suspension, extract, lysate or disrupted solution of stool; Suspension suspension, extract, lysate or disrupted solution; Suspension, extract, lysate or disrupted solution of cultured cell or tissue; Suspended virus Suspended liquid, extract, lysate or crushed liquid; cell suspension, extract, lysate or crushed liquid; soil suspension, extract, lysate or crushed liquid; plant suspension, extract , Dissolved liquid or crushed liquid; food / processed food suspension, extract, dissolved liquid or crushed liquid; particles having such a density that the sedimentation rate of the particles becomes relatively large when dispersed in a sample such as waste water. Has. When the density of the particles is smaller than 3.5 g / cm 3 , the moving speed of the particles by only natural sedimentation is not practically preferable. On the other hand, when the density of the particles is larger than 23 g / cm 3 , “the target substance is bound. It is not preferable for the agitation performed when the “substantially possible substance or functional group” is immobilized on the particle body surface. Thus, the density of the particles are utilized in the micro device of the present invention is 3.5g / cm 3 ~23g / cm 3 , more preferably from 3.5g / cm 3 ~9.0g / cm 3 , more preferably 5.0g / cm 3 ~7.0g / cm 3 . Here, “density” in the present specification means a true density in which only the volume occupied by the substance itself is a volume for density calculation, and a true density measuring device Ultrapycnometer 1000 (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.). ) Can be used.

マイクロデバイスに利用されている粒子の好ましい比表面積は、0.0005m/g〜10m/gであり、より好ましくは0.0005m/g〜6m/gであり、更に好ましくは0.002m/g〜3m/gであり、より更に好ましくは0.005m/g〜1.0m/gであり、例えば、0.01m/g〜0.06m/gである。従って、マイクロデバイスに利用されている粒子は、実質的に非多孔質とみなすことができ、標的物質以外の物質が粒子に結合する可能性(即ち、「非特異結合の可能性」)が抑えられている。これは、標的物質の分離精度が向上することを意味している。尚、本明細書にいう「比表面積」は、比表面積細孔分布測定装置Bellsorp−mini(日本ベル社製)を使用することによって求めた比表面積である。また、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、実質的に非多孔質であり、貫通孔(即ち、内部貫通ネットワーク構造)などを有していないものが望ましい。なぜなら、標的物質を含んだ試料に粒子を供する際に空気などの気体が粒子内部に取り込まれることが抑制されるため(即ち、気体の浮力作用を排除できる)、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、粒子が窪みに入りやすく、かつ、一旦窪みに入ると飛び出しにくいという効果が奏されるからである。 Preferred specific surface area of the particles that are used in micro-devices are 0.0005m 2 / g~10m 2 / g, more preferably from 0.0005m 2 / g~6m 2 / g, more preferably 0. 002m a 2 / g~3m 2 / g, still more preferably 0.005m 2 /g~1.0m 2 / g, for example, a 0.01m 2 /g~0.06m 2 / g. Therefore, the particles used in the microdevice can be regarded as substantially non-porous, and the possibility that a substance other than the target substance binds to the particles (ie, “non-specific binding possibility”) is suppressed. It has been. This means that the separation accuracy of the target substance is improved. In addition, the “specific surface area” referred to in the present specification is a specific surface area obtained by using a specific surface area pore distribution measuring device Bellsorb-mini (manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.). The particles used in the microdevice of the present invention are preferably substantially non-porous and do not have a through-hole (that is, an internal through-network structure). This is because, when particles are supplied to a sample containing a target substance, gas such as air is prevented from being taken into the particles (that is, the buoyancy effect of gas can be eliminated). This is because, when the material is supplied to the “member provided with the dent”, the particles are likely to enter the dent, and once entering the dent, it is difficult to jump out.

粒子本体の材質は、粒子が、上述のような密度および比表面積を有することになるのであれば、特に限定されるものではない。好ましくは、粒子本体は、金属または金属酸化物から形成されており、例えば、ジルコニア(酸化ジルコニウム、イットリウム添加酸化ジルコニウム)、酸化鉄、アルミナ、ニッケル、コバルト、鉄、銅およびアルミニウムから成る群から選択される少なくとも1種以上の材料から形成されている。また、特に9.0g/cmよりも密度の大きい粒子の場合では、例えば、粒子本体は、Ag(銀)、Au(金)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、W(タングステン)、Rh(ロジウム)、Os(オスミウム)、Re(レニウム)、Ir(イリジウム)、Ru(ルテニウム)、Mo(モリブデン)、Hf(ハフニウム)およびTa(タンタル)から成る群から選択される少なくとも1種類以上の遷移金属元素から形成されていてもよいし、あるいは、Pb(鉛)、Bi(ビスマス)およびTl(タリウム)から成る群から選択される少なくとも1種類以上の典型金属元素から形成されていてもよい。 The material of the particle body is not particularly limited as long as the particles have the above-described density and specific surface area. Preferably, the particle body is formed from a metal or metal oxide, for example selected from the group consisting of zirconia (zirconium oxide, yttrium-doped zirconium oxide), iron oxide, alumina, nickel, cobalt, iron, copper and aluminum. Formed of at least one material. In particular, in the case of particles having a density higher than 9.0 g / cm 3 , for example, the particle body includes Ag (silver), Au (gold), Pt (platinum), Pd (palladium), W (tungsten), At least one selected from the group consisting of Rh (rhodium), Os (osmium), Re (rhenium), Ir (iridium), Ru (ruthenium), Mo (molybdenum), Hf (hafnium) and Ta (tantalum) Or may be formed of at least one typical metal element selected from the group consisting of Pb (lead), Bi (bismuth) and Tl (thallium). Good.

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子は、磁性を帯びていることも有効である。(以下、磁性を帯びている粒子を「磁性粒子」とも呼ぶ)。なぜなら、粒子が分散した液体(例えば水)を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、窪みに一旦入った粒子の移動や飛び出しを磁場によって更に抑制することが可能であるし、また、磁気を用いて粒子を窪みに誘導したり、窪みから取り出したり回収したりすることも可能となるからである。更には、窪み内で粒子を動かして攪拌や回転等を行ったり、粒子を1つの窪みから別の窪みに移動させたり、溝状の窪み内を移動させたりすることも可能となる。   It is also effective that the particles used in the microdevice of the present invention are magnetic. (Hereinafter, magnetic particles are also called “magnetic particles”). Because, when a liquid in which particles are dispersed (for example, water) is supplied to a “member provided with a plurality of depressions”, it is possible to further suppress movement and ejection of particles once entering the depressions by a magnetic field, In addition, it is possible to induce the particles into the depressions using the magnetism, and to take out and collect the particles from the depressions. Furthermore, it is also possible to move the particles in the recesses to perform stirring, rotation, etc., to move the particles from one recess to another, or to move in the groove-shaped recess.

尚、粒子本体の表面に被着ポリマーを設ける場合では、被着ポリマーに磁性を付与することは通常難しいため、粒子本体に磁性を帯びたものを使用することが好ましい。   In the case where an adherence polymer is provided on the surface of the particle body, it is usually difficult to impart magnetism to the adherence polymer. Therefore, it is preferable to use a particle body having magnetism.

磁性粒子の本体の材質は、粒子が磁性を帯びることになる限り、特に限定されるものではない。例えば、磁性粒子の本体は、遷移金属および鉄を含んで成るガーネット構造の酸化物、フェライト、マグネタイトならびにγ−酸化鉄から成る群から選択される少なくとも1種以上の鉄酸化物から形成されることが好ましい。あるいは、磁性粒子の本体が、ニッケル、コバルト、鉄およびそれらの金属を含んで成る合金から成る群から選択される少なくとも1種以上の金属材料を含んで成るものであってもよい。ここで「遷移金属および鉄を含んで成るガーネット構造の酸化物」とは、一般的にYIGと呼称されるもので、例えば、YFe12の組成式で表される化合物やこの化合物のYの一部をビスマスで置換したBi3−xFe12(0<X<3)を挙げることができる。 The material of the main body of the magnetic particles is not particularly limited as long as the particles are magnetized. For example, the main body of the magnetic particles is formed of at least one iron oxide selected from the group consisting of oxides of garnet structure comprising transition metal and iron, ferrite, magnetite and γ-iron oxide. Is preferred. Alternatively, the main body of the magnetic particles may include at least one metal material selected from the group consisting of nickel, cobalt, iron, and an alloy including these metals. Here, “an oxide having a garnet structure including a transition metal and iron” is generally called YIG. For example, a compound represented by a composition formula of Y 3 Fe 5 O 12 or this compound Bi x Y 3-x Fe 5 O 12 (0 <X <3) in which a part of Y in the bismuth is substituted.

別法にて、磁性粒子は、磁性を帯びていない粒子を磁性物質で被覆することによって形成してもよく、あるいは、磁性を帯びていない粒子に磁性物質を単に被着させることによって形成してもよい。磁性物質の被覆および被着に際しては、無電解めっき法、電気めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法または化学蒸着法などを用いることができる。なお、ここでいう「磁性を帯びていない粒子」とは、例えば、ジルコニア(酸化ジルコニウム、イットリウム添加酸化ジルコニウム)またはアルミナ等から成る密度の高い粒子が挙げられる。また、高密度の磁性物質の比率を高くする場合には、より密度の低い、アルミニウム、シリカ、樹脂等から成る粒子も使用できる。被覆または被着に用いる「磁性物質」としては、上述の磁性を有する粒子の材質と同様、フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄、または、遷移金属および鉄を含んで成るガーネット構造の酸化物などの鉄酸化物を挙げることができるだけでなく、ニッケル、コバルト、鉄、または、それらの金属を含んで成る合金も挙げることができる。   Alternatively, the magnetic particles may be formed by coating non-magnetic particles with a magnetic material, or by simply depositing a magnetic material on non-magnetic particles. Also good. For coating and depositing the magnetic substance, an electroless plating method, an electroplating method, a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, a chemical vapor deposition method, or the like can be used. Here, the “particles that are not magnetic” include, for example, high-density particles made of zirconia (zirconium oxide, yttrium-added zirconium oxide), alumina, or the like. Further, when the ratio of the high-density magnetic substance is increased, particles made of aluminum, silica, resin or the like having a lower density can be used. The “magnetic substance” used for coating or deposition is similar to the above-described magnetic particle material, such as ferrite, magnetite, γ-iron oxide, or an oxide having a garnet structure containing transition metal and iron. In addition to iron oxides, mention may also be made of nickel, cobalt, iron or alloys comprising these metals.

磁性物質を被覆または被着させることによって磁性粒子を得る場合、粒子表面に形成される磁性物質被膜の量が少なすぎると、粒子の磁化の値が小さくなり、磁気分離に際して好ましくない。従って、磁性物質被膜の体積が、粒子(磁性物質被膜を含んだ粒子)の体積に対して5%以上であることが好ましい。磁性物質被膜の厚さは、粒子(磁性物質被膜を含んだ粒子)の直径に対して1.7%以上の厚さとなることが好ましい。ちなみに、磁性物質被膜を「磁性を帯びていない粒子」に供する態様のみならず、「磁性を帯びていない粒子」の内部に磁性物質を含ませる態様も考えられる。   When obtaining magnetic particles by coating or depositing a magnetic substance, if the amount of the magnetic substance coating formed on the particle surface is too small, the value of magnetization of the particles becomes small, which is not preferable for magnetic separation. Accordingly, the volume of the magnetic material coating is preferably 5% or more with respect to the volume of the particles (particles including the magnetic material coating). The thickness of the magnetic substance film is preferably 1.7% or more with respect to the diameter of the particles (particles including the magnetic substance film). Incidentally, not only a mode in which the magnetic material film is provided for “non-magnetic particles” but also a mode in which a magnetic material is included in the “non-magnetic particles” is conceivable.

磁性粒子の磁気特性としては、例えば「飽和磁化」および「保磁力」がある。一般に、飽和磁化の値が大きいほど磁界に対する粒子の応答性が向上する。ここで、本発明のマイクロデバイスに利用されているような密度が比較的大きい粒子に対して磁性をもたすには、磁性を帯びていない粒子の表面もしくは内部に磁性物質を供する必要がある。ここで、磁性物質は磁性を帯びていない粒子よりも密度が小さいために、供する磁性物質の量を制限することによって、必要な密度を維持しなければならない。また、粒子本体に非磁性のポリマーを被着させる場合には、磁性物質のみから粒子が成る場合よりも大きい飽和磁化を得ることは現実的に困難である。以上より、85A・m/kgよりも大きい飽和磁化を得ることは実際には困難といえる。その一方で、飽和磁化が0.5A・m/kgよりも小さいと磁界に対する粒子の応答性が必要以上に低下するために好ましくない。従って、粒子の飽和磁化量は、好ましくは0.5A・m/kg〜85A・m/kg(0.5emu/g〜85emu/g)であり、より好ましくは3A・m/kg〜10A・m/kg(3emu/g〜10emu/g)であり、例えば4A・m/kg〜7A・m/kg(4emu/g〜7emu/g)である。また、一般に、保磁力の値が大きくなると、粒子は凝集し易くなる。しかしながら、保磁力の値が大きすぎると凝集作用が強くなりすぎ、粒子が分散しなくなるので、標的物質を結合させる点で好ましくない。そのため、保磁力は、好ましくは、0kA/m〜23KA/m(0〜300エルステッド)であり、より好ましくは0kA/m〜15.95kA/m(0〜200エルステッド)であり、更に好ましくは0kA/m〜7.97kA/m(0〜100エルステッド)である。 Examples of magnetic properties of magnetic particles include “saturation magnetization” and “coercivity”. In general, the larger the saturation magnetization value, the better the responsiveness of particles to a magnetic field. Here, in order to provide magnetism to particles having a relatively large density as used in the microdevice of the present invention, it is necessary to provide a magnetic substance on the surface or inside of the particles that are not magnetized. . Here, since the density of the magnetic substance is smaller than that of the non-magnetic particles, the necessary density must be maintained by limiting the amount of the magnetic substance to be provided. In addition, when a non-magnetic polymer is deposited on the particle body, it is practically difficult to obtain a larger saturation magnetization than in the case where particles are made of only a magnetic substance. From the above, it can be said that it is actually difficult to obtain a saturation magnetization larger than 85 A · m 2 / kg. On the other hand, if the saturation magnetization is less than 0.5 A · m 2 / kg, the responsiveness of the particles to the magnetic field is undesirably lowered. Therefore, the saturation magnetization amount of the particles is preferably 0.5 A · m 2 / kg to 85 A · m 2 / kg (0.5 emu / g to 85 emu / g), more preferably 3 A · m 2 / kg to a 10A · m 2 / kg (3emu / g~10emu / g), for example 4A · m 2 / kg~7A · m 2 / kg (4emu / g~7emu / g). In general, as the coercive force value increases, the particles tend to aggregate. However, if the coercive force is too large, the aggregating action becomes too strong and the particles are not dispersed, which is not preferable in terms of binding the target substance. Therefore, the coercive force is preferably 0 kA / m to 23 KA / m (0 to 300 oersted), more preferably 0 kA / m to 15.95 kA / m (0 to 200 oersted), and further preferably 0 kA. / M to 7.97 kA / m (0 to 100 oersted).

本明細書でいう「飽和磁化」および「保磁力」の値は、振動試料型磁力計(東英工業製、型式VSM−5)を用いて測定される値である。具体的には、「飽和磁化」の値は、797kA/m(10キロエルステッド)の磁界を印加した際の磁化量から求められる値である。「保磁力」の値は、797kA/mの磁界を印加した後、磁界をゼロに戻し、更に、磁界を逆方向に徐々に増加させた場合において、磁化量がゼロになる印加磁界の値である。   The values of “saturation magnetization” and “coercive force” in this specification are values measured using a vibrating sample magnetometer (model VSM-5, manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.). Specifically, the value of “saturation magnetization” is a value obtained from the amount of magnetization when a magnetic field of 797 kA / m (10 kilo-Oersted) is applied. The value of “coercive force” is a value of an applied magnetic field in which the magnetization amount becomes zero when a magnetic field of 797 kA / m is applied, the magnetic field is returned to zero, and the magnetic field is gradually increased in the opposite direction. is there.

本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子の形状は特に制限はなく、例えば、球形状、楕円体形状、粒形状、板形状、針形状または多面体形状(例えば立方体形状)等であってよい。但し、標的物質との結合に際して粒子間のバラツキを小さくするために、粒子形状は規則的な形状が望ましく、特に球形状が好ましい。また、磁性を帯びていない粒子本体に磁性物質被膜を設ける場合には、「磁性を帯びていない粒子本体」が球形状または楕円体形状を有していることが好ましい。   The shape of the particles used in the microdevice of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a spherical shape, an ellipsoidal shape, a grain shape, a plate shape, a needle shape, a polyhedral shape (for example, a cubic shape), or the like. However, in order to reduce the variation between particles upon binding to the target substance, the particle shape is preferably a regular shape, and a spherical shape is particularly preferable. Further, when a magnetic substance film is provided on a non-magnetic particle main body, it is preferable that the “non-magnetic particle main body” has a spherical shape or an ellipsoidal shape.

粒子の平均サイズ(即ち「平均粒子サイズ」)は1μm〜1mmであることが好ましい。平均粒子サイズが1μmよりも小さいと、標的物質の分離に際して粒子の自然沈降による移動速度を十分に大きくすることが難しくなる一方、平均粒子サイズが1mmよりも大きい場合は、もちろん使用はできるが、比重の小さい粒子でも沈降性が高くなり、利点が小さくなる。標的物質との結合が生じる前に粒子が沈降してしまい、標的物質を十分に分離できなくなる可能性があるからである。より好ましくは5μm〜500μmの平均粒子サイズであり、更に好ましくは10μm〜100μmの平均粒子サイズである。ここでいう「粒子サイズ」とは、粒子のあらゆる方向における長さ(粒子本体にポリマーを被着させる場合には、被着しているポリマーの厚さをも含めた粒子の長さ)のうち最大となる長さを実質的に意味しており、「平均粒子サイズ」(即ち、「粒子の平均サイズ」)とは、粒子の電子顕微鏡写真または光学顕微鏡写真に基づいて例えば300個の粒子のサイズを測定し、その数平均として算出した粒子サイズを実質的に意味している。尚、純金属から成る粒子はサイズが小さくなると、急激な酸化が生じやすく、場合によっては粒子が発火する危険性があるが、本発明のマイクロデバイスに利用されているような比較的大きい粒子サイズでは、急激な酸化が生じにくく、粒子が発火する危険性は低減されている。   The average particle size (ie, “average particle size”) is preferably 1 μm to 1 mm. If the average particle size is smaller than 1 μm, it will be difficult to sufficiently increase the moving speed due to the natural sedimentation of the particles when the target substance is separated. On the other hand, if the average particle size is larger than 1 mm, it can of course be used. Even particles with a small specific gravity have high sedimentation properties and less advantage. This is because the particles may settle before the binding with the target substance occurs, and the target substance may not be sufficiently separated. An average particle size of 5 μm to 500 μm is more preferable, and an average particle size of 10 μm to 100 μm is still more preferable. “Particle size” as used herein refers to the length of the particle in any direction (when the polymer is applied to the particle body, the length of the particle including the thickness of the applied polymer) The maximum length is substantially meant, and “average particle size” (ie, “average particle size”) refers to, for example, 300 particles based on electron or optical micrographs of the particles. The size is measured and the particle size calculated as the number average is substantially meant. It should be noted that when the size of the particles made of pure metal is small, rapid oxidation is likely to occur, and in some cases, there is a risk that the particles may ignite, but a relatively large particle size as used in the microdevice of the present invention. Then, rapid oxidation is unlikely to occur, and the risk of ignition of particles is reduced.

粒子の本体表面に固定化されている「標的物質を結合させることが可能な物質」(以下では「標的物質が結合可能な物質」ともいう)は、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンおよびニュートラアビジンから成る群から選択される少なくとも1種以上の物質であることが好ましい。また、粒子の本体表面に固定化されている「標的物質を結合させることが可能な官能基」(以下では「標的物質が結合可能な官能基」ともいう)は、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、トシル基、スクシンイミド基、マレイミド基、チオール基、チオエーテル基およびジスルフィド基などの硫化物官能基、アルデヒド基、アジド基、ヒドラジド基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、イミドエステル基、カルボジイミド基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、カルボキシル基のハロゲン置換体、ならびに、二重結合から成る群から選択される少なくとも1種以上の官能基であることが好ましい。なお、「標的物質が結合可能な官能基」は、上述した官能基の誘導体であってもかまわない。   The “substance capable of binding the target substance” (hereinafter also referred to as “substance to which the target substance can bind”) immobilized on the surface of the particle body is composed of biotin, avidin, streptavidin, and neutravidin. It is preferably at least one substance selected from the group. The “functional group capable of binding the target substance” (hereinafter also referred to as “functional group to which the target substance can bind”) immobilized on the surface of the particle main body is a carboxyl group, a hydroxyl group, or an epoxy group. , Tosyl groups, succinimide groups, maleimide groups, thiol groups, thioether groups, disulfide groups and other sulfide functional groups, aldehyde groups, azide groups, hydrazide groups, primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, imide esters It is preferably at least one functional group selected from the group consisting of a group, a carbodiimide group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a halogen-substituted product of a carboxyl group, and a double bond. The “functional group to which the target substance can bind” may be a derivative of the above-described functional group.

本明細書において「固定化」とは、一般的に、粒子本体の表面付近に「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が存在している態様を実質的に意味しており、必ずしも「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が粒子本体の表面に直接取り付けられている態様のみを意味するものではない。また、「固定化」とは、粒子表面の少なくとも一部に「標的物質が結合可能な物質または官能基」が固定化されている態様を実質的に意味しており、「標的物質が結合可能な物質または官能基」が必ずしも粒子表面全体にわたって固定化されていなくてもよい。但し、好ましい態様では、粒子本体が「標的物質が結合可能な物質または官能基」に内包されるように、「標的物質が結合可能な物質または官能基」が粒子表面全体にわたって存在している。なお、本明細書において「標的物質が結合」という用語は、粒子に対して標的物質が「吸着」または「吸収」される態様を包含しているのみならず、標的物質と粒子との間に働く種々の「親和力」に起因して標的物質が粒子に結合される態様をも包含している。   In the present specification, the term “immobilization” generally refers to an embodiment in which a “substance that can bind to a target substance” or a “functional group that can bind to a target substance” exists in the vicinity of the surface of the particle body. It does not necessarily mean only the mode in which the “substance capable of binding the target substance” or the “functional group to which the target substance can bind” is directly attached to the surface of the particle body. In addition, “immobilization” substantially means an embodiment in which “substance or functional group capable of binding to a target substance” is immobilized on at least a part of the particle surface. The “substance or functional group” does not necessarily have to be immobilized over the entire particle surface. However, in a preferred embodiment, the “substance or functional group to which the target substance can bind” exists over the entire particle surface so that the particle body is included in the “substance or functional group to which the target substance can bind”. In the present specification, the term “target substance binds” not only includes an aspect in which the target substance is “adsorbed” or “absorbed” with respect to the particle, but also between the target substance and the particle. It also encompasses embodiments in which the target substance is bound to the particle due to the various “affinities” that work.

粒子の粒子本体には「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が固定化されているので、かかる物質または官能基を介して標的物質を粒子に結合させることができる。   Since the “substance that can bind to the target substance” or “functional group that can bind to the target substance” is immobilized on the particle body of the particle, the target substance can be bound to the particle via the substance or functional group. Can do.

「標的物質が結合可能な物質」を粒子本体に固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な物質」を粒子本体に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。「標的物質が結合可能な物質」を粒子本体に直接的に結合または付着させることに限らず、必要に応じて、珪素含有物質(例えばシロキサン、シランカップリング剤およびケイ酸ナトリウムなど)、または、標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する樹脂等の他の物質を予め粒子本体に付着または導入したり、あるいは、粒子本体の表面に貴金属被着処理を施した上で標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する含硫黄化合物等の他の物質を予め粒子本体に付着または導入したりすることによって、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させ易くしてもよい。尚、珪素含有物質を用いた場合では、粒子本体の表面には「標的物質が結合可能な物質」が固定化されていると共に、かかる珪素含有物質が存在することになる。   The method for immobilizing the “substance that can bind to the target substance” to the particle body is not particularly limited, and any technique that can bind or attach the “substance that can bind to the target substance” to the particle body. Any method may be used. It is not limited to directly bonding or attaching the “substance to which the target substance can bind” to the particle body, but if necessary, a silicon-containing substance (for example, siloxane, silane coupling agent and sodium silicate), or Another substance such as a resin having a functional group to which the target substance can bind or adhere is previously attached or introduced to the particle body, or the surface of the particle body is subjected to noble metal deposition treatment and then the target substance is bound or By attaching or introducing another substance such as a sulfur-containing compound having a functional group capable of attaching to the particle body in advance, the “substance to which the target substance can bind” may be easily immobilized on the particle. When a silicon-containing substance is used, a “substance that can bind to the target substance” is immobilized on the surface of the particle body, and the silicon-containing substance is present.

「標的物質が結合可能な物質」を粒子本体に固定化させる手法の一例を説明すると、例えば、粒子本体の表面にエポキシ基やアミノ基を有するシランカップリング剤を反応させることによって、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させることができる。 An example of a technique for immobilizing a “substance that can bind to a target substance” on a particle body is described by, for example, reacting a silane coupling agent having an epoxy group or an amino group on the surface of the particle body with a “target substance”. Can be immobilized on the particle.

同様に、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子本体に固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。例えば、必要に応じて、「標的物質が結合可能な官能基」を化学的に処理して別の官能基に変換し、反応性や吸着性等を変更してもよい。「標的物質が結合可能な物質」と同様に、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子本体に直接的に結合または付着させるだけでなく、必要に応じて、珪素含有物質(例えばシロキサン、シランカップリング剤およびケイ酸ナトリウムなど)、標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する樹脂等の他の物質を予め粒子本体に付着または導入したり、あるいは、粒子本体の表面に貴金属被着処理を施した上で標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する含硫黄化合物等の他の物質を予め粒子本体に付着または導入したりすることによって、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子本体に固定化させ易くしてもよい。例えば、珪素含有物質を用いた場合では、粒子本体の表面には「標的物質が結合可能な官能基」が固定化されていると共に、かかる珪素含有物質が存在することになる。   Similarly, the method for immobilizing the “functional group to which the target substance can bind” to the particle body is not particularly limited, and the “functional group to which the target substance can bind” may be bonded or attached to the particle. Any method may be used as long as it is possible. For example, if necessary, the “functional group to which the target substance can bind” may be chemically treated and converted into another functional group to change the reactivity, adsorptivity, and the like. Similar to the “substance to which the target substance can bind”, not only the “functional group to which the target substance can bind” is directly bonded or attached to the particle body, but also a silicon-containing substance (for example, siloxane, Silane coupling agent and sodium silicate, etc.), other substances such as resins having functional groups to which the target substance can bind or adhere are previously attached to or introduced into the particle body, or noble metal is deposited on the surface of the particle body By attaching or introducing another substance such as a sulfur-containing compound having a functional group to which the target substance can be bonded or attached after the treatment to the particle body, the “functional group to which the target substance can bind” May be easily fixed to the particle body. For example, when a silicon-containing substance is used, the “functional group to which the target substance can bind” is immobilized on the surface of the particle body, and the silicon-containing substance is present.

以下では、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に固定化する手法の一例として、シロキサンを用いた手法を説明する。   Hereinafter, a technique using siloxane will be described as an example of a technique for immobilizing a “functional group to which a target substance can bind” to particles.

《シロキサンを用いた官能基の固定化》
この手法は、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(以下では「TMCTS」と略称する)で粒子本体の表面を予め被覆する手法である。かかる手法は、TMCTS膜が粒子本体の表面に一層だけ形成された時点で、反応を終了する特徴を有している。
<< Immobilization of functional groups using siloxane >>
This method is a method in which the surface of the particle body is previously coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (hereinafter abbreviated as “TMCTS”). Such a method has a feature that the reaction is terminated when only one layer of the TMCTS film is formed on the surface of the particle body.

(前処理工程)
まず、有機溶剤中に前駆体粒子を分散させることによって得られる分散液にTMCTSを加える。この際、粒子表面にTMCTSが1層形成されるのに充分な量のTMCTSを加える。次いで、分散液をエバポレートして分散液から溶媒を除去し、真空デシケーター中で粒子を加熱乾燥させ、その後、150℃の恒温槽中にて加熱する。用いる有機溶剤は、エバポレータで蒸発しやすい沸点の低いものであれば、いずれの種類の有機溶剤でもよく、例えば、トルエン、ヘキサンまたはベンゼン等を挙げることができる。なお、真空デシケーター内部が加熱乾燥に付されると、化学蒸着法(CVD法)と同じ効果がもたらされるので、加熱温度はTMCTSが蒸発し、かつ分解等起きない範囲にすることが必要となる。具体的には30〜80℃程度の加熱温度が好ましい。最後に行う恒温槽中での加熱工程は、粒子表面に付いたTMCTS同士の反応を進める過程である。温度が高くなりすぎると、TMCTSの分解が生じやすくなると共に、長時間実施すると、引き続いて行う官能基の固定化工程で必要とされる反応点がなくなってしまうので、100〜200℃の加熱温度および2時間以内の反応時間が好ましい。なお、粒子が疎水性となることから、粒子表面にTMCTS膜が形成されたことを確認できる。
(Pretreatment process)
First, TMCTS is added to a dispersion obtained by dispersing precursor particles in an organic solvent. At this time, a sufficient amount of TMCTS is added to form one layer of TMCTS on the particle surface. Next, the dispersion is evaporated to remove the solvent from the dispersion, and the particles are heated and dried in a vacuum desiccator, and then heated in a thermostatic bath at 150 ° C. The organic solvent to be used may be any kind of organic solvent as long as it is easily evaporated by an evaporator and has a low boiling point, and examples thereof include toluene, hexane, and benzene. If the inside of the vacuum desiccator is heated and dried, the same effect as the chemical vapor deposition method (CVD method) is brought about. Therefore, the heating temperature needs to be in a range where TMCTS evaporates and decomposition does not occur. . Specifically, a heating temperature of about 30 to 80 ° C. is preferable. The heating process in the thermostat performed at the end is a process of advancing the reaction between TMCTS attached to the particle surfaces. If the temperature becomes too high, TMCTS is likely to be decomposed, and if it is carried out for a long time, there will be no reactive sites required in the subsequent functional group immobilization step, so a heating temperature of 100 to 200 ° C. And reaction times within 2 hours are preferred. Since the particles are hydrophobic, it can be confirmed that a TMCTS film is formed on the particle surface.

(官能基の固定化工程)
上述の前処理工程に引き続いて、官能基の固定化工程を実施する。固定化する官能基を含んだ化合物は、その末端に二重結合が存在することが必要であるが、それ以外は特に制限はない。例えば、用いる化合物において官能基と二重結合部位との間がどのような構造であってもよい。なお、官能基は一つとは限らず、複数であってもかまわない。また、複数の異なる種類の官能基を固定化してもかまわない。
(Functional group immobilization process)
Subsequent to the above pretreatment step, a functional group immobilization step is performed. A compound containing a functional group to be immobilized needs to have a double bond at its end, but there is no particular limitation other than that. For example, the structure used may have any structure between the functional group and the double bond site. In addition, the functional group is not limited to one and may be plural. A plurality of different types of functional groups may be immobilized.

例えばエポキシ基またはカルボキシル基等の官能基を固定化する反応過程では、TMCTSに含まれるSi−Hの部分と、エポキシ基またはカルボキシル基等の官能基を含む化合物の二重結合部とが相互に反応して官能基が粒子表面に導入されることになる。具体的な操作としては、前処理工程で得られた粒子を溶媒中に分散させ、加温状態で、反応触媒と固定化すべき官能基を持つ化合物とを添加し、数時間反応させる。用いる溶媒は、固定化すべき官能基を持つ化合物が溶解できると共に、60℃以上に加温でも安定した反応速度が得られるものであれば、いずれの種類の溶媒であってもよく、例えば、水、エチレングリコールなどが挙げられる。同様に、反応触媒も上述の反応を促進させるものであれば、いずれの種類の触媒を用いてもよく、例えば、塩化白金酸などを用いることができる。   For example, in the reaction process of immobilizing a functional group such as an epoxy group or a carboxyl group, the Si-H portion contained in TMCTS and the double bond portion of the compound containing a functional group such as an epoxy group or a carboxyl group are mutually connected. The functional group is introduced into the particle surface by reaction. Specifically, the particles obtained in the pretreatment step are dispersed in a solvent, and in a heated state, the reaction catalyst and the compound having a functional group to be immobilized are added and reacted for several hours. The solvent to be used may be any type of solvent as long as it can dissolve the compound having the functional group to be immobilized and can obtain a stable reaction rate even when heated to 60 ° C. or higher. And ethylene glycol. Similarly, any kind of catalyst may be used as long as the reaction catalyst promotes the above-described reaction. For example, chloroplatinic acid or the like can be used.

次に、以下では、「ポリマーが粒子本体に被着している粒子」の態様について説明する。   Next, an embodiment of “particles in which the polymer is adhered to the particle body” will be described below.

ある好適な態様では、ポリマーが粒子本体の表面の一部に被着しており、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が粒子本体および/またはポリマーの表面に固定化されている。また、別の態様では、ポリマーが粒子本体の表面全体を被覆しており、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」がポリマーの表面に固定化されている。ポリマーが粒子本体の表面全体を被覆している場合、粒子の有する形態に基づいて、粒子を「内包粒子」または「コア−シェル構造の粒子」と呼ぶこともできる。   In a preferred embodiment, the polymer is applied to a part of the surface of the particle body, and the “substance or functional group capable of binding the target substance” is immobilized on the surface of the particle body and / or the polymer. ing. In another embodiment, the polymer covers the entire surface of the particle body, and the “substance or functional group capable of binding the target substance” is immobilized on the surface of the polymer. When the polymer covers the entire surface of the particle body, the particles may be referred to as “encapsulated particles” or “core-shell structured particles” based on the morphology of the particles.

粒子本体表面に被着しているポリマーは、「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」の固定化に寄与するものが好ましく、「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」の種類、粒子の使用条件、その他必要な特性等により、任意に選択することができる。代表的な被着ポリマーを例示すれば、ポリスチレンまたはその誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンから成る群から選択される少なくとも1種以上の合成高分子化合物を挙げることができる。なお、このような合成高分子化合物に限定されず、これらの変性物または共重合体であってもかまわない。更には、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロースもしくはアルギン酸ナトリウム等の半合成高分子化合物、または、キトサン、キチン、デンプン、ゼラチンもしくはアラビアゴム等の天然高分子化合物等のポリマーであってもかまわない。尚、「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が結合または付着できる官能基が予め導入されているポリマーであってもよい。   The polymer deposited on the surface of the particle main body is preferably one that contributes to immobilization of the “substance capable of binding the target substance” or the “functional group to which the target substance can bind”. ”Or“ functional group to which the target substance can bind ”, the use conditions of the particles, other necessary characteristics, and the like. Examples of typical deposited polymers are polystyrene or derivatives thereof, poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylic acid ester, polyvinyl ether, polyurethane, polyamide, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyallylamine and polyethyleneimine. And at least one synthetic polymer compound selected from the group consisting of: In addition, it is not limited to such a synthetic polymer compound, These modified products or copolymers may be used. Furthermore, it may be a polymer such as a semi-synthetic polymer compound such as hydroxyalkyl cellulose, carboxyalkyl cellulose or sodium alginate, or a natural polymer compound such as chitosan, chitin, starch, gelatin or gum arabic. A polymer in which a functional group to which a “substance capable of binding a target substance” or a “functional group to which a target substance can bind” can be bonded or attached may be introduced.

粒子表面または粒子内部からの金属イオン(即ち、粒子本体を構成している金属のイオン)の溶出を抑えることを主たる目的とする場合には、粒子本体を構成する各種分子または金属イオン等が透過しにくい被着ポリマーを選択すればよく、例えば、水系で粒子を使用する場合には、水が透過しにくいポリスチレン、ポリメタクリル酸アルキル、ポリビニルエーテルまたはポリ酢酸ビニルなどのポリマーを選択すればよい。   When the main purpose is to suppress the elution of metal ions (that is, metal ions constituting the particle body) from the particle surface or inside the particle, various molecules or metal ions constituting the particle body are transmitted. For example, when particles are used in an aqueous system, a polymer such as polystyrene, polyalkyl methacrylate, polyvinyl ether, or polyvinyl acetate, which is difficult to permeate water, may be selected.

本明細書において「被着」とは、粒子表面の少なくとも一部にポリマーが付着または存在している態様を実質的に意味しており、ポリマーが必ずしも粒子本体の表面全体に付着または存在してなくてもよい。但し、好ましい態様では、粒子本体がポリマー被膜に内包されるように、粒子本体の表面全体がポリマーで被覆されている。粒子本体の表面全体がポリマーで被覆されていると、ポリマー表面に固定化すべき「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」をより多くすることができる点で好ましいだけでなく、粒子本体の構成材料に起因する金属イオン(即ち、粒子本体を構成する金属のイオン)等の溶出をより抑えることが可能となる点で好ましい。   As used herein, “adhesion” substantially means an embodiment in which a polymer is attached or present on at least a part of the particle surface, and the polymer is not necessarily attached or present on the entire surface of the particle body. It does not have to be. However, in a preferred embodiment, the entire surface of the particle body is coated with the polymer so that the particle body is included in the polymer film. When the entire surface of the particle body is coated with a polymer, it is not only preferable in that the “substance or functional group capable of binding a target substance” to be immobilized on the polymer surface can be increased, but also the particle. This is preferable in that elution of metal ions (that is, metal ions constituting the particle main body) caused by the constituent material of the main body can be further suppressed.

ポリマーを粒子本体に被着させる手法は、特に制限されるものではなく、ポリマーを粒子本体表面に付着することができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。例えば、以下の手法を挙げることができる。
(1)前駆体粒子の表面から重合を開始する手法
(2)前駆体粒子の存在下で重合を行い、重合物を粒子表面に析出させる手法
(3)モノマーエマルジョン中に前駆体粒子を内包して重合を行う手法
(4)予め重合して得ておいたポリマーの溶液に前駆体粒子を混合させ、粒子表面にポリマーを析出させる手法
The technique for attaching the polymer to the particle body is not particularly limited, and any technique may be used as long as the polymer can be attached to the particle body surface. For example, the following methods can be mentioned.
(1) Method of starting polymerization from the surface of the precursor particles (2) Method of polymerizing in the presence of the precursor particles and precipitating the polymer on the particle surface (3) Encapsulating the precursor particles in the monomer emulsion (4) A method in which precursor particles are mixed in a polymer solution obtained by polymerization in advance and a polymer is deposited on the particle surface.

上記手法をより具体的に説明すると、(1)の手法では、前駆体粒子の表面に開始剤や連鎖移動剤を結合または吸着させて、粒子表面からポリマーを伸張させることによって、前駆体粒子の表面にポリマーを被着させる。(2)の手法では、重合反応の進行とともに析出するモノマーを用いて前駆体粒子の存在下で重合を行うことによって、前駆体粒子の表面にポリマーを被着させる。ポリマーと粒子とが引き合うように各々の電荷を選択したり、粒子表面に重合性二重結合を固定しておく等によって被着をより効率的に行うことができる。(3)の手法では、モノマーエマルジョンを形成し得るモノマーと溶剤との組合せを選択し、それにより得られるモノマーエマルジョン中に前駆体粒子を内包させて重合することによって、粒子表面にポリマーを被着させる。この場合、前駆体粒子がモノマーエマルジョン中に優先的に存在するように、モノマーに馴染みをよくする表面処理や界面活性剤等を用いるとよい。また、(4)の手法では、ポリマー溶液中に前駆体粒子を混入し、貧溶剤を加えたり、pHを変化させたり、塩を多量に加えたりすることによってポリマーの溶解性を低下させて析出させることによって、前駆体粒子の表面にポリマーを被着させる。この場合も電荷の選択や重合性二重結合の固定等の手法は有効である。また、前駆体粒子を電荷の異なるポリマー溶液に交互に浸して、粒子表面に積層を形成してもよい。   The above method will be described more specifically. In the method (1), an initiator or a chain transfer agent is bound or adsorbed on the surface of the precursor particle, and the polymer is extended from the particle surface. A polymer is applied to the surface. In the method (2), the polymer is deposited on the surface of the precursor particles by performing polymerization in the presence of the precursor particles using a monomer that precipitates as the polymerization reaction proceeds. The deposition can be performed more efficiently by selecting each charge so that the polymer and the particle attract each other, or fixing a polymerizable double bond on the particle surface. In the method (3), a combination of a monomer and a solvent capable of forming a monomer emulsion is selected, and the polymer particles are deposited on the particle surface by polymerizing the precursor particles in the monomer emulsion obtained thereby. Let In this case, it is preferable to use a surface treatment, a surfactant, or the like that makes the monomer particles familiar so that the precursor particles are preferentially present in the monomer emulsion. In the method (4), the precursor particles are mixed in the polymer solution, the poor solvent is added, the pH is changed, or a large amount of salt is added to lower the solubility of the polymer and precipitate. By doing so, the polymer is deposited on the surface of the precursor particles. In this case also, methods such as charge selection and fixation of polymerizable double bonds are effective. Alternatively, the precursor particles may be alternately immersed in polymer solutions having different charges to form a laminate on the particle surface.

尚、上述のような手法では、マイクロカプセル化手法、エマルジョン重合等の種々の方法が従来公知であり、それらを用いて実施することができる。   In the above-described method, various methods such as a microencapsulation method and emulsion polymerization are conventionally known and can be carried out using them.

ポリマーの被着処理に先立って、前駆体粒子の表面に特定の処理を施してもよい。例えば、磁性化処理の他、金属もしくは無機物によるコート処理、界面活性剤の吸着処理、シランカップリング剤もしくはチタンカップリング剤等の反応性物質を用いた処理、シロキサン被覆処理およびシロキサン中のSi−Hへの官能基導入処理(ヒドロシリル化反応)、酸処理もしくはアルカリ処理、溶剤洗浄処理、または、研磨処理等を施してもよい。これらの処理により、前駆体粒子の表面の汚れの除去、前駆体粒子の表面の電荷の制御、粒子表面への反応性官能基の導入が行われるので、ポリマーの被着効率が向上したり、被着ポリマーと粒子表面との密着性が向上したりする。尚、シロキサンまたはシランカップリング剤等の珪素含有物質を用いた場合では、粒子の本体表面には「標的物質が結合可能な物質または官能基」および被着ポリマーの他に、かかる珪素含有物質が存在すること(例えば、珪素化合物が粒子本体表面と被着ポリマー表面との間に介在し得ること)になることを理解されよう。開始剤および/または重合性二重結合を前駆体粒子の表面に予め結合または吸着させて重合を行うと、被着ポリマーの表面析出が生じやすくなるので、ポリマーの被着処理に有利となり得る。その他、非特異結合の低減、金属イオン等の溶出の抑制、密度の調整、色や蛍光等の付与等、別の特性を付与するための処理を施してもよい。   Prior to the polymer deposition treatment, the surface of the precursor particles may be subjected to a specific treatment. For example, in addition to magnetizing treatment, coating treatment with metal or inorganic substance, surfactant adsorption treatment, treatment using reactive substances such as silane coupling agent or titanium coupling agent, siloxane coating treatment, and Si- in siloxane Functional group introduction treatment (hydrosilylation reaction), acid treatment or alkali treatment, solvent washing treatment, polishing treatment or the like may be performed on H. These treatments remove the dirt on the surface of the precursor particles, control the charge on the surface of the precursor particles, and introduce reactive functional groups onto the particle surface, improving the efficiency of polymer deposition, The adhesion between the deposited polymer and the particle surface is improved. In the case where a silicon-containing substance such as siloxane or silane coupling agent is used, in addition to the “substance or functional group capable of binding to the target substance” and the deposited polymer, the silicon-containing substance is present on the surface of the particle body. It will be understood that it will be present (eg, a silicon compound may be interposed between the particle body surface and the deposited polymer surface). When polymerization is performed by previously bonding or adsorbing an initiator and / or a polymerizable double bond to the surface of the precursor particle, the surface of the deposited polymer is likely to be precipitated, which may be advantageous for polymer deposition treatment. In addition, treatments for imparting other characteristics such as reduction of non-specific binding, suppression of elution of metal ions and the like, adjustment of density, provision of color, fluorescence, and the like may be performed.

被着ポリマーには架橋処理を施してもよい。被着ポリマーが架橋されると、被着ポリマーの耐久性、耐溶剤性または低膨潤性等の特性が向上し得る。架橋の方法は特に制限されないが、代表的な手法を分類すると、以下のようになる。
(1)a.前駆体粒子へのポリマー被着処理に際して架橋、b.被着処理後に架橋
(2)a.架橋剤を添加(室温や低温で進行する架橋も含む)、b.架橋性官能基をポリマー中に導入
(3)a.熱架橋、b.放射線架橋
The polymer to be deposited may be subjected to a crosslinking treatment. When the deposited polymer is cross-linked, properties such as durability, solvent resistance or low swellability of the deposited polymer can be improved. The method of crosslinking is not particularly limited, but the typical methods are classified as follows.
(1) a. Crosslinking during polymer deposition treatment on precursor particles, b. Crosslinking after deposition treatment (2) a. Adding a crosslinking agent (including crosslinking that proceeds at room temperature or low temperature), b. Introducing a crosslinkable functional group into the polymer (3) a. Thermal crosslinking, b. Radiation cross-linking

上記手法(1)、(2)および(3)は種々に組み合わせることができることに留意されたい。例えば、(1)aかつ(2)aかつ(3)aの3つを組み合わせる例としては、前駆体粒子の表面から重合を開始したり重合物を前駆体粒子の表面に析出させたりしてポリマーを被着させる処理に際して2官能性のモノマーを含めて加熱処理を行う手法、または、モノマーエマルジョン中に前駆体粒子を内包して重合を行う処理に際して2官能性のモノマーを含めて加熱処理を行う手法を挙げることができる。また、(1)bかつ(2)aかつ(3)aの3つを組み合わせる例としては、カルボキシル基を有するポリマーの析出またはカルボキシル基を有するモノマーの重合によって前駆体粒子を被着させる系において、被着後に多官能性エポキシ架橋剤を添加し、熱を加えて架橋させる手法を挙げることができる。なお、同様の系においてカルボキシル基の代わりに水酸基、エポキシ架橋剤の代わりにイソシアネート架橋剤を用いて架橋させる手法も考えられる。(2)bに属する例としては、被着ポリマー中にエポキシ基、イソシアネート基または二重結合等を導入する手法が挙げられる。ここで、エポキシ基またはイソシアネート基の導入には(3)aを用いることができ、二重結合の導入には(3)bを用いることができる。   It should be noted that the above methods (1), (2) and (3) can be combined in various ways. For example, as an example of combining three of (1) a and (2) a and (3) a, polymerization is started from the surface of the precursor particle, or a polymer is deposited on the surface of the precursor particle. A method of performing a heat treatment including a bifunctional monomer in the process of depositing the polymer, or a process of performing a heat treatment including a bifunctional monomer in the process of performing polymerization by encapsulating the precursor particles in the monomer emulsion. The technique to perform can be mentioned. In addition, as an example of combining three of (1) b and (2) a and (3) a, in a system in which precursor particles are deposited by precipitation of a polymer having a carboxyl group or polymerization of a monomer having a carboxyl group A method of adding a polyfunctional epoxy cross-linking agent after application and cross-linking by applying heat can be mentioned. In the same system, a method of crosslinking using a hydroxyl group instead of a carboxyl group and an isocyanate crosslinking agent instead of an epoxy crosslinking agent is also conceivable. (2) As an example belonging to b, there is a method of introducing an epoxy group, an isocyanate group, a double bond, or the like into the deposited polymer. Here, (3) a can be used for introduction of an epoxy group or isocyanate group, and (3) b can be used for introduction of a double bond.

被着ポリマーが用いられる場合、粒子の本体表面および/または被着ポリマー表面に「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が固定化されていることを理解されよう。   When an adherent polymer is used, it is understood that "substance that can bind to the target substance" or "functional group that can bind to the target substance" is immobilized on the surface of the main body of the particle and / or the surface of the attached polymer. Like.

粒子本体の表面に被着ポリマーを設ける態様において「標的物質が結合可能な官能基」を固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子本体に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。更に、「標的物質が結合可能な官能基」の固定化は、ポリマーの被着処理前、被着処理中または被着処理後のいずれに行ってもよい。   The method of immobilizing the “functional group to which the target substance can bind” is not particularly limited in the embodiment in which the adhesion polymer is provided on the surface of the particle body, and the “functional group to which the target substance can bind” is not limited. Any method may be used as long as it can be bonded or attached to the substrate. Furthermore, the “functional group to which the target substance can bind” may be immobilized before, during or after the polymer deposition process.

粒子本体の表面に被着ポリマーを設ける態様において「標的物質が結合可能な官能基」を固定化させる手法としては、例えば、被着すべきポリマーの重合反応に際して、「標的物質が結合可能な官能基」を有するモノマーを重合または共重合させる方法がある。この場合、「標的物質が結合可能な官能基」を有するモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノアルキル、(メタ)アクリル酸イソシアナートアルキル、p−スチレンスルホン酸(塩)、ジメチロールプロパン酸、N−アルキルジエタノールアミン、(アミノエチルアミノ)エタノールまたはリジン等を挙げることができる。   In the embodiment in which the adherend polymer is provided on the surface of the particle body, a method of immobilizing the “functional group to which the target substance can bind” is, for example, a “functionality to which the target substance can bind” in the polymerization reaction of the polymer to be deposited There is a method of polymerizing or copolymerizing a monomer having a “group”. In this case, examples of the monomer having a “functional group to which the target substance can bind” include (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, and dimethylaminoalkyl (meth) acrylate. And (meth) acrylic acid isocyanate alkyl, p-styrenesulfonic acid (salt), dimethylolpropanoic acid, N-alkyldiethanolamine, (aminoethylamino) ethanol or lysine.

粒子本体の表面に被着ポリマーを設ける態様において「標的物質に対する結合性がより高い官能基」を固定化したい場合には、上記手法で被着ポリマーに導入された官能基aに対して反応性を有する他の官能基bと「標的物質に対する結合性がより高い官能基c」との2つの官能基を有する化合物を、粒子に付加的に導入してもよい。この場合、官能基aと官能基bとが結合することによって、「標的物質に対する結合性がより高い官能基c」が固定化された粒子を得ることができる。また、被着ポリマー表面と「標的物質が結合可能な官能基」との間を離したい場合または粒子本体表面と「標的物質が結合可能な官能基」との間を離したい場合(即ち、「リンカー」を導入したい場合)にも同様に、導入された官能基aに対して反応性を有する他の官能基bと「標的物質が結合可能な官能基」との2つの官能基を有する化合物を、官能基aが導入された粒子に付加的に導入してもよい(この場合も同様に、官能基aと官能基bとの結合を介して「標的物質が結合可能な官能基」が粒子に固定化される)。尚、このような化合物の導入を2回以上繰り返し行って、リンカーをより長くしてもよい。被着ポリマー表面と「標的物質が結合可能な官能基」との間がより離れると、又は、粒子本体表面と「標的物質が結合可能な官能基」との間がより離れると、「標的物質が結合可能な官能基」の自由度が高まって、その反応性が向上するだけでなく、標的物質の自由度も高まって標的物質の機能が抑制されない等の有利な効果を期待できる。被着ポリマー主鎖から官能基までの原子数をリンカーの長さと定義すると、リンカーの長さは原子5個以上50個以下で上記の効果が特に期待できる。ちなみに、リンカーの主鎖としては、生態関連物質等の非特異吸着性の低いもの(例えばポリエチレングリコール鎖)を用いることが特に好ましい。   In the embodiment in which the adherent polymer is provided on the surface of the particle body, when it is desired to immobilize the “functional group having higher binding property to the target substance”, it is reactive to the functional group a introduced into the adherent polymer by the above method. A compound having two functional groups, that is, another functional group b having the above and “functional group c having higher binding property to the target substance” may be additionally introduced into the particles. In this case, the functional group “a” and the functional group “b” are bonded to each other, thereby obtaining particles in which “the functional group“ c ”having higher binding property to the target substance” is immobilized. In addition, when it is desired to separate the surface of the adhered polymer from the “functional group to which the target substance can bind” or to separate between the particle body surface and the “functional group to which the target substance can bind” (that is, “ Similarly, a compound having two functional groups, ie, another functional group b reactive to the introduced functional group a and a “functional group to which the target substance can be bound” May be additionally introduced into the particles having the functional group a introduced therein (in this case as well, the “functional group to which the target substance can bind” is similarly formed through the binding of the functional group a and the functional group b). Immobilized on the particles). Such a compound may be introduced twice or more times to make the linker longer. When the surface of the adherend polymer and the “functional group to which the target substance can bind” are further apart, or when the distance between the surface of the particle body and the “functional group to which the target substance can bind” is further separated, The degree of freedom of the “functional group capable of bonding to” increases not only the reactivity but also the degree of freedom of the target substance, and the advantageous effect such that the function of the target substance is not suppressed can be expected. When the number of atoms from the main chain of the adhered polymer to the functional group is defined as the length of the linker, the above effect can be expected particularly when the length of the linker is 5 to 50 atoms. Incidentally, as the linker main chain, it is particularly preferable to use a non-specific adsorptive one such as an ecological substance (for example, polyethylene glycol chain).

粒子本体の表面に被着ポリマーを設ける態様において「標的物質が結合可能な物質」を固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。「標的物質が結合可能な物質」の固定化も、ポリマーの被着処理前、被着処理中または被着処理後のいずれに行ってもよい。   The method of immobilizing the “substance that can bind to the target substance” in the embodiment in which the deposition polymer is provided on the surface of the particle body is not particularly limited, and the “substance that can bind the target substance” is bound to the particle or Any method may be used as long as it can be adhered. The “substance to which the target substance can bind” may be immobilized either before, during or after the polymer deposition process.

例えば、上述の「標的物質が結合可能な官能基」を導入する手法と同様な手法で、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させることができる。一例を挙げると、「標的物質が結合可能な物質」と結合性を有する官能基を粒子本体表面または被着ポリマー表面に予め導入し、その官能基を介して「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化することができる。また、被着ポリマーとして疎水性ポリマーを用い、「標的物質が結合可能な物質」として疎水性のものを用いると、水中においては疎水性の物質同士が吸着する所謂「疎水性相互作用」が生じることになるので、疎水性の「標的物質が結合可能な物質」を被着ポリマー表面に固定化させることができる。   For example, the “substance capable of binding to the target substance” can be immobilized on the particles by the same technique as that for introducing the “functional group to which the target substance can bind”. For example, a functional group having a binding property with a “substance that can be bound by a target substance” is previously introduced on the surface of the particle body or the surface of the adhered polymer, and the “substance that can be bound by the target substance” is transmitted via the functional group. Can be immobilized on the particles. In addition, when a hydrophobic polymer is used as the deposition polymer and a hydrophobic substance is used as the “substance that can bind to the target substance”, a so-called “hydrophobic interaction” occurs in which the hydrophobic substances are adsorbed in water. Therefore, a hydrophobic “substance capable of binding to the target substance” can be immobilized on the surface of the deposited polymer.

次に、以下において、粒子と標的物質との結合態様について説明する。粒子と標的物質とを共存させると、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」と標的物質との間に働く吸着力または親和力によって、標的物質が粒子に結合することになる。以下分類して説明するため、「吸着」を「化学吸着」と同義とする。   Next, in the following, the binding mode between the particles and the target substance will be described. When the particle and the target substance coexist, the target substance is bound to the particle by the adsorption force or affinity acting between the “substance or functional group capable of binding the target substance” and the target substance. For the purposes of classification and explanation, “adsorption” is synonymous with “chemical adsorption”.

「吸着力」に起因して、標的物質が粒子に結合する態様の一例としては、「標的物質」がアビジンであり、粒子本体がジルコニアから形成されており、「標的物質を結合させることができる物質または官能基」がエポキシ基である場合である。   As an example of the mode in which the target substance binds to the particles due to the “adsorptive power”, the “target substance” is avidin, the particle body is formed of zirconia, and “the target substance can be bound. This is the case when the “substance or functional group” is an epoxy group.

「親和力」に関しては、標的物質との間に働く親和力の種類に基づいて、粒子本体表面に固定化されている「標的物質を結合させることができる物質または官能基」を大きく次の5つに分類できる(尚、各分類において挙げる物質または官能基は、あくまでも例示にすぎず、その他の物質または官能基も考えられることに留意されたい)。尚、そのような親和力に起因する場合、「標的物質を結合させることができる物質または官能基」は、以下では「親和性を有する物質または官能基」と呼ぶ。 Regarding the “affinity”, the “substance or functional group capable of binding the target substance” immobilized on the surface of the particle main body is broadly classified into the following five, based on the type of affinity acting with the target substance. (Note that the substances or functional groups listed in each classification are merely examples, and other substances or functional groups are also conceivable). In addition, when it originates in such an affinity, "the substance or functional group which can bind a target substance" is called "the substance or functional group which has affinity" below.

(1)標的物質との間に働く親和力が、静電相互作用、π−π相互作用、π−カチオン相互作用または双極子相互作用に起因する「親和性を有する物質または官能基」の例
シリカ、活性炭、スルホン酸基、カルボキシル基、ジエチルアミノエチル基、トリエチルアミノエチル基、フェニル基、アルギニン、セルロース、リジン、ポリリジン、ポリアミド、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、クラウンエーテルもしくはπ電子を有する環状化合物、または、それらの官能基誘導体、酸素結合体もしくは蛍光プローブ結合体など
(2)標的物質との間に働く親和力が疎水相互作用に起因する「親和性を有する物質または官能基」の例
アルキル基、オクタデシル基、オクチル基、シアノプロピル基もしくはブチル基またはフェニル基、または、それらの官能基誘導体、酸素結合体もしくは蛍光プローブ結合体など
(3)標的物質との間に働く親和力が水素結合に起因する「親和性を有する物質または官能基」の例
DNA、RNA、Oligo(dT)、キチン、キトサン、アミロース、セルロース、デキストリン、デキストラン、プルラン、多糖、リジン、ポリリジン、ポリアミド、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)もしくはβ-グルカン、または、それらの官能基誘導体、酸素結合体もしくは蛍光プローブ結合体など
(4)標的物質との間に働く親和力が配位結合に起因する「親和性を有する物質または官能基」の例
イミノジ酢酸、ニッケル、ニッケルイオン、ニッケル錯体、コバルト、コバルトイオン、コバルト錯体、銅、銅イオンもしくは銅錯体、または、それらの酸素結合体もしくは蛍光プローブ結合体など
(5)標的物質との間に働く親和力が生化学的相互作用に起因する「親和性を有する物質または官能基」の例(生化学的相互作用:生体分子に関する相互作用を含むものであって、抗原・抗体反応、リガンド・レセプター結合、水素結合、配位結合、疎水相互作用、静電相互作用、π−π相互作用、π−カチオン相互作用、双極子相互作用およびファンデルワールス力などが単独または二種以上で連係して働く相互作用)
抗原、抗体、レセプター、リガンド、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンニュートラアビジン、シリカ、活性炭、ケイ酸マグネシウム、ハイドロキシアパタイト、アルブミン、アミロース、セルロース、レクチン、プロテインA、プロテインG、Sタンパク質、デキストリン、デキストラン、プルラン、多糖、カルモジュリン、ニッケル、ニッケルイオン、ニッケル錯体、コバルト、コバルトイオン、コバルト錯体、銅、銅イオン、銅錯体、ゼラチン、N-アセチルグルコサミン、イミノジ酢酸、アミノフェニルホウ酸、エチレンジアミン二酢酸、アミノベンズアミジン、アルギニン、リジン、ポリリジン、ポリアミド、ジエチルアミノエチル基、トリエチルアミノエチル基、ECTEOLA-セルロース、フィブロネクチン、ビトロネクチン、アルギニン-グリシン-アスパラギン(RGD)酸配列を含むペプチド、ラミニン、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、コラーゲン、コンカナバリンA、アデノシン5'リン酸(ATP) 、ADP、ATP、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、アクリジン色素、アプロチニン、オボムコイド、トリプシンインヒビターやプロテアーゼインヒビター等のインヒビター類、ホスホリルエタノールアミン、フェニルアラニン、プロタミン、シバクロンブルー、プロシオンレッド、ヘパリン、グルタチオン、DIG、DIG抗体、DNA、RNA、Oligo(dT)、キチン、キトサン、β-グルカン、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、ヒアルロン酸、エラスチン、セリシンもしくはフィブロイン、または、それらの官能基誘導体、酸素結合体もしくは蛍光プローブ結合体など
(1) Example of “substance or functional group having affinity” in which the affinity acting with the target substance is derived from electrostatic interaction, π-π interaction, π-cation interaction or dipole interaction < Silica, activated carbon, sulfonic acid group, carboxyl group, diethylaminoethyl group, triethylaminoethyl group, phenyl group, arginine, cellulose, lysine, polylysine, polyamide, poly (N-isopropylacrylamide), crown ether or π electron (2) “Affinity substance or functional group” whose affinity acting with the target substance is due to hydrophobic interaction, such as a cyclic compound, or a functional group derivative thereof, an oxygen conjugate or a fluorescent probe conjugate examples <br/> alkyl group, an octadecyl group, an octyl group, cyanopropyl group or butyl group or a phenyl group, Others, their functional derivatives, such as oxygen conjugate or fluorescent probe conjugate (3) Example of "substance or functional group having affinity" of affinity is due to hydrogen bond acting between the target substance DNA, RNA , Oligo (dT), chitin, chitosan, amylose, cellulose, dextrin, dextran, pullulan, polysaccharide, lysine, polylysine, polyamide, poly (N-isopropylacrylamide) or β-glucan, or functional group derivatives thereof, oxygen bond (4) Examples of “substances or functional groups having affinity” in which the affinity acting between the target substance and the target substance originates from coordinate binding. Iminodiacetic acid, nickel, nickel ion, nickel Complex, cobalt, cobalt ion, cobalt complex, copper, copper ion or copper complex, or Such as oxygen conjugate or fluorescent probe conjugate al (5) Examples of "substance or functional group having affinity" of affinity is due to biochemical interaction acting between the target substance (biochemical interactions: Includes interactions related to biomolecules, including antigen-antibody reactions, ligand-receptor bonds, hydrogen bonds, coordination bonds, hydrophobic interactions, electrostatic interactions, π-π interactions, π-cation interactions, (Dipole interaction and van der Waals force)
Antigen, antibody, receptor, ligand, biotin, avidin, streptavidin neutravidin, silica, activated carbon, magnesium silicate, hydroxyapatite, albumin, amylose, cellulose, lectin, protein A, protein G, S protein, dextrin, dextran, pullulan , Polysaccharide, calmodulin, nickel, nickel ion, nickel complex, cobalt, cobalt ion, cobalt complex, copper, copper ion, copper complex, gelatin, N-acetylglucosamine, iminodiacetic acid, aminophenylboric acid, ethylenediaminediacetic acid, aminobenz Amidine, arginine, lysine, polylysine, polyamide, diethylaminoethyl group, triethylaminoethyl group, ECTEOLA-cellulose, fibronectin, vitrone Tin, arginine-glycine-asparagine (RGD) acid sequence peptide, laminin, poly (N-isopropylacrylamide), collagen, concanavalin A, adenosine 5 ′ phosphate (ATP), ADP, ATP, nicotinamide adenine dinucleotide, Acridine dye, aprotinin, ovomucoid, inhibitors such as trypsin inhibitor and protease inhibitor, phosphorylethanolamine, phenylalanine, protamine, cibacron blue, procion red, heparin, glutathione, DIG, DIG antibody, DNA, RNA, Oligo (dT), Chitin, chitosan, β-glucan, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, hyaluronic acid, elastin, sericin or fibroin, or their functions Derivatives, oxygen conjugate or fluorescent probe conjugates such as

上述の分類から分かるように、本明細書で用いる「親和性を有する」とは、標的物質と粒子に固定化される物質または官能基との間に、静電相互作用、π−π相互作用、π−カチオン相互作用、双極子相互作用、疎水相互作用、生化学的相互作用、水素結合または配位結合などがもたらされることを実質的に意味している。粒子本体に固定化される物質または官能基の種類によっては、上述の親和性を2種以上兼ね備える場合があり、上述の分類で重複する物質または官能基が存在する場合がある点に留意されたい。また、上述の分類に必ずしも限定される必要はなく、標的物質に対して作用し、標的物質を粒子表面またはその近傍に存在させる機能を有するものであれば、いずれの物質または官能基を粒子に固定化させてもよい(一例を挙げるとすると、標的物質との相補的な形状に起因して親和性を有するものが考えられる)。   As can be seen from the above classification, “having affinity” as used herein refers to electrostatic interaction, π-π interaction between a target substance and a substance or functional group immobilized on a particle. , Π-cation interaction, dipole interaction, hydrophobic interaction, biochemical interaction, hydrogen bond or coordination bond, and the like are substantially meant. Note that depending on the type of substance or functional group immobilized on the particle body, two or more of the above-mentioned affinity may be combined, and there may be a substance or functional group overlapping in the above classification. . Moreover, it is not necessarily limited to the above-mentioned classification, and any substance or functional group can be attached to the particle as long as it has a function of acting on the target substance and causing the target substance to exist on or near the particle surface. They may be immobilized (for example, those having affinity due to a complementary shape with the target substance are considered).

前駆体となる粒子の表面に「標的物質に対して親和性を有する物質または官能基」を固定化させる態様または方法は何ら制限されるものではない。例えば、高分子、無機化合物、低分子リンカーまたはカップリング剤等を介在させることによって、「標的物質に対して親和性を有する物質または官能基」を未固定の粒子表面に結合作用、吸着作用または吸収作用で固定化することができる。また、粒子の一般的な被覆法を用いることによっても「標的物質に対して親和性を有する物質または官能基」を未固定の粒子表面に固定化することができる。   The mode or method for immobilizing the “substance or functional group having affinity for the target substance” on the surface of the particle serving as the precursor is not limited at all. For example, by interposing a polymer, an inorganic compound, a low molecular linker or a coupling agent, etc., a “substance or functional group having affinity for the target substance” can be bound, adsorbed or adsorbed on the surface of the unfixed particle. It can be immobilized by absorption. Further, the “substance or functional group having affinity for the target substance” can also be immobilized on the surface of the unfixed particle by using a general particle coating method.

「標的物質に対して親和性を有する物質」を粒子本体に固定化させる手法の一例を説明する。例えば、「標的物質に対して親和性を有する物質」として抗体を用いた場合、前述のシロキサンを用いた官能基の固定化の手法によって、シロキサンのSi−Hの部分に二重結合とエポキシ基有する化合物(グリシジルメタクリレート)を反応させ、粒子表面にエポキシ基を固定化する。さらに、得られた粒子を水中で抗体と撹拌することによって、抗体を粒子に固定化できる。   An example of a technique for immobilizing “a substance having affinity for a target substance” on the particle body will be described. For example, when an antibody is used as a “substance having affinity for a target substance”, a double bond and an epoxy group are bonded to the Si—H portion of the siloxane by the above-described functional group immobilization method using siloxane. A compound having glycidyl methacrylate is reacted to fix an epoxy group on the particle surface. Further, the antibody can be immobilized on the particle by stirring the obtained particle with the antibody in water.

また、「標的物質に対して親和性を有する官能基」を粒子表面に固定化する手法も、例えば、前述したようなシロキサンを用いた手法で行うことができる。   In addition, a method for immobilizing “functional group having affinity for a target substance” on the particle surface can be performed by a method using siloxane as described above, for example.

次に、以下において、本発明のマイクロデバイスについて詳細に説明する。本発明のマイクロデバイスは、上述した粒子と「複数の窪みが設けられた部材」とを有して成り、複数の窪みは前記粒子を収容できるように構成されている。   Next, the microdevice of the present invention will be described in detail below. The microdevice of the present invention includes the above-described particles and “a member provided with a plurality of depressions”, and the plurality of depressions are configured to accommodate the particles.

「複数の窪みが設けられた部材」は、好ましくは、かかる部材の少なくとも1つの面に複数の窪みが整列して設けられている部材であり、例えば、ウェルプレート部材またはバイオあるいはケミカルチップなどである。ウェルプレート部材には、マイクロウェルプレート、マイクロプレート、ディープウェルプレート、シャローウェルプレート、マルチウェルプレートまたはマイクロタイタープレート等が含まれる。また、バイオあるいはケミカルチップには、一般にバイオ分野または医療分野等で計測または検査等の用途に用いられるバイオチップ、ケミカルチップ、リアクターチップ、DNAチップ、タンパクチップ、細胞チップ、センシングチップ、前処理チップ、μTASチップまたはバイオケミカル流体システム等が含まれる。   The “member provided with a plurality of depressions” is preferably a member in which a plurality of depressions are provided in alignment on at least one surface of the member, such as a well plate member or a bio or chemical chip. is there. The well plate member includes a microwell plate, a microplate, a deep well plate, a shallow well plate, a multiwell plate, a microtiter plate, and the like. In addition, for bio or chemical chips, bio chips, chemical chips, reactor chips, DNA chips, protein chips, cell chips, sensing chips, pretreatment chips that are generally used for measurement or inspection in the bio field or medical field, etc. , A μTAS chip or a biochemical fluid system.

「複数の窪みが設けられた部材」がウェルプレート部材である場合、窪みは「ウェル」のことを実質的に指している。このような窪みは、アプリケーション(または用途)に応じて必要な個数設ければよく、例えば、10個程度〜1千万個程度の窪みが部材に整列して設けられる。窪みの開口面の形状(即ち、「窪みの上方から窪みを見た場合の形状」あるいは「部材の表面に対して水平な面で窪みを切り取った場合の断面形状」)は、特に制限はなく、例えば、図1に示すように、円形(図1(a))、楕円形(図1(b))、菱形(図1(c))、矩形(図1(d))、四角形(図1(e))または正六角形(図1(f))などの多角形などであってよい。また、窪みの深さ方向の断面形状も特に制限はなく、図2に示すように、四角形(図2(a))、矩形(図2(b))、三角形(図2(c))、台形(図2(d))、円形(図2(e))または楕円形(図2(f))などであってよい。更には、開口部や底面部のエッジ部分が曲線的に形成されていてもよい(図2(g)参照)。   When the “member provided with a plurality of depressions” is a well plate member, the depression substantially refers to a “well”. A necessary number of such depressions may be provided according to the application (or use). For example, about 10 to 10 million depressions are provided in alignment with the member. There is no particular limitation on the shape of the opening surface of the dent (that is, “the shape when the dent is viewed from above the dent” or “the cross-sectional shape when the dent is cut off in a plane parallel to the surface of the member”). For example, as shown in FIG. 1, a circle (FIG. 1A), an ellipse (FIG. 1B), a diamond (FIG. 1C), a rectangle (FIG. 1D), a rectangle (FIG. 1 (e)) or a polygon such as a regular hexagon (FIG. 1 (f)). Further, the cross-sectional shape in the depth direction of the depression is not particularly limited, and as shown in FIG. 2, a quadrangle (FIG. 2 (a)), a rectangle (FIG. 2 (b)), a triangle (FIG. 2 (c)), It may be trapezoid (FIG. 2 (d)), circular (FIG. 2 (e)), oval (FIG. 2 (f)), or the like. Furthermore, the edge part of an opening part or a bottom face part may be formed in the curve (refer FIG.2 (g)).

粒子の個々の位置が確定されるように、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、1つの窪みに対して複数の粒子を入れても良いが、特に予めビーズごとに異なる物質を結合させたり異なる処理を施した場合等、1つの窪みに対して1つの粒子が入るのが望ましい場合が多い(図3参照)。それゆえ、窪みの開口面を水平にして1個の窪みに1個の粒子が収容される場合を想定した際、窪みの開口面が前記粒子の中心より高いか又は同じ高さ(もしくは同等の高さ)の場合には粒子の中心を通る水平面で切り取られる窪みの断面形状に対して内接する円の直径D1が粒子の平均サイズdの100%〜190%であることが好ましい(以下では「ケースA」と称す)。換言すれば、ケースAではD1=1.0d〜1.9dであることが好ましい。あるいは、同様の想定において、窪みの開口面が粒子の中心より低い場合には、窪みの開口部形状に内接する円の直径D2が、粒子の平均サイズdの10〜190%であることが好ましい(以下では「ケースB」と称す)。換言すれば、ケースBではD2=0.1d〜1.9dであることが好ましい。   When supplying the liquid in which the particles are dispersed to the “member provided with a plurality of depressions” so that the individual positions of the particles are determined, a plurality of particles may be put into one depression. In many cases, it is desirable that one particle enters one depression, for example, when different substances are bonded to each bead or different treatments are performed (see FIG. 3). Therefore, when it is assumed that one particle is accommodated in one depression with the opening surface of the depression horizontal, the opening surface of the depression is higher than the center of the particle or the same height (or equivalent). In the case of (height), it is preferable that the diameter D1 of the circle inscribed with respect to the cross-sectional shape of the recess cut by the horizontal plane passing through the center of the particle is 100% to 190% of the average particle size d (hereinafter, “ Referred to as “Case A”). In other words, in case A, it is preferable that D1 = 1.0d to 1.9d. Alternatively, in the same assumption, when the opening surface of the depression is lower than the center of the particle, the diameter D2 of the circle inscribed in the opening shape of the depression is preferably 10 to 190% of the average particle size d. (Hereafter referred to as “Case B”). In other words, in case B, it is preferable that D2 = 0.1d to 1.9d.

D2が粒子の平均サイズdの10%より小さいと粒子を安定に窪み内に保持することが難しくなる一方、D1およびD2が粒子の平均サイズdの190%より大きいと1つの窪みに粒子が2個並びやすくなるため個々の粒子の位置を特定することが難しくなる。つまり、D1が平均サイズdの100%〜190%であると共に、D2が粒子の平均サイズdの10%〜190%であると、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、窪みの各々に粒子がそれぞれ1個ずつ収容されることになる。尚、D1は、粒子の平均サイズdの100〜175%であることがより好ましく、粒子の平均サイズdの100〜150%であることが更に好ましく、D2は、粒子の平均サイズdの35〜175%であることがより好ましく、粒子の平均サイズdの50〜150%であることが更に好ましい。   If D2 is smaller than 10% of the average particle size d, it will be difficult to stably hold the particles in the recess, whereas if D1 and D2 are larger than 190% of the average particle size d, there will be 2 particles in one recess. Since it becomes easy to line up individual pieces, it becomes difficult to specify the positions of individual particles. That is, when D1 is 100% to 190% of the average size d and D2 is 10% to 190% of the average size d of the particles, the liquid in which the particles are dispersed is “a member provided with a plurality of depressions”. When the particles are supplied, one particle is accommodated in each of the depressions. D1 is more preferably 100 to 175% of the average particle size d, more preferably 100 to 150% of the average particle size d, and D2 is 35 to 35% of the average particle size d. It is more preferably 175%, and further preferably 50 to 150% of the average particle size d.

ここで、上記「ケースA」および「ケースB」について更に詳細に説明すると次のようになる。まず、ケースAについて「窪みの開口面を水平にして1個の窪みに1個の粒子が収容される場合」とは、図4(a)に示すような態様である。図4(a)の断面図における「PL1」が、水平に設けられた窪みの開口面に相当する。次に、ケースAについて「粒子の中心を通る水平面で切り取られる窪みの断面形状」とは、図4(b)に示す「PL2」の面で切り取られる窪みの断面形状(点線で表されたS)のことを意味している。そして、ケースAについて「窪みの断面形状に対して内接する円」とは、図4(c)に示すように、実線で表された円Cのことを意味しており、かかる円Cの直径がD1に相当する。つまり、このD1が粒子の平均サイズdの100〜190%となっているものが「ケースA」である。次に、「ケースB」について説明する。ケースBについて「窪みの開口面が粒子の中心より低い場合」とは、図5(a)に示すように、粒子が窪みに収容された際に窪みの開口面PL1が粒子の中心CEpよりも下方に存在する場合のことを実質的に意味している。そして、ケースBについて「窪みの開口部形状」とは、図5(b)にて点線で表わされた「S」のことを意味している。それゆえ、ケースBについて「窪みの開口部形状に対して内接する円」とは、図5(c)に示す実線で表された円Cのことを意味しており、かかる円の直径がD2に相当する。つまり、このD2が粒子の平均サイズdの10〜190%となっているものが「ケースB」である。ちなみに、D2が粒子の平均サイズdの100%〜190%の場合、粒子および窪みは図5(d)に示すような態様を有し得る。 Here, the “case A” and “case B” will be described in more detail as follows. First, with respect to case A, “when the opening surface of the dent is horizontal and one particle is accommodated in one dent” is an embodiment as shown in FIG. “PL1” in the cross-sectional view of FIG. 4A corresponds to the opening surface of the recess provided horizontally. Next, regarding the case A, “the cross-sectional shape of the dent cut out on the horizontal plane passing through the center of the particle” means the cross-sectional shape of the dent cut out on the surface of “PL2” shown in FIG. 4B (S represented by the dotted line). A ) means. Then, for the case A a "circle inscribed against depression sectional shape", as shown in FIG. 4 (c), which means that the circle C A represented by solid lines, according circle C A The diameter corresponds to D1. That is, “case A” has D1 of 100 to 190% of the average particle size d. Next, “Case B” will be described. Regarding the case B, “when the opening surface of the dent is lower than the center of the particle” means that when the particle is accommodated in the dent, the opening surface PL1 of the dent is lower than the center CEp of the particle as shown in FIG. Substantially means that it exists below. And about the case B, "the shape of the opening part of a hollow" means "S B " represented by the dotted line in FIG.5 (b). Hence, for case B the "circle inscribed against recess of the opening shape" means that the circle C B represented by the solid line shown in FIG. 5 (c), the diameter of such circle Corresponds to D2. That is, “Case B” has D2 of 10 to 190% of the average particle size d. Incidentally, when D2 is 100% to 190% of the average size d of the particles, the particles and the depressions may have an embodiment as shown in FIG.

窪み内部の側壁面の傾きが窪みの開口面に対して90°より小さい角度となっている場合、粒子が内壁に衝突したときや押さえつけられたときに粒子が窪みから出る方向に力が働くため、一旦収容された粒子が窪みから出やすいといえる。本発明のマイクロデバイスに利用されている密度の高い粒子の場合には、重力が強く働くため、密度の低い粒子に比べて窪みから飛び出すことが抑制される。換言すれば、窪み内部の側壁面の傾きが窪みの開口面に対して90°より小さい角度のときに、本発明の効果がより発揮されるといえる。尚、かかる角度が小さいと粒子はより窪みに入りやすいだけでなく、「標的物質を含んだ試料」等も窪み内部まで流れやすいため、種々のアプリケーションで有利な効果が奏される。   When the inclination of the side wall surface inside the dent is less than 90 ° with respect to the opening surface of the dent, the force acts in the direction in which the particle exits the dent when the particle collides with the inner wall or is pressed. It can be said that the particles once accommodated tend to come out of the depression. In the case of particles having a high density used in the microdevice of the present invention, since gravity acts strongly, the particles are prevented from jumping out of the dent compared to particles having a low density. In other words, it can be said that the effect of the present invention is more exhibited when the inclination of the side wall surface inside the depression is smaller than 90 ° with respect to the opening surface of the depression. If the angle is small, not only the particles are likely to enter the recess, but also the “sample containing the target substance” and the like easily flows into the recess, which is advantageous in various applications.

ここで、窪み内部の側壁面の傾きが、窪みの開口面に対して5°〜88°であるときに特に本発明の効果が高く好ましい。窪み内部の側壁面の傾きが5°より小さいと粒子を安定に窪みに保持することが難しく、窪み内部の側壁面の傾きが88°より大きいと密度の低い粒子でも粒子を安定に窪みに保持することが可能となり優位性はあるものの、かかる優位性が相対的に小さくなるからである。窪み内部の側壁面の傾きは、より好ましくは10°〜85°であり、更に好ましくは25°〜80°である。ここで、本明細書にいう「窪みの側壁面の傾き」または「窪み内部の側壁面の傾き」とは、図6(a)に示すように窪み内部の側壁面の断面が直線的である場合、窪みの開口面PL1と窪み内部の側壁面とが成す角度α1を実質的に意味しており、図6(b)に示すように窪み内部の側壁面の断面が曲線的である場合、図6(c)に示すように曲線Uの接線TLと窪みの開口面PL1とが成す角度のうち最大となる角度α2のことを実質的に意味している。   Here, when the inclination of the side wall surface inside the depression is 5 ° to 88 ° with respect to the opening surface of the depression, the effect of the present invention is particularly high and preferable. If the inclination of the side wall surface inside the dent is smaller than 5 °, it is difficult to stably hold the particles in the dent, and if the inclination of the side wall surface inside the dent is larger than 88 °, the particles are stably held in the dent even if the particle has a low density. This is because the advantage is relatively small although the advantage is possible. The inclination of the side wall surface inside the recess is more preferably 10 ° to 85 °, and further preferably 25 ° to 80 °. As used herein, “inclination of the side wall surface of the recess” or “inclination of the side wall surface of the recess” means that the cross section of the side wall surface inside the recess is linear as shown in FIG. In this case, the angle α1 formed by the opening surface PL1 of the dent and the side wall surface inside the dent is substantially meant, and when the cross section of the side wall surface inside the dent is curved as shown in FIG. As shown in FIG. 6 (c), the angle α2 that is the maximum among the angles formed by the tangent line TL of the curve U and the opening surface PL1 of the depression substantially means.

上記と同様、窪みの深さが浅いと、粒子が内壁に衝突したときや押さえつけられたときに粒子が窪みから出る方向に力が働くため、一旦収容された粒子が窪みから出やすいといえる。本発明のマイクロデバイスに利用されている密度の高い粒子の場合には、重力が強く働くため、密度の低い粒子に比べて窪みから飛び出すことが抑制される。換言すれば、本発明のマイクロデバイスでは、窪みの深さが粒子の平均サイズdの5%〜200%、例えば、粒子の平均サイズdの10%〜150%と比較的浅くなっていてもよい。このように窪みの深さが浅い場合、「標的物質を含んだ試料」等も窪み内部まで流れやすいため、種々のアプリケーションで有利な効果が奏される。ここでいう、「窪みの深さ」とは、図2に示すように、窪みの開口面から窪みの最も深い底部までの距離Ldのことを実質的に指している。   Similarly to the above, if the depth of the dent is shallow, a force acts in a direction in which the particle exits the dent when the particle collides with the inner wall or is pressed, so that it can be said that the particles once accommodated easily exit the dent. In the case of particles having a high density used in the microdevice of the present invention, since gravity acts strongly, the particles are prevented from jumping out of the dent compared to particles having a low density. In other words, in the microdevice of the present invention, the depth of the recess may be relatively shallow, such as 5% to 200% of the average particle size d, for example, 10% to 150% of the average particle size d. . When the depth of the dent is shallow as described above, the “sample containing the target substance” or the like easily flows to the inside of the dent, so that advantageous effects can be obtained in various applications. As shown in FIG. 2, the “depth of the depression” here substantially refers to the distance Ld from the opening surface of the depression to the deepest bottom of the depression.

尚、図7に示すような「複数の窪み」の開口部のピッチPt(または間隔Pt)は、好ましくは0〜粒子サイズdの3倍であり、より好ましくは0〜粒子サイズdの2倍である。これにより、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、窪みの各々に粒子がそれぞれ1個ずつ収容されることが促進される。特に本発明のマイクロデバイスは、図8(a)および図8(b)に示すように複数の窪みのピッチが実質的に0となった態様を有していてもよい(即ち、複数の窪みの開口面が相互に隔たりなく連続している態様であってもよい)。なぜなら、本発明のマイクロデバイスに用いられる粒子は、密度の比較的大きい粒子であり、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際に、自然沈降により速く沈降して窪みに収容され得るので、複数の窪みの間隔が極力狭いことが好適となり得る場合があるからである。   The pitch Pt (or interval Pt) of the openings of “plurality of depressions” as shown in FIG. 7 is preferably 0 to 3 times the particle size d, more preferably 0 to 2 times the particle size d. It is. Accordingly, when the liquid in which the particles are dispersed is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”, it is promoted that one particle is accommodated in each of the depressions. In particular, the microdevice of the present invention may have an aspect in which the pitch of the plurality of recesses is substantially zero as shown in FIGS. 8A and 8B (that is, the plurality of recesses). The opening surface of each other may be continuous without being separated from each other). This is because the particles used in the microdevice of the present invention are particles having a relatively high density, and when the liquid in which the particles are dispersed is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”, it settles faster due to natural sedimentation. This is because it may be preferable that the interval between the plurality of depressions is as narrow as possible.

マイクロデバイスの材質はアプリケーションにおいて不具合を生じなければいずれのものでも構わない。マイクロデバイスの材質の代表的な例として、シリコン、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリ環状オレフィン、ポリアクリル酸エステルおよびポリスチレンから成る群から選択される少なくとも1種類以上の材質を挙げることができる。   The material of the micro device may be any material as long as there is no problem in the application. As a typical example of the material of the microdevice, at least one material selected from the group consisting of silicon, polydimethylsiloxane, polycarbonate, polyolefin, polycyclic olefin, polyacrylate ester and polystyrene can be given.

マイクロデバイスに複数の窪みを設ける手法は、いずれの手法を用いても構わない。代表的な例としては、ドライエッチング、ウェットエッチング、フォトリソグラフィー、(ナノ)インプリント、射出成型等、切削等が挙げられる。また(ナノ)インプリント方式では、ホットエンボス成型(2T法)またはUV硬化樹脂成型(2P法)等も好適に利用できる。   Any method may be used as a method of providing a plurality of depressions in the microdevice. Typical examples include dry etching, wet etching, photolithography, (nano) imprint, injection molding, cutting, and the like. In the (nano) imprint system, hot emboss molding (2T method), UV curable resin molding (2P method), or the like can be suitably used.

ある好適な態様において、本発明のデバイスは、複数の窪みに粒子が予め収容されている。本明細書において「複数の窪みに粒子が収容されている」とは、複数の窪みの少なくとも1部に粒子が収容されている態様を実質的に意味しており、全ての窪みに粒子が収容されていなくてもよい。好ましくは、複数の窪みの各々に対して粒子が1個ずつ予め収容されている。粒子を複数の窪みに予め収容させるには、例えば、粒子が分散した液体(例えば水)を「複数の窪みが設けられた部材」に供給することによって行うことが好ましい。より具体的には、後述する本発明の処理方法の工程(i)で説明する方法によって、粒子を複数の窪みに収容させることが好ましい。ちなみに、粒子を窪みに収容させた後、静置または乾燥等に付すことによって液体の溶媒成分を蒸発させてもよい。   In a preferred embodiment, the device of the present invention is pre-stored with a plurality of depressions. In this specification, “particles are contained in a plurality of depressions” substantially means an aspect in which particles are contained in at least a part of the plurality of depressions, and particles are contained in all the depressions. It does not have to be. Preferably, one particle is previously stored in each of the plurality of depressions. In order to accommodate the particles in the plurality of depressions in advance, for example, it is preferable to supply a liquid (for example, water) in which the particles are dispersed to the “member provided with the plurality of depressions”. More specifically, the particles are preferably accommodated in the plurality of depressions by the method described in step (i) of the treatment method of the present invention described later. Incidentally, the liquid solvent component may be evaporated by allowing the particles to be accommodated in the dent and then subjecting to standing or drying.

また、別の好適な態様では、「複数の窪みが設けられた部材」は、窪みが設けられた面を少なくとも2つ以上有する部材であってよい。この場合、「窪みが設けられた少なくとも2つ以上の面」は、多段状態で設けられ、相互に流路を介して連通状態にあることが好ましい。   In another preferred embodiment, the “member provided with a plurality of recesses” may be a member having at least two surfaces provided with the recesses. In this case, it is preferable that “at least two or more surfaces provided with depressions” are provided in a multistage state and are in communication with each other via a flow path.

次に、以下において、「マイクロデバイスを利用して標的物質の分析、抽出、精製または反応を行う処理方法」について説明する。   Next, the “processing method for analyzing, extracting, purifying or reacting a target substance using a microdevice” will be described below.

かかる本発明の処理方法は、(i)「複数の窪みが設けられた部材」を用意し、かかる部材の複数の窪みの各々に対して粒子を1個ずつ収容させる工程、および、(ii)窪みに収容された粒子に対して、標的物質を含んで成る試料を供給し、粒子と試料とを接触させる工程を実質的に含んで成る。   The processing method of the present invention includes (i) a step of preparing a “member provided with a plurality of depressions”, and storing one particle in each of the plurality of depressions of the member, and (ii) The method substantially includes a step of supplying a sample containing a target substance to the particles contained in the depression and bringing the particles into contact with the sample.

工程(i)では、図9に示すように、「粒子12が分散した液体」を「複数の窪みが設けられた部材」に供給することによって、複数の窪みの各々に対して粒子を1個ずつ収容させる(尚、複数の窪みの少なくとも1部に粒子が収容されればよく、必ずしも全ての窪みに粒子が収容されなくてもよい)。「複数の窪みが設けられた部材」は、上述したように、例えば、ウェルプレート部材またはバイオあるいはケミカルチップなどである。「粒子が分散した液体」は、好ましくは、水、アルコール類、DMFやDMSO等の有機溶剤およびこれらを主成分とするバッファー等から成る群から選択される少なくとも1種類の媒体に対して粒子を分散させることによって調製してよい。液体中の粒子の含量は、0.1〜50体積%であることが好ましい。   In step (i), as shown in FIG. 9, by supplying “a liquid in which particles 12 are dispersed” to “a member provided with a plurality of depressions”, one particle is provided for each of the plurality of depressions. The particles are accommodated one by one (note that it is sufficient that the particles are accommodated in at least one part of the plurality of depressions, and the particles may not necessarily be accommodated in all the depressions). As described above, the “member provided with a plurality of depressions” is, for example, a well plate member or a bio or chemical chip. The “liquid in which the particles are dispersed” is preferably particles on at least one medium selected from the group consisting of water, alcohols, organic solvents such as DMF and DMSO, and buffers mainly composed of these. It may be prepared by dispersing. The content of particles in the liquid is preferably 0.1 to 50% by volume.

「粒子が分散した液体」を「複数の窪みが設けられた部材」に対して供給するに際しては、図10(a)に示すような態様で行うことが好ましい。つまり、「複数の窪みが設けられた部材10」に対して、蓋部材20を設け、それらの間を通過するように「粒子が分散した液体30」を一定方向に向かって、あるいは往復させたり、これを繰り返したり、さらに供給後に傾きや振動や運動を与えたり、磁性を有する場合には磁場を加えたりして、供給することが好ましい。尚、蓋部材20には、複数の窪みに対応する位置に凸が設けられていてもよい。   When the “liquid in which particles are dispersed” is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”, it is preferably performed in a manner as shown in FIG. That is, the lid member 20 is provided for the “member 10 provided with a plurality of depressions”, and the “liquid 30 in which particles are dispersed” is reciprocated in a certain direction or reciprocated so as to pass between them. It is preferable to repeat the process, or to apply a tilt, vibration or motion after the supply, or to apply a magnetic field if the magnet has magnetism. The lid member 20 may be provided with projections at positions corresponding to the plurality of depressions.

本発明の処理方法では、粒子の密度が比較的大きいことに起因して、「粒子が分散した液体」を「複数の窪みが設けられた部材」に対して供給すると、液体中に含まれる粒子が自然沈降により窪みに収容されることになる。また、粒子の密度が比較的大きいことに起因して、一旦窪みに入ると粒子が窪みから飛び出しにくくなっている。従って、「粒子が分散した液体30」を「複数の窪みが設けられた部材10」に供する際の液体30の流れに自由度がもたらされることになる(例えば、比較的速い速度で液体30を流したとしても、粒子が窪みに収容されることなる)。尚、窪みの大きさは、上述したように、好ましくはD1またはD2が粒子の平均サイズdの10〜190%となっているので、窪みの各々に対して粒子がそれぞれ1個ずつ収容されることになる。   In the treatment method of the present invention, when the “liquid in which particles are dispersed” is supplied to the “member provided with a plurality of depressions” due to the relatively high density of the particles, the particles contained in the liquid Will be housed in the depression by natural sedimentation. Also, due to the relatively high density of the particles, once entering the dent, the particles are less likely to jump out of the dent. Accordingly, a degree of freedom is provided in the flow of the liquid 30 when the “liquid 30 in which particles are dispersed” is provided to the “member 10 provided with a plurality of depressions” (for example, the liquid 30 is supplied at a relatively high speed). Even if it flows, the particles will be contained in the depressions). As described above, since the size of the depression is preferably 10 to 190% of the average particle size d of D1 or D2, one particle is accommodated for each of the depressions. It will be.

工程(ii)では、「複数の窪みが設けられた部材」に対して、「標的物質を含んで成る試料」を供給することによって、試料と粒子とを接触させる。具体的には「複数の窪みに設けられた粒子12」と「標的物質を含んで成る試料40」との接触がもたらされるように、試料40が、部材10と蓋部材20との間を通るように一定方向に向かって流される(図10(b)参照)。尚、試料と粒子とが接触することによって、試料中に含まれている標的物質が粒子に結合することになる。   In the step (ii), the sample and the particles are brought into contact with each other by supplying the “sample including the target substance” to the “member provided with a plurality of depressions”. Specifically, the sample 40 passes between the member 10 and the lid member 20 so that contact between the “particles 12 provided in the plurality of depressions” and the “sample 40 including the target substance” is brought about. In this way, the liquid is flowed in a certain direction (see FIG. 10B). Note that the target substance contained in the sample is bound to the particles when the sample and the particles come into contact with each other.

本発明の処理方法では、粒子の密度が比較的大きいことに起因して、工程(ii)で試料が流されたとしても、粒子が窪みから飛び出しにくく、一定の位置に保持される傾向を有している。つまり、「標的物質を含んで成る試料40」を「複数の窪みが設けられた部材10」に供する際の試料40の流れの自由度が大きいといえる(例えば、比較的速い速度で試料40を流したとしても、粒子が窪みに収容されたまま維持される)。また、本発明の処理方法では、粒子の密度が比較的大きいことに起因して、窪み内部の側壁面の傾きを浅くすることができたり(具体的には、図6(a)に示す角度α1または図6(c)に示す角度α2を小さくすることができる)、あるいは、窪みの深さをより浅くすることができるので、工程(ii)において、試料が窪みの内部へと容易に又は十分に流入することができ、結果的に、粒子と試料中の標的物質との結合がより促進されるという効果が奏される。   In the treatment method of the present invention, due to the relatively high density of the particles, even if the sample is flowed in step (ii), the particles are unlikely to jump out of the depression and tend to be held at a certain position. is doing. That is, it can be said that the degree of freedom of the flow of the sample 40 when the “sample 40 including the target substance” is provided to the “member 10 provided with a plurality of depressions” is large (for example, the sample 40 is moved at a relatively high speed). Even if flowed, the particles remain in the recesses). Further, in the processing method of the present invention, the inclination of the side wall surface inside the recess can be reduced due to the relatively high density of particles (specifically, the angle shown in FIG. 6 (a)). α1 or the angle α2 shown in FIG. 6 (c) can be reduced), or the depth of the depression can be made shallower, so that in step (ii), the sample can be easily moved into the depression or As a result, the binding between the particles and the target substance in the sample is further promoted.

工程(ii)が行われた後では、標的物質が固定化された粒子を得ることができるので、それを用いたり又は応用したりすること等によって、細胞、蛋白質、核酸または化学物質等の種々の標的物質の分析、抽出、精製および反応等を行うことが可能となる。より具体的に言うと、例えば、「標的物質の分析を行う方法」では、標的物質に結合する酵素、蛍光色素、磁性体などを結合させた抗体等をマーカーとして標的物質量を吸光、化学発光、蛍光、または磁気などにより検出することによって、また、標的物質結合時の反応、副生成物等を利用して発光や発色反応を起こさせることにより、標的物質を定量分析または定性分析することができる。また、「標的物質の抽出を行う方法」または「標的物質を精製する方法」では、粒子を回収した後、「標的物質を粒子からはずし遊離させる物質」を用いることによって又は必要な加熱、冷却などの処理を行うことによって、標的物質を抽出または精製することができる。更に、「標的物質の反応を行う方法」では、「複数の窪みが設けられた部材」の窪みにおいて、混合、加熱、撹拌、紫外線照射などを行うことで、標的物質の反応を実施できる。   After the step (ii) is performed, particles on which the target substance is immobilized can be obtained. By using or applying the particles, various kinds of cells, proteins, nucleic acids, chemical substances, and the like can be obtained. The target substance can be analyzed, extracted, purified, reacted, and the like. More specifically, for example, in the “method for analyzing a target substance”, the amount of the target substance is absorbed and chemiluminescent using, as a marker, an enzyme, a fluorescent dye, a magnetic substance, or the like that binds to the target substance. Quantitative analysis or qualitative analysis of a target substance by detecting it by fluorescence, magnetism, etc., or by causing a luminescence or color reaction using a reaction or by-product at the time of binding to the target substance. it can. In addition, in the “method for extracting a target substance” or “method for purifying a target substance”, after collecting the particles, by using “a substance that releases and releases the target substance from the particles” or necessary heating, cooling, etc. The target substance can be extracted or purified by performing the above-described process. Furthermore, in the “method of reacting a target substance”, the reaction of the target substance can be performed by performing mixing, heating, stirring, ultraviolet irradiation, etc. in the depression of the “member provided with a plurality of depressions”.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art will readily understand that various modifications can be made.

「粒子の自然沈降速度」、「粒子の結合特性」および「窪みに対する粒子の安定保持性」などを確認するために、以下に示す実施例および比較例を実施した。   In order to confirm “natural particle sedimentation rate”, “particle binding characteristics”, “stable retention of particles against dents” and the like, the following examples and comparative examples were carried out.

《粒子の調製》
実施例1〜20および比較例1〜8では粒子を以下のように調製した。

(実施例1)
実施例1で調製した粒子は、水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子pをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子pを1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子pが疎水性を有するように変化し、粒子pが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
<Preparation of particles>
In Examples 1-20 and Comparative Examples 1-8, particles were prepared as follows.

Example 1
The particles prepared in Example 1 are yttrium-added zirconia particles P 1 having a hydroxyl group immobilized thereon. First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 1 of Nikkato Corporation. The particles p 1 had a particle size of 50 μm, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, and a density of 6 g / cm 3 . 1g of particles p 1 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particle p 1 was heated in a thermostatic bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such processing, change as particle p 1 has a hydrophobic, it was confirmed that particles p 1 is coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。かかる粒子Pは親水性であった。粒子Pの比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径とpの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Next, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain yttrium-added zirconia particles P 1 having hydroxyl groups immobilized on the surface. The particles P 1 was hydrophilic. The specific surface area of the particle P 1 was 0.02 m 2 / g, the density was 6 g / cm 3 , and the particle size was about 50 μm (the difference between the particle size of the particle P 1 and the particle size of p 1 was measured). Within the error range).

(実施例2)
実施例2で調製した粒子は、水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。粒子Pが磁性を有している点で実施例1の粒子Pと異なっている。
(Example 2)
Particles prepared in Example 2 is a yttrium-doped zirconia particles P 2 where the hydroxyl group is immobilized. The particle P 2 is different from the particle P 1 of Example 1 in that the particle P 2 has magnetism.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子pを水中に分散させ、得られる分散液に対してシランカップリング剤(信越化学工業製、KBM−903)を添加することによって、粒子pの表面にシランカップリング剤を被着させた。次いで、シプレーファーイスト製Pd触媒Catalyst−6Fを加えて粒子pの表面にメッキ核を生成させた。得られた粒子を1.2N塩酸を用いて洗浄した後、奥野製薬製ニッケルメッキ液トップニコロンLPHを用いて、粒子表面にて磁性ニッケルメッキ層を生成させ、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付した。これ以降は、実施例1と同様の処理を実施して、水酸基が固定化された粒子Pを得た。つまり、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。かかる粒子Pは親水性であった。粒子Pの比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。尚、この粒子Pの飽和磁化量を測定したところ4.5A・m/kgであった。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 2 of Nikkato Corporation. The particles p 2 had a particle size of 50 μm, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, and a density of 6 g / cm 3 . 1g of particles p 2 were dispersed in water, the silane coupling agent to the resultant dispersion (available from Shin-Etsu Chemical Co., KBM-903) by the addition of a silane coupling agent to the surface of the particle p 2 to be I wore it. Then the plating nucleus is generated in Shipley Far ist made Pd catalyst Catalyst-6F added the surface of the particle p 2. After washing the obtained particles with 1.2N hydrochloric acid, a magnetic nickel plating layer is formed on the particle surface using nickel plating solution Top Nicolon LPH manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., and the particles are washed, filtered and dried. It was attached. Thereafter it may implement the same process as in Example 1 to obtain particles P 2 where the hydroxyl group is immobilized. That is, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl groups on the surface to obtain an immobilized yttrium-doped zirconia particles P 2. The particles P 2 was hydrophilic. The specific surface area of the particle P 2 was 0.02 m 2 / g, the density was 6 g / cm 3 , and the particle size was about 50 μm (the difference between the particle size of the particle P 2 and the particle size of the particle p 2 is Within measurement error range). The saturation magnetization of the particle P 2 was measured and found to be 4.5 A · m 2 / kg.

(実施例3)
実施例3で調製した粒子は、水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。実施例1とは粒子の調製方法が異なっている。
(Example 3)
Particles prepared in Example 3 is a yttrium-doped zirconia particles P 3 which hydroxyl group is immobilized. The method for preparing the particles is different from that in Example 1.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。10gの粒子pを純水25gに分散させ、得られる分散液に対して、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを添加して4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。そして、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。かかる粒子Pは親水性であった。粒子Pの比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 3 manufactured by NIKKATO CORPORATION. The particles p 3 had a particle size of 50 μm, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, and a density of 6 g / cm 3 . 10 g of particles p3 were dispersed in 25 g of pure water, and 3 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane having an epoxy group at the end was added to the resulting dispersion and stirred for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl group to obtain a yttrium-doped zirconia particles P 3 which is immobilized on the surface. The particles P 3 were hydrophilic. The specific surface area of the particle P 3 was 0.02 m 2 / g, the density was 6 g / cm 3 , and the particle size was about 50 μm (the difference between the particle size of the particle P 3 and the particle size of the particle p 3 is Within measurement error range).

(実施例4)
実施例4で調製した粒子は、水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。実施例1および3とは粒子の調製方法が異なっている。
Example 4
Particles prepared in Example 4 is a yttrium-doped zirconia particles P 4 which hydroxyl group is immobilized. The method for preparing the particles is different from that in Examples 1 and 3.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。10gの粒子pを純水25gに分散させ、得られる分散液に対してテトラエトキシシラン5gおよびアンモニア水5gを添加して4時間攪拌した。その後、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを分散液に添加して3時間攪拌を行った。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。かかる粒子Pは親水性であった。粒子Pの比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 4 manufactured by NIKKATO CORPORATION. The particle p 4 had a particle size of 50 μm, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, and a density of 6 g / cm 3 . 10g of the particle p 4 were dispersed in pure water 25 g, and stirred for 4 hours with the addition of tetraethoxysilane 5g and aqueous ammonia 5g respect resulting dispersion. Thereafter, 3 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane having an epoxy group at the terminal was added to the dispersion and stirred for 3 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Thereafter, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain yttrium-added zirconia particles P 4 having a hydroxyl group immobilized on the surface. The particles P 4 were hydrophilic. The specific surface area of the particle P 4 was 0.02 m 2 / g, the density was 6 g / cm 3 , and the particle size was about 50 μm (the difference between the particle size of the particle P 4 and the particle size of the particle p 4 is Within measurement error range).

(実施例5)
実施例5で調製した粒子は、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。
(Example 5)
Particles prepared in Example 5 is a yttrium-doped zirconia particles P 5 which avidin is immobilized.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。10gの粒子pを純水25gに分散させ、得られる分散液を攪拌しながら、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを分散液に添加して更に4時間攪拌した。次いで、アセトンで粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、エポキシ基を有するイットリウム添加ジルコニア粒子を得た。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 5 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such particles p 5 had a particle size of 50 [mu] m, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The particles p 5 of 10g were dispersed in pure water 25 g, while stirring the resulting dispersion was stirred for an additional 4 hours with the addition of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3g having an epoxy group at the terminal to the dispersion . Next, the particles were washed with acetone, and then subjected to vacuum drying to obtain yttrium-doped zirconia particles having an epoxy group.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。得られた粒子Pの比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was applied to 200 mg of the obtained particles, and stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, avidin was obtained yttrium-doped zirconia particles P 5 immobilized. The obtained particle P 5 had a specific surface area of 0.02 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3 , and a particle size of about 50 μm (the particle size of the particle P 5 and the particle size of the particle p 5 were The difference is within the measurement error range).

(実施例6)
実施例6で調製した粒子は、アビジンが固定化されたアルミナ粒子Pである。実施例5とは原料粒子および調製方法が異なっている。
(Example 6)
Particles prepared in Example 6 are alumina particles P 6 which avidin is immobilized. The raw material particles and the preparation method are different from those in Example 5.

まず、大明化学工業製のアルミナ粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径200μm、比表面積0.008m/g、密度3.6g/cmであった。1gの粒子pをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子pを1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子pが疎水性を有するように変化し、粒子pが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First of all, we were prepared alumina particles p 6 made of Taimei Chemicals. Such particles p 6 had a particle size of 200 [mu] m, a specific surface area of 0.008 m 2 / g, a density of 3.6 g / cm 3. 1g of particles p 6 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particle p 6 was heated for 1.5 hours in a thermostatic bath at 0.99 ° C.. By such processing, changes as particles p 6 has a hydrophobic, it was confirmed that particles p 6 was coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたアルミナ粒子を得た。かかる粒子は親水性を有していた。   Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, the dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Subsequently, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain alumina particles having hydroxyl groups immobilized on the surface. Such particles were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたアルミナ粒子Pを得た。得られた粒子Pの比表面積は0.008m/gであって、密度は3.6g/cm、粒径は約200μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain alumina particles P 6 which avidin is immobilized. The specific surface area of the obtained particle P 6 was 0.008 m 2 / g, the density was 3.6 g / cm 3 , and the particle size was about 200 μm (the particle size of the particle P 6 and the particle size of the particle p 6 The difference from the diameter is within the measurement error range).

(実施例7)
実施例7で調製した粒子は、アビジンが固定化された銅粒子Pである。実施例6とは原料粒子が異なっている。
(Example 7)
Particles prepared in Example 7, copper particles P 7 which avidin is immobilized. The raw material particles are different from Example 6.

まず、日立金属製の銅粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径50μm、比表面積0.013m/g、密度8.9g/cmであった。1gの粒子pをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子pを1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子pが疎水性を有するように変化し、粒子pが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First of all, we were prepared copper particles p 7 made of Hitachi Metals. Such particles p 7 had a particle size of 50 [mu] m, a specific surface area of 0.013 m 2 / g, a density of 8.9 g / cm 3. The 1g of particles p 7 are dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particle p 7 was heated for 1.5 hours in a thermostatic bath at 0.99 ° C.. By such processing, changes as particles p 7 has a hydrophobicity, it was confirmed that particles p 7 was coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された銅粒子を得た。かかる粒子は親水性を有していた。   Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, the dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Subsequently, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain copper particles having hydroxyl groups immobilized on the surface. Such particles were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された銅粒子Pを得た。得られた粒子Pの比表面積は0.013m/gであって、密度は8.9g/cm、粒径は約50μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying to obtain copper particles P 7 which avidin is immobilized. The obtained particle P 7 had a specific surface area of 0.013 m 2 / g, a density of 8.9 g / cm 3 , and a particle size of about 50 μm (the particle size of the particle P 7 and the particle size of the particle p 7 The difference from the diameter is within the measurement error range).

(実施例8)
実施例8で調製した粒子は、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。実施例6および実施例7とは原料粒子が異なっている。原料粒子がイットリウム添加ジルコニアから成る点で実施例5と同じであるが、実施例8は、実施例5とは異なる物性値を有するイットリウム添加ジルコニアを用いている。
(Example 8)
Particles prepared in Example 8 is a yttrium-doped zirconia particles P 8 which avidin has been immobilized. The raw material particles are different from those of Example 6 and Example 7. Example 8 is the same as Example 5 in that the raw material particles are made of yttrium-added zirconia, but Example 8 uses yttrium-added zirconia having physical properties different from those of Example 5.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径30μm、比表面積0.03m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子pをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子pを1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子pが疎水性に変化し、粒子pが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 8 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such particles p 8 had a particle size of 30 [mu] m, a specific surface area of 0.03 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The 1g of particles p 8 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles p 8 was heated for 1.5 hours in a thermostatic bath at 0.99 ° C.. By such processing, the particles p 8 is changed to hydrophobic, it was confirmed that particles p 8 is covered with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子を得た。かかる粒子は親水性を有していた。   Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, the dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Next, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain yttrium-added zirconia particles having hydroxyl groups immobilized on the surface. Such particles were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。得られた粒子Pの比表面積は0.03m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約30μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a yttrium-doped zirconia particles P 8 which avidin has been immobilized. The obtained particle P 8 had a specific surface area of 0.03 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3 , and a particle size of about 30 μm (the particle P 8 particle size and the particle p 8 particle size The difference is within the measurement error range).

(実施例9)
実施例9で調製した粒子は、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pである。原料粒子がイットリウム添加ジルコニアから成る点で実施例5および8と同じであるが、実施例9は、実施例5および8とは異なる物性値を有するイットリウム添加ジルコニアを用いている。
Example 9
Particles prepared in Example 9 is a yttrium-doped zirconia particles P 9 with avidin immobilized. Example 9 is the same as Example 5 and 8 in that the raw material particles are made of yttrium-doped zirconia, but Example 9 uses yttrium-doped zirconia having physical properties different from those of Examples 5 and 8.

まず、ネツレン(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子pを用意した。かかる粒子pは、粒径15μm、比表面積0.04m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子pをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子pを1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子pが疎水性に変化し、粒子pが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 9 manufactured in thermal Corporation. Such particles p 9 had a particle size of 15 [mu] m, a specific surface area of 0.04 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The 1g of particles p 9 dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles p 9 was heated for 1.5 hours in a thermostatic bath at 0.99 ° C.. By such processing, the particles p 9 is changed to hydrophobic, it was confirmed that particles p 9 is covered with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。かかる粒子は親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl group to obtain a yttrium-doped zirconia particles P 9 immobilized on the surface. Such particles were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子Pを得た。得られた粒子Pの比表面積は0.04m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約15μmであった(粒子Pの粒径と粒子pの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a yttrium-doped zirconia particles P 9 with avidin immobilized. The obtained particle P 9 had a specific surface area of 0.04 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3 , and a particle size of about 15 μm (the particle size of the particle P 9 and the particle size of the particle p 9 The difference is within the measurement error range).

(実施例10)
実施例10で調製した粒子は、エポキシ基が固定化されたポリスチレン被着ジルコニア粒子P10である。かかる粒子は、粒子本体の少なくとも一部にポリマーが被着していることを特徴としている。
(Example 10)
Particles prepared in Example 10, an epoxy group is a polystyrene deposited zirconia particles P 10 immobilized. Such particles are characterized in that a polymer is deposited on at least a part of the particle body.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子p10を用意した。かかるジルコニア粒子p10は、粒径30μm、比表面積0.03m/g、密度6g/cmであった。3gのジルコニア粒子p10を水/アルコール混合溶液中に分散させ、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.13gを加えて35℃で約30分攪拌した。その後、窒素のバブリングを30分行い、p−スチレンスルホン酸ナトリウム0.1g、過硫酸カリウム0.1g、スチレンモノマー9.4g、グリシジルメタクリレート1.4gを加えて70℃で8時間反応させた。反応終了後、未反応物や沈降の遅い粒子を水洗浄によって除去することによって、エポキシ基が固定化されたポリスチレン被着ジルコニア粒子P10を得た。得られた粒子P10の比表面積は0.05m/gであって、密度は5.5g/cm、粒径は約30μmであった(粒子P10の粒径と粒子p10の粒径との差は測定誤差範囲内)。尚、得られた粒子P10の比表面積が原料粒子p10の比表面積よりも増えているが、これは、一部のポリマーが粒状に被着したことが原因の1つとして考えられる。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 10 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such zirconia particles p 10 had a particle size of 30 [mu] m, a specific surface area of 0.03 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The zirconia particles p 10 of 3g was dispersed in water / alcohol mixed solution, and stirred for about 30 minutes methacrylonitrile added trimethoxysilane 0.13 g 35 ° C.. Then, nitrogen bubbling was performed for 30 minutes, 0.1 g of sodium p-styrenesulfonate, 0.1 g of potassium persulfate, 9.4 g of styrene monomer, and 1.4 g of glycidyl methacrylate were added and reacted at 70 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the slow particles unreacted material and precipitation by removal by washing with water, an epoxy group was obtained immobilized polystyrene deposited zirconia particles P 10. The obtained particle P 10 had a specific surface area of 0.05 m 2 / g, a density of 5.5 g / cm 3 , and a particle size of about 30 μm (the particle size of the particle P 10 and the particle p 10 The difference from the diameter is within the measurement error range). The specific surface area of the particles P 10 obtained was although more than the specific surface area of the raw material particles p 10, which is that portion of the polymer was deposited on the particulate considered as one of the causes.

(実施例11)
実施例11で調製した粒子は、アビジンが固定化されたポリスチレン被着ジルコニア粒子P11である。エポキシ基の代わりにアビジンが固定化されている点が実施例10の粒子P10と異なっている。
(Example 11)
Particles prepared in Example 11, avidin is a polystyrene deposited zirconia particles P 11 immobilized. Point avidin in place of the epoxy groups have been immobilized is different from the particles P 10 Example 10.

実施例10で得られた「エポキシ基が固定化されたポリスチレン被着ジルコニア粒子P10」200mgを、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液に供し、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたポリスチレン被着ジルコニア粒子P11を得た。得られた粒子P11の比表面積は0.05m/gであって、密度は5.5g/cm、粒径は約30μmであった(粒子P11の粒径と粒子p10の粒径との差は測定誤差範囲内)。尚、得られた粒子P11の比表面積が原料粒子p10の比表面積よりも増えているが、これは、実施例10と同様、一部のポリマーが粒状に被着したことが原因の1つとして考えられる。 200 mg of the “polystyrene-coated zirconia particles P 10 with an epoxy group immobilized” obtained in Example 10 was applied to an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of a 10 mM PBS solution (pH 7.2), and stirred overnight. did. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, avidin obtain polystyrene deposition zirconia particles P 11 immobilized. The obtained particle P 11 had a specific surface area of 0.05 m 2 / g, a density of 5.5 g / cm 3 , and a particle size of about 30 μm (the particle size of the particle P 11 and the particle p 10 The difference from the diameter is within the measurement error range). Although the specific surface area of the obtained particles P 11 is increasing than the specific surface area of the raw material particles p 10, which, as in Example 10, that portion of the polymer was deposited on the particulate Cause 1 It can be considered as one.

(実施例12)
実施例12で調製した粒子は、エポキシ基が固定化された架橋ポリスチレン被着ジルコニア粒子P12である。被着ポリマーのポリスチレンが架橋されている点が実施例10の粒子P10と異なっている。
Example 12
Particles prepared in Example 12, an epoxy group is crosslinked polystyrene deposited zirconia particles P 12 immobilized. That the deposition polymer polystyrene is crosslinked is different from the particles P 10 Example 10.

実施例10のスチレンモノマーの架橋剤としてジビニルベンゼン0.3gを用いた以外は実施例10と同様な処理を行うことによって、「エポキシ基が固定化された架橋ポリスチレン被着ジルコニア粒子P12」を得た。得られた粒子P12の比表面積は0.05m/gであって、密度は5.5g/cm、粒径は約30μmであった(粒子P12の粒径と粒子p10の粒径との差は測定誤差範囲内)。尚、得られた粒子P12の比表面積が原料粒子p10の比表面積よりも増えているが、これは、実施例10と同様、一部のポリマーが粒状に被着したことが原因の1つとして考えられる。 By performing the same treatment as in Example 10 except that 0.3 g of divinylbenzene was used as a crosslinking agent for the styrene monomer of Example 10, “crosslinked polystyrene-coated zirconia particles P 12 with an epoxy group immobilized” were obtained. Obtained. The obtained particle P 12 had a specific surface area of 0.05 m 2 / g, a density of 5.5 g / cm 3 , and a particle size of about 30 μm (the particle size of the particle P 12 and the particle of the particle p 10 The difference from the diameter is within the measurement error range). Although the specific surface area of the obtained particles P 12 is increasing than the specific surface area of the raw material particles p 10, which, as in Example 10, that portion of the polymer was deposited on the particulate Cause 1 It can be considered as one.

(実施例13)
実施例13で調製した粒子は、エポキシ基が固定化されたポリスチレン被着の磁性ジルコニア粒子P13である。粒子P13が磁性を有している点で実施例10の粒子P10と異なっている。
(Example 13)
Particles prepared in Example 13 is a magnetic zirconia particles P 13 polystyrene depositions epoxy group is immobilized. The particle P 13 is different from the particle P 10 of Example 10 in that the particle P 13 has magnetism.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子p13を用意した。かかる粒子p13は、粒径30μm、比表面積0.03m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子p13を水中に分散させ、得られる分散液に対してシランカップリング剤(信越化学工業製、KBM−903)を添加することによって、粒子p13の表面にシランカップリング剤を被着させた。次いで、シプレーファーイスト製Pd触媒Catalyst−6Fを加えて粒子p13の表面にメッキ核を生成させた。得られた粒子を1.2N塩酸を用いて洗浄した後、奥野製薬製ニッケルメッキ液トップニコロンLPHを用いて、粒子表面にニッケルメッキ層を生成させ、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付した。これ以降は、実施例10と同様の処理を実施して、「エポキシ基が固定化されたポリスチレン被着の磁性ジルコニア粒子P13を得た。得られた粒子P13の比表面積は0.05m/gであって、密度は6.5g/cm、粒径は32μmであった。また、この粒子P13の飽和磁化量を測定したところ6.5A・m/kgであった。尚、得られた粒子P13の比表面積が原料粒子p13の比表面積よりも増えているが、これは、実施例10と同様、一部のポリマーが粒状に被着したことが原因の1つとして考えられる。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 13 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such particles p 13 had a particle size of 30 [mu] m, a specific surface area of 0.03 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The 1g of particles p 13 were dispersed in water, a silane coupling agent to the resultant dispersion (available from Shin-Etsu Chemical Co., KBM-903) by adding, to the surface of the particle p 13 a silane coupling agent to be I wore it. Was then generated surface in the plating nuclei particles p 13 was added to Shipley Far ist made Pd catalyst Catalyst-6F. After the obtained particles were washed with 1.2N hydrochloric acid, a nickel plating layer was formed on the particle surface using a nickel plating solution top Nicolon LPH manufactured by Okuno Pharmaceutical, and the particles were subjected to washing, filtration and drying. . After this, by carrying out the same treatment as in Example 10, "epoxy group to obtain a magnetic zirconia particles P 13 immobilized polystyrene deposited. The specific surface area of the particles P 13 is 0.05m 2 / g, the density was 6.5 g / cm 3 , the particle size was 32 μm, and the saturation magnetization of the particle P 13 was measured to be 6.5 A · m 2 / kg. Incidentally, the specific surface area of the obtained particle P 13 is larger than the specific surface area of the raw material particle p 13 , and this is because 1 part of the polymer was deposited in the same manner as in Example 10. It can be considered as one.

(実施例14)
実施例14で調製した粒子は、「抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404」が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P14である。まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子p14を用意した。かかる粒子p14は、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子p14をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子p14を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子p14が疎水性を有するように変化し、粒子p14が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
(Example 14)
Particles prepared in Example 14 is a yttrium-doped zirconia particles P 14 that "anti-human CRP monoclonal antibody 6404" was immobilized. First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 14 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such particles p 14 had a particle size of 50 [mu] m, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The 1g of particles p 14 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particle p 14 was heated for 1.5 hours in a thermostatic bath at 0.99 ° C.. By such processing, changes as particles p 14 has a hydrophobic, it was confirmed that particles p 14 is covered with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、その粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P14’を得た。かかる粒子P14’は親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, the particles were washed with water, and then the dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Subsequently, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain yttrium-added zirconia particles P14 having a hydroxyl group immobilized on the surface. Such particles P14 had hydrophilicity.

この粒子P14’にトシルクロライドを加え攪拌した。得られた粒子を洗浄し、トシル基活性化ジルコニア粒子を得た。このトシル基活性化ジルコニア粒子に抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404(MedixBiochemica製)を固定化した。尚、HRP−Rabbit−Anti−Mouse IgG2a 2次抗体(ZYMED社製)による発色から粒子表面に抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404が固定化されていることを確認した。以上の操作によって得られた粒子P14の比表面積は、0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は50μmであった。 Tosyl chloride was added to the particles P 14 ′ and stirred. The obtained particles were washed to obtain tosyl group activated zirconia particles. Anti-human CRP monoclonal antibody 6404 (manufactured by MedixBiochemica) was immobilized on the tosyl group-activated zirconia particles. In addition, it confirmed that the anti-human CRP monoclonal antibody 6404 was fix | immobilized on the particle | grain surface from the color development by a HRP-Rabbit-Anti-Mouse IgG2a secondary antibody (made by ZYMED). The specific surface area of the particles P 14 obtained by the above operations, a 0.02 m 2 / g, density of 6 g / cm 3, a particle size of 50 [mu] m.

(実施例15)
実施例15で調製した粒子は、水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P15である。実施例1とは粒子の調製方法が異なっている。
(Example 15)
Particles prepared in Example 15 is a yttrium-doped zirconia particles P 15 which hydroxyl group is immobilized. The method for preparing the particles is different from that in Example 1.

まず、ニッカトー(株)製のイットリウム添加ジルコニア粒子p15を用意した。かかる粒子p15は、粒径50μm、比表面積0.02m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子p15を水中に分散させ、得られる分散液に対して、KBE−402(信越化学工業製)をエタノールに混合させた溶液を滴下した。これにアンモニア水を加え、室温で4時間撹拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P15を得た。かかる粒子P15は親水性であった。粒子P15の比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった(粒子P15の粒径と粒子p15の粒径との差は測定誤差範囲内)。 First, it was prepared a yttrium-doped zirconia particles p 15 manufactured by NIKKATO CORPORATION. Such particles p 15 had a particle size of 50 [mu] m, a specific surface area of 0.02 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3. The particles p 15 of 1g dispersed in water, relative to the resulting dispersion, was added dropwise with mixed KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) in ethanol. Aqueous ammonia was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried to obtain yttrium-doped zirconia particles P 15 which hydroxyl group is immobilized on the surface. The particles P 15 was hydrophilic. The specific surface area of the particle P 15 was 0.02 m 2 / g, the density was 6 g / cm 3 , and the particle size was about 50 μm (the difference between the particle size of the particle P 15 and the particle size of the particle p 15 is Within measurement error range).

(実施例16)
実施例16で調製した粒子は、実施例1の粒子にアビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P16である。
(Example 16)
The particles prepared in Example 16 are yttrium-doped zirconia particles P 16 in which avidin is immobilized on the particles of Example 1.

実施例1で得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたイットリウム添加ジルコニア粒子P16を得た。得られた粒子P16の比表面積は0.02m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約50μmであった。 An aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was applied to 200 mg of the particles obtained in Example 1, and stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a yttrium-doped zirconia particles P 16 with avidin immobilized. The specific surface area of the obtained particles P 16 is a 0.02 m 2 / g, density of 6 g / cm 3, a particle size of about 50 [mu] m.

(実施例17)
実施例17で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子P17である。
(Example 17)
Particles prepared in Example 17 is tungsten particles P 17 with avidin immobilized.

まず、日立金属製のタングステン粒子p17を用意した。かかる粒子p17は、粒径100μm、比表面積0.003m/g、密度19.1g/cmであった。1gの粒子p17をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子p17が疎水性を持つように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared Hitachi Metals made of tungsten particles p 17. Such particles p 17 had a particle size of 100 [mu] m, a specific surface area of 0.003 m 2 / g, a density of 19.1 g / cm 3. The 1g of particles p 17 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles were heated in a constant temperature bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such processing, it changes as the particle p 17 with hydrophobic, it was confirmed that particles coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたタングステン粒子p17を得た。かかる粒子p17は親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl groups on the surface to obtain a tungsten particles p 17 immobilized. Such particles p 17 had hydrophilicity.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子P17を得た。粒子P17の比表面積は0.003m/gであって、密度は19.1g/cm、粒径は約100μmであった。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a tungsten particles P 17 with avidin immobilized. The specific surface area of the particles P 17 was 0.003 m 2 / g, the density was 19.1 g / cm 3 , and the particle size was about 100 μm.

(実施例18)
実施例18で調製した粒子は、アビジンが固定化された鉛粒子P18である。実施例17とは原料粒子のみが異なっている。
(Example 18)
Particles prepared in Example 18 is a lead particles P 18 with avidin immobilized. Only the raw material particles are different from Example 17.

まず、大橋鋼球製の鉛粒子p18を用意した。かかる粒子p18は、粒径800μm、比表面積0.00066m/g、密度11.36g/cmであった。1gの粒子p18をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子p18が疎水性を持つように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared Ohashi steel balls made of lead particles p 18. Such particles p 18 had a particle size of 800 [mu] m, a specific surface area of 0.00066m 2 / g, a density of 11.36 g / cm 3. The 1g of particles p 18 were dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles were heated in a constant temperature bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such processing, changes as particles p 18 has a hydrophobic, it was confirmed that particles coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された鉛粒子p18を得た。かかる粒子p18は親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried to obtain a lead particles p 18 a hydroxyl group on the surface is fixed. Such particles p 18 had hydrophilicity.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された鉛粒子P18を得た。粒子P18の比表面積は0.00066m/gであって、密度は11.3g/cm、粒径は約800μmであった。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a lead particles P 18 with avidin immobilized. The specific surface area of the particles P 18 was 0.00066 m 2 / g, the density was 11.3 g / cm 3 , and the particle size was about 800 μm.

(実施例19)
実施例19で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子P19である。実施例17とは粒子の調整法が異なっている。
Example 19
Particles prepared in Example 19, a tungsten particles P 19 with avidin immobilized. The particle adjustment method is different from Example 17.

まず、日立金属製のタングステン粒子p19を用意した。かかる粒子p19は、粒径100μm、比表面積0.003m/g、密度19.1g/cmであった。10gの粒子p19を純水25gに分散させ、得られる分散液を攪拌しながら、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを分散液に添加して更に4時間攪拌した。次いで、アセトンで粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、エポキシ基を有するタングステン粒子p19を得た。 First of all, we were prepared tungsten particles p 19 manufactured by Hitachi Metals. The particle p 19 had a particle size of 100 μm, a specific surface area of 0.003 m 2 / g, and a density of 19.1 g / cm 3 . The 10g of the particle p 19 were dispersed in pure water 25 g, while stirring the resulting dispersion was stirred for an additional 4 hours with the addition of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3g having an epoxy group at the terminal to the dispersion . Then, after washing the particles with acetone, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a tungsten particles p 19 having an epoxy group.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子P19を得た。粒子P19の比表面積は0.003m/gであって、密度は19.1g/cm、粒径は約100μmであった。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was applied to 200 mg of the obtained particles, and stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, to obtain a tungsten particles P 19 with avidin immobilized. The specific surface area of the particles P 19 was 0.003 m 2 / g, the density was 19.1 g / cm 3 , and the particle size was about 100 μm.

(実施例20)
実施例20で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子P20である。粒子P20が磁性を有している点で実施例17の粒子P17と異なっている。
(Example 20)
Particles prepared in Example 20 is tungsten particles P 20 with avidin immobilized. Particles P 20 is different from the particles P 17 Example 17 in that magnetic.

まず、日立金属製のタングステン粒子p20を用意した。かかる粒子p20は、粒径100μm、比表面積0.003m/g、密度19.1g/cmであった。1gの粒子p20を水中に分散させ、得られる分散液に対してシランカップリング剤(信越化学工業製、KBM−903)を添加することによって、粒子p20の表面にシランカップリング剤を被着させた。次いで、シプレーファーイスト製Pd触媒Catalyst−6Fを加えて粒子の表面にメッキ核を生成させた。得られた粒子を1.2N塩酸を用いて洗浄した後、奥野製薬製ニッケルメッキ液トップニコロンLPHを用いて、粒子表面にてニッケルメッキ層を生成させ、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付した。これ以降は、実施例17と同様の処理を実施して、水酸基が固定化された粒子p20を得た。つまり、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたタングステン粒子p20を得た。かかる粒子p20は親水性であった。 First of all, we were prepared tungsten particles p 20 manufactured by Hitachi Metals. Such particles p 20 had a particle size of 100 [mu] m, a specific surface area of 0.003 m 2 / g, a density of 19.1 g / cm 3. The 1g of particles p 20 were dispersed in water, a silane coupling agent to the resultant dispersion (available from Shin-Etsu Chemical Co., KBM-903) by adding, to the surface of the particle p 20 a silane coupling agent to be I wore it. Next, a Pd catalyst Catalyst-6F manufactured by Shipleyfarist was added to generate plating nuclei on the surface of the particles. After the obtained particles are washed with 1.2N hydrochloric acid, a nickel plating layer is formed on the particle surface using the nickel plating solution Top Nicolon LPH manufactured by Okuno Pharmaceutical, and the particles are subjected to washing, filtration and drying. did. After this, by carrying out the same treatment as in Example 17 to obtain particles p 20 which hydroxyl group is immobilized. That is, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried to obtain tungsten particles p 20 which hydroxyl group is immobilized on the surface. Such particles p 20 were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子P20を得た。粒子P20の比表面積は0.003m/gであって、密度は19.1g/cm、粒径は約100μmであった。尚、この粒子P20の飽和磁化量を測定したところ13A・m/kgであった。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was applied to 200 mg of the obtained particles, and stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, avidin was obtained immobilized tungsten particles P 20. The specific surface area of the particles P 20 is a 0.003 m 2 / g, density 19.1 g / cm 3, a particle size of about 100 [mu] m. Incidentally, was 13A · m 2 / kg was measured saturation magnetization of the particles P 20.

ちなみに、上述の実施例には、エポキシ基を有したシランカップリング剤を用いた例が含まれているが、シランカップリング剤として、メルカプト基、二重結合を有する官能基などを有したものを用いてもよいことに留意されたい。   Incidentally, in the above-mentioned examples, an example using a silane coupling agent having an epoxy group is included. As the silane coupling agent, a compound having a mercapto group, a functional group having a double bond, etc. Note that may be used.

(比較例1)
比較例1で調製した粒子は、水酸基が固定化された架橋アクリル粒子Rである。
(Comparative Example 1)
Particles prepared in Comparative Example 1 is a cross-linked acrylic particles hydroxyl group is immobilized R 1.

まず、綜研化学(株)製の架橋アクリル粒子rを用意した。かかる粒子rは、粒径30μm、比表面積0.033m/g、密度1.19g/cmであった。1gの粒子rをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を1g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。次いで、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子rが疎水性に変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared a cross-linked acrylic particles r 1 manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.. The particles r 1 had a particle size of 30 μm, a specific surface area of 0.033 m 2 / g, and a density of 1.19 g / cm 3 . 1 g of particles r1 were dispersed in toluene, and 1 g of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-8600) was added to the resulting dispersion. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. The particles were then heated for 1.5 hours in a constant temperature bath at 150 ° C. By this treatment, it was confirmed that the particles r 1 changed to hydrophobic and the particles were coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、20mgの塩化白金酸および1gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン20mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された架橋アクリル粒子Rを得た。かかる粒子Rは親水性を有していた。粒子Rの比表面積は0.033m/gであって、密度は1.19g/cm、粒径は約30μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 20 mg of chloroplatinic acid and 1 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, the particles were washed with water, and then the dispersion obtained by supplying 20 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl groups on the surface to obtain an immobilized crosslinked acrylic particles R 1. Such particles R 1 had hydrophilicity. The specific surface area of the particle R 1 was 0.033 m 2 / g, the density was 1.19 g / cm 3 , and the particle size was about 30 μm (the particle size of the particle R 1 and the particle size of the particle r 1 The difference is within the measurement error range).

(比較例2)
比較例2で調製した粒子は、アビジンが固定化された多孔質ゼオライト粒子Rである。
(Comparative Example 2)
The particles prepared in Comparative Example 2 are porous zeolite particles R 2 on which avidin is immobilized.

まず、東ソー(株)製のゼオライト粒子(HSZ−700)rを用意した。かかる粒子rは、粒径18μm、比表面積170m/g、密度2.3g/cmであった。1gの粒子rをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を2g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。次いで、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子rが疎水性を有するように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, zeolite particles (HSZ-700) r 2 manufactured by Tosoh Corporation were prepared. The particles r 2 had a particle size of 18 μm, a specific surface area of 170 m 2 / g, and a density of 2.3 g / cm 3 . 1 g of particles r2 was dispersed in toluene, and 2 g of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-8600) was added to the resulting dispersion. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. The particles were then heated for 1.5 hours in a constant temperature bath at 150 ° C. By such processing, change as the particle r 2 have hydrophobic, it was confirmed that particles coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、20mgの塩化白金酸および2gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。そして、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン20mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された多孔質ゼオライト粒子rを得た。かかる粒子rは親水性であった。 The obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 20 mg of chloroplatinic acid and 2 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. And after washing | cleaning particle | grains with water, the dispersion liquid obtained by providing 20 ml of 10 wt% ethanolamine with respect to particle | grains was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl groups on the surface to obtain an immobilized porous zeolite particles r 2. Such particles r 2 was hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された多孔質ゼオライト粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は170m/gであって、密度は2.3g/cm、粒径は約18μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. Thereafter, the particles were washed with a 10 mM PBS solution (pH 7.2) and water, and then subjected to vacuum drying to obtain porous zeolite particles R 2 having avidin immobilized thereon. The obtained particle R 2 had a specific surface area of 170 m 2 / g, a density of 2.3 g / cm 3 , and a particle size of about 18 μm (the particle size of the particle R 2 and the particle size of the particle r 2 The difference is within the measurement error range).

(比較例3)
比較例3で調製した粒子は、アビジンが固定化されたシリカ粒子Rである。比較例2とは原料粒子が異なっている。
(Comparative Example 3)
Particles prepared in Comparative Example 3 are silica particles R 3 with avidin immobilized. The raw material particles are different from those of Comparative Example 2.

まず、ニップンテクノクラスタ製のシリカ粒子rを用意した。かかる粒子rは、粒径3.0μm、比表面積1.2m/g、密度1.96g/cmであった。1gの粒子rをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、シリカ粒子rが疎水性に変化し、シリカ粒子rが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First of all, were prepared silica particles r 3 made NIPPN techno cluster. The particles r 3 had a particle size of 3.0 μm, a specific surface area of 1.2 m 2 / g, and a density of 1.96 g / cm 3 . The particles r 3 of 1g dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles were heated in a constant temperature bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such treatment, the silica particles r 3 is changed to the hydrophobic silica particles r 3 was confirmed to have been coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたシリカ粒子シリカ粒子rを得た。かかる粒子rは親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Next, the particles were subjected to washing, filtration, and drying to obtain silica particles silica particles r 3 having hydroxyl groups immobilized on the surface. Such particles r 3 had hydrophilicity.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたシリカ粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は1.2m/gであって、密度は1.96g/cm、粒径は約3.0μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying to obtain silica particles R 3 with avidin immobilized. The resulting specific surface area of the particles R 3 a 1.2 m 2 / g, density was 1.96 g / cm 3, a particle size of about 3.0 [mu] m (particle size and particle r 3 particles R 3 The difference from the particle size is within the measurement error range).

(比較例4)
比較例4で調製した粒子は、アビジンが固定化された多孔質構造を持つジルコニア粒子Rである。比較例2および3とは原料粒子が異なっている。
(Comparative Example 4)
Particles prepared in Comparative Example 4, avidin is zirconia particles R 4 with immobilized porous structure. The raw material particles are different from those of Comparative Examples 2 and 3.

まず、ZirChrom社製多孔質ジルコニア粒子(ZirChrom-PHASE)rを用意した。かかる粒子rは、粒径25μm、比表面積30m/g、密度6g/cmであった。1gの粒子rをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子rが疎水性に変化し、粒子rが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, it was prepared ZirChrom Co. porous zirconia particles (ZirChrom-PHASE) r 4. The particle r 4 had a particle size of 25 μm, a specific surface area of 30 m 2 / g, and a density of 6 g / cm 3 . 1g of particles r 4 are dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles were heated in a constant temperature bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such processing, the particles r 4 is changed to hydrophobic, we were confirmed that particles r 4 is covered with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された多孔質ジルコニア粒子rを得た。かかる粒子rは親水性であった。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, hydroxyl group to obtain a porous zirconia particles r 4 immobilized on the surface. Such particles r 4 were hydrophilic.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された多孔質構造を持つジルコニア粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は30m/gであって、密度は6g/cm、粒径は約25μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, avidin obtain zirconia particles R 4 with immobilized porous structure. The obtained particle R 4 had a specific surface area of 30 m 2 / g, a density of 6 g / cm 3 , and a particle size of about 25 μm (difference between the particle size of the particle R 4 and the particle size of the particle r 4 Is within the measurement error range).

(比較例5)
比較例5で調製した粒子は、アビジンが固定化された多孔質シリカ粒子Rである。比較例2〜4とは原料粒子が異なっている。
(Comparative Example 5)
Particles prepared in Comparative Example 5 is a porous silica particles R 5 in which avidin has been immobilized. The raw material particles are different from those of Comparative Examples 2 to 4.

まず、旭硝子エスアイテック製の多孔質シリカ粒子(サンスフェアL-121)rを用意した。かかる粒子rは、粒径11.5μm、比表面積336m/g、密度2.0g/cmであった。1gの粒子rをトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業製、LS−8600)を0.5g加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を50℃にて4時間放置した。その後、150℃の恒温槽中で粒子を1.5時間加熱した。かかる処理によって、粒子rが疎水性を有するように変化し、粒子rが1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。 First, Asahi Glass Si-Tech made of porous silica particles (Sunsphere L-121) were prepared r 5. The particle r 5 had a particle size of 11.5 μm, a specific surface area of 336 m 2 / g, and a density of 2.0 g / cm 3 . The particles r 5 of 1g dispersed in toluene, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane against dispersion obtained (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., LS-8600) was added 0.5 g. After the dispersion was evaporated to evaporate toluene, the particles were allowed to stand at 50 ° C. for 4 hours in a vacuum desiccator. Thereafter, the particles were heated in a constant temperature bath at 150 ° C. for 1.5 hours. By such processing, the particle r 5 varies so as to have hydrophobicity, it was confirmed that the particles r 5 coated with 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.

引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて80℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、10mgの塩化白金酸および0.5gの共栄社化学製ライトエステルを加えて、80℃にて4時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して10wt%エタノールアミン10mlを供することによって得られる分散液を室温下で12時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された多孔質シリカ粒子rを得た。かかる粒子rは親水性を有していた。 Subsequently, the obtained particles were dispersed in water and heated to 80 ° C. 10 mg of chloroplatinic acid and 0.5 g of Kyoeisha Chemical Light Ester were added to the resulting dispersion and stirred at 80 ° C. for 4 hours. Next, after the particles were washed with water, a dispersion obtained by supplying 10 ml of 10 wt% ethanolamine to the particles was stirred at room temperature for 12 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried to obtain a porous silica particles r 5 which hydroxyl group is immobilized on the surface. Such particles r 5 had hydrophilicity.

引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された多孔質シリカ粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は336m/gであって、密度は2.0g/cm、粒径は約11.5μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying, avidin obtain a porous silica particles R 5 immobilized. The obtained particle R 5 had a specific surface area of 336 m 2 / g, a density of 2.0 g / cm 3 , and a particle size of about 11.5 μm (the particle size of the particle R 5 and the particle size of the particle r 5 The difference from the diameter is within the measurement error range).

(比較例6)
比較例6で調製した粒子は、エポキシ基が固定化された架橋アクリル粒子Rである。比較例1とは固定化される官能基の点で異なっている。
(Comparative Example 6)
Particles prepared in Comparative Example 6, the epoxy group is a crosslinked acrylic particles R 6 immobilized. This is different from Comparative Example 1 in terms of the functional group to be immobilized.

まず、綜研化学(株)製の架橋アクリル粒子rを用意した。かかる粒子rは、粒径30μm、比表面積0.03m/g、密度1.19g/cmであった。10gの粒子rを純水25gに分散させ、得られる分散液に対して、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを添加して4時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面にエポキシ基が固定化された架橋アクリル粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は0.03m/gであって、密度は1.19/cm、粒径は約30μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。尚、かかる粒子Rは親水性であった。 First, it was prepared a cross-linked acrylic particles r 6 manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.. The particle r 6 had a particle size of 30 μm, a specific surface area of 0.03 m 2 / g, and a density of 1.19 g / cm 3 . The particles r 6 of 10g were dispersed in pure water 25 g, relative to the resulting dispersion was added 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3g having an epoxy group at the end was stirred for 4 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, epoxy group to obtain a crosslinked acrylic particles R 6 immobilized on the surface. The obtained particle R 6 had a specific surface area of 0.03 m 2 / g, a density of 1.19 / cm 3 , and a particle size of about 30 μm (the particle size of the particle R 6 and the particle size of the particle r 6 The difference from the diameter is within the measurement error range). Note that such particles R 6 was hydrophilic.

(比較例7)
比較例7で調製した粒子は、アビジンが固定化された多孔質ゼオライト粒子Rである。比較例2とは製造方法が異なっている。
(Comparative Example 7)
The particles prepared in Comparative Example 7 are porous zeolite particles R 7 on which avidin is immobilized. The manufacturing method is different from that of Comparative Example 2.

まず、東ソー(株)製のゼオライト粒子(HSZ−700)rを用意した。かかる粒子rは、粒径18μm、比表面積170m/g、密度2.3g/cmであった。10gの粒子rを純水25gに分散させ、得られる分散液に対して、末端にエポキシ基を有する3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gを添加して4時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面にエポキシ基が固定化された多孔質ゼオライト粒子rを得た。かかる粒子rは親水性を有していた。引き続いて、得られた粒子200mgに対して、100mgのアビジンが10mMPBS溶液(pH7.2)20mlに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、10mMPBS溶液(pH7.2)および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたジルコニア粒子Rを得た。得られた粒子Rの比表面積は170m/gであって、密度は2.3g/cm、粒径は約18μmであった(粒子Rの粒径と粒子rの粒径との差は測定誤差範囲内)。 First, Tosoh Co., Ltd. of the zeolite particles (HSZ-700) were prepared r 7. The particle r 7 had a particle size of 18 μm, a specific surface area of 170 m 2 / g, and a density of 2.3 g / cm 3 . The particles r 7 of 10g was dispersed in pure water 25 g, relative to the resulting dispersion was added 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3g having an epoxy group at the end was stirred for 4 hours. Then, by subjecting the particles to washed, filtered and dried, epoxy group to obtain a porous zeolite particles r 7 immobilized on the surface. Such particles r 7 had hydrophilicity. Subsequently, an aqueous solution in which 100 mg of avidin was dissolved in 20 ml of 10 mM PBS solution (pH 7.2) was added to 200 mg of the obtained particles, and the mixture was stirred overnight. After washing the particles with 10mMPBS solution (pH 7.2) and water, by subjecting the particles to vacuum drying to obtain zirconia particles R 7 in which avidin has been immobilized. The obtained particle R 7 had a specific surface area of 170 m 2 / g, a density of 2.3 g / cm 3 and a particle size of about 18 μm (the particle size of the particle R 7 and the particle size of the particle r 7 The difference is within the measurement error range).

(比較例8)
比較例8で調製した粒子Rは、「抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404」が固定化されたDynabeads M−280 Tosylactivated粒子である。
(Comparative Example 8)
Particles R 8 prepared in Comparative Example 8 is Dynabeads M-280 Tosylactivated particles "anti-human CRP monoclonal antibody 6404" was immobilized.

かかる粒子Rは、Dynabeads M−280 Tosylactivated粒子(ダイナル製)に抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404(MedixBiochemica製)を加え撹拌し、磁気分離で洗浄を行い、抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404(MedixBiochemica製)を粒子表面に固定化することによって作製した。尚、HRP−Rabbit−Anti−Mouse IgG2a 2次抗体による発色から粒子表面に抗ヒトCRPモノクローナル抗体6404が固定化されていることを確認した。得られた粒子Rの比表面積は、6m/gであって、密度は1.3g/cm、粒径は2.8μmであった。 Such particles R 8 are added and stirred Dynabeads M-280 Tosylactivated particles (Dynal Ltd.) anti-human CRP monoclonal antibody 6404 (manufactured by MedixBiochemica), was washed with magnetic separation, anti-human CRP monoclonal antibody 6404 (produced by MedixBiochemica) It was prepared by immobilizing on the particle surface. In addition, it was confirmed that the anti-human CRP monoclonal antibody 6404 was immobilized on the particle surface from color development by the HRP-Rabbit-Anti-Mouse IgG2a secondary antibody. The specific surface area of the obtained particle R 8 was 6 m 2 / g, the density was 1.3 g / cm 3 , and the particle size was 2.8 μm.

以上の実施例1〜20および比較例1〜8の種々の条件を表1に示す。
Various conditions of the above Examples 1-20 and Comparative Examples 1-8 are shown in Table 1.

《粒子の自然沈降速度の確認試験》
実施例および比較例で得られた粒子の自然沈降速度を確認するために、以下のような試験を実施した。
<Confirmation test of particle natural sedimentation rate>
In order to confirm the natural sedimentation rate of the particles obtained in the examples and comparative examples, the following tests were conducted.

まず、実施例および比較例で得られた粒子1gをそれぞれ試験管内の5mlの水に分散させて静置させた。そして、静置後から透明な上澄みが得られるまでの時間(以下「自然沈降時間」とも呼ぶ)を測定した。自然沈降速度は、自然沈降時間から間接的に把握できる。また、同様な操作を試験管の底部近傍に磁石を配置した状態で行った。結果を表2に示す。   First, 1 g of the particles obtained in Examples and Comparative Examples was dispersed in 5 ml of water in a test tube and allowed to stand. Then, the time (hereinafter also referred to as “natural sedimentation time”) until the transparent supernatant was obtained after standing was measured. The natural sedimentation rate can be indirectly determined from the natural sedimentation time. Moreover, the same operation was performed in the state which has arrange | positioned the magnet near the bottom part of the test tube. The results are shown in Table 2.

表2の結果からは、以下の事項を把握することができる。

(a)密度の大きい実施例の粒子の自然沈降速度は、総じて比較例の粒子の自然沈降速度よりも相当速い。つまり、本発明のマイクロデバイスに利用されているような比較的密度の重い粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際、樹脂やシリカ等から成る比較的密度の低い粒子と比べて、自然沈降に起因してより迅速に窪みに入っていく。

(b)同程度の密度(1.96〜2.3g/cm)の比較例2、3、5および7の間で自然沈降速度を比べると、比表面積が大きい比較例5の場合の自然沈降速度が最も遅くなっている。比較例5の原料粒子の多孔質粒子であるが、そのような比表面積が大きい多孔質粒子(即ち、内部貫通ネットワーク構造を持っている粒子)は、空隙部が多く、気体が粒子内部に存在し、沈降しにくくなったと推測される。つまり、比表面積が大きい多孔質粒子などでは自然沈降速度が遅くなるといえる。本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子の比表面積は比較的小さいが、そのような小さい比表面積の点からも、粒子は、より迅速に窪みに入っていく。

(c)また、実施例1と実施例2との比較、または、実施例10と実施例13との比較もしくは実施例17と実施例20との比較を行うと、磁性を有する粒子に対しては、自然沈降に加えて磁気分離操作を補助的に行うことよって、粒子をより速く移動させることができる。
From the results in Table 2, the following matters can be grasped.

(A) The natural sedimentation rate of the particles of the high density example is generally much faster than the natural sedimentation rate of the particles of the comparative example. In other words, when a liquid in which particles having a relatively high density as dispersed in the microdevice of the present invention are dispersed is supplied to a “member provided with a plurality of depressions”, a relatively high density composed of resin, silica, or the like. Compared to the lower particles, they enter the pit more quickly due to spontaneous sedimentation.

(B) Comparing natural sedimentation rates between Comparative Examples 2, 3, 5 and 7 having the same density (1.96 to 2.3 g / cm 3 ), the naturalness of Comparative Example 5 having a large specific surface area Sedimentation speed is slowest. Although it is a porous particle of the raw material particle of Comparative Example 5, such a porous particle having a large specific surface area (that is, a particle having an internal penetrating network structure) has many voids and gas exists inside the particle. It is estimated that it became difficult to settle. That is, it can be said that the natural sedimentation rate is slow for porous particles having a large specific surface area. Although the specific surface area of the particles used in the microdevice of the present invention is relatively small, the particles enter the recess more rapidly from the viewpoint of such a small specific surface area.

(C) Further, when the comparison between Example 1 and Example 2, or the comparison between Example 10 and Example 13 or the comparison between Example 17 and Example 20, is performed, the particles having magnetism are obtained. The particles can be moved faster by supplementing the magnetic separation operation in addition to the natural sedimentation.

《「複数の窪みが設けられた部材」の作製》
「複数の窪みが設けられた部材」を以下のように作製した。
<< Production of "members with multiple indentations">>
A “member provided with a plurality of depressions” was produced as follows.

(試作パターン1)
金属材料に円形マスクを載せてウェットエッチングを行い、球面の一部分の形状を有する窪みを多数備えたプレート状部材を得た。(図11(a)参照)。
(Prototype pattern 1)
A circular mask was placed on a metal material and wet etching was performed to obtain a plate-like member having a large number of depressions having a shape of a part of a spherical surface. (See FIG. 11 (a)).

(試作パターン2)
ポリカーボネート板に0.07mmカッターにてドリリング加工を行い、円筒形状の窪みを作成した。これにより、円柱形状の窪みを多数備えたプレート状部材を得た(図11(b)参照)。
(Prototype pattern 2)
A polycarbonate plate was drilled with a 0.07 mm cutter to create a cylindrical recess. As a result, a plate-like member having a large number of columnar depressions was obtained (see FIG. 11B).

(試作パターン3)
金属材料に120度ずつ3方向に平行な溝を切削により作製し、正六角形の突起を多数形成した。これを形状とし、UV硬化樹脂を用いたインプリント方式で(2P法)にて転写して正六角柱形状の窪みを多数備えたプレート状部材を得た(図11(c)参照)。
(Prototype pattern 3)
Grooves parallel to three directions at 120 degrees were formed in the metal material by cutting to form a number of regular hexagonal protrusions. This was formed into a shape, and transferred by an imprint method using a UV curable resin (2P method) to obtain a plate-like member having many regular hexagonal columnar depressions (see FIG. 11C).

《窪みに対する粒子の安定保持性の確認試験》
実施例および比較例で得られた粒子に関して窪みへの進入性および安定保持性を確認するために、以下のような試験を実施した。
<Confirmation test for stable retention of particles against dent>
In order to confirm the penetration into the dent and the stable retention of the particles obtained in the examples and comparative examples, the following tests were performed.

まず、図12に示すように、得られたプレート状部材10に、窪み相当する位置に穴15cを開けたシリコーンゴム製部材15をパッキングとして載せ、さらに蓋部材としてガラス板20を載せて流路を形成した。尚、シリコーンゴム製部材15の対向する2方向には切欠き部(15a,15b)が設けてあり、液体がプレート状部材10とガラス板20との間を通って一定方向に流れることができる流路が形成されている。この流路に水を流して実施例および比較例で得られた粒子を水とともに流し入れた。この際、水の流れを変えたり種々の方向に傾けたり、プレート状部材10に振動を与えたりして、粒子の窪みへの入りやすさおよび出やすさを観察した。用いた粒子は、実施例1,6および7で用いた粒子、ならびに、比較例1,4および5で用いた粒子である。   First, as shown in FIG. 12, on the obtained plate-like member 10, a silicone rubber member 15 having a hole 15c opened at a position corresponding to a depression is placed as a packing, and a glass plate 20 is placed as a lid member, and a flow path is obtained. Formed. In addition, notches (15a, 15b) are provided in two opposing directions of the silicone rubber member 15, and the liquid can flow between the plate-like member 10 and the glass plate 20 in a certain direction. A flow path is formed. Water was allowed to flow through this flow path, and the particles obtained in the examples and comparative examples were poured together with water. At this time, the ease of entering and exiting the particles was observed by changing the flow of water, tilting in various directions, and applying vibration to the plate-like member 10. The particles used are the particles used in Examples 1, 6 and 7, and the particles used in Comparative Examples 1, 4 and 5.

結果を以下の表4に示す。表4では、粒子の窪みへの入りやすさの指標として、容易に入るものを「◎」、何回も粒子を往復させて大体入るものを「○」、それでもなかなか入らないが一部は入るものを「△」、ほとんど入らないものを「×」とした(表4のマス目において左側に示す)。一方、粒子の窪みからの出やすさの指標として、流速を大きくしたり振動を与えてもとほとんど出ないものを「◎」、流速を大きくしたり振動を与えると少しずつ出て行くものを「○」、同様の操作で比較的容易に出て行くものを「△」、わずかな流れや振動でほとんど出てしまうものを「×」とした(表4のマス目において右側に示す)。
The results are shown in Table 4 below. In Table 4, as an index of ease of entry of particles into the dent, “◎” indicates easy entry, “○” indicates that particles are generally reciprocated many times, and still some do not enter “△” indicates a thing and “×” indicates a thing that hardly enters (shown on the left side in the grid of Table 4). On the other hand, as an index of the ease of getting out of the dent of particles, “◎” is the one that hardly appears even when the flow velocity is increased or vibration is given, and the one that goes out little by little when the flow velocity is increased or vibration is given. “◯”, “Δ” means that it is relatively easy to go out by the same operation, and “X” means that it is almost gone by a slight flow or vibration (shown on the right side of the square in Table 4).

表4の結果から、本発明のマイクロデバイスでは、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際に粒子は窪みに入りやすく、また試料等の液の流れや振動によって、飛び出しにくいことが分かった。従って、試料等の流し方に自由度が高くなり、またハンドリングも容易になることが理解できるであろう。   From the results of Table 4, in the microdevice of the present invention, when the liquid in which the particles are dispersed is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”, the particles easily enter the depressions, and the flow and vibration of the liquid of the sample and the like It turned out that it was hard to jump out. Accordingly, it will be understood that the degree of freedom in flowing the sample and the like becomes high and handling becomes easy.

《原料粒子の表面状態の確認試験》
日立走査型電子顕微鏡(SEM、型式S−4500)を用いて、実施例1と比較例5で用いた原料粒子の表面状態を観察した。結果を図13〜16に示す。図13および図14が実施例1で用いたイットリウム添加ジルコニア粒子pの電顕写真であり、図15および図16が比較例5で用いた多孔質シリカ粒子rの電顕写真である。図13〜図16から明らかなように、実施例1の粒子は非多孔質粒子であり、粒子表面は凹凸がなく滑らかであるのに対し、比較例5の粒子は多孔質の粒子であり、表面の凹凸が大きくでこぼこしている。このことから、比表面積が格段に違うこと、即ち、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子の比表面積がより小さいことを理解できよう。
<< Confirmation test of surface condition of raw material particles >>
The surface state of the raw material particles used in Example 1 and Comparative Example 5 was observed using a Hitachi scanning electron microscope (SEM, model S-4500). The results are shown in FIGS. 13 and 14 are electron micrographs of the yttrium-doped zirconia particles p 1 used in Example 1, and FIGS. 15 and 16 are electron micrographs of the porous silica particles r 5 used in Comparative Example 5. As apparent from FIGS. 13 to 16, the particles of Example 1 are non-porous particles, and the particle surface is smooth without irregularities, whereas the particles of Comparative Example 5 are porous particles, The surface irregularities are large and bumpy. From this, it can be understood that the specific surface area is significantly different, that is, the specific surface area of the particles used in the microdevice of the present invention is smaller.

図17(a)および(b)に、実施例で用いた原料粒子であるイットリウム添加ジルコニア粒子の表面付近の断面図を示すと共に、図18(a)および(b)に、比較例4で用いた原料粒子(即ち、多孔質ジルコニア粒子)の表面付近の断面図を示す。かかる図面から特に分かるように、比較例で用いたような多孔質ジルコニア粒子には貫通孔が形成されている一方(図18(a)および(b)において「うねるように存在する黒い部分」が貫通孔に相当する)、実施例の原料粒子は非多孔質であって貫通孔が形成されていない(図17(a)および(b)参照)。つまり、比較例で最終的に得られる従来技術の粒子では粒子本体が貫通孔を有している一方、実施例で最終的に得られる「本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子」では粒子本体が非多孔質であって貫通孔を有していないことが特に理解できるであろう(尚、「本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子」において、粒子本体に貫通孔が形成されていないことは図13および図14を参照することによっても理解できる)。   17 (a) and 17 (b) are sectional views of the vicinity of the surface of the yttrium-doped zirconia particles, which are the raw material particles used in the examples, and FIGS. 18 (a) and 18 (b) are used in Comparative Example 4. Sectional drawing of the surface vicinity of the raw material particle | grains (namely, porous zirconia particle) which showed was shown. As can be seen particularly from these drawings, the porous zirconia particles used in the comparative example have through-holes formed therein (the “black portions that undulate” in FIGS. 18A and 18B). The raw material particles of the examples are non-porous and have no through-holes (refer to FIGS. 17A and 17B). In other words, in the particles of the prior art finally obtained in the comparative example, the particle body has a through-hole, whereas in the “particles used in the microdevice of the present invention” finally obtained in the examples, the particles It will be particularly understood that the main body is non-porous and has no through-holes (in the “particles used in the microdevice of the present invention”, the through-holes are formed in the particle main body. This can also be understood by referring to FIGS. 13 and 14).

《粒子の特異・非特異結合特性の確認試験》
実施例5、11、16および17で得られた粒子P、粒子P11、粒子P16および粒子P17ならびに比較例2、4、5および7で得られた粒子R、粒子R、粒子Rおよび粒子Rを用いて、粒子(P、P11、P16、P17、R、R、R、R)の特異・非特異結合特性を確認した。標的物質としては、HRPおよびビオチン化HRPの2種類の物質を用いた(両者の酵素活性は略同等である)。粒子に固定化されているアビジンは、ビオチン化HRPと特異的に結合するが、HRPとは特異的に結合しない。つまり、ビオチン化HRPは粒子に特異的(優先的)に結合し、一方、HRPは、粒子の細孔領域などに吸着され得、粒子に対して非特異的に結合することになる。
<Confirmation test for specific / non-specific binding properties of particles>
Particles P 5 , Particles P 11 , Particles P 16 and Particles P 17 obtained in Examples 5, 11 , 16 and 17 and Particles R 2 , Particles R 4 obtained in Comparative Examples 2, 4, 5 and 7 using a particle R 5 and particles R 7, confirming the specificity-nonspecific binding properties of the particles (P 5, P 11, P 16, P 17, R 2, R 4, R 5, R 7). As target substances, two kinds of substances, HRP and biotinylated HRP, were used (both enzyme activities are substantially equivalent). Avidin immobilized on the particles specifically binds to biotinylated HRP, but does not specifically bind to HRP. That is, biotinylated HRP binds specifically (preferentially) to particles, while HRP can be adsorbed to the pore region of the particles and binds non-specifically to the particles.

粒子Pおよび粒子P11、P16、P17ならびに、粒子R、粒子R、粒子R、粒子Rに対してはそれぞれ同様の操作を行ったため、以下では、実施例5の粒子Pに対する操作を中心に説明する。まず、1.5mlチューブを2つ用意し、それぞれに適当量(発色量が0.01〜1.5になるような量)の粒子Pを仕込んだ。一方のチューブには、濃度20ng/mlのビオチン化HRPを100μl加え、もう一方のチューブには、濃度20ng/mlのHRPを100μl加えた後、ボルテックスミキサーで30分間攪拌した。その後、10mMPBS緩衝液(pH7.2)400μlで、それぞれのチューブに仕込まれた粒子Pを洗浄し遠心分離に付した。この洗浄および遠心分離を4回行った。PBS緩衝液(pH7.2)を除去した後、粒子Pが含まれるそれぞれのチューブに200μlのTMB(テトラメチルベンジジン)を加えて30分間静置させることによって、粒子Pを発色させた。次いで、1N硫酸を200μl加えて、反応を停止させた。そして、TECAN社製プレートリーダーInfinite200で吸光度(450nm)を測定することによって、それぞれのチューブに仕込まれた粒子Pの発色量を求めた。ビオチン化HRPが供された粒子Pに対する発色量およびHRPが供された粒子Pに対する発色量は、それぞれ、粒子Pに対して特異的に結合するビオチン化HRPの量および粒子Pに対して非特異的に結合するHRPの量に比例するものである。従って、非特異的に結合するHRPに対する発色量I非特異に対する特異的に結合するビオチン化HRPの発色量I特異の比(I特異/I非特異)が大きい場合では粒子の非特異結合特性がより少なく、逆に、かかる比(I特異/I非特異)が小さい場合では粒子の非特異結合特性がより大きいことになる。 Since the same operation was performed on each of the particles P 5 and the particles P 11 , P 16 , P 17 and the particles R 2 , the particles R 4 , the particles R 5 , and the particles R 7 , the particles of Example 5 are described below. It will be mainly described operation for the P 5. First, 1.5ml tube 2 was prepared and charged particles P 5 an appropriate amount of each (amount such coloring level is 0.01 to 1.5). 100 μl of biotinylated HRP with a concentration of 20 ng / ml was added to one tube, and 100 μl of HRP with a concentration of 20 ng / ml was added to the other tube, followed by stirring with a vortex mixer for 30 minutes. Then, of 10 mM PBS buffer (pH 7.2) at 400 [mu] l, it was subjected to wash the particles P 5 was charged to each tube to centrifugation. This washing and centrifugation were performed 4 times. After removal of the PBS buffer (pH 7.2), by standing by adding 200μl of TMB (tetramethylbenzidine) to each tube containing the particles P 5 30 minutes, and developed the particles P 5. Subsequently, 200 μl of 1N sulfuric acid was added to stop the reaction. Then, the absorbance (450 nm) was measured with a TECAN plate reader Infinite 200 to determine the color development amount of the particles P 5 charged in each tube. The amount of color developed to particle P 5 of coloring level and HRP was subjected to particle P 5 biotinylated HRP is subjected, respectively, to the amount of biotinylated HRP and particles P 5 that specifically binds to the particles P 5 It is proportional to the amount of HRP that binds non-specifically. Therefore, when the ratio of the color development amount I of the biotinylated HRP that specifically binds to the nonspecifically bound HRP and the color development amount I nonspecific (I specific / I nonspecific) is large, the nonspecific binding characteristics of the particles Less and conversely, when such a ratio (I-specific / I non-specific) is small, the non-specific binding properties of the particles will be greater.

同様の操作を、実施例11の粒子P11、実施例16の粒子P16、実施例17の粒子P17、比較例2の粒子R、比較例4の粒子R、比較例5の粒子R、比較例7の粒子Rに対しても行い、それぞれの粒子に対して特異的に結合するビオチン化HRPの発色量I特異および非特異的に結合するHRPの発色量I非特異を求めた。 The same procedure, Example 11 of particles P 11, particles P 16 Example 16, particles P 17 Example 17, Comparative Example grains R 2 2, particles R 4 in Comparative Example 4, the particles of Comparative Example 5 R 5, performed even for particles R 7 of Comparative example 7, the coloring level I nonspecific of HRP to coloring level I-specific and non-specific binding of the biotinylated HRP that binds specifically to each of the particles Asked.

結果を表5に示す。表5の結果から分かるように、実施例5の粒子P、実施例11の粒子P11、実施例16の粒子P16および実施例17の粒子P17の方が比較例2の粒子R、比較例4の粒子R、比較例5の粒子Rおよび比較例7の粒子RよりもI特異/I非特異の値が大きく非特異結合が抑えられていることが分かった。つまり、比表面積が小さく実質的に非多孔質の粒子では、標的物質以外の物質が結合する非特異結合を抑えることができることを理解できよう。
The results are shown in Table 5. As can be seen from the results in Table 5, Example particles P 5 5 Example particles P 11 of 11, the particles R 2 it is of Comparative Example 2 of the particles P 17 particle P 16 and Example 17 Example 16 It was found that the value of I-specific / I-nonspecific was larger than that of the particle R 4 of Comparative Example 4 , the particle R 5 of Comparative Example 5 and the particle R 7 of Comparative Example 7, and the non-specific binding was suppressed. That is, it can be understood that non-specific binding with a substance other than the target substance can be suppressed with particles having a small specific surface area and substantially non-porous.

《まとめ》
以上の「粒子の自然沈降速度の確認試験」および「粒子の非特異結合特性の確認試験」から、本発明のマイクロデバイスに用いられる粒子は、自然沈降速度が大きく、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際により迅速に窪みに入っていくことができると共に、標的物質を含んだ試料などを流した際、標的物質以外の物質が粒子に結合する非特異結合を抑えることができることが分かった。また、「窪みに対する粒子の安定保持性の確認試験」において、本発明のマイクロデバイスは、粒子が分散した液体を「複数の窪みが設けられた部材」に供給した際に粒子が窪みに入りやすく、また、一旦窪みに入った粒子は、試料等の液の流れや振動によって窪みからは飛び出しにくいことが分かった。更には、「原料粒子の表面状態の確認試験」からは、本発明のマイクロデバイスに利用されている粒子が非多孔質粒子であり、「粒子本体が貫通孔を有さない」ことも確認することができた。
<Summary>
From the above “confirmation test of natural sedimentation rate of particles” and “confirmation test of non-specific binding properties of particles”, the particles used in the microdevice of the present invention have a large natural sedimentation rate, and a liquid in which particles are dispersed is expressed as “ Non-specific in which substances other than the target substance can bind to the particles when a sample containing the target substance is flowed, while being able to enter the depression more quickly when it is supplied to `` members with multiple depressions '' It was found that the binding can be suppressed. In addition, in the “confirmation test of the stability of particles against the depressions”, the microdevice of the present invention allows the particles to easily enter the depressions when the liquid in which the particles are dispersed is supplied to the “member provided with a plurality of depressions”. In addition, it was found that the particles once entering the dent are not easily ejected from the dent due to the flow of liquid or vibration of the sample or the like. Furthermore, from the “confirmation test of the surface state of the raw material particles”, it is also confirmed that the particles used in the microdevice of the present invention are non-porous particles and “the particle body does not have through holes”. I was able to.

本発明のマイクロデバイスは、細胞、蛋白質、核酸または化学物質等の標的物質の定量、分離、精製および分析等に利用できる。例えば、本発明のマイクロデバイスは、DNA等の核酸を結合させることができ、結果的にDNAの解析に用いることができるので、テーラーメード医療技術にも資するものである。   The microdevice of the present invention can be used for quantification, separation, purification and analysis of target substances such as cells, proteins, nucleic acids or chemical substances. For example, the microdevice of the present invention can bind nucleic acids such as DNA, and as a result can be used for DNA analysis, and thus contributes to tailor-made medical technology.

図1は、窪みの開口部形状を模式的に表した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the shape of the opening of the recess. 図2は、窪みの深さ方向の形状が理解できる窪みの断面形状を表した図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional shape of a dent in which the shape of the dent in the depth direction can be understood. 図3は、1個の窪みに1個の粒子が収容される態様を模式的に表した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an aspect in which one particle is accommodated in one depression. 図4は、ケースAの態様を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an aspect of case A. 図5は、ケースBの態様を模式的に示した図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing an aspect of case B. 図6は、「窪みの側壁面の傾き」を模式的に示した図である。FIG. 6 is a view schematically showing “inclination of the side wall surface of the depression”. 図7は、「複数の窪み」の開口部のピッチPtを模式的に示した図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the pitch Pt of the openings of the “plurality of depressions”. 図8は、複数の窪みのピッチが実質的に0となったマイクロデバイスの態様を模式的に示した図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing an aspect of the microdevice in which the pitch of the plurality of recesses is substantially zero. 図9は、「粒子が分散した液体」を「複数の窪みが設けられた部材」に供給する態様を模式的に示した図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing an aspect in which “a liquid in which particles are dispersed” is supplied to “a member provided with a plurality of depressions”. 図10は、本発明の方法の好ましい態様を模式的に示した図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing a preferred embodiment of the method of the present invention. 図11は、作製したプレート状部材の態様を模式的に示した図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing an aspect of the produced plate-like member. 図12は、「窪みに対する粒子の安定保持性の確認試験」で使用したデバイスの展開図を模式的に示した図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a development view of the device used in the “confirmation test of the stability of particles against the depression”. 図13は、実施例1の原料粒子である非多孔質のイットリウム添加ジルコニア粒子pの写真である。FIG. 13 is a photograph of the non-porous yttrium-doped zirconia particles p 1 that are the raw material particles of Example 1. 図14は、実施例1の原料粒子である非多孔質のイットリウム添加ジルコニア粒子pの表面拡大写真である。FIG. 14 is an enlarged photograph of the surface of the non-porous yttrium-doped zirconia particles p 1 that are the raw material particles of Example 1. 図15は、比較例5の原料粒子である多孔質シリカ粒子rの写真である。FIG. 15 is a photograph of porous silica particles r 5 that are the raw material particles of Comparative Example 5. 図16は、比較例5の原料粒子である多孔質シリカ粒子rの表面拡大写真である。FIG. 16 is an enlarged photograph of the surface of porous silica particles r 5 that are the raw material particles of Comparative Example 5. 図17(a)は、実施例で用いた原料粒子であるイットリウム添加ジルコニア粒子の表面付近の粒子断面図である。FIG. 17A is a particle cross-sectional view in the vicinity of the surface of yttrium-doped zirconia particles, which are raw material particles used in the examples. 図17(b)は、図17(a)における粒子表面をより拡大した図である。FIG. 17B is an enlarged view of the particle surface in FIG. 図18(a)は、比較例4で用いた原料粒子である多孔質のジルコニア粒子の表面付近の粒子断面図である。FIG. 18A is a particle cross-sectional view in the vicinity of the surface of porous zirconia particles that are raw material particles used in Comparative Example 4. FIG. 図18(b)は、図18(a)における粒子表面をより拡大した図である。FIG.18 (b) is the figure which expanded the particle | grain surface in Fig.18 (a) more.

符号の説明Explanation of symbols

10…複数の窪みが設けられた部材、12…粒子、13…窪み、15…シリコーンゴム製部材、15a,15b…シリコーンゴム製部材に設けられた切欠き部、15c…・シリコーンゴム製部材に設けられた穴、20…蓋部材(例えばガラス板)、30…粒子が分散した液体、40…標的物質を含んだ試料。   10 ... a member provided with a plurality of depressions, 12 ... particles, 13 ... depressions, 15 ... a silicone rubber member, 15a, 15b ... notches provided in the silicone rubber member, 15c ... a silicone rubber member A provided hole, 20 ... a lid member (for example, a glass plate), 30 ... a liquid in which particles are dispersed, 40 ... a sample containing a target substance.

Claims (21)

標的物質が結合できる粒子、および
複数の窪みが設けられた部材
を有して成るマイクロデバイスであって、
前記粒子の粒子本体の表面には標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が固定化され、前記粒子の密度が3.5g/cm〜23g/cmであり、また
前記複数の窪みは前記粒子を収容できることを特徴とするマイクロデバイス。
A microdevice comprising particles capable of binding a target substance and a member provided with a plurality of depressions,
Substance or functional group capable of the surface of the particle body linking the target substance of the particles is immobilized, the density of the particles is 3.5g / cm 3 ~23g / cm 3 , also the plurality A microdevice characterized in that the depression can accommodate the particles.
前記粒子本体が貫通孔を有さないことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロデバイス。   The microdevice according to claim 1, wherein the particle body does not have a through hole. 前記粒子の比表面積が0.0005m/g〜10m/gであることを特徴とする、請求項1または2に記載のマイクロデバイス。 Wherein the specific surface area of the particles is 0.0005m 2 / g~10m 2 / g, a micro device according to claim 1 or 2. 前記粒子本体の表面の一部にポリマーが被着しており、
前記標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が前記粒子本体または前記ポリマーの表面に固定化されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のマイクロデバイス。
A polymer is deposited on a part of the surface of the particle body,
The microdevice according to claim 1, wherein a substance or a functional group capable of binding the target substance is immobilized on the surface of the particle body or the polymer.
前記ポリマーが、前記粒子本体の表面全体を被覆しており、
前記標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が前記ポリマーの表面に固定化されていることを特徴とする、請求項4に記載のマイクロデバイス。
The polymer covers the entire surface of the particle body;
5. The microdevice according to claim 4, wherein a substance or a functional group capable of binding the target substance is immobilized on the surface of the polymer.
前記ポリマーが、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンから成る群から選択される少なくとも1種以上のポリマーであることを特徴とする、請求項4または5に記載のマイクロデバイス。   The polymer is at least one selected from the group consisting of polystyrene, poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylic ester, polyvinyl ether, polyurethane, polyamide, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyallylamine, and polyethyleneimine. The microdevice according to claim 4, wherein the microdevice is the above polymer. 前記ポリマーが架橋されていることを特徴とする、請求項4〜6のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The microdevice according to claim 4, wherein the polymer is crosslinked. 前記粒子が非多孔質であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The micro device according to claim 1, wherein the particles are non-porous. 前記粒子本体が、ジルコニア、イットリウム添加ジルコニア、酸化鉄およびアルミナから成る群から選択される少なくとも1種以上の材料から形成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のマイクロデバイス。   9. The particle body according to claim 1, wherein the particle body is formed of at least one material selected from the group consisting of zirconia, yttrium-added zirconia, iron oxide, and alumina. Micro device. 前記粒子が磁性を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The micro device according to claim 1, wherein the particles have magnetism. 飽和磁化が0.5〜85A・m/kgであることを特徴とする、請求項10に記載のマイクロデバイス。 The microdevice according to claim 10, wherein the saturation magnetization is 0.5 to 85 A · m 2 / kg. 前記粒子の平均サイズが1μm〜1mmであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The micro device according to claim 1, wherein an average size of the particles is 1 μm to 1 mm. 前記標的物質を結合させることが可能な物質が、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンおよびニュートラアビジンから成る群から選択される少なくとも1種以上の物質であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The substance capable of binding the target substance is at least one substance selected from the group consisting of biotin, avidin, streptavidin, and neutravidin. A microdevice according to any of the above. 前記標的物質を結合させることが可能な官能基が、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、トシル基、スクシンイミド基、マレイミド基、チオール基、チオエーテル基、ジスルフィド基、アルデヒド基、アジド基、ヒドラジド基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、イミドエステル基、カルボジイミド基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、カルボキシル基のハロゲン置換体、および、二重結合から成る群から選択される少なくとも1種以上の官能基であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The functional group capable of binding the target substance is carboxyl group, hydroxyl group, epoxy group, tosyl group, succinimide group, maleimide group, thiol group, thioether group, disulfide group, aldehyde group, azide group, hydrazide group, primary At least one selected from the group consisting of an amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, an imide ester group, a carbodiimide group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a halogen substituent of a carboxyl group, and a double bond The micro device according to claim 1, wherein the micro device is a functional group of 前記粒子本体の表面および/または前記ポリマーの表面の少なくとも一部に珪素含有物質および/またはポリエチレングリコールが存在することを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The microdevice according to any one of claims 4 to 7, wherein a silicon-containing substance and / or polyethylene glycol is present on at least a part of the surface of the particle body and / or the surface of the polymer. 前記標的物質を結合させることが可能な物質または官能基と前記標的物質との間に働く吸着力または親和力によって、前記標的物質が前記粒子に結合できることを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載のマイクロデバイス。   16. The target substance can be bound to the particle by an adsorption force or affinity acting between the target substance and a substance or functional group capable of binding the target substance. A microdevice according to any of the above. 前記標的物質を結合させることが可能な物質または官能基と前記標的物質との間に働く前記親和力が、静電相互作用、π−π相互作用、π−カチオン相互作用、双極子相互作用、疎水相互作用、水素結合、配位結合または生化学的相互作用に起因することを特徴とする、請求項16に記載のマイクロデバイス。   The affinity acting between the target substance and a substance or functional group capable of binding the target substance is electrostatic interaction, π-π interaction, π-cation interaction, dipole interaction, hydrophobic The microdevice according to claim 16, characterized by being caused by an interaction, a hydrogen bond, a coordination bond or a biochemical interaction. 前記窪みの開口面を水平にして1個の窪みに1個の前記粒子を収容した際、
前記窪みの開口面が前記粒子の中心より高いか又は同じ高さの場合には、前記粒子の中心を通る水平面で切り取られる窪みの断面形状に対して内接する円の直径D1が前記粒子の平均サイズdの100〜190%となっている、あるいは、
前記窪みの開口面が前記粒子の中心より低い場合には、前記窪みの開口部形状に内接する円の直径D2が、前記粒子の平均サイズの10〜190%となっていることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載のマイクロデバイス。
When one particle is accommodated in one depression with the opening surface of the depression horizontal,
When the opening surface of the depression is higher than or equal to the center of the particle, the diameter D1 of the circle inscribed with respect to the sectional shape of the depression cut in a horizontal plane passing through the center of the particle is the average of the particle 100 to 190% of the size d, or
When the opening surface of the depression is lower than the center of the particle, the diameter D2 of the circle inscribed in the shape of the opening of the depression is 10 to 190% of the average size of the particle. The microdevice according to claim 1.
前記窪みの側壁面の傾きが、前記窪みの開口面に対して5°〜88°であることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The micro device according to claim 1, wherein an inclination of a side wall surface of the depression is 5 ° to 88 ° with respect to an opening surface of the depression. 前記粒子が前記複数の窪みに予め収容されていることを特徴とする、請求項1〜19のいずれかに記載のマイクロデバイス。   The micro device according to claim 1, wherein the particles are previously accommodated in the plurality of depressions. 請求項1〜19のいずれかに記載のマイクロデバイスを利用して標的物質の分析、抽出、精製または反応を行う方法であって、
(i)前記粒子を含んだ液体を前記部材に供給し、前記複数の窪みの各々に前記粒子を1個ずつ収容させる工程、および
(ii)前記複数の窪みが設けられた前記部材の面に対して標的物質を含んで成る試料を供給し、前記試料と前記粒子とを接触させる工程
を含んで成り、
前記工程(i)では、前記液体中に含まれる前記粒子を自然沈降させて前記窪みに収容させることを特徴とする方法。
A method for performing analysis, extraction, purification or reaction of a target substance using the microdevice according to claim 1,
(I) supplying the liquid containing the particles to the member, and storing the particles one by one in each of the plurality of depressions; and (ii) on the surface of the member provided with the plurality of depressions. Supplying a sample containing a target substance to the sample and bringing the sample into contact with the particles,
In the step (i), the particles contained in the liquid are naturally settled and accommodated in the depression.
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