JP2009198259A - Chemical substance recovering kit, biomolecule inspection system, and biomolecule inspection method - Google Patents

Chemical substance recovering kit, biomolecule inspection system, and biomolecule inspection method Download PDF

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Maki Tejima
真希 手島
Rika Mizuno
里香 水野
Kenji Yamamoto
憲司 山本
Yukihiro Sugiyama
幸宏 杉山
Takao Okada
孝夫 岡田
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Research Institute of Biomolecule Metrology Co Ltd
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Research Institute of Biomolecule Metrology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical substance recovering kit capable of efficiently recovering a chemical substance. <P>SOLUTION: The chemical substance recovering kit includes a substrate 10 provided with a flow channel 111 of a solution, the solution filter 30 arranged to the outlet 22 of the flow channel 111 of the substrate 10 and an absorbing layer 40 for absorbing the solution permeated through the solution filter 30. A probe biomolecule 15 is fixed to the inside of the flow channel and a plurality of beads 5a, 5b and 5c are interrupted in the flow channel, so that the probe biomolecule is fixed to the respective surfaces of a plurality of the beads. The solution filter includes a membrane filter containing a polycarbonate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は化学物質の検査技術に係り、特に化学物質回収キット、生体分子検査システム、及び生体分子検査方法に関する。   The present invention relates to a chemical substance inspection technique, and more particularly to a chemical substance recovery kit, a biomolecule inspection system, and a biomolecule inspection method.

様々な遺伝子組換え作物が開発され、組換え遺伝子の存在を検出する検査方法の開発が求められている。また食品に含まれるアレルギー原因蛋白質の検出方法の開発、あるいは医療分野における特定たんぱく質の検出方法の開発も求められている(例えば、特許文献1参照。)。通常、検査対象の溶液等に含まれる生体分子は非常に微量であったり、低濃度であったりする。そのため、生体分子等の化学物質を効率的に回収可能な手法の開発が望まれている。
特開2004 - 250385号公報
Various genetically modified crops have been developed, and the development of testing methods for detecting the presence of recombinant genes is required. There is also a demand for the development of a method for detecting allergen-causing proteins contained in foods, or the development of a method for detecting specific proteins in the medical field (see, for example, Patent Document 1). Usually, the biomolecule contained in the solution to be examined is very small or at a low concentration. Therefore, development of a technique that can efficiently recover chemical substances such as biomolecules is desired.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-250385

本発明は、効率的に化学物質を回収可能な化学物質回収キット、生体分子検査システム、及び生体分子検査方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a chemical substance recovery kit, a biomolecule inspection system, and a biomolecule inspection method that can efficiently recover a chemical substance.

上記目的を達成するために本発明の第1の特徴は、(イ)溶液の流路が設けられた基板と、(ロ)基板の流路の出口に配置される溶液フィルタと、(ハ)溶液フィルタを透過した溶液を吸収する吸収層とを備える化学物質回収キットであることを要旨とする。   In order to achieve the above object, the first feature of the present invention is that (a) a substrate provided with a solution flow path, (b) a solution filter disposed at the outlet of the substrate flow path, and (c) The gist of the invention is a chemical substance recovery kit including an absorption layer that absorbs a solution that has passed through a solution filter.

本発明の第2の特徴は、(イ)注入孔及び排出孔が設けられたカラムと、(ロ)注入孔に配置され、溶液を透過させる溶液フィルタと、(ハ)カラム内に配置され、溶液を吸収する吸収層と、(ニ)排出孔に配置され、吸収層内部の気体を透過させる気体フィルタとを備える化学物質回収キットであることを要旨とする。   The second feature of the present invention is (a) a column provided with an injection hole and a discharge hole, (b) a solution filter that is disposed in the injection hole and allows the solution to pass therethrough, and (c) is disposed in the column. The gist of the present invention is a chemical substance recovery kit including an absorption layer that absorbs a solution and (d) a gas filter that is disposed in the discharge hole and transmits gas inside the absorption layer.

本発明の第3の特徴は、(イ)溶液の流路が設けられた基板と、(ロ)基板の流路の出口に配置される溶液フィルタと、(ハ)溶液フィルタを透過した、溶液を吸収する吸収層と、(ニ)吸収層に吸収された溶液に含まれている標識試薬を検出する検出機構とを備える生体分子検査システムであることを要旨とする。   The third feature of the present invention is that (a) a substrate provided with a solution flow path, (b) a solution filter disposed at the outlet of the substrate flow path, and (c) a solution that passes through the solution filter. The gist of the present invention is a biomolecular test system comprising an absorption layer that absorbs selenium and (d) a detection mechanism that detects a labeling reagent contained in the solution absorbed in the absorption layer.

本発明の第4の特徴は、(イ)流路が設けられた基板を用意するステップと、(ロ)基板の流路内に、プローブ生体分子を固定するステップと、(ハ)流路にターゲット生体分子を含む溶液を流し、ターゲット生体分子をプローブ生体分子で捕捉するステップと、(ニ)捕捉されたターゲット生体分子を酵素で修飾するステップと、(ホ)基板に設けられた流路の出口に、溶液フィルタを配置するステップと、(ヘ)酵素の基質を含む溶液を流路に流し、酵素及び基質を反応させるステップと、(ト)酵素及び基質の反応生成物を含む溶液を溶液フィルタを介して、反応生成物を含む溶液を吸収する吸収層に導入するステップとを含む生体分子検査方法であることを要旨とする。   The fourth feature of the present invention is that (a) preparing a substrate provided with a flow path, (b) fixing a probe biomolecule in the flow path of the substrate, and (c) Flowing a solution containing the target biomolecule and capturing the target biomolecule with the probe biomolecule; (d) modifying the captured target biomolecule with the enzyme; and (e) a flow path provided on the substrate. Placing a solution filter at the outlet; (f) flowing a solution containing the enzyme substrate into the flow path to react the enzyme and the substrate; and (g) dissolving the solution containing the enzyme and substrate reaction product. The gist of the present invention is a biomolecule testing method including a step of introducing a solution containing a reaction product into an absorbing layer through a filter.

本発明によれば、効率的に化学物質を回収可能な化学物質回収キット、生体分子検査システム、及び生体分子検査方法を提供可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a chemical substance recovery kit, a biomolecule inspection system, and a biomolecule inspection method that can efficiently recover a chemical substance.

次に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお以下の示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The embodiments shown below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention specifies the arrangement of components and the like as follows. Not what you want. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

実施の形態に係る化学物質回収キットは、図1及びA-A方向から見た断面図である図2に示すように、溶液の流路111が設けられた基板10、基板10の流路111の出口22に配置される溶液フィルタ30、及び溶液フィルタ30を透過した溶液を吸収する吸収層40を備える。   The chemical substance recovery kit according to the embodiment includes a substrate 10 provided with a solution flow path 111 and an outlet of the flow path 111 of the substrate 10, as shown in FIG. 1 and FIG. And a solution filter 30 disposed in 22 and an absorption layer 40 that absorbs the solution that has passed through the solution filter 30.

基板10は、例えば環状ポリオレフィン(Cyclo‐olefin polymer、COP)樹脂、ポリジメチルシロキサン(Polydimethylsiloxane、PDMS)樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート等の樹脂、あるいはガラス等の透明材料、あるいはタンパク低吸着素材からなる。流路111は例えば基板10の内部にトンネル状に設けられており、基板10の表面及び裏面と並行に延伸する。例えば流路111の幅は2mmであり、深さは200μmである。流路111の入口21は基板10の表面に設けられており、流路111の出口22は基板10の裏面に設けられている。基板10は金型を用いた樹脂成型技術等で製造される。なお基板10は複数の部材が組み合わさったものでもよい。   The substrate 10 is made of, for example, a cyclo-olefin polymer (COP) resin, a polydimethylsiloxane (PDMS) resin, a resin such as acrylic resin or polycarbonate, a transparent material such as glass, or a low protein adsorption material. The channel 111 is provided, for example, in a tunnel shape inside the substrate 10 and extends in parallel with the front surface and the back surface of the substrate 10. For example, the channel 111 has a width of 2 mm and a depth of 200 μm. The inlet 21 of the channel 111 is provided on the front surface of the substrate 10, and the outlet 22 of the channel 111 is provided on the back surface of the substrate 10. The substrate 10 is manufactured by a resin molding technique using a mold. The substrate 10 may be a combination of a plurality of members.

溶液フィルタ30は基板10の裏面に密着することが望ましい。流路111の出口22を覆うように、基板10の裏面に着脱可能に配置される。溶液フィルタ30の直径は流路111の出口22の直径よりも長く、例えば5.6mmである。溶液フィルタ30としては、例えば光透過性であり、自家蛍光の低いポリカーボネートタイプメンブレンフィルタ(アドバンテック東洋株式会社製、カタログ番号16180001)が使用可能である。   The solution filter 30 is preferably in close contact with the back surface of the substrate 10. It is detachably disposed on the back surface of the substrate 10 so as to cover the outlet 22 of the flow path 111. The diameter of the solution filter 30 is longer than the diameter of the outlet 22 of the flow path 111, for example, 5.6 mm. As the solution filter 30, for example, a polycarbonate type membrane filter (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., catalog number 16180001) that is light transmissive and has low autofluorescence can be used.

溶液フィルタ30の下方に、吸収層40を保持するカラム50が配置される。カラム50は環状ポリオレフィン(Cyclo‐olefin polymer、COP)樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート等の樹脂、あるいはガラス等の材料からなる。カラム50の材料は、透明材料でも、不透明材料でもよい。吸収層40は例えば光透過性であり、高分子吸水樹脂(株式会社ケンユー製、携帯ミニトイレ・プルプル、品番3AP-100)からなる。吸収層40は、例えばカラム50内部の直径4mm、厚さ3mmの空間に充填されており、密度は40mg/mlである。   A column 50 that holds the absorption layer 40 is disposed below the solution filter 30. The column 50 is made of a material such as a cyclic polyolefin (COP) resin, a resin such as an acrylic resin or polycarbonate, or glass. The material of the column 50 may be a transparent material or an opaque material. The absorption layer 40 is light transmissive, for example, and is made of a polymer water-absorbing resin (manufactured by Kenyu Corporation, portable mini toilet / purple, product number 3AP-100). The absorption layer 40 is filled in, for example, a space having a diameter of 4 mm and a thickness of 3 mm inside the column 50, and the density is 40 mg / ml.

カラム50には、吸収層40内部の気体を透過させる気体フィルタ60が設けられている。気体フィルタ60の直径は例えば3.97mmであり、光透過性でもよい。気体フィルタ60には、超高分子ポリエチレン製で孔径が30μmの多孔質シート、あるいはポリカーボネートタイプメンブレンフィルタ等が使用可能である。なお吸収層40と気体フィルタ60の間に、重りとしてワッシャ等を配置してもよい。また気体フィルタ60の材料としては、無灰パルプ(アドバンテック東洋株式会社製、カタログ番号48079000)も使用可能である。反射板を使用する場合には、気体フィルタ60が光透過性素材であることが望ましい。   The column 50 is provided with a gas filter 60 that allows the gas inside the absorption layer 40 to pass therethrough. The diameter of the gas filter 60 is, for example, 3.97 mm, and may be light transmissive. As the gas filter 60, a porous sheet made of ultra high molecular weight polyethylene having a pore diameter of 30 μm, a polycarbonate type membrane filter, or the like can be used. A washer or the like may be disposed as a weight between the absorption layer 40 and the gas filter 60. As a material of the gas filter 60, ashless pulp (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., catalog number 48079000) can also be used. When using a reflector, it is desirable that the gas filter 60 be a light transmissive material.

図3に示すように、基板10の流路111には堰き止め部112が設けられている。さらに流路111内部には、堰き止め部112によって複数のビーズ5a, 5b, 5c…が堰き止められている。例えば堰き止め部112上部の隙間は、複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの直径よりも狭くなるように流路111に設けられた空隙である。複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの表面には、図4に示すように、ターゲット生体分子を捕捉するためのプローブ生体分子15が固定されている。プローブ生体分子15としては、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、及びペプチド核酸(PNA)等の核酸、あるいは抗体、酵素、受容体、及びリガンド等のタンパク質が使用可能である。   As shown in FIG. 3, a damming portion 112 is provided in the flow path 111 of the substrate 10. Further, a plurality of beads 5a, 5b, 5c,... For example, the gap above the damming portion 112 is a gap provided in the flow path 111 so as to be narrower than the diameter of each of the plurality of beads 5a, 5b, 5c. As shown in FIG. 4, probe biomolecules 15 for capturing target biomolecules are fixed to the surfaces of the plurality of beads 5a, 5b, 5c. As the probe biomolecule 15, nucleic acids such as deoxyribonucleic acid (DNA), ribonucleic acid (RNA), and peptide nucleic acid (PNA), or proteins such as antibodies, enzymes, receptors, and ligands can be used.

図1及び図2に示すように、基板10表面には、流路111の入口21を囲むように注入用漏斗部201が設けられている。注入用漏斗部201は、例えば環状ポリオレフィン(Cyclo‐olefin polymer、COP)樹脂、ポリジメチルシロキサン(Polydimethylsiloxane、PDMS)樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート等の樹脂、あるいはガラス等の透明材料、あるいはタンパク低吸着素材からなる。注入用漏斗部201は基板10と一体的に成型されていてもよい。また注入用漏斗部201は、図5に示すように、基板10表面から取り外し可能である。   As shown in FIGS. 1 and 2, an injection funnel portion 201 is provided on the surface of the substrate 10 so as to surround the inlet 21 of the flow path 111. The injection funnel 201 is made of, for example, a cyclic polyolefin (Cyclo-olefin polymer, COP) resin, polydimethylsiloxane (PDMS) resin, a resin such as acrylic resin or polycarbonate, a transparent material such as glass, or a low protein adsorption material. Consists of. The injection funnel 201 may be formed integrally with the substrate 10. Further, the injection funnel 201 is removable from the surface of the substrate 10 as shown in FIG.

また実施の形態に係る生体分子検査システムは、化学物質回収キットの構成要素に加えて、図2に示す気体フィルタ60を介して吸収層40内の気体を吸引する吸引ポンプを有する。また生体分子検査システムは、吸収層40に吸収された溶液に含まれている試薬を検出する検出機構70をさらに備える。例えば試薬が蛍光試薬である場合、検出機構70は蛍光試薬の蛍光を検出する蛍光顕微鏡である。また実施の形態に係る生体分子検査システムは、基板10の温度を制御する温度調節機構、及び流路111内の溶液を撹拌するための超音波発生装置等をさらに備えていてもよい。   In addition to the components of the chemical substance recovery kit, the biomolecule testing system according to the embodiment has a suction pump that sucks the gas in the absorption layer 40 through the gas filter 60 shown in FIG. In addition, the biomolecule inspection system further includes a detection mechanism 70 that detects a reagent contained in the solution absorbed in the absorption layer 40. For example, when the reagent is a fluorescent reagent, the detection mechanism 70 is a fluorescent microscope that detects the fluorescence of the fluorescent reagent. In addition, the biomolecule testing system according to the embodiment may further include a temperature adjustment mechanism that controls the temperature of the substrate 10, an ultrasonic generator for stirring the solution in the flow path 111, and the like.

次に、実施の形態に係る生体分子検査システムを用いた、生体分子検査方法について説明する。   Next, a biomolecule test method using the biomolecule test system according to the embodiment will be described.

(a) 図6に示すように、溶液フィルタ30、カラム50、吸収層40、及び気体フィルタ60が配置されていない基板10を用意し、基板10の流路111の出口22に吸引ポンプを接続する。次に、図4に示すように、表面にプローブ生体分子15が固定された複数のビーズ5a, 5b, 5c…を用意し、図7に示すように、流路111の堰き止め部112に堰き止める。   (a) As shown in FIG. 6, prepare the substrate 10 on which the solution filter 30, the column 50, the absorption layer 40, and the gas filter 60 are not arranged, and connect a suction pump to the outlet 22 of the flow path 111 of the substrate 10. To do. Next, as shown in FIG. 4, a plurality of beads 5a, 5b, 5c... With the probe biomolecule 15 immobilized on the surface are prepared, and the damming portion 112 of the channel 111 is dammed as shown in FIG. stop.

(b) プローブ生体分子15によって捕捉されるターゲット生体分子を含む検査対象溶液を注入用漏斗部201に供給し、吸引ポンプを用いて流路111の出口22から検査対象溶液を20kPaの引圧で吸引する。この時、検査対象溶液に含まれるターゲット生体分子が複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの表面に固定されたプローブ生体分子15によって捕捉される。   (b) A test target solution containing the target biomolecule captured by the probe biomolecule 15 is supplied to the injection funnel 201, and the test target solution is drawn from the outlet 22 of the flow path 111 with a suction pressure of 20 kPa using a suction pump. Suction. At this time, the target biomolecule contained in the solution to be examined is captured by the probe biomolecule 15 immobilized on the surface of each of the plurality of beads 5a, 5b, 5c.

(c) 次にターゲット生体分子に特異的に結合し、ビオチンで標識された抗体を含む溶液を注入用漏斗部201に供給し、吸引ポンプを用いて流路111の出口22からビオチン標識抗体含有溶液を20kPaの引圧で吸引する。この時、溶液に含まれるビオチン標識抗体が、複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの表面に固定されたプローブ生体分子15によって捕捉されたターゲット生体分子に結合する。   (c) Next, a solution containing an antibody that specifically binds to the target biomolecule and is labeled with biotin is supplied to the injection funnel 201, and contains a biotin-labeled antibody from the outlet 22 of the channel 111 using a suction pump. Aspirate the solution with a vacuum of 20 kPa. At this time, the biotin-labeled antibody contained in the solution binds to the target biomolecule captured by the probe biomolecule 15 immobilized on the surface of each of the plurality of beads 5a, 5b, 5c.

(d) 西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP: Horse Radish Peroxidase)等の酵素で標識されたアビジンを含む溶液を注入用漏斗部201に供給し、吸引ポンプを用いて流路111の出口22から酵素標識アビジン含有溶液を20kPaの引圧で吸引する。この時、溶液に含まれる酵素標識アビジンが、複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの表面に固定されたプローブ生体分子15によって捕捉されたターゲット生体分子に結合しているビオチン標識抗体に結合する。   (d) A solution containing avidin labeled with an enzyme such as horseradish peroxidase (HRP) is supplied to the funnel 201 for injection, and contains an enzyme-labeled avidin from the outlet 22 of the channel 111 using a suction pump. Aspirate the solution with a vacuum of 20 kPa. At this time, the enzyme-labeled avidin contained in the solution binds to the biotin-labeled antibody bound to the target biomolecule captured by the probe biomolecule 15 immobilized on the surface of each of the plurality of beads 5a, 5b, 5c ... To do.

(e) 次に図2に示すように、流路111の出口に溶液フィルタ30、カラム50、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置する。その後、10-アセチル-3, 7-ジヒドロキシフェノキサジン(10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine)等の酵素基質と過酸化水素(H2O2)を含む溶液を注入用漏斗部201に供給し、吸引ポンプを用いて気体フィルタ60から流路111及び吸収層40内の気体を20kPaの引圧で吸引し、酵素基質含有溶液を吸収層40に導入する。この時、複数のビーズ5a, 5b, 5c…のそれぞれの表面に固定された酵素標識アビジンと酵素基質が反応し、例えば7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オン(7-Hydroxy-3H-phenoxazin-3-one、慣用名:レゾルフィン(Resorufin))のような酵素反応生成物が生じる。酵素反応生成物は溶液によって吸収層40に運ばれ、吸収層40に回収される。 (e) Next, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the column 50, the absorption layer 40, and the gas filter 60 are disposed at the outlet of the flow path 111. Thereafter, a solution containing an enzyme substrate such as 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is supplied to the injection funnel 201. Then, the gas in the flow path 111 and the absorption layer 40 is sucked from the gas filter 60 with a suction pressure of 20 kPa using a suction pump, and the enzyme substrate-containing solution is introduced into the absorption layer 40. At this time, the enzyme-labeled avidin immobilized on the surface of each of the plurality of beads 5a, 5b, 5c ... reacts with the enzyme substrate, for example, 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one (7-Hydroxy-3H- Enzymatic reaction products such as phenoxazin-3-one, common name: Resorufin are produced. The enzyme reaction product is transported to the absorption layer 40 by the solution and collected in the absorption layer 40.

(f) 7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンは波長563nmの励起光を照射すると、波長587nmの蛍光を発する。したがって、蛍光顕微鏡等の検出機構70から吸収層40に励起光を照射すると、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンが蛍光を発する。その後、吸収層40の蛍光強度に基づいて、検査対象溶液中に含まれるターゲット生体分子の濃度を算出し、実施の形態に係る生体分子検査方法を終了する。なお蛍光観察の際には、カラム50の少なくとも一部に反射板等を配置してもよい。   (f) 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one emits fluorescence having a wavelength of 587 nm when irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm. Therefore, when the absorption layer 40 is irradiated with excitation light from the detection mechanism 70 such as a fluorescence microscope, 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one emits fluorescence. Thereafter, the concentration of the target biomolecule contained in the test target solution is calculated based on the fluorescence intensity of the absorption layer 40, and the biomolecule test method according to the embodiment is terminated. During fluorescence observation, a reflector or the like may be disposed on at least a part of the column 50.

従来、基板に設けられた流路内でELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay) 法を実施し、流路内で7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを検出しようとする試みはあった。しかし酵素反応で生じた7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンは流路内の溶液と共に流れ去ってしまうため、検出が困難であった。これに対し、実施の形態に係る生体分子検査方法によれば、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを含む溶液は高分子吸水樹脂等からなる吸収層40に吸収される。したがって7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを容易に回収することが可能となる。   Previously, there was an attempt to detect 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one in the flow path by performing ELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay) in the flow path on the substrate . However, since 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one produced by the enzyme reaction flows away with the solution in the flow path, it was difficult to detect. On the other hand, according to the biomolecule inspection method according to the embodiment, the solution containing 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one is absorbed by the absorption layer 40 made of a polymer water-absorbing resin or the like. Therefore, 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one can be easily recovered.

なお、流路111の出口22に溶液フィルタ30が無い場合、流路111の出口22から出た溶液が、基板10の裏面にまわりこみ、吸収層40への導入が困難となる場合がある。これに対し、出口22の直径よりも小さな細孔が多数設けられた多孔質等からなる溶液フィルタ30を出口22に配置すると、溶液が基板10の裏面にまわりこむという現象が生じなくなり、効率的に溶液を吸収層40に回収することが可能となる。   When the solution filter 30 is not provided at the outlet 22 of the flow path 111, the solution that has exited from the outlet 22 of the flow path 111 may wrap around the back surface of the substrate 10 and may be difficult to introduce into the absorption layer 40. On the other hand, if the solution filter 30 made of a porous material or the like having many pores smaller than the diameter of the outlet 22 is disposed at the outlet 22, the phenomenon that the solution wraps around the back surface of the substrate 10 does not occur, which is efficient. In addition, the solution can be collected in the absorption layer 40.

また吸収層40に蛍光を照射することにより、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンの蛍光を容易に検出することが可能となる。さらに吸収層40は固形であるために取り扱いが容易であり、蛍光観察の際に、特別な光学系を組む必要もない。7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンの蛍光が検出された場合、検査対象溶液にターゲット生体分子が存在していたと判定可能である。   Further, by irradiating the absorption layer 40 with fluorescence, the fluorescence of 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one can be easily detected. Furthermore, since the absorption layer 40 is solid, it is easy to handle, and no special optical system is required for fluorescence observation. When fluorescence of 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one is detected, it can be determined that the target biomolecule was present in the solution to be examined.

また検査対象溶液の量は充分にあるが、検査対象溶液に含まれるターゲット生体分子の濃度が薄い場合、従来は検出感度を上げるために、ターゲット生体分子を濃縮してから検査対象溶液を検査していた。これに対し、実施の形態に係る生体分子検査方法によれば、検査対象溶液におけるターゲット生体分子の濃度を上げる処理は、プローブ生体分子15の数が充分にあれば不要である。   In addition, although the amount of the test target solution is sufficient, if the concentration of the target biomolecule contained in the test target solution is low, conventionally, in order to increase the detection sensitivity, the target biomolecule is concentrated before the test target solution is inspected. It was. In contrast, according to the biomolecule inspection method according to the embodiment, the process of increasing the concentration of the target biomolecule in the solution to be inspected is unnecessary if the number of probe biomolecules 15 is sufficient.

例えば、ターゲット生体分子としての菌の濃度が105細胞/mlの30μlの検査対象溶液を流路111に流した場合と、菌の濃度が104細胞/mlの300μlの検査対象溶液を流した場合において、プローブ生体分子15に捕捉される菌の数は近似する。したがって、実施の形態に係る生体分子検査方法によれば、流路111に堰き止められた複数のビーズ5a, 5b, 5c…上にターゲット生体分子を捕捉する工程で、ターゲット生体分子が濃縮される。そのため、流路111に供給する前にターゲット生体分子を濃縮する必要がない。また複数のビーズ5a, 5b, 5c…上でターゲット生体分子が濃縮されることにより、後の酵素反応が効率的に進行し、酵素反応生成物を効率的に回収できることはいうまでもない。 For example, when a 30 μl test target solution with a concentration of bacteria as a target biomolecule of 10 5 cells / ml was flowed to the flow path 111, a 300 μl test target solution with a concentration of bacteria of 10 4 cells / ml was flowed. In some cases, the number of bacteria captured by the probe biomolecule 15 is approximate. Therefore, according to the biomolecule testing method according to the embodiment, the target biomolecules are concentrated in the step of capturing the target biomolecules on the plurality of beads 5a, 5b, 5c. . Therefore, it is not necessary to concentrate the target biomolecule before supplying it to the channel 111. Needless to say, the target biomolecules are concentrated on the plurality of beads 5a, 5b, 5c... So that the subsequent enzyme reaction can proceed efficiently and the enzyme reaction product can be efficiently recovered.

(第1の実施例)
図6に示す基板10の流路111の出口22に吸引ポンプを接続した。次に直径が30μmのビーズを用意し、ビーズ表面にウサギ抗リステリア抗体を結合させた。次にビーズを1%BSA-PBSで1/20に希釈し、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引しながら注入用漏斗部201から流路111に流し、堰き止め部112に堰き止めた。次に30μlの1%BSA-PBSを流路111に導入した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。
(First embodiment)
A suction pump was connected to the outlet 22 of the flow path 111 of the substrate 10 shown in FIG. Next, beads having a diameter of 30 μm were prepared, and a rabbit anti-Listeria antibody was bound to the surface of the beads. Next, the beads were diluted 1/20 with 1% BSA-PBS, and flowed from the injection funnel part 201 to the flow path 111 while sucking at a suction pressure of 20 kPa using a suction pump, and dammed to the damming part 112 . Next, 30 μl of 1% BSA-PBS was introduced into the channel 111. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

1倍濃度のPBSで希釈した、濃度が107細胞/ml、106細胞/ml、105細胞/ml、又は0細胞/mlのリステリア死菌含有検査対象溶液を、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引しながら注入用漏斗部201から流路111に30μl導入した。導入により、ビーズ表面のウサギ抗リステリア抗体にリステリア死菌が特異的に結合する。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。 A listeria-killed test solution containing 10 7 cells / ml, 10 6 cells / ml, 10 5 cells / ml, or 0 cells / ml diluted with 1-fold concentration of PBS is 20 kPa using a suction pump. 30 μl was introduced from the injection funnel portion 201 into the flow path 111 while suctioning at a suction pressure of. Due to the introduction, dead Listeria are specifically bound to the rabbit anti-Listeria antibody on the bead surface. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

次に、1%BSA-PBSでけん濁した濃度が4μg/mlのビオチン標識抗リステリア抗体含有溶液を、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引しながら注入用漏斗部201から流路111に30μl導入した。導入により、ビーズ表面のウサギ抗リステリア抗体に捕捉されたリステリア死菌に、ビオチン標識抗リステリア抗体が結合する。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。   Next, a biotin-labeled anti-Listeria antibody-containing solution suspended in 1% BSA-PBS and having a concentration of 4 μg / ml is sucked from the injection funnel 201 into the channel 111 while sucking with a suction pump at a pressure of 20 kPa. 30 μl was introduced. By the introduction, the biotin-labeled anti-Listeria antibody binds to the killed Listeria captured by the rabbit anti-Listeria antibody on the bead surface. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

1%BSA-PBSでけん濁した濃度が1μg/mlのHRP標識ストレプトアビジン(ピアス(PIERCE)社製、カタログ番号29994)を、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引しながら注入用漏斗部201から流路111に30μl導入した。導入により、ビーズ表面のウサギ抗リステリア抗体に捕捉されたリステリア死菌に結合しているビオチン標識抗リステリア抗体に、HRP標識ストレプトアビジンが結合する。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。   Funnel section for injection while sucking HRP-labeled streptavidin (PIERCE, catalog number 29994) suspended at 1% BSA-PBS with a suction pressure of 20 kPa using a suction pump 30 μl was introduced from 201 into the channel 111. By introduction, HRP-labeled streptavidin binds to the biotin-labeled anti-Listeria antibody bound to the killed Listeria captured by the rabbit anti-Listeria antibody on the bead surface. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

次に図2に示すように、流路111の出口22に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置した。溶液フィルタ30及び気体フィルタ60のそれぞれにはポリカーボネートフィルタを用いた。また吸収層40の材料には、40mg/mlの高分子吸収剤を用いた。また吸収層40には、濃度が5.5mg/mlの酵素反応停止液((モリキュラー・プローブス(Molecular Probes)社製、Amplex(登録商標)Red/UltraRed Stop reagent、カタログ番号A33855)を8μl添加した。   Next, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 were arranged at the outlet 22 of the flow path 111. A polycarbonate filter was used for each of the solution filter 30 and the gas filter 60. The material of the absorption layer 40 was 40 mg / ml polymer absorbent. Further, 8 μl of an enzyme reaction stop solution (Molecular Probes, Amplex (registered trademark) Red / UltraRed Stop reagent, catalog number A33855) having a concentration of 5.5 mg / ml was added to the absorption layer 40.

濃度が50m mol/lのリン酸ナトリウム(pH 7.4)に過酸化水素と10-アセチル-3,7-ジヒドロキシフェノキサジン(10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine、商品名:Amplex(登録商標)Red)を加え、酵素基質溶液を調整した。なお酵素基質溶液中の過酸化水素の濃度は2m mol/lであり、10-アセチル-3,7-ジヒドロキシフェノキサジンの濃度は100μmol/lである。   Sodium phosphate (pH 7.4) with a concentration of 50 mMol / l, hydrogen peroxide and 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine (trade name: Amplex (registered trademark) Red ) To prepare an enzyme substrate solution. The concentration of hydrogen peroxide in the enzyme substrate solution is 2 mmol / l, and the concentration of 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine is 100 μmol / l.

次に吸引ポンプを用いて気体フィルタ60から20kPaの引圧で気体を吸引しながら、30μlの酵素基質溶液を注入用漏斗部201から流路111に導入した。導入により、ビーズ表面のウサギ抗リステリア抗体に捕捉されたリステリア死菌に結合しているビオチン標識抗リステリア抗体に結合したHRP標識ストレプトアビジンのHRPの存在下、10-アセチル-3,7-ジヒドロキシフェノキサジンと過酸化水素が反応し、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンに変わる。7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを含む溶液は流路111を流れ、溶液フィルタ30を透過して、吸収層40に吸収される。なお反応所要時間は約20分であった。   Next, 30 μl of the enzyme substrate solution was introduced from the injection funnel portion 201 into the flow path 111 while sucking the gas from the gas filter 60 with a suction pressure of 20 kPa using a suction pump. Introducing 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxy in the presence of HRP labeled HRP-labeled streptavidin bound to biotin-labeled anti-Listeria antibody bound to killed Listeria killed by rabbit anti-Listeria antibody on the bead surface Sadin and hydrogen peroxide react to change to 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one. The solution containing 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one flows through the flow path 111, passes through the solution filter 30, and is absorbed by the absorption layer 40. The reaction time was about 20 minutes.

次に吸収層40内の3箇所を波長563nmの励起光で照射し、蛍光顕微鏡(オリンパス社製、AX70)で観察した。図8に示すように、リステリア死菌の濃度が最も濃い時に、最も強い蛍光が検出され、濃度の低下に応じて、蛍光強度の低下が確認された。なお第1の実施例においては、試薬のコンタミを防ぐため、試薬含有溶液は8連チューブに分注して操作した。また濃度が異なる4種のリステリア死菌含有検査対象溶液を4つの生体分子検査システムを用いて同時に試験した。   Next, three places in the absorption layer 40 were irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm and observed with a fluorescence microscope (AX70, manufactured by Olympus Corporation). As shown in FIG. 8, when the concentration of the killed Listeria was the highest, the strongest fluorescence was detected, and a decrease in fluorescence intensity was confirmed as the concentration decreased. In the first example, in order to prevent reagent contamination, the reagent-containing solution was dispensed into eight continuous tubes. In addition, four types of Listeria dead bacteria-containing test solutions with different concentrations were tested simultaneously using four biomolecular test systems.

(第2の実施例)
図6に示す基板10の流路111の出口22に吸引ポンプを接続した。次に60μlのPBSTで流路111を洗浄した。その後、直径が40μmのビーズを用意し、ビーズ表面にウサギ抗リステリア抗体を結合させた。次にビーズを15% glycerol-1%BSA-PBSで1/20に希釈した希釈溶液を、吸引ポンプを用いて注入用漏斗部201から流路111に40μl流し、ビーズを堰き止め部112に堰き止めた。次に30μlの1%BSA-PBSを注入用漏斗部201から流路111に導入した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。
(Second embodiment)
A suction pump was connected to the outlet 22 of the flow path 111 of the substrate 10 shown in FIG. Next, the channel 111 was washed with 60 μl PBST. Thereafter, beads having a diameter of 40 μm were prepared, and a rabbit anti-Listeria antibody was bound to the bead surface. Next, 40 μl of a diluted solution obtained by diluting the beads to 1/20 with 15% glycerol-1% BSA-PBS is flowed from the injection funnel 201 to the channel 111 using a suction pump, and the beads are dammed to the damming portion 112. stopped. Next, 30 μl of 1% BSA-PBS was introduced from the injection funnel 201 into the channel 111. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

フレーザー(Fraser)培地で希釈した、濃度が106細胞/ml、105細胞/ml、104細胞/ml、又は0細胞/mlのリステリア死菌含有検査対象溶液を注入用漏斗部201から流路111に30μlを導入した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。なお濃度が異なる4種のリステリア死菌含有検査対象溶液を4つの生体分子検査システムを用いて同時に試験している。 Flow through the funnel section 201 for injection containing a Listeria bacterium-containing test solution diluted in Fraser medium at a concentration of 10 6 cells / ml, 10 5 cells / ml, 10 4 cells / ml, or 0 cells / ml. 30 μl was introduced into the channel 111. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST. Four types of Listeria dead bacteria-containing test target solutions with different concentrations are simultaneously tested using four biomolecular test systems.

次に、1%BSA-PBSでけん濁した濃度が4μg/mlのビオチン標識抗リステリア抗体含有溶液を注入用漏斗部201から流路111に30μl導入した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。   Next, 30 μl of a biotin-labeled anti-Listeria antibody-containing solution suspended in 1% BSA-PBS and having a concentration of 4 μg / ml was introduced into the channel 111 from the injection funnel 201. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

1%BSA-PBSでけん濁した濃度が1μg/mlのHRP標識ストレプトアビジンを注入用漏斗部201から流路111に30μl導入した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。その後、注入用漏斗部201の内部をクリーンルーム用綿棒(アズワン♯1-6918-04、クリーンフォームスティック、型番TX752B、頭部サイズ(mm)3.4×3.4×20.0、全長69mm)で拭いた。PBSTでの洗浄及び綿棒での拭き取りの操作は2回繰り返した。   30 μl of HRP-labeled streptavidin suspended in 1% BSA-PBS and having a concentration of 1 μg / ml was introduced from the injection funnel 201 into the channel 111. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST. Thereafter, the inside of the injection funnel 201 was wiped with a clean room swab (ASONE # 1-6918-04, clean foam stick, model number TX752B, head size (mm) 3.4 × 3.4 × 20.0, total length 69 mm). The operations of washing with PBST and wiping with a cotton swab were repeated twice.

次に図2に示すように、流路111の出口に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置した。溶液フィルタ30及び気体フィルタ60のそれぞれには蛍光が発生しにくいポリカーボネートフィルタ(ADVANTEC、カタログ番号16180001)を直径5.6mmに丸抜きにしたものを用いた。また吸収層40の材料には、40mg/mlの高分子吸水樹脂(株式会社ケンユー、携帯ミニトイレ・プルプル、品番3AP-100)を用いた。また吸収層40には、濃度が5.5mg/mlの酵素反応停止液を8μl添加した。   Next, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 were arranged at the outlet of the flow path 111. For each of the solution filter 30 and the gas filter 60, a polycarbonate filter (ADVANTEC, catalog number 16180001), which hardly generates fluorescence, was rounded to a diameter of 5.6 mm was used. As the material of the absorption layer 40, a 40 mg / ml polymer water-absorbing resin (Kenyu Corporation, portable mini toilet / purple, product number 3AP-100) was used. Further, 8 μl of enzyme reaction stop solution having a concentration of 5.5 mg / ml was added to the absorption layer 40.

濃度が50m mol/lのリン酸ナトリウム(pH 7.4)に過酸化水素と10-アセチル-3, 7-ジヒドロキシフェノキサジンを加え、酵素基質溶液を調整した。なお酵素基質溶液中の過酸化水素の濃度は2m mol/lであり、10-アセチル-3, 7-ジヒドロキシフェノキサジンの濃度は100μ mol/lである。次に気体フィルタ60から気体を吸引しながら、流路111に酵素基質溶液を30μl導入した。酵素反応によって生じた7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを含む溶液を吸収層40に回収した。なお反応所要時間は約25分であった。   Hydrogen peroxide and 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine were added to sodium phosphate (pH 7.4) at a concentration of 50 mmol / l to prepare an enzyme substrate solution. The concentration of hydrogen peroxide in the enzyme substrate solution is 2 mmol / l, and the concentration of 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine is 100 μmol / l. Next, 30 μl of the enzyme substrate solution was introduced into the channel 111 while sucking gas from the gas filter 60. A solution containing 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one produced by the enzyme reaction was collected in the absorption layer 40. The reaction time was about 25 minutes.

次に吸収層40内の3箇所を波長563nmの励起光で照射し、蛍光顕微鏡で観察した。図9に示すように、リステリア死菌の濃度が最も濃い時に、最も強い蛍光が検出され、濃度の低下に応じて、蛍光強度の低下が確認された。なお蛍光顕微鏡の表示スケールは2000-3000であり、露光時間は100msである。また蛍光顕微鏡のフィルタにはU-DM-CY-2を用いた。次に蛍光顕微鏡で得られた画像から蛍光強度を、図10に示すように数値化した。   Next, three places in the absorption layer 40 were irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm and observed with a fluorescence microscope. As shown in FIG. 9, the strongest fluorescence was detected when the concentration of Listeria killed was the highest, and a decrease in fluorescence intensity was confirmed as the concentration decreased. The display scale of the fluorescence microscope is 2000-3000, and the exposure time is 100 ms. U-DM-CY-2 was used for the filter of the fluorescence microscope. Next, the fluorescence intensity was digitized from the image obtained with the fluorescence microscope as shown in FIG.

なお第2の実施例においては、試薬のコンタミを防ぐため、試薬含有溶液は8連チューブに分注して操作した。また注入用漏斗部201内部を綿棒で拭いたことにより、非特異的に吸着したHRP標識抗体が減少し、バックグランドノイズが低下した。   In the second example, in order to prevent reagent contamination, the reagent-containing solution was dispensed into eight continuous tubes. Further, by wiping the inside of the funnel portion 201 for injection with a cotton swab, the non-specifically adsorbed HRP-labeled antibody decreased, and the background noise decreased.

(第3の実施例)
気体フィルタ60にポリエチレンフィルタ(ワトソン社製特注品、直径4mmフィルターチップ、超高分子ポリエチレン多孔質シート、ポアサイズ30mm)を用いた以外は、第2の実施例と同様にして、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを吸収層40に回収した。なお反応所要時間は約36分であった。
(Third embodiment)
7-Hydroxy-3H in the same manner as in the second example except that a polyethylene filter (custom product manufactured by Watson, 4 mm diameter filter chip, ultrahigh molecular weight polyethylene porous sheet, pore size 30 mm) was used as the gas filter 60. -Phenoxazin-3-one was recovered in the absorbent layer 40. The reaction time was about 36 minutes.

次に吸収層40内の3箇所を波長563nmの励起光で照射し、蛍光顕微鏡で観察した。図11に示すように、リステリア死菌の濃度が最も濃い時に、最も強い蛍光が検出され、濃度の低下に応じて、蛍光強度の低下が確認された。なお蛍光顕微鏡の表示スケールは2000-3000であり、露光時間は100msである。また蛍光顕微鏡のフィルタにはU-DM-CY-2を用いた。次に蛍光顕微鏡で得られた画像から蛍光強度を、図12及び図13に示すように数値化した。   Next, three places in the absorption layer 40 were irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm and observed with a fluorescence microscope. As shown in FIG. 11, the strongest fluorescence was detected when the concentration of Listeria killed was the highest, and a decrease in fluorescence intensity was confirmed as the concentration decreased. The display scale of the fluorescence microscope is 2000-3000, and the exposure time is 100 ms. U-DM-CY-2 was used for the filter of the fluorescence microscope. Next, the fluorescence intensity was digitized from the images obtained with the fluorescence microscope as shown in FIGS.

(第4の実施例)
第3の実施例では、濃度が106細胞/ml、105細胞/ml、104細胞/ml、又は0細胞/mlのリステリア死菌含有検査対象溶液を流路111に30μlを導入した。これに対し、第4の実施例では、濃度が105細胞/ml又は0細胞/mlのリステリア死菌含有検査対象溶液を流路111に30μl又は300μlを導入した。他の手順は第3の実施例と同様に実施し、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを吸収層40に回収した。
(Fourth embodiment)
In the third example, 30 μl of the Listeria killed bacteria-containing test solution having a concentration of 10 6 cells / ml, 10 5 cells / ml, 10 4 cells / ml, or 0 cells / ml was introduced into the channel 111. In contrast, in the fourth example, 30 μl or 300 μl of the Listeria killed bacteria-containing test target solution having a concentration of 10 5 cells / ml or 0 cells / ml was introduced into the channel 111. Other procedures were performed in the same manner as in the third example, and 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one was recovered in the absorption layer 40.

次に吸収層40内の3箇所を波長563nmの励起光で照射し、蛍光顕微鏡で観察した。図14及び図15に示すように、濃度が同じでも、リステリア死菌含有検査対象溶液の溶液量が多い方が、蛍光強度も強くなることが確認された。なお蛍光顕微鏡の表示スケールは2000-3000であり、露光時間は100msである。また蛍光顕微鏡のフィルタにはU-DM-CY-2を用いた。次に蛍光顕微鏡で得られた画像から蛍光強度を、図16に示すように数値化した。   Next, three places in the absorption layer 40 were irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm and observed with a fluorescence microscope. As shown in FIGS. 14 and 15, it was confirmed that even when the concentration was the same, the fluorescence intensity became stronger as the amount of the listeria dead bacteria-containing test target solution was larger. The display scale of the fluorescence microscope is 2000-3000, and the exposure time is 100 ms. U-DM-CY-2 was used for the filter of the fluorescence microscope. Next, the fluorescence intensity was digitized from the image obtained with the fluorescence microscope as shown in FIG.

(第5の実施例)
図6に示す基板10の注入用漏斗部201及び流路111内部への生体分子の非特異吸着について検査した。まず基板10の流路111の出口22に吸引ポンプを接続した。次に60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を洗浄し、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引した。次に流路111にビーズを配置しないで、1%BSA-PBSでけん濁した濃度が1μg/mlのHRP標識ストレプトアビジン含有溶液を30μl流した。HRP標識ストレプトアビジン含有溶液も、吸引ポンプを用いて20kPaの引圧で吸引した。その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。
(Fifth embodiment)
Nonspecific adsorption of biomolecules into the injection funnel portion 201 and the flow path 111 of the substrate 10 shown in FIG. 6 was examined. First, a suction pump was connected to the outlet 22 of the flow path 111 of the substrate 10. Next, the injection funnel 201 and the flow path 111 were washed with 60 μl of PBST and sucked with a suction pressure of 20 kPa using a suction pump. Next, 30 μl of HRP-labeled streptavidin-containing solution with a concentration of 1 μg / ml suspended in 1% BSA-PBS was flowed without placing beads in the channel 111. The HRP-labeled streptavidin-containing solution was also sucked at a suction pressure of 20 kPa using a suction pump. Thereafter, the injection funnel 201 and the channel 111 were washed twice with 30 μl PBST, and the injection funnel 201 and the channel 111 were further washed once with 60 μl PBST.

次に図2に示すように、流路111の出口に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置した。また濃度が50m mol/lのリン酸ナトリウム(pH 7.4)に過酸化水素と10-アセチル-3,7-ジヒドロキシフェノキサジンを加え、酵素基質溶液を調整した。なお酵素基質溶液中の過酸化水素の濃度は2m mol/lであり、10-アセチル-3, 7-ジヒドロキシフェノキサジンの濃度は100μ mol/lである。次に気体フィルタ60から気体を吸引しながら、注入用漏斗部201から流路111に酵素基質溶液を30μl導入し、吸収層40に吸収させた。   Next, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 were arranged at the outlet of the flow path 111. Also, hydrogen peroxide and 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine were added to sodium phosphate (pH 7.4) with a concentration of 50 mmol / l to prepare an enzyme substrate solution. The concentration of hydrogen peroxide in the enzyme substrate solution is 2 mmol / l, and the concentration of 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine is 100 μmol / l. Next, 30 μl of the enzyme substrate solution was introduced into the flow path 111 from the injection funnel 201 while sucking the gas from the gas filter 60 and absorbed into the absorption layer 40.

次に吸収層40内の3箇所を波長563nmの励起光で照射し、蛍光顕微鏡で観察した。なお蛍光顕微鏡の表示スケールは2000-5000であり、露光時間は100msである。また蛍光顕微鏡のフィルタにはU-DM-CY-2を用いた。流路111には、HRP標識ストレプトアビジンを捕捉する生体分子が無かったものの、図17に示すように、HRP標識ストレプトアビジンを流すと、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンの蛍光が確認された。よって基板10の注入用漏斗部201及び流路111内部に、HRP標識ストレプトアビジンが非特異的に吸着する場合があることが示された。   Next, three places in the absorption layer 40 were irradiated with excitation light having a wavelength of 563 nm and observed with a fluorescence microscope. The display scale of the fluorescence microscope is 2000-5000, and the exposure time is 100 ms. U-DM-CY-2 was used for the filter of the fluorescence microscope. Although there was no biomolecule to capture HRP-labeled streptavidin in channel 111, when HRP-labeled streptavidin was flowed as shown in FIG. 17, the fluorescence of 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one confirmed. Therefore, it was shown that HRP-labeled streptavidin may adsorb nonspecifically inside the injection funnel 201 and the channel 111 of the substrate 10.

次に、別個の図6に示す基板10を新たに用意し、同一の条件で注入用漏斗部201からHRP標識ストレプトアビジン含有溶液を流路111に流し、注入用漏斗部201及び流路111を洗浄した。その後、綿棒で注入用漏斗部201の内部を拭き取り、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。また再度、綿棒で注入用漏斗部201の内部を拭き取り、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。   Next, a separate substrate 10 shown in FIG. 6 is prepared, and an HRP-labeled streptavidin-containing solution is caused to flow from the injection funnel portion 201 to the flow path 111 under the same conditions. Washed. Then, wipe the inside of the funnel part 201 for injection with a cotton swab, wash the funnel part 201 and the channel 111 for injection twice with 30 μl of PBST, and further wash the funnel part 201 and the channel 111 for injection once with 60 μl of PBST. Washed. Again, wipe the inside of the injection funnel part 201 with a cotton swab, wash the injection funnel part 201 and the flow path 111 twice with 30 μl PBST, and further wash the injection funnel part 201 and the flow path 111 with 60 μl PBST. Washed twice.

その後、図2に示すように、流路111の出口に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置し、気体フィルタ60から気体を吸引しながら、注入用漏斗部201から流路111に酵素基質溶液を30μl導入し、吸収層40に吸収させた。その後、注入用漏斗部201を綿棒で拭かなかった場合と同一の条件で吸収層40を蛍光顕微鏡で観察したところ、図18に示すように、HRP標識ストレプトアビジンを流した場合と、流さなかった場合の蛍光強度の差は小さくなった。よって注入用漏斗部201を綿棒で拭くことにより、注入用漏斗部201内部に非特異的に吸着したHRP標識ストレプトアビジンが効果的に除去できることが示された。   After that, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 are arranged at the outlet of the flow path 111, and the gas from the gas filter 60 is sucked in, while the funnel portion for injection 201 passes the flow path 111. 30 μl of the enzyme substrate solution was introduced into and absorbed by the absorption layer 40. Thereafter, when the absorption layer 40 was observed with a fluorescence microscope under the same conditions as when the funnel portion 201 for injection was not wiped with a cotton swab, as shown in FIG. 18, when HRP-labeled streptavidin was flowed, it did not flow The difference in the fluorescence intensity in the case became smaller. Therefore, it was shown that the HRP-labeled streptavidin adsorbed nonspecifically inside the injection funnel portion 201 can be effectively removed by wiping the injection funnel portion 201 with a cotton swab.

次に、別個の図6に示す基板10を新たに用意し、同一の条件で注入用漏斗部201からHRP標識ストレプトアビジン含有溶液を流路111に流した。その後、図5に示すように、注入用漏斗部201を除去した。次に30μlのPBSTで流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで流路111を1回洗浄した。   Next, a separate substrate 10 shown in FIG. 6 was newly prepared, and an HRP-labeled streptavidin-containing solution was allowed to flow through the flow path 111 from the injection funnel 201 under the same conditions. Thereafter, as shown in FIG. 5, the funnel portion 201 for injection was removed. Next, the channel 111 was washed twice with 30 μl PBST, and the channel 111 was washed once with 60 μl PBST.

その後、流路111の出口に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置し、気体フィルタ60から気体を吸引しながら、注入用漏斗部201から流路111に酵素基質溶液を30μl導入し、吸収層40に吸収させた。その後、注入用漏斗部201を除去しなかった場合と同一の条件で吸収層40を蛍光顕微鏡で観察したところ、図19に示すように、HRP標識ストレプトアビジンを流した場合と、流さなかった場合の蛍光強度の差はほとんどなくなった。よって注入用漏斗部201を除去することにより、注入用漏斗部201内部に非特異的に吸着したHRP標識ストレプトアビジンが効果的に除去できることが示された。   Thereafter, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 are arranged at the outlet of the channel 111, and 30 μl of the enzyme substrate solution is introduced into the channel 111 from the injection funnel 201 while sucking the gas from the gas filter 60. And absorbed by the absorption layer 40. Then, when the absorption layer 40 was observed with a fluorescence microscope under the same conditions as when the funnel portion 201 for injection was not removed, as shown in FIG. 19, when HRP-labeled streptavidin was flowed and when it was not flowed The difference in the fluorescence intensity was almost eliminated. Therefore, it was shown that by removing the funnel portion 201 for injection, HRP-labeled streptavidin adsorbed nonspecifically inside the funnel portion 201 for injection can be effectively removed.

次に、別個の図6に示す基板10を新たに用意し、同一の条件で注入用漏斗部201からHRP標識ストレプトアビジン含有溶液を流路111に流した。その後、過酸化水素濃度が30〜35.5%の原液を1/100に薄めた30μlの過酸化水素で注入用漏斗部201及び流路111を洗浄し、その後、30μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を2回洗浄し、さらに60μlのPBSTで注入用漏斗部201及び流路111を1回洗浄した。   Next, a separate substrate 10 shown in FIG. 6 was newly prepared, and an HRP-labeled streptavidin-containing solution was allowed to flow through the flow path 111 from the injection funnel 201 under the same conditions. Thereafter, the injection funnel part 201 and the flow path 111 are washed with 30 μl of hydrogen peroxide obtained by diluting the stock solution having a hydrogen peroxide concentration of 30 to 35.5% to 1/100, and then the injection funnel part 201 with 30 μl PBST. The channel 111 was washed twice, and the injection funnel 201 and the channel 111 were washed once with 60 μl of PBST.

その後、図2に示すように、流路111の出口に溶液フィルタ30、吸収層40、及び気体フィルタ60を配置し、気体フィルタ60から気体を吸引しながら、注入用漏斗部201から流路111に酵素基質溶液を30μl導入し、吸収層40に吸収させた。その後、注入用漏斗部201を除去した場合と同一の条件で吸収層40を蛍光顕微鏡で観察したところ、図20に示すように、HRP標識ストレプトアビジンを流した場合と、流さなかった場合の蛍光強度の差は僅かであった。よって注入用漏斗部201及び流路111を過酸化水素で洗浄することにより、注入用漏斗部201及び流路111内部に非特異的に吸着したHRP標識ストレプトアビジンが効果的に除去できることが示された。   After that, as shown in FIG. 2, the solution filter 30, the absorption layer 40, and the gas filter 60 are arranged at the outlet of the flow path 111, and the gas from the gas filter 60 is sucked in, while the funnel portion for injection 201 passes the flow path 111. 30 μl of the enzyme substrate solution was introduced into and absorbed by the absorption layer 40. Thereafter, when the absorption layer 40 was observed with a fluorescence microscope under the same conditions as when the funnel portion 201 for injection was removed, as shown in FIG. 20, the fluorescence when HRP-labeled streptavidin was flowed and when it was not flowed The difference in strength was slight. Therefore, it is shown that the HRP-labeled streptavidin adsorbed nonspecifically inside the injection funnel 201 and the channel 111 can be effectively removed by washing the injection funnel 201 and the channel 111 with hydrogen peroxide. It was.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。例えば上面図である図21及び側面図である図22に示すように、支持部材100に、複数のカラム50a, 50b, 50cを設けてもよい。図22に示すように、カラム50a, 50b, 50cの注入孔141a, 141b, 141cに溶液フィルタ30a, 30b, 30cがそれぞれ配置されており、排出孔142a, 142b, 142cに気体フィルタ60a, 60b, 60cがそれぞれ配置されている。またカラム50a, 50b, 50cの内部に、吸収層40a, 40b, 40cを構成する高分子吸水樹脂ビーズがそれぞれ充填されている。支持部材100の上方に、複数の流路が設けられた基板を配置することにより、実施の形態に係る生体分子検査方法を同時に複数実施することが可能となる。また図23に示すように、支持部材100の表面と裏面にシリコンゴム層91, 92をそれぞれ設けてもよい。シリコンゴム層91, 92を配置することにより、支持部材100の安定性を増すことが可能となる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. For example, as shown in FIG. 21 which is a top view and FIG. 22 which is a side view, the support member 100 may be provided with a plurality of columns 50a, 50b and 50c. As shown in FIG. 22, solution filters 30a, 30b, and 30c are arranged in the injection holes 141a, 141b, and 141c of the columns 50a, 50b, and 50c, respectively, and the gas filters 60a, 60b, and 60c are arranged in the discharge holes 142a, 142b, and 142c, respectively. 60c is arranged respectively. The columns 50a, 50b, 50c are filled with polymer water-absorbing resin beads constituting the absorption layers 40a, 40b, 40c, respectively. By disposing a substrate provided with a plurality of flow paths above the support member 100, a plurality of biomolecule testing methods according to the embodiment can be simultaneously performed. Further, as shown in FIG. 23, silicon rubber layers 91 and 92 may be provided on the front and back surfaces of the support member 100, respectively. By arranging the silicon rubber layers 91 and 92, the stability of the support member 100 can be increased.

また実施の形態では、7-ヒドロキシ-3H-フェノキサジン-3-オンを図2に示す吸収層40に回収する例を示したが、実施の形態に係る化学物質回収キットは、種々の物質の回収に利用可能である。例えば図24に示すように、ビーズ5aに抗体を固定し、抗原を含む溶液を基板10の流路に流すと、抗原だけがビーズ5a上の抗体に捕捉される。その後、基板10の流路の出口に吸収層を配置し、基板10の流路に酸性溶液等を流せば、精製された抗原を吸収層に回収することが可能となる。また図25に示すように、同一濃度で抗原を含む溶液を10倍量流せば、10倍量の抗原がビーズ5a上の抗体に捕捉される。したがって、その後、基板10の流路の出口に吸収層を配置し、基板10の流路に酸性溶液等を流せば、濃縮かつ精製された抗原を吸収層に回収することが可能となる。   Further, in the embodiment, an example in which 7-hydroxy-3H-phenoxazin-3-one is recovered in the absorption layer 40 shown in FIG. 2 is shown, but the chemical substance recovery kit according to the embodiment includes various substances. It can be used for recovery. For example, as shown in FIG. 24, when the antibody is immobilized on the bead 5a and a solution containing the antigen is passed through the flow path of the substrate 10, only the antigen is captured by the antibody on the bead 5a. Thereafter, by arranging an absorption layer at the outlet of the flow path of the substrate 10 and flowing an acidic solution or the like through the flow path of the substrate 10, the purified antigen can be recovered in the absorption layer. As shown in FIG. 25, when a 10-fold amount of a solution containing an antigen at the same concentration is flowed, 10-fold amount of the antigen is captured by the antibody on the bead 5a. Therefore, after that, if an absorption layer is disposed at the outlet of the flow path of the substrate 10 and an acidic solution or the like is allowed to flow through the flow path of the substrate 10, the concentrated and purified antigen can be recovered in the absorption layer.

あるいは実施の形態に係る化学物質回収キットは、抗体の回収にも利用可能である。例えば、アミノ基に反応し共有結合を形成するNHS基(N-Hydroxy succinimide ester)を有するビーズを基板の流路に堰き止め、ビーズ上に抗原タンパク質を結合させる。その後、抗体を含む溶液を基板の流路に流すと、抗体だけがビーズ上の抗原に結合する。その後、基板の流路に酸性溶液等を流し、流路を流れた溶液を吸収層に吸収することにより、精製された抗体を回収することが可能となる。   Alternatively, the chemical substance recovery kit according to the embodiment can also be used for antibody recovery. For example, a bead having an NHS group (N-Hydroxy succinimide ester) that reacts with an amino group to form a covalent bond is blocked in the flow path of the substrate, and an antigen protein is bound onto the bead. Thereafter, when a solution containing the antibody is passed through the flow path of the substrate, only the antibody binds to the antigen on the bead. Thereafter, the purified antibody can be recovered by flowing an acidic solution or the like through the flow path of the substrate and absorbing the solution flowing through the flow path into the absorption layer.

また実施の形態に係る化学物質回収キットは、核酸の回収にも利用可能である。例えばストレプトアビジンでコートされた基板の流路に堰き止め、ビオチン標識二本鎖DNAを含む溶液を基板の流路に流すと、ビオチン標識二本鎖DNAだけがビーズ上のストレプトアビジンに結合する。その後、アルカリ性の溶出液を流路に導入し、一本鎖DNAを含む溶液を吸収層に吸収することにより、精製された一本鎖DNAを回収することが可能となる。   The chemical substance recovery kit according to the embodiment can also be used for recovering nucleic acids. For example, when a solution containing biotin-labeled double-stranded DNA is flowed through the flow path of the substrate after blocking in the flow path of the substrate coated with streptavidin, only the biotin-labeled double-stranded DNA binds to streptavidin on the beads. Thereafter, an alkaline eluate is introduced into the flow path, and the solution containing the single-stranded DNA is absorbed into the absorption layer, whereby the purified single-stranded DNA can be recovered.

以上示したように、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As indicated above, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

本発明の化学物質回収キット、生体分子検査システム、及び生体分子検査方法は、リステリア、サルモネラ、0-157、大腸菌群、酵母、カンピロバクター、黄色ブドウ球菌、及びシュードモナス等の微生物及び食中毒菌の検査、黄色ブドウ球菌毒素やセレウス等のバシルス下痢性毒素等の微生物毒素の検査、組換え大豆、及び組換えトウモロコシ等の遺伝子組換え作物(GMO: Genetically modified organism)の検査、卵、ピーナッツ、アーモンド、大豆、及びヘーゼルナッツ等のアレルギー原材料の検査、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、カモ、七面鳥、及びアヒル等の牛海綿状脳症(BSE: Bovine Spongiform Encephalopathy)対策関連の検査、ヒスタミンの検査、かび毒(マイコトキシン)の検査、アラクロル、アルジカルブ、アトラジン、トリアジン、及び尿素除草剤系等の残留農薬の検査、葉酸、ビタミンB21、及びビオチン等のビタミンB群の定量、多環状芳香族、石油系燃料、DDT(Dichloro-diphenyl-trichloroethane)、クロルデン、ポリ塩化ビフェニル(PCB)、及びフェンサイクリジン(PCP)等の化学汚染物質や環境ホルモンの検査、及びスギ花粉の検査に利用可能である。   The chemical substance recovery kit, biomolecule test system, and biomolecule test method of the present invention include testing for microorganisms such as Listeria, Salmonella, 0-157, coliforms, yeast, Campylobacter, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas, and food poisoning bacteria, Testing for microbial toxins such as Staphylococcus aureus toxin and Bacillus diarrheal toxins such as Cereus, recombinant soybeans, genetically modified organisms such as recombinant corn, eggs, peanuts, almonds, soybeans And allergic raw materials such as hazelnuts, bovine spongiform encephalopathy (BSE) measures such as cattle, pigs, sheep, goats, chickens, ducks, turkeys and ducks (Mycotoxin) testing, alachlor, aldicarb, atrazine, triazine, and urine Inspection of residual pesticides such as herbicides, determination of vitamin B groups such as folic acid, vitamin B21, and biotin, polycyclic aromatics, petroleum-based fuel, DDT (Dichloro-diphenyl-trichloroethane), chlordane, polychlorinated biphenyl (PCB) ), And chemical pollutants such as phencyclidine (PCP) and environmental hormones, and cedar pollen.

本発明の実施の形態に係る生体分子検査システムの上面図である。1 is a top view of a biomolecule inspection system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体分子検査システムの断面図である。It is sectional drawing of the biomolecule test | inspection system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基板の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the board | substrate which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るビーズの模式図である。It is a schematic diagram of the bead which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体分子検査チップの第1の断面図である。1 is a first cross-sectional view of a biomolecule test chip according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体分子検査チップの第2の断面図である。It is a 2nd sectional view of the biomolecule inspection chip concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る生体分子検査チップの第3の断面図である。It is a 3rd sectional view of the biomolecule inspection chip concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の第1の実施例に係る吸収層の蛍光観察像である。It is a fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 1st Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第2の実施例に係る吸収層の蛍光観察像である。It is a fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 2nd Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第2の実施例に係る吸収層の蛍光強度を示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence intensity of the absorption layer which concerns on the 2nd Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3の実施例に係る吸収層の蛍光観察像である。It is a fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 3rd Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3の実施例に係る吸収層の蛍光強度を示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence intensity of the absorption layer which concerns on the 3rd Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3の実施例に係る吸収層の蛍光強度を示す表である。It is a table | surface which shows the fluorescence intensity of the absorption layer which concerns on the 3rd Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の実施例に係る吸収層の蛍光観察像である。It is a fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 4th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の実施例に係る吸収層の蛍光観察像である。It is a fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 4th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の実施例に係る吸収層の蛍光強度を示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence intensity of the absorption layer which concerns on the 4th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第5の実施例に係る吸収層の第1の蛍光観察像である。It is a 1st fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 5th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第5の実施例に係る吸収層の第2の蛍光観察像である。It is a 2nd fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 5th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第5の実施例に係る吸収層の第3の蛍光観察像である。It is a 3rd fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 5th Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第5の実施例に係る吸収層の第4の蛍光観察像である。It is a 4th fluorescence observation image of the absorption layer which concerns on the 5th Example of embodiment of this invention. 本発明のその他の実施の形態に係る生体分子検査チップの上面図である。It is a top view of the biomolecule test chip concerning other embodiments of the present invention. 本発明のその他の実施の形態に係る生体分子検査チップの第1の側面図である。It is a 1st side view of the biomolecule test chip concerning other embodiments of the present invention. 本発明のその他の実施の形態に係る生体分子検査チップの第2の側面図である。It is a 2nd side view of the biomolecule test chip which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のその他の実施の形態に係る生体分子検査チップの第1の断面図である。It is a 1st sectional view of the biomolecule test chip concerning other embodiments of the present invention. 本発明のその他の実施の形態に係る生体分子検査チップの第2の断面図である。It is a 2nd sectional view of the biomolecule test chip concerning other embodiments of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

5a, 5b, 5c…ビーズ
10…基板
15…プローブ生体分子
21…入口
22…出口
30, 30a, 30b, 30c…溶液フィルタ
40, 40a, 40b, 40c…吸収層
50, 50a, 50b, 50c…カラム
60, 60a, 60b, 60c…気体フィルタ
70…検出機構
91, 92…シリコンゴム層
100…支持部材
111…流路
112…堰き止め部
141a, 141b, 141c…注入孔
142a, 142b, 142c…排出孔
201…注入用漏斗部
5a, 5b, 5c… beads
10 ... Board
15 ... probe biomolecules
21 ... Entrance
22 ... Exit
30, 30a, 30b, 30c… Solution filter
40, 40a, 40b, 40c… absorption layer
50, 50a, 50b, 50c… Column
60, 60a, 60b, 60c… Gas filter
70 ... Detection mechanism
91, 92… Silicone rubber layer
100 ... Support member
111 ... Flow path
112 ... Damping part
141a, 141b, 141c… Injection hole
142a, 142b, 142c… discharge hole
201 ... funnel for injection

Claims (40)

溶液の流路が設けられた基板と、
前記基板の前記流路の出口に配置される溶液フィルタと、
前記溶液フィルタを透過した前記溶液を吸収する吸収層
とを備えることを特徴とする化学物質回収キット。
A substrate provided with a solution flow path;
A solution filter disposed at an outlet of the flow path of the substrate;
A chemical substance recovery kit comprising: an absorption layer that absorbs the solution that has passed through the solution filter.
前記流路内に、プローブ生体分子が固定されることを特徴とする請求項1に記載の化学物質回収キット。   2. The chemical substance recovery kit according to claim 1, wherein a probe biomolecule is fixed in the flow path. 前記流路内に、複数のビーズが堰き止められることを特徴とする請求項1に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to claim 1, wherein a plurality of beads are dammed in the flow path. 前記複数のビーズのそれぞれの表面に、プローブ生体分子が固定されることを特徴とする請求項3に記載の化学物質回収キット。   4. The chemical substance recovery kit according to claim 3, wherein probe biomolecules are immobilized on the surfaces of the plurality of beads. 前記溶液フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical solution recovery kit according to any one of claims 1 to 4, wherein the solution filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記溶液フィルタが、前記流路の出口を覆うように配置されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   6. The chemical substance recovery kit according to claim 1, wherein the solution filter is disposed so as to cover an outlet of the flow path. 前記吸収層が、高分子吸水樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to claim 1, wherein the absorption layer includes a polymer water-absorbing resin. 前記吸収層を保持するカラムを更に備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a column for holding the absorption layer. 前記カラムに、前記吸収層内部の気体を透過させる気体フィルタが設けられていることを特徴とする請求項8に記載の化学物質回収キット。   The chemical recovery kit according to claim 8, wherein the column is provided with a gas filter that allows gas in the absorption layer to pass therethrough. 前記気体フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項9に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to claim 9, wherein the gas filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記気体フィルタが、パルプからなることを特徴とする請求項9に記載の化学物質回収キット。   The chemical recovery kit according to claim 9, wherein the gas filter is made of pulp. 前記気体フィルタが、無灰パルプからなることを特徴とする請求項9に記載の化学物質回収キット。   The chemical recovery kit according to claim 9, wherein the gas filter is made of ashless pulp. 前記基板に設けられた前記流路の入口に配置された注入用漏斗部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to any one of claims 1 to 12, further comprising an injection funnel portion disposed at an inlet of the flow path provided on the substrate. 前記注入用漏斗部が前記基板から取り外し可能であることを特徴とする請求項13に記載の化学物質回収キット。   14. The chemical substance recovery kit according to claim 13, wherein the injection funnel is removable from the substrate. 注入孔及び排出孔が設けられたカラムと、
前記注入孔に配置され、溶液を透過させる溶液フィルタと、
前記カラム内に配置され、前記溶液を吸収する吸収層と、
前記排出孔に配置され、前記吸収層内部の気体を透過させる気体フィルタ
とを備えることを特徴とする化学物質回収キット。
A column provided with an injection hole and a discharge hole;
A solution filter disposed in the injection hole and permeable to the solution;
An absorbent layer disposed within the column and absorbing the solution;
A chemical substance recovery kit, comprising: a gas filter that is disposed in the discharge hole and transmits gas inside the absorption layer.
前記溶液フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項15に記載の化学物質回収キット。   The chemical solution recovery kit according to claim 15, wherein the solution filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記吸収層が、高分子吸水樹脂を含むことを特徴とする請求項15又は16に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to claim 15 or 16, wherein the absorption layer contains a polymer water-absorbing resin. 前記気体フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to any one of claims 15 to 17, wherein the gas filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記気体フィルタが、パルプからなることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical substance recovery kit according to any one of claims 15 to 17, wherein the gas filter is made of pulp. 前記気体フィルタが、無灰パルプからなることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の化学物質回収キット。   The chemical recovery kit according to any one of claims 15 to 17, wherein the gas filter is made of ashless pulp. 溶液の流路が設けられた基板と、
前記基板の前記流路の出口に配置される溶液フィルタと、
前記溶液フィルタを透過した前記溶液を吸収する吸収層と、
前記吸収層に吸収された前記溶液に含まれている試薬を検出する検出機構
とを備えることを特徴とする生体分子検査システム。
A substrate provided with a solution flow path;
A solution filter disposed at an outlet of the flow path of the substrate;
An absorption layer that absorbs the solution that has passed through the solution filter;
And a detection mechanism for detecting a reagent contained in the solution absorbed in the absorption layer.
前記流路内に、プローブ生体分子が固定されることを特徴とする請求項21に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule test system according to claim 21, wherein a probe biomolecule is fixed in the flow path. 前記流路内に、複数のビーズが堰き止められることを特徴とする請求項21に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule testing system according to claim 21, wherein a plurality of beads are dammed in the flow path. 前記複数のビーズの表面に、プローブ生体分子が固定されることを特徴とする請求項23に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule test system according to claim 23, wherein probe biomolecules are immobilized on the surfaces of the plurality of beads. 前記溶液フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項21乃至24のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule testing system according to any one of claims 21 to 24, wherein the solution filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記溶液フィルタが、前記流路の出口を覆うように配置されることを特徴とする請求項21乃至25のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule test system according to any one of claims 21 to 25, wherein the solution filter is disposed so as to cover an outlet of the flow path. 前記吸収層が、高分子吸水樹脂を含むことを特徴とする請求項21乃至26のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   27. The biomolecule testing system according to any one of claims 21 to 26, wherein the absorption layer includes a polymer water-absorbing resin. 前記吸収層を保持するカラムを更に備えることを特徴とする請求項21乃至27のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule test system according to any one of claims 21 to 27, further comprising a column for holding the absorption layer. 前記カラムに、前記吸収層内部の気体を透過させる気体フィルタが設けられていることを特徴とする請求項28に記載の生体分子検査システム。   29. The biomolecule testing system according to claim 28, wherein the column is provided with a gas filter that allows the gas inside the absorption layer to pass therethrough. 前記気体フィルタが、ポリカーボネートを含むメンブレンフィルタであることを特徴とする請求項29に記載の生体分子検査システム。   30. The biomolecule testing system according to claim 29, wherein the gas filter is a membrane filter containing polycarbonate. 前記気体フィルタが、パルプからなることを特徴とする請求項29に記載の生体分子検査システム。   30. The biomolecule testing system according to claim 29, wherein the gas filter is made of pulp. 前記気体フィルタが、無灰パルプからなることを特徴とする請求項29に記載の生体分子検査システム。   30. The biomolecule test system according to claim 29, wherein the gas filter is made of ashless pulp. 前記試薬が蛍光試薬であり、前記検出機構が前記蛍光試薬を検出することを特徴とする請求項21乃至32のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule inspection system according to any one of claims 21 to 32, wherein the reagent is a fluorescent reagent, and the detection mechanism detects the fluorescent reagent. 前記気体フィルタを介して前記カラム内の気体を吸引する吸引ポンプを更に備えることを特徴とする請求項26乃至32のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule testing system according to any one of claims 26 to 32, further comprising a suction pump that sucks the gas in the column through the gas filter. 前記基板に設けられた前記流路の入口に配置された注入用漏斗部を更に備えることを特徴とする請求項21乃至34のいずれか1項に記載の生体分子検査システム。   The biomolecule testing system according to any one of claims 21 to 34, further comprising an injection funnel disposed at an inlet of the flow path provided on the substrate. 前記注入用漏斗部が前記基板から取り外し可能であることを特徴とする請求項35に記載の生体分子検査システム。   36. The biomolecule testing system according to claim 35, wherein the injection funnel is removable from the substrate. 流路が設けられた基板を用意するステップと、
前記基板の流路内に、プローブ生体分子を固定するステップと、
前記流路にターゲット生体分子を含む溶液を流し、前記ターゲット生体分子を前記プローブ生体分子で捕捉するステップと、
前記捕捉されたターゲット生体分子を酵素で修飾するステップと、
前記基板に設けられた流路の出口に、溶液フィルタを配置するステップと、
前記酵素の基質を含む溶液を前記流路に流し、前記酵素及び前記基質を反応させるステップと、
前記酵素及び前記基質の反応生成物を含む溶液を前記溶液フィルタを介して、前記反応生成物を含む溶液を吸収する吸収層に導入するステップ
とを含むことを特徴とする生体分子検査方法。
Preparing a substrate provided with a flow path;
Immobilizing probe biomolecules in the flow path of the substrate;
Flowing a solution containing a target biomolecule through the flow path, and capturing the target biomolecule with the probe biomolecule;
Modifying the captured target biomolecule with an enzyme;
Disposing a solution filter at an outlet of a flow path provided in the substrate;
Flowing a solution containing the enzyme substrate into the flow path to react the enzyme and the substrate;
Introducing a solution containing the reaction product of the enzyme and the substrate into an absorption layer that absorbs the solution containing the reaction product via the solution filter.
前記反応生成物が蛍光物質であることを特徴とする請求項37に記載の生体分子検査方法。   38. The biomolecule testing method according to claim 37, wherein the reaction product is a fluorescent substance. 前記吸収層に励起光を照射し、前記蛍光物質の蛍光を検出するステップを更に含むことを特徴とする請求項38に記載の生体分子検査方法。   39. The biomolecule inspection method according to claim 38, further comprising a step of irradiating the absorption layer with excitation light and detecting fluorescence of the fluorescent substance. 前記検出した蛍光の強度に基づいて、前記ターゲット生体分子を計測するステップを更に含むことを特徴とする請求項39に記載の生体分子検査方法。   40. The biomolecule inspection method according to claim 39, further comprising a step of measuring the target biomolecule based on the detected fluorescence intensity.
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