JP2010008256A - Detection chip - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection chip of a simple structure with its cost reduced for detecting a measuring object even where sample solution is little. <P>SOLUTION: In this detection chip, a liquid-permeable spacer 2 with molecules 1 having a molecule recognizing function fixed thereto is patterned on a substrate 3 so as to serve as a flow path 6 for a liquid sample. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は検出チップに係り、より詳しくは、微量な試料溶液で測定することが可能で、簡便な構造からなる検出チップに関する。   The present invention relates to a detection chip, and more particularly to a detection chip that can be measured with a small amount of sample solution and has a simple structure.

牛乳房炎は、搾乳牛の乳房内に細菌などの微生物が侵入、増殖して発症する。この牛乳房炎の原因菌に感染した搾乳牛においては、乳量および乳質の低下が観察され、重篤になるとまったく牛乳が出なくなってしまうばかりでなく、乳牛自体が死亡することもある。搾乳牛の乳房炎は,一度罹ってしまうと完治が非常に難しいため,発症のごく初期の段階での対処が特に重要になる。そのため,効率的な早期診断法の確立が強く望まれている。
従来牛乳房炎の原因となる微生物(原因菌)の探索試験として行われている培養検査は、少なくとも数日の時間を要する。また、原因菌の種類によって最適な治療薬、対処法が異なるため、複数種類の菌種の中から特定の菌を迅速かつ定量的に検出可能な手法の開発が待たれていた。
Bovine mastitis develops when microorganisms such as bacteria invade the breast of a milking cow. In milking cows infected with this causative mastitis causative agent, a decrease in milk yield and quality is observed, and when it becomes serious, not only milk is not produced at all, but the cow itself may die. It is particularly important to deal with mastitis in milking cows at the very early stages of onset, since it is very difficult to cure once they are affected. Therefore, establishment of an efficient early diagnosis method is strongly desired.
Conventionally, a culture test that has been conducted as a search for microorganisms (causative bacteria) that cause bovine mastitis requires at least several days. In addition, since the optimal therapeutic drug and coping method differ depending on the type of causative bacteria, development of a method capable of detecting specific bacteria quickly and quantitatively from a plurality of types of bacteria has been awaited.

原因菌の同定に関しては、従来から行われてきた培養を利用した同定法や染色による同定法、ATPなど細菌の代謝に係る物質を計測する方法に加え、表面プラズモン共鳴法を用いたSPR(Surface plasmon resonance)イムノ測定による細菌同定法が開発されている。特に、SPRイムノ測定は、少量の測定サンプルで感度よく、かつ迅速に測定が行えることから、現在様々な形で応用が進められている。   Regarding identification of causative bacteria, in addition to conventional identification methods using culture, identification methods by staining, and methods for measuring substances related to bacterial metabolism such as ATP, SPR (Surface using surface plasmon resonance method) Bacterial identification methods have been developed by immunoassay. In particular, the SPR immunoassay is being applied in various forms because it can be measured quickly with high sensitivity using a small amount of measurement sample.

SPRイムノ測定では、抗体が固定化された薄膜の表面に試料溶液を移送し、抗原抗体反応による薄膜表面の屈折率の変化を利用して測定対象物を検出している。この際、試料溶液を抗体が固定化された領域に移送するためには、基板の表面に形成された微小な溝や配管からなる流路が利用されている。この際、試料溶液を移送するためにはポンプなどの動力が必要となり、また、該配管等を配するため、より多くの試料溶液が必要とされていた。   In SPR immunoassay, a sample solution is transferred to the surface of a thin film on which an antibody is immobilized, and a measurement object is detected by using a change in the refractive index of the thin film surface due to an antigen-antibody reaction. At this time, in order to transfer the sample solution to the region where the antibody is immobilized, a flow path composed of minute grooves and pipes formed on the surface of the substrate is used. At this time, in order to transfer the sample solution, power of a pump or the like is necessary, and more sample solution is required to arrange the pipe or the like.

しかしながら、原因菌の特定などに抗原抗体反応を用いる場合では複数回の測定が必要となることがあり、より微量な試料溶液で検出することが可能な検出チップの開発が望まれていた。例えば特許文献1では、半導体加工技術を用いて微小な流路を形成した検出チップが開発されている。この方法では微小な流路を基板上に形成できるため、微量の試料溶液で被測定物を検出できる。
特開2005−24483号公報
However, when an antigen-antibody reaction is used for identification of causative bacteria, etc., multiple measurements may be required, and it has been desired to develop a detection chip that can be detected with a smaller amount of sample solution. For example, in Patent Document 1, a detection chip in which a minute flow path is formed using a semiconductor processing technique has been developed. In this method, since a minute flow path can be formed on the substrate, the object to be measured can be detected with a small amount of sample solution.
JP 2005-24483 A

しかしながら、半導体加工技術を用いて基板に流路を形成する場合では、操作が煩雑であると共に特殊な装置が必要となり、製造コストの増加が生じてしまう。   However, when the flow path is formed on the substrate using the semiconductor processing technique, the operation is complicated and a special apparatus is required, resulting in an increase in manufacturing cost.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、試料溶液が少ない場合であっても、被測定物を検出することが可能で、簡便な構造でコストの削減を図ることができる検出チップを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can detect an object to be measured even when the amount of sample solution is small, and can detect costs with a simple structure. The purpose is to provide a chip.

本発明の請求項1に記載の検出チップは、分子認識機能を有する分子が固定された液浸透性スペーサが、液体試料用の流路となるように基板上にパターニングされていることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の検出チップは、請求項1において、前記スペーサがビーズであることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の検出チップは、請求項1において、前記スペーサが繊維であることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の検出チップは、請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記基板が可撓性を有していることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の検出チップは、請求項1ないし4のいずれかにおいて、前記基板は透明であることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の検出チップは、請求項1ないし5のいずれかにおいて、前記基板の被測定部には、金薄膜が配されていることを特徴とする。
本発明の請求項7に記載の検出チップは、請求項6において、前記スペーサが直線状に配されていることを特徴とする。
The detection chip according to claim 1 of the present invention is characterized in that a liquid permeable spacer to which a molecule having a molecular recognition function is fixed is patterned on a substrate so as to be a flow path for a liquid sample. To do.
A detection chip according to a second aspect of the present invention is the detection chip according to the first aspect, wherein the spacer is a bead.
The detection chip according to a third aspect of the present invention is the detection chip according to the first aspect, wherein the spacer is a fiber.
A detection chip according to a fourth aspect of the present invention is the detection chip according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate has flexibility.
A detection chip according to a fifth aspect of the present invention is the detection chip according to any one of the first to fourth aspects, wherein the substrate is transparent.
A detection chip according to a sixth aspect of the present invention is the detection chip according to any one of the first to fifth aspects, characterized in that a gold thin film is disposed on the part to be measured of the substrate.
A detection chip according to a seventh aspect of the present invention is the detection chip according to the sixth aspect, wherein the spacers are arranged in a straight line.

本発明の検出チップによれば、液体試料は、分子認識機能を有する分子が配された液浸透性スペーサ上に浸透するので、測定に必要なサンプル量を大幅に減らすことができ、液体試料が少なかった場合においても、十分にSPRなどによって測定をすることが可能となる。また、基板上に分子認識機能を有する分子が配された液浸透性スペーサを所望のパターンに配するだけなので、簡便な構造とすることができ、コストの削減を図ることができる。   According to the detection chip of the present invention, the liquid sample penetrates onto the liquid-permeable spacer on which molecules having a molecular recognition function are arranged. Therefore, the amount of sample required for measurement can be greatly reduced, and the liquid sample can be reduced. Even when there are few, it becomes possible to measure sufficiently by SPR etc. In addition, since the liquid-permeable spacer in which molecules having a molecular recognition function are arranged on the substrate is simply arranged in a desired pattern, a simple structure can be achieved and cost can be reduced.

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に関わる検出チップを模式的に示した図である。図1(a)は斜視図、図1(b)は、図1(a)におけるL−L断面図である。本発明の検出チップ10A(10)は、分子認識機能を有する分子1が固定された液浸透性スペーサ2が、基板3上にパターニングされて配されている。以下、それぞれについて詳細に説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a detection chip according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is an LL cross-sectional view in FIG. In the detection chip 10A (10) of the present invention, a liquid permeable spacer 2 on which molecules 1 having a molecular recognition function are fixed is arranged on a substrate 3 in a patterned manner. Hereinafter, each will be described in detail.

分子認識機能を有する分子1とは、ある特定の分子を認識して特異的に結合する分子であり、例えば抗体、酵素、核酸、膜タンパク質、生体分子結合性分子(例えば、薬剤等の化合物、糖鎖、アプタマー、分子インプリント化合物など)、レクチンなどが挙げられる。これらは、生体試料や、生体試料から得られた培養物、及びこれらの試料から抽出したものであってもよいし、公知の方法で合成したものであってもよい。また、これらの抽出方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法で行うことができる。   The molecule 1 having a molecular recognition function is a molecule that recognizes and specifically binds to a specific molecule. For example, an antibody, an enzyme, a nucleic acid, a membrane protein, a biomolecule-binding molecule (for example, a compound such as a drug, Sugar chain, aptamer, molecular imprint compound, etc.) and lectin. These may be biological samples, cultures obtained from biological samples, those extracted from these samples, or synthesized by known methods. These extraction methods are not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.

液浸透性スペーサ2は、分子認識機能を有する分子1が結合されており、検出チップ10Aに添加された試料溶液を移送することができるものである。本実施形態では、液浸透性スペーサ2としてビーズ2aを用いた場合を例示している。   The liquid permeable spacer 2 is coupled with the molecule 1 having a molecular recognition function, and can transfer the sample solution added to the detection chip 10A. In this embodiment, the case where the bead 2a is used as the liquid-permeable spacer 2 is illustrated.

ビーズ2aは、基板3上に所定の間隔で配されており、その表面には分子認識機能を有する分子1が配されている。ビーズ2aは、例えばアガロースゲル、ポリスチレン、金属微粒子などの単独及び混合体からなり、その直径は、例えば1μm以上100μm以下である。1μm未満では流速が著しく遅くなり、100μmを超えると内部体積が大きくなり微小体積の液送に適さなくなる。しかし、金属微粒子とポリスチレンの混合体の場合では、金属微粒子は、20nm以上ポリスチレンの直径以下でもよい。ビーズ2aが基板3上に所定の間隔で配されることで、検出チップ10Aに添加された試料溶液は表面張力によりビーズ2a間を伝わって浸透することができ、流路6として作用する。ビーズ2aを配する間隔としては、試料溶液の粘度や流速、ビーズ2aの大きさ等に応じて適宜調節して設けることができるが、例えばビーズの直径以上ビーズの直径の10倍以下の間隔で基板3上に設けることができる。また、分子認識機能を有する分子1が直接ビーズ2aに結合されていてもよいし、ビーズ2aの表面を、例えばアガロースなどのゲル、側鎖にアミノ基を導入したポリエチレングリコール等でコーティングし、該コーティング層を介して分子認識機能を有する分子1がビーズ2aに結合されていてもよい。   The beads 2a are arranged on the substrate 3 at a predetermined interval, and molecules 1 having a molecule recognition function are arranged on the surface thereof. The bead 2a is composed of, for example, agarose gel, polystyrene, metal fine particles alone or a mixture thereof, and the diameter thereof is, for example, 1 μm or more and 100 μm or less. If it is less than 1 μm, the flow rate is remarkably slow. However, in the case of a mixture of metal fine particles and polystyrene, the metal fine particles may be 20 nm or more and the diameter of polystyrene or less. By arranging the beads 2a on the substrate 3 at a predetermined interval, the sample solution added to the detection chip 10A can permeate through the beads 2a due to surface tension, and acts as the flow path 6. The interval at which the beads 2a are arranged can be appropriately adjusted according to the viscosity and flow rate of the sample solution, the size of the beads 2a, etc., for example, at intervals not less than 10 times the diameter of the beads. It can be provided on the substrate 3. Further, the molecule 1 having a molecular recognition function may be directly bonded to the bead 2a, or the surface of the bead 2a may be coated with, for example, a gel such as agarose, polyethylene glycol having an amino group introduced into a side chain, and the like. Molecules 1 having a molecular recognition function may be bound to the beads 2a through the coating layer.

ビーズ2aに異なる種類の分子認識機能を有する分子1を結合させ、基板3上にパターニングすることで、簡便にアレイ化することができる。例えば、図1、図2及び図3(a)において、Aの列のビーズ2aAには、牛乳房炎の原因となる原因菌の一種に対する抗体を配し、Bの列のビーズ2aBには、牛乳房炎の原因となる原因菌の他の一種に対する抗体を配し、Cの列のビーズ2aCには、牛乳房炎の原因となる原因菌の他の一種に対する抗体を配し、例えばSPRにて抗原抗体反応の検出を行うことで、複数種の原因菌の同定を簡便に一度に行うことができる。   By arraying the molecules 1 having different types of molecular recognition functions to the beads 2a and patterning them on the substrate 3, it can be easily arrayed. For example, in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 (a), the beads 2aA in the A row are arranged with an antibody against a kind of causative bacteria causing bovine mastitis, and the beads 2aB in the B row are An antibody against another kind of causative bacteria that causes bovine mastitis is arranged, and an antibody against another kind of causative bacteria that causes bovine mastitis is arranged on the beads 2aC in the row C, for example, in SPR. By detecting the antigen-antibody reaction, it is possible to easily identify multiple types of causative bacteria at once.

基板3は、その一面3a上に分子1が配された液浸透性スペーサ2(ビーズ2a)が所定の間隔で配され、流路6が形成されている。基板3としては、分子認識機能を有する分子1に変性や失活させることなく、かつ分子認識機能を有する分子1が標的分子と相互作用する際に、該相互作用を阻害しないようなものであれば、特に限定されることなく用いることができ、例えばガラス基板、プラスティック基板、プラスティックフィルム、プラスティックシートなどが挙げられる。   The substrate 3 has a liquid permeable spacer 2 (beads 2a) in which molecules 1 are arranged on one surface 3a thereof arranged at a predetermined interval, and a flow path 6 is formed. The substrate 3 is not denatured or deactivated by the molecule 1 having a molecular recognition function, and does not inhibit the interaction when the molecule 1 having a molecular recognition function interacts with a target molecule. For example, a glass substrate, a plastic substrate, a plastic film, a plastic sheet and the like can be used without particular limitation.

基板3は、可撓性を有していることが好ましい。特にフィルム状であれば、基板3にビーズ2aを配した状態で巻き取って保管できる。ゆえに、省スペースで保管できると共に、ビーズ2aが配された基板3を巻き取りながら製造できるので、量産性の向上が図れる。このような基板3としては、例えばPETフィルムやPVDFフィルム、ポリエステルなどが挙げられる。   The substrate 3 preferably has flexibility. In particular, if it is in the form of a film, it can be wound and stored in a state where the beads 2 a are arranged on the substrate 3. Therefore, it can be stored in a space-saving manner and can be manufactured while winding up the substrate 3 on which the beads 2a are arranged, so that mass productivity can be improved. Examples of such a substrate 3 include a PET film, a PVDF film, and polyester.

本実施形態の検出チップ10Aによれば、検出チップ10A上に添加された試料溶液はビーズ2aまたは基板3の表面張力によって流路6に移送される。したがって、試料溶液の移送に動力源が不要になると共に、該試料溶液はビーズ2a近傍にしか配されないため、試料溶液は微量で測定が可能となる。なお、流路6は、液体試料を吸収する材料に接続してもよい。   According to the detection chip 10A of the present embodiment, the sample solution added on the detection chip 10A is transferred to the flow path 6 by the surface tension of the beads 2a or the substrate 3. Therefore, a power source is not required for transferring the sample solution, and the sample solution is disposed only in the vicinity of the beads 2a, so that the sample solution can be measured in a very small amount. The channel 6 may be connected to a material that absorbs the liquid sample.

基板3は、透明であることが好ましい。また、図2に示すように、基板3の少なくとも被測定部には、金薄膜4が配されていることが好ましい。これにより、本発明の検出チップ10AをSPR測定に用いることができる。なお、図2(a)は斜視図、図2(b)は、図2(a)におけるL−L断面図である。
SPR測定は、基板3の金薄膜4が配された面3aとは逆の面3bから臨界角以上で光を入射し、金薄膜4表面4aへ染み出たエバネッセント波と表面プラズモンとが共鳴する角度を測定する。そのため、エバネッセント波が観測できるよう、金薄膜4の厚さは40nm以上50nm以下が好ましい。
The substrate 3 is preferably transparent. In addition, as shown in FIG. 2, it is preferable that a gold thin film 4 is disposed on at least a portion to be measured of the substrate 3. Thus, the detection chip 10A of the present invention can be used for SPR measurement. 2A is a perspective view, and FIG. 2B is an LL cross-sectional view in FIG. 2A.
In the SPR measurement, light is incident at a critical angle or more from a surface 3b opposite to the surface 3a on which the gold thin film 4 is disposed, and the evanescent wave that has exuded to the surface 4a of the gold thin film 4 and the surface plasmon resonate. Measure the angle. Therefore, the thickness of the gold thin film 4 is preferably 40 nm or more and 50 nm or less so that an evanescent wave can be observed.

また、SPR測定に本発明の検出チップ10Aを用いる際には、金薄膜4上の被測定部における液浸透性スペーサ2(ビーズ2a)は、直線状に配されていることが好ましい。SPRで測定するには、上述したようにエバネッセント波を用いるため、液浸透性スペーサ2が直線状に配されていないと、SPRによる測定が困難となる。   Further, when the detection chip 10A of the present invention is used for SPR measurement, it is preferable that the liquid-permeable spacer 2 (bead 2a) in the measurement target portion on the gold thin film 4 is arranged linearly. Since the evanescent wave is used for the measurement by SPR as described above, if the liquid permeable spacer 2 is not arranged in a straight line, the measurement by the SPR becomes difficult.

なお、本実施形態において、図3(a)に示すように、ビーズ2aを第一基板3(基板3)と第二基板5とで挟むように配してもよい。検出チップ10Aに添加された試料溶液は、ビーズ2aと基板3,5との表面張力によってビーズ2aからなる流路6をより効率的に移送させることができる。この際、図3(b)に示すように、ビーズ2aを2列に配することで、試料溶液の流路6を形成することも可能である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the beads 2 a may be arranged so as to be sandwiched between the first substrate 3 (substrate 3) and the second substrate 5. The sample solution added to the detection chip 10A can be more efficiently transferred through the flow path 6 made of the beads 2a due to the surface tension between the beads 2a and the substrates 3 and 5. At this time, as shown in FIG. 3B, the flow path 6 of the sample solution can be formed by arranging the beads 2a in two rows.

本実施形態の検出チップ10Aを用いて、試料溶液の測定を行う際は、まず、試料溶液を例えば基板3の末端部分に配されたビーズ2a近傍に添加する。添加された試料溶液は、ビーズ2aの表面張力により、ビーズ2a間を浸透していき、流路6全体に移送される。その後、所定の温度で所定の時間反応させる。所定の温度及び時間は、分子認識機能を有する分子1と、該分子認識機能を有する分子1と相互作用する分子との反応に応じて適宜調節して行えばよいが、例えば、分子認識機能を有する分子1が抗体であり、該相互作用する分子が抗原であった場合、37℃で15分行えば十分である。その後、ELIAS測定などを行う場合には適宜洗浄を行い、2次抗体を液送する。SPR測定の場合にはそのまま測定を行うことで、分子認識機能を有する分子1との反応の有無及び反応の強度を測定することができる。   When measuring the sample solution using the detection chip 10 </ b> A of the present embodiment, first, the sample solution is added to the vicinity of the beads 2 a disposed on the end portion of the substrate 3, for example. The added sample solution permeates between the beads 2 a due to the surface tension of the beads 2 a and is transferred to the entire flow path 6. Thereafter, the reaction is performed at a predetermined temperature for a predetermined time. The predetermined temperature and time may be appropriately adjusted according to the reaction between the molecule 1 having a molecular recognition function and the molecule interacting with the molecule 1 having the molecular recognition function. When molecule 1 is an antibody and the interacting molecule is an antigen, it is sufficient to carry out the reaction at 37 ° C. for 15 minutes. Thereafter, when performing ELIAS measurement or the like, washing is performed as appropriate, and the secondary antibody is fed. In the case of SPR measurement, the presence or absence of a reaction with the molecule 1 having a molecular recognition function and the intensity of the reaction can be measured by performing the measurement as it is.

<第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態に関る検出チップ10Bを模式的に示した図である。図4(a)は斜視図、図4(b)は、図4(a)におけるL−L断面図である。本実施形態の検出チップ10Bが第1実施形態の検出チップ10Aと異なる点は、液浸透性スペーサ2として繊維2bを用いている点である。
Second Embodiment
FIG. 4 is a diagram schematically showing a detection chip 10B according to the second embodiment of the present invention. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is an LL cross-sectional view in FIG. 4A. The detection chip 10B of the present embodiment is different from the detection chip 10A of the first embodiment in that fibers 2b are used as the liquid permeable spacer 2.

繊維2bとしては、親水性であり、分子認識機能を有する分子1を配することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えばセルロースやヘミセルロースなどからなる植物性のセルロース繊維や、キチンなどからなる繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、レーヨン繊維、天然ポリアミノ酸からなる繊維、ポリアミド結合からなる繊維などが挙げられる。また、分子認識機能を有する分子1が直接繊維2bに結合されていてもよいし、繊維2bの表面を、例えばアガロースなどのゲル、側鎖にアミノ基を導入したポリエチレングリコール等でコーティングし、該コーティング層を介して分子認識機能を有する分子1が繊維2bに結合されてもよい。   The fiber 2b is not particularly limited as long as it is hydrophilic and can distribute the molecule 1 having a molecular recognition function. For example, vegetable cellulose fibers made of cellulose, hemicellulose, etc., chitin And the like, carbon fibers, glass fibers, rayon fibers, fibers composed of natural polyamino acids, fibers composed of polyamide bonds, and the like. Further, the molecule 1 having a molecular recognition function may be directly bonded to the fiber 2b, or the surface of the fiber 2b is coated with, for example, a gel such as agarose, polyethylene glycol having an amino group introduced into a side chain, and the like. Molecules 1 having a molecular recognition function may be bonded to the fibers 2b through the coating layer.

繊維2bに異なる種類の分子認識機能を有する分子1を結合させ、基板3上にパターニングすることで、簡便にアレイ化することができる。例えば、図4〜図5において、Dの領域にある繊維2bDには、牛乳房炎の原因となる原因菌の一種に対する抗体を配し、Eの領域にある繊維2bEには、牛乳房炎の原因となる原因菌の他の一種に対する抗体を配し、Fの領域にある繊維2bFには、牛乳房炎の原因となる原因菌の他の一種に対する抗体を配し、例えばSPRにて抗原抗体反応の検出を行うことで、複数種の原因菌の同定を簡便に一度に行うことができる。また、それぞれの原因菌に対する抗体が配された繊維をそれぞれ用意し、同一基板上に配してもよい。   By binding molecules 1 having different types of molecular recognition functions to the fibers 2b and patterning them on the substrate 3, it can be easily arrayed. For example, in FIGS. 4 to 5, the fiber 2bD in the region D is arranged with an antibody against one of the causative bacteria causing bovine mastitis, and the fiber 2bE in the region E has bovine mastitis. An antibody against another causative causative fungus is arranged, and an antibody against another causal causative fungus causing bovine mastitis is arranged on the fiber 2bF in the region F, for example, an antigen antibody by SPR. By detecting the reaction, it is possible to easily identify a plurality of types of causative bacteria at once. In addition, fibers on which antibodies against the respective causative bacteria are arranged may be prepared and arranged on the same substrate.

本実施形態で示したように、スペーサ2として繊維2bを用いることで、繊維2bを介して分子認識機能を有する分子1を基板3上に簡便に自由度高く配することが可能となる。また、試料溶液は繊維2bを伝わっていくので、従来のように動力源及び溝や配管からなる試料溶液の流路が必要なく、最小限の試料溶液量で被測定物の検出が可能となる。さらに、繊維2bを液浸透性スペーサ2として用いることで、分子認識機能を有する分子1を結合した繊維2bは巻き取って保管できることから、省スペースで保管できると共に、量産性の向上が図れる。   As shown in the present embodiment, by using the fibers 2b as the spacers 2, the molecules 1 having a molecular recognition function can be simply and highly arranged on the substrate 3 through the fibers 2b. Further, since the sample solution travels through the fiber 2b, there is no need for a sample solution flow path comprising a power source and grooves or pipes as in the prior art, and the object to be measured can be detected with a minimum amount of sample solution. . Furthermore, by using the fiber 2b as the liquid-permeable spacer 2, the fiber 2b combined with the molecule 1 having a molecular recognition function can be wound and stored, so that it can be stored in a small space and mass productivity can be improved.

本実施形態においても、検出チップ10BをSPRによる測定に用いる際には、第1実施形態と同様に、基板3は透明であり、かつ基板3の少なくとも被測定部には、図5に示すように金薄膜4が配されていることが好ましい。また、金薄膜4上の被測定部において、繊維2bは直線状に配されていることが好ましい。なお、図5(a)は斜視図、図5(b)は、図5(a)におけるL−L断面図である。   Also in the present embodiment, when the detection chip 10B is used for measurement by SPR, the substrate 3 is transparent as in the first embodiment, and at least the portion to be measured of the substrate 3 is as shown in FIG. It is preferable that the gold thin film 4 is disposed on the surface. Further, in the portion to be measured on the gold thin film 4, the fibers 2b are preferably arranged in a straight line. 5A is a perspective view, and FIG. 5B is an LL cross-sectional view in FIG. 5A.

また、図6に示すように、繊維2bを第一基板3(基板3)と第二基板5とで挟むように配してもよい。繊維2bと基板3,5との表面張力により、試料溶液はより効率的に繊維2bを伝わって拡散していくことができる。   Further, as shown in FIG. 6, the fibers 2 b may be arranged so as to be sandwiched between the first substrate 3 (substrate 3) and the second substrate 5. Due to the surface tension between the fiber 2b and the substrates 3 and 5, the sample solution can be more efficiently transmitted through the fiber 2b and diffused.

本実施形態の検出チップ10Bを用いて、試料溶液の測定を行う際は、まず、試料溶液を例えば基板3の末端部分に配された繊維2b近傍に添加する。添加された試料溶液は、繊維2bを浸透していき、流路6全体に移送される。その後、第1実施形態の検出チップ10Aと同様に、所定の温度で所定の時間反応させる。その後、適宜洗浄を行い、例えばSPRやELIASなどを行うことで、分子認識機能を有する分子1との反応の有無及び反応の強度を測定することができる。   When measuring the sample solution using the detection chip 10 </ b> B of the present embodiment, first, the sample solution is added to the vicinity of the fiber 2 b disposed on the end portion of the substrate 3, for example. The added sample solution permeates the fibers 2b and is transferred to the entire flow path 6. Thereafter, as with the detection chip 10A of the first embodiment, the reaction is performed at a predetermined temperature for a predetermined time. Thereafter, washing is performed as appropriate, and for example, by performing SPR or ELIAS, the presence or absence of reaction with the molecule 1 having a molecular recognition function and the intensity of the reaction can be measured.

「検出チップの作製方法」
<第1実施形態>
次に、本発明の第1実施形態に関る検出チップ10Aの作製方法を説明する。
まず、ビーズ2aに抗体等の分子認識機能を有した分子1を固定する。固定方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、物理吸着法、化学吸着法、カルボジイミドまたはグルタルアルデヒドを用いた共有結合法など従来公知の方法で行える。
次に、分子認識機能を有した分子1が固定されたビーズ2aを、スパッタやスクリーンプリントにより基板3上にパターニングする。なお、検出チップ10AをSPR測定に用いる際には、基板3の被測定部となる領域を含む面3aに金薄膜4を予めスパッタなどにより形成しておく。
以上で、本発明の第1実施形態に関る検出チップ10Aを作製することができる。本発明の検出チップ10Aは、作製の際に特殊な製造装置、材料等を必要としないため、コストを削減することができる。
"Detection chip fabrication method"
<First Embodiment>
Next, a manufacturing method of the detection chip 10A according to the first embodiment of the present invention will be described.
First, the molecule 1 having a molecular recognition function such as an antibody is fixed to the bead 2a. The immobilization method is not particularly limited and can be performed by a conventionally known method such as a physical adsorption method, a chemical adsorption method, a covalent bond method using carbodiimide or glutaraldehyde.
Next, the beads 2a on which the molecules 1 having a molecular recognition function are fixed are patterned on the substrate 3 by sputtering or screen printing. When the detection chip 10A is used for SPR measurement, the gold thin film 4 is formed in advance on the surface 3a including the region to be the measurement target portion of the substrate 3 by sputtering or the like.
With the above, the detection chip 10A according to the first embodiment of the present invention can be manufactured. Since the detection chip 10A of the present invention does not require a special manufacturing apparatus, material, or the like at the time of manufacture, the cost can be reduced.

基板3として可撓性の基板、特にフィルム状の基板を用いた場合では、検出チップ10Aを作製している際に、該基板3を巻き取りながら製造することが可能となる。そのため、量産性が向上すると共に、保管に際して省スペース化を図ることが可能となる。   In the case where a flexible substrate, particularly a film-like substrate is used as the substrate 3, it is possible to manufacture the detection chip 10A while winding the substrate 3A. Therefore, mass productivity is improved and space can be saved during storage.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に関る検出チップ10Bの作製方法を説明する。
まず、繊維2bに抗体等の分子認識機能を有した分子1を固定する。固定方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、物理吸着法、化学吸着法、カルボジイミドまたはグルタルアルデヒドを用いた共有結合法など従来公知の方法で行える。
なお、繊維2bに分子認識機能を有した分子1を固定した状態で保存することも可能である。この際、繊維2bを巻き取った状態で保存しておくことができるため、省スペース化が図れる。
Second Embodiment
Next, a manufacturing method of the detection chip 10B according to the second embodiment of the present invention will be described.
First, the molecule 1 having a molecular recognition function such as an antibody is fixed to the fiber 2b. The immobilization method is not particularly limited and can be performed by a conventionally known method such as a physical adsorption method, a chemical adsorption method, a covalent bond method using carbodiimide or glutaraldehyde.
In addition, it is also possible to preserve | save in the state which fixed the molecule | numerator 1 which has a molecule recognition function to the fiber 2b. At this time, since the fiber 2b can be stored in a wound state, the space can be saved.

次に、分子認識機能を有した分子1が固定された繊維2bを、基板3の所望の位置に配置する。
以上で、本発明の第2実施形態に関る検出チップ10Bを作製することができる。なお、検出チップ10BをSPR測定に用いる際には、上述した第1実施形態の際と同様に、基板3の被測定部となる領域を含む面3aに金薄膜4を予めスパッタなどにより形成しておく。
本発明の検出チップ10Bは、作製の際に特殊な製造装置、材料等を必要としないため、コストを削減することができる。
Next, the fiber 2b on which the molecule 1 having a molecular recognition function is fixed is arranged at a desired position on the substrate 3.
As described above, the detection chip 10B according to the second embodiment of the present invention can be manufactured. When the detection chip 10B is used for SPR measurement, the gold thin film 4 is formed in advance on the surface 3a including the region to be measured of the substrate 3 by sputtering or the like, as in the first embodiment described above. Keep it.
Since the detection chip 10B of the present invention does not require a special manufacturing apparatus, material, or the like when manufactured, the cost can be reduced.

基板3として可撓性の基板、特にフィルム状の基板を用いた場合では、検出チップ10Bを作製している際に、完成した検出チップ10Bを巻き取りながら製造することが可能となる。そのため、量産性が向上すると共に、保管に際して省スペース化を図ることが可能となる。   When a flexible substrate, particularly a film-like substrate, is used as the substrate 3, it is possible to manufacture the detection chip 10B while winding the detection chip 10B. Therefore, mass productivity is improved and space can be saved during storage.

本発明は、SPRに用いる検出チップに適用することができる。   The present invention can be applied to a detection chip used for SPR.

本発明の第1実施形態に係る検出チップの一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the detection chip which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る検出チップの他の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another example of the detection chip which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る検出チップの他の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another example of the detection chip which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る検出チップの一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the detection chip which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る検出チップの他の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another example of the detection chip which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る検出チップの他の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another example of the detection chip which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 分子認識機能を有する分子、2 液浸透性スペーサ、2a ビーズ、2b 繊維、3 基板、4 金薄膜、5 第二基板、6 流路、10(10A,10B) 検出チップ。   1 molecule having molecular recognition function, 2 liquid permeable spacer, 2a bead, 2b fiber, 3 substrate, 4 gold thin film, 5 second substrate, 6 channel, 10 (10A, 10B) detection chip.

Claims (7)

分子認識機能を有する分子が固定された液浸透性スペーサが、液体試料用の流路となるように基板上にパターニングされていることを特徴とする検出チップ。   A detection chip, wherein a liquid-permeable spacer to which molecules having a molecular recognition function are fixed is patterned on a substrate so as to be a flow path for a liquid sample. 前記スペーサがビーズであることを特徴とする請求項1に記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 1, wherein the spacer is a bead. 前記スペーサが繊維であることを特徴とする請求項1に記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 1, wherein the spacer is a fiber. 前記基板が可撓性を有していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 1, wherein the substrate has flexibility. 前記基板は透明であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 1, wherein the substrate is transparent. 前記基板の被測定部には、金薄膜が配されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 1, wherein a gold thin film is disposed on a portion to be measured of the substrate. 前記スペーサが直線状に配されていることを特徴とする請求項6に記載の検出チップ。   The detection chip according to claim 6, wherein the spacers are linearly arranged.
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