JP2011072201A - Method for producing flake holding organism-related substance - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a flake holding an organism-related substance by which collapse of gel by cutting is suppressed. <P>SOLUTION: The method for producing the flake by cutting an embedded product in which a plurality of fibers holding the organism-related substance is embedded through a gel so that each of the fiber axes may be arranged in the same direction, in the direction crossing to the fiber axes of the embedded product by an edged tool includes cutting the embedded product while regulating the relief angle of the edged tool within the range of ≥0° and ≤0.9°. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は生体関連物質保持薄片の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a biological substance-retaining flake.

近年、多数遺伝子の一括発現解析を可能とするDNAマイクロアレイ法(DNAチップ法)と呼ばれる分析法が数多く開発され注目を集めている。これらの方法は、いずれも核酸間のハイブリダイゼーション反応に基づく核酸の検出・定量法である。
DNAマイクロアレイは多種類知られており、繊維を利用したDNAマイクロアレイもある。繊維を利用したDNAマイクロアレイの製造法としては、配列化した複数の中空繊維からなる繊維束をエポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン樹脂等で包埋した後、各中空繊維の中空部に、DNAプローブを含むゲル前駆体重合性溶液を導入し、重合反応を行い、各中空繊維の中空部にDNAプローブを保持する。その後、包埋物を繊維軸と交差する方向に切断することにより、DNA固定化薄片、すなわちDNAマイクロアレイが製造される(特許文献1、2)。切断する技術としては、使用する刃物の刃先角度と、切断する速度を調整することで変形を抑え薄く均一に切断する方法(特許文献3)などが知られている。
しかし、特許文献3に開示されている方法では、逃げ角1〜2°を採用しており、刃物の先端部分のみ包埋物と接触し、刃物の下面は包埋物と接触しない状態で包埋物を切断している。そうすると、切断時に刃物が包埋物に食い込もうとする下方向への力と、それに反して、刃物の弾性などで上方向に戻ろうとする力によって、微小な刃先の振動が生じ、繊維内に保持されたゲルがくずれてしまう場合がある。
In recent years, many analytical methods called DNA microarray methods (DNA chip methods) that enable collective expression analysis of a large number of genes have been developed and attracting attention. These methods are all nucleic acid detection / quantification methods based on hybridization reaction between nucleic acids.
Many types of DNA microarrays are known, and there are DNA microarrays using fibers. As a method for producing a DNA microarray using fibers, a fiber bundle comprising a plurality of arranged hollow fibers is embedded with epoxy resin, polypropylene, polystyrene, polyurethane resin, etc., and then a DNA probe is placed in the hollow portion of each hollow fiber. A gel precursor polymerizable solution containing is introduced, a polymerization reaction is performed, and a DNA probe is held in the hollow portion of each hollow fiber. Thereafter, the embedded material is cut in a direction crossing the fiber axis to produce a DNA-immobilized thin piece, that is, a DNA microarray (Patent Documents 1 and 2). As a technique for cutting, there is known a method (Patent Document 3) in which deformation is suppressed thinly and uniformly by adjusting a blade edge angle of a cutting tool to be used and a cutting speed.
However, in the method disclosed in Patent Document 3, a clearance angle of 1 to 2 ° is adopted, and only the tip portion of the blade is in contact with the embedded material, and the lower surface of the blade is not in contact with the embedded material. Cutting the filling. Then, when cutting, the cutting edge bites into the embedded object and, on the other hand, the cutting edge vibrates due to the force of the cutting edge to return upward due to the elasticity of the cutting tool. In some cases, the gel held in the container breaks down.

特開2000-270878号公報JP 2000-270878 A 特開2002-311028号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-311028 特開2002-86391号公報JP 2002-86391 A

ゲルを介して繊維内にDNA等を保持させたDNAマイクロアレイの場合、くずれたゲルが、他の繊維内に保持されたゲル上に付着すると、正確な解析を行うことができなくなる。   In the case of a DNA microarray in which DNA or the like is held in a fiber via a gel, if a broken gel adheres to a gel held in another fiber, accurate analysis cannot be performed.

本発明は、切断によるゲルくずれを抑制した生体関連物質保持薄片の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the biological material holding | maintenance thin piece which suppressed the gel breakage by cutting | disconnection.

本発明は、ゲルを介して生体関連物質を保持した複数の繊維が各繊維軸が略同一となるように包埋された包埋物を、該包埋物の繊維軸に対して交差する方向に刃物で切断し、薄片を製造する方法であって、刃物の逃げ角を0°以上0.9°以下の範囲となるようにして切断することを特徴とする、生体関連物質保持薄片の製造方法である。 In the present invention, an embedded object in which a plurality of fibers holding a biological substance via a gel are embedded so that their fiber axes are substantially the same is crossed with respect to the fiber axis of the embedded object. A method for producing a flakes having a biological material, wherein the flakes are cut so that the clearance angle of the blade is in the range of 0 ° to 0.9 °. is there.

本発明により、切断によるゲルくずれを抑制した生体関連物質保持薄片を製造することができる。   According to the present invention, it is possible to produce a biological substance-retaining flake that suppresses gel breakage due to cutting.

刃物で包埋物を切断する模式図Schematic diagram of cutting embedded material with a blade 刃物を横から見た模式図Schematic view of the blade from the side 測定した位置関係を拡大した模式図Schematic diagram enlarging the measured positional relationship 逃げ角0°で切断して得られた薄片の表面画像の一部Part of the surface image of a slice obtained by cutting with a clearance angle of 0 ° 逃げ角0.5°で切断して得られた薄片の表面画像の一部Part of the surface image of a slice obtained by cutting at a clearance angle of 0.5 ° 逃げ角0.9°で切断して得られた薄片の表面画像の一部Part of the surface image of a slice obtained by cutting at a clearance angle of 0.9 ° 逃げ角1°で切断して得られた薄片の表面画像の一部Part of the surface image of a slice obtained by cutting at a clearance angle of 1 ° 逃げ角-1°で切断して得られた薄片の表面画像の一部Part of the surface image of a slice obtained by cutting at a clearance angle of -1 °

以下、本発明を好ましい実施態様を含めて説明する。
本発明の生体関連物質保持薄片は、以下の工程によって製造される。なお、工程(1)と工程(2)の順序は問わない。
(1)配列化した複数の繊維からなる繊維束をエポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン樹脂等で包埋する。
(2)各繊維(該繊維が中空繊維の場合は中空部、多孔質繊維の場合は多孔質部)内に、DNAプローブを含むゲル前駆体重合性溶液を導入し、重合反応を行い、各繊維内にDNAプローブを保持する。
(3)包埋物を繊維軸と交差する方向に切断する。
本発明において、生体関連物質とは、DNA、RNA、ペプチド核酸等の核酸、蛋白質、多糖類等のことである。
生体関連物質を保持する繊維に使用することができる繊維としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天然繊維等が挙げられる。合成繊維の代表例としては、ナイロン6、ナイロン66、芳香族ポリアミド等の各種繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカーボネート等のポリエステル系の各種繊維、ポリアクリロニトリル等のアクリル系の各種繊維、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の各種繊維、ポリビニルアルコール系の各種繊維、ポリ塩化ビニリデン系の各種繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリウレタン系の各種繊維、フェノール系繊維、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン等から成るフッ素系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系の各種繊維等が挙げられる。半合成繊維の例としては、ジアセテート、トリアセテート、キチン、キトサン等を原料としたセルロース系の各種再生繊維(レーヨン、キュプラ、ポリノジック等)などが挙げられる。天然繊維の代表例としては、綿、亜麻等の植物繊維、羊毛、絹等の動物繊維、石綿等の鉱物繊維等が挙げられる。
繊維の形態としては、多孔質繊維、中空繊維などの公知の繊維を使用することができる。繊維の直径は、1mm以下、数十ミクロン以上が好ましい。
ゲルを介して生体関連物質を保持するとは、例えば、繊維が中空繊維の場合は中空部、多孔質繊維の場合は多孔質部に、ゲルが化学的又は物理的な相互作用を利用して保持され、保持されているゲルに生体関連物質が化学的又は物理的な相互作用を利用して保持されている状態をいう。
本発明に用いることができるゲルは、特に制限されないが、例えば、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−アクリロイルアミノエトキシエタノール、N−アクリロイルアミノプロパノール、N−メチロールアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、ヒドロキシエチルメタクリレート、(メタ)アクリル酸、アリルデキストリン等から選ばれた少なくとも一種類の単量体と、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能性単量体を、水性媒体中で共重合したゲルを用いることができる。
次に複数の繊維が包埋された包埋物について説明する。
複数の繊維を各繊維軸が略同一となるように整然と配列するには、例えば、WO00/53736号記載の配列治具を用いて規則正しく配列させる。配列を構成する繊維の本数は、1cm2あたり10〜1,000,000本で配列させることが好ましい。
前記配列した繊維を固定するために、配列状態の繊維間に包埋剤を均一に注入して硬化させる。包埋剤の種類は、架橋性プレポリマーから成る包埋剤、重合オリゴマーと触媒から成る包埋剤及び熱可塑性ポリマー等が挙げられる。
架橋性プレポリマーから成る包埋剤としては、ポリウレタン樹脂が挙げられる。ポリウレタン樹脂は、主剤である架橋性プレポリマーのポリイソシアネートに硬化剤を加えて作ることが出来る。硬化剤の例としては、アルコール類やケトン類、アミド類、エステル類、ヒマシ油系ポリオール等が挙げられる。これらの中でも沸点が60℃以上のものが特に好ましく、具体例としてはグリセロール、ポリエチレングリコール、メチルエチルケトン、アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、酢酸エチル等を挙げることができる。また、ポリウレタン樹脂以外に、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を利用することもできる。
重合性オリゴマーと触媒から成る包埋剤としては、(メタ)アクリル酸エステル〔A〕と〔A〕成分に可溶な(メタ)アクリル系重合体または共重合体〔B〕を含有するアクリル系シラップが例として挙げられる。
〔A〕成分の具体例としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸アリル等のメタクリル酸エステルが挙げられ、これらは、1種または2種以上を混合して使用することができる。
〔A〕成分として上述のいずれかのモノマーを単独で(一種類だけで)硬化させて得られる樹脂のガラス転移温度(硬い状態から軟らかい状態に変わる温度)が低い場合には、柔らかくなる傾向にあり、ガラス転移温度が高いと得られる硬化物は硬くなる傾向にある。そこで、所望する包埋剤硬度を発現させるには、この〔A〕成分のホモポリマーとしてのガラス転移温度をもとに、〔A〕成分を適宜選択して使用することが好ましい。
〔B〕成分として用いられる(メタ)アクリル系重合体は、〔A〕成分に可溶である必要がある。なお、本発明において「可溶」とは、分散状態も含む。〔B〕成分の具体例としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等から選ばれる単量体の単独重合体もしくは共重合体が挙げられる。これらは、1種または2種以上を混合して使用することができる。〔A〕成分と〔B〕成分の使用割合は、〔A〕成分と〔B〕成分から成るアクリル系シラップを100質量部としたとき〔A〕成分は40〜80質量部の範囲、〔B〕成分は20〜60質量部の範囲であり、好ましくは、〔A〕成分は40〜70質量部の範囲、〔B〕成分は30〜60質量部の範囲である。
また、薄片化を行う上で、〔A〕成分と〔B〕成分から成るアクリル系シラップに、ウレタンオリゴマー、ウレタンポリマー又はその他のゴム成分を適宜添加することが好ましい。アクリル系シラップの重合開始剤としては、使用する溶剤に溶解可能なアゾ系、過酸化物系、レドックス系等の開始剤を使用することができる。例として、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)イソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、又は過酸化ベンゾイル−ジメチルアニリン系等が挙げられる。
熱可塑性ポリマーである包埋剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、PBT樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレートポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルペンテン、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
前記包埋剤により包埋した包埋物は、生体関連物質マイクロアレイとして利用する場合、生体関連物質の検出において低蛍光強度が要求されることがある。そのような場合には、前記包埋剤にカーボンブラックや消光剤等を添加することが好ましい。また、使用する繊維の種類に応じて、繊維と包埋剤との密着性を考慮し包埋剤を選択することが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル中空繊維には、アクリレート系シラップから成る包埋剤が好ましい。
本発明の包埋剤の硬化温度は、繊維材料のガラス転移温度以下であることが好ましい。100℃以下であることがさらに好ましい。このように複数の繊維が包埋された包埋物を、硬度が70〜95(JIS K 7215により測定)で、繊維を交差する方向で薄片化することにより、薄片の表面が平滑で、且つ繊維の脱落のない生体関連物質が保持された繊維配列体薄片を得ることができる。本発明において、包埋剤の硬度とは、JIS K 7215により測定されるものであり、加圧面が包埋物に密着してから5秒後に測定した硬度をいう。包埋物の硬度が、70未満及び95より大きければ、表面が粗面化したり、繊維が脱落したりするので好ましくない。
次に繊維を配列させた包埋物の薄片化について説明する。
薄片化する際は、包埋物を、該包埋物の繊維軸に対して交差する方向、通常は直交する方向で切断すればよい。切断に用いる刃物の刃先角度は20°以下であることが好ましく、15°以下であることがさらに好ましい。刃物の材質としては、例えば、カーボン鋼、SUS、超硬合金等が例示できる。また、装置としては市販のミクロトームを使用して薄片化を実施することも可能である。
薄片の厚さは、任意に調整することが可能であるが、通常1〜5000μm、好ましくは10〜2000μmである。このように作成された薄片は、多数の遺伝子の発現状態やゲノムの変異を一括して検出できる生体関連物質マイクロアレイとして使用できる。
The present invention will be described below including preferred embodiments.
The biological material-retaining flake of the present invention is manufactured by the following steps. In addition, the order of a process (1) and a process (2) is not ask | required.
(1) A fiber bundle composed of a plurality of arranged fibers is embedded with epoxy resin, polypropylene, polystyrene, polyurethane resin or the like.
(2) A gel precursor polymerizable solution containing a DNA probe is introduced into each fiber (a hollow part when the fiber is a hollow fiber, and a porous part when the fiber is a porous fiber), and a polymerization reaction is performed. Hold the DNA probe in the fiber.
(3) Cut the embedded material in a direction intersecting the fiber axis.
In the present invention, the biological substance refers to nucleic acids such as DNA, RNA, peptide nucleic acids, proteins, polysaccharides and the like.
Examples of the fiber that can be used as the fiber holding the biological substance include synthetic fiber, semi-synthetic fiber, regenerated fiber, natural fiber, and the like. Representative examples of synthetic fibers include various fibers such as nylon 6, nylon 66 and aromatic polyamide, various polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polylactic acid, polyglycolic acid and polycarbonate, and acrylic such as polyacrylonitrile. Fibers, polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl alcohol fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyvinyl chloride fibers, polyurethane fibers, phenol fibers, polyvinylidene fluoride And fluorine-based fibers made of polytetrafluoroethylene, polyalkylene paraoxybenzoate-based fibers, and the like. Examples of semi-synthetic fibers include various cellulose-based regenerated fibers (rayon, cupra, polynosic, etc.) made from diacetate, triacetate, chitin, chitosan and the like. Representative examples of natural fibers include plant fibers such as cotton and flax, animal fibers such as wool and silk, and mineral fibers such as asbestos.
As the form of the fiber, a known fiber such as a porous fiber or a hollow fiber can be used. The diameter of the fiber is preferably 1 mm or less and several tens of microns or more.
Holding a biological substance via a gel means that the gel is held using a chemical or physical interaction in the hollow part when the fiber is a hollow fiber or the porous part when the fiber is a porous fiber. And a state in which the biological substance is held in the held gel using chemical or physical interaction.
The gel that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-acryloylaminoethoxyethanol, N-acryloylaminopropanol, N-methylolacrylamide, N -At least one monomer selected from vinyl pyrrolidone, hydroxyethyl methacrylate, (meth) acrylic acid, allyl dextrin, etc., and a polyfunctional monomer such as methylene bis (meth) acrylamide, polyethylene glycol di (meth) acrylate, etc. A gel obtained by copolymerizing the body in an aqueous medium can be used.
Next, an embedded object in which a plurality of fibers are embedded will be described.
In order to arrange a plurality of fibers in an orderly manner so that the fiber axes are substantially the same, for example, the fibers are regularly arranged using an arrangement jig described in WO00 / 53736. The number of fibers constituting the array is preferably 10 to 1,000,000 per 1 cm2.
In order to fix the arranged fibers, an embedding agent is uniformly injected between the arranged fibers and cured. Examples of the type of embedding agent include embedding agents composed of crosslinkable prepolymers, embedding agents composed of polymerized oligomers and catalysts, and thermoplastic polymers.
A polyurethane resin is mentioned as an embedding agent which consists of a crosslinkable prepolymer. The polyurethane resin can be prepared by adding a curing agent to the polyisocyanate of the crosslinkable prepolymer which is the main component. Examples of the curing agent include alcohols, ketones, amides, esters, castor oil-based polyols, and the like. Among these, those having a boiling point of 60 ° C. or more are particularly preferable, and specific examples include glycerol, polyethylene glycol, methyl ethyl ketone, acetamide, N, N-dimethylformamide, ethyl acetate and the like. In addition to the polyurethane resin, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be used.
As an embedding agent comprising a polymerizable oligomer and a catalyst, an acrylic type containing a (meth) acrylic ester [A] and a (meth) acrylic polymer or copolymer [B] soluble in the [A] component An example is syrup.
Specific examples of the component [A] include, for example, acrylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate , N-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, methacrylic acid 2 -Methacrylic acid ester such as hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, allyl methacrylate Tell may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.
[A] When the glass transition temperature of the resin obtained by curing any one of the above monomers alone (only one type) as the component (temperature changing from a hard state to a soft state) is low, the resin tends to be soft. In addition, when the glass transition temperature is high, the obtained cured product tends to be hard. Therefore, in order to develop the desired embedding hardness, it is preferable to appropriately select and use the [A] component based on the glass transition temperature of the [A] component as a homopolymer.
The (meth) acrylic polymer used as the [B] component needs to be soluble in the [A] component. In the present invention, “soluble” includes a dispersed state. Specific examples of the component (B) include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Examples thereof include homopolymers or copolymers of monomers selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The ratio of the [A] component and the [B] component is such that when the acrylic syrup composed of the [A] component and the [B] component is 100 parts by mass, the [A] component is in the range of 40 to 80 parts by mass, The component is in the range of 20 to 60 parts by mass, preferably the component [A] is in the range of 40 to 70 parts by mass, and the component [B] is in the range of 30 to 60 parts by mass.
Moreover, when performing flaming, it is preferable to add a urethane oligomer, a urethane polymer, or another rubber component to the acrylic syrup composed of the [A] component and the [B] component as appropriate. As the polymerization initiator for acrylic syrup, initiators such as azo, peroxide and redox which can be dissolved in the solvent to be used can be used. Examples include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) isobutyronitrile, benzoyl peroxide, or benzoyl peroxide-dimethylaniline. .
Examples of embedding agents that are thermoplastic polymers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, polyacetal, PBT resin, polyphenylene sulfide, polyarylate polysulfone, polyethersulfone, polyether Examples include ether ketone, polymethylpentene, and polyetherimide.
When the embedded material embedded with the embedding agent is used as a biological material microarray, low fluorescence intensity may be required for detection of the biological material. In such a case, it is preferable to add carbon black or a quencher to the embedding agent. Moreover, it is preferable to select the embedding agent in consideration of the adhesion between the fiber and the embedding agent according to the type of fiber used. For example, an embedding agent made of acrylate syrup is preferable for polymethyl methacrylate hollow fibers.
It is preferable that the curing temperature of the embedding agent of this invention is below the glass transition temperature of a fiber material. More preferably, it is 100 ° C. or lower. In this way, by embedding an embedded material in which a plurality of fibers are embedded, the hardness is 70 to 95 (measured by JIS K 7215), and the surface of the flakes is smooth, It is possible to obtain a fiber array flake in which a bio-related substance without fibers falling off is retained. In the present invention, the hardness of the embedding agent is measured according to JIS K 7215 and refers to the hardness measured 5 seconds after the pressing surface is in close contact with the embedding material. If the hardness of the embedded material is less than 70 and greater than 95, the surface becomes rough and the fibers fall off, which is not preferable.
Next, thinning of the embedded material in which the fibers are arranged will be described.
When slicing, the embedded material may be cut in a direction intersecting the fiber axis of the embedded material, usually in a direction orthogonal thereto. The blade edge angle of the blade used for cutting is preferably 20 ° or less, and more preferably 15 ° or less. Examples of the material for the blade include carbon steel, SUS, and cemented carbide. Moreover, it is also possible to implement thinning using a commercially available microtome as an apparatus.
The thickness of the flakes can be arbitrarily adjusted, but is usually 1 to 5000 μm, preferably 10 to 2000 μm. The flakes produced in this way can be used as a bio-related substance microarray that can detect the expression state of a large number of genes and genome mutations at once.

図1は、刃物で包埋物を切断する模式図を表している。薄片3は、繊維1を包埋した包埋物2を、包埋物2の繊維軸に対して交差する方向4に刃物5を用いて切断することで製造される。本明細書で記載した刃物の刃先角度は、図1中の6に該当する。刃物の逃げ角は、切断面と刃物下面とのなす角度、すなわち、図1中の7に該当する。包埋物の切断は、包埋物2を刃物5に向かって移動させ切断しても、刃物5を包埋物2に向かって移動させ切断してもよい。   FIG. 1 shows a schematic diagram of cutting an embedded object with a blade. The flakes 3 are manufactured by cutting the embedding 2 in which the fibers 1 are embedded using a blade 5 in a direction 4 intersecting the fiber axis of the embedding 2. The cutting edge angle of the cutter described in this specification corresponds to 6 in FIG. The clearance angle of the blade corresponds to an angle formed by the cut surface and the lower surface of the blade, that is, 7 in FIG. The cutting of the embedded object may be performed by moving the embedded object 2 toward the blade 5 and cutting it, or by moving the blade 5 toward the embedded object 2 and cutting it.

逃げ角7は、0°以上0.9°以下が好ましく、0°以上0.5°以下がより好ましい。さらに、0°であることが最も好ましい。逃げ角をマイナスの角度とした場合、切断時に刃物下面が常に切断面を押さえつけながら切断されるため、切断面の表面が刃物によって傷つけられ、ゲルのくずれが多くなってしまう。一方、逃げ角を1°以上にすると、刃物の先端部分のみブロックと接触し、刃物の下面はブロックと接触しない状態で切断される。そうすると、切断時に刃物がブロックに食い込もうとする下方向への力と、それに反して、刃物の弾性などで上方向に戻ろうとする力によって、微小な刃先の振動が生じて繊維内に保持されたゲルがくずれやすい。また、さらに大きい角度にすると、切断時に刃物が割れてしまうこともある。   The clearance angle 7 is preferably 0 ° or more and 0.9 ° or less, and more preferably 0 ° or more and 0.5 ° or less. Further, it is most preferably 0 °. When the relief angle is a negative angle, the lower surface of the blade is always cut while pressing the cutting surface during cutting, and therefore the surface of the cutting surface is damaged by the blade, resulting in an increase in gel breakage. On the other hand, when the clearance angle is 1 ° or more, only the tip portion of the blade comes into contact with the block, and the lower surface of the blade is cut without being in contact with the block. Then, when cutting, the cutting edge bites into the block, and the counterclockwise force causes the cutting edge to move upward due to the elasticity of the cutting edge. The gel is easily broken. Further, if the angle is made larger, the blade may be broken at the time of cutting.

切断装置に取り付けた後の逃げ角7を測定する方法を説明する。図2Aは、刃物を横から見た模式図を表している。例えば、刃物下面から、非接触型のレーザー変位計8によって刃物の1箇所の高さを測定する。図2Aで、例えば、測定位置Aとする。次に、測定位置Aから刃物のみね側に向かって水平に任意の距離9移動させた位置の刃物の高さを変位計8で測定する。これを測定位置Bとする。   A method for measuring the clearance angle 7 after being attached to the cutting device will be described. FIG. 2A shows a schematic view of the blade seen from the side. For example, the height of one part of the blade is measured from the lower surface of the blade by the non-contact type laser displacement meter 8. In FIG. 2A, for example, a measurement position A is assumed. Next, the height of the blade at a position moved by an arbitrary distance 9 horizontally from the measurement position A toward the edge of the blade is measured by the displacement meter 8. This is the measurement position B.

図2Bは、測定した位置関係を拡大した模式図を表している。三角形の頂点A、頂点Bは、それぞれ図2Aの測定位置A、測定位置Bに該当する。頂点Cは、頂点Aから任意の距離9移動した点を表す。高さ距離10は、変位計によって測定した頂点Aと頂点Bの高さの差で求めることができる。これらより、逃げ角7は、




FIG. 2B shows a schematic diagram in which the measured positional relationship is enlarged. The vertices A and B of the triangle correspond to the measurement position A and the measurement position B in FIG. 2A, respectively. A vertex C represents a point moved by an arbitrary distance 9 from the vertex A. The height distance 10 can be obtained from the difference in height between the vertex A and the vertex B measured by a displacement meter. From these, the clearance angle 7 is




によって算出することが可能である。 It is possible to calculate by

刃物で切断して発生した、薄片上のくずれたゲルの量を測定する方法としては、顕微鏡の落射照明で観察し、くずれたゲルを数えたりすることが可能である。ゲルが透明で認識できない場合は、例えば、ゲル表面に砥粒を付着させることで観察することができる。   As a method of measuring the amount of broken gel generated on a thin piece by cutting with a blade, it is possible to observe the broken gel and count the broken gel. When the gel is transparent and cannot be recognized, it can be observed, for example, by attaching abrasive grains to the gel surface.

以下、本発明の実施例について説明する。
ゲル前駆体溶液の作製
N,N−ジメチルアクリルアミド(3.42部)、N,N’−メチレンビスアクリルアミド(0.38部)、グリセリン(47.5部)および2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド(0.1部)を、水(48.6部)に溶解してゲル前駆体溶液を調製した。
DNA固定化中空繊維の包埋物の作製
板の中央部に直径0.32mmの孔が0.42mm間隔で、格子状に19×12、228個配列された、厚さ0.1mmの多孔板2枚を用い、その多孔板の全ての孔に、カーボンブラックで着色したポリカーボネート製中空繊維(三菱レイヨン株式会社製、外径0.28mm、内径0.18mm、長さ500mm)を通過させ、この2枚の繊維を通過させた多孔板を50mm離間させ、離間した多孔板間に、カーボンブラックで着色したポリウレタン樹脂(日本ポリウレタン工業株式会社製、ニッポラン4276及びコロネート4403)を充填し、長さ50mm、7×12mm角の角柱状の両端に樹脂で固定化されない部分を有する包埋物を得た。
Examples of the present invention will be described below.
Preparation of gel precursor solution N, N-dimethylacrylamide (3.42 parts), N, N′-methylenebisacrylamide (0.38 parts), glycerin (47.5 parts) and 2,2′-azobis (2 -Methylpropionamidine) dihydrochloride (0.1 part) was dissolved in water (48.6 parts) to prepare a gel precursor solution.
Fabrication of embedded DNA-immobilized hollow fiber embedded plate A 0.1 mm-thick perforated plate in which 19 × 12 and 228 holes having a diameter of 0.32 mm are arranged at intervals of 0.42 mm in the center of the plate Using two sheets, a hollow fiber made of polycarbonate colored by carbon black (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., outer diameter 0.28 mm, inner diameter 0.18 mm, length 500 mm) is passed through all the holes of the perforated plate. A porous plate through which two fibers are passed is separated by 50 mm, and a polyurethane resin colored by carbon black (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Nippon Run 4276 and Coronate 4403) is filled between the separated porous plates, and the length is 50 mm. The embedding object which has a part which is not fix | immobilized with resin at the both ends of prismatic shape of 7x12 mm square was obtained.

得られた包埋物の中空繊維の中空部にゲル前駆体溶液とそれぞれ異なる種類の40ベースの核酸プローブとを気泡を巻き込ませながら充填し、ゲル前駆体溶液を重合させ、DNA固定化中空繊維の包埋物を作製した。
薄片表面上に付着した、くずれたゲルの測定方法
刃物で切断して得られた薄片を、砥粒を混合した水の中に浸漬させ、ゲルの表面に砥粒を付着させた。その後、薄片を、きれいな水の中ですすぎ、ゲル表面以外に乗った砥粒を洗いながした後、スライドガラスにのせ、ゲルが乾燥しないように水とカバーガラスをのせ、オリンパス製顕微鏡SZX12のステージ上に静置した。ズームを20倍にし、顕微鏡のピント位置を薄片の表面に合わせ、ニコン製CCDカメラCS5270Bで撮像した。撮像した薄片の表面画像を、画像処理ソフトImage-Proを用いて、中空糸エリア外に付着した、くずれたゲルの領域を抽出し、その総画素数をくずれたゲルの総量とした。
The hollow portion of the hollow fiber of the obtained embedded material is filled with a gel precursor solution and 40 types of nucleic acid probes of different types while entraining bubbles, the gel precursor solution is polymerized, and the DNA-immobilized hollow fiber An embedding material was prepared.
Method for measuring broken gel adhering to the surface of the flakes The flakes obtained by cutting with a blade were immersed in water mixed with abrasive grains to adhere the abrasive grains to the surface of the gel. Thereafter, the slice is rinsed in clean water, and the abrasive particles on the surface other than the gel surface are washed away, and then placed on a slide glass. Water and a cover glass are placed on the Olympus microscope SZX12 to prevent the gel from drying. It was left on the stage. The zoom was set to 20 times, the focus position of the microscope was adjusted to the surface of the thin piece, and an image was taken with a Nikon CCD camera CS5270B. Using the image processing software Image-Pro, the image of the surface of the imaged slice was extracted from the broken gel region adhering to the outside of the hollow fiber area, and the total number of pixels was taken as the total amount of gel.

刃先角度20°の刃物(住友電工ハードメタル社製超硬薄刃、材種AF1、両刃タイプ)を、逃げ角を0°にして、繊維軸に対して直交する方向で、DNA固定化中空繊維の包埋物を200mm/minの切断速度で、0.25mmの厚さに切断した。その後、薄片上のくずれたゲルを、上記くずれたゲルの測定方法に従い、くずれたゲルの総量を測定した。
図3は、観察した薄片の表面画像の一部である。くずれたゲル8の領域の個数は3個あり、その総量は41画素であった。
A knife with a cutting edge angle of 20 ° (super thin carbide blade manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., grade AF1, double-edged type) with a clearance angle of 0 ° and a DNA-immobilized hollow fiber in a direction perpendicular to the fiber axis. The embedded material was cut to a thickness of 0.25 mm at a cutting speed of 200 mm / min. Thereafter, the broken gel on the flakes was measured for the total amount of broken gel according to the method for measuring broken gel.
FIG. 3 is a part of the observed surface image of the flake. The number of broken gel 8 regions was 3, and the total amount was 41 pixels.

逃げ角0.5°とし、その他の条件は、実施例1と同様とした。図4は、観察した薄片の表面画像の一部である。くずれたゲル8の領域の個数は19個あり、その総量は453画素であった。   The clearance angle was 0.5 °, and other conditions were the same as in Example 1. FIG. 4 is a part of the surface image of the observed flake. There were 19 broken gel 8 regions, and the total amount was 453 pixels.

逃げ角を0.9°とし、その他の条件は、実施例1と同様とした。図5は、観察した薄片の表面画像の一部である。くずれたゲル8の領域の個数は31個あり、その総量は608画素であった。
<比較例1>
The clearance angle was 0.9 °, and other conditions were the same as in Example 1. FIG. 5 is a part of the surface image of the observed flake. There were 31 broken gel 8 regions, and the total amount was 608 pixels.
<Comparative Example 1>

逃げ角1°とし、その他の条件は、実施例1と同様とした。図6は、観察した薄片の表面画像の一部である。くずれたゲル8の領域の個数は33個あり、その総量は831画素であった。
<比較例2>
The clearance angle was 1 °, and other conditions were the same as in Example 1. FIG. 6 is a part of the observed surface image of a flake. The number of broken gel 8 regions was 33, and the total amount was 831 pixels.
<Comparative Example 2>

逃げ角−1°とし、その他の条件は、実施例1と同様とした。図7は、観察した薄片の表面画像の一部である。くずれたゲル8の領域の個数は49個あり、その総量は1181画素であった。 The clearance angle was set to -1 °, and other conditions were the same as in Example 1. FIG. 7 is a part of the surface image of the observed flake. There were 49 broken gel 8 regions, and the total amount was 1181 pixels.

1:繊維
2:包埋物
3:薄片
4:包埋物の繊維軸に対して交差する方向
5:刃物
6:刃先角度
7:逃げ角
8:変位計
9:測定点の距離
10:高さ距離
11:くずれたゲル
1: Fiber 2: Embedded object 3: Thin piece 4: Direction intersecting the fiber axis of the embedded object 5: Cutting tool 6: Cutting edge angle 7: Escape angle 8: Displacement meter 9: Distance 10 of measurement point: Height Distance 11: Broken gel

Claims (1)

ゲルを介して生体関連物質を保持した複数の繊維が各繊維軸が略同一となるように包埋された包埋物を、該包埋物の繊維軸に対して交差する方向に刃物で切断し、薄片を製造する方法であって、
刃物の逃げ角を0°以上0.9°以下の範囲となるようにして切断することを特徴とする、生体関連物質保持薄片の製造方法。
Cuts an embedded object in which a plurality of fibers holding biological substances via a gel are embedded so that each fiber axis is substantially the same with a blade in a direction intersecting the fiber axis of the embedded object. And a method for producing flakes,
A method for producing a biologically relevant substance-carrying flake, wherein the blade is cut so that the clearance angle is in the range of 0 ° to 0.9 °.
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