JP2012127724A - マイクロチップ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部に流体回路を有するマイクロチップであって、互いに比重の異なる第1成分と第2成分とを含有する検体を流体回路内に導入するための検体導入口を有し、流体回路は、検体導入口に接続され、検体導入口から導入された検体の計量を行なうための所定の容積を有する検体計量部と、検体計量部に接続され、計量された検体の全量を収容できる容量を有する部位であって、計量された検体の全量を収容するとともに、収容された検体中の第1成分と第2成分とを分離するための分離部とを含むマイクロチップである。
【選択図】図1
Description
<第1の実施形態>
図2は、本発明のマイクロチップの一例を示す外形図であり、図2(a)は上面図、図2(b)は側面図、図2(c)は下面図である。図2に示されるマイクロチップ100は、透明基板である第1の基板101、黒色基板である第2の基板102および透明基板である第3の基板103をこの順で貼り合わせてなる〔図2(b)参照〕。これら基板の縦横の長さは、特に限定されないが、本実施形態においては、横(図2におけるA)およそ62mm×縦(図2におけるB)およそ30mmとしている。また、本実施形態において、第1の基板101、第2の基板102および第3の基板103の厚み(それぞれ図2のC、DおよびE)は、それぞれ約1.6mm、約9mm、約1.6mmとしている。ただし、これらに限定されるものではない。
まず、本工程において、図3および4に示される状態にあるマイクロチップに対して、図5における下向き(以下、単に下向きという。図6〜13についても同様であり、また、他の方向についても同様である。)に遠心力を印加する。これにより、第1の基板101の検体導入口120(図2参照)から導入された全血600は、検体計量部500に導入され、計量される。検体計量部500からオーバーフローした全血600は、溢出液収容部330aに収容される〔図5(a)参照〕。また、この下向きの遠心力印加により、液体試薬保持部301a、301b内の液体試薬は、それぞれ貫通穴21b、21cを通って試薬計量部411a、411bに至り、計量される〔図5(b)参照〕。各液体試薬計量部から溢れた液体試薬は、それぞれ貫通穴21a、21dを通って、上面側流体回路内の溢出試薬収容部331a、331bに収容される〔図5(a)参照〕。この段階で、液体試薬に関し液量異常がない場合、溢出試薬収容部332bを除いてすべての溢出試薬収容部内に液体試薬が存在することとなる。なお、本工程に先立ち、試薬保持部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、液体試薬の存在を確認してもよい。また、全血計量、液体試薬計量工程以前の段階で、試薬計量部、混合部、検出部に光を照射し、その反射光強度を測定することにより、これらの部位に液体試薬や検体が存在しないかどうかを確認してもよい。
次に、右向きの遠心力を印加する。これにより、検体計量部500内の計量された全血600は、貫通穴30を通って、下側流体回路の待機部701に移動する〔図6(b)参照〕。
次に、下向きの遠心力を印加する。これにより、待機部701の計量された全血600の全量が、流量制限部700を通って、分離部420に導入される〔図7(b)参照〕。分離部420に導入された全血600は、分離部420にて遠心分離され、血漿成分(上層)と血球成分(下層)とに分離される。各液体試薬は再度、試薬計量部に収容される。
次に、右向きの遠心力を印加する。これにより、分離部420において分離された第1成分収容部内の血漿成分は、第1成分計量部401に導入され(同時に第1成分計量部402、403、404および405,406にも導入される)、計量される〔図8(b)参照〕。計量部から溢れた血漿成分は、貫通穴26aを通って上側流体回路内に移動する〔図8(a)参照〕。なお、この段階で、各第1成分計量部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、第1成分計量部における血漿成分の存在を確認してもよい。
次に、下向きの遠心力を印加する。これにより、計量された液体試薬(試薬保持部301aに保持されていた液体試薬)と、第1成分計量部401にて計量された血漿成分とが、試薬計量部411aにおいて混合される〔第1混合工程第1ステップ、図9(b)参照〕。この際、下側流体回路の混合部441aには、液体試薬が残存している。なお、この段階で、各試薬計量部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、試薬計量部における混合液の存在を確認してもよい。また、この段階で溢出液収容部330bの反射光強度を測定することにより、検体導入不足等の不具合をいち早く検知することができる。
次に、上向きの遠心力を印加する。これにより、混合部441a内の混合液は、貫通穴21eを通って上側流体回路の混合部441bに至り、計量されたもう一方の液体試薬(試薬保持部301b内に保持されていた液体試薬)もまた、貫通穴21eを通って混合部441bに至り、これらは混合される〔第2混合工程第1ステップ、図11(a)参照〕。なお、この段階で、各混合部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、混合部における混合液の存在を確認してもよい。
最後に、下向きの遠心力を印加する。これにより、混合液は検出部311に導入される〔他の混合液についても同様、図13(a)および(b)参照〕。また、溢出試薬収容部331a、331bおよび溢出液収容部330bには、液体試薬または血漿成分が収容された状態となる。他の溢出試薬収容部についても同様である。検出部に充填された混合液は、光学測定に供され、検査・分析が行なわれる。たとえば、マイクロチップ表面に対して略垂直な方向から光を照射し、その透過光を測定することにより、混合液中の特定成分の検出等がなされる。また、この際、溢出液収容部330bおよび各溢出試薬収容部に光を照射し、その反射光の強度を測定することにより、血漿成分または液体試薬の有無を確認する。血漿成分または液体試薬の有無の確認は必ずしもこの段階で行なわれる必要はないが、血漿成分または液体試薬が、すべての溢出液収容部および溢出試薬収容部に収容され得る状態となるのはこの段階であるため、操作の簡略化のためには、検出部導入工程後に血漿成分または液体試薬の有無の確認を行なうことが好ましい。
図14は、本発明のマイクロチップの他の一例を示す上面図である。図14に示されるマイクロチップ800は、黒色基板である第1の基板と、基板表面に溝を備える透明な第2の基板との積層体からなり、図14は、第2の基板側から見たときの上面図である。マイクロチップ800は、第2の基板が有する溝および第1の基板における第2の基板側表面から構成される空間からなる「1層」の流体回路を有する。
Claims (4)
- 第1の基板と、前記第1の基板上に積層され、基板表面に溝を備える第2の基板とを含み、前記溝および前記第1の基板における前記第2の基板側表面から構成される空間を含む流体回路を有するマイクロチップであって、
互いに比重の異なる第1成分と第2成分とを含有する検体を前記流体回路内に導入するための検体導入口を有し、
前記流体回路は、
前記検体導入口に接続され、前記検体導入口から導入された検体の計量を行なうための所定の容積を有する検体計量部と、
前記検体計量部に接続され、計量された検体の全量を収容できる容量を有する部位であって、計量された検体の全量を収容するとともに、収容された検体中の前記第1成分と前記第2成分とを分離するための分離部と、
を含むマイクロチップ。 - 前記分離部は、計量された検体を収容するための開口と、分離された第1成分を収容するための第1成分収容部と、分離された第2成分を収容するための第2成分収容部と、をこの順で含み、
前記第1成分収容部の容積は、計量された検体の体積より大きい請求項1に記載のマイクロチップ。 - 第1の基板と、前記第1の基板上に積層され、基板の両表面に溝を備える第2の基板と、前記第2の基板上に積層される第3の基板とを含み、
前記流体回路は、
前記第1の基板における前記第2の基板側表面および前記第2の基板における前記第1の基板側表面に設けられた溝から構成される空間からなる第1の流体回路と、
前記第3の基板における前記第2の基板側表面および前記第2の基板における前記第3の基板側表面に設けられた溝から構成される空間からなる第2の流体回路と、
を含む請求項1または2に記載のマイクロチップ。 - 前記第1の流体回路が前記検体計量部を有し、前記第2の流体回路が前記分離部を有する請求項3に記載のマイクロチップ。
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