JP2012173181A - Trace substance detecting apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trace substance detecting apparatus that allows operations from reaction between a trace substance and a marker substance to detection and quantification to be automated, and that can be integrally molded by using, for example, resin or the like.SOLUTION: A trace substance detecting apparatus comprises: a tube; a mixing and reaction unit for mixing a test substance containing a detection target substance, magnetic beads, a marker substance, and a buffer solution, and causing reaction and bonding of the detection target substance, the magnetic beads, and the marker substance to make a sample solution; a measuring unit, which includes 2 or more electrodes and into which the sample solution is introduced, for measuring the detection target substance to which the marker substance is bonded; a magnetic force controlling unit for adsorbing and retaining the detection target substance bonded with the magnetic beads by using magnetic force provided in the mixing and reaction unit and the measuring unit; suction and pressurizing means for sucking and pressurizing inside the tube and moving the sample solution inside the tube; a plurality of valves provided at suitable places in the tube; and a controlling device for controlling the magnetic force controlling unit, the suction and pressurizing means, and the plurality of valves. The tube and the measuring unit are integrally molded by using resin.

Description

本発明は、例えば、DNA(デオキシリボ核酸)等の微量物質を被検出対象物質として検出するための微量物質検出装置に係り、特に、被検出対象物質に結合させた標識物質を測定することによって微量物質の有無や量を測定するように構成したものにおいて、被検出対象物質への磁気ビーズと標識物質の結合から被検出対象物質の検出に至るまでの作業を自動化できるように工夫するとともに、例えば、流路や測定部を樹脂により一体成形することができるように工夫したものに関する。   The present invention relates to a trace substance detection apparatus for detecting a trace substance such as DNA (deoxyribonucleic acid) as a target substance to be detected, and in particular, by measuring a labeled substance bound to the target substance to be detected. In what is configured to measure the presence or amount of a substance, devise so that the work from the binding of a magnetic bead and a labeled substance to the target substance to be detected to the detection of the target substance can be automated, for example, Further, the present invention relates to a device in which a flow path and a measurement unit are devised so as to be integrally formed of resin.

例えば、DNA等の微量物質を被検出対象物質として検出や定量を行う場合、被検出対象物質の単離や精製、標識物質の被検出対象物質への結合等の煩雑な作業が必要である。
すなわち、DNAの場合は、例えば、特許文献1に開示されているように、標識物質である免疫反応剤を被検出対象物質となるDNAに結合させる。次に、そのDNAと相補的なDNAを結合させた支持体によって上記免疫反応剤を結合させたDNAを捕らえ、免疫反応によって上記免疫反応剤に特異的に結合する蛍光物質等を標的となるDNAに結合させる。そして、その蛍光を測定することにより被検出対象物質としてのDNAの検出・定量を行う。
For example, when performing detection or quantification using a trace substance such as DNA as a detection target substance, complicated operations such as isolation and purification of the detection target substance and binding of a labeling substance to the detection target substance are required.
That is, in the case of DNA, for example, as disclosed in Patent Document 1, an immunoreactive agent that is a labeling substance is bound to DNA that is a substance to be detected. Next, the DNA to which the immunoreactive agent is bound is captured by a support to which the DNA and the complementary DNA are bound, and a fluorescent substance that specifically binds to the immunoreactive agent by an immune reaction is targeted. To join. Then, by measuring the fluorescence, DNA as a detection target substance is detected and quantified.

又、蛋白質の場合ではあるが、例えば、特許文献2に示すように、被検出対象物質である蛋白質に免疫反応を利用して標識物質を結合し、その結合された標識物質を測定することにより被検出対象物質の検出・定量を行っている。
因みに、このような被検出対象物質の検出・定量のための作業は手作業で行われる。
In the case of a protein, for example, as shown in Patent Document 2, a labeling substance is bound to a protein to be detected using an immune reaction, and the bound labeling substance is measured. Detects and quantifies target substances to be detected.
Incidentally, such work for detection and quantification of the target substance to be detected is performed manually.

又、特許文献3、特許文献4には、DNAの検出・測定を行う装置が開示されている。   Patent Documents 3 and 4 disclose apparatuses for detecting and measuring DNA.

特開平10−504962号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-504962 特開平10−276786号公報JP-A-10-276786 特開平5−199898号公報JP-A-5-199898 特開平2−23898号公報JP-A-2-23898

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、前述したように、被検出対象物質と標識物質との結合から被検出対象物質の検出・定量までの全ての作業を自動化した装置はなく、DNA等の被検出対象物質の検出・定量のための作業は全て手作業で行われていた。その為、検出に長い時間や多くの労力を要してしまい、且つ、正確な検出を行うためには作業者の熟練を要してしまうという問題があった。
The conventional configuration has the following problems.
First, as described above, there is no device that automates all operations from the binding of the target substance to be detected and the labeling substance to the detection and quantification of the target substance to be detected. All of this work was done manually. Therefore, it takes a long time and a lot of labor for detection, and there is a problem that skill of the operator is required for accurate detection.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、DNA等の微量物質と標識物質との反応から検出・定量に至る作業を自動的に行うことができ、且つ、例えば、流路や測定部等を樹脂により一体成形することができるようにした微量物質検出装置を提供することにある。   The present invention has been made on the basis of such points, and the object thereof is to automatically perform operations from reaction between a trace substance such as DNA and a labeled substance to detection and quantification, and For example, an object of the present invention is to provide a trace substance detection device in which a flow path, a measurement unit, and the like can be integrally formed of resin.

上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による微量物質検出装置は、チューブと、上記チューブに設けられ被検出対象物質が含まれる検体と磁気ビーズと標識物質とバッファ液を混合させ上記被検出対象物質と上記磁気ビーズと上記標識物質とを反応・結合させて試料溶液とする混合・反応部と、上記チューブに設けられ少なくとも2つ以上の電極を備えていて上記試料溶液が導入され上記標識物質が結合された上記被検出対象物質を測定する測定部と、上記混合・反応部と上記測定部に設けられ磁力により上記磁気ビーズと結合した被検出対象物質を吸着・保持する磁力制御部と、上記チューブに接続され上記チューブ内を吸引/加圧することにより上記チューブ内において上記試料溶液を移動させる吸引/加圧手段と、上記チューブの適所に設けられた複数個のバルブと、上記磁力制御部と上記吸引/加圧手段と上記複数個のバルブを制御する制御装置と、を具備し、上記チューブ及び測定部を樹脂により構成するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項2による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、上記樹脂が柔軟性のある塩化ビニール又はポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)又はシリコンを主体としたものであることを特徴とするものである。
又、請求項3による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、流路形成をブロー成型法により行うものであることを特徴とするものである。
又、請求項4による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、流路形成をシート状の樹脂等を貼り合わせて形成するものであることを特徴とするものである。
又、請求項5による微量物質検出装置は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の微量物質検出装置において、上記被検出対象物質はDNAであることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a trace substance detection device according to claim 1 of the present invention comprises a tube, a sample provided in the tube, containing a target substance to be detected, a magnetic bead, a labeling substance, and a buffer solution. A mixing / reaction unit that reacts and binds the target substance, the magnetic beads, and the labeling substance to form a sample solution; and at least two or more electrodes provided in the tube so that the sample solution is introduced and the labeling is performed. A measuring unit that measures the target substance to which the substance is bound, a magnetic force control unit that is provided in the mixing / reaction unit and the measuring unit and that adsorbs and holds the target substance that is bound to the magnetic beads by magnetic force; An aspirating / pressurizing means connected to the tube to move the sample solution in the tube by aspirating / pressurizing the tube; and the tube A plurality of valves provided at appropriate positions; the magnetic force control unit; the suction / pressurization means; and a control device for controlling the plurality of valves; and the tube and the measurement unit are made of resin. It is characterized by that.
Further, the trace substance detection apparatus according to claim 2 is the trace substance detection apparatus according to claim 2, wherein the resin is mainly composed of flexible vinyl chloride, polypropylene (PP), polyethylene (PE), or silicon. It is characterized by being.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the trace substance detection apparatus according to the second aspect, wherein the flow path is formed by a blow molding method.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the trace substance detection apparatus according to the second aspect, wherein the flow path is formed by bonding a sheet-like resin or the like.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the trace substance detection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the substance to be detected is DNA.

以上述べたように本願発明の請求項1による微量物質検出装置によると、チューブと、上記チューブに設けられ被検出対象物質が含まれる検体と磁気ビーズと標識物質とバッファ液を混合させ上記被検出対象物質と上記磁気ビーズと上記標識物質とを反応・結合させて試料溶液とする混合・反応部と、上記チューブに設けられ少なくとも2つ以上の電極を備えていて上記試料溶液が導入され上記標識物質が結合された上記被検出対象物質を測定する測定部と、上記混合・反応部と上記測定部に設けられ磁力により上記磁気ビーズと結合した被検出対象物質を吸着・保持する磁力制御部と、上記チューブに接続され上記チューブ内を吸引/加圧することにより上記チューブ内において上記試料溶液を移動させる吸引/加圧手段と、上記チューブの適所に設けられた複数個のバルブと、上記磁力制御部と上記吸引/加圧手段と上記複数個のバルブを制御する制御装置と、を具備し、上記チューブ及び測定部を樹脂により構成するようにしたので、被検出対象物質への磁気ビーズと標識物質の結合、被検出対象物質の精製、被検出対象物質の検出までの一連の作業を容易に自動化することができ、この一連の作業に要する労力を軽減することができると共に作業に要する時間を短縮することができる。又、チューブ及び測定部を樹脂により構成するようにしたので、簡易、且つ、低コストの装置を提供することができる。
又、請求項2による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、上記樹脂が柔軟性のある塩化ビニール又はポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)又はシリコンを主体としたものであるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項3による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、流路形成をブロー成型法により行うものであるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項4による微量物質検出装置は、請求項2記載の微量物質検出装置において、流路形成をシート状の樹脂等を貼り合わせて形成するものであるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項5による微量物質検出装置は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の微量物質検出装置において、上記被検出対象物質はDNAであるので、DNAを検出する微量物質検出装置についても、簡易、且つ、低コストの装置を提供することができる。
As described above, according to the trace substance detection apparatus according to claim 1 of the present invention, the tube, the specimen containing the target substance to be detected, the magnetic beads, the labeling substance, and the buffer solution provided in the tube are mixed. A mixing / reaction unit that reacts and binds the target substance, the magnetic beads, and the labeling substance to form a sample solution; and at least two or more electrodes provided in the tube so that the sample solution is introduced and the labeling is performed. A measuring unit that measures the target substance to which the substance is bound, a magnetic force control unit that is provided in the mixing / reaction unit and the measuring unit and that adsorbs and holds the target substance that is bound to the magnetic beads by magnetic force; An aspirating / pressurizing means connected to the tube to move the sample solution in the tube by aspirating / pressurizing the tube; and the tube A plurality of valves provided at appropriate positions; the magnetic force control unit; the suction / pressurization means; and a control device for controlling the plurality of valves; and the tube and the measurement unit are made of resin. Therefore, a series of operations from the binding of magnetic beads and labeling substances to the target substance to be detected, purification of the target substance to be detected, and detection of the target substance to be detected can be easily automated. The labor required can be reduced and the time required for the work can be shortened. In addition, since the tube and the measurement unit are made of resin, a simple and low-cost apparatus can be provided.
Further, the trace substance detection apparatus according to claim 2 is the trace substance detection apparatus according to claim 2, wherein the resin is mainly composed of flexible vinyl chloride, polypropylene (PP), polyethylene (PE), or silicon. Since there exists, the said effect can be made more reliable.
According to a third aspect of the present invention, the trace substance detection apparatus according to the second aspect is the trace substance detection apparatus according to the second aspect, wherein the flow path is formed by a blow molding method.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the trace substance detection apparatus according to the second aspect, wherein the flow path is formed by laminating a sheet-like resin or the like. It can be.
A trace substance detection apparatus according to claim 5 is the trace substance detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the substance to be detected is DNA. Also, a simple and low-cost device can be provided.

本願発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による微量物質検出装置を示す系統図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention, and is a systematic diagram which shows the trace amount substance detection apparatus by this Embodiment. 本願発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による微量物質検出装置によって検出するために、被検出対象物質であるDNAに磁気ビーズと酸化還元酵素を結合した様子を表わす模式図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention, and is a schematic diagram showing a mode that the magnetic bead and the oxidoreductase were couple | bonded with DNA which is a to-be-detected target substance, in order to detect with the trace amount substance detection apparatus by this Embodiment. is there. 本願発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による微量物質検出装置の測定部及び測定回路の構成を示す回路図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention, and is a circuit diagram which shows the structure of the measurement part and measurement circuit of the trace amount substance detection apparatus by this Embodiment. 本願発明の一実施の形態を示す図で、測定チャンバ内の反応の様子を説明するための模式図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention, and is a schematic diagram for demonstrating the mode of reaction in a measurement chamber. 本願発明の一実施の形態を示す図で、チューブと測定部を樹脂により一体成形した状態を示す微量物質検出装置の平面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a top view of the trace substance detection apparatus which shows the state which integrally formed the tube and the measurement part with resin. 本発明の一実施の形態を示す図で、図5のVI−VI断面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is VI-VI sectional drawing of FIG. 本発明の一実施の形態を示す図で、図6のVII部を拡大して示す断面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is sectional drawing which expands and shows the VII part of FIG. 本発明の一実施の形態を示す図で、流体コネクタの構成を示す断面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the structure of a fluid connector.

以下、図1乃至図8を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図1は本実施の形態による微量物質検出装置の構成を模式的に示す系統図である。まず、チューブ1がある。このチューブ1の一端側(図1中左端)には検体注入部3が設けられていて、この検体注入部3には検体注入器5が着脱可能に挿入されている。この検体注入器5の中には、被検出対象物質としてのDNAを含む検体7が充填されている。又、上記検体注入部3近傍のチューブ1には、バッファ液注入部9が設置されていて、このバッファ液注入部9内にはバッファ液11が充填されている。上記バッファ液11は、緩衝液に被酸化還元物質と電子メディエータを溶かした溶液である。緩衝液としては、例えば、リン酸水素二カリウムとリン酸二水素カリウムの混合物の水溶液等が用いられる。電子メディエータは、電子を移動させるための物質である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system diagram schematically showing the configuration of a trace substance detection apparatus according to this embodiment. First, there is a tube 1. A sample injection section 3 is provided at one end side (left end in FIG. 1) of the tube 1, and a sample injector 5 is detachably inserted into the sample injection section 3. The sample injector 5 is filled with a sample 7 containing DNA as a substance to be detected. Further, a buffer liquid injection section 9 is installed in the tube 1 in the vicinity of the specimen injection section 3, and the buffer liquid injection section 9 is filled with a buffer liquid 11. The buffer solution 11 is a solution in which a redox substance and an electron mediator are dissolved in a buffer solution. As the buffer solution, for example, an aqueous solution of a mixture of dipotassium hydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate is used. The electron mediator is a substance for moving electrons.

上記バッファ液注入部9は分岐チューブ13を介してチューブ1に接続されていて、この分岐チューブ13には第1押当バルブ15が取り付けられている。この第1押当バルブ15は、上記分岐チューブ13を押さえ付けて液体が行き来できないようにするもので、これにより上記バッファ液注入部9から上記チューブ1内への上記バッファ液11の流入を制御している。   The buffer solution injection part 9 is connected to the tube 1 via a branch tube 13, and a first pushing valve 15 is attached to the branch tube 13. The first pushing valve 15 presses the branch tube 13 to prevent liquid from going back and forth, thereby controlling the inflow of the buffer liquid 11 from the buffer liquid injection part 9 into the tube 1. is doing.

上記チューブ1には第1試薬注入部17、第2試薬注入部19が夫々分岐チューブ21、23を介して接続されている。上記第1試薬注入部17内には第1試薬25(磁気ビーズを含んだ試薬)が充填されている。又、第2試薬注入部19内には第2試薬27(標識物質としての酸化還元酵素を含んだ試薬)が充填されている。又、上記分岐チューブ21には第2押当バルブ29が取り付けられていると共に上記分岐チューブ23にも第3押当バルブ31が取り付けられている。上記第1押当バルブ15同様、第2押当バルブ29と第3押当バルブ31も、夫々、上記第1試薬注入部17から上記チューブ1内への上記第1試薬25の流入と、上記第2試薬注入部19から上記チューブ1内への上記第2試薬27の流入を制御している。   A first reagent injection part 17 and a second reagent injection part 19 are connected to the tube 1 via branch tubes 21 and 23, respectively. The first reagent injection part 17 is filled with a first reagent 25 (a reagent containing magnetic beads). The second reagent injection part 19 is filled with a second reagent 27 (a reagent containing an oxidoreductase as a labeling substance). A second pushing valve 29 is attached to the branch tube 21 and a third pushing valve 31 is also attached to the branch tube 23. Similar to the first pressing valve 15, the second pressing valve 29 and the third pressing valve 31 also flow in the first reagent 25 from the first reagent injection part 17 into the tube 1, and The flow of the second reagent 27 from the second reagent injection part 19 into the tube 1 is controlled.

上記チューブ1の一端側の、上記バッファ液注入部9、上記第1試薬注入部17及び上記第2試薬注入部19が接続された部分が、混合部33となる。上記チューブ1には、上記混合部33に隣接して、反応部35が設けられている。この反応部35と上記混合部33の境界には第4押当バルブ37が設けられている。上記混合部33と上記反応部35が、請求項1における混合・反応部に相当する部分となる。   A portion where one end side of the tube 1 is connected to the buffer solution injection unit 9, the first reagent injection unit 17, and the second reagent injection unit 19 is a mixing unit 33. The tube 1 is provided with a reaction part 35 adjacent to the mixing part 33. A fourth pushing valve 37 is provided at the boundary between the reaction unit 35 and the mixing unit 33. The mixing portion 33 and the reaction portion 35 are portions corresponding to the mixing / reaction portion in claim 1.

上記反応部35には、温度制御手段としての温度制御用ヒータ39と攪拌手段としての超音波振動装置41が設置されている。上記温度制御用ヒータ39は、上記反応部35内を、上記検体7に含まれるDNAと上記第1試薬25内の磁気ビーズ及び上記第2試薬内の酸化還元酵素を結合させる反応に適した温度に制御するためのものである。又、上記超音波振動装置41は、上記反応部35内を攪拌して上記DNAと磁気ビーズ及び酸化還元酵素の結合を効率よく行わせるためのものである。又、上記反応部35の、上記温度制御用ヒータ39と上記超音波振動装置41よりも他端側(図1中右側)には、第1磁力制御部43が設けられている。この第1磁力制御部43によって、磁気ビーズと結合したDNAを上記反応部35に吸着・保持するものである。   The reaction unit 35 is provided with a temperature control heater 39 as temperature control means and an ultrasonic vibration device 41 as stirring means. The temperature control heater 39 has a temperature suitable for a reaction in which the DNA contained in the specimen 7, the magnetic beads in the first reagent 25, and the oxidoreductase in the second reagent are bound in the reaction unit 35. It is for controlling. The ultrasonic vibration device 41 is for stirring the inside of the reaction part 35 so as to efficiently combine the DNA with the magnetic beads and the oxidoreductase. A first magnetic force control unit 43 is provided on the other end side (right side in FIG. 1) of the reaction unit 35 with respect to the temperature control heater 39 and the ultrasonic vibration device 41. The first magnetic force control unit 43 adsorbs and holds DNA bound to the magnetic beads in the reaction unit 35.

上記チューブ1の他端側には、測定部としての測定チャンバ45が設けられている。上記測定チャンバ45にはイオン交換膜47が設置されていて、このイオン交換膜47によって一対の室49、51が区画・形成されている。これら室49、51には、測定用電極として電極53、55が設置されている。本実施の形態の場合には、これら2つの電極53、55間の電圧を略「0」に制御しながら測定するように構成されている。又、測定チャンバ45は反応部35に設置された超音波振動装置41又はそれとは別に設けられた超音波振動装置により加振できる構成となっている。
尚、本実施の形態においては、イオン交換膜47を使用しているが、その代わりにイオン透過膜を使用してもよい。
On the other end side of the tube 1, a measurement chamber 45 as a measurement unit is provided. The measurement chamber 45 is provided with an ion exchange membrane 47, and a pair of chambers 49 and 51 are defined and formed by the ion exchange membrane 47. In these chambers 49 and 51, electrodes 53 and 55 are installed as measurement electrodes. In the case of the present embodiment, measurement is performed while controlling the voltage between the two electrodes 53 and 55 to be substantially “0”. The measurement chamber 45 can be vibrated by an ultrasonic vibration device 41 installed in the reaction unit 35 or by an ultrasonic vibration device provided separately from the ultrasonic vibration device 41.
Although the ion exchange membrane 47 is used in the present embodiment, an ion permeable membrane may be used instead.

上記反応部35であって、上記第1磁力制御部43と上記測定チャンバ45の間には、分岐チューブ57が接続されている。又、上記測定チャンバ45の上記反応部35側の室49には、分岐チューブ59が接続されている。上記分岐チューブ57には第5押当バルブ61が設けられている。上記測定チャンバ45と上記反応部35の境界には第6バルブ63が設けられている。上記分岐チューブ59には第7押当バルブ65が設けられている。上記分岐チューブ57及び上記分岐チューブ59は集合されて、そこに吸引/加圧手段としてのポンプ67が接続されている。また、上記測定チャンバ45には、第2磁力制御部69が設置されている。この第2磁力制御部69によって、磁気ビーズと結合したDNAを上記測定チャンバ45に吸着・保持するものである。   A branch tube 57 is connected between the first magnetic force control unit 43 and the measurement chamber 45 in the reaction unit 35. A branch tube 59 is connected to the chamber 49 on the reaction part 35 side of the measurement chamber 45. The branch tube 57 is provided with a fifth pushing valve 61. A sixth valve 63 is provided at the boundary between the measurement chamber 45 and the reaction unit 35. The branch tube 59 is provided with a seventh pushing valve 65. The branch tube 57 and the branch tube 59 are assembled, and a pump 67 as suction / pressurization means is connected thereto. The measurement chamber 45 is provided with a second magnetic force control unit 69. The second magnetic force control unit 69 adsorbs and holds DNA bound to the magnetic beads in the measurement chamber 45.

又、制御装置71が設置されていて、この制御装置71には測定回路73が設けられている。既に説明した各種機器、第1押当バルブ15、第2押当バルブ29、第3押当バルブ31、第4押当バルブ37、第5押当バルブ61、第6押当バルブ63、第7押当バルブ65、温度制御用ヒータ39、超音波振動装置41、第1磁気制御部43、ポンプ67、第2磁気制御部69は、全てこの制御装置71によって制御される構成になっている。又、電極53、55を介しての電流測定等は上記制御装置71の測定回路73によって制御されるように構成されている。   In addition, a control device 71 is installed, and a measurement circuit 73 is provided in the control device 71. Various devices already described, the first pushing valve 15, the second pushing valve 29, the third pushing valve 31, the fourth pushing valve 37, the fifth pushing valve 61, the sixth pushing valve 63, the seventh pushing valve. The pushing valve 65, the temperature control heater 39, the ultrasonic vibration device 41, the first magnetic control unit 43, the pump 67, and the second magnetic control unit 69 are all controlled by the control device 71. Further, the current measurement or the like via the electrodes 53 and 55 is controlled by the measurement circuit 73 of the control device 71.

上記測定回路73は図3に示すような構成になっている。まず、演算増幅器75があり、この演算増幅器75にはA/D変換器77が接続されている。電極53、電極55の出力信号はこの演算増幅器75に入力される。上記演算増幅器75により増幅された信号は上記A/D変換器77によってアナログ/デジタル変換され、マイクロコンピュータ79に入力される。又、上記マイクロコンピュータ79にはI/O81、メモリ83が接続されている。又、上記I/O81には入力手段85と投入センサ87が接続されている。又、上記電極53からは別の線も出ていてそこには抵抗76が介挿されていて、上記演算増幅器75とA/D変換器77との間に分岐・接続されている。又、上記電極55からは接地線78が出ている。   The measurement circuit 73 is configured as shown in FIG. First, there is an operational amplifier 75, and an A / D converter 77 is connected to the operational amplifier 75. Output signals from the electrodes 53 and 55 are input to the operational amplifier 75. The signal amplified by the operational amplifier 75 is analog / digital converted by the A / D converter 77 and input to the microcomputer 79. The microcomputer 79 is connected with an I / O 81 and a memory 83. An input means 85 and a closing sensor 87 are connected to the I / O 81. Further, another line comes out from the electrode 53, and a resistor 76 is inserted there, and is branched and connected between the operational amplifier 75 and the A / D converter 77. Further, a ground wire 78 extends from the electrode 55.

以上の構成に基づいてその作用を説明する。まず、第1押当バルブ15、第4押当バルブ37、第5押当バルブ61を開放し、ポンプ67を駆動する。それによって、チューブ1内に負圧が発生し、バッファ液注入部9内のバッファ液11が吸引されてチューブ1内に充満されることになる。その状態で、検体注入部3を介して検体注入器5より検体7が注入される。   The operation will be described based on the above configuration. First, the first pushing valve 15, the fourth pushing valve 37, and the fifth pushing valve 61 are opened, and the pump 67 is driven. As a result, a negative pressure is generated in the tube 1, and the buffer solution 11 in the buffer solution injection part 9 is sucked and filled in the tube 1. In this state, the sample 7 is injected from the sample injector 5 through the sample injection unit 3.

次に、第2押当バルブ29、第3押当バルブ31、第4押当バルブ37、第5押当バルブ61を開放して、ポンプ67による負圧によって、第1試薬注入部17、第2試薬注入部19より、第1試薬25と第2試薬27を若干量引き出す。それと同時に、第1押当バルブ15を開放してバッファ液注入部9よりバッファ液11を引き出す。これによって、混合部33において、検体7、バッファ液11、第1試薬25、第2試薬27を混合させ、反応部35に導いたことになる。   Next, the second pressing valve 29, the third pressing valve 31, the fourth pressing valve 37, and the fifth pressing valve 61 are opened, and the first reagent injection unit 17, A small amount of the first reagent 25 and the second reagent 27 are drawn from the two-reagent injection unit 19. At the same time, the first pushing valve 15 is opened and the buffer solution 11 is drawn from the buffer solution injection part 9. As a result, the sample 7, the buffer solution 11, the first reagent 25, and the second reagent 27 are mixed in the mixing unit 33 and led to the reaction unit 35.

次に、第4押当バルブ37、第5押当バルブ61を閉じて、検体7と第1試薬25、第2試薬27とを反応させる。その際、温度制御用ヒータ39によって温度調整を行うと共に、超音波振動装置41によって超音波振動を付与する。それによって、反応に適した温度環境が提供されると共に、攪拌・混合作用が働くことになる。上記検体7と第1試薬25、第2試薬27との反応により、被検出対象物質としてのDNAの一端に磁気ビーズが結合されると共に他端に酸化還元酵素が結合されることになる。その様子を図2に示す。図2はDNA89の一端に磁気ビーズ91が結合されると共に他端に酸化還元酵素93が結合されている様子を示す図である。
尚、この磁気ビーズ91と酸化還元酵素93は、DNA89と特異的に結合するように処理されているものである。
Next, the fourth pushing valve 37 and the fifth pushing valve 61 are closed to cause the sample 7 to react with the first reagent 25 and the second reagent 27. At that time, temperature adjustment is performed by the temperature control heater 39 and ultrasonic vibration is applied by the ultrasonic vibration device 41. As a result, a temperature environment suitable for the reaction is provided, and a stirring / mixing action works. By the reaction of the sample 7 with the first reagent 25 and the second reagent 27, the magnetic beads are bound to one end of the DNA as the detection target substance, and the oxidoreductase is bound to the other end. This is shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a state where a magnetic bead 91 is bound to one end of DNA 89 and an oxidoreductase 93 is bound to the other end.
The magnetic beads 91 and the oxidoreductase 93 are treated so as to specifically bind to the DNA 89.

次に、第1磁力制御部43を「オン」して、第1押当バルブ15、第4押当バルブ37、第5押当バルブ61を開放し、且つ、温度制御用ヒータ39によって温度調整を行うと共に、超音波振動装置41によって超音波振動を付与しながら、バッファ液11を流し続ける。それによって、磁気ビーズ91に結合したDNA89のみが第1磁力制御部43によって吸着・保持され、その他のものは洗い流されることになる。そのため、被検出対象物質であるDNA89が精製されることになる。   Next, the first magnetic force controller 43 is turned on to open the first pushing valve 15, the fourth pushing valve 37, and the fifth pushing valve 61, and the temperature is adjusted by the temperature control heater 39. In addition, while the ultrasonic vibration device 41 applies ultrasonic vibration, the buffer liquid 11 is kept flowing. As a result, only the DNA 89 bound to the magnetic beads 91 is adsorbed and held by the first magnetic force control unit 43, and the others are washed away. Therefore, the DNA 89 that is the detection target substance is purified.

次に、上記第1磁力制御部43を「オフ」にして、第2磁力制御部69を「オン」にする。その後、第1押当バルブ15、第6押当バルブ63、第7押当バルブ65を開放し、ポンプ67の負圧によって吸引することにより、上記第1磁力制御部43によって吸着・保持されていた磁気ビーズ91に結合したDNA89を測定チャンバ45内に導き、上記第2磁力制御部69によって、吸着・保持する。そして、第6押当バルブ63、第7押当バルブ65を閉じて、計測を行う。 Next, the first magnetic force control unit 43 is turned off, and the second magnetic force control unit 69 is turned on. Thereafter, the first pushing valve 15, the sixth pushing valve 63, and the seventh pushing valve 65 are opened and sucked by the negative pressure of the pump 67, so that they are attracted and held by the first magnetic force control unit 43. The DNA 89 bound to the magnetic beads 91 is guided into the measurement chamber 45 and is attracted and held by the second magnetic force control unit 69. Then, the sixth pushing valve 63 and the seventh pushing valve 65 are closed to perform measurement.

本実施の形態の場合、被検出対象物質の検出・定量は、電極53と電極55間の電流を測定することによって行う。図2に示すように、上記DNA89には標識物質として上記酸化還元酵素93が結合されている。この酸化還元酵素93が上記バッファ液11に含まれる被酸化還元物質を酸化又は還元し、上記バッファ液11に含まれる電子メディエータは、その酸化還元反応による電子の受け取り又は被酸化還元物質への電子の供給により「正」又は「負」に荷電する。そして、「正」又は「負」に荷電した電子メディエータは電極53又は電極55へと移動する。これが、電流として上記測定回路73によって測定され、その電流値に基づいて被検出対象物質である上記DNA89を検出・定量することができる。 In the case of the present embodiment, detection / quantification of the detection target substance is performed by measuring the current between the electrode 53 and the electrode 55. As shown in FIG. 2, the oxidoreductase 93 is bound to the DNA 89 as a labeling substance. The oxidoreductase 93 oxidizes or reduces the redox substance contained in the buffer solution 11, and the electron mediator contained in the buffer solution 11 receives electrons by the redox reaction or electrons to the redox material. Is charged to “positive” or “negative”. Then, the “positive” or “negative” charged electron mediator moves to the electrode 53 or the electrode 55. This is measured by the measurement circuit 73 as a current, and the DNA 89 that is the detection target substance can be detected and quantified based on the current value.

ここで、図4を参照して、上記酸化還元酵素93として酸化酵素(例えば、グルコースオキシダーゼ)を用いた場合の、上記測定チャンバ45内での化学反応を具体的に説明する。上記測定チャンバ45の上側(図4中上方)の室49内には、上記DNA89に結合した酸化酵素95が存在している。又、上記測定チャンバ45内にはバッファ液に添加された被酸化物質97と電子メディエータ99も存在している。上記被酸化物質97は、上記酸化酵素95によって酸化され、電子101と陽イオン103を放出する。上記電子101は上記電子メディエータ99に捕らえられ、その結果、上記電子メディエータ99は「負」に荷電される。「負」に荷電された上記電子メディエータ99は、相対的に「正」電位となる上記電極53側に移動する。一方、上記陽イオン103は、イオン交換膜47を通過して、室51側に設置され、相対的に「負」電位となる上記電極55側に移動し、電子101を受け取る。その結果、上記室49と上記室51との間には上記イオン交換膜を隔てて電位差が発生し、上記電極53と上記電極55の間に電流が流れる。この電流を測定することにより上記DNA89の検出・定量を行うものである。   Here, with reference to FIG. 4, a chemical reaction in the measurement chamber 45 when an oxidase (for example, glucose oxidase) is used as the oxidoreductase 93 will be specifically described. An oxidase 95 bound to the DNA 89 is present in the chamber 49 above the measurement chamber 45 (upper in FIG. 4). Further, the substance to be oxidized 97 and the electron mediator 99 added to the buffer solution are also present in the measurement chamber 45. The oxidizable substance 97 is oxidized by the oxidase 95 and releases electrons 101 and cations 103. The electrons 101 are captured by the electron mediator 99, and as a result, the electron mediator 99 is negatively charged. The electron mediator 99 charged “negatively” moves to the electrode 53 side having a relatively “positive” potential. On the other hand, the cation 103 passes through the ion exchange membrane 47, is installed on the chamber 51 side, moves to the electrode 55 side having a relatively “negative” potential, and receives the electrons 101. As a result, a potential difference is generated between the chamber 49 and the chamber 51 across the ion exchange membrane, and a current flows between the electrode 53 and the electrode 55. The DNA 89 is detected and quantified by measuring this current.

又、上記した例に限らず、上記酸化還元酵素93として上記酸化酵素95の代わりに還元酵素を使用することも考えられる。この場合は、上記被酸化物質97の代わりに被還元物質が使用され、上記電極53から電子メディエータを介して電子が還元酵素へ移動して還元反応が起きる。このため電子を外部から受け取る上記電極53が「正」極、電子を外部に放出する電極55が「負」極となる。
尚、この被検出対象物質の測定は、上記電極53、55間の電圧を測定することでも行うことができる。
Further, the present invention is not limited to the above example, and it is conceivable to use a reductase instead of the oxidase 95 as the oxidoreductase 93. In this case, a substance to be reduced is used instead of the substance to be oxidized 97, and electrons are transferred from the electrode 53 to the reductase through the electron mediator to cause a reduction reaction. For this reason, the electrode 53 that receives electrons from the outside serves as a “positive” pole, and the electrode 55 that emits electrons to the outside serves as a “negative” pole.
The measurement of the substance to be detected can also be performed by measuring the voltage between the electrodes 53 and 55.

そして、計測後は、第1押当バルブ15と第7押当バルブ65を開放して、ポンプ67による負圧によって計測後の検体7等を吸引して洗い流す。それによって、ポンプ67自身も洗浄されることになる。   After the measurement, the first pressing valve 15 and the seventh pressing valve 65 are opened, and the measured sample 7 and the like are sucked and washed away by the negative pressure by the pump 67. As a result, the pump 67 itself is also cleaned.

又、本実施の形態の場合には、既に説明した微量物質検出装置の一部、具体的には、チューブ1の部分、分岐チューブ13、21、23の部分、分岐チューブ57、59の部分、測定部としての測定チャンバ45の部分を、樹脂製フィルムを貼り合わせることにより一体的に成型するようにしている。その構成を図5に示す。上記樹脂としては、柔軟性のある塩化ビニール又はポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)又はシリコンを主体としたものを使用している。又、外部の構成部品との接続は公知の液体コネクタが使用される。
尚、図5においては、図1に示した部分と同一部分には同一符号を付して示してある。
In the case of the present embodiment, a part of the trace substance detection apparatus already described, specifically, the tube 1 portion, the branch tubes 13, 21, and 23, the branch tubes 57 and 59, A portion of the measurement chamber 45 as a measurement unit is integrally molded by bonding a resin film. The configuration is shown in FIG. As the resin, flexible vinyl chloride, polypropylene (PP), polyethylene (PE), or silicon is mainly used. A known liquid connector is used for connection with an external component.
In FIG. 5, the same parts as those shown in FIG.

図5のVI−VI断面が図6であり、図6のVII部を拡大して示すのが図7である。これら図5乃至図7に示すように、樹脂製上フィルム101と樹脂製下フィルム103を貼り合わせることによって、チューブ1、分岐チューブ13、21、23の部分、分岐チューブ57、59の部分、測定部としての測定チャンバ45が形成されている。すなわち、図6及び図7に示すように、樹脂製上フィルム101と樹脂製下フィルム103を対向・配置させ、両者間の所定領域内に空気を供給した状態で図示しない金型で圧縮する(必要に応じて、例えば、加熱する。)。それによって、チューブ1、分岐チューブ13、21、23の部分、分岐チューブ57、59の部分、測定部としての測定チャンバ45が一体的に成型されることになる。   FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is an enlarged view of the VII portion in FIG. As shown in FIGS. 5 to 7, the resin upper film 101 and the resin lower film 103 are bonded to each other, so that the tube 1, the branch tubes 13, 21 and 23, the branch tubes 57 and 59, and the measurement are performed. A measurement chamber 45 as a part is formed. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the resin upper film 101 and the resin lower film 103 are opposed to each other and compressed with a mold (not shown) in a state where air is supplied in a predetermined region between them ( If necessary, heat, for example). As a result, the tube 1, the branch tubes 13, 21, 23, the branch tubes 57, 59, and the measurement chamber 45 as a measurement unit are integrally molded.

すなわち、チューブ1が流路1aを備えた状態で成型されることになり、又、分岐チューブ13、21、23の部分、分岐チューブ57、59の部分についても同様に流路を備えた状態で成型される。又、測定チャンバ45も、上記樹脂製上フィルム101と樹脂製下フィルム103によって挟まれた状態で成型されることになり、その成型された空間45a内に電極53、55が内装されている。又、上記電極55の表面にはコーティング部105が設けられている。 That is, the tube 1 is molded with the flow path 1a, and the branch tubes 13, 21, 23 and the branch tubes 57, 59 are also provided with the flow path. Molded. The measurement chamber 45 is also molded in a state of being sandwiched between the resin upper film 101 and the resin lower film 103, and electrodes 53 and 55 are provided in the molded space 45a. A coating portion 105 is provided on the surface of the electrode 55.

又、上記液体コネクタは図8に示すような構成になっている。図8は、分岐チューブ13と図示しないバッファ液供給部側との接続部の構成を示す図である。まず、上記分岐チューブ13は、上記樹脂製上フィルム101と樹脂製下フィルム103によって挟まれた状態で形成されていて、内部に流路13aが形成されている。上記分岐チューブ13の先端部は拡開されていて、そこには、液体コネクタ109が着脱自在に差し込まれている。この液体コネクタ109にはブッファ液流路111が形成されている。上記液体コネクタ109としては、例えば、株式会社昭和丸筒社製の「クリーン・クリック・コネクタ」等の使用が想定される。その他、例えば、特許文献5等に、その種の液体コネクタが説明されている。   The liquid connector has a structure as shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a connection portion between the branch tube 13 and a buffer liquid supply portion side (not shown). First, the said branch tube 13 is formed in the state pinched | interposed by the said resin upper film 101 and the resin lower film 103, and the flow path 13a is formed in the inside. The distal end portion of the branch tube 13 is expanded, and a liquid connector 109 is detachably inserted therein. A buffer liquid flow path 111 is formed in the liquid connector 109. As the liquid connector 109, for example, use of “clean click connector” manufactured by Showa Marutsutsu Co., Ltd. is assumed. In addition, such a liquid connector is described in, for example, Patent Document 5 and the like.

特表2002−517292号公報JP-T-2002-517292

尚、図8は分岐チューブ13の部分のみを示しているが、その他の接続部も同様の構成になっている。   FIG. 8 shows only the branch tube 13, but the other connecting parts have the same configuration.

以上、本実施の形態によると、次のような効果を奏することができる。
まず、本実施の形態による微量物質検出装置によると、被検出対象物質であるDNA89への磁気ビーズ91と標識物質としての酸化還元酵素93の結合、DNA89の精製、DNA89の検出・定量までの一連の作業を、比較的簡単な構成の装置で自動的に行うことができ、微量物質の検出のための労力を大幅に軽減することができると共に作業に要する時間を大幅に短縮することができる。これは、第1〜第7押当式バルブ15、29、31、37、61、63、65によって試料溶液を混合する混合部33、試料溶液を反応させる反応部35、試料溶液から精製された被検出対象物質の測定を行う測定チャンバ45等をチューブ1に連続的に設け、又、試料溶液を移動させるための負圧を発生させるポンプ67と、磁気ビーズ91に結合した被検出対象物質を吸着・保持する第1、第2磁力制御部43、69と、反応部の温度制御を行う温度制御用ヒータ39及び反応部内の攪拌を行う超音波振動装置41を設け、上記第1〜第7押当式バルブ15、29、31、37、61、63、65、ポンプ67、第1、第2磁力制御部43、69、温度制御用ヒータ39、超音波振動装置41を制御装置71によって制御するように構成しかたらである。
又、上記一連の作業を自動的に行うことができるため、熟練者でなくとも正確、且つ、迅速な微量物質の検出・定量を行うことができる。
又、上記磁気ビーズ91と被検出対象物質であるDNA89を結合させているので、上記第1、第2磁力制御部43、69とポンプ67を利用した上記DNA89のチューブ1内での移動の制御や精製が容易となる。
又、上記反応部35には、上記温度制御ヒータ39と上記超音波振動装置41が設置されているため、被検出対象物質であるDNA89への磁気ビーズ91と酸化還元酵素93の結合を、効率よく行うことができる。
又、第1〜第7押当式バルブ15、29、31、37、61、63、65を用いているため、複雑な機械的構成を要することなく、自動的な制御が可能な微量物質検出装置を実現することができる。
又、電流や電圧を測定することで、被検出対象物質の検出・定量を行うため、安価で簡単な構成の装置で測定を行うことができる。特に、ラジオアイソトープ等を用いない構成であるため、被曝の心配がなく安全に測定を行うことができる。
又、本実施の形態の場合には、チューブ1の部分、分岐チューブ13、21、23の部分、分岐チューブ57、59の部分、測定部としての測定チャンバ45の部分を、樹脂製上フィルム101と樹脂製下フィルム103を、両者間に空気を供給した状態で金型で圧縮して貼り合わせることにより、一体的に成型するようにしているので、簡易であって、且つ、低コストの微量物質検出装置を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, according to the trace substance detection apparatus according to the present embodiment, a series of steps from binding of magnetic beads 91 to a target substance to be detected DNA 89 and oxidoreductase 93 as a labeling substance, purification of DNA 89, and detection / quantification of DNA 89. This process can be automatically performed with an apparatus having a relatively simple configuration, so that labor for detecting trace substances can be greatly reduced and the time required for the work can be greatly shortened. This was purified from the first to seventh push-type valves 15, 29, 31, 37, 61, 63, 65, the mixing unit 33 for mixing the sample solution, the reaction unit 35 for reacting the sample solution, and the sample solution. A measurement chamber 45 or the like for measuring the target substance to be detected is continuously provided in the tube 1, a pump 67 for generating a negative pressure for moving the sample solution, and a target substance to be detected coupled to the magnetic beads 91. First and second magnetic force control units 43 and 69 for adsorption and holding, a temperature control heater 39 for controlling the temperature of the reaction unit, and an ultrasonic vibration device 41 for stirring the reaction unit are provided. The pressing type valves 15, 29, 31, 37, 61, 63, 65, the pump 67, the first and second magnetic force control units 43, 69, the temperature control heater 39, and the ultrasonic vibration device 41 are controlled by the control device 71. Configure to It is told.
In addition, since the above-described series of operations can be performed automatically, even a non-expert can accurately and quickly detect and quantify trace substances.
In addition, since the magnetic beads 91 and the DNA 89 to be detected are bonded, the movement of the DNA 89 in the tube 1 using the first and second magnetic force control units 43 and 69 and the pump 67 is controlled. And purification becomes easy.
In addition, since the temperature control heater 39 and the ultrasonic vibration device 41 are installed in the reaction unit 35, the binding of the magnetic beads 91 and the oxidoreductase 93 to the DNA 89 that is the detection target substance is efficiently performed. Can be done well.
In addition, since the first to seventh push-type valves 15, 29, 31, 37, 61, 63, 65 are used, trace substance detection that can be automatically controlled without requiring a complicated mechanical configuration. An apparatus can be realized.
In addition, since the target substance to be detected is detected and quantified by measuring the current and voltage, the measurement can be performed with an inexpensive and simple apparatus. In particular, since the configuration does not use a radioisotope or the like, it is possible to perform measurement safely without worrying about exposure.
In the case of the present embodiment, the portion of the tube 1, the portions of the branch tubes 13, 21, and 23, the portions of the branch tubes 57 and 59, and the portion of the measurement chamber 45 as the measurement portion are replaced with the upper resin film 101 And the resin lower film 103 are compressed and bonded together with a mold in a state where air is supplied between them, so that they are integrally molded. A substance detection device can be obtained.

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、標識物質としては、酸化還元酵素以外に蛍光蛋白質やラジオアイソトープ等を用いることが考えられる。
又、測定方法も電流や電圧の測定に限られず、蛍光や放射線を測定する場合が考えられる。
又、被検出対象物質もDNAに限られず、その他核酸や蛋白質等、様々な種類のものが考えられる。
又、バルブとしては押当式以外にも、例えば、ゲートバルブ等のバルブを使用することが考えられる。
又、バッファ液に使用する緩衝液も、被検出対象物質や標識物質の種類等に応じて、様々な種類のものを使用する場合が考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、測定チャンバとして、反応が行われる室と反応が行われない室の両方を兼備したタイプのものを例に挙げて説明したが、それに限定されるものではない。例えば、反応が行われると共に電極を備えた室と、その室内にイオン交換膜又はイオン透過膜の特性を持ち樹脂や膜等によって直接又は間接に覆われていて、且つ、電極を備えたものを配置した構成の測定チャンバであってもよい。
尚、上記直接とは電極にイオン交換膜又はイオン透過膜の樹脂を直接塗布したようなものであり、間接とは上記電極とイオン交換膜又はイオン透過膜の樹脂との間に含水樹脂等が介在しているような構成を意味しているものである。
又、前記一実施の形態の場合には、バッファ液の中に電子メディエータを入れた場合を例に挙げて説明したが、例えば、第2試試薬注入部の横に第3試薬注入部を設けそこに電子メディエータを入れておき、押当バルブを開放して適宜注入するように構成してもよい。
又、前記一実施の形態では、樹脂性フィルムを内部に空気を供給した状態で金型で圧縮して貼り合わせることにより一体成型する例を説明しているが、ブロー成型機を使用したブロー成型法により一体成型するようにしてもよい。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
The present invention is not limited to the one embodiment.
For example, as a labeling substance, it is conceivable to use a fluorescent protein, a radioisotope, or the like in addition to the oxidoreductase.
Further, the measurement method is not limited to the measurement of current and voltage, and the case of measuring fluorescence and radiation can be considered.
Further, the target substance to be detected is not limited to DNA, and various kinds of substances such as nucleic acids and proteins can be considered.
In addition to the pushing type, for example, it is conceivable to use a valve such as a gate valve.
In addition, it is conceivable that various types of buffer solutions used for the buffer solution are used depending on the type of the detection target substance and the labeling substance.
Further, in the case of the above-described embodiment, the measurement chamber has been described as an example of a type having both a room in which a reaction is performed and a room in which a reaction is not performed. However, the measurement chamber is not limited thereto. is not. For example, a chamber in which a reaction is performed and an electrode is provided, and a chamber having the characteristics of an ion exchange membrane or an ion permeable membrane that is directly or indirectly covered with a resin or a membrane and that has an electrode. It may be a measurement chamber having an arrangement.
The direct means that the resin of the ion exchange membrane or the ion permeable membrane is directly applied to the electrode, and the indirect means that the water-containing resin or the like is between the electrode and the resin of the ion exchange membrane or the ion permeable membrane. This means a configuration that intervenes.
In the case of the above embodiment, the case where the electron mediator is placed in the buffer liquid has been described as an example. For example, a third reagent injection part is provided next to the second reagent injection part. An electronic mediator may be placed therein, and the pushing valve may be opened to inject as appropriate.
In the above-described embodiment, an example in which a resinous film is integrally molded by compressing and bonding with a mold in a state where air is supplied to the inside is described. Blow molding using a blow molding machine You may make it integrally mold by the method.
In addition, the illustrated configuration is merely an example.

例えば、本発明は、例えば、DNA(デオキシリボ核酸)等の微量物質を被検出対象物質として検出するための微量物質検出装置に係り、特に、被検出対象物質に結合させた標識物質を測定することによって微量物質の有無や量を測定するように構成したものにおいて、被検出対象物質への磁気ビーズと標識物質の結合から被検出対象物質の検出に至るまでの作業を自動化できるように工夫するとともに、全体として、例えば、樹脂等により一体成形することができるように工夫したものに関し、例えば、DNA(デオキシリボ核酸)の検出装置に好適である。   For example, the present invention relates to a trace substance detection apparatus for detecting trace substances such as DNA (deoxyribonucleic acid) as a substance to be detected, and in particular, to measure a labeled substance bound to the substance to be detected. In addition to measuring the presence / absence and amount of trace substances, the work from the binding of magnetic beads and labeled substances to the target substance to the detection of the target substance can be automated. As a whole, for example, it is suitable for a detection device for DNA (deoxyribonucleic acid), for example, which is devised so that it can be integrally molded with a resin or the like.

1 チューブ
7 検体
11 バッファ液
15 第1押当バルブ
25 第1試薬
27 第2試薬
29 第2押当バルブ
31 第3押当バルブ
33 混合部
35 反応部
37 第4押当バルブ
39 温度制御用ヒータ
41 超音波振動装置
43 第1磁力制御部
45 測定部
47 イオン交換膜
61 第5押当バルブ
63 第6押当バルブ
65 第7押当バルブ
67 ポンプ
69 第2磁力制御部
71 制御装置
93 酸化還元酵素
95 酸化酵素
97 被酸化物質
99 電子メディエータ
101 樹脂製上フィルム
103 樹脂製下フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tube 7 Specimen 11 Buffer solution 15 1st pushing valve 25 1st reagent 27 2nd reagent 29 2nd pushing valve 31 3rd pushing valve 33 Mixing part 35 Reaction part 37 4th pushing valve 39 Heater for temperature control DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 Ultrasonic vibration device 43 1st magnetic force control part 45 Measurement part 47 Ion exchange membrane 61 5th pushing valve 63 6th pushing valve 65 7th pushing valve 67 Pump 69 2nd magnetic force control part 71 Controller 93 Redox Enzyme 95 Oxidase 97 Oxidized substance 99 Electron mediator 101 Resin upper film 103 Resin lower film

Claims (5)

チューブと、
上記チューブに設けられ被検出対象物質が含まれる検体と磁気ビーズと標識物質とバッファ液を混合させ上記被検出対象物質と上記磁気ビーズと上記標識物質とを反応・結合させて試料溶液とする混合・反応部と、
上記チューブに設けられ少なくとも2つ以上の電極を備えていて上記試料溶液が導入され上記標識物質が結合された上記被検出対象物質を測定する測定部と、
上記混合・反応部と上記測定部に設けられ磁力により上記磁気ビーズと結合した被検出対象物質を吸着・保持する磁力制御部と、
上記チューブに接続され上記チューブ内を吸引/加圧することにより上記チューブ内において上記試料溶液を移動させる吸引/加圧手段と、
上記チューブの適所に設けられた複数個のバルブと、
上記磁力制御部と上記吸引/加圧手段と上記複数個のバルブを制御する制御装置と、を具備し、
上記チューブ及び測定部を樹脂により一体成型するようにしたことを特徴とする微量物質検出装置。
Tubes,
A sample provided in the tube containing a target substance to be detected, a magnetic bead, a labeling substance, and a buffer solution are mixed, and the target substance to be detected, the magnetic bead and the labeling substance are reacted and combined to form a sample solution.・ Reaction part,
A measuring unit that is provided in the tube and includes at least two or more electrodes, measures the target substance to which the sample solution is introduced and the labeling substance is bound;
A magnetic force control unit that is provided in the mixing / reaction unit and the measurement unit and that adsorbs and holds a target substance to be detected that is bound to the magnetic beads by magnetic force;
Suction / pressurization means connected to the tube and moving the sample solution in the tube by aspirating / pressurizing the tube;
A plurality of valves provided at appropriate positions of the tube;
A controller for controlling the magnetic force control unit, the suction / pressurization means, and the plurality of valves;
A trace substance detection apparatus characterized in that the tube and the measurement part are integrally formed of resin.
請求項2記載の微量物質検出装置において、
上記樹脂が柔軟性のある塩化ビニール又はポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)又はシリコンを主体としたものであることを特徴とする微量物質検出装置。
The trace substance detection device according to claim 2,
A trace substance detection device, wherein the resin is mainly composed of flexible vinyl chloride, polypropylene (PP), polyethylene (PE), or silicon.
請求項2記載の微量物質検出装置において、
流路形成をブロー成型法により行うものであることを特徴とする微量物質検出装置。
The trace substance detection device according to claim 2,
A trace substance detection device characterized in that a flow path is formed by a blow molding method.
請求項2記載の微量物質検出装置において、
流路形成をシート状の樹脂等を貼り合わせて成型するものであることを特徴とする微量物質検出装置。
The trace substance detection device according to claim 2,
A trace substance detection device characterized in that a flow path is formed by bonding a sheet-like resin or the like.
請求項1〜請求項4の何れかに記載の微量物質検出装置において、
上記被検出対象物質はDNAであることを特徴とする微量物質検出装置。
In the trace substance detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The trace substance detection apparatus, wherein the substance to be detected is DNA.
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