JP2014134556A - 電気泳動チップ、電気泳動装置およびキャピラリー電気泳動法による試料の分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上基板4と、下基板1と、導入槽2aと、回収槽2bと、試料分析用のキャピラリー流路3xとを含み、前記下基板1上に、前記導入槽2aと前記回収槽2bとが形成され、前記導入槽2aと前記回収槽2bとが、前記試料分析用のキャピラリー流路3xで連通され、前記導入槽2aに測定対象となる試料が導入され、前記導入槽2aと前記回収槽2bとの間に電位差を生じさせることで、電気泳動により、前記試料分析用のキャピラリー流路3xに前記試料が直接導入され、前記試料分析用のキャピラリー流路3xにおいて、前記試料の分離中も前記試料が連続的に供給されている状態で前記試料の分析が行われる。
【選択図】 図1
Description
基板、導入槽、回収槽およびキャピラリー流路を含む電気泳動チップであって、
前記キャピラリー流路は、試料分析用のキャピラリー流路を含み、
前記基板上に、前記導入槽と前記回収槽とが形成され、
前記導入槽と前記回収槽とが、前記試料分析用のキャピラリー流路で連通され、
前記導入槽に測定対象となる試料が導入され、
前記導入槽と前記回収槽との間に電位差を生じさせることで、電気泳動により、前記試料分析用のキャピラリー流路に前記試料が直接導入され、前記試料分析用キャピラリー流路において、前記試料の分離中も前記試料が連続的に供給されている状態で前記試料の分析が行われることを特徴とする。
前記導入槽に前記試料を導入する導入工程と、
前記導入槽と前記回収槽との間に電位差を生じさせて、電気泳動により、前記試料分析用のキャピラリー流路に前記試料を直接導入し、前記試料分析用キャピラリー流路において、前記試料の分離中も前記試料が連続的に供給されている状態で前記試料の分析を行う分析工程とを含むことを特徴とする。
さらに、前記試料を溶血させ、且つ希釈するための前処理槽を含み、前記前処理槽と前記導入槽とが連通されていてもよい。
前記回収槽が、前記試料分析用のキャピラリー流路の他端に形成され、
前記導入槽が、前記グルコース分析部と前記回収槽との間に形成され、
前記グルコース分析部と前記導入槽、および前記導入槽と前記回収槽とが、前記試料分析用のキャピラリー流路で連通されていてもよい。
前記上基板には、2つの貫通孔が形成されており、
前記下基板上には、溝が形成されており、
前記下基板上に前記上基板が積層され、
前記上基板に形成された2つの貫通孔の底部が、前記下基板で封止されることで形成される空間が前記導入槽および前記回収槽となり、
前記下基板上に形成された溝の上部が、前記上基板で封止されることで形成される空間が前記試料分析用のキャピラリー流路となっていてもよい。
前記基板には、2つの貫通孔が形成されており、
前記基板の底面には、溝が形成され、
前記基板の底面が、前記シール材でシールされ、
前記基板に形成された2つの貫通孔の底部が、前記シール材で封止されることで形成される空間が前記導入槽および前記回収槽となり、
前記基板の底面に形成された溝の下部が、前記シール材で封止されることで形成される空間が前記試料分析用のキャピラリー流路となっていてもよい。
図1に、本発明の電気泳動チップの一例を示す。図1(A)は、この例の電気泳動チップの平面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−Iに見た断面図である。また、同図において、分かりやすくするために、各構成要素の大きさや比率等は、実際と異なっている。図示のように、この電気泳動チップは、下基板1上に上基板4が積層されて、構成されている。前記上基板4には、2つの貫通孔が形成されている。前記上基板4に形成された2つの貫通孔の底部が、前記下基板1で封止されることで、導入槽2aおよび回収槽2bが形成されている。前記下基板1上には、I字状の溝が形成されている。前記下基板1上に形成されたI字状の溝の上部が、前記上基板4で封止されることで、試料分析用のキャピラリー流路3xが形成されている。前記導入槽2aと前記回収槽2bとは、前記試料分析用のキャピラリー流路3xで連通されている。なお、この例の電気泳動チップは、直方体状である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のキャピラリー電気泳動チップは、後述の試料の分析に支障をきたさなければ、いかなる形状であってもよい。また、この例の電気泳動チップの平面形状は、長方形である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明の電気泳動チップの平面形状は、例えば、正方形やその他の形状であってもよい。そして、この例の電気泳動チップは、2枚の基板(上基板4および下基板1)を含む。ただし、本発明の電気泳動チップは、これに限定されない。本発明の電気泳動チップは、例えば、後述のように、1枚の基板で構成されてもよい。
図6に、本発明の電気泳動チップのその他の例を示す。同図において、図1と同一部分には、同一符号を付している。この例の電気泳動チップでは、基板1上に、2つの凹部およびI字状の溝が形成されている。前記基板(下基板)1の表面は、前記2つの凹部に対応した位置に穴のあいたシール材(上基板)4でシールされている。前記基板(下基板)1上に形成された2つの凹部は、導入槽2aおよび回収槽2bとなっている。前記基板(下基板)1上に形成されたI字状に溝の上部が、前記シール材(上基板)4で封止されることで、試料分析用のキャピラリー流路3xが形成されている。これらを除き、この例の電気泳動チップは、図1に示した電気泳動チップと同様の構成である。
図7に、本発明の電気泳動チップのさらにその他の例を示す。同図において、図1と同一部分には、同一符号を付している。この例の電気泳動チップでは、基板(上基板)4に、2つの貫通孔が形成されている。前記基板(上基板)4の底面には、I字状の溝が形成されている。前記基板(上基板)4の底面は、シール材(下基板)1でシールされている。前記基板(上基板)4に形成された2つの貫通孔の底部が、前記シール材(下基板)1で封止されることで、導入槽2aおよび回収槽2bが形成されている。前記基板(上基板)に形成されたI字状の溝の下部が、前記シール材で封止されることで、試料分析用のキャピラリー流路3xが形成されている。これらを除き、この例の電気泳動チップは、図1に示した電気泳動チップと同様の構成である。
図8に、本発明の電気泳動チップのさらにその他の例を示す。同図において、図1と同一部分には、同一符号を付している。この例の電気泳動チップでは、基板が1枚のみであり、前記基板とは別の部材であるキャピラリー管で前記導入槽および前記回収槽が連通されている。前記キャピラリー管は、前記試料分析用のキャピラリー流路3xとなっている。前記導入槽2aおよび前記回収槽2bは、それぞれ、前記基板1上に凹部として形成されている。前記基板1は、前記導入槽2aおよび前記回収槽2bより内側に直方体状の開口部(窓)9を有する。前記キャピラリー管は、その両端部が、それぞれ、前記導入槽2aおよび前記回収槽2bの底面に位置するように、前記基板1中にはめ込まれている。前記基板1には、前記キャピラリー管の両端部をはめ込むための空洞が設けられている(図示せず)。これらを除き、この例の電気泳動チップは、図1に示した電気泳動チップと同様の構成である。
図11に、本発明の電気泳動チップのさらにその他の例を示す。同図において、図1と同一部分には、同一符号を付している。図示のように、この電気泳動チップは、導入槽2aの近くに、前記試料の前処理を行う前処理槽100を有する。前記前処理槽100は、前記試料分析用のキャピラリー流路3xとは別の流路3wにより、前記導入槽2aと連通されている。これら以外は、この例の電気泳動チップの構成は、図1の電気泳動チップと同様である。さらに、この例の電気泳動チップの構成は、これに限定されない。例えば、前記電気泳動チップは、図8の電気泳動チップと同様に1枚の基板のみから構成されていてもよい。また、前記前処理槽100を有し、且つ、前記電極法により前記グルコースを分析する場合は、例えば、前記導入槽2aおよび前記回収槽2bの少なくとも一方の槽(例えば、前記導入槽2a)に加え、またはそれに代えて、前記前処理槽100が、前記電極法用の電極(陰極および陽極)および前記グルコース分析用試薬を含んでいてもよい。
図12に、本発明の電気泳動チップのさらにその他の例を示す。同図において、図11と同一部分には、同一符号を付している。図示のように、この電気泳動チップは、前記前処理槽100の近くに、グルコース分析用試薬を含む試薬槽200を有する。前記グルコース分析用試薬は、前述の酸化還元反応に伴って発色する試薬を含むグルコース分析用試薬と同様である。前記試薬槽200は、前記試料分析用のキャピラリー流路3xとは別の流路3vにより前記前処理槽100と連通されている。前記試薬槽200は、前記導入槽2aとは直接連通されていない。これ以外は、図12の電気泳動チップの構成は、図11の電気泳動チップと同様である。
図13に、本発明の電気泳動チップのさらにその他の例を示す。同図において、図1と同一部分には、同一符号を付している。図示のように、この電気泳動チップは、前記試料分析用のキャピラリー流路3xの一端にグルコース分析部300を有する。前記回収槽2bは、前記試料分析用のキャピラリー流路3xの他端に配置されている。前記導入槽2aが、前記グルコース分析部300と前記回収槽2bとの間に配置され、前記グルコース分析部300と前記導入槽2a、および前記導入槽2aと前記回収槽2bとが、前記試料分析用のキャピラリー流路3xで連通されている。前記試料分析用のキャピラリー流路3xにおける前記導入槽2aと前記グルコース分析部300との間の一部には、疎水領域400が形成されている。前記グルコース分析部300の構成は、特に制限されないが、例えば、前述の電極法用の電極(陰極および陽極)および前記グルコース分析用試薬、または前述の酸化還元反応に伴って発色する試薬を含むグルコース分析用試薬を含んでいてもよい。これら以外は、この例の電気泳動チップの構成は、図1の電気泳動チップと同様である。さらに、この例の電気泳動チップの構成は、これに限定されない。例えば、図8の電気泳動チップと同様に1枚の基板のみから構成されていてもよい。
図1に示した電気泳動チップを、前述の方法により作製した。この電気泳動チップは、PMMA製であり、長さ(前記試料分析用のキャピラリー流路3xに沿った方向の寸法)は70mmであり、幅は30mmであった。前記導入槽2a中心から前記回収槽2b中心までの距離は46mmであり、前記試料分析用のキャピラリー流路3xの長さ(全長)は40mmであった。前記試料分析用のキャピラリー流路3xは、幅および深さが40μmの正方形であった。
図8に示した電気泳動チップを、前述の方法により作製した。この電気泳動チップは、PMMA製であり、試料分析用のキャピラリー流路3xは、ガラス製のキャピラリー管を埋め込んで作製した。この電気泳動チップの長さ(前記試料分析用のキャピラリー流路3xに沿った方向の寸法)は76mmであり、幅は26mmであった。前記導入槽2a中心から前記回収槽2b中心までの距離は46mmであり、前記試料分析用のキャピラリー流路3xの長さ(全長)は40mmであった。前記試料分析用のキャピラリー流路3xは、内径が50μmの円形であった。
Claims (16)
- 基板、導入槽、回収槽およびキャピラリー流路を含むキャピラリー電気泳動チップであって、
前記キャピラリー流路は、試料分析用のキャピラリー流路を含み、
前記基板上に、前記導入槽と前記回収槽とが形成され、
前記導入槽と前記回収槽とが、前記試料分析用のキャピラリー流路で連通され、
前記導入槽に分析対象となる試料が導入され、
前記導入槽と前記回収槽との間に電位差を生じさせることで、電気泳動により、前記試料分析用のキャピラリー流路に前記試料が直接導入され、前記試料分析用キャピラリー流路において、前記試料の分離中も前記試料が連続的に供給されている状態で前記試料の分析が行われることを特徴とする電気泳動チップ。 - 前記キャピラリー流路に電気泳動液が充填されている請求項1記載の電気泳動チップ。
- 前記キャピラリー流路において、その径が、10〜200μmの範囲であり、その長さが、0.5〜15cmの範囲である請求項1記載の電気泳動チップ。
- 前記試料が全血であり、
さらに、前記試料を溶血剤で溶血させ、且つ希釈するための前処理槽を含み、前記前処理槽と前記導入槽とが連通されている請求項1記載の電気泳動チップ。 - 前記試料分析用のキャピラリー流路の一端にグルコース分析部が形成され、
前記回収槽が、前記試料分析用のキャピラリー流路の他端に形成され、
前記導入槽が、前記グルコース分析部と前記回収槽との間に形成され、
前記グルコース分析部と前記導入槽、および前記導入槽と前記回収槽とが、前記試料分析用のキャピラリー流路で連通されている請求項1記載の電気泳動チップ。 - 前記基板が、上基板と下基板とを含み、
前記上基板には、2つの貫通孔が形成されており、
前記下基板上には、溝が形成され、
前記下基板上に前記上基板が積層されており、
前記上基板に形成された2つの貫通孔の底部が、前記下基板で封止されることで形成される空間が、それぞれ、前記導入槽および前記回収槽となり、
前記下基板上に形成された溝の上部が、前記上基板で封止されることで形成される空間が前記試料分析用のキャピラリー流路となる請求項1記載の電気泳動チップ。 - 前記基板上に、2つの凹部および溝が形成され、
前記基板表面が、前記2つの凹部に対応した位置に穴のあいたシール材でシールされ、
前記基板上に形成された2つの凹部が、前記導入槽および前記回収槽となり、
前記基板上に形成された溝の上部が、前記シール材で封止されることで形成される空間が前記試料分析用のキャピラリー流路となる請求項1記載の電気泳動チップ。 - さらに、シール材を含み、
前記基板には、2つの貫通孔が形成されており、
前記基板の底面には、溝が形成され、
前記基板の底面が、前記シール材でシールされ、
前記基板に形成された2つの貫通孔の底部が、前記シール材で封止されることで形成される空間が前記導入槽および前記回収槽となり、
前記基板の底面に形成された溝の下部が、前記シール材で封止されることで形成される空間が前記試料分析用のキャピラリー流路となる請求項1記載の電気泳動チップ。 - 前記基板とは別の部材であるキャピラリー管で前記導入槽および前記回収槽が連通され、前記キャピラリー管が前記試料分析用のキャピラリー流路となる請求項1記載の電気泳動チップ。
- 前記導入槽および前記回収槽の容積が、それぞれ、1〜1000mm3の範囲である請求項1記載の電気泳動チップ。
- 前記導入槽および前記回収槽が、それぞれ、キャピラリー電気泳動法用の電極を有する請求項1記載の電気泳動チップ。
- 電気泳動チップと分析部とを含む電気泳動装置であって、
前記電気泳動チップが、請求項1記載の電気泳動チップである電気泳動装置。 - キャピラリー電気泳動法による試料の分析方法であって、
請求項1記載の電気泳動チップまたは請求項12記載の電気泳動装置を用い、
前記導入槽に前記試料を導入する導入工程と、
前記導入槽と前記回収槽との間に電位差を生じさせて、電気泳動により、前記試料分析用のキャピラリー流路に前記試料を直接導入し、前記試料分析用キャピラリー流路において、前記試料の分離中も前記試料が連続的に供給されている状態で前記試料の分析を行う分析工程とを含む分析方法。 - 前記導入工程において、前記導入槽に、前記試料を電気泳動液で希釈した希釈試料を導入し、前記試料:前記電気泳動液(体積比)が、1:4〜1:99の範囲である請求項13記載の分析方法。
- 前記分析工程において、前記試料の分析を、前記試料の吸光度の演算処理により行う請求項13記載の分析方法。
- 前記吸光度の演算処理が、微分処理および差分処理の少なくとも一方の処理であり、前記処理によりフェログラムを作成し、前記フェログラムのピークの高さおよびピークの面積の少なくとも一方を求めることで、前記試料中の成分比率を求める請求項15記載の分析方法。
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