JP2017083204A - Inspection device, inspection method, and inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、検査デバイス、検査方法、及び検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection device, an inspection method, and an inspection apparatus.
抗体は、抗原となる特定のタンパク質や病原菌などの物質と特異的に結合する性質がある(抗原抗体反応という。)。免疫測定(イムノアッセイ)は、このような抗原抗体反応を利用したものであり、測定対象となる抗原と特異的に結合する抗体を用いて、例えば血液や尿などの試料(検体)に含まれる特定の抗原を検出する手法である。免疫測定は、例えばインフルエンザや肝炎、妊娠などの様々な検査・診断などに用いられている。 An antibody has a property of specifically binding to a substance such as a specific protein or pathogen that becomes an antigen (referred to as an antigen-antibody reaction). Immunoassay (immunoassay) uses such an antigen-antibody reaction and uses an antibody that specifically binds to the antigen to be measured, for example, a specific substance contained in a sample (specimen) such as blood or urine. It is a technique for detecting the antigen of. Immunoassays are used for various tests and diagnoses such as influenza, hepatitis, and pregnancy.
代表的な免疫測定法としては、イムノクロマトグラフィ法がある。この方法は、クロマトグラフィの一種であり、標識抗体、捕捉抗体、金属コロイドなどが固定されたメンブレン上に、抗原を含んだ検体を滴下する手法である。この手法の場合、捕捉抗体上に特定の抗原が捕捉され、標識抗体に付着した金属コロイドを観察することで、特定の抗原の有無を検出できる。この方法は、検査時間が数分〜十数分程度と比較的短く、検査手法も比較的簡便である。この方法は、例えば妊娠検査薬などの個人で使用する検査キットや、病院でのインフルエンザ等の迅速な診断などに広く利用されている。 As a typical immunoassay, there is an immunochromatography method. This method is a kind of chromatography, and is a technique in which a specimen containing an antigen is dropped onto a membrane on which a labeled antibody, a capture antibody, a metal colloid, and the like are fixed. In the case of this technique, a specific antigen is captured on the capture antibody, and the presence or absence of the specific antigen can be detected by observing the metal colloid attached to the labeled antibody. This method has a relatively short inspection time of several minutes to several tens of minutes, and the inspection method is relatively simple. This method is widely used, for example, for test kits used by individuals such as pregnancy test drugs, and for quick diagnosis of influenza in hospitals.
また、上述した抗原の有無だけでなく、検体に含まれる抗原の量や濃度などを定量的に検出する手法の一つとして、酵素免疫測定(ELISA:Enzyme−Linked ImmunoSorbent Assay)法がある。この方法は、先ず、反応場となるウェルなどに抗原を固定した後、抗原に特異的に吸着する一次抗体を吸着し、次に、酵素で標識した二次抗体を一次抗体に吸着させ、最後に、酵素と反応して発色又は発光する試薬(基質)を加える手法である。この手法の場合、発色・発光の強度を測定することで、検体中に含まれる抗原の量や濃度などを定量的に検出できる。この方法は、食品に含まれるアレルギー物質の検査や、微量のウイルスの検査などに利用されている。 As one of methods for quantitatively detecting not only the presence or absence of the antigen but also the amount and concentration of the antigen contained in the specimen, there is an enzyme immunoassay (ELISA) method. In this method, first, an antigen is immobilized on a well serving as a reaction field, a primary antibody that specifically adsorbs to the antigen is adsorbed, and then a secondary antibody labeled with an enzyme is adsorbed to the primary antibody. In this method, a reagent (substrate) that reacts with an enzyme to develop color or emit light is added. In the case of this method, the amount and concentration of the antigen contained in the specimen can be quantitatively detected by measuring the intensity of color development / luminescence. This method is used for testing allergens contained in foods, testing for trace amounts of viruses, and the like.
ELISA法や、EIA(Enzyme Immnoassay)法などの免疫測定法は、水洗などにより、抗体と結合した抗原と、抗体と結合していない抗原とを分離(B/F分離)しているため、先に示したイムノクロマト法よりも、濃度測定などにおいて、高い定量性が得られることが知られている。 In immunoassay methods such as ELISA and EIA (Enzyme Immunoassay), antigens bound to antibodies and antigens not bound to antibodies are separated (B / F separation) by washing or the like. It is known that higher quantitativeness can be obtained in concentration measurement and the like than the immunochromatography method shown in 1.
また、ELISA法は、イムノクロマトグラフィ法よりも少ない検体での検査が可能である。一方、検査に非常に多くの時間を要するため、迅速な診断に用いることが難しい。そこで、検査時間を短縮できるELISA法として、表面に抗原や抗体を固相した磁性微粒子を用いた化学発光免疫測定装置が提案されている(特許文献1を参照。)。 In addition, the ELISA method can test with fewer samples than the immunochromatography method. On the other hand, the examination takes a very long time and is difficult to use for quick diagnosis. Therefore, a chemiluminescence immunoassay device using magnetic fine particles having an antigen or antibody as a solid phase on the surface has been proposed as an ELISA method capable of shortening the examination time (see Patent Document 1).
この免疫測定装置では、免疫測定に必要な試薬等を収容し、所定の反応処理を行わせるカートリッジ(検査デバイス)が用いられている。また、カートリッジの反応場に試薬等を送液する手段としては、例えば機械制御による流量ポンプが用いられている。なお、流量ポンプの一例としては、Waters社製の加圧型固相抽出用流量ポンプ(Sep−PakコンセントレーターUni)が挙げられる。 In this immunoassay apparatus, a cartridge (test device) that contains reagents necessary for immunoassay and performs a predetermined reaction process is used. Further, as a means for feeding a reagent or the like to the reaction field of the cartridge, for example, a flow pump by mechanical control is used. In addition, as an example of a flow pump, the flow type pump (Sep-Pak concentrator Uni) for pressurized solid phase extraction made from Waters is mentioned.
従来の化学発光免疫測定装置では、カートリッジの反応場に送液する試薬の量や流速を高精度に制御するために、複雑な機構を備えた機械制御による流量ポンプを用いていた。しかしながら、複雑な機構を備えた機械制御による流量ポンプでは、化学発光免疫測定装置が大型化してしまい装置コストが増大する、複雑な装置構成であることによりメンテナンスが難しい、といった問題があった。 In the conventional chemiluminescence immunoassay device, a mechanically controlled flow pump equipped with a complicated mechanism has been used in order to control the amount and flow rate of the reagent fed to the reaction field of the cartridge with high accuracy. However, the mechanically controlled flow rate pump having a complicated mechanism has a problem that the chemiluminescence immunoassay apparatus is increased in size to increase the apparatus cost, and the maintenance is difficult due to the complicated apparatus configuration.
本発明の一つの態様は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、試料中に含まれる特定物質の有無を検査する際に、複雑な機構を備えたポンプを用いることなく、簡単な機構により送液操作を行うことによって、より簡単に免疫測定を行うことを可能とした検査デバイス、並びに、そのような検査デバイスを用いた検査方法及び検査装置を提供することを目的の一つとする。 One aspect of the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and without using a pump having a complicated mechanism when inspecting for the presence or absence of a specific substance contained in a sample. An object of the present invention is to provide a test device that can perform immunoassay more easily by performing a liquid feeding operation with a simple mechanism, and a test method and a test apparatus using such a test device. One.
上記目的を達成するために、本発明の第一態様に係る検査デバイスは、一の方向に延長された直線流路を含む流路部と、前記流路部の一端側から液体を注入するための液注入部と、上面と、前記上面に接続された複数の壁面と、前記上面及び前記複数の壁面によって囲まれた液回収空間と、前記上面に設けられかつ前記複数の壁面から離間しているとともに前記流路部に連通して前記液回収空間に開口する連通口とを有し、前記流路部の他端側から流出した液体を回収するための液回収部と、前記液注入部と前記液回収部との間で前記流路部の一部が少なくとも前記他端側から前記一端側に向かう方向へと折り返された流路トラップ部とを備える。 In order to achieve the above object, an inspection device according to the first aspect of the present invention includes a flow path portion including a straight flow path extended in one direction, and injecting liquid from one end side of the flow path portion. A liquid injection part, an upper surface, a plurality of wall surfaces connected to the upper surface, a liquid recovery space surrounded by the upper surface and the plurality of wall surfaces, and provided on the upper surface and spaced apart from the plurality of wall surfaces A liquid recovery part for recovering the liquid flowing out from the other end side of the flow path part, and a communication port that communicates with the flow path part and opens into the liquid recovery space; and the liquid injection part And a liquid channel trap part in which a part of the flow path part is folded back in a direction from the other end side toward the one end side.
本発明の第一態様に係る検査デバイスは、前記上面から前記液回収空間に向けて突出する突起部を備え、前記突起部の先端に前記連通口が設けられていることが好ましい。 The inspection device according to the first aspect of the present invention preferably includes a protrusion that protrudes from the upper surface toward the liquid recovery space, and the communication port is provided at a tip of the protrusion.
本発明の第一態様に係る検査デバイスにおいては、前記突起部は、前記流路部に連通する突出配管であることが好ましい。 In the inspection device according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the protruding portion is a protruding pipe communicating with the flow path portion.
本発明の第一態様に係る検査デバイスにおいては、前記突起部の材質は、前記上面の材質とは異なることが好ましい。 In the inspection device according to the first aspect of the present invention, the material of the protrusion is preferably different from the material of the upper surface.
本発明の第一態様に係る検査デバイスにおいては、前記突起部の先端は、第1端部と、重力に沿った方向において前記第1端部よりも高い位置に位置する第2端部と有することが好ましい。 In the inspection device according to the first aspect of the present invention, the tip of the protrusion has a first end and a second end located at a position higher than the first end in the direction along gravity. It is preferable.
本発明の第一態様に係る検査デバイスにおいては、前記突起部の材質は、前記上面の材質と同じであることが好ましい。 In the inspection device according to the first aspect of the present invention, the material of the protrusion is preferably the same as the material of the upper surface.
本発明の第二態様に係る検査方法は、本発明の第一態様に係る検査デバイスを用いて、試料中に含まれる特定物質の有無を検査する検査方法であって、前記特定物質と特異的に結合する高分子により表面が修飾された磁気ビーズを含む液体を前記流路部の一端側から前記流路トラップ部へと注入し、前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させることによって、前記流路トラップ部を免疫測定の反応場として用い、前記流路トラップ部に磁力を印加することによって、前記流路トラップ部の壁面に前記磁気ビーズを引き寄せた状態で、前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させたまま、前記流路トラップ部に対する送液操作を行う。 The inspection method according to the second aspect of the present invention is an inspection method for inspecting for the presence or absence of a specific substance contained in a sample using the inspection device according to the first aspect of the present invention, which is specific to the specific substance. By injecting a liquid containing magnetic beads whose surface is modified by a polymer that binds to the flow path trap part from one end side of the flow path part, and retaining the magnetic beads in the flow path trap part, By using the channel trap part as a reaction field for immunoassay and applying a magnetic force to the channel trap part, the magnetic beads are attracted to the wall surface of the channel trap part and in the channel trap part. While the magnetic beads are retained, a liquid feeding operation is performed on the flow path trap unit.
本発明の第二態様に係る検査方法においては、前記送液操作において、前記流路部の一端側から前記流路トラップ部へと液体を流入させるときは、前記直線流路の延長方向が重力に沿った方向となるように、前記検査デバイスを保持し、前記流路トラップ部から前記流路部の他端側へと液体を流出させるときは、前記流路トラップ部内の液体が前記流路部の他端側から流出される方向に前記検査デバイスを傾けることが好ましい。 In the inspection method according to the second aspect of the present invention, when the liquid is allowed to flow from the one end side of the flow path portion to the flow path trap portion in the liquid feeding operation, the extension direction of the linear flow path is gravity. When the liquid is allowed to flow out from the flow path trap part to the other end side of the flow path part, the liquid in the flow path trap part is transferred to the flow path. It is preferable that the inspection device is tilted in a direction of flowing out from the other end side of the part.
本発明の第二態様に係る検査方法においては、前記免疫測定を行う際に、検査対象となる検体を含む液体を送液する工程を含むことが好ましい。 The test method according to the second aspect of the present invention preferably includes a step of feeding a liquid containing a sample to be tested when performing the immunoassay.
本発明の第三態様に係る検査装置は、本発明の第一態様に係る検査デバイスを用いて、試料中に含まれる特定物質の有無を検査する検査装置であって、前記検査デバイスを保持するためのデバイス保持部と、前記検査デバイスを回動操作するためのデバイス駆動部と、前記流路トラップ部に対して磁力を印加するための磁力印加部と、を備え、前記デバイス駆動部は、前記直線流路の延長方向が重力に沿った方向となるように、前記検査デバイスを保持する位置と、前記流路トラップ部内の液体が前記流路部の他端側から流出される方向に前記検査デバイスを傾ける位置との間で、前記検査デバイスを回動操作し、前記磁力印加部は、前記流路トラップ部に磁力を印加することによって、前記流路トラップ部の壁面に磁気ビーズを引き寄せた状態で、前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させる。 An inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is an inspection apparatus that inspects for the presence or absence of a specific substance contained in a sample using the inspection device according to the first aspect of the present invention, and holds the inspection device. A device holding unit for rotating the inspection device, a device driving unit for rotating the inspection device, and a magnetic force applying unit for applying a magnetic force to the flow path trap unit, the device driving unit, The position in which the inspection device is held and the direction in which the liquid in the flow path trap part flows out from the other end side of the flow path part so that the extension direction of the straight flow path is a direction along gravity. The inspection device is rotated between a position where the inspection device is tilted, and the magnetic force application unit applies magnetic force to the flow channel trap unit, thereby attracting the magnetic beads to the wall surface of the flow channel trap unit. The In state, it is retained to the magnetic beads in the flow path trap portion.
本発明の第三態様に係る検査装置においては、前記検査デバイスを検査するためのデバイス検査部を備えることが好ましい。 The inspection apparatus according to the third aspect of the present invention preferably includes a device inspection unit for inspecting the inspection device.
本発明の第三態様に係る検査装置においては、前記液注入部からの液体の注入を操作するための注入駆動部を備えることが好ましい。 In the inspection apparatus according to the third aspect of the present invention, it is preferable to include an injection drive unit for operating the injection of the liquid from the liquid injection unit.
以上のように、本発明の一つの態様によれば、試料中に含まれる特定物質の有無を検査する際に、複雑な機構を備えたポンプを用いることなく、簡単な機構により送液操作を行うことによって、より簡単に免疫測定を行うことを可能とした検査デバイス、並びに、そのような検査デバイスを用いた検査方法及び検査装置を提供することが可能である。 As described above, according to one aspect of the present invention, when inspecting the presence or absence of a specific substance contained in a sample, the liquid feeding operation is performed by a simple mechanism without using a pump having a complicated mechanism. By doing so, it is possible to provide a test device that makes it possible to perform an immunoassay more easily, and a test method and a test apparatus using such a test device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention. .
(検査デバイス)
先ず、本発明の一実施形態として、例えば、図1及び図2(A),(B),(C)に示す検査デバイス1について説明する。なお、図1は、検査デバイス1の構成を示す平面図である。図2(A)は、図1中に示す線分A−A’による検査デバイス1の断面図である。図2(B)は、図1中に示す線分B−B’による検査デバイス1の断面図であり、液回収部の上面に形成された流路(下向流路)の位置と液回収部の壁面の位置との関係を説明する図である。図2(C)は、図1中に示す検査デバイス1における液回収部の上面、即ち、下向流路と液回収部とが接続される接続部を拡大して示す拡大断面図である。図2(C)に示された線分B−B’は、図1に示された線分B−B’に対応している。
また、以下の説明では、XYZ直交座標系を設定し、X軸方向を検査デバイス1の長さ方向(上下方向)、Y軸方向を検査デバイス1の幅方向(左右方向)、Z軸方向を検査デバイス1の厚み方向(前後方向)として、各部の位置関係について説明するものとする。
(Inspection device)
First, as an embodiment of the present invention, for example, an
In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, the X-axis direction is the length direction (vertical direction) of the
検査デバイス1は、図1及び図2(A)に示すように、カートリッジ本体2を備えている。カートリッジ本体2は、本体部(第1の基材)2aと、本体部2aの前面を覆うパネル部(第2の基材)2bとを有している。
The
本体部2aは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂や、ポリスチレン(PS)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、アクリロニトリルスチレン樹(AS)樹脂などの耐薬品性を有し且つ透明な樹脂材料又はガラス材料等を用いて、所定の厚みで略矩形平板状に形成されている。パネル部2bは、本体部2aと同様の樹脂材料又はガラス材料等からなる基板を用いて、本体部2aと略一致した外形形状を有して形成されている。カートリッジ本体2は、本体部2aの前面にパネル部2bを突き合わせた状態で接合一体化されている。
The
カートリッジ本体2は、直線流路3Aと、流路トラップ部4と、流路拡大部7とを含む流路部3と、流路部3の上端(一端)側から液体を注入する液注入部5と、流路部3の下端(他端)側から流出した液体を回収する液回収部6とを備えている。
The cartridge
流路部3は、カートリッジ本体2の内部で液体を流入又は流出させるための流通空間を構成している。具体的に、この流路部3は、本体部2aの前面に形成された凹部とパネル部2bとの間で、断面矩形状の流通空間を構成している。なお、流路部3の断面形状については、上述した矩形状に限らず、円形状や楕円状などとしてもよい。
The
直線流路3Aは、一の方向となるカートリッジ本体2の長さ方向に直線状に延長して設けられている。また、直線流路3Aの流路断面積は、延長方向において一定となっている。
The
流路トラップ部4は、直線流路3Aの下端側に連続して、流路部3の一部がカートリッジ本体2の下端側から上端側に向かう方向と、カートリッジ本体2の上端側から下端側に向かう方向とに順に折り返された形状を有している。具体的に、この流路トラップ部4は、流路部3の一端(上端)側から他端(下端)側に向かって、第1の曲げ流路4aと、上向流路4bと、第2の曲げ流路4cと、下向流路4dとを順に有している。
The flow
第1の曲げ流路4aは、直線流路3Aの下端部から斜め上方に向けて屈曲して設けられている。上向流路4bは、第1の曲げ流路4aから斜め上方に向けて延長して設けられている。第2の曲げ流路4cは、上向流路4bの上端部からカートリッジ本体2の下方に向けて屈曲して設けられている。下向流路4dは、第2の曲げ流路4cから下方に向けて延長して設けられている。直線流路3Aと流路拡大部7との接続部分は、流路部3の一端側(第1流路端部)に相当する。第1の曲げ流路4aは、流路部3の他端側(第2流路端部)に相当する。
The first
流路拡大部7は、液注入部5と直線流路3Aとにそれぞれ連通されて、これら液注入部5と直線流路3Aとの間の流路部3の一部の流路断面積を拡大したバッファ空間を構成している。すなわち、この流路拡大部7は、流路部3内のバッファ空間として、例えば、液注入部5から流路部3内に注入された液体の逆流を防止したり、流路部3内を流通する液体に空気(気泡)が噛むことを防止したりする機能を有する。
The
具体的に、この流路拡大部7は、直線流路3Aの上端から上方に向かって幅方向の流路断面積が連続的に大きくなる第1のバッファ空間7aと、第1のバッファ空間7aから上方に向かって幅方向の流路断面積が連続的に一定となる第2のバッファ空間7bとを有している。
Specifically, the flow
液注入部5は、予めカートリッジ本体2の内部に収容された液体を流路拡大部7の上端側から注入するための注入源8と、カートリッジ本体2の外部から液体を流路拡大部7の上端側から注入するための注入口9との何れか1つ以上を含む。本実施形態では、液注入部5として、3つの注入源8と、1つの注入口9とを含み、これら3つの注入源8及び1つの注入口9は、流路拡大部7の上方に位置して、カートリッジ本体2の幅方向に並んで設けられている。
The
注入源8は、液体を収容する液収容部10と、液収容部10に収容された液体を流路拡大部7へと圧送するための液送部11とを有している。また、液収容部10の下端側には、出口流路12が設けられている。出口流路12は、液収容部10と流路拡大部7との間を連結している。液送部11は、ダイヤフラム弁からなり、液収容部10の前面(パネル部2b)に設けられた孔部10aを閉塞するように取り付けられている。
The
注入源8では、この液送部(ダイヤフラム弁)11を押圧操作することによって、液収容部10に収容された液体を圧送しながら、出口流路12から流路拡大部7へと液体を注入することができる。
In the
なお、注入源8は、上述した構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば、液収容部10を包装し、液送部11に外力を加えることによって、包装のシールの一部を開放し、液収容部10から出口流路12へと液体が流出される構成としてもよい。また、包装のシールの一部を開放する方法としては、包装を圧迫する、包装の蓋となるフィルムを引っ張ることで、包装の蓋を剥がすなどの方法を用いることができる。
The
注入口9は、液体が一旦収容される液収容部13を有している。また、液収容部13の下端側には、出口流路14が設けられている。出口流路14は、液収容部13と流路拡大部7との間を連結している。一方、液収容部13の上端側には、開口部15が設けられている。
The
注入口9では、この開口部15を通してカートリッジ本体2の外部から液収容部13へと液体を注入することで、液収容部13に一旦収容された液体を出口流路14から流路拡大部7へと注入することができる。
In the
液回収部6は、カートリッジ本体2の内部で、長さ方向及び幅方向に拡大された下部空間6aを有している。また、液回収部6は、下部空間6aの幅方向の両側に、それぞれ下部空間6aよりも上方に位置する上部空間6bを有している。下向流路4dは、一方(図1中の左側)の上部空間6bと連通されている。
The
液回収部6は、カートリッジ本体2の内部で、長さ方向及び幅方向に拡大された下部空間6a(液回収空間)を有している。また、液回収部6は、下部空間6aの幅方向の両側に、それぞれ下部空間6aよりも上方に位置する上部空間6b(第1上部空間6bL、第2上部空間6bR)を有している。更に、液回収部6は、第1上部空間6bLと第2上部空間6bとの間に位置する中央上壁6gを有する。中央上壁6gは、下部空間6aの上面を形成する。
図1に示すように、第1上部空間6bL(液回収空間)は、液回収部6において図1中の左側に位置するとともに下部空間6aよりも上方(即ち、X方向における高い位置)に位置する。第2上部空間6bR(液回収空間)は、液回収部6において図1中の右側に位置するとともに下部空間6aよりも上方(即ち、X方向における高い位置)に位置する。
The
As shown in FIG. 1, the first upper space 6bL (liquid recovery space) is located on the left side in FIG. 1 in the
図2(B),(C)に示すように、第1上部空間6bLにおいて、液回収部6は、第1上部空間6bLに面する上面6dと、第1直線壁6e1(壁面)と、第2直線壁6e2(壁面)と、第3直線壁6e3(壁面)と、傾斜壁6f(壁面)とを有する。換言すると、第1上部空間6bLは、上面6dと、第1直線壁6e1と、第2直線壁6e2と、第3直線壁6e3と、傾斜壁6fとによって囲まれた空間である。また、第1上部空間6bLのX方向における最も高い位置に、上面6dが位置している。
第1直線壁6e1、第2直線壁6e2、及び第3直線壁6e3は、上面6dに接続されており、上面6dに垂直であり、X方向における下方(重力に沿った方向)に向けて延びている。また、Z方向において、第2直線壁6e2は、第3直線壁6e3に対向している。傾斜壁6fは、上面6d(後述する上面右領域6dR)と中央上壁6gとに接続されており、上面6dに対して傾斜するように下方に向けて延びている。
As shown in FIGS. 2B and 2C, in the first upper space 6bL, the
The first straight wall 6e1, the second straight wall 6e2, and the third straight wall 6e3 are connected to the
図1及び図2(B)に示すように、上面6dには、下向流路4dの出口4e(連通口)が設けられ、出口4eは第1上部空間6bLに開口している。下向流路4dは、出口4eを通じて第1上部空間6bLに連通されている。液回収部6は、下向流路4d内を流れて出口4eに達して出口4eから液回収部6に排出された液体を回収するように構成されている。このような出口4eは、上述した流路部3に連通している。具体的に、出口4eは、直線流路3A、第1の曲げ流路4aと、上向流路4bと、第2の曲げ流路4cと、下向流路4dに連通している。
出口4e(具体的には、下向流路4dの内壁面3f)は、第1直線壁6e1から距離LY1だけ離間しており、第2直線壁6e2から距離LZだけ離間しており、第3直線壁6e3から距離LZだけ離間している。なお、X方向における断面を示す図2(B)においては、出口4eは、傾斜壁6fから距離LY2だけ離間しており、X方向における断面の位置が中央上壁6gに近づくにつれて距離LY2は増加し、X方向における断面の位置が上面6dに近づくにつれて距離LY2は減少する(図2(C)参照)。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
The
図2(C)に示すように、下向流路4dは、上面6dにおいて液回収部6に接続されている。このように下向流路4dと液回収部6とが接続されている箇所を接続部と称することができる。
上面6dは、出口4eの左側に位置する上面左領域6dL(第1領域)と、出口4eの右側に位置する上面右領域6dR(第2領域)とを有する。上面左領域6dLは出口4e(下向流路4dの内壁面3f)と第1直線壁6e1との間に位置し、上面右領域6dRは出口4e(下向流路4dの内壁面3f)と傾斜壁6fとの間に位置する。
換言すると、下向流路4dの出口4e(下向流路4dの内壁面3f)と第1直線壁6e1との間には、上面左領域6dL(離間領域)が位置する。
また、図2(B)に示すように、出口4eは、第2直線壁6e2から距離LZだけ離間しており、かつ、第3直線壁6e3から距離LZだけ離間しているので、出口4eと第2直線壁6e2との間、及び、出口4eと第3直線壁6e3との間には、離間領域が位置する。
As shown in FIG. 2C, the
The
In other words, the upper left area 6dL (separating area) is located between the
Further, as shown in FIG. 2B, the
下向流路4dの内壁面3fは、下向流路4dの中心線CL(X方向)に平行に延在する面である。内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度は90度以下である。図2(C)に示す実施形態においては、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度K1は、90度、即ち、直角である。
内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度は、鋭角(90度未満)であってもよく、例えば、図2(C)に示す鋭角K2であってもよい。
また、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度が鈍角K3である場合も考えられるが、この場合、後述するように好ましい効果が得られない。
The inner wall surface 3f of the
The angle between the inner wall surface 3f and the upper surface left region 6dL may be an acute angle (less than 90 degrees), for example, an acute angle K2 shown in FIG.
Moreover, although the case where the angle between the inner wall surface 3f and the upper surface left region 6dL is an obtuse angle K3 can be considered, a preferable effect cannot be obtained as described later.
液回収部6は、図1中の右側において第2上部空間6bRを構成する位置に、空気孔16と、防護壁17とを有している。空気孔16は、カートリッジ本体2を貫通して設けられている。検査デバイス1では、この空気孔16を通して液回収部6内の空気を外部へと脱気することができる。
The
防護壁17は、空気孔16の下方に位置して第2上部空間6bRの一部を上下に仕切るように設けられている。検査デバイス1では、この防護壁17によって空気孔16から液体が漏れ出し難くなっている。なお、空気孔16及び防護壁17については、本体部2aとパネル部2bとの何れか一方に設けた構成とすればよい。
The
液回収部6の内部には、液体を吸収する吸収材18が設けられていてもよい。吸収材18には、例えば、スポンジや繊維、ポリマーなどを用いることができる。本実施形態では、吸収材18が下部空間6aのほぼ全域に亘って配置されている。
An absorbent 18 that absorbs liquid may be provided inside the
検査デバイス1では、この吸収材18が液体を吸収することで、流路部3(下向流路4d)の下端から流出した液体を液回収部6内に安定的に保持することができる。したがって、この検査デバイス1を傾けたりした場合でも、液回収部6内の液体が流路部3を逆流したり、空気孔16から漏れ出したりすることを防ぐことができる。
In the
以上のような構成を有する検査デバイス1では、流路トラップ部4を免疫測定の反応場として用いることができる。具体的に、流路トラップ部4を免疫測定の反応場として用いる場合の検査デバイス1の送液操作について、図3、図4、図5、及び図6(A),(B)を用いて説明する。
In the
なお、図3は、流路トラップ部4に磁気ビーズBを含む液体Lを流入させたときの検査デバイス1の状態を示す平面図である。図4は、流路トラップ部4に磁力を印加したときの検査デバイス1の状態を示す平面図である。図5は、流路トラップ部4から液体Lを流出させたときの検査デバイス1の状態を示す平面図である。図6(A)は、図5における符号Pで示された部分を拡大した拡大平面図である。図6(B)は、図6(A)に示す検査デバイス1おける作用及び効果を説明するための比較例を示す拡大平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a state of the
流路トラップ部4を免疫測定の反応場として用いる場合は、先ず、図3及び図4に示すように、特定物質と特異的に結合する高分子により表面が修飾された磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させる。
When the flow
磁気ビーズBについては、従来より公知のものを適宜選択して用いることができる。例えば、磁気ビーズBとしては、磁性体粒子を内包した高分子材料からなるものを用いることができる。磁性体粒子としては、例えばマグネタイトやパーマロイなどの磁力に比較的引き寄せられ易い材料からなるものを用いることができる。高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、PMMA、ポリ塩化ビニル(PVC)、シリコーン、水溶性コラーゲン、熱可塑性エラストマーなどの生体適合性があるものを用いることができる。また、磁気ビーズBの表面を修飾する高分子の種類としては、例えば、抗体、ペプチド、DNAアプタマー、RNAアプタマー、糖鎖などを挙げることができる。 About the magnetic bead B, a conventionally well-known thing can be selected suitably and can be used. For example, as the magnetic beads B, those made of a polymer material containing magnetic particles can be used. As the magnetic particles, for example, those made of a material that is relatively easily attracted by a magnetic force such as magnetite or permalloy can be used. Examples of the polymer material include biocompatible materials such as polystyrene, PMMA, polyvinyl chloride (PVC), silicone, water-soluble collagen, and thermoplastic elastomer. Examples of the polymer that modifies the surface of the magnetic bead B include antibodies, peptides, DNA aptamers, RNA aptamers, and sugar chains.
磁気ビーズBの粒径については、10nm〜500μmの範囲が好ましい。磁気ビーズBの粒径が大き過ぎると、反応に関わる表面積が小さくなってしまうため、測定に時間がかかることになる。一方、磁気ビーズBの粒径が小さ過ぎると、磁力が弱くなるため、後述する磁石Mで引き寄せることが困難となる。 The particle size of the magnetic beads B is preferably in the range of 10 nm to 500 μm. If the particle size of the magnetic beads B is too large, the surface area involved in the reaction will be small, so that measurement will take time. On the other hand, when the particle size of the magnetic beads B is too small, the magnetic force becomes weak, so that it is difficult to attract the magnetic beads B with a magnet M described later.
本実施形態の検査デバイス1では、磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させるため、先ず、図3に示すように、磁気ビーズBを含む液体Lを直線流路3Aの上端側から注入する。このとき、直線流路3Aの延長方向(カートリッジ本体2の長さ方向)が重力に沿った方向となるように、検査デバイス1を保持する。これにより、重力を利用して直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと液体Lを流入させることができる。
In the
ここで、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持するとは、重力によって直線流路3Aの上端側から下端側へと液体Lが自然に流れ落ちる方向に、検査デバイス1を保持することを言う。したがって、本実施形態では、直線流路3Aの延長方向(カートリッジ本体2の長さ方向)と重力方向とが一致するように検査デバイス1を保持する場合に限らず、重力を利用して直線流路3Aの上端側から下端側へと液体Lを流すことができれば、重力方向に対して直線流路3Aが傾斜するように検査デバイス1を保持することも可能である。
Here, holding the
また、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持した場合、流路トラップ部4内の液体Lは、サイフォンの原理によって、流入側の液面と流出側の液面とが同じ水平高さとなる。この状態で磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させることができる。なお、厳密には液体Lが液回収部6側に流出する際に加わる液体Lの張力によって、流入側の液面は流出側の液面よりやや高くなる。
When the
次に、本実施形態の検査デバイス1では、図4に示すように、磁力印加手段となる磁石Mを流路トラップ部4に接近させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加する。これにより、流路トラップ部4の壁面に磁気ビーズBが引き寄せられた状態となる。
Next, in the
磁石Mについては、永久磁石や電磁石を用いることができる。また、永久磁石としては、例えばフェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石などの強磁性体を挙げることができる。また、磁力印加手段としては、上述した磁石Mを流路トラップ部4に接近させる方法に限らず、例えば流路トラップ部4に接近させた電磁石(磁気コイル)に電流を流すことによって、流路トラップ部4に磁力を印加するようにしてもよい。
For the magnet M, a permanent magnet or an electromagnet can be used. Moreover, as a permanent magnet, ferromagnetic materials, such as a ferrite magnet, a neodymium magnet, a samarium cobalt magnet, can be mentioned, for example. Further, the magnetic force applying means is not limited to the above-described method of bringing the magnet M close to the flow
次に、本実施形態の検査デバイス1では、図5に示すように、流路トラップ部4に磁力を印加した状態のまま、流路トラップ部4内の液体Lが流路部3(下向流路4d)の下端側から流出される方向に検査デバイス1を傾ける。本実施形態では、重力に沿った方向に対して検査デバイス1を一方側(図中の左側)に傾ける。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、この流路トラップ部4内の液体Lを流路部3(下向流路4d)の下端側から液回収部6へと流出させることができる。
Next, in the
ここで、流路トラップ部4内の液体Lが流路部3の下端側から液回収部6へと流出する流出状態について具体的に説明する。
図5及び図6(A)に示すように、検査デバイス1を傾けると、流路トラップ部4から下向流路4dに向けて流れる液体Lは、下向流路4dの出口4eに到達する。出口4eにおいて、液体L(出口液体LE)は、第1上部空間6bLに露出する。ここで、出口4eにおける出口液体LEと出口4eにおける下向流路4dの内壁面3fとの間において、出口液体LEには表面張力が働いている。
下向流路4d内の液体L(内部液体LI)が流路トラップ部4から出口4eに向けて流動すると、出口4eにおいて露出している出口液体LEは、内部液体LIによって第1上部空間6bLに向けて押し出される。
また、上述したように、内壁面3f(出口4e)は第1直線壁6e1から離間している。また、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度は90度である。このため、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角部によって出口液体LEが切断されるように、出口液体LEから液滴LDが発生する。液滴LDは、出口液体LEから分離し、重力方向Gに沿った方向に第1上部空間6bLを飛翔し、第1直線壁6e1に向けて落下する。このような液滴LDは、流路トラップ部4から出口4eに向けて内部液体LIが流動するに従って、連続的に発生する。即ち、下向流路4d内の液体L(内部液体LI)が出口4eに向けて流動しながら、出口液体LEから分離された液滴LDが連続的に発生し、この液滴LDは出口4eから連続的に吐出され、液滴LDは上面6dに接触せずに液回収部6によって回収される。
Here, the outflow state in which the liquid L in the flow
As shown in FIGS. 5 and 6A, when the
When the liquid L (internal liquid LI) in the
Further, as described above, the inner wall surface 3f (
その後、検査デバイス1を重力に沿った方向に保持する。これにより、磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させた状態で、上述した流路トラップ部4に対する送液操作を繰り返し行うことができる。
Thereafter, the
以上のように、本実施形態の検査デバイス1では、上述した重力を利用した送液操作によって、ポンプを用いることなく、流路トラップ部4に対する送液操作を行うことが可能である。これにより、後述する免疫測定をより簡単に行うことが可能である。
As described above, in the
また、本実施形態の検査デバイス1では、上述した流路トラップ部4の下向流路4dが液回収部6の第1上部空間6bLに対して下向きに接続されているため、重力を利用した送液操作の際に、下向流路4dから第1上部空間6bLに流出された液体Lが第1上部空間6bLを構成する液回収部6の側面に比較的伝わりにくくなっている。これにより、第1上部空間6bLにおける液体Lによる汚染を防止することが可能である。
Further, in the
特に、内壁面3f(出口4e)と第1直線壁6e1とは、上面左領域6dL(上面6d)を介して互いに離間しており、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度は90度である。このため、下向流路4d内の内部液体LIが流路トラップ部4から出口4eに向けて流動しながら、出口液体LEから分離された液滴LDが出口4eから連続的に吐出され、吐出された液滴LDは、第1上部空間6bLを飛翔し、第1直線壁6e1に滴下し、液回収部6によって回収される。このため、液回収部6の上面6dに液滴LD(液体L)が付着することを抑制することができる。
In particular, the inner wall surface 3f (
この効果について、図6(B)の比較例を用いながら、具体的に説明する。
図6(B)は、内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度が90度を超えるK3(鈍角)である場合を説明する図である。
内壁面3fと上面左領域6dLとの間の角度が鈍角K3の場合、図5に示すように検査デバイス1を傾けると、出口4eにおいて第1上部空間6bLに露出する出口液体LEは、上面左領域6dLに接触し易くなり、上面左領域6dLに付着し易くなる。
このような図6(B)に示す構造において、下向流路4d内の液体L(内部液体LI)が流路トラップ部4から出口4eに向けて流動すると、出口4eにおいて露出している出口液体LEは、内部液体LIによって出口4eの外側に向けて押し出される。押し出された出口液体LEは、上面左領域6dLに接触しながら第1直線壁6e1に向けて流動する接触液体LCとなる。接触液体LCは、上面左領域6dLと接触液体LCとが接触する状態が維持されながら、上面左領域6dLに平行な方向DCに沿って上面左領域6dLを流動する。更に、接触液体LCは、上面左領域6dLに接続されている第1直線壁6e1上を流れ、液回収部6によって回収される。即ち、図6(B)に示す比較例では、出口液体LEから分離して第1上部空間6bLを飛翔する液滴LDが発生しない。
This effect will be specifically described with reference to the comparative example in FIG.
FIG. 6B is a diagram illustrating a case where the angle between the inner wall surface 3f and the upper surface left region 6dL is K3 (obtuse angle) exceeding 90 degrees.
When the angle between the inner wall surface 3f and the upper surface left region 6dL is an obtuse angle K3, when the
In the structure shown in FIG. 6B, when the liquid L (internal liquid LI) in the
このように、上面左領域6dLに接触しながら第1直線壁6e1に向けて流下する接触液体LCが発生する場合、下向流路4d内の内部液体LIと接触液体LCとの間に液体の表面張力が作用する。このため、下向流路4d内の内部液体LIが接触液体LCによって引っ張られるように、内部液体LIは、下向流路4dを通じて、流路トラップ部4から出口4eに向けて流動する。換言すると、内部液体LIは、出口液体LEに対して「呼び水作用」を生じさせ、出口4eから流出する液体の量を増加させる。
このように接触液体LCが発生する場合では、流路トラップ部4から流出する液体の量が増加し易く、流路トラップ部4内の液体の量が減少し易い。このため、流路トラップ部4から液回収部6に向けて流れる液体の量(流量)にばらつきが生じ易く、流路トラップ部4にトラップされる液体の体積(量)を一定に保つことが難しくなる。
As described above, when the contact liquid LC flowing toward the first straight wall 6e1 is generated while being in contact with the upper left region 6dL, the liquid is between the internal liquid LI and the contact liquid LC in the
Thus, when the contact liquid LC is generated, the amount of liquid flowing out from the flow
また、接触液体LCが上面左領域6dLに付着して残留した場合にも、接触液体LCが付着残留物に接触することで、流路トラップ部4から流出する液体の量が増加し易く、流路トラップ部4内の液体の量が減少し易い。この場合にも、流路トラップ部4から液回収部6に向けて流れる液体の量(流量)にばらつきが生じ易く、流路トラップ部4にトラップされる液体の体積(量)を一定に保つことが難しくなる。
In addition, even when the contact liquid LC remains attached to the upper left region 6dL, the amount of liquid flowing out from the flow
これに対し、図6(A)に示すように、本発明の実施形態に係る検査デバイス1によれば、出口4eから液滴LDを発生させ、液滴LDを第1直線壁6e1に滴下することができ、液体Lが上面左領域6dLに接触しながら流動することを防止することができる。このため、流路トラップ部4から液回収部6に向けて流れる液体の量(流量)にばらつきを抑制することができ、流路トラップ部4にトラップされる液体の体積(量)を一定に保つことができる。従って、高い再現性で、流路トラップ部4に液体Lを溜めることができる。
In contrast, as shown in FIG. 6A, according to the
なお、本発明は、上記検査デバイス1の構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
In addition, this invention is not necessarily limited to the structure of the said test |
[第1の変形例]
上記検査デバイス1の第1の変形例として、図7に示す検査デバイスの構成について説明する。以下の説明では、上述した第1実施形態に係る検査デバイス1と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
上述した第1実施形態に係る検査デバイス1は、下向流路4dの出口4eが上面6dに設けられ、出口4eは第1上部空間6bLに開口している構造を有するが、本変形例に係る検査デバイスは、下向流路4dに連通する突出配管30(突起部)が上面6dに設けられた構造を採用している。
以下の説明において、図7は、図1に示す検査デバイスの第1の変形例を示す平面図であり、図7(A)は検査デバイスの要部を拡大した平面図であり、図7(B)は重力方向に対して傾けられた検査デバイスの要部を拡大した平面図である。
[First Modification]
As a first modification of the
The
In the following description, FIG. 7 is a plan view showing a first modification of the inspection device shown in FIG. 1, FIG. 7 (A) is an enlarged plan view of the main part of the inspection device, and FIG. B) is an enlarged plan view of a main part of the inspection device tilted with respect to the direction of gravity.
具体的に、図7(A)に示す検査デバイスは、カートリッジ本体2に埋設された突出配管30と、突出配管30をカートリッジ本体2に固定するシール部31とを有する。突出配管30の材質は、カートリッジ本体2の材質とは異なっている。シール部31は、突出配管30の外側面32に接触するように、カートリッジ本体2と突出配管30との間に密着されている。シール部31は、カートリッジ本体2に突出配管30を固定するとともに、突出配管30の外側面32とカートリッジ本体2との間の隙間を通じて液体がカートリッジ本体2の内部に漏れることを防止するよう構成されている。
Specifically, the inspection device illustrated in FIG. 7A includes a protruding
突出配管30は、内壁面35及び外側面32を有する筒部30Aと、筒部30Aの先端に位置する出口30B(連通口)とを有する。出口30Bは、直線流路3A、第1の曲げ流路4aと、上向流路4bと、第2の曲げ流路4cと、下向流路4dに連通している。突出配管30は、カートリッジ本体2の内部に埋め込まれている埋め込み部33と、第1上部空間6bL内に配置された露出部34とを有する。露出部34の外側面32は、第1上部空間6bLに露出している。
このような構造において、突出配管30は、上面6dから第1上部空間6bLに向けて突出するように上面6dに設けられている。更に、突出配管30における出口30Bとは反対側に位置する開口部は、下向流路4dに接続されている。即ち、突出配管30は、下向流路4dに連通している。
The protruding
In such a structure, the protruding
また、突出配管30は、第1直線壁6e1から離間している。具体的には、図2(B)に示す第1直線壁6e1、第2直線壁6e2、第3直線壁6e3、及び傾斜壁6fに対する出口4eの位置関係と同様に、突出配管30は、第1直線壁6e1、第2直線壁6e2、第3直線壁6e3、及び傾斜壁6fから離間している。即ち、Y方向及びZ方向に平行な断面においては、突出配管30の出口30Bは、第1直線壁6e1から距離LY1だけ離間しており、第2直線壁6e2から距離LZだけ離間しており、第3直線壁6e3から距離LZだけ離間し、傾斜壁6fから距離LY2だけ離間している(図2(C)参照)。
Further, the protruding
次に、流路トラップ部4内の液体Lが流路部3の下端側から下向流路4d及び突出配管30を通じて液回収部6へと流出する流出状態について具体的に説明する。
Next, an outflow state in which the liquid L in the flow
図7(B)に示すように、検査デバイスを傾けると、流路トラップ部4から下向流路4dに向けて流れる液体Lは、突出配管30内を流動し、出口30Bに到達する。出口30Bにおいて、液体L(出口液体LE)は、第1上部空間6bLに露出する。ここで、出口30Bにおける出口液体LEと出口30Bにおける突出配管30の内壁面35との間において、出口液体LEには表面張力が働いている。
突出配管30内の液体L(内部液体LI)が流路トラップ部4から下向流路4dを通じて出口30Bに向けて流動すると、出口30Bにおいて露出している出口液体LEは、内部液体LIによって第1上部空間6bLに向けて押し出される。
また、上述したように、突出配管30(出口30B)は第1直線壁6e1から離間しているため、出口30Bによって出口液体LEが切断されるように、出口液体LEから液滴LDが発生する。液滴LDは、出口液体LEから分離し、重力方向Gに沿った方向に第1上部空間6bLを飛翔し、第1直線壁6e1に向けて落下する。このような液滴LDは、流路トラップ部4から下向流路4d及び突出配管30を通じて内部液体LIが出口30Bに向けて流動するに従って、連続的に発生する。即ち、突出配管30内の液体L(内部液体LI)が流路トラップ部4から出口30Bに向けて流動しながら、出口液体LEから分離された液滴LDが連続的に発生し、この液滴LDは出口30Bから連続的に吐出され、液滴LDは液回収部6によって回収される。
As shown in FIG. 7B, when the inspection device is tilted, the liquid L flowing from the flow
When the liquid L (internal liquid LI) in the protruding
Further, as described above, since the protruding pipe 30 (
特に、突出配管30(出口30B)と第1直線壁6e1とは、上面左領域6dL(上面6d)を介して互いに離間している。更に、突出配管30の露出部34が上面左領域6dL(上面6d)から突出するように設けられている。このため、突出配管30内の内部液体LIが流路トラップ部4から出口30Bに向けて流動しながら、出口液体LEから分離された液滴LDが出口30Bから連続的に吐出され、吐出された液滴LDは、第1上部空間6bLを飛翔し、第1直線壁6e1に滴下し、液回収部6によって回収される。このため、液回収部6の上面6dに液滴LD(液体L)が付着することを抑制することができる。
In particular, the protruding pipe 30 (
その一方、上述したような突出配管30を備えない構造においては、検査デバイスを傾けた際に、第1上部空間6bLの上面6dに液体Lが接触し、液体Lが上面6dに付着する虞がある。上面6dに液体Lが付着した場合、液体Lは上面6dを伝って流れ落ちる。このとき、流路トラップ部4から流出する液体Lの量が増加し易く、流路トラップ部4内の液体Lの量が減少し易い。このため、流路トラップ部4から液回収部6に向けて流れる液体Lの量(流量)にばらつきが生じ易く、流路トラップ部4にトラップされる液体Lの体積(量)を一定に保つことが難しくなる。
On the other hand, in the structure that does not include the protruding
これに対し、本変形例に係る検査デバイスによれば、突出配管30を設けたことによって、出口30Bから液滴LDを発生させ、液滴LDを第1直線壁6e1に滴下することができ、液体Lが上面左領域6dLに接触しながら流動することを防止することができる。液体Lが上面6dを伝うことを防止することができるため、流路トラップ部4から液回収部6に向けて流れる液体の量(流量)にばらつきを抑制することができ、流路トラップ部4にトラップされる液体の体積(量)を一定に保つことができる。従って、高い再現性で、流路トラップ部4に液体Lを溜めることができる。
On the other hand, according to the inspection device according to this modification, by providing the protruding
[第2の変形例]
上記検査デバイス1の第2の変形例として、図8に示す検査デバイスの構成について説明する。以下の説明では、上述した第1実施形態に係る検査デバイス1及び第1の変形例に係る検査デバイスと同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
上述した第1の変形例に係る検査デバイスは、下向流路4dに連通する突出配管30が上面6dに設けられた構造を採用しているが、本変形例に係る検査デバイスにおいては、突出配管30の出口が尖った形状を有している。
以下の説明において、図8は、図1に示す検査デバイスの第2の変形例を示す平面図であり、図8(A)は検査デバイスの要部を拡大した平面図であり、図8(B)は図8(A)の矢視Dから見た平面図である。
[Second Modification]
A configuration of the inspection device shown in FIG. 8 will be described as a second modification of the
The inspection device according to the first modification described above employs a structure in which the protruding
In the following description, FIG. 8 is a plan view showing a second modification of the inspection device shown in FIG. 1, FIG. 8 (A) is an enlarged plan view of the main part of the inspection device, and FIG. FIG. 8B is a plan view seen from an arrow D in FIG.
具体的に、本変形例に係る検査デバイスにおいては、出口30Bは、突出配管30の中心線CLに対して傾斜角K4で傾斜する開口面を有する。このような傾斜開口面を有する突出配管30は、第1直線壁6e1から離間しており、突出配管30の露出部34が上面左領域6dL(上面6d)から突出するように設けられている。
図8(A)に示すように、傾斜する開口面を有する出口30Bは、傾斜壁6fよりも第1直線壁6e1の近くに位置する左端部36L(第2端部)と、第1直線壁6e1よりも傾斜壁6fの近くに位置する右端部36R(第1端部)とを有する。このため、左端部36Lと右端部36Rとを結ぶ線は、中心線CLに対して傾斜角K4で傾斜していると言える。また、X方向(重力に沿った方向)において、左端部36Lは、右端部36Rよりも高い位置に設けられている。換言すると、このような形状を有する出口30Bを備える突出配管30は、ニードル形状に形成されている。
図8(B)に示すように、このような傾斜面を有する出口30Bを矢視Dから見た場合(左端部36Lと右端部36Rとを結ぶ線に対して直交する方向から見た場合)、出口30Bの平面形状は楕円である。
Specifically, in the inspection device according to the present modification, the
As shown in FIG. 8A, the
As shown in FIG. 8B, when the
本変形例に係る検査デバイスにおいては、図7(B)に示すように検査デバイスを傾けると、上面6dに液体Lを接触させずに、楕円形状を有する出口30Bから液滴を第1直線壁6e1に滴下させることができるとともに、上述した第1の変形例と同様の効果が得られる。さらに、X方向と重力方向とが一致するように検査デバイスを配置した状態では、出口30Bの右端部36Rから液滴が液回収部6に向けて落下する。このため、上面6dに液体Lが付着することを防止することができる。
In the inspection device according to the present modification, when the inspection device is tilted as shown in FIG. 7B, the liquid is applied to the first straight wall from the
なお、図9に示す検査デバイスにおいては、左端部36Lは、X方向において右端部36Rよりも高い位置に設けられているが、本変形例はこのような位置関係を限定していない。X方向において、右端部36Rの高さ位置が、左端部36Lの高さ位置よりも高くてもよい。この場合、右端部36Rが本発明の第2端部に相当し、左端部36Lが本発明の第1端部に相当する。
In the inspection device shown in FIG. 9, the
[第3の変形例]
上記検査デバイス1の第3の変形例として、図9に示す検査デバイスの構成について説明する。以下の説明では、上述した第1実施形態に係る検査デバイス1と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
上述した第1実施形態に係る検査デバイス1は、下向流路4dの出口4eが上面6dに設けられ、出口4eは第1上部空間6bLに開口している構造を有するが、本変形例に係る検査デバイスは、突起部40が上面6dに設けられた構造を採用している。
以下の説明において、図9は、図1に示す検査デバイスの第3の変形例を示す平面図であって、検査デバイスの要部を拡大した平面図である。
[Third Modification]
As a third modification of the
The
In the following description, FIG. 9 is a plan view showing a third modification of the inspection device shown in FIG. 1, and is an enlarged plan view of the main part of the inspection device.
図9に示す検査デバイスは、上面6dから第1上部空間6bLに向けて突出するように上面6dに設けられた突起部40を有している。突起部40の材質は、カートリッジ本体2の材質と同じである。突起部40は、第1上部空間6bLに面している突出面40Aを有する出口40B(連通口)を備えている。出口40Bは、突起部40の先端に位置する。出口40Bは、直線流路3A、第1の曲げ流路4aと、上向流路4bと、第2の曲げ流路4cと、下向流路4dに連通している。突起部40で囲まれている流路は、上述した下向流路4dである。換言すると、下向流路4dの先端部に突起部40が設けられていると言える。
The inspection device shown in FIG. 9 has a
また、突起部40は、第1直線壁6e1から離間している。
具体的には、出口40Bの突出面40Aは、傾斜壁6fよりも第1直線壁6e1の近くに位置する左突出部40ALと、第1直線壁6e1よりも傾斜壁6fの近くに位置する右突出部40ARとを有する。
また、より具体的には、図2(B)に示す第1直線壁6e1、第2直線壁6e2、第3直線壁6e3、及び傾斜壁6fに対する出口4eの位置関係と同様に、突起部40は、第1直線壁6e1、第2直線壁6e2、第3直線壁6e3、及び傾斜壁6fから離間している。即ち、Y方向及びZ方向に平行な断面においては、突起部40の出口40Bは、第1直線壁6e1から距離LY1だけ離間しており、第2直線壁6e2から距離LZだけ離間しており、第3直線壁6e3から距離LZだけ離間し、傾斜壁6fから距離LY2だけ離間している(図2(C)参照)。
Further, the
Specifically, the protruding
More specifically, similar to the positional relationship of the
本変形例に係る検査デバイスにおいては、図5又は図7(B)に示すように検査デバイスを傾けると、上面6dに液体Lを接触させずに、出口40Bから液滴を第1直線壁6e1に滴下させることができるとともに、上述した第1実施形態と同様の効果が得られる。
In the inspection device according to this modification, when the inspection device is tilted as shown in FIG. 5 or FIG. 7B, the liquid L is not brought into contact with the
なお、図9に示す検査デバイスにおいては、X方向(重力に沿った方向)における左突出部40ALの高さ位置と、X方向における右突出部40ARの高さ位置とが同じである。本変形例はこのような位置関係を限定していない。X方向において、左突出部40ALの高さ位置が、右突出部40ARの高さ位置よりも高くてもよい。この場合、左突出部40ALが本発明の第2端部に相当し、右突出部40ARが本発明の第1端部に相当する。
また、右突出部40ARの高さ位置が、左突出部40ALの高さ位置よりも高くてもよい。この場合、左突出部40ALが本発明の第1端部に相当し、右突出部40ARが本発明の第2端部に相当する。
In the inspection device shown in FIG. 9, the height position of the left protrusion 40AL in the X direction (direction along the gravity) and the height position of the right protrusion 40AR in the X direction are the same. This modification does not limit such a positional relationship. In the X direction, the height position of the left protrusion 40AL may be higher than the height position of the right protrusion 40AR. In this case, the left protrusion 40AL corresponds to the second end of the present invention, and the right protrusion 40AR corresponds to the first end of the present invention.
Further, the height position of the right protrusion 40AR may be higher than the height position of the left protrusion 40AL. In this case, the left protrusion 40AL corresponds to the first end of the present invention, and the right protrusion 40AR corresponds to the second end of the present invention.
(検査方法)
次に、本発明の一実施形態に係る検査方法について説明する。なお、本実施形態の検査方法では、上記検査デバイス1を用いた検査方法を例示するが、本発明を適用した検査デバイスであればよく、上記検査デバイス1A,1Bも同様に用いることが可能である。
(Inspection method)
Next, an inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. In the inspection method of the present embodiment, the inspection method using the
上記検査デバイス1を用いた検査方法では、上述した磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させることによって、流路トラップ部4を免疫測定の反応場として用いる。また、流路トラップ部4を免疫測定の反応場として用いる場合は、磁気ビーズBを流路トラップ部4内に滞留させた状態で、上述した流路トラップ部4に対する送液操作を行う。
In the test method using the
これにより、本実施形態の検査方法では、ポンプを用いることなく、重力を利用した流路トラップ部4に対する送液操作を行うことが可能である。また、後述する免疫測定をより簡単に行うことが可能である。
Thereby, in the test | inspection method of this embodiment, it is possible to perform liquid feeding operation with respect to the flow path trap
[免疫測定]
次に、上記検査デバイス1を用いた免疫測定の一例について、図10〜図17を参照して説明する。なお、図10〜図17は、上記検査デバイス1を用いた免疫測定の各工程を順に説明するための平面図である。
[Immunoassay]
Next, an example of immunoassay using the
上記検査デバイス1を用いた免疫測定では、先ず、図10に示すように、磁気ビーズBを含む液体L1を直線流路3Aの上端側から注入する。このとき、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持する。これにより、重力を利用して直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと液体Lを流入させることができる。また、磁気ビーズBの表面は、図10中の囲み部分に拡大して示すように、捕捉抗体Ab1で予め修飾されている。
In the immunoassay using the
次に、図11に示すように、流路トラップ部4に磁石Mを接近させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加する。これにより、流路トラップ部4の壁面に磁気ビーズBが引き寄せられた状態となる。この状態で、流路トラップ部4内の液体L1が流路部3(下向流路4d)の下端側から流出される方向に検査デバイス1を傾ける。検査デバイス1を傾けることによって、流路部3も傾く。検査デバイス1の傾き方向は、カートリッジ本体2の幅方向の第1方向側(図11中の左側)の方向である。この状態では、水平面に対する上向流路4bの傾斜角度が小さくなる。したがって、上向流路4bが水平又は左斜め下向きとなるまで検査デバイス1を傾けることが好ましい。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、この流路トラップ部4内の液体L1を流路部3(下向流路4d)の下端側から流出させることができる。
Next, as shown in FIG. 11, a magnetic force is applied to the flow
なお、上記液体L1を送液する前には、上記液体L1と同様の送液操作によって、例えばスキムミルクやアルブミンなどのブロッキング剤を含む液体を送液し、流路トラップ部4の壁面にブロッキング剤を固定するブロッキング工程などを設けてもよい。また、上記液体L1を送液した後には、上記液体L1と同様の送液操作によって、水などの洗浄液を送液し、流路部3内を洗浄する洗浄工程などを設けてもよい。
Before sending the liquid L1, a liquid containing a blocking agent such as skim milk or albumin is sent by the same liquid feeding operation as the liquid L1, and the blocking agent is applied to the wall surface of the flow
また、洗浄液の送液操作については、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加した状態で、流路部3の上端側から下端側へと洗浄液を流し込んだ後、流路トラップ部4内の液体が流路部3(下向流路4d)の下端側から流出される方向に検査デバイス1を傾けることによって、流路部3の上端側から下端側へと洗浄液を流通させる方法を用いてもよい。また、例えば、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加し、流路トラップ部4内の液体が流路部3(下向流路4d)の下端側から流出される方向に検査デバイス1を傾けた状態で、流路部3の上端側から下端側へと洗浄液を連続的に流通させる方法を用いてもよい。
As for the operation of feeding the cleaning liquid, after the magnetic liquid is applied to the flow
さらに、洗浄工程については、流路トラップ部4に先に流入させた液体と、流路トラップ部4に後から流入させる液体との間に、上述した洗浄液を流通させる工程を設ける場合に限らず、後から流入させる液体によって洗浄を行ってもよい。なお、以下の工程で行われる洗浄工程においても、同様の送液操作を行うことが可能である。
Further, the cleaning process is not limited to the case where the above-described process of circulating the cleaning liquid is provided between the liquid that has flowed into the flow
次に、図12に示すように、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加した状態で、検査対象となる検体を含む液体L2を直線流路3Aの上端側から注入する。このとき、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持する。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、重力を利用して直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと液体L2を流入させることができる。液体L2を流入させた後は、磁石Mを流路トラップ部4から離間させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加した状態を解除する。これにより、磁気ビーズBは、液体L2中で局所的に偏ることなく、少なくとも流路トラップ部4内にある液体L2中の全体に亘ってより分散していく。
Next, as shown in FIG. 12, in a state where a magnetic force is applied to the flow
また、流路トラップ部4では、図12中の囲み部分に拡大して示すように、捕捉抗体Ab1と特異的に結合する抗原Agが検体に含まれている場合、抗原Agが抗原抗体反応より捕捉抗体Ab1と結合することによって、磁気ビーズBに捕捉される。
Further, in the flow path trap
次に、図13に示すように、流路トラップ部4に磁石Mを接近させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加する。これにより、流路トラップ部4の壁面に磁気ビーズBが引き寄せられた状態となる。この状態で、流路トラップ部4内の液体L2が流路部3(下向流路4d)の下端側から流出される方向に検査デバイス1を傾ける。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、この流路トラップ部4内の液体L2を流路部3(下向流路4d)の下端側から流出させることができる。その後、洗浄工程として、流路トラップ部4に磁石Mを接近させた状態で水などの洗浄液を送液する。これにより、捕捉抗体Ab1と反応しなかった余分な抗原Agを洗い流す(B/F分離という。)。
Next, as shown in FIG. 13, a magnetic force is applied to the
次に、図14に示すように、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加した状態で、酵素Enで標識された標識抗体Ab2を含む液体L3を直線流路3Aの上端側から注入する。このとき、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持する。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、重力を利用して直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと液体L3を流入させることができる。液体L3を流入させた後は、磁石Mを流路トラップ部4から離間させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加した状態を解除する。これにより、磁気ビーズBは、液体L3中で局所的に偏ることなく、少なくとも流路トラップ部4内にある液体L3中の全体に亘ってより均一に分散していく。
Next, as shown in FIG. 14, a liquid L3 containing a labeled antibody Ab2 labeled with the enzyme En is injected from the upper end side of the
また、流路トラップ部4では、図14中の囲み部分に拡大して示すように、液体L3に含まれる標識抗体Ab2が抗原抗体反応より抗原Agと結合することによって、磁気ビーズBに捕捉される。
Further, in the flow
次に、図15に示すように、流路トラップ部4に磁石Mを接近させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加する。これにより、流路トラップ部4の壁面に磁気ビーズBが引き寄せられた状態となる。この状態で、流路トラップ部4内の液体L3が流路部3(下向流路4d)の他端側から流出される方向に検査デバイス1を傾ける。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、この流路トラップ部4内の液体L3を流路部3(下向流路4d)の下端側から流出させることができる。その後、洗浄工程として、流路トラップ部4に磁石Mを接近させた状態で水などの洗浄液を送液する。これにより、抗原Agと反応しなかった余分な標識抗体Ab2を洗い流す(B/F分離という。)。
Next, as shown in FIG. 15, a magnetic force is applied to the
次に、図16に示すように、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加した状態で、標識抗体Ab2の酵素Enと反応して発色又は発光する基質(標識基質)Sを含む液体L4を直線流路3Aの上端側から注入する。このとき、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持する。これにより、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたまま、重力を利用して直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと液体L4を流入させることができる。液体L4を流入させた後は、磁石Mを流路トラップ部4から離間させることによって、流路トラップ部4に磁力を印加した状態を解除する。これにより、磁気ビーズBは、液体L4中で局所的に偏ることなく、少なくとも流路トラップ部4内にある液体L4中の全体に亘ってより均一に分散していく。
Next, as shown in FIG. 16, a liquid L4 containing a substrate (labeled substrate) S that reacts with the enzyme En of the labeled antibody Ab2 and emits light or emits light in a state where a magnetic force is applied to the flow
また、流路トラップ部4では、図16中の囲み部分に拡大して示すように、液体L4に含まれる標識基質Sが酵素Enと反応として標識生成物Snを生成する。なお、本実施形態では、標識基質Sとして蛍光発光基質を用いることによって、標識生成物Snとして、励起光の照射により発光可能な蛍光生成物が生成される場合を例示している。
Further, in the flow
この状態で、例えば、流路部3内の液体L4に対して励起光を照射すると、液体L4内の標識生成物(蛍光生成物)Snが蛍光を発することになる。したがって、上記検査デバイス1を用いた免疫測定では、液体L4に励起光を照射したときの標識生成物Snの発光強度を測定することで、検体に含まれる抗原Agの量や濃度などを定量的に検出することが可能である。
In this state, for example, when excitation light is irradiated to the liquid L4 in the
ここで、標識生成物Snの発光強度を測定する際は、図17に示すように、磁石Mにより流路トラップ部4に磁力を印加し、流路トラップ部4内で磁気ビーズBを滞留させたまま、液体L4中に発光基質Sを分散させた状態で、流路トラップ部4内の液体L4が流路部3(下向流路4d)の他端側から流出される方向とは反対側に検査デバイス1を傾ける。この状態で、流路部3(直線流路3A)内の磁石Mがない領域の液体L4に対して励起光を照射することが好ましい。この場合、流路トラップ部4内に磁気ビーズBを滞留させたままとすることで、直線流路3A内の標識生成物Snの発光が磁気ビーズBの存在によって阻害されにくくなる。なお、標識生成物Snにおける発光強度の測定としては、上述した方法に限られず、例えば、磁力を印加しない状態で検査デバイス1を傾けずに測定してもよい。
Here, when measuring the emission intensity of the labeled product Sn, as shown in FIG. 17, a magnetic force is applied to the
これにより、各々の標識生成物Snによる検出光の阻害を低減することができ、検出感度及び定量性を向上させることが可能である。また、流路トラップ部4に滞留する液体L4はほぼ定量であるため、定量性の高い測定を容易に行うことが可能である。
Thereby, inhibition of the detection light by each labeled product Sn can be reduced, and detection sensitivity and quantitativeness can be improved. Moreover, since the liquid L4 staying in the flow path trap
なお、標識抗体Ab2としては、上述した酵素Enで標識されたものに限らず、酵素Enの他にも、液体L4中に含まれる標識基質Sと反応して発色又は発光する物質により標識された標識抗体Ab2を用いてもよい。このような物質により標識された標識抗体Ab2を用いた場合には、液体L4に含まれる標識基質Sと標識抗体Ab2の上記物質とが反応することにより、上記物質から標識生成物Snが生成されると同時に、この標識生成物Snが標識抗体Ab2から脱離する。したがって、この標識生成物Snを検出することによって、検体に含まれる抗原Agの量や濃度などを定量的に検出することが可能である。 The labeled antibody Ab2 is not limited to the one labeled with the enzyme En described above. In addition to the enzyme En, the labeled antibody Ab2 is labeled with a substance that develops color or emits light by reacting with the labeled substrate S contained in the liquid L4. Labeled antibody Ab2 may be used. When the labeled antibody Ab2 labeled with such a substance is used, a labeled product Sn is generated from the substance by reacting the labeled substrate S contained in the liquid L4 with the substance of the labeled antibody Ab2. At the same time, the labeled product Sn is desorbed from the labeled antibody Ab2. Therefore, by detecting this labeled product Sn, it is possible to quantitatively detect the amount or concentration of the antigen Ag contained in the specimen.
また、標識抗体Ab2としては、予め発色又は発光する物質(標識物質)で標識された標識抗体Ab2を用いてもよい。この場合、上記図15に示す工程の後に、上記図14に示す工程にて基質(標識基質)Sを省略することができる。また、抗原Agに結合した標識抗体Ab2の標識物質を検出することによって、検体に含まれる抗原Agの量や濃度などを定量的に検出することが可能である。 As labeled antibody Ab2, labeled antibody Ab2 previously labeled with a substance that develops color or emits light (labeled substance) may be used. In this case, the substrate (labeled substrate) S can be omitted in the step shown in FIG. 14 after the step shown in FIG. Further, by detecting the labeling substance of the labeled antibody Ab2 bound to the antigen Ag, it is possible to quantitatively detect the amount or concentration of the antigen Ag contained in the specimen.
さらに、上述した酵素Enや標識物質等で標識された標識抗体Ab2を含む液体L3の代わりに、抗原Agに特異的に結合する一次抗体を含む液体を直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと流入させることによって、抗原Agに一次抗体を結合させた後に、一次抗体に特異的に結合し、なお且つ、酵素Enで標識された二次抗体を含む液体を直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと流入させることによって、一次抗体に二次抗体を結合させてもよい。
Furthermore, instead of the liquid L3 containing the labeled antibody Ab2 labeled with the enzyme En or the labeling substance described above, a liquid containing a primary antibody that specifically binds to the antigen Ag is passed from the upper end side of the
この場合、標識基質Sを含む液体L4を直線流路3Aの上端側から流路トラップ部4へと流入させることによって、標識基質Sが二次抗体の酵素Enと反応として標識生成物Snを生成する。
In this case, the liquid L4 containing the labeled substrate S is caused to flow from the upper end side of the
また、1つの一次抗体に対しては、複数の二次抗体を結合させることができる。この場合、酵素Enで標識された複数の二次抗体(標識抗体)によって、標識生成物Snを検出する際のシグナルの増幅が可能である。また、二次抗体を用いる場合は、一次抗体を酵素Enで標識する必要がなくなると共に、使用する一次抗体に適した二次抗体(標識抗体)の選択の幅を広げることが可能である。 A plurality of secondary antibodies can be bound to one primary antibody. In this case, amplification of a signal when detecting the labeled product Sn is possible by a plurality of secondary antibodies (labeled antibodies) labeled with the enzyme En. In addition, when a secondary antibody is used, it is not necessary to label the primary antibody with the enzyme En, and it is possible to expand the range of selection of a secondary antibody (labeled antibody) suitable for the primary antibody to be used.
なお、標識基質Sとしては、例えば、ルシフェリン、ルミノール、アクリジニウム、シュウ酸エステルなどの化学発光基質や、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、緑色蛍光タンパク質(GFP)などの蛍光物質が挙げられる。一方、酵素としては、例えば、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、イクオリン等が挙げられる。また、酵素の基質としては、例えば、3−(p−ハイドロオキシフェノール)プロピオン酸及びその類似体、ルシフェリン及びルシフェリン類似体、セレンテラジン及びセレンテラジン類似体等が挙げられる。また、これらの標識基質Sの中から少なくとも1種又は2種以上を用いることができる。また、非発光性の標識物質としては、例えば、公知のラジオイムノアッセイ法で使用される様な放射性標識物質が挙げられる。なお、標識抗体Ab2に標識物質を結合させる方法については、特に限定されず、公知方法が適用可能である。 Examples of the labeling substrate S include chemiluminescent substrates such as luciferin, luminol, acridinium, and oxalate, and fluorescent materials such as fluorescein isothiocyanate (FITC) and green fluorescent protein (GFP). On the other hand, examples of the enzyme include peroxidase, luciferase, aequorin and the like. Examples of the enzyme substrate include 3- (p-hydroxyphenol) propionic acid and analogs thereof, luciferin and luciferin analogs, coelenterazine and coelenterazine analogs, and the like. Further, at least one or more of these labeling substrates S can be used. In addition, examples of the non-luminescent labeling substance include radioactive labeling substances used in known radioimmunoassay methods. The method for binding the labeling substance to the labeled antibody Ab2 is not particularly limited, and known methods can be applied.
抗原Agの種類については、特に制限されず、生化学検査の目的に応じて適宜選定される。抗原Agの具体例としては、例えば、心筋マーカー、風邪、肝炎、後天的免疫不全等を惹起するウイルス、細菌等の病原体に由来するタンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖鎖等が挙げられる。 The type of antigen Ag is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose of biochemical examination. Specific examples of the antigen Ag include proteins derived from pathogens such as myocardial markers, colds, hepatitis, acquired immune deficiency, and pathogens such as bacteria, peptides, nucleic acids, lipids, sugar chains, and the like.
捕捉抗体Ab1及び標識抗体Ab2については、特定の抗原Agに特異的に結合する検体を予め準備しておく必要があるが、このような抗体については従来より公知の中から適宜選択して用いることが可能である。 For the capture antibody Ab1 and the labeled antibody Ab2, it is necessary to prepare in advance a specimen that specifically binds to a specific antigen Ag. Such an antibody should be appropriately selected from conventionally known ones. Is possible.
また、抗原Agや捕捉抗体Ab1、標識抗体Ab2等を吸着させたくない箇所が流路内にある場合には、当該箇所の撥水性を高めるコーティング等の表面処理を予め施しておくことにより、不要な吸着を防ぐことができる。 In addition, if there is a location in the channel where you do not want to adsorb antigen Ag, capture antibody Ab1, labeled antibody Ab2, etc., it is not necessary to perform surface treatment such as coating to improve the water repellency of the location in advance. Can be prevented.
以上のように、上記検査デバイス1を用いた免疫測定では、検査対象となる検体内における抗原Agの有無を定性的に検出すること、並びに、検体に含まれる抗原Agの量や濃度などを定量的に検出することが可能である。また、上記検査デバイス1を用いることによって、上述した免疫測定をより簡単に行うことが可能である。
As described above, in the immunoassay using the
なお、上記検査デバイス1を用いた免疫測定としては、例えば、サンドイッチイムノアッセイ法や、間接抗体イムノアッセイ法、ブリッジングイムノアッセイ法などの公知のイムノアッセイ法を採用することが可能であり、上述した方法に特に限定されるものではない。
In addition, as an immunoassay using the said test |
(検査装置)
次に、本発明の一実施形態として、例えば図18及び図19に示す上記検査デバイス1を用いた検査装置100A,100Bについて説明する。なお、図18は、検査装置100Aの構成を示すブロック図である。図19は、検査装置100Bの構成を示すブロック図である。
(Inspection equipment)
Next, as one embodiment of the present invention, for example,
なお、本実施形態では、上記検査デバイス1を用いた検査装置100A,100Bを例示するが、本発明を適用した検査デバイスであれば、上記検査デバイス1に限らず、上記検査デバイス1A,1Bも同様に用いることが可能である。
In this embodiment, the
本実施形態の検査装置100A,100Bは、図18及び図19に示すような検査デバイス1を保持するデバイス保持部101と、検査デバイス1を検査するデバイス検査部102とを備えている。また、検査装置100Aは、図18に示すように、デバイス検査部102として、発光部103及び受光部104を備えている。一方、検査装置100Bは、図19に示すように、デバイス検査部102として、受光部104を備えている。
The
デバイス保持部101は、重力に沿った方向に検査デバイス1を保持する。なお、検査デバイス1を保持する機構については、特に限定されるものではなく、従来より公知の機構を用いることができる。
The
本実施形態の検査装置100A,100Bでは、この状態で、ポンプを用いることなく、上述した重力を利用した流路トラップ部4に対する送液操作を行うことが可能である。また、この状態で、上述した検査デバイス1を用いた免疫測定を行うことが可能である。したがって、本実施形態の検査装置100A,100Bでは、装置構成を簡略化し、装置全体の小型化、低コスト化、装置構成の簡略化によるメンテナンス性の向上を図ることが可能である。
In this state, the
図18に示すデバイス検査部102では、発光部103が発する励起光を検査デバイス1に照射する。一方、励起光で励起されて発光する発光基質からの光(以下、検出光という。)を受光部104が受光する。これにより、検出光の発光強度から、検体に含まれる抗原の有無を定性的に検出すると共に、抗原の量や濃度などを定量的に検出することが可能である。
In the
一方、図19に示すデバイス検査部102では、自己発光する発光基質からの光(以下、検出光という。)を受光部104が受光する。これにより、検出光の発光強度から、検体に含まれる抗原の有無を定性的に検出すると共に、抗原の量や濃度などを定量的に検出することが可能である。
On the other hand, in the
本実施形態の検査装置100A,100Bは、検査デバイス1の液注入部5に対して注入操作を自動で行う注入駆動部105を備えている。注入駆動部105は、上述した注入源8の液送部11を押圧操作することによって、液収容部10に収容された液体を出口流路12へと圧送する役割を果たしている。
The inspection apparatuses 100 </ b> A and 100 </ b> B of this embodiment include an
なお、液送部11を押圧操作する機構については、特に限定されるものではなく、従来より公知の機構を用いることができる。また、液収容部10を包装した構成では、包装のシールの一部を開放する操作を行う構成としてもよい。
The mechanism for pressing the
また、注入駆動部105は、注入源8の数に合わせて複数の操作機構を設けた構成に限らず、1つの操作機構で位置を変更しながら、複数の注入源8を選択的に操作する構成としてもよい。なお、各注入源8を操作するタイミングについては、時間差を設ける必要がある。
The
さらに、検査デバイス1の液注入部5に対して液体の注入操作を手動で行う場合は、注入駆動部105を省略することも可能である。
Furthermore, when the liquid injection operation is manually performed on the
本実施形態の検査装置100A,100Bは、検査デバイス1を回動操作するためのデバイス駆動部106と、流路トラップ部4に対して磁力を印加するための磁力印加部107とを備えている。
The inspection apparatuses 100 </ b> A and 100 </ b> B of this embodiment include a
デバイス駆動部106は、検査デバイス1を保持するデバイス保持部101を回動操作する。これにより、重力に沿った方向に対して検査デバイス1を一方側(反時計回り)に傾けたり、重力に沿った方向に対して検査デバイス1を他方側(時計回り)に傾けたりすることができる。
The
磁力印加部107は、検査デバイス1のパネル部2b側の面に沿って、磁石Mが流路トラップ部4と重なる位置と、磁石Mが流路トラップ部4と重ならない位置との間で、磁石Mをスライド操作する。これにより、流路トラップ部4に対して磁石Mを近づけたり、磁石Mを遠ざけたりすることができる。また、磁力印加部107では、上述したスライド操作に限らず、流路トラップ部4に対して磁石Mを近づけたり、遠ざけたりする方向に直接操作するようにしてもよい。さらに、磁力印加部107では、上述した磁力印加手段として、流路トラップ部4に接近させた電磁石(磁気コイル)に電流を流すことによって、流路トラップ部4に磁力を印加するようにしてもよい。
The magnetic
なお、デバイス保持部101を回動操作する機構や、磁石Mをスライド操作する機構については、特に限定されるものでなく、従来より公知の機構を用いることができる。
The mechanism for rotating the
本実施形態の検査装置100A,100Bでは、上記の構成以外にも、例えば、各部の駆動を制御する制御部や、電力を供給する電源供給部、デバイス検査部102が検出した結果に基づいて演算を行う演算部、演算部が演算した結果を信号として出力する出力部などを備えている。
In the
[検出光学系]
次に、上記図18及び図19に示すデバイス検査部102を構成する検出光学系の一例について、図20を参照して説明する。なお、図20は、検出光学系の構成を示す断面図である。
[Detection optics]
Next, an example of a detection optical system constituting the
図20に示す検出光学系では、デバイス保持部101に保持された検査デバイス1を挟んで発光部103と受光部104とが配置されている。発光部103には、検査デバイス1に接近する方向に向かって、発光素子108と、コリメートレンズ109とが、光軸AX1上に順に並んで配置されている。受光部104には、検査デバイス1から離間する方向に向かって、コリメートレンズ110と、光学フィルタ111と、集光レンズ112と、受光素子113とが、光軸AX2上に順に並んで配置されている。
In the detection optical system shown in FIG. 20, a
発光部103側の光軸AX1は、検査デバイス1の主面に対して傾斜した角度を有している。一方、受光部104側の光軸AX2は、検査デバイス1の主面に対して垂直な角度を有している。すなわち、光軸AX1と光軸AX2とは、発光部103が発する励起光の光路と、受光部104が受光する検出光の光路とが一致しないように、検査デバイス1の検出位置Dにおいて互いに交差している。
The optical axis AX1 on the
発光素子108は、例えば半導体レーザー等からなり、励起光を検査デバイス1の検出位置Dに向けて照射する。コリメートレンズ109は、励起光を検査デバイス1の検出位置Dに向けて平行化(コリメート)する。コリメートレンズ110は、検出光を受光素子113に向けて平行化(コリメート)する。また、コリメートレンズ110の代わりに、検出光を受光素子113に向けて集光するレンズを用いてもよい。光学フィルタ111は、検出光以外の光(励起光や外部からの光)をカットし、受光素子113に入射する検出光のS/N比を向上させる。集光レンズ112は、検出光を受光素子113に向けて集光する。受光素子113は、例えば、光電子増倍管や、固体撮像素子(CCD)、アバランシェフォトダイオード、フォトダイオードなどからなり、検出光を受光する。
The
検査デバイス1を挟んだ発光部103側には、発光素子108と検査デバイス1との間の光路を遮光する遮光路115が設けられている。これにより、励起光が外部に漏れ出さないように、また、外部の光が検査デバイス1に入射しないように遮光することができる。
A
また、検査デバイス1を挟んだ発光部103とは反対側には、光軸AX1の延長上の光路を遮光する遮光路116が設けられている。これにより、励起光が受光部104側に入射しないように遮光することができる。
In addition, a
検査デバイス1を挟んだ受光部104側には、検査デバイス1と受光素子113との間の光路を遮光する遮光路117が設けられている。これにより、検出光が外部に漏れ出さないように、また、外部の光が受光素子113に入射しないように遮光することができる。
A
デバイス保持部101には、励起光が通過する発光部103側の開口部101aと、検出光が通過する受光部104側の開口部101bとが設けられている。また、受光部104側の開口部101bは、絞りとして機能を有している。これにより、受光素子113で受光される検出光のスポットサイズを一定とし、受光部104で受光される検出光を定量化することができる。
The
なお、上記デバイス検査部102は、上述した検出光学系の構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。例えば、デバイス保持部101には、検査デバイス1を加温するヒータ(図示せず。)を設けた構成としてもよい。これにより、検査デバイス1を特定の温度に保持することができる。
The
1,1A…検査デバイス 2…カートリッジ本体 2a…本体部(第1の基材) 2b…パネル部(第2の基材) 3…流路部 3A…直線流路 4…流路トラップ部 4a…第1の曲げ流路 4b…上向流路 4c…第2の曲げ流路 4d…下向流路 4e…出口(連通口) 5…液注入部 6…液回収部 6a…下部空間(液回収空間) 6b…上部空間(液回収空間) 6bL…第1上部空間(液回収空間) 6bR…第2上部空間(液回収空間) 6d…上面 6e1…第1直線壁(壁面) 6e2…第2直線壁(壁面) 6e3…第3直線壁(壁面) 6f…傾斜壁(壁面) 6dL…上面左領域 6dR…上面右領域 7…流路拡大部 8…注入源 9…注入口 10…液収容部 11…液送部 12…出口流路 13…液収容部 14…出口流路 15…開口部 16…空気孔 17…防護壁 18…吸収材 30…突出配管(突起部) 30B…出口(連通口) 36R…右端部(第1端部) 36L…左端部(第2端部) 40…突起部 40B…出口(連通口) 100A,100B…検査装置 101…デバイス保持部 102…デバイス検査部 103…発光部 104…受光部 105…注入駆動部 106…デバイス駆動部 107…磁力印加部 108…発光素子 109…コリメートレンズ 110…コリメートレンズ 111…光学フィルタ 112…集光レンズ 113…受光素子 115,116,117…遮光路 B…磁気ビーズ M…磁石 L,L1〜L4…液体 Ab1…捕捉抗体 Ab2…標識抗体 Ag…抗原 En…酵素 S…標識基質 Sn…標識生成物
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記流路部の一端側から液体を注入するための液注入部と、
上面と、前記上面に接続された複数の壁面と、前記上面及び前記複数の壁面によって囲まれた液回収空間と、前記上面に設けられかつ前記複数の壁面から離間しているとともに前記流路部に連通して前記液回収空間に開口する連通口とを有し、前記流路部の他端側から流出した液体を回収するための液回収部と、
前記液注入部と前記液回収部との間で前記流路部の一部が少なくとも前記他端側から前記一端側に向かう方向へと折り返された流路トラップ部と、を備える検査デバイス。 A flow path portion including a straight flow path extended in one direction;
A liquid injection part for injecting liquid from one end side of the flow path part;
An upper surface, a plurality of wall surfaces connected to the upper surface, a liquid recovery space surrounded by the upper surface and the plurality of wall surfaces, provided on the upper surface and spaced apart from the plurality of wall surfaces, and the flow path section A liquid recovery part for recovering the liquid that has flowed out from the other end side of the flow path part, and a communication port that opens to the liquid recovery space.
An inspection device comprising: a flow path trap part in which a part of the flow path part is folded at least from the other end side toward the one end side between the liquid injection part and the liquid recovery part.
前記上面から前記液回収空間に向けて突出する突起部を備え、
前記突起部の先端に、前記連通口が設けられている検査デバイス。 The inspection device according to claim 1,
Providing a protrusion protruding from the upper surface toward the liquid recovery space,
An inspection device in which the communication port is provided at the tip of the protrusion.
前記突起部は、前記流路部に連通する突出配管である検査デバイス。 The inspection device according to claim 2,
The protrusion is an inspection device that is a protruding pipe communicating with the flow path.
前記突起部の材質は、前記上面の材質とは異なる検査デバイス。 The inspection device according to claim 2 or claim 3,
An inspection device in which the material of the protrusion is different from the material of the upper surface.
前記突起部の先端は、第1端部と、重力に沿った方向において前記第1端部よりも高い位置に位置する第2端部と有する検査デバイス。 The inspection device according to claim 2 or claim 3,
The tip of the projection has a first end and a second end located at a position higher than the first end in the direction along gravity.
前記突起部の材質は、前記上面の材質と同じである検査デバイス。 The inspection device according to claim 2,
The inspection device is made of the same material as that of the upper surface.
前記特定物質と特異的に結合する高分子により表面が修飾された磁気ビーズを含む液体を前記流路部の一端側から前記流路トラップ部へと注入し、
前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させることによって、前記流路トラップ部を免疫測定の反応場として用い、
前記流路トラップ部に磁力を印加することによって、前記流路トラップ部の壁面に前記磁気ビーズを引き寄せた状態で、前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させたまま、前記流路トラップ部に対する送液操作を行う検査方法。 An inspection method for inspecting the presence or absence of a specific substance contained in a sample, using the inspection device according to any one of claims 1 to 6,
Injecting a liquid containing magnetic beads whose surface is modified with a polymer that specifically binds to the specific substance from one end side of the flow path part to the flow path trap part,
By retaining the magnetic beads in the channel trap part, the channel trap part is used as a reaction field for immunoassay,
By applying a magnetic force to the flow path trap section, the flow path trap section while retaining the magnetic beads in the flow path trap section in a state where the magnetic beads are attracted to the wall surface of the flow path trap section. Inspection method for liquid feeding operation.
前記流路トラップ部から前記流路部の他端側へと液体を流出させるときは、前記流路トラップ部内の液体が前記流路部の他端側から流出される方向に前記検査デバイスを傾ける請求項7に記載の検査方法。 In the liquid feeding operation, when the liquid is allowed to flow from the one end side of the flow channel portion to the flow channel trap portion, the inspection device is set so that the extension direction of the linear flow channel is a direction along gravity. Hold and
When the liquid flows out from the flow path trap part to the other end side of the flow path part, the inspection device is tilted in a direction in which the liquid in the flow path trap part flows out from the other end side of the flow path part. The inspection method according to claim 7.
前記検査デバイスを保持するためのデバイス保持部と、
前記検査デバイスを回動操作するためのデバイス駆動部と、
前記流路トラップ部に対して磁力を印加するための磁力印加部と、を備え、
前記デバイス駆動部は、前記直線流路の延長方向が重力に沿った方向となるように、前記検査デバイスを保持する位置と、前記流路トラップ部内の液体が前記流路部の他端側から流出される方向に前記検査デバイスを傾ける位置との間で、前記検査デバイスを回動操作し、
前記磁力印加部は、前記流路トラップ部に磁力を印加することによって、前記流路トラップ部の壁面に磁気ビーズを引き寄せた状態で、前記流路トラップ部内に前記磁気ビーズを滞留させる検査装置。 An inspection apparatus for inspecting the presence or absence of a specific substance contained in a sample using the inspection device according to any one of claims 1 to 6,
A device holding unit for holding the inspection device;
A device driver for rotating the inspection device;
A magnetic force application part for applying a magnetic force to the flow path trap part,
The device driving unit includes a position for holding the inspection device so that an extension direction of the linear flow channel is a direction along gravity, and a liquid in the flow channel trap unit from the other end side of the flow channel unit. The inspection device is rotated between the position where the inspection device is tilted in the direction of flow,
The magnetic force application unit applies the magnetic force to the flow channel trap unit, and retains the magnetic beads in the flow channel trap unit in a state where the magnetic beads are attracted to the wall surface of the flow channel trap unit.
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