JP2019113425A - Inspection cartridge and inspection device for immunochromatography assay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生化学検査をはじめとする各種のアッセイに用いられるイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ及び検査装置に関する。 The present invention relates to a test cartridge and a test apparatus for immunochromatographic assay used in various assays including a biochemical test.
近年、医療、化学、食品、化成品などの多様な分野で、DNA、酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウイルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検出または定量するための生化学分析システムが活用されている。例えば、医療分野では、血液等の生化学試料を用いた検査により、がんをはじめとする各種の疾病の検診が一般に行われている。 In recent years, biochemical analysis systems for detecting or quantifying biological substances such as DNA, enzymes, antigens, antibodies, proteins, viruses and cells, and chemical substances in various fields such as medicine, chemistry, food, chemical products, etc. It is used. For example, in the medical field, examinations of various diseases including cancer are generally performed by an examination using a biochemical sample such as blood.
従来から、がんなどの検診は専ら病院等の専門の医療機関において行われているが、先進国、例えば日本においては、超高齢化社会の到来などを背景に、医療機関での検査の実施の負担も増大する傾向にある。そのため、専用の装置や高度な専門知識・スキルを必要とする院内検査から、一般市民が簡便に利用できる在宅検査への移行が求められており、また、院内検査と在宅検査との併用による治療医療および予防医療に対する社会的なニーズが高まってきている。一方、途上国においては、医療制度の未整備などの事情により、必要な医療サービスが十分に行き届いていない現状もある。そのような課題を解決するための手段として、臨床検査技師などの専門家に頼らずに簡便に検査を行えるPOCT(Point of Care Testing)診療用デバイスの開発が求められている。 Conventionally, cancer and other medical examinations have been conducted exclusively at specialized medical institutions such as hospitals, but in developed countries such as Japan, examinations at medical institutions are carried out against the background of the arrival of a super aging society, etc. The burden on people also tends to increase. For this reason, there is a demand for a shift from in-hospital testing that requires specialized equipment and advanced expertise and skills to home-use testing that can be easily used by the general public, and treatment using a combination of in-hospital testing and home-based testing. There is a growing social need for medical and preventative care. On the other hand, in developing countries, due to circumstances such as the lack of a health care system, there are situations where necessary medical services are not sufficiently provided. As a means for solving such problems, development of a point-of-care testing (POCT) medical device that can be easily performed without relying on a specialist such as a clinical laboratory technician is required.
分析デバイスや生化学分析手法の一つとして最も一般的なものとして、イムノクロマトアッセイ法と呼ばれるものがある。本方法を簡単に説明する。初めに、紙や合成繊維などの繊維素材を担体とし、担体の上に一定の抗体や試薬を塗布してあるものを用意する。そして担体の上に血液や尿といった検体を滴下する。すると、担体内部の試薬と検体内部のタンパク質が結合し、その反応により一定の担体の場所で発色が見られる。この発色の濃さで検体中のタンパク質の有無を検出することで、生化学分析を実現している。例えば、特許文献1には、イムノクロマトアッセイ法を利用した検査方法及び検査装置が記載されている。
One of the most common analytical devices and biochemical analysis techniques is called an immunochromatographic assay. The method will be briefly described. First, a fiber material such as paper or synthetic fiber is used as a carrier, and a carrier coated with a certain antibody or reagent is prepared. Then, a sample such as blood or urine is dropped on the carrier. Then, the reagent in the carrier and the protein in the sample are bound, and the reaction causes color development to be observed at a certain carrier location. Biochemical analysis is realized by detecting the presence or absence of the protein in the sample at this color depth. For example,
この様な分析方法においては、極微量の被験物質を高感度で検出可能にすることが求められている。例えば、特許文献2には、感度を高める増感(増幅)手法として、担体(バッキングシート)上に被験物質を展開した後、洗浄液や増幅液を送液することによって、担体上に特異な結合的な結合により捕捉した標識物質以外の物質を洗浄し、増幅液を担体上に送液して標識抗体に付着している標識物質の光学的、電気的、磁気的な増幅をし、光学的変化を大きくすることで、微量の被験物質を高感度に測定することができるイムノクロマトアッセイ法が記載されている。
In such an analysis method, it is required to be able to detect an extremely small amount of a test substance with high sensitivity. For example, in
しかしながら、従来のイムノクロマトアッセイ法で用いる分析チップや検査装置は、大きく持ち運びが困難であるという問題がある。従来のELISAによるイムノアッセイにおいては、抗体に標識した蛍光試薬の検出のために分光光度計等の検出器が必要であることに加えて、検査装置が大型であるという問題がある。特許文献1の検査装置は小型であるが内部構造が複雑であり、利便性に乏しい。また、測定においてある一定の操作を行う必要が有るため、一般的な普及が難しいという問題もある。また、簡便に検査が可能で持ち運び可能なイムノクロマトアッセイ法では、定量的かつ多項目検査が難しいという問題がある。
However, there is a problem that the analysis chip and the inspection apparatus used in the conventional immunochromatographic assay method are largely difficult to carry. In addition to the need for a detector such as a spectrophotometer for detection of a fluorescent reagent labeled with an antibody in the conventional immunoassay by ELISA, there is a problem that the test apparatus is large. Although the inspection device of
また、特許文献2に記載のイムノクロマトアッセイ法では、増幅液を自律的に送液出来ないという問題がある。
Moreover, in the immunochromatographic assay method of
また、イムノクロマトアッセイ法を用いた測定では、被験物質が含まれる溶液を担体(バッキングシート)に滴下すると、毛細管現象により担体を伝って溶液が流れるが、溶液内の被験物質の量が多いと、担体で目詰りが起こり、抗原と抗体が結合しづらくなり、光学的変化な定量性が損なわれる。これをフック現象と呼び、イムノクロマトアッセイ法で定量分析が困難であるという原因の一つとなっている。従来の分析チップでは担体中の溶液が流れる流路が1つしかないため、このような現象が発生したとしても分析結果に反映させることは困難であり、検査結果が間違ってしまうという問題がある。 In addition, in the measurement using the immunochromatographic assay method, when the solution containing the test substance is dropped onto the carrier (backing sheet), the solution flows along the carrier by capillary action, but if the amount of the test substance in the solution is large, Clogging occurs in the carrier, making it difficult for the antigen and antibody to bind, and the optically variable quantitativeness is lost. This is called the hook phenomenon, which is one of the causes for the difficulty in quantitative analysis in the immunochromatographic assay. In the conventional analysis chip, there is only one flow path through which the solution in the carrier flows, so even if such a phenomenon occurs, it is difficult to reflect it on the analysis result, and there is a problem that the test result is wrong .
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、生化学検査をはじめとする種々の分析精度を向上させ、かつ小型化、汎用化、低価格化を実現し得るイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ及び検査装置を提供することを目的としている。また、従来の技術よりも簡便な手法で分析が行えるため、だれでもその場で行えることができるという特徴がある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is for an immunochromatographic assay that can improve various analytical accuracy including biochemical examination, and can realize downsizing, generalization, and price reduction. An object of the present invention is to provide an inspection cartridge and an inspection apparatus. In addition, since analysis can be performed by a simpler method than the prior art, there is a feature that anyone can perform on the spot.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被験物質が含まれている検体サンプルを吸収するサンプルパッドと、サンプルパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、被験物質と第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、コンジュゲートパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、担体が複数存在すること、を特徴とする。 In order to solve the problems described above and achieve the object, the present invention provides a sample pad for absorbing an analyte sample containing a test substance, and a sample pad connected to the sample pad and specifically binding to the test substance A conjugate pad on which the specific binding substance of the present invention and a labeling substance for recognizing the binding between the test substance and the first specific binding substance are immobilized, and the conjugate pad is connected to be specific to the test substance And a carrier to which a second specific binding substance bound to is immobilized on a part thereof, and a plurality of carriers are present.
また、本発明は、被験物質が含まれている検体サンプルを吸収するサンプルパッドと、サンプルパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、被験物質と第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、コンジュゲートパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、担体が複数に分岐すること、を特徴とする。 Further, according to the present invention, there are provided a sample pad for absorbing an analyte sample containing a test substance, a first specific binding substance which is connected to the sample pad and which specifically binds to the test substance, a test substance and a first substance. And a second specific binding substance which is connected to the conjugate pad and is specifically bound to the test substance, wherein the conjugate pad is immobilized with a labeling substance for recognizing the binding to the specific binding substance of And a carrier fixed to a part of the carrier, wherein the carrier is branched into a plurality of branches.
また、本発明は、被験物質が含まれている検体サンプルを吸収するサンプルパッドと、サンプルパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、被験物質と第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、コンジュゲートパッドに接続され、被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、第2の特異的結合物質が固定されている部分が複数存在すること、を特徴とする。 Further, according to the present invention, there are provided a sample pad for absorbing an analyte sample containing a test substance, a first specific binding substance which is connected to the sample pad and which specifically binds to the test substance, a test substance and a first substance. And a second specific binding substance which is connected to the conjugate pad and is specifically bound to the test substance, wherein the conjugate pad is immobilized with a labeling substance for recognizing the binding to the specific binding substance of And a carrier immobilized on a part thereof, characterized in that there are a plurality of parts to which the second specific binding substance is immobilized.
本発明によれば、生化学分析を始めとする種々のアッセイの精度を向上させ、かつ小型化、汎用化、低価格化を実現することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in the ability to improve the precision of various assays including a biochemical analysis, and to implement | achieve size reduction, generalization, and price reduction.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる検査カートリッジ、及び、検査装置の最良の形態を詳細に説明する。なお、以下において示す図面では、説明の便宜上、図面の各部材の縮尺を異ならせて記載してある場合がある。 The best mode of an inspection cartridge and an inspection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings shown below, for convenience of explanation, the scale of each member in the drawings may be described differently.
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
First Embodiment
The first embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
<検査カートリッジ>
初めに、検査カートリッジについて説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる検査カートリッジの平面図、図2は、図1の検査カートリッジの内部構造の平面図、図3は、図1の検査カートリッジのA−A線視断面図である。第1の実施の形態にかかる検査カートリッジ1は、抗原抗体反応等を用いて、検体サンプル内に含まれる被験物質を、光学的、磁気的、又は、電気的に測定する。
<Inspection cartridge>
First, the inspection cartridge will be described. 1 is a plan view of the inspection cartridge according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of the internal structure of the inspection cartridge of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of the inspection cartridge of FIG. FIG. The
検査カートリッジ1は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、吸収パッド5、検体サンプル導入口6、開口部7、液体パック8、微小流路9、集積回路10、集積回路制御用配線11、検査ライン測定用電気配線12、及び、液体パックバルブ制御用電気配線13を備えて構成されている。
The
そして、検査カートリッジ1の構成要素の内、イムノクロマトアッセイ法により被験物質の移動が行われる部分は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5である。従って、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5で、いわゆる流路を形成する。図2及び3では、担体(バッキングシート)4が平行して4つ配置され、各担体(バッキングシート)4の片方の端には、サンプルパッド2及びコンジュゲートパッド3が接続され、もう一方の端には吸収パッド5がテープ等で接続されている。
Then, among the components of the
サンプルパッド2は、被験物質が含まれている検体サンプルを吸収する。なお、検体サンプルとは、本発明の検査カートリッジと検査デバイスを用いて分析できる被験物質(天然物、化合物、生化学物質、鉱物、有機物、無機物等)を含む可能性のある溶液または液体のことである。
The
コンジュゲートパッド3は、被験物質と特異的に結合する抗体、抗原等の第1の特異的結合物質と、光学的、電磁的、又は、電気的に被験物質と第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質からなる標識抗体とが内包(固定)されている。
The
ここで、特異的結合物質とは、検体サンプル中に含まれる被験物質と選択的に結合(捕捉)する物質のことである。例えば、被験物質を抗原とすると、特異的結合物質は抗体となる。その他、特異的結合物質と被験物質は、この例に限らず、タンパク質やペプチド、粒子、生化学的物質、鉱物等を用いることができる。 Here, the specific binding substance is a substance that selectively binds (captures) the test substance contained in the sample of the sample. For example, when the test substance is an antigen, the specific binding substance is an antibody. In addition, specific binding substances and test substances are not limited to this example, and proteins, peptides, particles, biochemical substances, minerals and the like can be used.
また、標識物質とは、検体サンプルに含まれる被験物質と特異的結合物質が結合した時に、これらの結合を光学的、電気的、磁気的に認識するために特異的結合物質と結合する物質のことである。例えば、金ナノ粒子や磁気粒子、ラテックス粒子等がある。 Also, the labeling substance is a substance that binds to a specific binding substance in order to optically, electrically and magnetically recognize the binding of the test substance contained in the analyte sample when the specific binding substance is bound. It is. For example, there are gold nanoparticles, magnetic particles, latex particles and the like.
担体(バッキングシート)4は、検体サンプルを細管現象等の送液現象を利用して目的の方向へ送液を行い、流路の一部を形成する。担体(バッキングシート)4は、検体サンプル中に含まれる被験物質と結合する特異的結合物質が担体の2つの部分に固定化(内包化)されており、その固定化された場所で物質の化学反応や抗原抗体反応を発生させる。4つの担体(バッキングシート)4の幅は、それぞれ、0.01〜1mmである。 The carrier (backing sheet) 4 transfers a sample in the target direction by using a liquid transfer phenomenon such as a capillary phenomenon to form a part of a flow path. The carrier (backing sheet) 4 has a specific binding substance that binds to a test substance contained in an analyte sample immobilized (encapsulated) in two parts of the carrier, and the chemistry of the substance at the immobilized location Generate a reaction or an antigen-antibody reaction. The width of each of the four carriers (backing sheets) 4 is 0.01 to 1 mm.
このように、担体(バッキングシート)4が複数存在することの利点は以下の通りである。例えば、各担体(バッキングシート)4に、同じ特異的結合物質を固定化した場合、光学的変化等を複数箇所で同時に測定することが出来るので、検査結果の信頼性を高めることが可能となる。また、各担体(バッキングシート)4に、それぞれ異なる特異的結合物質を固定化した場合、複数の検査を同時に行うことが可能となる。 Thus, the advantage of having two or more carriers (backing sheet) 4 is as follows. For example, when the same specific binding substance is immobilized on each carrier (backing sheet) 4, optical changes and the like can be simultaneously measured at a plurality of locations, which makes it possible to enhance the reliability of the test results. . When different specific binding substances are immobilized on each carrier (backing sheet) 4, a plurality of tests can be performed simultaneously.
被験物質を含む検体サンプルは、サンプルパッド2に吸収された後、コンジュゲートパッド3を通り、そこで被験物質が標識抗体(第1の特異的結合物質及び標識物質)と結合し、さらに、毛細管現象により各担体(バッキングシート)4へ流れる。各担体(バッキングシート)4は、標識された被験物質と結合する捕捉抗体(第2の特異的結合物質、及び、第3の特異的結合物質)が内包(固定)されている、検査ライン14、及び、コントロールライン15を含む。
The sample containing the test substance is absorbed by the
検査ライン14には、第2の特異的結合物質が固定されている。そして、第2の特異的結合物質と、検体サンプルに含まれる標識抗体(第1の特異的結合物質及び標識物質)と結合している被験物質とが選択的に結合することで、標識物質が集合し、標識物質の光学的、磁気的、又は、電気的特性が変化し、担体(バッキングシート)4上で発色する。
A second specific binding substance is immobilized on the
光学的な測定法を利用した標識物質として、例えば金ナノ粒子がある。金ナノ粒子は金原子が数十から数百個集積したものであり、バルクの金の反射光では波長が長くなるほどの反射率は高くなっており、黄色に近い色が反射光となっている。しかし金ナノ粒子では、表面プラズモン共鳴現象(入射光による原子の集団振動のこと)の影響により400〜600nmの波長領域で反射するため、ワインレッドまたは赤色の光が反射する。その他の標識物質としては、蛍光物質としてFITC(フルオレセイン等)がある。FITCは紫外光を当てると、約520nmの波長の光を反射する特性を持っており、本発明ではその波長の光の強度を測定することで、測定対象物質の定量測定を行う。 An example of a labeling substance using an optical measurement method is gold nanoparticles. Gold nanoparticles consist of several tens to several hundreds of gold atoms, and the reflectance of bulk gold is higher as the wavelength is longer, and the color close to yellow is the reflected light. . However, in gold nanoparticles, wine red or red light is reflected because it is reflected in a wavelength range of 400 to 600 nm under the influence of surface plasmon resonance phenomenon (a collective vibration of atoms by incident light). Another labeling substance is FITC (fluorescein etc.) as a fluorescent substance. FITC has the property of reflecting light of a wavelength of about 520 nm when exposed to ultraviolet light, and in the present invention, quantitative measurement of a substance to be measured is performed by measuring the intensity of light of that wavelength.
磁気的な変化で測定を行う場合は、標識物質として鉄やフェライト等の磁性体物質(強磁性体・常磁性体等)を利用するがこれらに限らない。磁性体物質はマイクロメートルまたはナノメートルレベルの大きさとなっており、それらの磁性体物質が凝集することで磁気的な変化が発生し、それをセンサーが捉えることで測定を行う。 When the measurement is performed with a magnetic change, a magnetic substance (ferromagnetic substance, paramagnetic substance, etc.) such as iron or ferrite is used as a labeling substance, but the invention is not limited thereto. The magnetic substance has a size of micrometer or nanometer, and aggregation of the magnetic substance causes a magnetic change, which is measured by a sensor.
他の標識物質としては、ラテックス粒子、銀ナノ粒子、有機物質、生体物質等を用いることができるがこれらに限らない。 As other labeling substances, latex particles, silver nanoparticles, organic substances, biological substances and the like can be used, but not limited thereto.
上述にあるように金ナノ粒子や磁気物質は、凝集すると抵抗値(または導電率)が変化するため電気的変化を測定することも可能となる。また、被験物質の量に比例して、光学的や磁気的、電気的変化が大きくなるため、それらの変化を測定することでタンパク質等を定量測定する。 As described above, it is also possible to measure an electrical change because gold nanoparticles and magnetic substances aggregate and change in resistance (or conductivity). In addition, since optical, magnetic, and electrical changes increase in proportion to the amount of the test substance, proteins and the like are quantitatively measured by measuring those changes.
コントロールライン15には、第3の特異的結合物質が固定されている。そして、第3の特異的結合物質と、検体サンプルに含まれる標識抗体(第1の特異的結合物質及び標識物質)とが結合することで、標識物質が集合し、標識物質の光学的、磁気的、又は、電気的特性が変化し、担体(バッキングシート)4上で発色する領域である。コントロールライン15は検査ライン14とは異なり、抗原抗体反応が正常に起きているかどうかを調べるための発色領域である。
The third specific binding substance is fixed to the
本実施の形態において、第1の特異的結合物質、第2の特異的結合物質、及び、第3の特異的結合物質は、それぞれ異なる物質を用いている。その理由は、例えば抗体のような特異的結合物質と補捉対象物質が結合する時に、結合する部位(鍵穴となる部分)が違うものでないと、結合が出来ないためである。しかしながら、例えばヤギの抗体を第1の特異的結合物質として用いると、捕捉対象物質上の別の部位に結合する抗体を第2の特異的結合物質として用い、ヤギの抗体と結合する人やマウスなどの異種動物の抗体を第3の特異的結合物質として用いることができる。そのため、検体サンプル中のヤギ抗体と、担体上に固定されたヤギ抗体を認識するマウス抗体との結合を、検体サンプルが担体上を通過したことを示す指標として用いることも可能となる。 In the present embodiment, the first specific binding substance, the second specific binding substance, and the third specific binding substance use different substances. The reason is that, for example, when a specific binding substance such as an antibody binds to a substance to be captured, binding can not be achieved unless the binding site (portion serving as a keyhole) is different. However, for example, when a goat antibody is used as the first specific binding substance, an antibody that binds to another site on the capture target substance is used as the second specific binding substance, and a person or mouse that binds to the goat antibody And the like can be used as the third specific binding substance. Therefore, it is also possible to use the binding of the goat antibody in the sample sample and the mouse antibody that recognizes the goat antibody immobilized on the carrier as an indicator that the sample sample has passed on the carrier.
吸収パッド5は、担体(バッキングシート)4を通過した被験物質が内包されている溶液(検体サンプル)の余分な水分を吸収する。
The
サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の材料は、一般的に公知のものを使用することができる。例えば、不溶性ナノファイバー、セルロースナノファイバー、化学合成繊維、パルプ、ニトロセルロース膜、アセチルセルロース膜、ポリスルホン膜、ポリエステルする本膜、ナイロン膜、ガラス繊維、不織布、布、その他繊維物質等を用いることができるが、これらに限定されない。
The materials of the
検体サンプル導入口6は、被験物質が含まれている検体サンプルをサンプルパッド2に導入するための開口部である。開口部7は、検査カートリッジ1が後述する検査装置18に装着された(差し込まれた)時に、担体(バッキングシート)4の検査ライン14、及び、コントロールライン15を検査装置の検査部分に対して露出する。
The sample sample inlet 6 is an opening for introducing a sample sample containing a test substance into the
液体パック8は、増幅液や洗浄液を保持する。ここで、増幅液とは、標識物質の光学的、磁気的、又は、電気的変化を増幅させることで、被験物質の測定感度を上げる溶液である。また、洗浄液とは、担体(バッキングシート)4上の特異的結合物質や不純物が非特異的に結合して定量的な測定が困難となった場合に、それらを洗い流し、定性的な測定を行うための溶液である。液体パック8は、圧縮空気パック16及び液体パックバルブ17を内蔵している。
The
圧縮空気パック16は、圧縮空気が内包されている容器である。液体パックバルブ17は、液体パック8と圧縮空気パック16の境界に配置される熱融解性の物質である。液体パックバルブ17は、溶液パック8内の液体を自動で送液するために用いられる。
The
微小流路9は、液体パック8内の液体をサンプルパッド2へ送液するための微小な流路である。微小流路9は、半導体製造に使用するフォトリソグラフィ技術や光造形技術を用いて、ガラスやゴム、プラスチックに凹凸の形状を構築し、その中に液体等を流す構造体である。また、化学物質等を塗布している微小流路9に液体を流すと、微小流路9に流れた液体と化学物質が反応する。
The
この化学物質とは、主に疎水性材料または親水性材料を用いる。疎水性材料を用いる理由として、血液等のサンプルや化学溶液等様々な溶液は液体の粘性の影響により、流路内で残留する場合がある。そのため、疎水性材料を微小流路内に塗布することで、残留物を極力なくすようにする。疎水性材料として半導体製造に利用されるポジティブレジスト(例:東京応化工業:PMER Pシリーズ等)やネガティブレジスト(例:東京応化工業のSU−8、TMMRシリーズ等)がある。 This chemical mainly uses hydrophobic materials or hydrophilic materials. As a reason for using a hydrophobic material, various solutions such as a sample such as blood and a chemical solution may remain in the channel due to the influence of the viscosity of the liquid. Therefore, by applying a hydrophobic material in the microchannel, the residue is eliminated as much as possible. As a hydrophobic material, there are a positive resist (eg, Tokyo Ohka Kogyo: PMER P series etc.) and a negative resist (eg, SU-8, TMMR series etc. of Tokyo Ohka Kogyo).
流路内に親水性材料を用いる場合は、溶液が水溶性の性質を持ち、微小流路内を溶液が通過しやすくする場合に利用する。疎水性材料や親水性材料及び化学物質はこれらに限らない。 When a hydrophilic material is used in the flow channel, the solution is water-soluble and is used when the solution easily passes through the microchannel. Hydrophobic materials, hydrophilic materials and chemicals are not limited to these.
液体パック8を自動でサンプルパッド2へ送液する仕組みは以下の通りである。液体パックバルブ17が後述する昇圧ユニット36から供給される高電圧の電気信号またはパルスにより物理的に融解することにより、液体パック8と圧縮空気パック16の境界がなくなり、圧縮空気パック16を開放する。開放された圧縮空気パック16内の圧縮空気は、液体パック8に流れ込み、その圧力により、液体パック8内の増幅液や洗浄液が微小流路9を経由してサンプルパッド2へ流れ込む。
The mechanism for automatically sending the
集積回路10は、チップ認識等を行うためのICである。集積回路制御用配線11は、検査カートリッジ1が後述する検査装置18に装着された時に、検査装置18と集積回路10とを電気的に接続する配線である。検査ライン測定用電気配線12は、検査カートリッジ1が後述する検査装置18に装着された時に、検査装置18と検査ライン14とを電気的に接続する配線である。液体パックバルブ制御用電気配線13は、検査カートリッジ1が後述する検査装置18に装着された時に、検査装置18と液体パックバルブ17とを電気的に接続する配線である。
The
<検査装置>
次に、検査装置について説明する。図4は、第1の実施の形態にかかる検査装置の平面図、図5は、図4の検査装置の側面断面図、図6は、図4の検査装置の電気的構成を示すブロック図である。第1の実施の形態にかかる検査装置18は、検査カートリッジ1が装着された後に、コンピュータ等の情報端末と接続されると自動的に検査を行う。
<Inspection device>
Next, the inspection apparatus will be described. 4 is a plan view of the inspection apparatus according to the first embodiment, FIG. 5 is a side sectional view of the inspection apparatus of FIG. 4, and FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the inspection apparatus of FIG. is there. The
検査装置18は、制御ユニット19、情報端末接続部20、無線通信モジュール21、赤外線通信モジュール22、マイク23、指紋センサー24、記録部25、情報処理ユニット26、情報表示部27、バッテリーユニット28、発光素子29、レンズ30、フィルタ31、受光素子32、光学補正シート33、電気化学測定処理ユニット34、磁気センサー35、昇圧ユニット36、及び、電気コネクタ37を備えて構成されている。
The
制御ユニット19は、検査装置18を電子的に制御する。制御ユニット19は、集積回路等で構成されている。情報端末接続部20は、検査装置18とコンピュータや携帯電話、スマートフォン等の情報端末(図示せず)とを電気的に接続するとともに情報端末から検査装置18に電力を供給する。情報端末接続部20は、USBのシリアルバスインターフェースであるが、IEEE1394等の他のシリアルバスインターフェースでも良い。無線通信モジュール21は、物理的に離れた電気機器とWi−Fi等で無線通信を行う。赤外線通信モジュール22は、物理的に離れた電気機器と赤外線通信を行う。マイク23は、外部からの音を取り込む。指紋センサー24は、指紋認識及び力学的検知をする。
The
記録部25は、情報表示部27に表示する広告や動画等のデータがあらかじめ記録されているとともに、検査装置18が受信、又は、処理したデータを記録する。記録部25は、半導体メモリ等が用いられる。情報処理ユニット26は、検査装置18が受信したデータ、又は、記録部25に記憶されたデータを処理する。情報処理ユニット26は、集積回路等で構成されている。情報表示部27は、情報処理ユニット26により処理された情報、又は、記録部25に記録された情報を表示する。情報表示部27は、LED、LCD、有機EL素子等が用いられる。バッテリーユニット28は、制御ユニット19を介して、検査装置1の各部分に必要な電力を供給する。
The
発光素子29は、検査カートリッジ1の開口部7で露出している担体(バッキングシート)4の検査ライン14に向かって光を放出する。発光素子29は、ランプ、LED等が用いられる。レンズ30は、検査カートリッジ1の開口部7で露出している担体(バッキングシート)4の標識物質から反射された光の集光や、光の光学的な補正を行う。フィルタ31は、レンズ30を通った光にさらに光学的な補正を行う。受光素子32は、フィルタ31を通った光を受光し、標識物質の光学的変化を測定する。受光素子32は、CCD、セレン化カドミウムセンサー等が用いられる。光学補正シート33は、湿度や製造品質によって抗原抗体反応によって発色する部分で光の反射率が変化するため、光学補正をかけるために検査カートリッジ1上の検査ライン14の光の補色の強度と光学補正シート33の光の補色の強度を比較することで補正を行う。
The
電気化学測定処理ユニット34は、検査カートリッジ1の標識物質の電気的変化を測定する。磁気センサー35は、検査カートリッジ1の標識物質の磁気的な変化を測定する。例えば、生化学反応により磁気粒子が付いた抗体と担体上にある抗体が測定対象とするタンパク質と結合し、担体上の一部に集中することで磁気的な変化が起こり、その変化を磁気センサー35で測定する。昇圧ユニット36は、情報端末接続部20から供給された電力の電圧を昇圧し、高電圧の電気信号またはパルスを作成し、検査カートリッジ1の液体パックバルブ制御用電気配線13に供給する。電気コネクタ37は、検査カートリッジの集積回路制御用配線11、検査ライン測定用電気配線12、及び、液体パックバルブ制御用電気配線13と電気的に接続する。
The electrochemical
<検査カートリッジと検査デバイスを用いた検査・分析方法>
次に、第1の実施の形態にかかる検査カートリッジ1と検査装置18を用いた検査・分析方法について説明する。本実施の形態にかかる検査カートリッジでは、例えば、酵素結合免疫吸着法(以下、ELISA法)によるイムノアッセイが可能である。ELISA法としては、一般に公知の直接吸着法、サンドイッチ法、競合法を用いることができる。
<Inspection and analysis method using an inspection cartridge and an inspection device>
Next, an inspection and analysis method using the
図7は、第1の実施の形態にかかる検査カートリッジ1と検査装置18を用いた検査・分析方法を示すフローチャートである。初めに、検査カートリッジ1のサンプルパッド2に検体サンプルを滴下する(ステップS10)。すると、サンプルパッド2からコンジュゲートパッド3に検体サンプルが毛細管現象で伝わり、検体サンプル内部にある被験物質と、コンジュゲートパッド3内に固定されている標識物質が結合した第1の特異的結合物質とが結合し、さらに、担体(バッキングシート)4へと移動する。そして、検査ライン14において、標識抗体(第1の特異的結合物質及び標識物質)と結合している被験物質と第2の特異的結合物質とが結合すると、標識物質が凝集し、光学的特性が変化する。
FIG. 7 is a flowchart showing an inspection / analysis method using the
次に、検査カートリッジ1を検査装置18に挿入する(ステップS20)。さらに、検査装置18をコンピュータ等の情報端末に接続する(ステップS30)。すると、検査装置18が情報端末から電気的信号を受け取り、制御ユニット19のプログラムが起動し、分析を開始する検査を自動で行う(ステップS40)。
Next, the
分析中、情報表示部27は、記録部25に記録された広告や動画を表示する(ステップS50)。分析が終了すると、情報表示部27、又は、情報端末の液晶ディスプレイ等の表示装置は、分析結果を表示する(ステップS60)。
During analysis, the
次に、制御ユニット19又は情報端末は、保険サービス等を行う設定の有無を確認する(ステップS70)。保険サービス等を行う設定が無い場合(ステップS70、No)、分析を終了する。保険サービス等を行う設定が有る場合(ステップS70、Yes)、分析データを基にして、保険の試算やリスク算定分析等を行い、その結果を情報表示部27、又は、情報端末の液晶ディスプレイ等の表示装置に表示する等して提示し(ステップS80)、その後、分析を終了する。
Next, the
(変形例)
図8は、第1の実施の形態にかかる検査カートリッジ1と検査装置18を用いた検査・分析方法の変形例を示すフローチャートである。変形例では、ステップS30とステップS40の間に、ステップS35が行われる。ステップS30で検査装置18をコンピュータ等の情報端末に接続した後、ステップS35で指紋センサー24が指紋を認識、又は、圧力を感知すると、その感知した信号をトリガーとして、ステップS40で制御ユニット19のプログラムが起動し、分析を開始する検査が自動で行われる。
(Modification)
FIG. 8 is a flowchart showing a modification of the inspection and analysis method using the
<検査・分析方法>
以下に、ステップS40における検査・分析方法を詳細に説明する。検体サンプルを検査カートリッジ1に滴下した数分後、制御ユニット19内のプログラムにより、情報端末接続部20から供給した電力は、昇圧ユニット36により高電圧の電気信号またはパルスにより昇圧された後、液体パックバルブ制御用電気配線13に流れる。すると、液体パックバルブ17が熱により融解し、液体パック8内の溶液(洗浄液)が圧縮空気パック16内の圧縮空気による圧力で、微小流路9に流れる。微小流路9に流れた液体は、担体(バッキングシート)4へと流れ込み、担体(バッキングシート)4上の検査ライン14に捕捉された不純物や非特異的に結合した物質が液体と一緒に流され、吸収パッド5に吸収される。また、別の液体パック8の液体パックバルブ17を、前述した様に熱により融解させると、液体パック8内の溶液(増幅液)が担体(バッキングシート)4に流れ、検査ライン14に捕捉された標識物質の光学的、磁気的、又は、電気的変化を増幅させる。
<Inspection and analysis method>
The inspection and analysis method in step S40 will be described in detail below. A few minutes after dropping the sample sample onto the
この光学的、磁気的、又は、電気的変化を、それぞれ、光学測定機器(発光素子29、レンズ30、フィルタ31、及び、受光素子32)、磁気センサー24、及び、電気化学測定処理ユニット34で測定し、被験物質を定量的に測定する。
This optical, magnetic or electrical change is measured by the optical measurement device (the
この時、本実施の形態にかかる検査カートリッジ1は検査ライン14が4つの平行した配置となっているため、光学測定機器(発光素子29、レンズ30、フィルタ31、及び、受光素子32)を動かさずに測定可能であるため、検査装置18の小型化が可能である。
At this time, since the
イムノクロマトアッセイで担体に保持された試薬(抗体または特異的結合物質)と検体とを反応させると、その試薬の反応部分(検出バンド)の濃度は、検体に含まれるタンパク質量に比例する。なお、試薬とは、分析、検査、試験等に供せられる物質のことであり、検査における操作の容易性等の観点から、必要に応じて、所定の溶液と混合して流動性を向上させたものが用いられる場合がある。本実施の形態では、被験物質、標識物質、及び、第1の特異的結合物質が結合したものが、検査ライン14に保持された第2の特異的結合物質と結合することにより反応部分(検出バンド)となる。この検出バンドを発光素子29で照らし、検出バンドの反射光の強度を受光素子32で測定することにより、反応部分(検出バンド)濃度を測定する。
When the reagent (antibody or specific binding substance) held on the carrier is reacted with the sample in the immunochromatographic assay, the concentration of the reaction portion (detection band) of the reagent is proportional to the amount of protein contained in the sample. The reagent is a substance used for analysis, inspection, test, etc., and it is mixed with a predetermined solution as needed to improve fluidity from the viewpoint of ease of operation in inspection, etc. May be used. In the present embodiment, the reaction substance (detection) is obtained by binding the test substance, the labeling substance and the first specific binding substance to the second specific binding substance held in the
検体内の化学的物質を測定する場合は、イムノクロマトアッセイの担体に含まれる試薬は、検体内の物質と反応する物質を用いる。例えば、検体内のアンモニアを測定したい場合は、イムノクロマトアッセイの担体にネスラー試薬(ヨウ化水銀(II)とヨウ化カリウムの混合物)を固定化したものを用意する。この系で測定する場合、イムノクロマトアッセイの担体に検体を滴下すると、検体内のアンモニアとネスラー指示薬が反応し、褐色の物質(HgO・Hg(NH2)I)が浮き上がる。この浮き上がった物質を光学的に測定することで、検体内の物質の定量測定を行う。また、この反応した部分においては、化学的な反応によって電子の移動が起こり電気的な特性変化も測定することが可能となるため、電気化学測定ユニットでも測定が可能となる。測定物質とイムノクロマトアッセイの担体に含まれる試薬はこれらに限らない。 When measuring the chemical substance in the sample, the reagent contained in the carrier of the immunochromatographic assay uses a substance that reacts with the substance in the sample. For example, when it is desired to measure ammonia in a sample, one prepared by immobilizing Nesler's reagent (mixture of mercury (II) iodide and potassium iodide) on a carrier of an immunochromatographic assay is prepared. When measuring in this system, when the sample is dropped on the carrier of the immunochromatographic assay, ammonia in the sample and the Nessler indicator react, and a brown substance (HgO · Hg (NH 2 ) I) rises. By measuring the floating substance optically, quantitative measurement of the substance in the sample is performed. In addition, in this reacted portion, electron transfer occurs by the chemical reaction, and it becomes possible to measure the change in electrical characteristics, so that the measurement can also be performed by the electrochemical measurement unit. The reagents contained in the substance to be measured and the carrier of the immunochromatographic assay are not limited to these.
例えば、光学的な測定を行う場合、検出バンドの光学的な検出を行う。その場合、担体検査ライン14上に固定している第2の特異的結合物質に付着している標識物質の光学的な変化を測定する。例えば、標識物質が金ナノ粒子とした場合、光学的にワインレッド色であるため、検査ライン14で検出される光もワインレッドとなる。その場合、発光素子29から放出される光が検査ライン14で吸収されない反射光、つまり補色の強度を測定する。そうすることで、従来の水銀ランプなどを用いた光源の計測状態とは異なり、他の吸収光をカットして検出することができる。そのため、より鮮明な測定が可能となる。
For example, when optical measurement is performed, optical detection of the detection band is performed. In that case, the optical change of the labeling substance attached to the second specific binding substance immobilized on the
検査カートリッジ1の検査ライン14の光の強度信号に基づいて反応による試薬の呈色状態を測定し、二値化する処理といったフィルタリング処理をかけ、より正確なタンパク質量の測定を行う。また、補正処理をかけるために、検査装置18内部に搭載された光学補正シート33を用いて、発光素子29からの光を光学補正シート33で反射し、受光素子32で測定したデータと比較することで、イムノクロマトアッセイの保存状態や品質状態を測定することで、より精度の高い測定を行うことができる。測定に係る光学系においては、レンズや偏光フィルタ、ピンホールなどを利用して、光の測定を高い精度にすることを目的とするが、使用形態はこれに限定しない。
The coloration state of the reagent due to the reaction is measured based on the light intensity signal of the
他の方法として、検出バンドの光学的な特徴を受光素子32から電気的に測定し、そのデータを用いて定量的な測定及び計算を行う。例えば、光源が555nmの波長の光を出す緑色LEDだとすると、プログラム上でのRGBのコードは、R60、G2020、B0の値となる。それに対し、補色を計算すると、R’202、G’60、B’262となり、CCDで得たデータに関してこの値の波長強度を測定することで、担体(バッキングシート)4(流路)中の捕捉抗体の量が光の吸収強度に比例するため、検出強度を測定することができる。また、カラーコードにおける補色計算は、CMYK、HSV、XYZ、HSL、LABなどの形式もあるが、これらに限らない。
As another method, the optical characteristics of the detection band are electrically measured from the
担体(バッキングシート)が平行に複数配置されているため、すなわち、複数の流路構造をしているため、多項目の検査が行えることを特徴とし、その一方で、各々の流路で同じ種類の特異的結合物質と光学特性が異なる標識物質を結合した物質を用いて検査を行うと、光学特性の変化を測定し、定量的な解析が可能となる。 Since a plurality of carriers (backing sheets) are arranged in parallel, that is, a plurality of flow path structures are provided, it is characterized in that inspection of multiple items can be performed, while the same kind of each flow path When a test is performed using a substance in which a specific binding substance of the present invention and a labeling substance having different optical properties are bound, a change in the optical properties can be measured and quantitative analysis becomes possible.
取得されたデータに基づく情報解析は、主に2つの段階に分けられる。第1段階では、疾患のマーカータンパク質の測定量補正を行う。得られた血液が少量の場合でも正確にタンパク質定量を行うため、複数の検出ポイントで得られた同一マーカータンパク質の測定量と、疾患有無に関わらず存在量が変化しない標準タンパク質の測定量を用いて補正を行う。第2段階では、補正された複数タンパク質の量データを、独自に開発した疾患リスク予測データベースと照合し、疾患リスク型とその程度、適切な対処方法を予測する。本解析では、従来の疾患に関わる個別マーカータンパク質の存在量より独立に疾患リスクを予測する方法ではなく、複数のタンパク質の存在量を用いて多変量解析を用いて、網羅的に疾患リスクの予測を行う。複数のタンパク質の存在量を加味することで、疾患のより詳細なタイプ、程度を明らかにし、適切な対処に向けたコンサルティングが可能となる。得られた特定結果は医療機関での診断結果と合わせ、データベースに蓄積される。これにより、予測解析を繰り返すことで予測精度が向上する。 Information analysis based on acquired data can be divided into two main stages. In the first step, measurement amount correction of marker proteins of disease is performed. Use the measured amount of the same marker protein obtained at multiple detection points and the measured amount of the standard protein whose abundance does not change regardless of the presence or absence of the disease, in order to accurately determine the protein even when the obtained blood is small Make corrections. In the second step, the corrected amount data of multiple proteins is collated with the disease risk prediction database originally developed to predict the type of disease risk and the degree thereof, and an appropriate coping method. This analysis is not a method to predict disease risk independently from the abundance of individual marker proteins related to conventional diseases, but comprehensively predict disease risk using multivariate analysis using the abundance of multiple proteins I do. By adding the abundance of multiple proteins, it becomes possible to identify the more detailed type and extent of the disease and to provide consulting for appropriate treatment. The obtained specific result is stored in the database together with the diagnosis result at the medical institution. Thus, the prediction accuracy is improved by repeating the prediction analysis.
従来のイムノクロマトアッセイ法では、約5mmの幅の大きさの担体(流路)を作り、その上に一定量の反応溶液を滴下したり、小さな形状でスポット上に反応溶液を滴下したりしている。しかしながら、この手法では毛細管現象で反応溶液が広まってしまうため、一つの検査流路上に多くの反応溶液を滴下したりすることは困難であるため、集積化及び小型化が難しい。 In the conventional immunochromatographic assay method, a carrier (flow channel) of about 5 mm in width is prepared, and a certain amount of reaction solution is dropped thereon, or the reaction solution is dropped onto spots in a small shape. There is. However, in this method, since the reaction solution spreads by capillary action, it is difficult to drop a large amount of reaction solution on one test flow channel, so it is difficult to achieve integration and miniaturization.
しかしながら、本発明による血液分析カートリッジは、担体(流路)の幅が0.01〜1mmであるため、従来の毛細管現象を用いたイムノクロマトアッセイと比べて、媒体の容量が少なく、流路で溜まって無駄になるサンプルの量が減るため、従来よりも少ないサンプル量で測定することができる。 However, since the width of the carrier (flow path) is 0.01 to 1 mm, the blood analysis cartridge according to the present invention has a smaller volume of medium and accumulated in the flow path as compared with the conventional immunochromatographic assay using capillary action. Because the amount of wasted sample is reduced, it is possible to measure with a smaller amount of sample than before.
また、イムノクロマトアッセイ法では、検査カートリッジの担体(バッキングシート)は一本の長方形型のセンサーとして構成されている。そのため、担体(バッキングシート)内で抗原抗体反応が起こると、バンド上の発色が起こる領域が、一方向に伸びるため、光学系の移動や補正が必要である。一方、第1の実施の形態にかかる検査カートリッジ、及び、検査装置では、担体(バッキングシート)の一部のみが抗原抗体反応で発色するため、光学系の移動を必要とせずに検査することが可能となる。 In the immunochromatographic assay, the carrier (backing sheet) of the test cartridge is configured as a single rectangular sensor. Therefore, when an antigen-antibody reaction occurs in the carrier (backing sheet), the region where color development occurs on the band extends in one direction, and thus movement or correction of the optical system is necessary. On the other hand, in the inspection cartridge and the inspection apparatus according to the first embodiment, only a part of the carrier (backing sheet) develops a color by the antigen-antibody reaction, so that the inspection can be performed without the need to move the optical system. It becomes possible.
(変形例)
本実施の形態の検査カートリッジ1の構成のうち、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)を異ならせることが可能である。
(Modification)
Among the configurations of the
図9は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)の変形例を示す図である。図9では、コンジュゲートパッド3には、担体(バッキングシート)4が1つだけ接続され、途中から4つに分岐している。4つに分岐した各端に4つの吸収パッド5がそれぞれ接続されている。
FIG. 9 is a view showing a modified example of the configuration (flow path) of the
図10は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)の他の変形例を示す図である。図9では、コンジュゲートパッド3には、担体(バッキングシート)4が1つだけ接続され、途中から4つに分岐している。担体(バッキングシート)4は、コントロールライン15の先で再び1つに合流し、その端に1つの吸収パッド5が接続されている。
FIG. 10 is a view showing another modified example of the configuration (flow path) of the
図11は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)の他の変形例を示す図である。図11は、図9と同様に、コンジュゲートパッド3に、担体(バッキングシート)4が1つだけ接続され、途中から4つに分岐しているが、担体(バッキングシート)4が分岐する前の部分が図9に比べて長く形成されている。4つに分岐した各端に4つの吸収パッド5がそれぞれ接続されている。
FIG. 11 is a view showing another modified example of the configuration (flow path) of the
図12は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)の他の変形例を示す図である。図12では、コンジュゲートパッド3に、担体(バッキングシート)4が2つ接続されている。そして、1つの担体(バッキングシート)4が途中から3つに分岐している。1つの担体(バッキングシート)4の端には1つの吸収パッド5が接続され、3つに分岐した担体(バッキングシート)4の各端に3つの吸収パッド5がそれぞれ接続されている。
FIG. 12 is a view showing another modified example of the configuration (flow path) of the
図13は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成(流路)の他の変形例を示す図である。図13では、4つのサンプルパッド2に4つのコンジュゲートパッド3が接続され、4つのコンジュゲートパッド3に、4つの担体(バッキングシート)4が接続されている。そして、4つの担体(バッキングシート)4の端には1つの吸収パッド5が接続されている。
FIG. 13 is a view showing another modified example of the configuration (flow path) of the
図14は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、及び、吸収パッド5の構成の他の変形例(流路)を示す図である。図14では、1つのコンジュゲートパッド3に、一つの担体(バッキングシート)4が接続され、その後、担体(バッキングシート)4は渦巻きを形成し渦巻きの中心へと延びている。担体(バッキングシート)4には、4つの検査ライン14と4つのコントロールライン15が順番に形成されており、中心部にある一端に吸収パッド5が接続されている。渦巻き形状にすることで、少ない面積と容量で、血液やその他反応溶液を吸収することができるため、余分な溶液がチップから漏れだすのを防ぐことができる。
FIG. 14 is a view showing another modified example (flow path) of the configuration of the
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態は、第1の実施の形態と比べて、検査カートリッジの構成が異なっている。第2の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる検査カートリッジの構成のうち、第1の実施の形態と異なる部分を説明する。他の部分については第1の実施の形態と同様であるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。
Second Embodiment
The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the inspection cartridge. A second embodiment will be described with reference to the attached drawings. In the configuration of the inspection cartridge according to the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. The other parts are the same as in the first embodiment, so the above description is referred to and the description here is omitted.
図15は、第2の実施の形態にかかる検査カートリッジの平面図、図16は、図15の検査カートリッジの内部構造の平面図、図17は、図15の検査カートリッジのA−A線視断面図である。第2の実施の形態にかかる検査カートリッジ41は、抗原抗体反応等を用いて、検体サンプル内に含まれる被験物質を、光学的、磁気的、又は、電気的に測定する。
15 is a plan view of an inspection cartridge according to the second embodiment, FIG. 16 is a plan view of the internal structure of the inspection cartridge of FIG. 15, and FIG. 17 is a sectional view of the inspection cartridge of FIG. FIG. The
検査カートリッジ41は、サンプルパッド2、コンジュゲートパッド3、担体(バッキングシート)4、吸収パッド5、検体サンプル導入口6、開口部7、液体パック8、流路9、集積回路10、集積回路制御用配線11、検査ライン測定用電気配線12、液体パックバルブ制御用電気配線13を備えて構成されている。担体(バッキングシート)4は、検査ライン14、及び、コントロールライン15を含む。液体パック8は、圧縮空気パック16及び液体パックバルブ17を内蔵している。
The
検査カートリッジ41は、第1の実施の形態の検査カートリッジ1が集積回路10を中心に左右対称に2つ並んだ配置をしている。従って、集積回路10以外は、全ての構成要素が検査カートリッジ1の2倍存在している。
In the
そして、検査カートリッジ41の一方の端を検査装置18に装着した(差し込んだ)後、第1の実施の形態で説明した検査が行われる。検査終了後、検査カートリッジ41を検査装置18から抜き、検査カートリッジ41のもう一方の端を検査装置18に再び装着することにより、第1の実施の形態で説明した検査が再び行われる。
Then, after one end of the
第2の実施の形態にかかる検査カートリッジ、及び、検査装置によれば、検査カートリッジ上に、両端に検査する部分が2つあるので、片方の検査部分の測定をした後に、差し替えて反対側の検査部分を測定することができる。そのため、一つの検査カートリッジで多くの検査を行うことが可能となる。 According to the inspection cartridge and the inspection device according to the second embodiment, since there are two portions to be inspected on both ends on the inspection cartridge, after one of the inspection portions is measured, it is replaced and the other side is replaced. The examination part can be measured. Therefore, many inspections can be performed with one inspection cartridge.
第1〜第2の実施の形態では、担体(バッキングシート)の数は4つであるが、被験物質を測定することで出来る範囲で、任意に設定することが可能である。 In the first and second embodiments, the number of carriers (backing sheets) is four, but can be set arbitrarily as long as the test substance can be measured.
第1〜第2の実施の形態にかかる検査カートリッジは、酵素結合免疫吸着法(以下、ELISA法)を基とし、直接法やサンドイッチ法、吸着法など手法についてはこれに限定しない。また、DNAやcDNA(相補的DNA)やDNA、RNA等をハイブリダイゼーション法によって測定も行うことができ、被験物質はこれらに限らない。 The test cartridge according to the first and second embodiments is based on an enzyme-linked immunosorbent assay (hereinafter referred to as "ELISA"), and methods such as a direct assay, a sandwich assay, and an adsorption assay are not limited thereto. Moreover, DNA, cDNA (complementary DNA), DNA, RNA, etc. can also be measured by the hybridization method, and a to-be-tested substance is not restricted to these.
1、41 検査カートリッジ
2 サンプルパッド
3 コンジュゲートパッド
4 担体(バッキングシート)
5 吸収パッド
6 検体サンプル導入口
7 開口部
8 液体パック
9 微小流路
10 集積回路
11 集積回路制御用配線
12 検査ライン測定用電気配線
13 液体パックバルブ制御用電気配線
14 検査ライン
15 コントロールライン
16 圧縮空気パック
17 液体パックバルブ
18 検査装置
19 制御ユニット
20 情報端末接続部
21 無線通信モジュール
22 赤外線通信モジュール
23 マイク
24 指紋センサー
25 記録部
26 情報処理ユニット
27 情報表示部
28 バッテリーユニット
29 発光素子
30 レンズ
31 フィルタ
32 受光素子
33 光学補正シート
34 電気化学測定処理ユニット
35 磁気センサー
36 昇圧ユニット
37 電気コネクタ
1, 41
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記サンプルパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、前記被験物質と前記第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、
前記コンジュゲートパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、
前記担体が複数存在すること、
を特徴とするイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ。 A sample pad for absorbing a sample sample containing a test substance;
A first specific binding substance, which is connected to the sample pad and specifically binds to the test substance, and a labeling substance for recognizing the binding between the test substance and the first specific binding substance are immobilized With the conjugate pad being
A carrier to which a second specific binding substance, which is connected to the conjugate pad and which specifically binds to the test substance, is immobilized on a part thereof;
The presence of a plurality of the carriers,
Test cartridge for immunochromatographic assay characterized by
を特徴とする請求項1に記載のイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ。 Branching at least one of the plurality of said carriers into a plurality,
The test cartridge for immunochromatographic assay according to claim 1, characterized in that
前記サンプルパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、前記被験物質と前記第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、
前記コンジュゲートパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、
前記担体が複数に分岐すること、
を特徴とするイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ。 A sample pad for absorbing a sample sample containing a test substance;
A first specific binding substance, which is connected to the sample pad and specifically binds to the test substance, and a labeling substance for recognizing the binding between the test substance and the first specific binding substance are immobilized With the conjugate pad being
A carrier to which a second specific binding substance, which is connected to the conjugate pad and which specifically binds to the test substance, is immobilized on a part thereof;
That the carrier is branched into plural,
Test cartridge for immunochromatographic assay characterized by
前記サンプルパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第1の特異的結合物質と、前記被験物質と前記第1の特異的結合物質との結合を認識するための標識物質とが固定されているコンジュゲートパッドと、
前記コンジュゲートパッドに接続され、前記被験物質と特異的に結合する第2の特異的結合物質が、その一部に固定されている担体と、を備え、
前記第2の特異的結合物質が固定されている部分が複数存在すること、
を特徴とするイムノクロマトアッセイ用検査カートリッジ。 A sample pad for absorbing a sample sample containing a test substance;
A first specific binding substance, which is connected to the sample pad and specifically binds to the test substance, and a labeling substance for recognizing the binding between the test substance and the first specific binding substance are immobilized With the conjugate pad being
A carrier to which a second specific binding substance, which is connected to the conjugate pad and which specifically binds to the test substance, is immobilized on a part thereof;
A plurality of portions to which the second specific binding substance is immobilized,
Test cartridge for immunochromatographic assay characterized by
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