JP4399766B2 - 化学反応用カートリッジ - Google Patents
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Description
また、或る室に流れ込む液を阻止しながら或る室に液体を流入させることができないという問題があった。
試料の化学的な反応を行うために用いられ、容器内に流路で連結された2つ以上の室を有し、前記容器外から外力印加手段により外力を加えることにより前記流路または室にある流体状の物質を移動させるようにした化学反応用カートリッジにおいて、前記カートリッジは流路や室が形成された基板と、断面が凸状に形成された弾性体と該弾性体の凸部が突出するように前記弾性体を収納する剛体を組み合わせて形成されており、前記弾性体の凸部を押圧して前記流路や室を押しつぶすように構成した。外力の加わらない前記室に複数の流体を移動させることが可能となり、或る室に流れ込む液を阻止しながら或る室に液体を流入させることができる。また、剛体がアクチュエータに対するストッパの役目を兼ねることができる。
請求項1に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記2つ以上の室の少なくとも1つの室には、反応前にあらかじめ反応液または反応用物質または試料が封入されているので、決まった処理手順で化学反応を簡単に行うことができる。
請求項1または2に記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記流路または室は、その出入り口に可動部を持つ一方向弁が形成されているか、またはその出入口が細く形成されて一方向弁になっているか、または出入口が加圧により広がる弁となっているので、逆流を防止することができる。
請求項1乃至3のいずれかに記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記室は、反応物の電圧、電流、発熱などの検出信号を外部に取り出すための導体が配置され、またはその導体の挿入が可能に形成されているので、各種の化学反応に応用することができる。
請求項1乃至4のいずれかに記載の化学反応用カートリッジにおいて、
前記室には、光学的な検出のための透明部材が、形成されるかまたは埋め込んであるので、決まった処理手順で化学反応を簡単に行うことができる。
請求項1乃至5記載の化学反応用カートリッジにおいて、
室を連結する流路を液圧または空気圧により開閉するように構成したので、カートリッジの設計の自由度が向上する。
前記化学反応は血液や患部を含む生体試料からDNAやRNA,蛋白を含む生体高分子の抽出、検出および分離を含む処理を行うので、各種の化学反応に応用することができる。
外力の加わらない前記室に複数の流体を移動させることが可能であり、或る室に流れ込む液を阻止しながら或る室に液体を流入させ、少なくとも1つの室には、反応前にあらかじめ反応液または反応用物質または試料を封入することにより、決まった処理手順で化学反応を簡単に行うことができる。
その結果、
(1)化学反応などについての決められたプロトコルを、個人差がなく安全にかつ容易に行うことができる。
(2)本カートリッジは密閉型で使い捨ても可能であるため、ウイルスや劇薬に対して安全な構造である。
カートリッジ100に形成された室A,B,E,Gには先に述べたようにあらかじめ血液,溶液試薬,洗浄液,バッファ液を注入しておき、室Cには磁性ビーズを封入しておく。注入は図では省略するが、弾性体110に直接注射針を突刺して注射器などにより注入する。弾性体110が弾性体材料で形成されているため、注射針を抜くと針穴は自然に塞がる。なお、完全に密閉するには、溶液封入後に針穴を接着剤などで埋めるが、加熱溶解で封止してもよい。
続いて、ローラ130を2〜3のところまで回転移動させて、室Cで混合させた血液、試薬溶液及び磁性ビーズを流路115cを介して室Dに移動させる。
続いて、ローラ130を3〜4のところまで回転移動させて、流路115fを押し潰して室Hへの流入を遮断し、更にローラ130を4〜5のところまで回転移動させる。その結果。室Eに封入されていた洗浄液が室Dに流入して磁性ビーズを洗浄する。この洗浄液は流路115gを通って廃液を収納する室Fへ流入する(室Hへの流路115fは押し潰されて遮断されている)。
例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく
、その本質から逸脱しない範囲でさらに多くの変更、変形をも含むものである。
以下列挙する。
続いて、ローラ130を2〜3のところまで回転移動させて、室Cで混合させた血液、試薬溶液及び磁性ビーズを流路115cを介して室Dに移動させる。
続いて、ローラ130を3〜4のところまで回転移動させて、流路115fを押し潰して室Hへの流入を遮断し、更にローラ130を4〜5のところまで回転移動させる。その結果。室Eに封入されていた洗浄液が室Dに流入して磁性ビーズを洗浄する。この洗浄液は循環路115hを通って室Aへ流入する(室Hへの流路115fは押し潰されて遮断されている)。
10の周辺部が反り上がるきらいがある。そのような場合には、同図(b)に示
すようにあらかじめ周辺部を押え枠171で押えておくようにすればよい。
図10は同様に円柱状のローラ130側に凸部を設けたもので、カートリッジが平坦であっても図1(b)の凸部と同じように部分的にカートリッジへ外力を加えることができる。
反応部用の室での抽出処理には、磁気ビーズ、シリカビーズ、シリカフィルタ、モノリスフィルタ、抗体、酵素、デンドリマーなどを抽出手段として利用することができる。
各室の形は、図14の(a),(b),(c)のように六角形などの多角形、菱型、円形などでもよい。
110 弾性体
A,B,C,D,E,F 室
115 流路
116 凸部
120 基板
121 剛体
130 ローラ
171 押え枠
230 読取手段
231、232 導体
233、234 電極
300 金属
310 ペルチェヒータ
Claims (7)
- 試料の化学的な反応を行うために用いられ、容器内に流路で連結された2つ以上の室を有し、前記容器外から外力印加手段により外力を加えることにより前記流路または室にある流体状の物質を移動させるようにした化学反応用カートリッジにおいて、前記カートリッジは流路や室が形成された基板と、断面が凸状に形成された弾性体と該弾性体の凸部が突出するように前記弾性体を収納する剛体を組み合わせて形成されており、前記弾性体の凸部を押圧して前記流路や室を押しつぶすように構成したことを特徴とする化学反応用カートリッジ。
- 前記2つ以上の室の少なくとも1つの室には、反応前にあらかじめ反応液または反応用物質または試料が封入されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応用カートリッジ。
- 前記流路または室は、その出入り口に可動部を持つ一方向弁が形成されているか、またはその出入口が細く形成されて一方向弁になっているか、または出入口が加圧により広がる弁となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の化学反応用カートリッジ。
- 前記室は、反応物の電圧、電流、発熱などの検出信号を外部に取り出すための導体が配置され、またはその導体の挿入が可能に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の化学反応用カートリッジ。
- 前記室には、光学的な検出のための透明部材が、形成されるかまたは埋め込んであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の化学反応用カートリッジ。
- 室を連結する流路を液圧または空気圧により開閉するように構成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の化学反応用カートリッジ。
- 前記化学反応は血液や患部を含む生体試料からDNAやRNA,蛋白を含む生体高分子の抽出、検出および分離を含む処理を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の化学反応用カートリッジ。
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