JP4531677B2 - Assay method, sensor device for implementing the same, and measuring device for sensor device - Google Patents
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Description
本発明は、主として臨床検査分野において適用されるアッセイ方法、およびそれを実施するためのセンサデバイスに関し、特にＰＯＣＴ分野のアッセイ・センサデバイスに関する。 The present invention relates to an assay method mainly applied in the field of clinical laboratory testing and a sensor device for performing the method, and more particularly to an assay / sensor device in the field of POCT.
近年、分析・解析・検査技術の進歩により、様々な物質を測定することが可能となっている。特に、臨床検査分野においては、免疫反応の特異結合反応に基づく測定原理の開発により、病態に反映する体液中の物質を測定することが可能となっている。
なかでも、ポイント・オブ・ケア・テスティング（以下、ＰＯＣＴともいう。）と呼ばれる臨床検査分野が注目されている。ＰＯＣＴは簡易迅速測定を第一の目的とし、これに対しては、検体を採取してから検査結果が得られるまでの時間を短縮する取り組みが行われている。このため、ＰＯＣＴの測定原理が簡易であることが要求され、小型で携帯性および操作性に優れた測定装置が求められている。
In recent years, various substances can be measured by the advancement of analysis / analysis / inspection technology. In particular, in the field of clinical examination, it has become possible to measure substances in body fluids that reflect disease states by developing measurement principles based on specific binding reactions of immune reactions.
In particular, a clinical examination field called point-of-care testing (hereinafter also referred to as POCT) has been attracting attention. The primary purpose of POCT is simple and quick measurement, and in response to this, efforts are being made to shorten the time from when a sample is collected until a test result is obtained. For this reason, the POCT measurement principle is required to be simple, and there is a demand for a small-sized measuring device that is excellent in portability and operability.
近年の技術開発の進歩により、例えば、ＨｂＡ１ｃセンサとして知られるＤＣＡ２０００システムなど、簡易な測定が可能な小型の測定機器が開発されている。
ＰＯＣＴの波及効果については、迅速な測定結果の取得による迅速かつ正確な診断の実現に加え、検査にかかるコストの低減、血液等の検体の少量化に伴う被検者の負担の軽減、および感染性廃棄物の少量化等が考えられる。現在、臨床検査はＰＯＣＴへ急速に移行しており、そのニーズに応えるべくＰＯＣＴ対応測定機器の開発が進められている。
With recent advances in technology development, for example, small measuring instruments capable of simple measurement have been developed, such as a DCA2000 system known as an HbA1c sensor.
Regarding the ripple effect of POCT, in addition to the realization of quick and accurate diagnosis by acquiring quick measurement results, the cost of testing is reduced, the burden on the subject due to the small amount of specimens such as blood, and the infection It is possible to reduce the amount of radioactive waste. Currently, clinical tests are rapidly shifting to POCT, and POCT-compatible measuring instruments are being developed to meet the needs.
ここで、ＰＯＣＴ測定機器の開発において、重要な要素となるのは、センサデバイスにおける酵素や抗体等の生体試薬のドライ化である。ドライ化の目的は、上記に示すような不安定な生体試薬を安定的に保持し、センサデバイスの取り扱いを容易にするためである。
生体試薬のドライ化の要件としては、以下の２つが挙げられる。１つは、酵素や抗体等の生体試薬に安定化剤や賦形剤を加えて、凍結乾燥法などの方法により、生体試薬をドライ化して比較的強度を持たせることである。もう一つは、センサデバイスとして機能させるために、ドライ化された試薬を血液のような液状試料に触れさせることにより再溶解・均一化させ、酵素反応や免疫反応を生じさせることである。
なお、ここで上記「強度を持たせる」とは、乾燥担持させた生体試薬が、衝撃などで粉々にならずにその形状を保持し得る程度の強度を有することをいう。また、上記「均一化」とは、再溶解のときのとけ残り（塊）がなく、さらに、再溶解した液体中でどの領域においても一様の状態を有していることを意味する。
Here, in the development of the POCT measuring instrument, an important factor is the drying of biological reagents such as enzymes and antibodies in the sensor device. The purpose of drying is to stably hold the unstable biological reagent as described above and to facilitate the handling of the sensor device.
There are the following two requirements for the drying of the biological reagent. One is to add a stabilizer or excipient to a biological reagent such as an enzyme or an antibody, and dry the biological reagent by a method such as a freeze-drying method so as to have a relatively high strength. The other is to bring the dried reagent into contact with a liquid sample such as blood to re-dissolve and homogenize it to cause an enzyme reaction or an immune reaction in order to function as a sensor device.
In addition, the above-mentioned “giving strength” means that the dried biological reagent has a strength that can retain its shape without being shattered by impact or the like. Further, the above “homogenization” means that there is no residue (lumps) at the time of re-dissolution, and that there is a uniform state in any region in the re-dissolved liquid.
即ち、安定化剤や賦形剤を加えたドライ化試薬を含むセンサデバイスでは、ドライ化試薬に強度を持たせる構成とする必要がある一方で、前記ドライ化試薬が再溶解・均一化し易い機構を設ける必要がある。
特に、ＢＦ分離が不要であると知られている免疫凝集反応に基づく免疫測定原理においては、再現性よく凝集複合体を生成させるために、再溶解・均一化は重要な要素である。
That is, in a sensor device including a drying reagent to which a stabilizer or an excipient is added, it is necessary to make the drying reagent strong, while the mechanism for easily re-dissolving and homogenizing the drying reagent. It is necessary to provide.
In particular, in an immunoassay principle based on an immunoaggregation reaction that is known to require no BF separation, re-dissolution / homogenization is an important factor in order to generate an aggregated complex with high reproducibility.
例えば、試薬の再溶解・均一化を効率よく行う方法として、ＤＣＡ２０００システムのように、外部からの回転機構による振とう工程を含む測定方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、実質的に水平方向（重力方向に垂直な方向）を回転軸として回転する反応カセットが用いられている。
この反応カセットは、液状試料を内部に導入するための注入口と、この注入口と連通する反応路とを具備する。また、上記反応路は、分析試薬を組み込んだ試薬域と、重力により液状試料の流れを乱すよう液状試料に接触し、水平方向を回転軸とする反応カセットの回転により液状試料を攪拌する手段とを有している。
For example, as a method for efficiently re-dissolving and homogenizing reagents, a measurement method including a shaking process by an external rotation mechanism has been proposed as in the DCA2000 system (see Patent Document 1). In this method, a reaction cassette that rotates substantially in the horizontal direction (direction perpendicular to the direction of gravity) is used.
The reaction cassette includes an inlet for introducing a liquid sample into the interior and a reaction path communicating with the inlet. The reaction path includes a reagent zone in which an analysis reagent is incorporated, means for contacting the liquid sample so as to disturb the flow of the liquid sample by gravity, and stirring the liquid sample by rotating the reaction cassette with the horizontal axis as the rotation axis. have.
そして、反応カセットの回転による振動により、反応カセット内に導入された液状試料を反応路に沿って流動させて、分析試薬と液状試料とを接触させ、反応路内で分析試薬と液状試料との混合液が攪拌される。この攪拌によって所定の反応が促され、液状試料中の分析対象物を分析測定することができる。
しかしながら、上述のような従来の構成では、ＰＯＣＴ分野の測定装置として、１つの重要な要素である小型化への対応に限界がある。小型化に必要な要素の一つとして、センサデバイスのキャピラリ内での測定が可能であることが挙げられる、キャピラリ内に設けられたドライ化試薬は、混合された液状試料に再溶解され、均一化される。
しかし、キャピラリによる毛細管力の影響が大きいため、上記従来のような外部からの回転機構を備えたＤＣＡ２０００システムでは、ドライ化試薬は液状試料中に均一に混合されにくく、濃度ムラが生じやすいという問題がある。
However, in the conventional configuration as described above, there is a limit to the miniaturization that is one important element as a measuring device in the POCT field. One of the elements required for miniaturization is that measurement within the capillary of the sensor device is possible. The drying reagent provided in the capillary is re-dissolved in the mixed liquid sample and homogenized. It becomes.
However, since the influence of the capillary force by the capillary is large, in the DCA2000 system provided with the external rotation mechanism as described above, the drying reagent is difficult to be uniformly mixed in the liquid sample, and the concentration unevenness is likely to occur. There is.
さらに、毛細管力に加えて、試薬のドライ化のために用いられる安定化剤や賦形剤など試薬により、反応系内に存在する液体の粘度が通常よりも上昇し易い。このため、均一化および反応に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。特に、ＢＦ分離が不要な抗原抗体凝集反応に基づく簡易な免疫測定原理を用いる場合、結果として、感度の低下や反応時間の延長等をもたらしてしまう。
そこで、本発明は、上記従来の問題を解決するために、濃度ムラのない状態で反応させることができ、かつ反応時間や感度等に悪影響を及ぼさないアッセイ方法、およびそれを実施するためのセンサデバイスを提供することを目的とする。
Furthermore, in addition to the capillary force, the viscosity of the liquid present in the reaction system is likely to increase more than usual due to the reagents such as stabilizers and excipients used to dry the reagents. For this reason, there exists a possibility of having a bad influence on equalization and reaction. In particular, when a simple immunoassay principle based on an antigen-antibody agglutination reaction that does not require BF separation is used, as a result, sensitivity is lowered, reaction time is extended, and the like.
Therefore, in order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides an assay method that can be reacted in a state without concentration unevenness and that does not adversely affect reaction time, sensitivity, and the like, and a sensor for implementing the same The purpose is to provide a device.
本発明は、
被検物質を含む液状試料と、粒子を前記被検物質に特異結合する免疫特異結合物質で感作して得られる感作粒子を含むドライ化試薬と、を混合する混合部を具備するセンサデバイスであって、
空気孔、第１接続部及び第２接続部を有するとともに、前記液状試料と、前記ドライ化試薬とを混合するための混合チャンバー、
前記第１接続部で前記混合チャンバーと接続され、前記液状試料を前記混合チャンバーに供給する第１流路、
並びに前記第２接続部で前記混合チャンバーと接続され、前記混合チャンバーで混合された前記液状試料と前記ドライ化試薬との混合物を前記混合チャンバーから送出する第２流路、並びに
前記混合チャンバー、前記第１流路及び前記第２流路を含むセンサデバイスを、重力方向と平行な回転軸を中心に、所定方向に、一体的に回転させるように支持する支持部、を備え、
前記第２流路が、複数の直線部と、前記複数の直線部を接続する少なくとも１つの湾曲部と、を有し、
前記第１接続部が前記第２接続部よりも前記回転軸の近くにあり、
前記湾曲部の少なくとも１つの頂点が、前記混合チャンバーよりも、前記回転軸を中心とする回転の前方にあり、かつ前記第１接続部よりも前記回転軸の近くにある、センサデバイスを提供する。
The present invention
A sensor device comprising a mixing unit for mixing a liquid sample containing a test substance and a drying reagent containing sensitized particles obtained by sensitizing particles with an immunospecific binding substance that specifically binds to the test substance Because
A mixing chamber for mixing the liquid sample and the drying reagent with air holes, a first connection portion and a second connection portion;
A first flow path connected to the mixing chamber at the first connecting portion and supplying the liquid sample to the mixing chamber;
And a second flow path that is connected to the mixing chamber at the second connecting portion, and that sends out the mixture of the liquid sample and the drying reagent mixed in the mixing chamber from the mixing chamber, and
A support unit configured to support the sensor device including the mixing chamber, the first flow path, and the second flow path so as to rotate integrally in a predetermined direction around a rotation axis parallel to the gravitational direction; ,
The second flow path has a plurality of straight portions and at least one curved portion connecting the plurality of straight portions,
The first connecting portion is closer to the rotation axis than the second connecting portion;
Provided is a sensor device in which at least one vertex of the curved portion is in front of rotation about the rotation axis than the mixing chamber and closer to the rotation axis than the first connection portion. .
上記本発明のセンサデバイスは、
前記混合チャンバーよりも前記回転軸の近くで前記支持部により支持された液状試料収納部をさらに具備し、前記第１流路が、前記混合チャンバーを前記液状試料収納部と連絡している、のが好ましい。そして、前記液状試料は、前記回転の遠心力により、前記液状試料収納部から前記第１流路を介して、前記混合チャンバーに移送されるのが好ましい。
The sensor device of the present invention is
A liquid sample storage unit supported by the support unit closer to the rotating shaft than the mixing chamber, and the first channel communicates the mixing chamber with the liquid sample storage unit; Is preferred. The liquid sample is preferably transferred from the liquid sample storage portion to the mixing chamber via the first flow path by the rotational centrifugal force.
前記ドライ化試薬は、前記第１の流路または前記混合部に保持されていればよい。
また、センサデバイスにより導入された液状試料は、別に導入される試薬液と、回転制御により混合されることが好ましい。
ここでいう試薬液とは、例えば、希釈液のようなものである。例えば後述するＨｂＡｌｃなどの測定対象物は、血液中で一番多い蛋白質ヘモグロビンの種類の一つであり、これを光学的に測定するためには、希釈する必要がある。
The drying reagent may be held in the first flow path or the mixing unit.
Further, the liquid sample introduced by the sensor device is preferably mixed with a separately introduced reagent solution by rotation control.
The reagent solution here is, for example, a diluent. For example, a measurement object such as HbAlc described later is one of the most common types of protein hemoglobin in blood, and it is necessary to dilute it in order to optically measure it.
また、前記センサデバイスは、前記粒子感作免疫特異結合物質が、前記混合部において、前記液状試料中に含まれる前記被検物質と免疫凝集複合体を形成しながら、前記回転に伴う遠心力により前記回転軸を中心として反対側に移動する構成を有するのが好ましい。
前記混合部は、前記回転軸を中心として反対側に、前記免疫凝集複合体を集めるための狭部領域を具備するのが好ましい。
In the sensor device, the particle-sensitized immunospecific binding substance forms an immunoaggregation complex with the test substance contained in the liquid sample in the mixing unit, and the centrifugal force accompanying the rotation causes It is preferable to have a configuration that moves to the opposite side about the rotation axis.
The mixing unit preferably includes a narrow region for collecting the immunoaggregation complex on the opposite side with the rotation axis as a center.
前記センサデバイスは、前記免疫凝集複合体の量を測定する測定部と、前記混合部内の前記免疫凝集複合体を、前記回転に伴う遠心力により前記測定部に移送する第２の流路と、を具備するのが好ましい。
また、前記センサデバイスが回転体で構成されているのが好ましく、前記回転体は例えばディスク状またはチップ状であってよい。
The sensor device includes a measurement unit that measures the amount of the immunoaggregation complex, a second flow path that transfers the immunoaggregation complex in the mixing unit to the measurement unit by centrifugal force accompanying the rotation, It is preferable to comprise.
Moreover, it is preferable that the said sensor device is comprised with the rotary body, and the said rotary body may be disk shape or chip shape, for example.
さらに、本発明は、前記測定部を具備する本発明のセンサデバイスと、前記センサデバイスを回転させる回転装置と、前記測定部における前記免疫凝集複合体の量を光学的に測定する読取機器と、を具備するセンサデバイス用測定装置をも提供する。
前記読取機器は、前記免疫凝集複合体の透過光強度または散乱光強度を測定する構成を有するものであればよい。
Furthermore, the present invention provides a sensor device of the present invention comprising the measurement unit, a rotating device that rotates the sensor device, a reading device that optically measures the amount of the immunoaggregation complex in the measurement unit, There is also provided a measuring device for a sensor device comprising:
The reading device only needs to have a configuration for measuring the transmitted light intensity or scattered light intensity of the immunoaggregation complex.
本発明によれば、センサデバイス内に設けられるドライ化試薬を液状試料により溶解・懸濁させた後、センサデバイスを回転させて、回転により生じる遠心力で反応液面を安定化させることにより、濃度ムラをなくすことができる。これにより、免疫反応を再現性よく実施することができる。
さらに、回転数を制御して、粒子を回転軸と反対側へ移送・濃縮させることにより、安定化剤や賦形剤等のドライ化用試薬による反応系内の粘度の上昇を抑制することができ、粘度上昇による反応時間および感度への悪影響を軽減することができる。
According to the present invention, after the drying reagent provided in the sensor device is dissolved and suspended by the liquid sample, the sensor device is rotated, and the reaction liquid surface is stabilized by the centrifugal force generated by the rotation. Density unevenness can be eliminated. Thereby, an immune reaction can be implemented with high reproducibility.
Furthermore, by controlling the number of rotations and transferring and concentrating the particles to the opposite side of the rotation axis, it is possible to suppress an increase in viscosity in the reaction system due to a drying reagent such as a stabilizer or an excipient. And adverse effects on reaction time and sensitivity due to increased viscosity can be reduced.
１．アッセイ方法について
本発明は、重力方向を回転軸とする回転条件下（例えば、重力方向と略一致する回転軸を有する回転面上）で免疫アッセイを実施することを特徴とするアッセイ方法に関する。
かかる本発明に類似する技術として、例えば、小型の遠心分離器を用いて、エッペンチューブを回転させている間に、エッペンチューブ内で免疫抗原抗体反応を行わせるアッセイ方法があるが、本発明によれば、例えば抗原抗体反応において、このような従来のアッセイ方法に対して、より顕著に上述のような効果を得ることができる。
1. About assay method TECHNICAL FIELD This invention relates to the assay method characterized by implementing an immunoassay on the rotation conditions which use a gravity direction as a rotation axis (for example, on the rotation surface which has a rotation axis substantially corresponded to the gravity direction).
As a technique similar to the present invention, for example, there is an assay method in which an immune antigen-antibody reaction is performed in an Eppendorf tube while the Eppendorf tube is rotated using a small centrifuge. Therefore, for example, in the antigen-antibody reaction, the above-described effects can be obtained more remarkably than such a conventional assay method.
本発明のセンサデバイスは、ＰＯＣＴ対応の小型機器に適用可能であることを基本的な目的としているため、キャピラリ構造は流路、チャンバー構造および空気孔を含むキャピラリ構造を有することを特徴とする。
ここで、キャピラリ構造では毛細管力が生じるため、キャピラリ構造を有する領域内にある免疫アッセイの反応液は毛細管力が生じる部分の方へ引っ張られ、結果として、反応液は２つに分けられる。そのため、正確な免疫反応が実施できない。これに対し、本発明においては、反応液を含むキャピラリ構造を有する領域を回転させることにより、遠心力を反応液に働きかけ、キャピラリ構造を有する領域内で液面を乱れさせずに整えることにより、反応液の表面の均一性を高めることができる。
Since the sensor device of the present invention is basically intended to be applicable to a POCT-compatible small apparatus, the capillary structure has a capillary structure including a flow path, a chamber structure, and air holes.
Here, since capillary force is generated in the capillary structure, the reaction solution of the immunoassay in the region having the capillary structure is pulled toward the portion where the capillary force is generated, and as a result, the reaction solution is divided into two. Therefore, an accurate immune reaction cannot be performed. On the other hand, in the present invention, by rotating the region having the capillary structure containing the reaction solution, the centrifugal force is applied to the reaction solution, and the liquid surface is arranged without being disturbed in the region having the capillary structure. The uniformity of the surface of the reaction solution can be improved.
本発明における回転条件とは、毛細管力（壁面に対する液体の表面張力とも言える。）を打ち消す方向に遠心力がかかるように設定される条件であり、通常は、小さな回転数であっても十分に反応液の均一性を高める効果を発揮できるが、数１００×Ｇ以上あればより確実に反応液の均一性を実現することができる。
本発明の回転条件下で行う免疫アッセイは、非ＢＦ分離を必要とする免疫アッセイにおいて効果的である。非ＢＦ分離方式とは、測定対象物である抗原と、測定対象物に対して作製された抗体との結合体（Ｂｉｎｄｉｎｇ）から、結合体を形成していないフリーの測定対象物、もしくはフリーの抗体を分離することなく測定対象物を測定する方式であり、一般的には、免疫凝集反応原理に基づく方式である。
The rotation condition in the present invention is a condition that is set so that the centrifugal force is applied in the direction to cancel the capillary force (also referred to as the surface tension of the liquid with respect to the wall surface). Although the effect of increasing the uniformity of the reaction solution can be exhibited, the uniformity of the reaction solution can be more reliably realized if it is several hundreds × G or more.
The immunoassays performed under the rotating conditions of the present invention are effective in immunoassays that require non-BF separation. The non-BF separation method is a free measurement object that does not form a conjugate from a binding body (Binding) of an antigen that is a measurement object and an antibody prepared against the measurement object, or a free This is a method for measuring an object to be measured without separating antibodies, and is generally a method based on the principle of immunoagglutination reaction.
本発明の免疫アッセイにおいて用いることのできる免疫凝集反応の原理は、測定対象物を抗体と反応させて凝集体を形成することにより、反応前後で分子の大きさを変化させて、その変化量を光学的に検出することを基本としている。
免疫アッセイの具体的な方法としては、免疫比濁法、免疫比ろう法、またはラテックス免疫凝集法などが挙げられる。これらの方法における測定原理は均一化反応であり、正確な測定を行うためには反応液が均一であることが重要な要素である。したがって、本発明のポイントは、キャピラリ構造内でこれらの免疫アッセイを実施する場合に、回転条件下で測定対象物（抗原）と抗体とを反応させて、反応液の液面を整える点にある。
The principle of the immunoaggregation reaction that can be used in the immunoassay of the present invention is that the measurement object is reacted with an antibody to form an aggregate, thereby changing the size of the molecule before and after the reaction and determining the amount of change. It is based on optical detection.
Specific examples of the immunoassay include an immunoturbidimetric method, an immunotrophic method, and a latex immunoaggregation method. The measurement principle in these methods is a homogenization reaction, and in order to perform an accurate measurement, it is an important factor that the reaction solution is uniform. Therefore, the point of the present invention is that when these immunoassays are carried out in the capillary structure, the measurement object (antigen) and the antibody are reacted under rotating conditions to adjust the liquid level of the reaction solution. .
本発明の免疫アッセイの試薬には、例えば粒子に免疫特異結合物質を感作して得られる感作粒子を好適に用いることができる。上記粒子としては、例えば、ラテックス粒子、金コロイド、銀コロイド、磁気微粒子等があり、特に、免疫凝集反応に対してはラテックス粒子が用いられる。さらに、ラテックス粒子の粒子サイズは、目的とする測定対象物の測定レンジによって決定され、ラテックス粒子が大きいほど高感度測定レンジ域に対応させることができる。
免疫特異結合物質とは、抗原または抗体であり、測定対象物が抗原である場合、抗体が免疫特異結合物質であり、逆に、測定対象物が抗体である場合、抗原が免疫特異結合物質となる。モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体等の抗体の作製方法が確立されていることより、一般的に抗体の方が免疫特異結合物質として使用される。すなわち、測定対象物が抗体である場合、抗体に特異的に結合する抗体（２次抗体）が使用される。
As the reagent for the immunoassay of the present invention, for example, sensitized particles obtained by sensitizing an immunospecific binding substance to the particles can be suitably used. Examples of the particles include latex particles, gold colloids, silver colloids, and magnetic fine particles. In particular, latex particles are used for immunoaggregation reactions. Furthermore, the particle size of the latex particles is determined by the measurement range of the target measurement object, and the larger the latex particles, the higher the sensitivity measurement range.
The immunospecific binding substance is an antigen or an antibody. When the measurement target is an antigen, the antibody is an immunospecific binding substance. Conversely, when the measurement target is an antibody, the antigen is an immunospecific binding substance. Become. Since methods for producing antibodies such as monoclonal antibodies and polyclonal antibodies have been established, antibodies are generally used as immunospecific binding substances. That is, when the measurement object is an antibody, an antibody (secondary antibody) that specifically binds to the antibody is used.
上記粒子、特にラテックス粒子に抗体を感作させる方法としては、例えば、物理吸着による方法、化学結合による方法がある。物理吸着の場合、ｐＨ、塩の種類、感作される抗体の等電点、感作濃度、感作温度および感作時間等を適宜調整すればよい。また、その物理吸着による感作原理が、静電的または疎水的な相互作用により誘引されるため、ラテックス粒子の材質や抗体のアミノ酸配列等の物性による影響も考慮する必要がある。
一方、化学結合の場合、例えば、カルボニル基、アルデヒド基、アミノ基が修飾されたラテックス粒子を用い、これらの官能基に対して抗体のアミノ基やカルボン酸と反応させて化学結合を形成することにより感作させる。この場合も、感作条件として、ｐＨ、塩の種類、感作される抗体の等電点、感作濃度、感作温度および感作時間等を適宜調整すればよい。
Examples of a method for sensitizing an antibody to the particles, particularly latex particles, include a method using physical adsorption and a method using chemical bonding. In the case of physical adsorption, the pH, salt type, isoelectric point of the sensitized antibody, sensitization concentration, sensitization temperature, sensitization time, etc. may be appropriately adjusted. In addition, since the sensitization principle by physical adsorption is attracted by electrostatic or hydrophobic interaction, it is necessary to consider the influence of physical properties such as latex particle material and antibody amino acid sequence.
On the other hand, in the case of chemical bonding, for example, latex particles modified with a carbonyl group, an aldehyde group, or an amino group are used, and these functional groups are reacted with an amino group or carboxylic acid of an antibody to form a chemical bond. To sensitize. Also in this case, as sensitization conditions, pH, salt type, isoelectric point of sensitized antibody, sensitization concentration, sensitization temperature, sensitization time, etc. may be appropriately adjusted.
本発明の免疫凝集反応に基づくアッセイ方法には、測定対象物である抗原量に応じて生成される免疫凝集複合体が大きくなる場合と、小さくなる場合のいずれも含まれる。
測定対象物である抗原量に応じて生成される免疫凝集複合体が大きくなる場合、その量が増えていく現象を光学的に検出する。この場合、抗体試薬には、多数の抗原決定基と結合し凝集複合体を形成しやすいポリクローナル抗体試薬や、抗原に対してそれぞれ異なった抗原決定基を認識する多種類のモノクローナル抗体の混合試薬（人工ポリクローナル抗体試薬）が適している。
また、抗原が多量体である場合は、単一のモノクローナル抗体でもよい。代表例としては、５量体であるＣ反応性蛋白質（Ｃ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ、ＣＲＰ）があり、このＣＲＰを測定するためのラテックス標識抗ＣＲＰモノクローナル抗体は、体外診断薬として様々なメーカーから市販されている。
The assay method based on the immunoaggregation reaction of the present invention includes both cases where the immunoaggregation complex produced in accordance with the amount of the antigen as the measurement target becomes larger and smaller.
When the immunoaggregation complex produced | generated according to the antigen amount which is a measuring object becomes large, the phenomenon which the quantity increases is detected optically. In this case, the antibody reagent includes a polyclonal antibody reagent that easily binds to a large number of antigenic determinants to form an aggregated complex, or a mixed reagent of various types of monoclonal antibodies that recognize different antigenic determinants for the antigen ( Artificial polyclonal antibody reagents are suitable.
Further, when the antigen is a multimer, it may be a single monoclonal antibody. A typical example is C-reactive protein (CRP), which is a pentamer. Latex-labeled anti-CRP monoclonal antibodies for measuring CRP are commercially available from various manufacturers as in vitro diagnostic agents. Yes.
一方、本発明の免疫凝集反応に基づくアッセイ方法で、測定対象物である抗原量に応じて生成される免疫凝集複合体が小さくなる場合には、その量が減っていく現象を光学的に検出する。これは、一般的には免疫凝集阻止法と呼ばれている。すなわち、測定対象物である抗原の抗原決定基を有する擬似的な多価抗原を調製し、これと、抗原決定基を認識するモノクローナル抗体とを凝集反応させる方法である。この方法では、抗原が測定系内に入ると、多価抗原と抗体の凝集反応は阻害され、結果的に凝集複合体の大きさが小さくなり、その量が減少するのである。
この場合の抗体試薬の代表例としては、ＨｂＡ１ｃ(ヘモグロビンＡ１ｃ)が挙げられる。ＨｂＡ１ｃとは、ヘモグロビンのβサブユニットのＮ末端がフルクトシル化された蛋白質である。ＨｂＡ１ｃを免疫凝集阻止反応により測定する場合、フルクトシル化Ｎ末端アミノ酸構造を含む多価抗原と、フルクトシル化Ｎ末端アミノ酸構造を認識する抗体があればよい。なお、抗体試薬は、上記に示すようにラテックス粒子等の粒子に感作された抗体も含まれている。
On the other hand, in the assay method based on the immunoagglutination reaction of the present invention, when the immunoaggregation complex produced according to the amount of antigen as the measurement target becomes small, the phenomenon of the decrease in the amount is optically detected. To do. This is generally called an immunoaggregation inhibition method. That is, this is a method in which a pseudo multivalent antigen having an antigenic determinant of an antigen to be measured is prepared, and this is agglutinated with a monoclonal antibody that recognizes the antigenic determinant. In this method, when the antigen enters the measurement system, the aggregation reaction between the multivalent antigen and the antibody is inhibited, and as a result, the size of the aggregated complex is reduced and the amount thereof is reduced.
A representative example of the antibody reagent in this case is HbA1c (hemoglobin A1c). HbA1c is a protein in which the N-terminus of the β subunit of hemoglobin is fructosylated. When HbA1c is measured by immunoaggregation inhibition reaction, a multivalent antigen containing a fructosylated N-terminal amino acid structure and an antibody recognizing the fructosylated N-terminal amino acid structure may be used. The antibody reagent also includes antibodies sensitized to particles such as latex particles as described above.
上記の本発明のアッセイ方法では、回転条件を、免疫凝集反応の開始時点から完了時点にかけて、回転に伴う遠心力が連続的または段階的に小さくなるように設定するのが好ましい。これにより、免疫凝集複合体自身は、回転に伴う遠心力の影響を受けず、液面のみを整えることができ、より正確に免疫アッセイを実施することができる。
ここで、免疫凝集反応の開始時点とは、ラテックス粒子に抗体を感作して得られる感作粒子などの抗体試薬と、測定対象物である抗原と、を混合した時点である。また、免疫凝集反応の完了時点とは、混合した後、開始された免疫凝集反応において、凝集形成が光学的に飽和した時点である。
In the assay method of the present invention described above, the rotation condition is preferably set so that the centrifugal force associated with the rotation decreases continuously or stepwise from the start point to the completion point of the immunoagglutination reaction. As a result, the immunoaggregation complex itself is not affected by the centrifugal force associated with the rotation, can adjust only the liquid surface, and can perform the immunoassay more accurately.
Here, the start time of the immunoaggregation reaction is a time when an antibody reagent such as a sensitized particle obtained by sensitizing an antibody to latex particles and an antigen as a measurement target are mixed. In addition, the completion point of the immunoaggregation reaction is a time point when the aggregate formation is optically saturated in the immunoaggregation reaction started after mixing.
一般的に、凝集形成されて免疫凝集複合体の大きさが大きくなるにつれて、回転に伴い生じる遠心力が作用する方向に凝集複合体が移動し易くなり、この後の光学的な検出に悪影響を及ぼす可能性がある。この悪影響を避けるために、凝集体の大きさに応じて、最適な大きさの遠心力が得られるように回転条件を調整する。
例えば、対象としている免疫凝集反応における凝集形成分布を、粒度分布計等を用いて、任意の時間における最大の凝集複合体の大きさを分析した上で、最適な回転数を設定することができる。当然、その媒体の粘度の影響により多少は回転数の設定も変わってくるため、その都度、条件設定することが好ましい。
In general, as the size of the immunoaggregation complex increases due to the formation of an aggregate, the aggregated complex easily moves in the direction in which the centrifugal force generated by the rotation acts, which adversely affects the subsequent optical detection. There is a possibility of effect. In order to avoid this adverse effect, the rotation conditions are adjusted so as to obtain an optimum centrifugal force according to the size of the aggregate.
For example, the optimal number of rotations can be set after analyzing the aggregate formation distribution in the target immunoaggregation reaction by analyzing the size of the maximum aggregate complex at an arbitrary time using a particle size distribution analyzer or the like. . Naturally, the setting of the rotational speed slightly changes due to the influence of the viscosity of the medium, so it is preferable to set the conditions each time.
例えば、凝集複合体の大きさが３００〜５００ｎｍの場合、遠心力は９３００×Ｇであるのが好ましく、凝集複合体の大きさが５００〜８００ｎｍの場合は、遠心力は２２００×Ｇであるのが好ましい。また、凝集複合体の大きさが８００ｎｍを超える場合は、遠心力は１２００×Ｇであるのが好ましい。遠心力が上記範囲であれば、免疫凝集複合体は遠心力の向きにより確実に移送され得る。
また、上記以外に、凝集複合体形成時における回転数を、凝集複合体が所定の大きさになった時に、凝集複合体が遠心力の向きに移送し始めるように設定することが好ましい。これによれば、センサデバイスの回転軸を中心として反対側において、局所的に反応試薬の濃度を高めることができ、凝集形成時間を短縮させ、さらに感度を向上させることができる。
For example, when the size of the aggregated complex is 300 to 500 nm, the centrifugal force is preferably 9300 × G, and when the size of the aggregated complex is 500 to 800 nm, the centrifugal force is 2200 × G. Is preferred. Further, when the size of the aggregated composite exceeds 800 nm, the centrifugal force is preferably 1200 × G. When the centrifugal force is in the above range, the immunoaggregation complex can be reliably transferred depending on the direction of the centrifugal force.
In addition to the above, it is preferable to set the rotational speed at the time of forming the aggregated complex so that the aggregated complex starts to be transferred in the direction of centrifugal force when the aggregated complex reaches a predetermined size. According to this, the concentration of the reaction reagent can be locally increased on the opposite side with the rotation axis of the sensor device as the center, the agglutination time can be shortened, and the sensitivity can be further improved.
測定対象物である抗原が存在する場合、形成される凝集複合体が所定の大きさに達すると、当該凝集複合体は、遠心力の影響による凝集複合体の回転軸を中心として反対側への移動するとともに、反応試薬も、回転軸を中心として反対側に集めることができる。そのため、凝集形成を促進させることができる。
その後（上記の完了時点後）は、凝集複合体が回転軸を中心として反対側に集まらないように、遠心力の大きさ（すなわち回転数）を設定すればよい。上記のような回転条件の設定は、安定化剤や賦形剤のような別の試薬により反応系内の粘性が高くなり、凝集形成が抑制される場合に、特に有効である。
When the antigen as the measurement target exists, when the aggregated complex formed reaches a predetermined size, the aggregated complex moves to the opposite side with the rotation axis of the aggregated complex as a result of the centrifugal force being the center. As it moves, the reaction reagent can also be collected on the opposite side about the axis of rotation. Therefore, aggregation formation can be promoted.
After that (after the above completion point), the magnitude of the centrifugal force (that is, the number of rotations) may be set so that the aggregated complex does not collect on the opposite side with the rotation axis as the center. The setting of the rotation conditions as described above is particularly effective when the viscosity in the reaction system is increased by another reagent such as a stabilizer or an excipient and aggregation formation is suppressed.
しかし、回転数を調整したとしても、反応混合液中の凝集複合体は、多少なりとも回転軸を中心として反対側に集まるおそれがある。このため、反応混合液中の凝集複合体を分散して、反応混合液の均一化を図るのが好ましい。
この均一化方法として、例えば、以下の２つの方法が用いられる。すなわち、（１）一旦回転を止めて、反応混合液を毛細管力等で逆方向（回転軸側）へ引っ張り、その後、回転させて、液面を再度整える。（２）別の領域（例えば、測定部）へ反応混合液を移送させる。簡易で効果的である点からは、後者がより好ましい。
However, even if the number of revolutions is adjusted, the aggregated complex in the reaction mixture may be more or less collected on the opposite side around the rotation axis. For this reason, it is preferable to make the reaction mixture uniform by dispersing the aggregated complex in the reaction mixture.
As this uniformization method, for example, the following two methods are used. That is, (1) once the rotation is stopped, the reaction mixture is pulled in the reverse direction (rotating shaft side) by capillary force or the like, and then rotated to adjust the liquid level again. (2) The reaction mixture is transferred to another area (for example, a measurement unit). From the viewpoint of simplicity and effectiveness, the latter is more preferable.
２．センサデバイスについて
本発明のセンサデバイスは、毛細管等の機能的な第１の流路を含み、実質的に重力方向と一致する方向に延びる回転軸を中心として回転し、遠心力が働いた状態で使用されるものである。
回転軸の位置については、回転軸がセンサデバイス本体を通過する場合（自ら回転する回転形態）でもよく、センサデバイス本体を通過しない場合（所定半径の円周軌道上を移動する回転形態）でもよい。
2. Sensor Device The sensor device of the present invention includes a functional first flow path such as a capillary tube, rotates about a rotation axis extending in a direction substantially coincident with the direction of gravity, and in a state where centrifugal force is applied. It is what is used.
The position of the rotation axis may be the case where the rotation axis passes through the sensor device body (rotation form rotating by itself) or the case where the rotation axis does not pass through the sensor device body (rotation form moving on a circular orbit with a predetermined radius). .
すなわち、本発明のセンサデバイスは、被検物質を含む液状試料と、前記被検物質に特異結合する粒子感作免疫特異結合物質を含むドライ化試薬と、を混合する混合部を具備し、重力方向を回転軸として回転可能であり、回転しながら前記混合部において免疫凝集反応を生起させる構成を有することを特徴とする。
本発明のセンサデバイスは、例えば、キャピラリ構造を有するカセット状、ディスク状またはチップ状などのセンサデバイス本体に、液状試料の注入口や空気孔を連通させたチャンバーを基本要素として、複数のチャンバーを流路で連結させることにより構成される。
そして、上記チャンバーが、上記混合部や、後述する流路および液状試料収納部などとして機能する。
That is, the sensor device of the present invention includes a mixing unit that mixes a liquid sample containing a test substance and a drying reagent containing a particle-sensitized immunospecific binding substance that specifically binds to the test substance, and gravity It is possible to rotate the direction as a rotation axis, and to cause an immune agglutination reaction in the mixing part while rotating.
The sensor device of the present invention includes, for example, a plurality of chambers having a chamber in which a liquid sample inlet and air holes are communicated with a sensor device body having a capillary structure, such as a cassette shape, a disk shape, or a chip shape. It is configured by connecting with a flow path.
The chamber functions as the mixing unit, a channel and a liquid sample storage unit, which will be described later.
例えば、第１のチャンバーのうちの回転軸から遠い部分に液状試料注入口を設け、回転軸に近い部分に液状試料注出口を設ける。そして、前記第１のチャンバーの液状試料注出口と、前記第１のチャンバーよりも回転軸を中心として反対側に位置する別の第２のチャンバーの液状試料注入口と、を流路により連結する。
そして、重力方向を回転軸として回転する本発明のセンサデバイスにおいては、回転に伴う遠心力の大きさを制御し易いため、上記第１のチャンバー、第２のチャンバー及び流路は略水平方向に沿って配置されるのが好ましい。
For example, a liquid sample inlet is provided in a portion of the first chamber far from the rotation axis, and a liquid sample outlet is provided in a portion near the rotation axis. Then, the liquid sample outlet of the first chamber is connected to the liquid sample injection port of another second chamber located on the opposite side of the rotation axis with respect to the first chamber by a flow path. .
In the sensor device of the present invention that rotates about the direction of gravity as the rotation axis, the magnitude of the centrifugal force accompanying the rotation is easy to control, so the first chamber, the second chamber, and the flow path are substantially horizontal. It is preferable to arrange along.
上記チャンバーは、反応場、試薬混合場またはドライ化試薬保持場として機能する。このように、チャンバーにより、目的とするアッセイプロセスを実施するための様々な機能を有する場を提供することができる。
流路は、センサデバイス内に導入される液体が毛細管現象を利用して移送できる構成を有していればよい。ただし、この流路内の液体移送に際しては、空気の流れが重要な要素である。すなわち、液体が流路を流れるためには、同時に、空気が流れなければならない。したがって、液状試料等の液体を確実に流すためには、チャンバーに必ず空気孔を設ける必要がある。
The chamber functions as a reaction field, a reagent mixing field, or a dry reagent holding field. Thus, the chamber can provide a field having various functions for carrying out the target assay process.
The flow path should just have the structure which can transfer the liquid introduce | transduced in a sensor device using a capillary phenomenon. However, the air flow is an important factor in transferring the liquid in the flow path. That is, in order for the liquid to flow through the flow path, air must flow at the same time. Therefore, in order to flow a liquid such as a liquid sample with certainty, it is necessary to provide an air hole in the chamber.
本発明のセンサデバイスは、例えば、チャンバーとして、液状試料注入口を備え、粒子感作免疫特異結合物質を含むドライ化試薬を保持する混合部を具備することにより構成される。
このような構成の場合、液状試料注入口から、測定対象物である抗原を含む液状試料が混合部内に注入されて、ドライ化試薬を溶解・懸濁させると同時に、重力方向を回転軸とする回転条件下で連続的または段階的に免疫反応を生起させることができる。
The sensor device of the present invention is configured, for example, by providing a liquid sample inlet as a chamber and a mixing unit that holds a drying reagent containing a particle-sensitized immunospecific binding substance.
In such a configuration, a liquid sample containing an antigen, which is an object to be measured, is injected from the liquid sample injection port into the mixing unit to dissolve and suspend the drying reagent, and at the same time, the gravity direction is set as the rotation axis. An immune response can be generated continuously or stepwise under rotating conditions.
また、本発明のセンサデバイスは、例えば、被検物質を含む液状試料と、粒子を前記被検物質に特異結合する免疫特異結合物質で感作して得られる感作粒子を含むドライ化試薬と、を混合する混合部を具備する。
このとき、本発明のセンサデバイスは、重力方向を回転軸とする回転に伴う遠心力により、前記液状試料収納部内の前記液状試料を前記混合部に移送する第１の流路を具備することにより構成される。
The sensor device of the present invention includes, for example, a liquid sample containing a test substance, and a drying reagent containing sensitized particles obtained by sensitizing particles with an immunospecific binding substance that specifically binds to the test substance. , And a mixing unit for mixing.
At this time, the sensor device of the present invention includes the first flow path for transferring the liquid sample in the liquid sample storage unit to the mixing unit by centrifugal force accompanying rotation with the direction of gravity as the rotation axis. Composed.
そして、ドライ化試薬は、前記第１の流路上または前記混合部に保持され、液状試料収納部は混合部よりも回転軸側に配置される。
このような構成の場合、回転に伴う遠心力により、液状試料収納部内の液状試料は流路を介して混合部に流入することにより、液状試料にドライ化試薬を溶解・懸濁させると同時に、回転条件下で連続的または段階的に免疫反応を生起させることができる。
The drying reagent is held on the first flow path or in the mixing unit, and the liquid sample storage unit is arranged closer to the rotating shaft than the mixing unit.
In such a configuration, due to the centrifugal force accompanying rotation, the liquid sample in the liquid sample storage part flows into the mixing part via the flow path, so that the drying reagent is dissolved and suspended in the liquid sample, An immune response can be generated continuously or stepwise under rotating conditions.
これにより、混合部内において、ドライ化試薬を液状試料により溶解・懸濁させるとともに、センサデバイスを回転させて、回転により生じる遠心力で反応液面を安定化させることにより、濃度ムラをなくすことができる。これにより、免疫反応を再現性よく実施することができる。
さらに、混合部内において、粒子感作免疫特異結合物質を回転軸と反対側へ移送・濃縮させることにより、安定化剤や賦形剤等のドライ化用試薬による反応系内の粘度の上昇を抑制することができ、粘度上昇による反応時間および感度への悪影響を軽減することができる。
As a result, in the mixing unit, the drying reagent is dissolved and suspended in the liquid sample, and the sensor device is rotated and the reaction liquid surface is stabilized by the centrifugal force generated by the rotation, thereby eliminating concentration unevenness. it can. Thereby, an immune reaction can be implemented with high reproducibility.
Furthermore, in the mixing section, the particle-sensitized immune-specific binding substance is transferred and concentrated to the opposite side of the rotation axis, thereby suppressing the increase in viscosity in the reaction system due to drying reagents such as stabilizers and excipients. And adverse effects on reaction time and sensitivity due to increased viscosity can be reduced.
本発明のセンサデバイスは、例えば、三層構造を有し、チャンバーに対応する部分を形成した層と、チャンバーと流路に対応する部分を形成した層と、基板となる層と、を順に積層することにより得ることができる。
これにより、流路をキャピラリ構造とし、チャンバーの厚さを流路の厚さよりも大きくなるように変化させることより、液状試料の流れを一時静止させるキャピラリーバルブの機能を容易にもたせることができる。また、センサデバイスは、二層で構成してもよく、例えば、チャンバーおよび流路に対応する部分を形成した層、および基板となる層を積層すればよい。
The sensor device of the present invention has, for example, a three-layer structure, in which a layer in which a portion corresponding to a chamber is formed, a layer in which a portion corresponding to a chamber and a channel is formed, and a layer that becomes a substrate are sequentially stacked. Can be obtained.
As a result, the flow path has a capillary structure, and the function of the capillary valve for temporarily stopping the flow of the liquid sample can be easily provided by changing the thickness of the chamber to be larger than the thickness of the flow path. In addition, the sensor device may be composed of two layers. For example, a layer in which a portion corresponding to a chamber and a flow path is formed and a layer to be a substrate may be laminated.
このような層構造における各層を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス、ポリカーボネート等が挙げられる。したがって、各層同士を貼り合わせる方法としては、例えば、ホットメルトシートを使用して熱により圧着させる方法、または超音波を用いた方法がある。
いずれにしても対象となる液状試料が漏れないことが大前提であり、工法的に簡易である点から、センサデバイスは２層構造であるのが好ましい。
Examples of the material constituting each layer in such a layer structure include polyethylene terephthalate (PET), glass, and polycarbonate. Therefore, as a method of bonding the layers together, for example, there is a method of using a hot melt sheet to press-bond by heat, or a method using ultrasonic waves.
In any case, it is a major premise that the target liquid sample does not leak, and the sensor device preferably has a two-layer structure from the viewpoint of simple construction.
センサデバイスの流路は、流路内の流体が、チャンバーの側面（回転軸とは反対側の端面）から回転軸の方向Ｘに向かい、チャンバーの回転軸側の端面よりもさらに回転軸側の所定の位置まで流れ、その後、上記所定の位置から回転軸とは反対の方向Ｙに向かって流れるように構成されている。
なお、ここでいう方向Ｙとは、センサデバイスの回転によってセンサデバイス内の流体に遠心力が作用する向きである。したがって、上記方向Ｘおよび方向Ｙは、実質的に同じ平面上に位置する。
The flow path of the sensor device is such that the fluid in the flow path is directed from the side surface of the chamber (end surface opposite to the rotation axis) to the rotation axis direction X, and further on the rotation axis side than the end surface on the rotation axis side of the chamber. It is configured to flow to a predetermined position and then flow from the predetermined position toward the direction Y opposite to the rotation axis.
Here, the direction Y is a direction in which centrifugal force acts on the fluid in the sensor device by the rotation of the sensor device. Therefore, the direction X and the direction Y are located on substantially the same plane.
ここで、上記流路の一例の具体的な構成を図面を参照して説明する。流路の形状としては、例えば、逆Ｕ字形の流路が用いられる。ここで、逆Ｕ字形の流路が接続されたチャンバーの一例として、流路パーツ１１を図１に示す。本発明のセンサデバイスは２以上の流路パーツ１１で構成され、チャンバー１１２が上記液状試料収納部または上記混合部に相当する。
図１に示す流路パーツ１１は、図示しないが、図１の紙面に略平行な面で回転するセンサデバイス上に搭載されるものである。すなわち、図１において紙面に略垂直な方向が、センサデバイスの回転軸Ａの軸方向である。
Here, a specific configuration of an example of the flow path will be described with reference to the drawings. As the shape of the channel, for example, an inverted U-shaped channel is used. Here, a
Although not shown, the
流路パーツ１１は、希釈、混合、反応および検出などの分析工程を行うための場となるチャンバー１１２、チャンバー１１２に連通する空気孔１１３、ならびに逆Ｕ字形の流路１１１が形成されている。チャンバー１１２には、流路１１１が接続された部位とは別に、他の流路を接続するための延長部分１１２ａが設けられ、空気孔１１３は流路１１１および延長部分１１２ａから離隔してチャンバー１１２に形成されている。
The
図１に示すように、チャンバー１１２からの流体は、チャンバー１１２の側面（回転軸とは反対側の端面）１１２ｂから回転軸Ａへの方向Ｘに向かい、チャンバー１１２の回転軸Ａ側の端面１１２ｃを含む面１１５よりもさらに回転軸Ａ側の所定の位置（すなわち頂点部）１１４まで流れ、その後、上記所定の位置（頂点部）１１４から回転軸Ａとは反対の方向Ｙに向かって流れるように構成されている。なお、図１において、上記面１１５は、回転軸Ａと回転方向Ｒとで規定される回転円の径方向に略垂直である。
逆Ｕ字形の流路１１１の頂点部１１４を、上記面１１５より回転軸Ａ側に配置することにより、回転に伴って生じる遠心力によりチャンバー１１２内、および流路１１１のうち頂点部１１４よりチャンバー１１２側の部分に流体を保持することができる。
As shown in FIG. 1, the fluid from the
By disposing the
チャンバー１１２内、および流路１１１のうち頂点部１１４よりチャンバー１１２側の部分に流体が保持された後、回転を停止すると、流体が遠心力から解放され、毛細管現象により、例えば１１１ａに続く次のチャンバーに流体を移送させることができる。
また、回転時にチャンバー１１２内に液体を保持せずに、連続的に流体を流し続ける場合には、逆に、頂点部１１４を上記面１１５からみて回転軸Ａとは反対側の位置に設定すればよい。
When the fluid is held in the
On the other hand, when the fluid continues to flow without holding the liquid in the
本発明のセンサデバイスにおいては、チャンバー１１２に接続されるキャピラリ構造の流路において、その流路より断面積の大きな領域（以下、「キャピラリーバルブ」ともいう。）を、適宜設けてもよい。
ここで、キャピラリーバルブを備えた流路の一例として、流路パーツ１１２を図２に示す。図２に示す流路パーツ１２は、全体として略逆Ｕ字形であってその両端が一方向に傾けられた流路１２１と、流路１２１上に配置されかつ流路１２１よりも断面積の大きい空間が形成されたキャピラリーバルブ１２２と、を有する。
In the sensor device of the present invention, a region (hereinafter also referred to as “capillary valve”) having a larger cross-sectional area than the channel may be provided as appropriate in the channel of the capillary structure connected to the
Here, the
キャピラリーバルブ１２２は、毛細管現象による流体の移送を静止する静止手段であり、その断面積を前後に配される流路１２１の断面積より十分に大きくすることにより、センサデバイス本体の回転を停止した後に毛細管現象により流路１２１内の流体の流れを停止させ、所要の区間において流体を静止させることができる。キャピラリーバルブは、流体を静止したい箇所、タイミング、区間を考慮して、流路に適宜設ければよい。
The
ここで、上記ドライ化試薬としては、例えば、粒子に免疫特異結合物質を感作して得られる感作粒子に、適当な賦形剤や、上記感作粒子を活性的に安定化させる安定化剤を加えて、これを乾燥させて得られるものが用いられる。
このときの乾燥方法としては、例えば自然乾燥法および凍結乾燥法が挙げられるが、ドライ化試薬の保存性および再溶解性の観点から、凍結乾燥法が好ましい。
Here, as the drying reagent, for example, a sensitizing particle obtained by sensitizing an immunospecific binding substance to the particle, a suitable excipient, and a stabilization that actively stabilizes the sensitizing particle. What is obtained by adding an agent and drying it is used.
Examples of the drying method at this time include a natural drying method and a freeze-drying method, and the freeze-drying method is preferable from the viewpoint of storage stability and re-solubility of the drying reagent.
凍結乾燥法としては、例えば、感作粒子に賦形剤や安定化剤などを所定の割合で混合して得られる混合液を、−５０℃以下で凍結させて、真空に引きながら連続的もしくは段階的に加温して昇華させる方法が用いることができる。凍結温度や昇華乾燥時間は、混合液の共晶点やガラス転移温度等の相転移点などの物性が、混合液の混合比などで変化するため、それに合わせて条件を適宜設定すればよい。
例えば、０．１％ＢＳＡおよび５％スクロースを含むラテックス感作抗体の場合、液体窒素雰囲気下で、急速に凍結させて、−５０℃から２５℃まで６時間かけて加温する過程で昇華乾燥を実施すればよい。
As the lyophilization method, for example, a mixture obtained by mixing excipients, stabilizers, and the like with sensitized particles at a predetermined ratio is frozen at −50 ° C. or lower and continuously or while drawing a vacuum. A method of heating in steps and sublimating can be used. The freezing temperature and sublimation drying time may be set appropriately depending on the physical properties such as the eutectic point of the mixed solution and the phase transition point such as the glass transition temperature depending on the mixing ratio of the mixed solution.
For example, in the case of a latex-sensitized antibody containing 0.1% BSA and 5% sucrose, it is sublimated and dried in the process of rapidly freezing in a liquid nitrogen atmosphere and heating from −50 ° C. to 25 ° C. over 6 hours. Should be implemented.
上記賦形剤としては、例えば、蛋白質、アミノ酸、アルコール類、炭化水素化合物などが用いられる。蛋白質としては、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）、牛血清アルブミン（ＢＳＡ）、ゼラチンなどが挙げられる。アミノ酸としては、グリシン、アルギニン、アラニンなどが挙げられる。アルコール類としては、マンニトール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などが挙げられる。炭化水素としては、グルコース、フルクトースなどの単糖類や、乳糖、マルトース、スクロース、トレハロースなどの二等類や、デキストラン、シクロデキストランなどの多糖類などが挙げられる。その他、金属類、界面活性剤、ポリマー、緩衝塩などを用いてもよい。
安定化剤としては、水を分子に保持しやすい物質、糖類が一般的には好ましい。
Examples of the excipient include proteins, amino acids, alcohols, hydrocarbon compounds, and the like. Examples of proteins include human serum albumin (HSA), bovine serum albumin (BSA), gelatin and the like. Amino acids include glycine, arginine, alanine and the like. Examples of alcohols include mannitol and polyethylene glycol (PEG). Examples of the hydrocarbon include monosaccharides such as glucose and fructose, second classes such as lactose, maltose, sucrose, and trehalose, and polysaccharides such as dextran and cyclodextran. In addition, metals, surfactants, polymers, buffer salts and the like may be used.
As the stabilizer, a substance that easily retains water in a molecule and a saccharide are generally preferable.
ドライ化試薬をセンサデバイスの所定の領域に保持させる方法としては、センサデバイスの組み立て時に、凍結乾燥後のドライ化試薬を、センサデバイスの所定の領域に配置する、または粘着性ＰＥＴなどを介して所定の領域に貼り付ける方法が挙げられる。所定の領域とは、チャンバー内でも、流路上でもよい。
センサデバイス内に導入された液状試料は、上述のように、回転に伴い生じる遠心力によりドライ化試薬が保持された領域に移送されることにより、前記領域ないしは別のチャンバーで構成された混合部において、ドライ化試薬と溶解・懸濁させることができる。
As a method for holding the drying reagent in a predetermined region of the sensor device, the dry reagent after lyophilization is arranged in the predetermined region of the sensor device when assembling the sensor device, or via adhesive PET or the like A method of attaching to a predetermined region is mentioned. The predetermined region may be in the chamber or on the flow path.
As described above, the liquid sample introduced into the sensor device is transferred to the region where the drying reagent is held by the centrifugal force generated by the rotation, so that the mixing unit configured by the region or another chamber is used. Can be dissolved and suspended in a drying reagent.
例えば、上述したチャンバーとして液状試料収納部および混合部、ならびに両者を連結する第１の流路を具備したセンサデバイスにおいて、液状試料に血液検体を用いる場合、まず、血液検体を液状試料収納部内に注入する。その後、回転により血球分離を実施し、回転停止後、血漿のみを毛細管現象により流路内を通じて、混合部の手前まで移送させる。その後、再び回転させ、血漿を次の混合部内へ移送させる。
混合部内にドライ化試薬が保持されている場合、混合部内において、血漿はドライ化試薬を溶解・懸濁させる。これと同時に、血漿内に測定対象とする被検物質が含まれる場合、被検物質とドライ化試薬中の感作粒子上の免疫特異結合物質との免疫凝集反応が進行する。
For example, in the case of using a blood sample as a liquid sample in a sensor device having a liquid sample storage unit and a mixing unit and a first flow path connecting both as the chamber described above, first, the blood sample is placed in the liquid sample storage unit. inject. Thereafter, blood cell separation is performed by rotation, and after the rotation is stopped, only plasma is transferred to the front of the mixing section through the inside of the flow path by capillary action. Then, it is rotated again to transfer the plasma into the next mixing section.
When the drying reagent is held in the mixing unit, the plasma dissolves and suspends the drying reagent in the mixing unit. At the same time, when the test substance to be measured is contained in the plasma, an immunoaggregation reaction between the test substance and the immunospecific binding substance on the sensitized particles in the drying reagent proceeds.
このように、回転条件、流路、およびチャンバーを適宜設定することにより、目的とするアッセイの前処理も合わせて、連続的にアッセイを実施でき、より簡易な操作が可能なセンサデバイスが得られる。
ここでいう前処理工程としては、上述の血球分離工程、別の試薬を用いる場合の試薬希釈工程、ＨｂＡ１ｃのような測定対象物が赤血球に含まれる場合の溶血工程、ＨｂＡ１ｃを免疫学的に測定する場合に行われる変性工程等が挙げられる。
As described above, by appropriately setting the rotation conditions, flow paths, and chambers, it is possible to perform the assay continuously, including the pretreatment of the target assay, and to obtain a sensor device capable of simpler operation. .
The pretreatment step mentioned here includes the above-described blood cell separation step, a reagent dilution step when another reagent is used, a hemolysis step when a measurement target such as HbA1c is contained in erythrocytes, and immunologically measures HbA1c Examples of such a modification step include a denaturation step.
混合部における上記感作粒子は、回転条件下で液状試料中に含まれる被検物質と免疫結合複合体を形成しながら、混合部中において回転軸と反対側に移動する。そのため、免疫反応系内の濃度が高くなり、免疫凝集複合体の形成速度が向上する。
すなわち、水（液体）成分が排他的に除外され、凝集反応をより促進させる方向に進む。凝集複合体の形成とは不溶化するということであるとも言えるため、反応系内の疎水性が高まれば高まるほどよい。
The sensitizing particles in the mixing section move to the opposite side of the rotation axis in the mixing section while forming an immunologically bound complex with the test substance contained in the liquid sample under rotating conditions. Therefore, the concentration in the immune reaction system is increased, and the rate of formation of the immunoaggregation complex is improved.
That is, the water (liquid) component is exclusively excluded, and the process proceeds in the direction of further promoting the aggregation reaction. Since it can be said that formation of the aggregated complex is insolubilization, the higher the hydrophobicity in the reaction system, the better.
上記センサデバイスの回転条件は、特にドライ化試薬の組成によって決定される。ドライ化試薬を形成するためには、上記のように、賦形剤や安定化剤、場合によっては界面活性剤が必要となる。これらの試薬は、反応系内において粘度だけでなく、親水性度および疎水性度にも影響を及ぼし、その結果、凝集形成速度に影響を及ぼす。
したがって、回転条件の設定に際しては、回転させない状況での免疫凝集体の形成分布を分析・解析し、それに応じた条件を適宜選定する必要がある。
The rotation conditions of the sensor device are particularly determined by the composition of the drying reagent. In order to form a drying reagent, as described above, an excipient, a stabilizer, and in some cases a surfactant are required. These reagents affect not only the viscosity but also the degree of hydrophilicity and hydrophobicity in the reaction system, and as a result, the rate of aggregate formation.
Therefore, when setting the rotation conditions, it is necessary to analyze and analyze the formation distribution of immune aggregates in a state where the rotation is not performed, and appropriately select conditions according to the analysis and analysis.
ここで、上記混合部は、回転軸と反対側において、免疫凝集複合体を集めるための狭部領域を有するのが好ましい。例えば、混合部において、さらに回転軸と反対側に設けられた次のチャンバー（例えば、測定部）へ混合液を移送するための流路が接続され、この流路に向かってすり鉢状の領域が狭部領域として形成される。これにより、回転軸と反対側に集められた免疫凝集体が、混合部における回転軸と反対側の壁に、液体とともに残留しないようにすることができ、次の回転停止および回転開始時に、効率よく次のチャンバーへ混合液を移送することができる。 Here, the mixing portion preferably has a narrow region for collecting the immunoaggregation complex on the side opposite to the rotation axis. For example, in the mixing unit, a flow path for transferring the mixed liquid to a next chamber (for example, a measurement unit) provided on the side opposite to the rotation axis is connected, and a mortar-shaped region is formed toward the flow path. It is formed as a narrow area. As a result, immune aggregates collected on the opposite side of the rotation axis can be prevented from remaining together with the liquid on the wall opposite to the rotation axis in the mixing section, and the efficiency can be reduced at the next rotation stop and rotation start. The liquid mixture can be transferred to the next chamber well.
３．センサデバイス用測定装置
本発明のセンサデバイス用測定装置は、上記センサデバイスと、上記センサデバイスを回転させる回転装置と、前記測定部における免疫凝集複合体の量を光学的に測定する読取機器とを具備する。
前記読取機器においては、例えば透過光強度または散乱光強度を測定すればよい。前者の場合、センサデバイスを介して、光源に対して前方１８０度に検出器を設置すればよく、後者の場合、センサデバイスの側方９０度以下に検出器を設置すればよい。
3. Measuring device for sensor device The measuring device for sensor device of the present invention comprises the sensor device, a rotating device that rotates the sensor device, and a reading device that optically measures the amount of the immune aggregation complex in the measuring unit. It has.
In the reading device, for example, transmitted light intensity or scattered light intensity may be measured. In the former case, the detector may be installed 180 degrees forward of the light source via the sensor device, and in the latter case, the detector may be installed 90 degrees or less on the side of the sensor device.
上記センサデバイスとしては、例えば、ディスク状またはチップ状の回転体を用いることができる。チップ状回転体の場合は、読取機器を設けた、回転数を制御可能な回転装置にセンサデバイスを設置することにより、回転させながら容易に測定することができる。
以下においては、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
As the sensor device, for example, a disk-shaped or chip-shaped rotating body can be used. In the case of a chip-like rotating body, measurement can be easily performed while rotating by installing a sensor device in a rotating device that is provided with a reading device and capable of controlling the number of rotations.
In the following, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to these examples.
本実施例では、ヘモグロビンβサブユニットフルクトシル化Ｎ末端アミノ酸配列（４アミノ酸）をもつ多価擬似抗原（凝集剤、ロシュ社製の体外診断薬の一部）、およびヘモグロビンβサブユニットフルクトシル化Ｎ末端アミノ酸配列を認識する抗ＨｂＡ１ｃ抗体（ロシュ社製の体外診断薬でラテックス標識抗ＨｂＡ１ｃ抗体）を使用した。
また、本実施例では、上述した図１に示す逆Ｕ字形流路が接続されたチャンバー１１２を含む流路パーツ１１および図２に示すキャピラリーバルブを含む流路パーツ１２を組み合わせ、最終的には図８に示す構造を有する本発明のセンサデバイスを構成した。
In this example, a polyvalent pseudoantigen (aggregating agent, part of an in vitro diagnostic agent manufactured by Roche) having hemoglobin β subunit fructosylated N-terminal amino acid sequence (4 amino acids), and hemoglobin β subunit fructosylated An anti-HbA1c antibody that recognizes the N-terminal amino acid sequence (latex labeled anti-HbA1c antibody with an in vitro diagnostic agent manufactured by Roche) was used.
In this embodiment, the
上記の流路パーツ１１および１２の作製方法を、図３〜７を参照しながら説明する。
ここで、図３は、流路パーツ１１および１２の作製に用いた両面粘着性シートの構造を示す概略断面図である。図４は図１（流路パーツ１１）のII−II方向における分解縦断面図であり、図５は図１のII−II方向における縦断面図である。図６は図２（流路パーツ１２）のIII−III方向における分解縦断面図であり、図７は図２のIII−III方向における縦断面図である。また、図８は本実施例において作製した本発明のセンサデバイスの概略正面図である。
The manufacturing method of said flow-
Here, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet used for producing the
（１）流路パーツ１１の作製
まず、図３に示すような、厚さ５０μｍの芯材層２３と、芯材層２３の両面に形成された厚さ２５μｍの一対の接着剤層２２とで構成された両面粘着性シート２１（フレックスコン社（FLEXCON Corporation）製）を用いて、流路パーツ１１を作製した。なお、両面粘着性シート２１の両面には剥離紙２４が配されている。なお、芯材層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成し、接着剤層には一般的な接着剤を用いた。
つぎに、図４に示すように、カッテイングプロッター（グラフテック社（GRAPHTECH Corporation）製のＣＥ３０００−４０）を用いて、両面粘着性シート２１において図１のチャンバー１１２の一部および流路１１１に対応する部分２９を切り取り、流路構成部材２５を作製した。このとき、両面粘着性シート２１のうち、下面側の剥離紙２４以外の部分に層に切り込みを入れ、芯材層２３および一対の接着剤層２２の一部を取り除き、チャンバー１１２の一部および流路１１１に相当する部分２９ｂを構成した。
(1) Production of
Next, as shown in FIG. 4, using a cutting plotter (CE3000-40 manufactured by GRAPHTECH Corporation), the double-
つぎに、ポリカーボネート製の円盤状基材（厚さ１．２ｍｍ）上に、ポリスチレン（ＰＳ）（シグマアルドリッチ社（Sygma-Aldrich Corporation）製）を１重量（ｗ／ｖ）％含む２−アセトキシ−１−メトキシプロパン溶液をスピンコートした。その後、上記円盤状基材を一晩真空状態で十分に乾燥させ、ベース基盤２７を作製した。
また、ポリカーボネート製シート（厚さ０．６ｍｍ）に、厚さ方向に貫通する空気孔１１３を開け、切り取りによりチャンバー１１２の一部に対応する凹部２９ａを形成し、透明なトップカバー２６を作製した。そして、流路構成部材２５から剥離紙２４を剥がし、流路構成部材２５、ベース基盤２７およびトップカバー２６の順に貼り合せ、図５に示す流路パーツ１１を作製した。
Next, 2-acetoxy containing 1% by weight (w / v) of polystyrene (PS) (manufactured by Sygma-Aldrich Corporation) on a disk-shaped substrate made of polycarbonate (thickness 1.2 mm). A 1-methoxypropane solution was spin coated. Thereafter, the disk-shaped base material was sufficiently dried overnight under vacuum to produce a
Further, an
（２）流路パーツ１２の作製
カッテイングプロッターを用いて、上記と同じ両面粘着性シート２１において、流路１２１およびキャピラリーバルブ１２２の一部に対応する部分３９ｂを切り取ることにより、図６に示す流路構成部材３５を作製した。
一方、トップカバー２６と同じ材料を用い、キャピラリーバルブ１２２の一部に対応する凹部３９ａを形成して、トップカバー３６を作製した。また、流路構成部材３５から剥離紙３４を剥がし、流路構成部材３５、ベース基盤２７およびトップカバー３１の順に貼り合せ、図７に示す流路パーツ１２を作製した。
(2) Production of
On the other hand, the same material as that of the
（３）センサデバイスの作製
上記の流路パーツ１１および１２を適宜組み合わせることにより、図８に示すように、検体注入孔４１ａ、検体保持チャンバー４１（すなわち液状試料収納部）、ドライ化試薬４５を収納するドライ化試薬保持チャンバー４２（すなわち混合部）、検出チャンバー４３（測定部）、および流路４４ａ、４４ｂ、４４ｃからなる流路パターン４０を４つを含む、３層構造の円盤状のセンサデバイス４を作製した。
逆Ｕ字状の流路４４ａは、検体保持チャンバー４１とドライ化試薬保持チャンバー４２とを接続し、逆Ｕ字状の流路４４ｂは、ドライ化試薬保持チャンバー４２と検出チャンバー４３とを接続し、流路４４ｃは、検出チャンバー４３の流路４４ｂと対向する面において接続した。
なお、センサデバイス４において流路およびチャンバーなどは層の下に隠れていてもよく、また、流路やチャンバーは、例えば１枚の円盤の上に、流路やチャンバーの形を有する成形物などを配置することによって構成することもできる。
(3) Production of sensor device By appropriately combining the
The inverted U-shaped channel 44 a connects the
In the sensor device 4, the flow path and the chamber may be hidden under the layer, and the flow path and the chamber are, for example, a molded product having the shape of the flow path and the chamber on one disk. It can also be configured by arranging.
円盤状のセンサデバイス４は、円盤の中心を通る回転軸Ａを軸として回転する。４つの流路パターン４０は、回転軸Ａのまわりに等間隔で配置され、径方向において回転軸Ａから外側に向けて、検体注入孔４１ａ、検体保持チャンバー４１、ドライ化試薬保持チャンバー４２および検出チャンバー４３の順に配置した。
The disk-shaped sensor device 4 rotates about a rotation axis A passing through the center of the disk. The four
（４）ドライ化試薬の作製
ラテックス標識抗ＨｂＡ１ｃ抗体液に最終濃度５％スクロースとなるように、２０％スクロース液を点着し、これを６μｌ分注して、液体窒素で凍結させた後、凍結乾燥機（宝製作所（株）製）を用いて、ドライ化試薬（凍結乾燥体）を作製した。なお、凍結乾燥プログラムは、−５０℃から２５℃へ６時間かけて加温する過程で昇華乾燥されるように設定した。このように作製されたドライ化試薬は湿度に弱いため、センサデバイス４に組み込む前は、モレキュラーシーブを含む容器の中に保存した。
センサデバイス４へのドライ化試薬の封入は、トップカバー２６または３６と両面粘着性シート２１を貼り合せた際に、ドライ化試薬をドライ化試薬保持チャンバー４２に入れた後、ベース基盤２７に貼り合せることにより実施した。
(4) Preparation of the drying reagent A 20% sucrose solution was spotted on the latex-labeled anti-HbA1c antibody solution so that the final concentration was 5% sucrose, and this was dispensed in 6 μl and frozen in liquid nitrogen. A drying reagent (lyophilized product) was prepared using a freeze dryer (Takara Seisakusho Co., Ltd.). The freeze-drying program was set so as to be sublimated and dried in the process of heating from −50 ° C. to 25 ° C. over 6 hours. Since the dried reagent prepared in this manner is sensitive to humidity, it was stored in a container containing molecular sieves before being incorporated into the sensor device 4.
When the
（５）流体移送状態の確認および凝集応答性の確認
上記で作製されたセンサデバイス４に、多価擬似抗原液６μｌを検体注入孔４１ａから注入し、検体保持チャンバー４１に多価擬似抗原液を保持させた。この液は、流路４４ａ内におけるチャンバー４２の手前でキャピラリーバルブ機能により静止させた。
そして、図９に示す回転装置７００にセンサデバイス４を、回転軸Ａが重力方向と略一致するように水平方向に設置した後、回転制御により流体を移送させ、回転条件下で免疫凝集反応を実施した。
(5) Confirmation of fluid transfer state and confirmation of aggregation responsiveness 6 μl of the multivalent pseudoantigen solution is injected into the sensor device 4 manufactured as described above from the
Then, after the sensor device 4 is installed in the horizontal direction so that the rotation axis A substantially coincides with the gravity direction in the
ここで、図９の回転装置７００について説明する。図９の回転装置７００は、センサデバイス４を固定するクランパー７１１と、センサデバイス４を支持するターンテーブル７１３と、ターンテーブル７１３を回転させるスピンドルモーター７１４と、スピンドルモーター７１４の回転を制御する制御デバイス７１５とで構成されている。
検体をセンサデバイス４の注入孔より注入した後、まず、１５００ｒｐｍの回転により、多価擬似抗原液をドライ化試薬保持チャンバー４２に移送し、ドライ化試薬をドライ化試薬保持チャンバー４２内で、多価疑似抗原液中に溶解・懸濁させて混合液を得た。
Here, the
After injecting the specimen from the injection hole of the sensor device 4, first, the polyvalent pseudo antigen solution is transferred to the dry
溶解・懸濁を確認した後、ただちに静止し、混合液を毛細管現象により検出用チャンバー４３の手前まで移送させた後、１５００ｒｐｍで回転させて、検出用チャンバー４３へ移送させた。その後、８００ｒｐｍまで回転数を低減させ、その状態で５分間維持させた。この間に混合液において、免疫凝集反応を効率よく進行させた。
ここで、８００ｒｐｍをかけないと、毛管現象により、検出チャンバー４３から出ている２つの流路（流路４４ｂおよび流路４４ｃ）に混合液は引っ張られて、分断された形になり、効率よく凝集反応が進行しなくなった。
After confirming dissolution / suspension, the solution was immediately stopped, and the mixed solution was transferred to the front of the
Here, if 800 rpm is not applied, the mixed solution is pulled into two flow paths (flow path 44b and flow
形成された凝集体の大きさを、光学顕微鏡（株式会社ニコン製のECLIPSE E600）を用いて簡易的に確認することができた。凝集体の量を数値化する場合は、図９に示す回転装置７００に、光学ドライブのように光源と検出器を付加すればよい。
The size of the formed aggregate could be simply confirmed using an optical microscope (ECLIPSE E600 manufactured by Nikon Corporation). In order to quantify the amount of aggregates, a light source and a detector may be added to the
本発明のセンサデバイスは、キャピラリ構造を基本とする小型センサデバイスとして用いることができ、臨床検査分野で、特に、最近注目されているＰＯＣＴ分野に貢献し得る検査システムにおいて好適に用いられる。 The sensor device of the present invention can be used as a small sensor device based on a capillary structure, and is preferably used in a clinical test field, particularly in a test system that can contribute to the POCT field which has recently attracted attention.
１１ 流路パーツ
１２ 流路パーツ
２１ 両面粘着性シート
２５、３５ 流路形成部材
２６、３６ トップカバー
２７ ベース基盤
２９ａ、３９ａ 凹部
２９ｂ、３９ｂ 切り取り部分
４ センサデバイス
４０ 流路パターン
４１ａ 検体注入孔
４１ 検体保持チャンバー
４２ ドライ化試薬保持チャンバー
４３ 検出チャンバー
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ 流路
７１ 回転制御装置
１１２、１２２ チャンバー
１１５ チャンバーの上面
DESCRIPTION OF
Claims (8)
空気孔、第１接続部及び第２接続部を有するとともに、前記液状試料と、前記ドライ化試薬とを混合するための混合チャンバー、
前記第１接続部で前記混合チャンバーと接続され、前記液状試料を前記混合チャンバーに供給する第１流路、
並びに前記第２接続部で前記混合チャンバーと接続され、前記混合チャンバーで混合された前記液状試料と前記ドライ化試薬との混合物を前記混合チャンバーから送出する第２流路、並びに
前記混合チャンバー、前記第１流路及び前記第２流路を含むセンサデバイスを、重力方向と平行な回転軸を中心に、所定方向に、一体的に回転させるように支持する支持部、を備え、
前記第２流路が、複数の直線部と、前記複数の直線部を接続する少なくとも１つの湾曲部と、を有し、
前記第１接続部が前記第２接続部よりも前記回転軸の近くにあり、
前記湾曲部の少なくとも１つの頂点が、前記混合チャンバーよりも、前記回転軸を中心とする回転の前方にあり、かつ前記第１接続部よりも前記回転軸の近くにある、センサデバイス。 A sensor device comprising a mixing unit for mixing a liquid sample containing a test substance and a drying reagent containing sensitized particles obtained by sensitizing particles with an immunospecific binding substance that specifically binds to the test substance Because
A mixing chamber for mixing the liquid sample and the drying reagent with air holes, a first connection portion and a second connection portion;
A first flow path connected to the mixing chamber at the first connecting portion and supplying the liquid sample to the mixing chamber;
And a second flow path that is connected to the mixing chamber at the second connecting portion, and that sends out the mixture of the liquid sample and the drying reagent mixed in the mixing chamber from the mixing chamber, and
A support unit configured to support the sensor device including the mixing chamber, the first flow path, and the second flow path so as to rotate integrally in a predetermined direction around a rotation axis parallel to the gravitational direction; ,
The second flow path has a plurality of straight portions and at least one curved portion connecting the plurality of straight portions,
The first connecting portion is closer to the rotation axis than the second connecting portion;
A sensor device in which at least one vertex of the curved portion is in front of the rotation about the rotation axis rather than the mixing chamber and closer to the rotation axis than the first connection portion .
前記第１流路が、前記混合チャンバーを前記液状試料収納部と連絡している、請求項１記載のセンサデバイス。 Further comprising a liquid sample storage unit supported by the support unit closer to the rotating shaft than the mixing chamber;
The sensor device according to claim 1 , wherein the first flow path communicates the mixing chamber with the liquid sample storage unit .
前記第２流路が、前記混合チャンバーを前記測定部と連絡している、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサデバイス。 A measuring unit supported by the support unit at a position farther away from the rotation shaft than the mixing chamber;
The sensor device according to claim 1 , wherein the second flow path communicates the mixing chamber with the measurement unit .
前記支持部を、前記回転軸を中心に、所定方向に回転する回転装置と、
前記回転装置の回転数を制御する制御装置と、
前記測定部で前記混合物に含まれる前記免疫凝集複合体の量を光学的に測定する読取機器と、を具備し、
前記制御装置が、前記液状試薬と前記ドライ化試薬との混合により開始される免疫凝集反応の開始時点から完了時点にかけて、前記回転の遠心力が連続的または段階的に小さくなるように前記回転数を制御する、センサデバイス用測定装置。 The sensor device according to any one of claims 1 to 6,
A rotation device that rotates the support portion in a predetermined direction around the rotation axis ;
A control device for controlling the rotational speed of the rotating device;
A reader that optically measures the amount of the immunoaggregation complex contained in the mixture in the measurement unit,
The rotational speed of the controller is such that the centrifugal force of the rotation decreases continuously or stepwise from the start point to the end point of the immunoaggregation reaction started by mixing the liquid reagent and the drying reagent. Control device for sensor device.
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