JP4552548B2 - Sequential transfer reaction tank, manufacturing method of sequential transfer reaction tank, and test method using sequential transfer reaction tank - Google Patents
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Description
本発明は、例えばPCR(ポリメラーゼ連鎖反応法)産物の確認、抗原抗体反応による検出、酵素活性測定等に用いられる逐次移送式反応槽、逐次移送式反応槽の製造方法及び逐次移送式反応槽を用いた試験方法に関するものである。 The present invention includes, for example, a sequential transfer reaction tank used for confirmation of PCR (polymerase chain reaction method) products, detection by antigen-antibody reaction, measurement of enzyme activity, etc., a method for manufacturing a sequential transfer reaction tank, and a sequential transfer reaction tank. It relates to the test method used.
近年、化学反応等において微量の試料を用いることで、反応が効果的に行われることに着目し、このような微量な試料を用いた検査装置が提案されている。例えば、基材にマイクロ機械加工方法を用いて微細な加工を施し、試料を収容するための試料収容部、試薬を収容するための試料収容部、試料と試薬を反応させるための反応部、及びこれらを接続する流路を形成して、微量な試料、試薬で各種の分析を行っている(例えば、特許文献1参照)。分析にあたっては、前記各収容部に微量な試料や試薬を収容し、電気誘導を用いて試料と試薬を反応部に導き、ここで反応させるものである。
上記従来技術においては、高価な試薬や貴重な試料が微量で済む点で有利である反面、基材に微細な加工を施さなくてはならないため、製造が困難であるという問題がある。また、電気誘導を利用して、試料、試薬を移動させるものであるため、各々の試料の粘度に合わせて調節を行わなければならず、作業に時間と手間が掛かるという問題がある。さらに、試料は微量であるので、外部にさらしたままの状態ではわずかながら蒸発してしまう虞があるため、取り扱いに注意が必要となる。 The above prior art is advantageous in that it requires only a small amount of expensive reagents and valuable samples, but has a problem that it is difficult to manufacture because the substrate must be finely processed. In addition, since the sample and the reagent are moved by using electric induction, the adjustment must be performed according to the viscosity of each sample, and there is a problem that it takes time and labor for the work. Furthermore, since the amount of the sample is very small, there is a possibility that the sample may slightly evaporate when exposed to the outside.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、高度な加工技術を必要とせず製造が容易で簡単な構成とし、微量な試料で簡易迅速且つ効果的に分析を行うことのできる逐次移送式反応槽、逐次移送式反応槽の製造方法及び逐次移送式反応槽を用いた試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and does not require advanced processing techniques, can be manufactured easily and has a simple configuration, and can perform analysis quickly and effectively with a small amount of sample. It is an object of the present invention to provide a sequential transfer reaction tank, a method for manufacturing a sequential transfer reaction tank, and a test method using the sequential transfer reaction tank.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。請求項1記載の発明は、試料(この発明の実施形態の試料7)及び試薬(この発明の実施形態の試薬6)を反応させるための密封された収容部(この発明の実施形態の収容部S)と、該収容部を配置する基盤(この発明の実施形態の基盤2)とを備え、前記収容部は、充填される試薬に対応して仕切り手段(この発明の実施形態のヒートシール4、ロール12、隙間c)によって複数の小部屋(この発明の実施形態の小部屋8、9、10)に分割および合体可能に区画されることを特徴とする。
このように構成することで、複数の小部屋に必要に応じて試料、試薬を収容し、反応に際しては仕切り手段を開放して小部屋を合体し、試料と試薬を反応させることが可能となる。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. The invention according to
With this configuration, it is possible to accommodate samples and reagents in a plurality of small rooms as necessary, and to release the partitioning means during the reaction so that the small rooms can be combined to allow the sample and the reagent to react. .
請求項2記載の発明は、収容部はチューブ(この発明の実施形態のチューブ3)内に形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、収容部がチューブ内に密封されることにより外部から覆われることになり、試薬及び試料の蒸発を防ぐとともに試薬及び試料を外部環境から確実に遮断することが可能となる。
The invention described in
By configuring in this way, the container is sealed from the outside by being sealed in the tube, and it is possible to prevent the reagent and the sample from evaporating and to reliably block the reagent and the sample from the external environment. Become.
請求項3記載の発明は、収容部は基盤とこの基盤上面(この発明の実施形態の上面2a)を覆うフィルム(この発明の実施形態のフィルム14)との間に形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4記載の発明は、基盤に試薬または試料及び試薬を配置するための凹部(この発明の実施形態の凹部13)が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、試薬または試料及び試薬を確実に凹部内に配置することが可能となる。
The invention described in
With this configuration, it is possible to reliably arrange the reagent or the sample and the reagent in the recess.
請求項5記載の発明は、仕切り手段は、チューブ内あるいはフィルムを基盤に接着して仕切る接着部(この発明の実施形態のヒートシール4)であることを特徴とする。
このように構成することで、チューブ内を接着部により自由に仕切ることが可能となる。
The invention according to
By comprising in this way, it becomes possible to partition the inside of a tube freely with an adhesion part.
請求項6記載の発明は、仕切り手段は、チューブ内あるいはフィルムを基盤に圧着して仕切る押圧具(この発明の実施形態のロール12)であることを特徴とする。
このように構成することで、押圧具を開放することで必要な小部屋の合体が可能となる。
The invention described in
By comprising in this way, the required small room can be united by opening the pressing tool.
請求項7記載の発明は、仕切り手段は、加圧されることで流通可能な微細な隙間(この発明の実施形態の隙間c)を備えた仕切り部分であることを特徴とする。
このように構成することで、仕切り部分自体に、隣接する小部屋を仕切る機能と小部屋を合体する機能を併せ持たせることが可能となる。
The invention according to
By comprising in this way, it becomes possible to give the partition part itself the function to partition an adjacent small room, and the function to unite a small room.
請求項8記載の発明は、仕切り手段により区画され、加圧されることで混合可能な試料及び試薬を収容する複数の密封された小部屋を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、複数の小部屋に必要に応じて試料、試薬を収容し、反応に際しては、仕切り手段を開放して小部屋を合体し、加圧して試料と試薬を反応させることが可能となる。
The invention described in
By configuring in this way, a plurality of small chambers can contain samples and reagents as necessary, and in the reaction, the partitioning means are opened, the small chambers are combined, and the sample and the reagent are reacted by pressurization. Is possible.
請求項9記載の発明は、基盤にチューブを接着する工程と、チューブ内に試薬または試料及び試薬を入れる工程と、仕切り手段により密封する工程と、チューブの開放端を密閉する工程とを有することを特徴とする。
The invention according to
請求項10記載の発明は、基盤上に、試薬または試料及び試薬を配置する工程と、基盤と該試薬または試料及び試薬とをフィルムで覆う工程と、仕切り手段により密封する工程と、フィルムと基盤との間の開放端を閉塞する工程とを有することを特徴とする。
The invention according to
請求項11記載の発明は、少なくともひとつの密封された小部屋に試料を充填する工程と、この試料が充填された小部屋と隣接する試薬が充填された小部屋との区画を開放する工程と、この試料が充填された小部屋を加圧して隣接する試薬用の小部屋内の試薬と混合させる工程と、この混合物を撹拌する工程とを有することを特徴とする。 The invention according to claim 11 is a step of filling at least one sealed small chamber with a sample, and a step of opening a compartment between the small chamber filled with the sample and a small chamber filled with an adjacent reagent; The method comprises the steps of pressurizing the small chamber filled with the sample and mixing it with the reagent in the adjacent reagent small chamber, and stirring the mixture.
請求項1記載の発明によれば、複数の小部屋に必要に応じて試料、試薬を収容し、反応に際しては仕切り手段を開放して小部屋を合体し、試料と試薬を反応させることが可能となるため、製造が容易で簡単な構成とし、微量な試料で迅速且つ効果的に分析を行うことができるという効果がある。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to accommodate samples and reagents in a plurality of small rooms as required, and to release the partitioning means when the reaction is performed so that the small rooms are combined and the sample and the reagent can be reacted. Therefore, there is an effect that the manufacturing is easy and simple, and the analysis can be performed quickly and effectively with a small amount of sample.
請求項2及び3記載の発明によれば、収容部がチューブあるいはフィルム内に密封されることにより外部から覆われることになり、試薬及び試料の蒸発を防ぐとともに試薬及び試料を外部環境から確実に遮断することが可能となるため、貴重な試薬、試料の濃度変化、異物の混入による実験結果のばらつきをなくし実験精度を高めることができるという効果がある。 According to the second and third aspects of the present invention, the container is sealed from the outside by being sealed in the tube or film, so that the reagent and the sample are prevented from evaporating and the reagent and the sample are surely removed from the external environment. Since it is possible to block, there is an effect that the experiment accuracy can be improved by eliminating the variation in the experiment result due to the concentration change of the valuable reagent, the sample, and the contamination.
請求項4記載の発明によれば、基盤に凹部を設けることにより試薬または試料及び試薬を確実に凹部内に配置することが可能となるため、これらの小部屋への収容作業が容易となるという効果がある。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to reliably arrange the reagent or the sample and the reagent in the concave portion by providing the concave portion in the base. effective.
請求項5記載の発明によれば、チューブ内あるいはフィルムを接着部により自由に仕切ることが可能となるため、試料や試薬の量に応じて、小部屋の区画自由度を高めることができる効果がある。
According to the invention described in
請求項6記載の発明によれば、押圧具を開放することで必要な小部屋の合体が可能となるため、チューブあるいはフィルムの損傷を最小限に食い止めることができる効果がある。
According to the invention described in
請求項7記載の発明によれば、仕切り部分自体に、隣接する小部屋を仕切る機能と小部屋を合体する機能を併せ持たせることが可能となるため、一旦仕切り部分を形成しさえすれば、後においてこの仕切り部分を開放する作業が必要なくなるため実験工程を削減できる効果がある。
According to the invention of
請求項8記載の発明によれば、複数の小部屋に必要に応じて試料、試薬を収容し、反応に際しては、仕切り手段を開放して小部屋を合体し、加圧して試料と試薬を反応させることが可能となるため、製造が容易で簡単な構成とし、微量な試料で迅速且つ効果的に分析を行うことができるという効果がある。
According to the invention described in
請求項9記載の発明によれば、微細な加工を必要とせず簡単に且つ確実に低コストで逐次移送式反応槽を製造することができる。
According to the invention described in
請求項10記載の発明によれば、フィルムで覆う前に、基盤上に試薬または試料及び試薬を配置するため、試薬の注入が容易になるという効果がある。
According to the invention described in
請求項11記載の発明によれば、区画された小部屋を合体させることを利用して、試料、試薬を移動、混合、撹拌させるものであるため、各々の試料の粘度の影響を受けず、確実に両者を混合等することが可能となり、したがって試験が短時間で簡単に行えるという効果がある。さらに、密封された小部屋内の試料は蒸発しないため、取り扱いが容易であるという効果がある。 According to the eleventh aspect of the invention, since the sample and the reagent are moved, mixed, and stirred by using the united compartments, the sample is not affected by the viscosity of each sample. It is possible to reliably mix the two, so that the test can be easily performed in a short time. Furthermore, since the sample in the sealed small room does not evaporate, there is an effect that it is easy to handle.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明における第1の実施形態を示す図であって、本発明を適用した逐次移送式反応槽を示す。
前記逐次移送式反応槽(以下、チップと称する)1は、略長方形の板状基盤2の上に、全体として円筒状をなしているチューブ3と、接着剤4及び細板状のヒートシール4などの仕切り手段とを設けて構成されている。以下、ヒートシール4を仕切り手段として用いた場合で説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and shows a sequential transfer reaction tank to which the present invention is applied.
The sequential transfer type reaction tank (hereinafter referred to as a chip) 1 has a generally
この基盤2は、ガラス基板や金属板、PC(ポリカーボネート)、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、PMMA(メタクリル樹脂)等からなり、その縦横寸法はチューブ3を配置可能なものとし、大きくても縦横10cm程度の寸法とし、さらに作業中に容易に折れ曲がることのない厚みをもたせて形成される。そして基盤上面2aに、前記チューブ3が基盤2の長手方向と平行となるように接着して設けられている。
The
前記チューブ3は、柔軟性を有する素材で円筒状に形成されており、内部が密封された収容部Sとして構成されるものであって、例えば、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレン・テレフタレート樹脂)、Ny(ナイロン)、PC(ポリカーボネート)、PVC(ポリ塩化ビニール)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)等の単層フィルム、または、多層フィルムからなり、試薬6及び試料7を収容するためのものである。このチューブ3の径は、数10μm〜数cmであり、その長さは反応形態によって自由に調節可能なものとする。また厚さ寸法は、内部に試薬6または試料7を有し、外部から機械的に加圧あるいは指圧された場合にも破壊することのない厚さとする。
The
そして、チューブ3のどちらか一方の端部は、密閉されて逆止弁5が設けられており、他方の端部は密封されている。ここでヒートシール4(第1ヒートシール4a、第2ヒートシール4b)は、チューブ3が押圧された場合に開放されるような弱い密着力で、且つ確実に溶着(矢印で示す)されるようになっている。
尚、逆止弁5を設けずに、チューブ3に孔を空けてシリンジ17により試薬6または試料7を注入し、ヒートシール4で封印してもよい。
And either one edge part of the
Instead of providing the
次に、第1実施形態の作用について説明する。
図1に示すように、前記チップ1の小部屋8に試料7、小部屋9に試薬6、小部屋10に別の試薬6が充填された状態で、図2に示すように小部屋8に圧力を印加すると(矢印で示す)、前記第1ヒートシール4a(形成部位を鎖線で示す)が開放され、小部屋8内の試料7が小部屋9内の試薬6と混合される。次に、さらに一体となった小部屋8と小部屋9のいずれかの部位を間欠的に押圧すれば統一された両小部屋8、9の内部で試薬6と試料7とが撹拌される。この状態で必要に応じて反応等の観察を行う。さらに統一された両小部屋8、9に圧力を印加すると今度は第2ヒートシール4bが開放され、さらに小部屋10がこれらに合体して全体が統一された部屋となり、新たに別の試薬6が混合される。そして、全体が一体となった小部屋8〜小部屋10のいずれかの部位を間欠的に押圧すれば統一された両小部屋8〜小部屋10の内部で別の試薬6と試料7とが撹拌される。この状態でこの別の試薬6による反応等の観察を行う。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the
上記第1実施形態によれば、複数の小部屋8に試料7を小部屋9と小部屋10に異なる試薬6を収容し、圧力を印加することで簡単に第1ヒートシール4a、第2ヒートシール4bを開放して小部屋8〜小部屋10を必要に応じて合体し、試薬6と試料7を反応させることが可能となるため、製造が容易で簡単な構成とし、微量な試薬6、試料7で迅速且つ効果的に分析を行うことができる。したがって、各々の試薬6及び試料7の粘度に影響を受けず調節作業が必要なくなる。
According to the first embodiment, the
また、収容部Sがチューブ3内に密封されることにより外部から覆われることになり、試薬6及び試料7の蒸発を防ぐとともに試薬6及び試料7を外部環境から確実に遮断することが可能となるため、貴重な試薬6、試料7の濃度の変化、異物の混入による実験結果のばらつきをなくし実験精度を高めることができる。
In addition, since the storage portion S is sealed in the
ここで、第1ヒートシール4a、第2ヒートシール4bの位置は、自由に設定することができるため、試薬6や試料7の量に応じて、小部屋8〜小部屋10の区画自由度を高めることができる。
Here, since the positions of the
このようにして、区画された小部屋8〜小部屋10を合体させることを利用して、試薬6、試料7を移動、混合させるものであるため、各々の試薬6等の粘度の影響を受けず、確実に両者を混合し、試験時間を短くすることができ、さらに、密封された小部屋8〜小部屋10内での試験により、試薬6等の蒸発を防止して、取り扱いの容易化を図ることができるのである。
In this way, the
次に、前記第1の実施形態のチップ1の製造方法について説明する。
まず、図3の矢印で示すように、基盤2の上面2aに、チューブ3の一部を超音波あるいは熱により溶着して強い接着力のヒートシール40を形成し、チューブ3を固定する。または、接着剤を用いて基盤2の上面2aにチューブ3を固定する。
次に、図4に示すように、逆止弁5がある側に超音波あるいは熱により、チューブ3の幅方向に横断する向きに第1のヒートシール4aを形成して、ここに小部屋8を密封して設ける。そして、矢印で示すようにチューブ3の開放端側から試薬6を入れ、所定間隔を隔てて再度第2ヒートシール4bを形成して小部屋9を密封して設ける。ここで、この第1ヒートシール4aと第2ヒートシール4bは、弱い接着力となっている。
次に、第2ヒートシール4bとチューブ3の開放端との間に別の試薬6を入れ、チューブ3の開放端をヒートシール4で閉塞する。チップ1を使用するにあたっては、逆止弁5から小部屋8内に試料7を注入すればよい。
したがって、この製造方法によれば、微細な加工を必要とせず簡単に且つ確実に低コストでチップ1を製造することができる。
ここで、試薬6等を入れるのに先立って予め小部屋を形成し、孔を空けて試薬6等を各小部屋に注入し、この孔とチューブ3の開放端を閉塞する方法も採用できる。
Next, a manufacturing method of the
First, as shown by the arrows in FIG. 3, a portion of the
Next, as shown in FIG. 4, a
Next, another
Therefore, according to this manufacturing method, the
Here, it is also possible to adopt a method in which a small chamber is formed in advance prior to the introduction of the
次に、本発明の第2の実施形態を図5、図6に基づいて説明する。尚、上記第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第2の実施形態のチップ1‘は、前記第1の実施形態のヒートシール4に変えて、例えば金属棒またはロール12(仕切り手段)等を用いたものである。具体的には、第1のロール12aにより、チューブ3を基盤2に押し付けてチューブ3内を圧着し、小部屋8と小部屋9とを仕切り、第2のロール12bにより、同様に、チューブ3を基盤2に押し付けてチューブ3内を圧着し、小部屋9と小部屋10とを仕切るものである。一方このロール12のいずれか一方の押圧を解除すれば、隣接する小部屋は合体して各小部屋内の試薬6等は混合されることとなる。また、各ロール12は、基盤2の上面2aからやや上方に離隔してチューブ3を押圧した状態で、チューブ3の長手方向に沿って移動させることで撹拌操作なども同時に行うこともできる。
したがって、第2の実施形態によれば、ロール12を開放することで必要な小部屋の合体が可能となるため、チューブ3の損傷を最小限に食い止めることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described.
The
Therefore, according to the second embodiment, since the necessary small rooms can be combined by opening the
次に、本発明の第3の実施形態を図7〜図9に基づいて説明する。尚、上記第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第3の実施形態のチップ20は、基盤2と、この基盤2の上面2aを覆うフィルム14で構成されている。具体的にはチューブ3同様、上記した材料の単層フィルム、または、多層フィルムからなる。そして、フィルム14の径は、数10μm〜数cmであり、その長さは反応形態によって自由に調節可能なものとする。
また、基盤2の上面aの周囲にフィルム14の周縁がヒートシール14aにより溶着され、基盤2の上面2aとフィルム14との間に、密封された収容部Sが形成されている。
または、接着剤を用いて、基盤2の上面2aとフィルム14とを接着することにより、密封された収容部Sが形成されている。
前記基盤2の上面2aは試薬6等を配置するための凹部13が形成され、この凹部13は、固体及び液体等の試薬6が配置可能な形状となっている。この実施形態では、3つの凹部13が形成されている。前記収容部Sの一方の端部には逆止弁5が設けられている。そして基盤2の各凹部13との間を仕切るようにヒートシール4が設けられ、収容部S内に複数の小部屋(例えば3つ)8、9、10が区画形成されている。
この第3の実施形態によれば、固体及び液体の試薬6を確実に凹部13内に配置することが可能となるため、試薬6の各小部屋への収容作業が容易となる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described.
The
Further, the periphery of the
Alternatively, the sealed housing portion S is formed by bonding the
The
According to the third embodiment, since the solid and
次に、第3の実施形態の製造方法について説明する。チップ20は、図7〜図9に示すように、基盤2の上面2aに、機械加工によって複数の凹部13(ここでは3つ)を形成し、各凹部13に各々の試薬6等を充填させて、その試薬6及び基盤2を覆うようにフィルム14の周縁をヒートシール14aによって密封し収容部Sを形成する。その後、ヒートシール4を用いてフィルム14の内部と各凹部13の間の基盤2を熱癒着させて各小部屋8〜小部屋10を区画形成する。
第3の実施形態の製造方法によれば、微細な加工を必要とせず簡単且つ確実に低コストでチップ20を製造することができる。
Next, a manufacturing method according to the third embodiment will be described. As shown in FIGS. 7 to 9, the
According to the manufacturing method of the third embodiment, the
次に、本発明の第4の実施形態を図10に基づいて説明する。尚、上記第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第1の実施形態のヒートシール4は、チューブ3の幅方向に横断する向きの全幅に渡って形成されているのに対して、第4の実施形態のチップ30は、加圧されることで流通可能な微細な隙間c(仕切り手段)を残した第1ヒートシール4c、第2ヒートシール4dが形成されたものである。したがって、第1ヒートシール4c、第2ヒートシール4dにより、圧力が掛からない通常状態では、小部屋8〜小部屋10は区画されることとなり、圧力が作用すると隙間cにより各小部屋間で試薬6等が流通できる。
したがって、第4の実施形態によれば、第1のヒートシール4c、第2ヒートシール4d自体に、隣接する小部屋を仕切る機能と小部屋を合体する機能を併せ持たせることが可能となるため、一旦第1のヒートシール4c、第2ヒートシール4dを形成しさえすれば、後においてこの第1のヒートシール4c、第2ヒートシール4dを開放する作業が必要なくなるため試験工程を削減できる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described.
The
Therefore, according to the fourth embodiment, the
図11から図15に基づいて上述したチップを実際に試験に用いる場合について、説明する。
尚、実際の試験では、チップ1は、後述する検査装置18にセットされて用いられるが、以下の説明では試料の注入から検出までを簡単に説明する。ここで試料7とは、血液、抽出試料、PCR産物等である。
まず、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産物の確認について説明する。
図11に示すように、第1の小部屋8に、逆止弁5からシリンジ17を用いて試料7を注入する。尚、図示都合上逆支弁5については符号のみを示し、図示は省略する。次に、注入が完了した後、図12の矢印で示すように圧力を掛けることによって、弱めに接着されていたヒートシール4が破線で示すように開放され、区画されていた第1の小部屋8及び第2の小部屋9とを統一させる。チューブ3の第2の小部屋9には、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)用試薬の凍結乾燥もしくは液体試薬が試薬として充填されているものとする。このとき撹拌が必要な場合は、超音波、振動、回転及び後述するロール12等によって撹拌を行う。次に、図13に示すように、全体をヒートブロックにより加熱冷却し、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行う。反応終了後、図14、図15に示すように、再び圧力を掛けて、蛍光試薬が充填されている第3の小部屋(検出部)10と統一させ、PCR反応溶液と検出溶液とを混合し、PCR産物を蛍光検出により確認する。
尚、検出方法はこれに限った方法だけではなく、比色、化学発光、沈殿、発熱、RI法等も利用することができる。
A case where the above-described chip is actually used for the test will be described with reference to FIGS.
In an actual test, the
First, confirmation of the polymerase chain reaction (PCR) product will be described.
As shown in FIG. 11, the
The detection method is not limited to this, and colorimetry, chemiluminescence, precipitation, heat generation, RI method and the like can also be used.
次に、抗体抗原反応による抗原検出について説明する。尚、実質的な手順は前記ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産物の確認と同様であるので、図11から図15を援用して説明する。
まず、30mm×70mmの長方形状の基盤上に、長さ25mm、径5mmのチューブを設置した、チップ1を用意する。前記チューブは、第1の小部屋8、第2の小部屋9、第3の小部屋10の長さが、それぞれ5mm、10mm、10mmとなるようにヒートシール4を用いて仕切られている。そして、チップ1の第2の小部屋9には、DNA分解酵素と界面活性剤等が充填され、さらに第3の小部屋10には検出したい抗原に対する抗体が充填されている。ここで、例えばDNA分解酵素と界面活性剤とは合わせて50マイクロリットルであり、具体的には、20mM Tris−HCl(PH7.4)、2mM NaCl(塩化ナトリウム)、10mM EDTA、2% Triton X−100、2% DOC、0.2% SDS、2% Trasylol からなっている。
図11に示すように、第1の小部屋8に、逆止弁5からシリンジ17を用いて、試料7を注入する。次に、注入が完了した後、図12の矢印で示すように圧力を掛けることによって、弱めに接着されていたヒートシール4が破線で示すように開放され、区画されていた第1の小部屋8及び第2の小部屋9とを統一させた後、超音波、振動、回転及び後述するロール12等のいずれかの方法によって、図13に示すように(この例では、ヒートブロックは行わない)撹拌を行う。撹拌終了後、上述したように、統一された第1の小部屋と第2の小部屋9に再び圧力を掛けて、第3の小部屋10(検出部)との間に介在するヒートシール4を開放し、図14の破線で示すように、開放された区画部分から反応液を移動させて第3の小部屋10(検出部)と統一し、図15にて抗原抗体反応を行う。ここで、凝集が起これば試料中に目的の抗原が含まれると判断することができるので、沈殿方法により抗原検出を行う。
Next, antigen detection by antibody antigen reaction will be described. Since the substantial procedure is the same as the confirmation of the polymerase chain reaction (PCR) product, it will be described with reference to FIGS.
First, a
As shown in FIG. 11, the
次に、酵素活性測定について同様に図11から図15を援用して説明する。
チップ1の第2の小部屋9には、DNA分解酵素と界面活性剤等が充填されている。そして、第3の小部屋10(検出部)には、酵素反応により、例えば蛍光色素とクエンチャーを標識したペプチドであれば、プロテアーゼによりクエンチャー蛍光色素がはずれ、発色する蛍光試薬が充填されている。
この場合においても、第1の小部屋8の逆止弁5からシリンジ17を用いて試料7を注入する(図11)。注入が完了した後、図12の矢印で示すように圧力を掛けることによって、弱めに接着されていたヒートシール4が破線で示すように開放され、開放された区画部分から試薬6及び試料7を移動させる(図13)。第1の小部屋8及び第2の小部屋9とを統一させた後、超音波、振動、回転及び後述するロール12等のいずれかの方法によって撹拌を行う。このとき、試料7の溶解も含まれる。撹拌及び試料7の溶解が終了した後、上述したように、再び圧力を掛けてヒートシール4を開放する(図14)。そして、第3の小部屋10(検出部)と統一して(図15)反応液を移動させ、標識したペプチドあるいは蛋白質を切断するプロテアーゼの測定を行う。
尚、酵素と基質の組み合わせにより種々の酵素活性測定を行うことができる。
Next, enzyme activity measurement will be described with reference to FIGS.
The second
Also in this case, the
Various enzyme activity measurements can be performed by combining the enzyme and the substrate.
次に、図16に基づいて、チップ1がセットされる検査装置(以下、キットと称する)18について簡単に説明する。同図において、キット18は、チップ1を装着するための装着部A、試薬6及び試料7を充填するための充填部B、第1加圧部C、加熱部D、第2加圧部E、表示部Fを備えている。
試薬6を充填し各小部屋に区画されたチップ1は、まず装着部Aにセットされる。そして、充填部Bより試料7が充填され、第1加圧部Cに移動して第1の小部屋に圧力を掛けて、第2の小部屋と統一させる。その後、加熱が必要とされる検査には、加熱部Dに移動して全体の加熱が行われる。このとき撹拌が必要な場合には、撹拌が同時に行われる。さらに、第2加圧部Eで、統一された第1の小部屋及び第2の小部屋に圧力を掛けて、第3の小部屋と統一させ、表示部Fにおいて観察する。
また、キット18には、場合によってはロール12を設けてもよく、試薬6の充填及び区画形成されていない状態でチップ1をキット18の装着部Aに装着した後、ロール12の押圧によって区画形成される。そして、充填部Bからチューブ3に設けられた逆止弁5を通して試薬6及び試料7が各小部屋に充填される。その後、ロール12を移動させることにより隣接した小部屋が統一され、同時に試薬6及び試料7が撹拌される。
ここで、キット18内を移動するチップ1は、上述した順番通りに行われるものではなく、検査内容に応じて任意の各部に移動することができる。尚、このキット18で、前記チップ1のヒートシール4をも形成できるようにしてもよい。
Next, an inspection apparatus (hereinafter referred to as a kit) 18 on which the
The
In addition, the
Here, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様が採用可能である。基盤2の上面2aは必ずしも平滑である必要はなく、チューブ3を基盤2に安定させるためにチューブ3の形状に合わせてくぼみを設けて形成してもよく、チューブ3の形状は円筒状としたが、これに限られたものではない。また、最終的な反応を行う小部屋(ここでは、第3の小部屋10)、つまり検出部に限らず、どの小部屋も反応形態によって大きさを変えることが可能である。検出部への試料の移動は、加圧させて行うのではなく、真空引きにしてもよい。あるいは、予め最後の検出部のみ減圧状態にしておくことも可能である。この最後の検出部の位置は、決められたものではなく、例えば、中央の小部屋にしてもよい。さらに、測定する試薬6の数に応じて検出部が複数あってもよい。
また、チップ1を垂直に立てた状態で使用することもできるし、試薬6及び試料7の移動時のみ垂直にして使用してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following various aspects can be employed. The
Further, the
2 基盤
2a 上面
3 チューブ
4 ヒートシール(仕切り手段)
6 試薬
7 試料
8、9、10 小部屋
S 収容部
2
6
Claims (11)
基盤にチューブを接着する工程と、
前記チューブ内に試薬または試料及び試薬を入れる工程と、
仕切り手段により密封する工程と、
前記チューブの開放端を閉塞する工程と、を有することを特徴とする逐次移送式反応槽の製造方法。 A method for producing a sequential transfer reaction layer according to any one of claims 1, 2, 5-8,
Bonding the tube to the substrate;
A step of placing the reagent or sample and reagent into the tube,
Sealing with partition means;
Sequential manufacturing method of the transfer type reaction vessel, characterized in that and a step of closing the open end of the tube.
基盤上に、試薬または試料及び試薬を配置する工程と、
前記基盤と前記試薬または試料及び試薬とをフィルムで覆う工程と、
仕切り手段により密封する工程と、
前記フィルムと前記基盤との間の開放端を閉塞する工程と、を有することを特徴とする逐次移送式反応槽の製造方法。 A method for producing a sequential transfer reaction layer according to any one of claims 1 to 3,
Placing a reagent or sample and reagent on a substrate;
A step of covering said reagent or sample and reagent and the base in the film,
Sealing with partition means;
Sequential manufacturing method of the transfer type reaction vessel, characterized in that and a step of closing the open end between said base and said film.
少なくともひとつの密封された小部屋に試料を充填する工程と、
前記試料が充填された小部屋と隣接する試薬が充填された小部屋との区画を開放する工程と、
前記試料が充填された小部屋を加圧して隣接する試薬用の小部屋内の試薬と混合・撹拌する工程と、を有することを特徴とする逐次移送式反応槽を用いた試験方法。 A test method using the sequential transfer reactor according to any one of claims 1 to 8,
Filling the sample into at least one sealed chamber;
A step of reagent adjacent to the small chamber in which the sample is filled to open the compartments of the small chamber filled,
Test methods successively with transfer type reaction vessel, characterized in that and a step of mixing and stirring with the reagent in the small room reagent adjacent pressurizes small chamber in which the sample has been filled.
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