JP4862115B2 - Microchip and microchip electrophoresis apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置に関し、特に試料から特定の試料成分を分取するマイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置に関する。   The present invention relates to a microchip and a microchip electrophoresis apparatus, and more particularly to a microchip and a microchip electrophoresis apparatus for separating a specific sample component from a sample.

電気泳動は、溶液に直流電圧をかけたときに、イオンが反対電荷を有する極に向かって泳動する現象を利用した分離法である。その中でもゲル電気泳動は、DNAやタンパク質などの高分子が担体分子(アガロースやポリアクリルアミドなどのゲル)に遮られ分子量の大きいものほど移動しにくくなることを利用して、高分子を分離する方法である。ゲル電気泳動は、DNAを塩基数の違いにより分離することができるため、ヒトゲノム計画などでゲノムDNAの塩基配列を決定するのに用いられてきた。   Electrophoresis is a separation method that utilizes the phenomenon that ions migrate toward poles having opposite charges when a direct current voltage is applied to a solution. Among them, gel electrophoresis is a method for separating macromolecules by utilizing the fact that macromolecules such as DNA and proteins are obstructed by carrier molecules (gels such as agarose and polyacrylamide) and that the larger the molecular weight, the more difficult it is to move. It is. Gel electrophoresis has been used to determine the base sequence of genomic DNA in the Human Genome Project and the like because DNA can be separated by the difference in the number of bases.

2003年にヒトゲノムの塩基配列の解読が終了したことが宣言され、いわゆるポストゲノム時代に突入した。現在では、DNAの塩基配列を決定するだけではなく、塩基配列が有する遺伝情報や疾病に関わる情報などを明らかにすることが重要な課題となっている。この課題を成し遂げるためには、細胞内に存在する膨大な量の核酸(DNAおよびRNA)の中から、所望のDNAを取り出す(分取する)ことが必要である。   In 2003, it was declared that the decoding of the base sequence of the human genome was completed, and it entered the so-called post-genomic era. At present, it is important not only to determine the base sequence of DNA, but also to clarify the genetic information possessed by the base sequence and information related to diseases. In order to accomplish this task, it is necessary to take out (sort) the desired DNA from the enormous amount of nucleic acids (DNA and RNA) present in the cell.

従来、所望のDNAを分取するには、ゲル電気泳動により分離した所望のDNAをその周囲のゲルと共にカッターやメスなどで切り出し、切り出したゲルから所望のDNAを抽出することが行われてきた。この方法は、研究者が行わなければならない作業が多く、研究者にとって煩雑であった。そこで、研究者にとって簡便な、高速かつ自動化された分取装置の登場が求められていた。   Conventionally, in order to fractionate a desired DNA, the desired DNA separated by gel electrophoresis is cut out with a cutter or a scalpel together with the surrounding gel, and the desired DNA is extracted from the cut-out gel. . This method requires a lot of work for researchers, and is cumbersome for researchers. Therefore, there has been a demand for the introduction of a high-speed and automated sorting device that is easy for researchers.

このような分取装置として、特許文献1に示されるマイクロチップ電気泳動装置が開示されている。特許文献1のマイクロチップ電気泳動装置は、図1に示される流路を有するマイクロチップを備え、このマイクロチップの各電極に印加する電圧を制御することにより、複数のDNAを含む試料から所望の試料成分(特定のDNA)を分取することができる。   As such a sorting apparatus, a microchip electrophoresis apparatus disclosed in Patent Document 1 is disclosed. The microchip electrophoresis apparatus of Patent Document 1 includes a microchip having a flow path shown in FIG. 1, and controls a voltage applied to each electrode of the microchip to control a desired one from a sample containing a plurality of DNAs. Sample components (specific DNA) can be separated.

図1を用いて、特許文献1のマイクロチップ電気泳動装置の動作を説明する。まず、ポッド2aに試料を入れ、導入泳動溝5において試料を泳動させる。所望のバンドが導入泳動溝5と分画泳動溝6との交点に到達した時、各電極に印加する電圧を切り換え、所望のバンドを分画溝6a内に導入する(図1A:導入処理)。次に、導入したバンドを分画溝6a内で泳動させ、試料を試料成分に分画(分離)する(図1B:分画処理)。所望のバンドが分画溝6aと分取溝6bとの交点に到達した時、各電極に印加する電圧を切り換え、所望のバンドを分取溝6b内に分取する。最後に、分取したバンドをポッド2f〜2mに回収する(図1C:分取処理)。   The operation of the microchip electrophoresis apparatus disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. First, a sample is put in the pod 2 a and the sample is migrated in the introduction migration groove 5. When the desired band reaches the intersection of the introduction electrophoresis groove 5 and the fractionation electrophoresis groove 6, the voltage applied to each electrode is switched to introduce the desired band into the fractionation groove 6a (FIG. 1A: introduction process). . Next, the introduced band is migrated in the fractionation groove 6a, and the sample is fractionated (separated) into sample components (FIG. 1B: fractionation process). When the desired band reaches the intersection of the fractionation groove 6a and the sorting groove 6b, the voltage applied to each electrode is switched to sort the desired band into the sorting groove 6b. Finally, the collected bands are collected in the pods 2f to 2m (FIG. 1C: sorting process).

このように、特許文献1のマイクロチップ電気泳動装置は、研究者がゲルの切り出しやゲルからの抽出などの煩雑な作業を行うことなく、所望のDNAを分取することができる。
特開2002−310992号公報
As described above, the microchip electrophoresis apparatus disclosed in Patent Document 1 enables a researcher to sort out a desired DNA without performing complicated operations such as cutting out the gel or extracting from the gel.
JP 2002-310992 A

しかしながら、特許文献1のマイクロチップ電気泳動装置には、回収した試料成分がポッド内の電極に吸着してしまうという問題がある。   However, the microchip electrophoresis apparatus of Patent Document 1 has a problem that the collected sample component is adsorbed to the electrode in the pod.

すなわち、特許文献1のマイクロチップ電気泳動装置では、試料成分がポッドに回収された後もある程度の時間ポッド内の電極に電圧が印加されるため、回収された試料成分はポッド内の電極に吸着してしまうのである。このように、試料成分が電極に吸着してしまうと、回収した試料成分をポッドからマイクロピペットなどを用いて取り出すことが難しくなる。また、電極が試料成分により吸着汚染されると、この電極の試料成分を引き寄せる能力が落ちてしまう。   That is, in the microchip electrophoresis apparatus of Patent Document 1, since a voltage is applied to the electrode in the pod for a certain period of time after the sample component is collected in the pod, the collected sample component is adsorbed on the electrode in the pod. It will be done. Thus, if the sample component is adsorbed to the electrode, it becomes difficult to take out the collected sample component from the pod using a micropipette or the like. Further, when the electrode is adsorbed and contaminated by the sample component, the ability of the electrode to draw the sample component is reduced.

本発明の目的は、試料から特定の試料成分を分取し、分取した特定の試料成分を電極に吸着していない状態で回収できるマイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a microchip and a microchip electrophoresis apparatus that can collect a specific sample component from a sample and collect the collected specific sample component in a state where the sample is not adsorbed to an electrode.

本発明のマイクロチップは、分離流路、前記分離流路と交差する分取流路、および前記分取流路と連通する回収リザーバを有し、前記分離流路はその内部に泳動される試料に含まれる特定成分を分離し、前記分取流路は前記特定成分を分取し、前記回収リザーバは前記特定成分を回収するマイクロチップであって、前記回収リザーバと連通し、前記回収リザーバに電圧を印加する回収用電極を有する回収用電極用リザーバを有する。   The microchip of the present invention has a separation channel, a sorting channel intersecting with the separation channel, and a recovery reservoir communicating with the sorting channel, and the separation channel migrates into the sample The collection channel is a microchip that collects the specific component, the collection reservoir is a microchip that collects the specific component, and communicates with the collection reservoir. A recovery electrode reservoir having a recovery electrode for applying a voltage is provided.

本発明のマイクロチップ電気泳動装置は、両端に電極を有する分離流路、前記分離流路と交差する分取流路、前記分取流路と連通し、電極を有する回収リザーバ、および前記回収リザーバと連通し、前記回収リザーバに電圧を印加する回収用電極を有する回収用電極用リザーバと、を有するマイクロチップと、前記マイクロチップの分離流路内を泳動される前記特定成分を光学的に検出する分離流路検出部と、前記マイクロチップの回収リザーバに回収される前記特定成分を光学的に検出する回収リザーバ検出部と、前記分離流路検出部および前記回収リザーバ検出部の検出結果に基づいて前記マイクロチップの電極に印加する電圧を決定する制御部と、前記制御部の決定に基づいて前記マイクロチップの電極に電圧を印加する電圧印加部とを有する。   The microchip electrophoresis apparatus of the present invention includes a separation channel having electrodes at both ends, a sorting channel intersecting with the separation channel, a collection reservoir communicating with the sorting channel and having an electrode, and the collection reservoir A microchip having a recovery electrode reservoir having a recovery electrode for applying a voltage to the recovery reservoir, and optically detecting the specific component migrated in the separation channel of the microchip Based on the detection results of the separation channel detector, the recovery reservoir detector optically detecting the specific component recovered in the recovery reservoir of the microchip, and the detection results of the separation channel detector and the recovery reservoir detector A control unit that determines a voltage to be applied to the electrode of the microchip, and a voltage application unit that applies a voltage to the electrode of the microchip based on the determination of the control unit; A.

本発明によれば、分取した特定の試料成分を電極に吸着していない状態で回収リザーバ内に回収することができる。したがって、本発明によれば、試料から特定の試料成分を迅速に分取し、マイクロピペットなどで取り出しやすい状態で分取した試料成分を回収することができる。   According to the present invention, the collected specific sample component can be collected in the collection reservoir without being adsorbed on the electrode. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly collect a specific sample component from the sample and collect the sample component that has been easily collected with a micropipette or the like.

従来のマイクロチップ電気泳動装置の動作を説明するための図であり、(A)は導入処理時のマイクロチップの模式図、(B)は分画処理時のマイクロチップの模式図、(C)は分取処理時のマイクロチップの模式図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the conventional microchip electrophoresis apparatus, (A) is a schematic diagram of the microchip at the time of an introduction process, (B) is a schematic diagram of the microchip at the time of a fractionation process, (C) FIG. 4 is a schematic diagram of a microchip during a sorting process. 本発明の実施の形態1に係るマイクロチップを示す図であり、(A)はマイクロチップの平面図、(B)はマイクロチップの一部拡大平面図、(C)はマイクロチップの一部拡大断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the microchip which concerns on Embodiment 1 of this invention, (A) is a top view of a microchip, (B) is a partially expanded plan view of a microchip, (C) is a partially expanded microchip. It is sectional drawing. 本発明のマイクロチップ電気泳動装置の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the microchip electrophoresis apparatus of this invention. 分離流路と分取流路との交点の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the intersection of a separation channel and a sorting channel. 本発明の実施の形態1に係るマイクロチップ電気泳動装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the microchip electrophoresis apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るマイクロチップ電気泳動装置の試料成分を回収する動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the operation | movement which collect | recovers the sample component of the microchip electrophoresis apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るマイクロチップの平面図である。It is a top view of the microchip which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るマイクロチップ電気泳動装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the microchip electrophoresis apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るマイクロチップ電気泳動装置の試料成分を回収する動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the operation | movement which collect | recovers the sample component of the microchip electrophoresis apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施例で用いたマイクロチップの写真であり、(A)は導入流路と分離流路との交点を示す写真、(B)は分離流路と分取流路との交点を示す写真である。It is the photograph of the microchip used in the Example, (A) is a photograph which shows the intersection of an introduction flow path and a separation flow path, (B) is a photograph which shows the intersection of a separation flow path and a preparatory flow path. . 導入処理時における導入流路と分離流路との交点を示す写真である。It is a photograph which shows the intersection of the introduction flow path and the separation flow path at the time of introduction processing. 分離流路と分取流路との交点を示す蛍光写真であり、(A)〜(C)はブロッキング処理時の蛍光写真、(D)〜(F)は分取処理時の蛍光写真、(G)〜(I)は回収処理時の蛍光写真である。It is a fluorescence photograph which shows the intersection of a separation channel and a fractionation channel, (A)-(C) is a fluorescence photograph at the time of blocking processing, (D)-(F) is a fluorescence photograph at the time of fractionation processing, ( G) to (I) are fluorescent photographs during the recovery process. ブロッキング処理を行わなかった場合の分離流路と分取流路との交点を示す蛍光写真である。It is a fluorescence photograph which shows the intersection of the separation flow path at the time of not performing a blocking process, and a preparatory flow path. 分離流路と分取流路との交点付近における蛍光強度のクロマトグラムである。It is a chromatogram of fluorescence intensity in the vicinity of the intersection of the separation channel and the sorting channel. 回収用電極用リザーバに電圧を印加した時の回収リザーバ内のナノチャンネル周辺領域の蛍光写真である。It is a fluorescence photograph of the area around the nanochannel in the collection reservoir when a voltage is applied to the collection electrode reservoir.

1.本発明のマイクロチップ
本発明のマイクロチップは、両端に電極を設けられた分離流路と、分離流路と交差する分取流路と、分取流路と連通し、電極を有する回収リザーバとを有するマイクロチップであって、回収リザーバと連通し、回収用電極を有する回収用電極用リザーバをさらに有することを特徴とする。
1. Microchip of the present invention A microchip of the present invention includes a separation channel provided with electrodes at both ends, a sorting channel crossing the separation channel, a collection reservoir communicating with the sorting channel and having an electrode, The microchip further comprises a recovery electrode reservoir in communication with the recovery reservoir and having a recovery electrode.

分離流路は、両端に電極を設けられており、導入された試料を電気泳動することで、試料から特定の試料成分を分離する流路である。分離流路は、内部に緩衝液を充填されていることが好ましく、さらに担体も充填されていることがより好ましい。担体は、特に限定されないが、例えばアガロースゲルやポリアクリルアミドゲルなどを用いることができる。後述する分離流路検出部が蛍光を検出する場合は、担体または緩衝液に蛍光色素を添加してもよい。分離流路の太さ(幅×深さ)は、試料の種類や量などに応じて適宜設定すればよい。例えば、分離流路の幅は、50〜100μmの範囲内であることが好ましく、70〜100μmの範囲内であることがより好ましい。分離流路の長さは、特に限定されないが、例えば試料を導入される地点から分取流路との交点までの長さが65mm程度であればよい。   The separation channel is a channel that is provided with electrodes at both ends and separates a specific sample component from the sample by electrophoresis of the introduced sample. The separation channel is preferably filled with a buffer solution and more preferably filled with a carrier. The carrier is not particularly limited, and for example, agarose gel or polyacrylamide gel can be used. When the separation channel detection unit described later detects fluorescence, a fluorescent dye may be added to the carrier or buffer solution. The thickness (width × depth) of the separation channel may be appropriately set according to the type and amount of the sample. For example, the width of the separation channel is preferably in the range of 50 to 100 μm, and more preferably in the range of 70 to 100 μm. The length of the separation channel is not particularly limited. For example, the length from the point where the sample is introduced to the intersection with the sorting channel may be about 65 mm.

分取流路は、分離流路内を泳動されている特定の試料成分を、分離流路と分取流路との交点において分取する流路である。分取流路は、内部に緩衝液を充填されていることが好ましく、さらに担体も充填されていてもよい。分取流路の太さは、特に限定されないが、後述する分取処理の分解能を高める観点から分離流路よりも細い方が好ましい。例えば、分取流路の幅は、25〜75μmの範囲内であることが好ましく、25〜60μmの範囲内であることがより好ましい。分取流路の長さ(分離流路と分取流路との交点から回収リザーバまでの距離)は、特に限定されないが、例えば5〜10mm程度であればよい。   The sorting channel is a channel that sorts a specific sample component migrated in the separation channel at the intersection of the separation channel and the sorting channel. The sorting flow path is preferably filled with a buffer solution inside, and may further be filled with a carrier. The thickness of the sorting channel is not particularly limited, but is preferably thinner than the separation channel from the viewpoint of increasing the resolution of the sorting process described later. For example, the width of the sorting channel is preferably in the range of 25 to 75 μm, and more preferably in the range of 25 to 60 μm. The length of the sorting channel (the distance from the intersection of the separation channel and the sorting channel to the collection reservoir) is not particularly limited, but may be, for example, about 5 to 10 mm.

回収リザーバは、内部に緩衝液を充填されたポッドと、分取流路に電圧を印加する電極とを有し、分取流路内に分取された特定の試料成分をポッド内に回収する。ポッドの大きさは、試料成分を回収できるのであれば特に限定されないが、500μm〜4mm程度の直径が好ましく、1mm程度の深さが好ましい。電極の材質は、分取流路に電圧を印加できるのであれば特に限定されないが、金や白金、銅、アルミニウムなどの錆びにくい金属が好ましく、金または白金が特に好ましい。   The collection reservoir has a pod filled with a buffer solution inside and an electrode for applying a voltage to the sorting channel, and collects a specific sample component sorted in the sorting channel into the pod. . The size of the pod is not particularly limited as long as the sample component can be collected, but a diameter of about 500 μm to 4 mm is preferable, and a depth of about 1 mm is preferable. The material of the electrode is not particularly limited as long as a voltage can be applied to the sorting flow path. However, a metal that is not easily rusted such as gold, platinum, copper, and aluminum is preferable, and gold or platinum is particularly preferable.

回収用電極用リザーバは、内部に緩衝液を充填されたポッドと、回収リザーバに電圧を印加する回収用電極とを有する。回収用電極用リザーバは、水分子は通過させるが試料成分は通過させないナノチャンネルを介して回収リザーバに連通することが好ましい。ナノチャンネルの材質は、水分子は通過させるが試料成分は通過させないものであれば特に限定されないが、例えばケイ酸ナトリウムから成る多孔質ガラスなどの多孔質物質を用いることができる。ポッドの大きさおよび回収用電極の材質は、特に限定されず、回収リザーバと同様のものでよい。ナノチャンネルの長さおよび回収リザーバと回収用電極用リザーバとの間隔は、回収用電極用リザーバが回収リザーバに電圧を印加できるのであれば特に限定されず、ナノチャンネルの材質に応じて適宜調整すればよい。例えば、ナノチャンネルにケイ酸ナトリウムの多孔質ガラスを用いた場合、ナノチャンネルの長さは5〜10μm程度であればよく、回収リザーバと回収用電極用リザーバとの間隔は0.5〜1mm程度であればよい。   The collection electrode reservoir has a pod filled with a buffer solution therein and a collection electrode for applying a voltage to the collection reservoir. The collection electrode reservoir preferably communicates with the collection reservoir through a nanochannel that allows water molecules to pass but not sample components. The material of the nanochannel is not particularly limited as long as it allows water molecules to pass but does not allow sample components to pass through. For example, a porous material such as porous glass made of sodium silicate can be used. The size of the pod and the material of the collection electrode are not particularly limited, and may be the same as the collection reservoir. The length of the nanochannel and the interval between the collection reservoir and the collection electrode reservoir are not particularly limited as long as the collection electrode reservoir can apply a voltage to the collection reservoir, and may be appropriately adjusted according to the material of the nanochannel. That's fine. For example, when sodium silicate porous glass is used for the nanochannel, the length of the nanochannel may be about 5 to 10 μm, and the interval between the collection reservoir and the collection electrode reservoir is about 0.5 to 1 mm. If it is.

本発明のマイクロチップは、任意のマイクロチップ電気泳動装置に用いることができるが、例えば以下のマイクロチップ電気泳動装置に用いることができる。   The microchip of the present invention can be used in any microchip electrophoresis apparatus. For example, it can be used in the following microchip electrophoresis apparatus.

2.本発明のマイクロチップ電気泳動装置
本発明のマイクロチップ電気泳動装置は、上記本発明のマイクロチップと、分離流路検出部と、回収リザーバ検出部と、制御部と、電圧印加部とを備える。
2. Microchip Electrophoresis Device of the Present Invention The microchip electrophoresis device of the present invention includes the microchip of the present invention, a separation channel detection unit, a recovery reservoir detection unit, a control unit, and a voltage application unit.

分離流路検出部は、マイクロチップの分離流路と分取流路との交点付近において分離流路内を泳動される試料成分を光学的に検出する。このとき、分離流路検出部は、分離流路内を泳動される試料成分だけでなく、分離流路と分取流路との交点付近において分取流路内を泳動される試料成分も検出することが好ましい。分離流路検出部が試料成分を光学的に検出する方法は、特に限定されないが、例えば蛍光色素で染色された試料成分から放出される蛍光を検出すればよい。検出結果は制御部に出力される。   The separation channel detection unit optically detects a sample component that migrates in the separation channel near the intersection of the separation channel and the sorting channel of the microchip. At this time, the separation channel detection unit detects not only the sample component migrated in the separation channel, but also the sample component migrated in the sorting channel near the intersection of the separation channel and the sorting channel. It is preferable to do. The method for optically detecting the sample component by the separation flow path detection unit is not particularly limited, and for example, fluorescence emitted from the sample component stained with a fluorescent dye may be detected. The detection result is output to the control unit.

回収リザーバ検出部は、マイクロチップの回収リザーバ内において回収リザーバに回収される試料成分を光学的に検出する。回収リザーバ検出部が試料成分を光学的に検出する方法は、特に限定されず、分離流路検出部と同様の方法でよい。検出結果は制御部に出力される。   The collection reservoir detection unit optically detects the sample component collected in the collection reservoir in the collection reservoir of the microchip. The method for optically detecting the sample component by the collection reservoir detection unit is not particularly limited, and may be the same method as the separation channel detection unit. The detection result is output to the control unit.

制御部は、マイクロチップの各電極に印加する電圧を決定する。例えば、試料を分離流路内で泳動させることにより試料から特定の試料成分を分離する場合、制御部は、分離流路内の下流側の電極に試料成分が有する電荷と反対の極性の電圧を印加するよう決定する。また、所望の試料成分が分離流路と分取流路との交点に到達したことを分離流路検出部が検出した場合または所望の試料成分を分取流路内で泳動させる場合、制御部は、回収リザーバ内の電極に試料成分が有する電荷と反対の極性の電圧を印加するように決定する。また、分取した試料成分が回収リザーバ内に回収されたことを回収リザーバ検出部が検出した場合、制御部は、回収用電極用リザーバ内の電極(回収用電極)に試料成分が有する電荷と反対の極性の電圧を印加するように決定する。制御部が各電極に印加する電圧は、試料成分を泳動させることができるのであれば特に限定されない。例えば、試料成分を泳動する流路に対して、150V/cm程度の電圧を印加すればよい。分離流路検出部が検出した試料成分が所望の試料成分か否かは、あらかじめユーザにより設定されることが好ましい。例えば、予備実験により試料内の各試料成分が分離流路と分取流路との交点に到達する順番を把握している場合、ユーザは「2番目に交点に到達する試料成分を分取する」と制御部に設定すればよい。   The control unit determines a voltage to be applied to each electrode of the microchip. For example, when a specific sample component is separated from the sample by migrating the sample in the separation channel, the control unit applies a voltage having a polarity opposite to the charge of the sample component to the downstream electrode in the separation channel. Decide to apply. In addition, when the separation channel detection unit detects that the desired sample component has reached the intersection of the separation channel and the sorting channel, or when the desired sample component is migrated in the sorting channel, the control unit Is determined to apply a voltage of the opposite polarity to the charge of the sample component to the electrode in the collection reservoir. In addition, when the collection reservoir detection unit detects that the collected sample component has been collected in the collection reservoir, the control unit detects the charge of the sample component on the electrode in the collection electrode reservoir (collection electrode). Decide to apply a voltage of opposite polarity. The voltage applied to each electrode by the control unit is not particularly limited as long as sample components can be migrated. For example, a voltage of about 150 V / cm may be applied to the flow path for migrating sample components. Whether or not the sample component detected by the separation channel detection unit is a desired sample component is preferably set in advance by the user. For example, when a preliminary experiment has grasped the order in which each sample component in the sample reaches the intersection of the separation channel and the sorting channel, the user can sort out the sample component that reaches the intersection second. ”May be set in the control unit.

電圧印加部は、制御部の決定に基づいてマイクロチップの各電極に電圧を印加する。電圧印加部は、例えば、電源と、リレースイッチ回路を有する切り替えスイッチ回路群とを備えるようにすればよい。   The voltage application unit applies a voltage to each electrode of the microchip based on the determination of the control unit. The voltage application unit may include, for example, a power supply and a changeover switch circuit group having a relay switch circuit.

本発明のマイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置で分取し、回収できる試料成分は、特に限定されないが、例えば、DNA、RNA、タンパク質、細胞などである。   Sample components that can be collected and collected by the microchip and microchip electrophoresis apparatus of the present invention are not particularly limited, and examples thereof include DNA, RNA, protein, and cells.

以下、本発明のマイクロチップ電気泳動装置が、試料から所望の試料成分を分取し、回収リザーバに回収する流れを説明する。   Hereinafter, a flow in which the microchip electrophoresis apparatus of the present invention separates a desired sample component from a sample and collects it in a collection reservoir will be described.

まず、電圧印加部は、制御部の決定に基づいてマイクロチップの分離流路に電圧を印加して、分離流路に導入された試料をその導入地点から分離流路と分取流路との交点に向けて泳動させる。これにより、試料は分子ふるい効果により各試料成分に分離されながら分離流路と分取流路との交点に向けて泳動される(分離処理)。   First, the voltage application unit applies a voltage to the separation channel of the microchip based on the determination of the control unit, and removes the sample introduced into the separation channel from the introduction point to the separation channel and the sorting channel. Run to the intersection. Thus, the sample is migrated toward the intersection of the separation channel and the sorting channel while being separated into each sample component by the molecular sieving effect (separation process).

次に、分離流路検出部が分離流路と分取流路との交点に所望の試料成分が到達したことを検出した時、電圧印加部は、制御部の決定に基づいてマイクロチップの分取流路に電圧を印加する。これにより、所望の試料成分は、分取流路に取り込まれ(分取処理)、回収リザーバに回収される(回収処理)。なお、分離流路検出部が所望でない試料成分が分離流路と分取流路との交点に到達したことを検出しても、電圧印加部は、制御部の決定に基づいて分取流路に電圧を印加しないので、分取処理は行われずに分離処理が続けられる。したがって、所望でない試料成分は、分取流路に取り込まれることなく分離流路の下流の電極に向けてさらに泳動される。   Next, when the separation channel detection unit detects that a desired sample component has reached the intersection of the separation channel and the sorting channel, the voltage application unit determines whether the microchip is separated based on the determination of the control unit. A voltage is applied to the intake channel. As a result, the desired sample component is taken into the sorting channel (sorting process) and collected in the collecting reservoir (collecting process). Even if the separation channel detection unit detects that an undesired sample component has reached the intersection of the separation channel and the sorting channel, the voltage application unit can determine whether or not the sorting channel is based on the determination of the control unit. Since no voltage is applied to, separation processing is continued without performing preparative processing. Therefore, undesired sample components are further migrated toward the electrode downstream of the separation channel without being taken into the sorting channel.

次に、回収リザーバ検出部が回収リザーバ内に所望の試料成分が回収されたことを検出した時、電圧印加部は、制御部の決定に基づいてマイクロチップの回収用電極に電圧を印加する。これにより、回収リザーバ内の電極に吸着していた試料成分は、回収リザーバ内の電極から離れ、回収用電極用リザーバ方向にさらに泳動する。試料成分は、回収リザーバと回収用電極用リザーバとの間にあるナノチャンネルにより泳動を妨害されるため、最終的に回収リザーバ内のナノチャンネル周辺領域に留まる。   Next, when the collection reservoir detection unit detects that a desired sample component is collected in the collection reservoir, the voltage application unit applies a voltage to the collection electrode of the microchip based on the determination of the control unit. As a result, the sample component adsorbed on the electrode in the collection reservoir moves away from the electrode in the collection reservoir and further migrates toward the collection electrode reservoir. Since the sample component is prevented from migrating by the nanochannel between the collection reservoir and the collection electrode reservoir, it finally remains in the region around the nanochannel in the collection reservoir.

このように、本発明のマイクロチップ電気泳動装置は、試料から所望の試料成分を分取し、分取した試料成分をマイクロピペットなどで取り出しやすい状態で回収リザーバ内に回収することができる。   As described above, the microchip electrophoresis apparatus of the present invention can collect a desired sample component from a sample and collect the collected sample component in a collection reservoir in a state where it can be easily taken out with a micropipette or the like.

3.導入流路
本発明のマイクロチップは、電極を有するサンプルリザーバと、サンプルリザーバと連通し、前記分離流路と交差する導入流路とをさらに有することが好ましい。
3. Introduction Channel The microchip of the present invention preferably further includes a sample reservoir having electrodes, and an introduction channel that communicates with the sample reservoir and intersects the separation channel.

サンプルリザーバは、内部に試料を注入されるポッドと、分取流路に電圧を印加する電極とを有する。ポッドの大きさは、所望の量の試料成分を注入できる大きさであれば特に限定されないが、500μm〜4mm程度の直径が好ましく、1mm程度の深さが好ましい。電極の材質は、導入流路に電圧を印加できるのであれば特に限定されず、回収リザーバの電極の材質と同様のものでよい。   The sample reservoir includes a pod into which a sample is injected and an electrode that applies a voltage to the sorting channel. The size of the pod is not particularly limited as long as a desired amount of sample components can be injected, but a diameter of about 500 μm to 4 mm is preferable, and a depth of about 1 mm is preferable. The material of the electrode is not particularly limited as long as a voltage can be applied to the introduction flow path, and may be the same as the material of the electrode of the recovery reservoir.

導入流路は、両端に電極(一方はサンプルリザーバ内の電極)を設けられており、サンプルリザーバに注入された試料を、導入流路と分離流路との交点から分離流路に導入する流路である。導入流路は、内部に緩衝液を充填されていることが好ましく、さらに担体も充填されていてもよい。導入流路の太さ(幅×深さ)は、特に限定されないが、例えば幅90μm×深さ25μm程度であればよい。導入流路の長さは、特に限定されないが、例えばサンプルリザーバとの連通点から分離流路との交点までの長さが5mm程度であればよい。   The introduction channel is provided with electrodes (one electrode in the sample reservoir) at both ends, and a flow for introducing the sample injected into the sample reservoir into the separation channel from the intersection of the introduction channel and the separation channel. Road. The introduction channel is preferably filled with a buffer solution inside, and may further be filled with a carrier. The thickness (width × depth) of the introduction channel is not particularly limited, but may be, for example, about 90 μm width × 25 μm depth. The length of the introduction flow path is not particularly limited, but for example, the length from the communication point with the sample reservoir to the intersection with the separation flow path may be about 5 mm.

サンプルリザーバおよび導入流路は、分離処理前に行われる分離流路への試料の導入(導入処理)に用いられる。以下、導入処理の流れを説明する。   The sample reservoir and the introduction channel are used for introducing the sample into the separation channel (introduction process) performed before the separation process. Hereinafter, the flow of the introduction process will be described.

まず、所望の試料成分を含む試料がサンプルリザーバに注入される。次に、電圧印加部は、導入流路に電圧を印加することで試料をサンプルリザーバから導入流路と分離流路との交点に向けて泳動させる。試料が導入流路と分離流路との交点に到達した後、電圧印加部は、分離流路に電圧を短時間印加することで試料の一部を分離流路に導入する。   First, a sample containing a desired sample component is injected into the sample reservoir. Next, the voltage application unit applies a voltage to the introduction channel to cause the sample to migrate from the sample reservoir toward the intersection of the introduction channel and the separation channel. After the sample reaches the intersection between the introduction channel and the separation channel, the voltage application unit applies a voltage to the separation channel for a short time to introduce a part of the sample into the separation channel.

サンプルリザーバおよび導入流路を用いることにより、試料の拡散および漏出を防ぎつつ、試料を分離流路に導入することができる。したがって、分離流路内に鮮明な試料プラグを形成させることができるので、引き続き行われる分離処理および分取処理の解像度を高めることができる。   By using the sample reservoir and the introduction channel, the sample can be introduced into the separation channel while preventing diffusion and leakage of the sample. Therefore, since a clear sample plug can be formed in the separation channel, it is possible to increase the resolution of subsequent separation processing and sorting processing.

4.ブロック電極
本発明のマイクロチップは、ブロック電極をさらに有することが好ましい。
4). Block Electrode The microchip of the present invention preferably further has a block electrode.

ブロック電極は、分取流路に連通する位置に設けられ、分取流路に電圧を印加する電極である。ブロック電極の材質は、導入流路に電圧を印加できるのであれば特に限定されず、回収リザーバの電極の材質と同様のものでよい。   The block electrode is an electrode that is provided at a position communicating with the sorting channel and applies a voltage to the sorting channel. The material of the block electrode is not particularly limited as long as a voltage can be applied to the introduction flow path, and may be the same as the material of the electrode of the recovery reservoir.

ブロック電極は、分離処理時に用いられる。制御部は、分離流路検出部が特定の試料成分以外の試料成分が分離流路と分取流路との交点に到達したことを検出した時、ブロック電極に試料成分が有する電荷と同じ極性の電圧を印加するよう決定する。電圧印加部は、制御部の決定に基づいてブロック電極に電圧を印加する(ブロッキング処理)。   The block electrode is used during the separation process. When the separation channel detection unit detects that a sample component other than a specific sample component has reached the intersection of the separation channel and the sorting channel, the control unit has the same polarity as the charge of the sample component on the block electrode Is determined to be applied. A voltage application part applies a voltage to a block electrode based on determination of a control part (blocking process).

ブロック電極を用いることにより、特定の試料成分以外の試料成分が分取流路に入り込むことを阻止することができる。したがって、分取流路が特定の試料成分以外の試料成分により汚染されることを防ぐことができる。   By using the block electrode, it is possible to prevent sample components other than the specific sample component from entering the sorting channel. Therefore, it is possible to prevent the sorting channel from being contaminated by sample components other than the specific sample component.

また、本発明のマイクロチップは、ブロック電極を2以上有することが好ましい。このとき、ブロック電極は、分離流路の側方両側に配置されることがさらに好ましい。分取流路が分離流路の側方両側にある場合(例えば、分離流路と分取流路とが十字に交差している場合)、一方のブロック電極が片側の分取流路に電圧を印加し、他方のブロック電極がもう一方の側の分取流路に電圧を印加することで、両側の分取流路が特定の試料成分以外の試料成分により汚染されることを防ぐことができる。   The microchip of the present invention preferably has two or more block electrodes. At this time, it is more preferable that the block electrodes are disposed on both lateral sides of the separation channel. When the sorting channel is on both sides of the separation channel (for example, when the separation channel and the sorting channel cross each other in a cross shape), one block electrode has a voltage across the sorting channel on one side. And the other block electrode applies a voltage to the sorting channel on the other side, thereby preventing the sorting channels on both sides from being contaminated by sample components other than a specific sample component. it can.

また、本発明のマイクロチップがブロック電極を有する場合、分取流路の太さは、ブロッキング処理の分解能を高める観点から、分離流路よりも細い方が好ましい。例えば、分取流路の幅は、25〜75μmの範囲内であることが好ましく、25〜60μmの範囲内であることがより好ましい。   Further, when the microchip of the present invention has a block electrode, the thickness of the sorting channel is preferably thinner than the separation channel from the viewpoint of increasing the resolution of the blocking process. For example, the width of the sorting channel is preferably in the range of 25 to 75 μm, and more preferably in the range of 25 to 60 μm.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図2Aは、本発明の実施の形態1に係るマイクロチップ電気泳動装置で用いられるマイクロチップの構成を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 2A is a diagram showing a configuration of a microchip used in the microchip electrophoresis apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図2Aにおいて、本実施の形態に係るマイクロチップ100は、導入流路102、分離流路104、分取流路106、2本のブロック流路108a,108b、サンプルリザーバ110、サンプル排出リザーバ112、バッファリザーバ114、バッファ排出リザーバ116、回収リザーバ118、回収用電極用リザーバ120、および2つのブロック電極用リザーバ122a,122bを有する。マイクロチップ100の大きさは、例えば、100mm(図中横方向)×30mm(図中縦方向)程度とすればよい。   2A, the microchip 100 according to the present embodiment includes an introduction channel 102, a separation channel 104, a sorting channel 106, two block channels 108a and 108b, a sample reservoir 110, a sample discharge reservoir 112, It has a buffer reservoir 114, a buffer discharge reservoir 116, a recovery reservoir 118, a recovery electrode reservoir 120, and two block electrode reservoirs 122a and 122b. The size of the microchip 100 may be, for example, about 100 mm (horizontal direction in the figure) × 30 mm (vertical direction in the figure).

導入流路102は、分離流路104と連通するように交差しており、その両端にサンプルリザーバ110およびサンプル排出リザーバ112が設けられた流路である。例えば、導入流路102は、幅90μm、深さ25μm、長さ10mmの流路とし、その中間点で分離流路104と交差するようにするようにすればよい。   The introduction channel 102 intersects with the separation channel 104 and is a channel provided with a sample reservoir 110 and a sample discharge reservoir 112 at both ends thereof. For example, the introduction channel 102 may be a channel having a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 10 mm, and intersecting the separation channel 104 at an intermediate point thereof.

分離流路104は、導入流路102および分取流路106とそれぞれ連通するように交差しており、その両端にバッファリザーバ114およびバッファ排出リザーバ116が設けられた流路である。例えば、分離流路104は、幅90μm、深さ25μm、長さ85mmの流路とし、バッファリザーバ114から5mmの地点で導入流路102と交差するようにするようにし、バッファ排出リザーバ116から15mmの地点で分取流路106と交差するようにすればよい。   The separation channel 104 intersects the introduction channel 102 and the sorting channel 106 so as to communicate with each other, and is a channel provided with a buffer reservoir 114 and a buffer discharge reservoir 116 at both ends thereof. For example, the separation channel 104 is a channel having a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 85 mm so as to intersect the introduction channel 102 at a point 5 mm from the buffer reservoir 114 and 15 mm from the buffer discharge reservoir 116. What is necessary is just to make it cross | intersect the sorting flow path 106 in the point of.

分取流路106は、分離流路104と連通するように交差しており、一端に回収リザーバ118が設けられた流路である。また、分取流路106は、ブロック流路108a,108bとも連通する。例えば、分取流路106のうち分離流路104に対して垂直方向の部分(図2A参照)は、幅55μm、深さ25μm、長さ10mmの流路とし、その中間点で分離流路104と交差するようにするようにすればよい。また、分取流路106のうち分離流路104に対して平行の部分(図2A参照)は、例えば、幅90μm、深さ25μm、長さ5mmの流路とすればよい。   The sorting channel 106 intersects with the separation channel 104 and is a channel provided with a recovery reservoir 118 at one end. The sorting channel 106 also communicates with the block channels 108a and 108b. For example, a portion of the sorting channel 106 that is perpendicular to the separation channel 104 (see FIG. 2A) is a channel having a width of 55 μm, a depth of 25 μm, and a length of 10 mm, and the separation channel 104 at an intermediate point thereof. Should be crossed with. Further, a portion of the sorting channel 106 that is parallel to the separation channel 104 (see FIG. 2A) may be a channel having a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 5 mm, for example.

ブロック流路108a,108bは、一端で分取流路106と連通する流路であり、残る一端にブロック電極用リザーバ122a,122bが設けられた流路である。例えば、ブロック流路108a,108bは、幅90μm、深さ25μm、長さ20mmの流路とすればよい。   The block flow paths 108a and 108b are flow paths that communicate with the sorting flow path 106 at one end, and are provided with block electrode reservoirs 122a and 122b at the remaining end. For example, the block channels 108a and 108b may be channels having a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 20 mm.

サンプルリザーバ110、サンプル排出リザーバ112、バッファリザーバ114、バッファ排出リザーバ116、回収リザーバ118、回収用電極用リザーバ120およびブロック電極用リザーバ122a,122bの各リザーバは、緩衝液(バッファ)や試料(サンプル)などを格納するポッドと、各流路に電圧を印加する電極(図示しない)とをそれぞれ有する。ここで、回収用電極用リザーバ120が有する電極を「回収用電極」という。同様に、ブロック電極用リザーバ122a,122bがそれぞれ有する電極を「ブロック電極」という。なお、本明細書では、リザーバA内の電極に電圧を印加することを、「リザーバAに電圧を印加する」と記載することがある。例えば、リザーバ110〜122のポッドの大きさは、直径3〜4mm、深さ1mm程度とすればよい。   The sample reservoir 110, the sample discharge reservoir 112, the buffer reservoir 114, the buffer discharge reservoir 116, the recovery reservoir 118, the recovery electrode reservoir 120, and the block electrode reservoirs 122a and 122b are each a buffer solution or a sample (sample). ) And the like, and electrodes (not shown) for applying a voltage to each flow path. Here, the electrode of the collection electrode reservoir 120 is referred to as a “collection electrode”. Similarly, the electrodes respectively included in the block electrode reservoirs 122a and 122b are referred to as “block electrodes”. In this specification, applying a voltage to an electrode in the reservoir A may be referred to as “applying a voltage to the reservoir A”. For example, the size of the pods of the reservoirs 110 to 122 may be about 3 to 4 mm in diameter and about 1 mm in depth.

図2Bは、回収リザーバ118および回収用電極用リザーバ120を示すマイクロチップ100の一部拡大平面図である。図2Cは、回収リザーバ118および回収用電極用リザーバ120を示すマイクロチップ100の一部拡大断面図である。説明の便宜上、電極は図示していない。   FIG. 2B is a partially enlarged plan view of the microchip 100 showing the collection reservoir 118 and the collection electrode reservoir 120. FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view of the microchip 100 showing the collection reservoir 118 and the collection electrode reservoir 120. For convenience of explanation, the electrodes are not shown.

図2Bおよび図2Cにおいて、回収用電極用リザーバ120は、回収リザーバ118に隣接するように形成されており、水分子は通過させるが試料成分は通過させないナノチャンネル124を介して回収リザーバ118と連通している。   2B and 2C, the recovery electrode reservoir 120 is formed adjacent to the recovery reservoir 118 and communicates with the recovery reservoir 118 via the nanochannel 124 that allows water molecules to pass but does not allow sample components to pass. is doing.

図3は、本発明の実施の形態1に係るマイクロチップ電気泳動装置の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the microchip electrophoresis apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図3において、本実施の形態に係るマイクロチップ電気泳動装置200は、図2に示されるマイクロチップ100、分離流路検出部210、回収リザーバ検出部220、制御部230および電圧印加部240を備える。   3, the microchip electrophoresis apparatus 200 according to the present embodiment includes the microchip 100, the separation channel detection unit 210, the recovery reservoir detection unit 220, the control unit 230, and the voltage application unit 240 shown in FIG. .

分離流路検出部210は、マイクロチップ100の分離流路104と分取流路106との交点付近において試料成分から放出される蛍光を検出する。図4は、分離流路104と分取流路106との交点付近を示す模式図である。図4において、左側はバッファリザーバ114側、右側はバッファ排出リザーバ116側、上側はブロック電極用リザーバ122aおよび回収リザーバ118側、下側はブロック電極用リザーバ122b側を示す。分離流路検出部210は、例えば、図4のa〜cの3地点において蛍光を検出することで、分離流路104を泳動してきた試料成分(a地点)、分取流路に分取されなかった試料成分(b地点)および分取流路106に分取された試料成分(c地点)をそれぞれ区別して検出することができる。検出結果は、制御部230に出力される。   The separation channel detection unit 210 detects fluorescence emitted from the sample component in the vicinity of the intersection of the separation channel 104 and the sorting channel 106 of the microchip 100. FIG. 4 is a schematic diagram showing the vicinity of the intersection between the separation channel 104 and the sorting channel 106. In FIG. 4, the left side shows the buffer reservoir 114 side, the right side shows the buffer discharge reservoir 116 side, the upper side shows the block electrode reservoir 122a and the recovery reservoir 118 side, and the lower side shows the block electrode reservoir 122b side. For example, the separation channel detection unit 210 detects fluorescence at three points a to c in FIG. 4, thereby separating the sample component (point a) that has migrated through the separation channel 104 into the sorting channel. The sample component (point b) that has not been detected and the sample component (point c) separated in the sorting channel 106 can be distinguished and detected. The detection result is output to the control unit 230.

分離流路検出部210は、例えば図3に示されるように、励起光源である水銀ランプ211と、励起光を分離する励起フィルタ212と、励起光を試料成分方向に導き、かつ試料成分から放出された蛍光をCCDカメラ215方向に導くダイクロイックミラー213と、蛍光を分離する吸収フィルタ214と、蛍光を検出するCCDカメラ215とを備える構成にすればよい。試料成分から蛍光を放出させる方法は、試料成分に応じて適宜選択すればよい。例えば、試料成分がDNAの場合、エチジウムブロマイドやサイバーグリーンなどのDNA結合性の蛍光色素で試料成分を染色すればよい。   For example, as shown in FIG. 3, the separation channel detection unit 210 guides the excitation light in the direction of the sample component and emits it from the sample component, the mercury lamp 211 as an excitation light source, the excitation filter 212 for separating the excitation light What is necessary is just to make it the structure provided with the dichroic mirror 213 which guide | induces the emitted fluorescence to the CCD camera 215 direction, the absorption filter 214 which isolate | separates fluorescence, and the CCD camera 215 which detects fluorescence. The method for emitting fluorescence from the sample component may be appropriately selected according to the sample component. For example, when the sample component is DNA, the sample component may be stained with a DNA-binding fluorescent dye such as ethidium bromide or cyber green.

回収リザーバ検出部220は、マイクロチップ100の回収リザーバ118内において試料成分から放出される蛍光を検出する。回収リザーバ検出部220は、例えば分離流路検出部210と同様の構成にすればよい。検出結果は、制御部230に出力される。   The collection reservoir detection unit 220 detects fluorescence emitted from the sample component in the collection reservoir 118 of the microchip 100. The recovery reservoir detection unit 220 may have the same configuration as the separation channel detection unit 210, for example. The detection result is output to the control unit 230.

制御部230は、マイクロチップ100の各リザーバ内の電極に印加する電圧を決定する。このとき、制御部230は、分離流路検出部210の検出結果から分離流路104と分取流路106との交点付近における各試料成分の位置を判断し、当該試料成分を分取すべきか否かに応じてマイクロチップ100の各電極に印加する電圧を決定する。さらに、制御部230は、回収リザーバ検出部220の検出結果から分取した試料成分が回収リザーバ118に回収されたか否かを判断し、当該試料成分が回収リザーバ118に回収されたか否かに応じてマイクロチップ100の各電極に印加する電圧を決定する。例えば、試料成分がDNA(マイナスに荷電)の場合、試料成分を泳動する流路の下流の電極にプラスの電圧を印加し、上流の電極を接地すればよい。   The controller 230 determines a voltage to be applied to the electrodes in each reservoir of the microchip 100. At this time, the control unit 230 should determine the position of each sample component in the vicinity of the intersection of the separation channel 104 and the sorting channel 106 from the detection result of the separation channel detection unit 210, and should the sample component be sorted? The voltage applied to each electrode of the microchip 100 is determined according to whether or not. Further, the control unit 230 determines whether or not the sample component collected from the detection result of the collection reservoir detection unit 220 is collected in the collection reservoir 118, and depends on whether or not the sample component is collected in the collection reservoir 118. Thus, the voltage applied to each electrode of the microchip 100 is determined. For example, when the sample component is DNA (negatively charged), a positive voltage may be applied to the downstream electrode of the flow path for migrating the sample component, and the upstream electrode may be grounded.

電圧印加部240は、制御部230の決定に基づき、マイクロチップ100の各リザーバ内の電極に電圧を印加する。電圧印加部240は、例えば図3に示されるように、電源242a〜242cと、リレースイッチ回路を有する切り替えスイッチ回路群244とを備えるようにすればよい。   The voltage application unit 240 applies a voltage to the electrodes in each reservoir of the microchip 100 based on the determination of the control unit 230. For example, as illustrated in FIG. 3, the voltage application unit 240 may include power supplies 242 a to 242 c and a changeover switch circuit group 244 having a relay switch circuit.

次に、図5に示されるフローチャートおよび図6に示されるマイクロチップの模式図を用いて、本実施の形態に係るマイクロチップ電気泳動装置が、所望の試料成分を分取し、回収する流れについて説明する。   Next, referring to the flowchart shown in FIG. 5 and the schematic diagram of the microchip shown in FIG. 6, the microchip electrophoresis apparatus according to the present embodiment separates and collects a desired sample component. explain.

まず、ステップS1000では、所望の試料成分を含む試料がサンプルリザーバ110に注入される。   First, in step S1000, a sample containing a desired sample component is injected into the sample reservoir 110.

次に、ステップS1100では、導入流路102に電圧を印加することで試料をサンプルリザーバ110からサンプル排出リザーバ112に向けて泳動させ、試料が導入流路102と分離流路104との交点に到達した後、分離流路104に電圧を短時間印加することで試料の一部を分離流路104に導入する(導入処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、試料をサンプルリザーバ110からサンプル排出リザーバ112に向けて泳動させるには、サンプルリザーバ110を接地し、サンプル排出リザーバ112にプラスの電圧を印加すればよい。このとき、分離流路104に汚染物質が入り込まないように、バッファリザーバ114およびバッファ排出リザーバ116も接地することが好ましい。また、試料が導入流路102と分離流路104との交点に到達した後に試料の一部を分離流路104に導入するには、例えば、サンプルリザーバ110を接地し、サンプル排出リザーバ112およびバッファ排出リザーバ116にプラスの電圧を4秒間印加すればよい。   Next, in step S 1100, the sample is migrated from the sample reservoir 110 to the sample discharge reservoir 112 by applying a voltage to the introduction channel 102, and the sample reaches the intersection of the introduction channel 102 and the separation channel 104. After that, a part of the sample is introduced into the separation channel 104 by applying a voltage to the separation channel 104 for a short time (introduction process). For example, when the sample component is DNA, the sample reservoir 110 is grounded and a positive voltage is applied to the sample discharge reservoir 112 in order to migrate the sample from the sample reservoir 110 to the sample discharge reservoir 112. At this time, the buffer reservoir 114 and the buffer discharge reservoir 116 are also preferably grounded so that contaminants do not enter the separation channel 104. In order to introduce a part of the sample into the separation channel 104 after the sample reaches the intersection of the introduction channel 102 and the separation channel 104, for example, the sample reservoir 110 is grounded, the sample discharge reservoir 112, and the buffer A positive voltage may be applied to the discharge reservoir 116 for 4 seconds.

次に、ステップS1200では、分離流路104に電圧を印加することで試料を導入流路102と分離流路104との交点からバッファ排出リザーバ116に向けて泳動させる。このとき、試料は分子ふるい効果により各試料成分に分離される(分離処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、図6Aに示されるように、バッファリザーバ114を接地し(図中「−」で表記)、バッファ排出リザーバ116にプラスの電圧を印加すればよい(図中「+」で表記)。   Next, in step S1200, a voltage is applied to the separation channel 104 to cause the sample to migrate from the intersection of the introduction channel 102 and the separation channel 104 toward the buffer discharge reservoir 116. At this time, the sample is separated into each sample component by the molecular sieving effect (separation process). For example, when the sample component is DNA, as shown in FIG. 6A, the buffer reservoir 114 is grounded (indicated by “−” in the figure), and a positive voltage may be applied to the buffer discharge reservoir 116 (in the figure “ "+")

次に、ステップS1300では、分離流路検出部210で分離流路104と分取流路106との交点に分離された試料成分が到達したことを検出した時(図6A参照)、制御部230でこの試料成分が所望の試料成分か否かを判定する。この試料成分が所望の試料成分ではない場合(S1300:NO)、ステップS1400に進む。一方、この試料成分が所望の試料成分の場合(S1300:YES)、ステップS1500に進む。   Next, in step S1300, when the separation channel detection unit 210 detects that the sample component separated at the intersection of the separation channel 104 and the sorting channel 106 has arrived (see FIG. 6A), the control unit 230. It is then determined whether this sample component is a desired sample component. When this sample component is not a desired sample component (S1300: NO), the process proceeds to step S1400. On the other hand, when this sample component is a desired sample component (S1300: YES), the process proceeds to step S1500.

ステップS1400では、所望でない試料成分をバッファ排出リザーバ116に向けて泳動させる。このとき、ブロック電極用リザーバ122a,122b(ブロック電極)に電圧を印加することで、当該試料成分が分取流路106に入り込まないようにする(ブロッキング処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、分離流路検出部210で図4のb地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇したことを検出したとき、ブロック電極用リザーバ122a,122bを接地すればよい(図6B参照)。この試料成分が分離流路104と分取流路106との交点を完全に通過したら、ブロック電極用リザーバ122a,122bをオープンに戻し(図中無印)、ステップS1200に戻る(図6C参照)。   In step S1400, undesired sample components are migrated toward the buffer discharge reservoir 116. At this time, by applying a voltage to the block electrode reservoirs 122a and 122b (block electrodes), the sample component is prevented from entering the sorting channel 106 (blocking process). For example, when the sample component is DNA, when the separation channel detection unit 210 detects that the fluorescence intensity at the point b in FIG. 4 has risen above a predetermined threshold, the block electrode reservoirs 122a and 122b may be grounded (see FIG. 4). (See FIG. 6B). When this sample component completely passes through the intersection of the separation channel 104 and the sorting channel 106, the block electrode reservoirs 122a and 122b are returned to the open state (not shown in the figure), and the process returns to step S1200 (see FIG. 6C).

ステップS1500では、分取流路106に電圧を印加することで所望の試料成分を分取流路106に取り込む(分取処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、図6Dに示されるように、バッファリザーバ114を接地し、バッファ排出リザーバ116をオープンにし、回収リザーバ118にプラスの電圧を印加すればよい。   In step S1500, a desired sample component is taken into the sorting channel 106 by applying a voltage to the sorting channel 106 (sorting process). For example, when the sample component is DNA, the buffer reservoir 114 is grounded, the buffer discharge reservoir 116 is opened, and a positive voltage is applied to the collection reservoir 118 as shown in FIG. 6D.

次に、ステップS1600では、分取した試料成分を回収リザーバ118に回収する(回収処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、バッファリザーバ114をオープンにし、ブロック電極用リザーバ122a,122bを接地し、回収リザーバ118にプラスの電圧を印加することで(図6E参照)、分取した試料成分を回収リザーバ118に回収することができる(図6F参照)。   Next, in step S1600, the collected sample components are recovered in the recovery reservoir 118 (recovery process). For example, when the sample component is DNA, the buffer reservoir 114 is opened, the block electrode reservoirs 122a and 122b are grounded, and a positive voltage is applied to the collection reservoir 118 (see FIG. 6E), so that the collected sample components are collected. Can be recovered in the recovery reservoir 118 (see FIG. 6F).

次に、ステップS1700では、回収リザーバ検出部220で回収リザーバ118に分取された試料成分が回収されたことを検出した時、回収用電極用リザーバ120に電圧を印加することで当該試料成分を回収リザーバ118内の電極から離れさせ、本フローを終了する。例えば、回収した試料成分がDNAの場合、図6Gに示されるように、ブロック電極用リザーバ122a,122bを接地し、回収リザーバ118をオープンにし、回収用電極用リザーバ120にプラスの電圧を印加すればよい。このようにすることで、回収リザーバ118内の電極に吸着していた試料成分は、電極から離れ、回収用電極用リザーバ120方向にさらに泳動する。試料成分は、ナノチャンネル124により泳動を妨害されるため、最終的に回収リザーバ118内のナノチャンネル124周辺領域に留まる。   Next, in step S1700, when the recovery reservoir detector 220 detects that the sample component separated into the recovery reservoir 118 has been recovered, the sample component is applied by applying a voltage to the recovery electrode reservoir 120. The flow is terminated by moving away from the electrode in the collection reservoir 118. For example, when the collected sample component is DNA, as shown in FIG. 6G, the block electrode reservoirs 122a and 122b are grounded, the collection reservoir 118 is opened, and a positive voltage is applied to the collection electrode reservoir 120. That's fine. By doing so, the sample component adsorbed on the electrode in the collection reservoir 118 is separated from the electrode and further migrates toward the collection electrode reservoir 120. Since the sample component is prevented from migration by the nanochannel 124, the sample component finally remains in the region around the nanochannel 124 in the collection reservoir 118.

このように、本実施の形態によれば、回収した試料成分が回収リザーバ内の電極に吸着することを防ぎ、かつ回収した試料成分を回収リザーバ内のナノチャンネル周辺領域に集めることができるので、回収リザーバ内の試料成分をマイクロピペットなどを用いて容易に取り出すことができる。   Thus, according to the present embodiment, the collected sample component can be prevented from adsorbing to the electrode in the collection reservoir, and the collected sample component can be collected in the nanochannel peripheral region in the collection reservoir. The sample components in the collection reservoir can be easily taken out using a micropipette or the like.

また、本実施の形態によれば、ブロック電極が分取流路に電圧を印加することで、所望でないバンドが分取流路に入り込むことを阻止できるので、所望の試料成分を汚染することなく分取し、回収することができる。   In addition, according to the present embodiment, since the block electrode applies a voltage to the sorting channel, it is possible to prevent an undesired band from entering the sorting channel, so that the desired sample component is not contaminated. Can be collected and collected.

また、本実施の形態によれば、分離流路検出部および回収リザーバ検出部の検出結果に基づいて制御部でマイクロチップの各電極に印加する電圧を決定するので、ユーザが煩雑な作業を行うことなく自動制御で試料成分の分取を正確に行うことができる。   In addition, according to the present embodiment, the voltage to be applied to each electrode of the microchip is determined by the control unit based on the detection results of the separation channel detection unit and the recovery reservoir detection unit, so that the user performs complicated work. Therefore, the sample components can be accurately sorted by automatic control.

(実施の形態2)
実施の形態1では、回収リザーバが一つの例を示した。実施の形態2は、回収リザーバが複数ある例を示す。実施の形態1に係るマイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置と同じ構成要素については同一の符号を付し、重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an example in which the recovery reservoir is one is shown. Embodiment 2 shows an example in which there are a plurality of recovery reservoirs. The same components as those of the microchip and the microchip electrophoresis apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of overlapping portions is omitted.

図7は、本発明の実施の形態2に係るマイクロチップの構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a microchip according to Embodiment 2 of the present invention.

図7において、本実施の形態のマイクロチップ300は、導入流路102、分離流路104、分取流路302、2本のブロック流路108a,108b、サンプルリザーバ110、サンプル排出リザーバ112、バッファリザーバ114、バッファ排出リザーバ116、複数の回収リザーバ304a〜304d、複数の回収用電極用リザーバ306a〜306d、および2つのブロック電極用リザーバ122a,122bを有する。分取流路302以外の構成要素は、実施の形態1と同様のものである。   In FIG. 7, the microchip 300 of the present embodiment includes an introduction channel 102, a separation channel 104, a sorting channel 302, two block channels 108a and 108b, a sample reservoir 110, a sample discharge reservoir 112, and a buffer. It has a reservoir 114, a buffer discharge reservoir 116, a plurality of collection reservoirs 304a to 304d, a plurality of collection electrode reservoirs 306a to 306d, and two block electrode reservoirs 122a and 122b. The components other than the sorting channel 302 are the same as those in the first embodiment.

分取流路302は、分離流路104と連通するように交差しており、かつ分離流路104に対して両側で複数に分岐する流路である。分取流路302の分岐端には、それぞれ回収リザーバ304a〜304dが設けられている。説明の便宜上、回収リザーバ304a〜304dと連通する分取流路302を、それぞれ分岐流路302a〜302dと呼ぶことがある。また、分取流路302は、ブロック流路108a,108bとも連通する。例えば、分取流路302のうち分離流路104に対して垂直方向の部分(図7参照)は、幅55μm、深さ25μm、長さ10mmの流路とし、その中間点(1/2地点)で分離流路104と交差し、その両端、1/4地点および3/4地点で分岐するようにするようにすればよい。また、分岐流路302a,302dは、例えば、幅90μm、深さ25μm、長さ5mmの流路とし、分岐流路302b,302cは、例えば、幅90μm、深さ25μm、長さ3mmの流路とすればよい。   The sorting flow path 302 is a flow path that intersects with the separation flow path 104 and branches into a plurality on both sides of the separation flow path 104. Recovery reservoirs 304 a to 304 d are provided at the branch ends of the sorting flow path 302, respectively. For convenience of explanation, the sorting flow path 302 communicating with the collection reservoirs 304a to 304d may be referred to as branch flow paths 302a to 302d, respectively. Further, the sorting channel 302 communicates with the block channels 108a and 108b. For example, a portion of the sorting channel 302 that is perpendicular to the separation channel 104 (see FIG. 7) is a channel having a width of 55 μm, a depth of 25 μm, and a length of 10 mm, and an intermediate point (1/2 point). ) Crossing the separation flow path 104 and branching at both ends, 1/4 points and 3/4 points. The branch channels 302a and 302d are, for example, channels having a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 5 mm, and the branch channels 302b and 302c are channels of, for example, a width of 90 μm, a depth of 25 μm, and a length of 3 mm And it is sufficient.

実施の形態2に係るマイクロチップ電気泳動装置200は、図7に示されるマイクロチップ300、分離流路検出部210、複数の回収リザーバ検出部220a〜220d、制御部230および電圧印加部240を備える。マイクロチップ300以外の構成要素は、実施の形態1と同様のものである。   The microchip electrophoresis apparatus 200 according to the second embodiment includes the microchip 300 shown in FIG. 7, a separation channel detection unit 210, a plurality of recovery reservoir detection units 220a to 220d, a control unit 230, and a voltage application unit 240. . Components other than the microchip 300 are the same as those in the first embodiment.

次に、図8に示されるフローチャートおよび図9に示されるマイクロチップの模式図を用いて、本実施の形態に係るマイクロチップ電気泳動装置が所望の試料成分を分取する流れを説明する。ステップS1000〜ステップS1200(分離処理:図9A参照)およびステップS1400(ブロッキング処理:図9Bおよび図9C参照)は、図5のフローチャートの各ステップと同様のものである。   Next, a flow in which the microchip electrophoresis apparatus according to the present embodiment sorts a desired sample component will be described using the flowchart shown in FIG. 8 and the schematic diagram of the microchip shown in FIG. Steps S1000 to S1200 (separation processing: see FIG. 9A) and step S1400 (blocking processing: see FIGS. 9B and 9C) are the same as the steps in the flowchart of FIG.

ステップS2000では、分離流路検出部210で分離流路104と分取流路302との交点に分離された試料成分が到達したことを光学的に検出した時(図9A参照)、制御部230でこの試料成分が所望の試料成分か否かを判定する。なお、実施の形態2では、分離流路検出部210は、図4に示される分離流路と分取流路との交点付近のa〜dの4地点において蛍光を検出する。この試料成分が所望の試料成分ではない場合(S2000:NO)、ステップS1400に進む。一方、この試料成分が所望の試料成分の場合(S2000:YES)、ステップS2100に進む。   In step S2000, when the separation channel detection unit 210 optically detects the arrival of the sample component separated at the intersection of the separation channel 104 and the sorting channel 302 (see FIG. 9A), the control unit 230. It is then determined whether this sample component is a desired sample component. In the second embodiment, the separation channel detection unit 210 detects fluorescence at four points a to d near the intersection between the separation channel and the sorting channel shown in FIG. If this sample component is not the desired sample component (S2000: NO), the process proceeds to step S1400. On the other hand, when the sample component is a desired sample component (S2000: YES), the process proceeds to step S2100.

ステップS2100では、分取流路106に電圧を印加することで所望の試料成分を分取流路302に取り込む(分取処理)。例えば、所望のDNAを回収リザーバ304aに回収するには、図9Dに示されるように、バッファ排出リザーバ116をオープンにし、回収リザーバ304aにプラスの電圧を印加すればよい。   In step S2100, a desired sample component is taken into the sorting channel 302 by applying a voltage to the sorting channel 106 (sorting process). For example, in order to collect the desired DNA in the collection reservoir 304a, as shown in FIG. 9D, the buffer discharge reservoir 116 may be opened and a positive voltage may be applied to the collection reservoir 304a.

次に、ステップS2200では、分取した試料成分を回収リザーバ304a〜304dのいずれかに回収する(回収処理)。このとき、複数の回収リザーバは、分離流路104から遠いリザーバから使用する。すなわち、図7に示されるマイクロチップの場合、回収リザーバ304a、回収リザーバ304d、回収リザーバ304b、回収リザーバ304cの順に試料成分を回収する。例えば、所望のDNAを回収リザーバ304aに回収するには、バッファリザーバ114をオープンにし、ブロック電極用リザーバ122a,122bを接地し、回収リザーバ304aにプラスの電圧を印加することで(図9E参照)、分取した試料成分を回収リザーバ304aに回収することができる(図9G参照)。また、分取した試料成分が分岐流路302aに到達した時、分岐流路302aよりも内側に位置する分岐流路302bに電圧を印加することで、分岐流路302bを洗浄する(洗浄処理)。例えば、試料成分がDNAの場合、分岐流路302bを洗浄するには、図9Fに示されるように、回収リザーバ304bを接地すればよい。これにより、回収処理中に分岐流路302bに入り込んでしまった試料成分を分岐流路302bから排出することができる(図9Eおよび図9F参照)。   Next, in step S2200, the collected sample components are collected in any of the collection reservoirs 304a to 304d (collection process). At this time, the plurality of recovery reservoirs are used from a reservoir far from the separation channel 104. That is, in the case of the microchip shown in FIG. 7, the sample components are collected in the order of the collection reservoir 304a, the collection reservoir 304d, the collection reservoir 304b, and the collection reservoir 304c. For example, in order to recover the desired DNA in the recovery reservoir 304a, the buffer reservoir 114 is opened, the block electrode reservoirs 122a and 122b are grounded, and a positive voltage is applied to the recovery reservoir 304a (see FIG. 9E). The collected sample components can be collected in the collection reservoir 304a (see FIG. 9G). Further, when the collected sample component reaches the branch channel 302a, the branch channel 302b is cleaned by applying a voltage to the branch channel 302b located inside the branch channel 302a (cleaning process). . For example, when the sample component is DNA, the recovery reservoir 304b may be grounded as shown in FIG. 9F in order to wash the branch channel 302b. As a result, the sample component that has entered the branch channel 302b during the recovery process can be discharged from the branch channel 302b (see FIGS. 9E and 9F).

次に、ステップS2300では、回収リザーバ検出部220aで回収リザーバ304aに分取された試料成分が回収されたことを検出した時、回収用電極用リザーバ306aに電圧を所定の時間印加することで当該試料成分を回収リザーバ304a内の電極から離れさせる。例えば、回収した試料成分がDNAの場合、図9Hに示されるように、ブロック電極用リザーバ122a,122bを接地し、回収リザーバ304aをオープンにし、回収用電極用リザーバ306aにプラスの電圧を印加すればよい。このようにすることで、回収リザーバ304a内の電極に吸着していた試料成分は、電極から離れ、回収用電極用リザーバ306a方向にさらに泳動する。試料成分は、ナノチャンネルにより泳動を妨害されるため、最終的に回収リザーバ304a内のナノチャンネル周辺領域に留まる。   Next, in step S2300, when the recovery reservoir detector 220a detects that the sample components separated in the recovery reservoir 304a are recovered, the voltage is applied to the recovery electrode reservoir 306a for a predetermined time. The sample component is separated from the electrode in the collection reservoir 304a. For example, when the collected sample component is DNA, as shown in FIG. 9H, the block electrode reservoirs 122a and 122b are grounded, the collection reservoir 304a is opened, and a positive voltage is applied to the collection electrode reservoir 306a. That's fine. By doing so, the sample component adsorbed on the electrode in the collection reservoir 304a is separated from the electrode and further migrates in the direction of the collection electrode reservoir 306a. Since the sample component is prevented from migration by the nanochannel, the sample component finally remains in the region around the nanochannel in the collection reservoir 304a.

次に、ステップS2400では、制御部230で本フローを終了するか否かを判定する。例えば、すべての回収リザーバ304a〜304dが試料成分を回収したとき、すべての所望の試料成分が回収リザーバ304a〜304dに回収されたとき、またはすべての試料成分が分離流路104と分取流路302との交点を通過したとき、本フローを終了すると判定する。本フローを終了しないと判定した場合(S2400:NO)、各電極の設定をステップS1200の状態に戻し、ステップS1200に戻る。一方、本フローを終了すると判定した場合(S2400:YES)、本フローを終了する。   Next, in step S2400, the control unit 230 determines whether to end this flow. For example, when all the collection reservoirs 304a to 304d collect the sample components, when all the desired sample components are collected to the collection reservoirs 304a to 304d, or all the sample components are separated from the separation channel 104 and the sorting channel. When the intersection with 302 is passed, it is determined that this flow is finished. If it is determined not to end this flow (S2400: NO), the setting of each electrode is returned to the state of step S1200, and the process returns to step S1200. On the other hand, when it is determined that this flow is to be ended (S2400: YES), this flow is ended.

このように、本実施の形態によれば、実施の形態1の効果に加え、1枚のマイクロチップにおいて一の試料由来の複数の試料成分をそれぞれ異なる回収リザーバに回収することができる。   Thus, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a plurality of sample components derived from one sample can be collected in different collection reservoirs in one microchip.

また、本実施の形態によれば、洗浄処理を行うことにより未使用の分岐流路が汚染されることを防げるので、所望の試料成分を汚染することなく分取し、回収することができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to prevent the unused branch flow path from being contaminated by performing the cleaning process, so that the desired sample component can be separated and collected without being contaminated.

また、本実施の形態によれば、電極が分離流路に対して線対称に配置されているので、電気回路の構造および電圧印加の切り替え動作が複雑になることを回避することができる。   In addition, according to the present embodiment, since the electrodes are arranged in line symmetry with respect to the separation channel, it is possible to avoid the complexity of the structure of the electric circuit and the voltage application switching operation.

なお、本発明の各実施の形態におけるマイクロチップの構成は上記各実施の形態で説明したものに限定されるものではなく、各流路の形状や本数、リザーバの数などを変更してもよい。   The configuration of the microchip in each embodiment of the present invention is not limited to that described in each of the above embodiments, and the shape and number of each flow path, the number of reservoirs, and the like may be changed. .

以下、本発明を実施例を参照してさらに説明する。なお、本発明の範囲は、本実施例により限定して解釈されない。   Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. It should be noted that the scope of the present invention is not construed as being limited by this example.

本実施例では、実施の形態1のマイクロチップを備えるマイクロチップ電気泳動装置を用いて、10bpDNAラダー(試料)から20bpのDNA(特定の試料成分)を分取した例を示す。   In this example, an example in which 20 bp DNA (specific sample component) is fractionated from a 10 bp DNA ladder (sample) using the microchip electrophoresis apparatus including the microchip of the first embodiment is shown.

本実施例で用いたマイクロチップは、図2Aに示される流路を有するガラス製のものを用いた。導入流路および分離流路は、幅90μm×深さ20μmとした。一方、分取流路は、分取の分解能を向上させるため、幅50μm×深さ20μmとした。図10Aに導入流路と分離流路との交点の顕微鏡写真を、図10Bに分離流路と分取流路との交点の顕微鏡写真をそれぞれ示す。図10Aにおいて、「1」はバッファリザーバ側、「2」はサンプルリザーバ側、「4」はサンプル排出リザーバ側を示す。また、図10Bにおいて、「3」はバッファ排出リザーバ側、「0」は回収リザーバがない側、「8」は回収リザーバがある側を示す。導入流路は、長さ10mmとし、その中間点で分離流路と交差するようにした。分離流路は、長さ85mmとし、バッファリザーバから5mmの地点で導入流路と交差するようにし、バッファ排出リザーバから15mmの地点で分取流路と交差するようにした。分取流路のうち分離流路に対して垂直方向の部分は、長さ10mmとし、その中間点で分離流路と交差するようにした。分取流路のうち分離流路と平行の部分は、長さ10mmとした。ブロック流路は、長さ20mmとした。   As the microchip used in this example, a glass chip having a flow path shown in FIG. 2A was used. The introduction channel and the separation channel were 90 μm wide × 20 μm deep. On the other hand, the sorting flow path has a width of 50 μm and a depth of 20 μm in order to improve sorting resolution. FIG. 10A shows a micrograph of the intersection between the introduction channel and the separation channel, and FIG. 10B shows a micrograph of the intersection between the separation channel and the sorting channel. In FIG. 10A, “1” indicates the buffer reservoir side, “2” indicates the sample reservoir side, and “4” indicates the sample discharge reservoir side. In FIG. 10B, “3” indicates the buffer discharge reservoir side, “0” indicates the side without the recovery reservoir, and “8” indicates the side with the recovery reservoir. The introduction channel was 10 mm long and crossed the separation channel at the midpoint. The separation channel was 85 mm long, intersected with the introduction channel at a point 5 mm from the buffer reservoir, and intersected with the sorting channel at a point 15 mm from the buffer discharge reservoir. A portion of the sorting channel in the direction perpendicular to the separation channel was 10 mm in length, and intersected with the separation channel at an intermediate point. The part parallel to the separation channel in the sorting channel was 10 mm long. The block channel was 20 mm long.

また、本実施例で用いたマイクロチップは、流路溝を刻んだガラス板とリザーバ(ポッド)用の穴を開けたガラス板とをケイ酸ナトリウムを接着層として張り合わせて作製した。具体的には、まず、一般的なフォトリソグラフィ技術およびウェットエッチング技術を用いて、流路溝を刻んだガラス板およびリザーバ(ポッド)用の穴を開けたガラス板を作製した。次に、一方のガラス板の上に0.1Mのケイ酸ナトリウム水溶液をスピンコートすることで、ケイ酸ナトリウムの薄膜を形成した。ケイ酸ナトリウムの薄膜の上に他方のガラス板を載せ、200℃で加熱した。このようにすることで、ケイ酸ナトリウムは多孔質ガラスとなり、2枚のガラス板は互いに接着された。また、形成されたケイ酸ナトリウムの多孔質ガラスは、図2Cに示されるように、回収リザーバと回収用電極用リザーバとの間のナノチャンネルとしても機能するようにした。このとき、ナノチャンネルの長さ(図2Cの「a」)は10μmとした。   In addition, the microchip used in this example was manufactured by laminating a glass plate with a flow channel groove and a glass plate with holes for reservoirs (pods), using sodium silicate as an adhesive layer. Specifically, first, using a general photolithography technique and a wet etching technique, a glass plate with a flow channel groove and a glass plate with a hole for a reservoir (pod) were produced. Next, a thin film of sodium silicate was formed by spin-coating a 0.1 M sodium silicate aqueous solution on one glass plate. The other glass plate was placed on a thin film of sodium silicate and heated at 200 ° C. By doing so, sodium silicate became porous glass, and the two glass plates were bonded to each other. Further, the formed porous glass of sodium silicate was made to function as a nanochannel between the collection reservoir and the collection electrode reservoir as shown in FIG. 2C. At this time, the length of the nanochannel (“a” in FIG. 2C) was 10 μm.

流路内には、DNA結合性蛍光色素サイバーグリーンを含むポリジメチルアクリルアミドゲルおよび緩衝液をあらかじめ導入した。   A polydimethylacrylamide gel containing a DNA-binding fluorescent dye cyber green and a buffer solution were previously introduced into the channel.

分離流路検出部および回収リザーバ検出部は、水銀ランプ、励起フィルタ(460〜490nm)、ダイクロイックミラー(505nm)、吸収フィルタ(510〜550nm)を備える倒立型システム顕微鏡(IX70:オリンパス)およびCCDカメラ(ORCA−EG:浜松ホトニクス)を備える構成とした。分離流路検出部は、図10Bに示されるA〜Cの各地点の蛍光強度の変化をモニターするように設定した。   The separation channel detection unit and the recovery reservoir detection unit are an inverted system microscope (IX70: Olympus) and a CCD camera including a mercury lamp, an excitation filter (460 to 490 nm), a dichroic mirror (505 nm), an absorption filter (510 to 550 nm). (ORCA-EG: Hamamatsu Photonics). The separation channel detection unit was set to monitor changes in fluorescence intensity at points A to C shown in FIG. 10B.

制御部および電圧印加部による電圧の切り替えは、次のように設定した。分離処理は、バッファリザーバを接地し、バッファ排出リザーバに+1300Vの電圧を印加し、その他のリザーバをオープンにするように設定した(図6A参照)。ブロッキング処理は、B地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇したとき、2つのブロック電極用リザーバを接地するように設定した(図6B参照)。また、B地点における蛍光強度が所定の閾値より下降したとき、2つのブロック電極用リザーバをオープンに戻すように設定した(図6C参照)。分取処理は、A地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇したとき、バッファ排出リザーバをオープンにし、回収リザーバに+1300Vの電圧を印加するように設定した(図6D参照)。回収処理は、C地点における蛍光強度が所定の閾値より下降したとき、バッファリザーバをオープンにし、2つのブロック電極用リザーバを接地するように設定した(図9Eおよび図9F参照)。また、回収リザーバ内における蛍光強度が所定の閾値より上昇したとき、回収リザーバをオープンにし、回収用電極用リザーバに+1300Vの電圧を印加するように設定した(図9G参照)。   The voltage switching by the control unit and the voltage application unit was set as follows. In the separation process, the buffer reservoir was grounded, a voltage of +1300 V was applied to the buffer discharge reservoir, and the other reservoirs were opened (see FIG. 6A). The blocking process was set so that the two block electrode reservoirs were grounded when the fluorescence intensity at point B rose above a predetermined threshold (see FIG. 6B). Further, the two block electrode reservoirs were set to return to open when the fluorescence intensity at point B dropped below a predetermined threshold (see FIG. 6C). The sorting process was set to open the buffer discharge reservoir and apply a voltage of +1300 V to the collection reservoir when the fluorescence intensity at point A rose above a predetermined threshold (see FIG. 6D). The collection process was set such that when the fluorescence intensity at point C fell below a predetermined threshold, the buffer reservoir was opened and the two block electrode reservoirs were grounded (see FIGS. 9E and 9F). Further, when the fluorescence intensity in the collection reservoir rose above a predetermined threshold, the collection reservoir was opened and a voltage of +1300 V was applied to the collection electrode reservoir (see FIG. 9G).

(導入処理)
試料をサンプルリザーバに注入した後、導入処理を行った。まず、サンプルリザーバ、バッファリザーバおよびバッファ排出リザーバを接地し、サンプル排出リザーバに+300Vの電圧を印加した。これにより、試料は、サンプルリザーバからサンプル排出リザーバに向けて泳動を開始した。次に、試料が導入流路と分離流路との交点に到達した時、サンプルリザーバを接地し、サンプル排出リザーバに+300Vの電圧を、バッファ排出リザーバに+1300Vの電圧を同時に4秒間印加し、試料の一部を分離流路に導入した。
(Introduction process)
After the sample was injected into the sample reservoir, an introduction process was performed. First, the sample reservoir, the buffer reservoir, and the buffer discharge reservoir were grounded, and a voltage of +300 V was applied to the sample discharge reservoir. Thereby, the sample started to migrate from the sample reservoir toward the sample discharge reservoir. Next, when the sample reaches the intersection of the introduction channel and the separation channel, the sample reservoir is grounded, a voltage of +300 V is applied to the sample discharge reservoir, and a voltage of +1300 V is simultaneously applied to the buffer discharge reservoir for 4 seconds. A part of was introduced into the separation channel.

図11は、試料が導入流路と分離流路との交点に到達した時の、交点付近の蛍光写真である。図11において、「1」はバッファリザーバ側、「2」はサンプルリザーバ側、「3」はバッファ排出リザーバ側、「4」はサンプル排出リザーバ側を示しており、白色に見えるものはサイバーグリーンにより蛍光染色された試料(10bpDNAラダー)である。   FIG. 11 is a fluorescent photograph in the vicinity of the intersection when the sample reaches the intersection between the introduction channel and the separation channel. In FIG. 11, “1” indicates the buffer reservoir side, “2” indicates the sample reservoir side, “3” indicates the buffer discharge reservoir side, and “4” indicates the sample discharge reservoir side. Fluorescently stained sample (10 bp DNA ladder).

(分離処理)
試料を分離流路に導入した後、自動制御による電気泳動を開始させた。まず、制御部および電圧印加部により、バッファリザーバが接地され、バッファ排出リザーバに+1300Vの電圧が印加された(図6A参照)。これにより、導入された試料は、バッファ排出リザーバに向けて泳動を開始した。試料は、ポリジメチルアクリルアミドゲル中を泳動することにより、複数のバンド(10bpのDNA、20bpのDNA、…、のDNA)に分離した。
(Separation process)
After introducing the sample into the separation channel, electrophoresis by automatic control was started. First, the buffer reservoir was grounded by the control unit and the voltage application unit, and a voltage of +1300 V was applied to the buffer discharge reservoir (see FIG. 6A). Thereby, the introduced sample started migration toward the buffer discharge reservoir. The sample was separated into a plurality of bands (10 bp DNA, 20 bp DNA,... DNA) by running in a polydimethylacrylamide gel.

(ブロッキング処理)
複数のバンドは、バッファ排出リザーバに向けて泳動を続け、塩基数が少ないものから順に分離流路と分取流路との交点に到達した。最初に到達したバンド(10bpのDNA)は所望のDNA(20bpのDNA)ではないため、ブロッキング処理が行われた。すなわち、B地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇した時、2つのブロック電極用リザーバが接地された。これにより、このバンド(10bpのDNA)は、分取流路に入り込むことなくバッファ排出リザーバに向けて泳動した(図6B参照)。B地点における蛍光強度が所定の閾値より下降した時、2つのブロック電極用リザーバが再びオープンに戻され、泳動が続けられた(図6C参照)。
(Blocking process)
The plurality of bands continued to migrate toward the buffer discharge reservoir, and reached the intersection of the separation channel and the sorting channel in order from the smallest number of bases. Since the first reached band (10 bp DNA) was not the desired DNA (20 bp DNA), blocking treatment was performed. That is, when the fluorescence intensity at the point B rises above a predetermined threshold, the two block electrode reservoirs were grounded. Thereby, this band (10 bp DNA) migrated toward the buffer discharge reservoir without entering the sorting channel (see FIG. 6B). When the fluorescence intensity at the point B dropped below a predetermined threshold, the two block electrode reservoirs were returned to the open state, and the electrophoresis continued (see FIG. 6C).

図12A〜図12Cは、ブロッキング処理時の分離流路と分取流路との交点付近の蛍光写真である。図12Aは所望でないバンドが交点に到達した時の写真、図12BはB地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇したことを検出した時の写真、図12Cはブロッキング処理を行っている時の写真である。各写真において、上下方向の流路は分離流路、左右方向の流路は分取流路であり、上がバッファリザーバ側、下がバッファ排出リザーバ側である。これらの写真から、ブロッキング処理を行うことにより、所望でないバンド(10bpのDNA)が分取流路に入り込まないことがわかる。   12A to 12C are fluorescent photographs in the vicinity of the intersection of the separation channel and the sorting channel during the blocking process. 12A is a photograph when an undesired band reaches the intersection, FIG. 12B is a photograph when it is detected that the fluorescence intensity at point B has risen above a predetermined threshold, and FIG. 12C is a photograph when blocking processing is performed. It is. In each photograph, the vertical channel is a separation channel, the horizontal channel is a sorting channel, the upper is the buffer reservoir side, and the lower is the buffer discharge reservoir side. From these photographs, it can be seen that an undesired band (10 bp DNA) does not enter the sorting channel by performing the blocking treatment.

図13は、比較例としてブロッキング処理を行わなかった場合の、分離流路と分取流路との交点付近の蛍光写真である。各流路の方向は図12の写真と同様である。この写真から、ブロッキング処理を行わないと、所望でないバンド(100bpのDNAおよび110bpのDNA)が分取流路に入り込んでしまうことがわかる。   FIG. 13 is a fluorescent photograph in the vicinity of the intersection of the separation channel and the sorting channel when the blocking process is not performed as a comparative example. The direction of each flow path is the same as the photograph in FIG. From this photograph, it can be seen that undesired bands (100 bp DNA and 110 bp DNA) would enter the sorting channel without blocking treatment.

(分取処理)
次に到達したバンド(20bpのDNA)は所望のDNAであるため、分取処理および回収処理が行われた。すなわち、A地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇した時、バッファ排出リザーバがオープンにされ、回収リザーバに+1300Vの電圧が印加された(図6D参照)。これにより、所望のバンド(20bpのDNA)は分取流路に分取された。
(Preparation processing)
Since the next reached band (20 bp DNA) is the desired DNA, a sorting process and a collecting process were performed. That is, when the fluorescence intensity at point A rose above a predetermined threshold, the buffer discharge reservoir was opened, and a voltage of +1300 V was applied to the recovery reservoir (see FIG. 6D). Thereby, the desired band (20 bp DNA) was fractionated into the sorting channel.

図12D〜図12Fは、分取処理時の分離流路と分取流路との交点付近の蛍光写真である。図12DはA地点における蛍光強度が所定の閾値より上昇したことを検出した時の写真、図12Eは分取処理を開始した時の写真、図12Fは分取処理を終えた時の写真である。各流路の方向は図12Aの写真と同様である。これらの写真から、分取処理を行うことにより、所望のバンド(20bpのDNA)が分取されたことがわかる。   12D to 12F are fluorescent photographs near the intersection of the separation channel and the sorting channel during the sorting process. 12D is a photograph when it is detected that the fluorescence intensity at the point A has risen above a predetermined threshold, FIG. 12E is a photograph when the sorting process is started, and FIG. 12F is a photograph when the sorting process is finished. . The direction of each flow path is the same as the photograph of FIG. 12A. From these photographs, it can be seen that the desired band (20 bp DNA) was separated by performing the sorting process.

(回収処理)
分取処理の後、分取した所望のDNAを回収リザーバに回収するため、回収処理が行われた。すなわち、C地点における蛍光強度が所定の閾値より下降した時、バッファリザーバがオープンにされ、2つのブロック電極用リザーバが接地された。これにより、所望のバンド(20bpのDNA)は、回収リザーバに向けて泳動し、最終的には回収リザーバに回収された(図6Eおよび図6F参照)。
(Recovery processing)
After the sorting process, a collecting process was performed in order to collect the desired DNA collected in the collecting reservoir. That is, when the fluorescence intensity at point C dropped below a predetermined threshold, the buffer reservoir was opened and the two block electrode reservoirs were grounded. As a result, the desired band (20 bp DNA) migrated toward the recovery reservoir and was finally recovered in the recovery reservoir (see FIGS. 6E and 6F).

図12G〜図12Iは、回収処理時の分離流路と分取流路との交点付近の蛍光写真である。図12Gは回収処理を開始した時の写真、図12Hは回収処理中の写真、図12Iは回収処理を終了した時の写真である。各流路の方向は図12Aの写真と同様である。これらの写真から、回収処理を行うことにより、所望のバンドが目的どおりに回収されたことがわかる。   12G to 12I are fluorescent photographs in the vicinity of the intersection of the separation channel and the sorting channel during the recovery process. 12G is a photograph when the collection process is started, FIG. 12H is a photograph during the collection process, and FIG. 12I is a photograph when the collection process is finished. The direction of each flow path is the same as the photograph of FIG. 12A. From these photographs, it can be seen that the desired band was recovered as intended by performing the recovery process.

図14は、A〜Cの各地点における蛍光強度のクロマトグラムである。横軸は時間(秒)、縦軸は蛍光強度(arb. units)を示す。上段がA地点、中段がC地点、下段がB地点における蛍光強度を示している。また、A地点のクロマトグラム(上段)の矢印は所望のバンドの分取処理開始時を示し、C地点のクロマトグラム(中段)の矢印は所望のバンドの回収処理開始時を示している。図14から、所望でないバンド(1番目のバンド)は、A地点(上段)で検出された後、B地点(下段)で検出されているので、このバンドは分取されていないことがわかる。一方、所望のバンド(2番目のバンド)は、A地点(上段)で検出された後、C地点(中段)で検出されているので、このバンドのみ分取されていることがわかる。   FIG. 14 is a chromatogram of fluorescence intensity at each point of A to C. The horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents fluorescence intensity (arb. Units). The upper row shows the fluorescence intensity at point A, the middle row at point C, and the lower row at point B. Further, the arrow of the chromatogram at the point A (upper stage) indicates the start time of the desired band sorting process, and the arrow of the chromatogram at the point C (middle stage) indicates the start time of the desired band recovery process. FIG. 14 shows that an undesired band (first band) is detected at point A (upper stage) and then detected at point B (lower stage), so that this band is not sorted. On the other hand, since a desired band (second band) is detected at point A (upper stage) and then detected at point C (middle stage), it can be seen that only this band is sorted.

(回収用電極用リザーバに電圧印加)
回収処理の後、回収した試料成分を回収リザーバ内の電極から離れさせるための処理が行われた。すなわち、回収リザーバ内における蛍光強度が所定の閾値より上昇した時、回収リザーバの電位がオープンにされ、回収用電極用リザーバに+1300Vの電圧が印加された。これにより、回収リザーバ内の試料成分(20bpのDNA)は、回収リザーバ内のナノチャンネル周辺領域に集まった。(図6G参照)。
(Voltage applied to collection electrode reservoir)
After the recovery process, a process for separating the recovered sample component from the electrode in the recovery reservoir was performed. That is, when the fluorescence intensity in the recovery reservoir rose above a predetermined threshold, the potential of the recovery reservoir was opened, and a voltage of +1300 V was applied to the recovery electrode reservoir. As a result, the sample component (20 bp DNA) in the collection reservoir gathered around the nanochannel in the collection reservoir. (See FIG. 6G).

図15は、回収用電極用リザーバに電圧を印加した時の回収リザーバ内のナノチャンネル周辺領域の蛍光写真である。図15において、上の点線より上側が回収リザーバ118、下の点線より下側が回収用電極用リザーバ120を示しており、白色に見えるものはサイバーグリーンにより蛍光染色された試料400(20bpDNAラダー)である。このように、回収用電極用リザーバに電圧を印加することにより、回収リザーバ内の試料成分(20bpのDNA)は、回収リザーバ内の電極から離れ、ナノチャンネル周辺領域に集まることがわかる。   FIG. 15 is a fluorescent photograph of the area around the nanochannel in the collection reservoir when a voltage is applied to the collection electrode reservoir. In FIG. 15, the upper side of the upper dotted line shows the collection reservoir 118, and the lower side of the lower dotted line shows the collection electrode reservoir 120, and the one that appears white is the sample 400 (20 bp DNA ladder) fluorescently stained with Cyber Green. is there. Thus, it can be seen that by applying a voltage to the collection electrode reservoir, the sample component (20 bp DNA) in the collection reservoir is separated from the electrode in the collection reservoir and collects in the nanochannel peripheral region.

本出願は、2006年10月4日出願の特願2006−273377に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。   This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2006-273377 filed on Oct. 4, 2006. The contents described in the application specification and the drawings are all incorporated herein.

本発明に係るマイクロチップおよびマイクロチップ電気泳動装置は、研究者が煩雑な作業を行うことなくDNAなどの試料成分を分取することができるので、あらゆるバイオ産業に関係した生体物質などの分析などに有用である。   Since the microchip and the microchip electrophoresis apparatus according to the present invention can sort sample components such as DNA without a complicated work by a researcher, analysis of biological materials related to all bio industries, etc. Useful for.

Claims (10)

分離流路、前記分離流路と交差する分取流路、および前記分取流路と連通し、電極を有する回収リザーバを有し、
前記分離流路はその内部に泳動される試料に含まれる特定成分を分離し、前記分取流路は前記特定成分を分取し、前記回収リザーバの電極は前記特定成分を電気泳動させて前記回収リザーバ内に回収するマイクロチップであって、
前記回収リザーバと連通し、前記回収リザーバに電圧を印加する回収用電極を有する回収用電極用リザーバを有するマイクロチップ。
A separation channel, a sorting channel intersecting with the separation channel, and a collection reservoir in communication with the sorting channel and having an electrode;
The separation channel separates a specific component contained in a sample to be migrated therein, the sorting channel separates the specific component, and an electrode of the recovery reservoir causes the specific component to be electrophoresed. A microchip to be collected in a collection reservoir,
A microchip having a recovery electrode reservoir having a recovery electrode that communicates with the recovery reservoir and applies a voltage to the recovery reservoir.
前記回収用電極用リザーバは、前記回収リザーバに多孔質物質を介して連通する、請求項1記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 1, wherein the collection electrode reservoir communicates with the collection reservoir via a porous substance. 前記多孔質物質はケイ酸ナトリウムである、請求項2記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 2, wherein the porous material is sodium silicate. 前記分取流路は前記分離流路よりも細い、請求項1記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 1, wherein the sorting channel is narrower than the separation channel. サンプルリザーバと、
前記サンプルリザーバと連通し、前記分離流路と交差する導入流路と、
をさらに有する、請求項1記載のマイクロチップ。
A sample reservoir;
An introduction channel communicating with the sample reservoir and intersecting the separation channel;
The microchip according to claim 1, further comprising:
前記分取流路に電圧を印加して前記特定成分以外の成分が前記分取流路に入り込むことを抑制するブロック電極をさらに有する、請求項1記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 1, further comprising a block electrode that applies a voltage to the sorting flow path to prevent components other than the specific component from entering the sorting flow path. 前記ブロック電極の数は2以上である、請求項6記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 6, wherein the number of the block electrodes is two or more. 前記ブロック電極は、前記分離流路の側方両側に配置されている、請求項7記載のマイクロチップ。  The microchip according to claim 7, wherein the block electrode is disposed on both lateral sides of the separation channel. 両端に電極を有する分離流路、前記分離流路と交差する分取流路、前記分取流路と連通し、電極を有する回収リザーバ、および前記回収リザーバと連通し、前記回収リザーバに電圧を印加する回収用電極を有する回収用電極用リザーバを有し、
前記分離流路はその内部に泳動される試料に含まれる特定成分を分離し、前記分取流路は前記特定成分を分取し、前記回収リザーバの電極は前記特定成分を電気泳動させて前記回収リザーバ内に回収するマイクロチップと、
前記マイクロチップの分離流路内を泳動される特定成分を光学的に検出する分離流路検出部と、
前記マイクロチップの回収リザーバに回収される前記特定成分を光学的に検出する回収リザーバ検出部と、
前記分離流路検出部および前記回収リザーバ検出部の検出結果に基づいて前記マイクロチップの電極に印加する電圧を決定する制御部と、
前記制御部の決定に基づいて前記マイクロチップの電極に電圧を印加する電圧印加部と、
を有するマイクロチップ電気泳動装置。
Separation flow path having electrodes at both ends, preparative flow path intersecting with the separation flow path, communicating with the preparative flow path, collecting reservoir having electrodes, and communicating with the collecting reservoir, and applying a voltage to the collecting reservoir A recovery electrode reservoir having a recovery electrode to be applied;
The separation channel separates a specific component contained in a sample to be migrated therein, the sorting channel separates the specific component, and an electrode of the recovery reservoir causes the specific component to be electrophoresed. A microchip to be collected in a collection reservoir;
A separation channel detector for optically detecting a specific component migrated in the separation channel of the microchip;
A recovery reservoir detector that optically detects the specific component recovered in the recovery reservoir of the microchip;
A control unit for determining a voltage to be applied to the electrode of the microchip based on detection results of the separation channel detection unit and the recovery reservoir detection unit;
A voltage applying unit that applies a voltage to the electrodes of the microchip based on the determination of the control unit;
A microchip electrophoresis apparatus.
両端に電極を有する分離流路、前記分離流路と交差する分取流路、前記分取流路と連通し、電極を有する回収リザーバ、前記回収リザーバと連通し、前記回収リザーバに電圧を印加する回収用電極を有する回収用電極用リザーバ、および前記分取流路に電圧を印加して特定成分以外の成分が前記分取流路に入り込むことを抑制するブロック電極を有し、
前記分離流路はその内部に泳動される試料に含まれる特定成分を分離し、前記分取流路は前記特定成分を分取し、前記回収リザーバの電極は前記特定成分を電気泳動させて前記回収リザーバ内に回収するマイクロチップと、
前記マイクロチップの分離流路内を泳動される前記特定成分を光学的に検出する分離流路検出部と、
前記マイクロチップの回収リザーバに回収される前記特定成分を光学的に検出する回収リザーバ検出部と、
前記分離流路検出部および前記回収リザーバ検出部の検出結果に基づいて前記マイクロチップの電極に印加する電圧を決定する制御部と、
前記制御部の決定に基づいて前記マイクロチップの電極に電圧を印加する電圧印加部と、
を有するマイクロチップ電気泳動装置。
Separation flow path having electrodes at both ends, separation flow path intersecting with the separation flow path, communicating with the separation flow path, collecting reservoir having electrodes, communicating with the collection reservoir, and applying a voltage to the collection reservoir A recovery electrode reservoir having a recovery electrode, and a block electrode that suppresses entry of components other than the specific component into the sorting flow path by applying a voltage to the sorting flow path,
The separation channel separates a specific component contained in a sample to be migrated therein, the sorting channel separates the specific component, and an electrode of the recovery reservoir causes the specific component to be electrophoresed. A microchip to be collected in a collection reservoir;
A separation channel detection unit for optically detecting the specific component migrated in the separation channel of the microchip;
A recovery reservoir detector that optically detects the specific component recovered in the recovery reservoir of the microchip;
A control unit for determining a voltage to be applied to the electrode of the microchip based on detection results of the separation channel detection unit and the recovery reservoir detection unit;
A voltage applying unit that applies a voltage to the electrodes of the microchip based on the determination of the control unit;
A microchip electrophoresis apparatus.
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