JP5912582B2 - 包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップおよびその使用方法 - Google Patents
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Description
本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップは、各種化学合成、検査または分析等を、それが内部に有する流体回路(内部に形成された空間)を用いて行なうチップであり、流体回路内の液体(検体、検体中の特定成分、液体試薬、および、これらのうちの2種以上の混合物など)を遠心力の印加により流体回路内の所定の位置(部位)に移動させることにより、該液体に対して適切な流体処理を行なうことができるものである。このために流体回路は、適切な位置に配置された種々の部位(室)を備えており、これらの部位は微細な流路を介して適切に接続されている。
本実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップおよびこれを構成する基板の例を図1〜図5に示す。これらの図面によって示される液体試薬内蔵型マイクロチップ100は、透明基板である第1の基板1、流体回路を形成する溝を両表面に有する黒色基板である第2の基板2、および、透明基板である第3の基板3をこの順で積層、貼合してなるマイクロチップ本体100aと、第1の基板1の外表面に積層された上記封止手段としての封止層100bとから構成されている。
第1の基板1の検体導入口105から全血を導入し、ついで図3における略下向きに遠心力を印加する。これにより全血は、領域10を通って収容部851に導入される(図3参照)。また、この略下向きの遠心力印加により、試薬保持部201a、211a内の液体試薬は、それぞれ試薬排出路202a、212aを通って試薬計量部301a、311aに至り、計量される(図4参照)。各試薬計量部から溢れた液体試薬は、それぞれ貫通穴20、30を通って、廃液溜め部701、710に収容される(図3参照)。
次に、図3における略左向きに遠心力を印加した後、略下向きに遠心力を印加して、収容部851内の全血を、貫通穴40を通して分離部501に導入する(図4参照)。そして引き続き略下向きに遠心力を印加することにより分離部501にて遠心分離を行ない、血漿成分(上層)と血球成分(下層)とに分離する。
次に、図4における略右向きの遠心力を印加する。これにより、分離部501において分離された血漿成分は、検体計量部401に導入され(同時に他の5つの検体計量部にも導入される)、計量される(図4参照)。検体計量部から溢れた血漿成分は、貫通穴50を通って第1の流体回路に移動する(図3参照)。この略右向きの遠心力により、試薬計量部301a内の液体試薬は、混合部900に移動し、試薬計量部311a内の液体試薬は、領域11に移動する。
次に、図4における略下向きの遠心力を印加する。これにより、計量された液体試薬(試薬保持部201aに保持されていた液体試薬)と、検体計量部401にて計量された血漿成分とが、試薬計量部301aにおいて混合される(第1混合工程第1ステップ、図4参照)。次に、図4における略右向きの遠心力を印加することにより、混合液は、混合部900に残存していた液体試薬とさらに混合される(第1混合工程第2ステップ、図4参照)。これら第1ステップおよび第2ステップを必要に応じて複数回行ない、確実に混合を行なう。
次に、図4における略上向きの遠心力を印加する。これにより、混合部900内の混合液は、貫通穴60を通って混合部910に至り、計量されたもう一方の液体試薬(試薬保持部211a内に保持されていた液体試薬)もまた、貫通穴60を通って混合部910に至り、これらが混合される(第2混合工程第1ステップ、図3および図4参照)。次に、図3における略右向きの遠心力を印加することにより、混合液を混合部910内で移動させ、混合を促進させる(第2混合工程第2ステップ、図3参照)。これら第1ステップおよび第2ステップを必要に応じて複数回行ない、確実に混合を行なう。
最後に、図3における略下向きの遠心力を印加する。これにより、混合部910内の混合液は検出部651に導入される。検出部651に充填された混合液は、光学測定に供され、検体(血漿成分)の検査・分析が行なわれる。たとえば、マイクロチップ表面に対して略垂直な方向から光を照射し、その透過光を測定することにより、混合液中の特定成分の検出等がなされる。他の検出部に導入された混合液についても同様である。
図6は、本実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップ600を第1の基板1’側(封止層600b側)からみたときの上面図である。図7は、図6に示される液体試薬内蔵型マイクロチップ600(マイクロチップ本体600a)を構成する第1の基板1’の外表面(第2の基板側とは反対側の表面)を示す上面図である。本実施形態の液体試薬内蔵型マイクロチップ600は、図7に示されるような空気導入路を有するマイクロチップ本体600aを用いたことを特徴としており、マイクロチップ本体600aのこれ以外の構成は第1の実施形態のマイクロチップ本体100aと同じであってよい。封止層600bも第1の実施形態の封止層100bと同じであってよい。
図8は、本実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップ800を第1の基板側(封止層800b側)からみたときの上面図である。図9は、図8に示される液体試薬内蔵型マイクロチップ800において用いられている封止層800bを示す上面図である。本実施形態の液体試薬内蔵型マイクロチップ800は、図9に示されるような、その上部に直線状に配列された切れ込み801bを有する封止層800bを用いたことを特徴としており、マイクロチップ本体は第1の実施形態のマイクロチップ本体100aと同じである。
図11は、本実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップ1100を第1の基板側(封止層1100b側)からみたときの上面図である。図12は、図11に示される液体試薬内蔵型マイクロチップ1100において用いられている封止層1100bを示す上面図である。本実施形態の液体試薬内蔵型マイクロチップ1100は、図12に示されるような、その上部における角部にL字状の切れ込み1101bを有する封止層1100bを用いたことを特徴としており、マイクロチップ本体は第2の実施形態のマイクロチップ本体600aと同じである。
本実施形態は、包材と該包材内に収容された液体試薬内蔵型マイクロチップとを含む包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップに関する。液体試薬内蔵型マイクロチップは、試薬保持部に内蔵されている液体試薬の劣化を防止するために、通常、包材内に密封収容して、流通、販売および保管される。上記第1〜第4の実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップは、空気導入路および空気導入用凹部をマイクロチップ使用直前まで封止しておく封止手段として第1の基板上に積層される封止層を備え、マイクロチップ使用時においてはその一部を剥離するものであるが、本実施形態の包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップは、液体試薬内蔵型マイクロチップが通常、包材内に収容されることに鑑み、この点を利用して封止層の剥離操作の簡便性をさらに向上させたものである。
図18は、本実施形態に係る液体試薬内蔵型マイクロチップを示す概略断面図であり、試薬保持部201a周辺を拡大して示すものである。上記第1〜第4の実施形態においては、空気導入路(および空気導入用凹部)を封止する封止手段として、空気導入路(および空気導入用凹部)を覆うように第1の基板外表面上に積層される封止層が用いられているが、封止手段はこれに限定されるものでなく、本実施形態のような封止手段を用いてもよい。
Claims (6)
- 包材と、該包材内に収容された液体試薬内蔵型マイクロチップとを含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、内部に形成された空間からなる流体回路を備えており、遠心力の印加により前記流体回路内に存在する液体を前記流体回路内の所望の位置に移動させるマイクロチップであり、
前記流体回路は、液体試薬を収容する試薬保持部を含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、マイクロチップ外表面に設けられた溝からなり、前記試薬保持部に連結される、前記試薬保持部内に空気を導入するための空気導入路と、マイクロチップからの脱離が可能に設けられた、前記空気導入路を封止する封止手段と、を備え、
前記流体回路は、液体試薬を収容する2つ以上の試薬保持部を含み、
前記空気導入路は、それぞれの試薬保持部に連結される2本以上の第1路からなり、
前記封止手段は、前記空気導入路を覆うように前記マイクロチップ外表面上に積層される封止層であり、
前記封止層は、前記2本以上の第1路の端部上に積層されている部分を切り取り可能なように切れ込みを有しており、
前記封止層における前記2本以上の第1路の端部上に積層されている前記部分と、前記包材とが結合されている包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップ。 - 包材と、該包材内に収容された液体試薬内蔵型マイクロチップとを含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、内部に形成された空間からなる流体回路を備えており、遠心力の印加により前記流体回路内に存在する液体を前記流体回路内の所望の位置に移動させるマイクロチップであり、
前記流体回路は、液体試薬を収容する試薬保持部を含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、マイクロチップ外表面に設けられた溝からなり、前記試薬保持部に連結される、前記試薬保持部内に空気を導入するための空気導入路と、マイクロチップからの脱離が可能に設けられた、前記空気導入路を封止する封止手段と、を備え、
前記流体回路は、液体試薬を収容する2つ以上の試薬保持部を含み、
前記空気導入路は、それぞれの試薬保持部に連結される2本以上の第1路と、該2本以上の第1路のすべてに接続されるように延びる1本の第2路とからなり、
前記封止手段は、前記空気導入路を覆うように前記マイクロチップ外表面上に積層される封止層であり、
前記封止層は、前記第2路の端部上に積層されている部分を切り取り可能なように切れ込みを有しており、
前記封止層における前記第2路の端部上に積層されている前記部分と、前記包材とが結合されている包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップ。 - 包材と、該包材内に収容された液体試薬内蔵型マイクロチップとを含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、内部に形成された空間からなる流体回路を備えており、遠心力の印加により前記流体回路内に存在する液体を前記流体回路内の所望の位置に移動させるマイクロチップであり、
前記流体回路は、液体試薬を収容する試薬保持部を含み、
前記液体試薬内蔵型マイクロチップは、マイクロチップ外表面に設けられた溝からなり、前記試薬保持部に連結される、前記試薬保持部内に空気を導入するための空気導入路と、マイクロチップからの脱離が可能に設けられた、前記空気導入路を封止する封止手段と、を備え、
前記封止手段は、前記空気導入路を覆うように前記マイクロチップ外表面上に積層される封止層であり、
前記封止層の一部が、前記包材の一部からなる包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップ。 - 請求項1に記載の包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法であって、前記包材の開封により前記2本以上の第1路の端部上に積層されている部分を切り取って、前記試薬保持部とマイクロチップ外部とを前記空気導入路を介して連通させる包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法。
- 請求項2に記載の包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法であって、前記包材の開封により前記第2路の端部上に積層されている部分を切り取って、前記試薬保持部とマイクロチップ外部とを前記空気導入路を介して連通させる包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法。
- 請求項3に記載の包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法であって、前記包材の開封により前記包材の前記一部を前記マイクロチップ外表面から剥離して、前記試薬保持部とマイクロチップ外部とを前記空気導入路を介して連通させる包材入り液体試薬内蔵型マイクロチップの使用方法。
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