JP6026027B1 - Rapid detection of biomolecules using electric field agitation - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、高価な試薬をより節約することを可能とする、電界撹拌を用いた生体分子の検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、高価な試薬を含む反応溶液の量を少なくしても、油性の被覆液を用いて嵩増しすることにより、液滴を形成することができることを見出した。そして、変動電界を印加してその液滴を高速に振動させるためには、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるとともに、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを用いれば、電界撹拌を好適に行うことができること見出し、本発明を完成するに至った。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a biomolecule detection method using electric field agitation that makes it possible to further save expensive reagents. In order to solve the above problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, even if the amount of the reaction solution containing an expensive reagent is reduced, the oil coating liquid is used to increase the volume. It has been found that droplets can be formed. In order to apply a fluctuating electric field and vibrate the droplets at high speed, a low-viscosity oil-based coating solution of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, and the droplet forming region and the outer periphery thereof are disposed. It was found that electric field agitation can be suitably performed by using a plate having an oil-repellent region, and the present invention has been completed. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、インサイチュハイブリダイゼーション(In situ hybridization、ISH)法や免疫組織化学(Immunohistochemistry、IHC)法を含む、固形の生体試料中に含まれる生体分子を検出する方法の改良方法であって、油性の被覆液で表面を被覆した液滴を電界撹拌することを特徴とする方法に関する。
また、本発明は、当該方法に使用する生体分子検出用プレート、生体分子検出キット及び生体分子検出装置、並びに生体試料標本の製造方法に関する。
The present invention is an improved method for detecting a biomolecule contained in a solid biological sample, including an in situ hybridization (ISH) method and an immunohistochemistry (IHC) method. The present invention relates to a method characterized by electric field stirring of a droplet whose surface is coated with a coating liquid.
The present invention also relates to a biomolecule detection plate, a biomolecule detection kit and a biomolecule detection device used in the method, and a method for producing a biological sample specimen.

生体組織切片等の固形の生体組織中に含まれる生体分子(タンパク質、DNA、RNA、多糖等)を、生体分子を抽出することなく固形の生体組織中に存在したままで検出し、その分布をイメージングする方法には様々なものがある。例えば、生体分子に特異的に結合する分子を利用して検出とイメージングを行う方法、発現するタンパク質に蛍光タンパク質(タグ)を連結し、それを目印にして検出とイメージングを行う方法、あるいは、酵素活性を利用してタンパク質の検出とイメージングを行う方法等である。これらの中でも、生体分子に特異的に結合する分子を利用した検出とイメージングが最も広く行われており、核酸同士の相補的結合を利用したインサイチュハイブリダイゼーション(in situ hybridization、ISH)法や、特定の生体分子に特異的な抗体を用いた、いわゆる免疫組織化学(Immunohistochemistry、IHC、別名「免疫染色」とも呼ばれる。)法が一般的な手法となっている。   Biomolecules (proteins, DNA, RNA, polysaccharides, etc.) contained in solid biological tissues such as biological tissue slices are detected while they are present in solid biological tissues without extracting the biomolecules, and their distribution is detected. There are various methods for imaging. For example, detection and imaging using molecules that bind specifically to biomolecules, fluorescent proteins (tags) linked to expressed proteins, and detection and imaging using them as markers, or enzymes For example, a method for detecting and imaging a protein using activity. Among these, detection and imaging using molecules that specifically bind to biomolecules are the most widely performed, in situ hybridization (ISH) method using complementary binding between nucleic acids, and specific The so-called immunohistochemistry (IHC, also called “immunostaining”) method using an antibody specific for a biomolecule of the above has become a common technique.

免疫組織化学(IHC)法やインサイチュハイブリダイゼーション(ISH)法を用いれば、患者から採取した組織や細胞に対して、特定の疾患に関連する特定のタンパク質や遺伝子の発現を顕微鏡観察することができるので、これらの手法は病理診断にもよく使用されている。   By using immunohistochemistry (IHC) method or in situ hybridization (ISH) method, it is possible to microscopically observe the expression of specific proteins and genes related to specific diseases in tissues and cells collected from patients. Therefore, these techniques are often used for pathological diagnosis.

例えば、HER2遺伝子は、ヒト乳癌症例の15〜25%で遺伝子の増幅と、HER2タンパク質の過剰発現が認められる癌遺伝子であるが、HER2遺伝子増幅/HER2タンパク過剰発現のある乳癌患者は予後不良であり、ホルモン療法及びCMF療法に対する治療抵抗性を示すとの報告がある。また、HER2遺伝子増幅/タンパク過剰発現が確認された乳癌に対しては、ハーセプチチン(登録商標、一般名トラスツズマブ)の投与により、生存期間・生存率の有意な改善が認められている。
したがって、乳癌患者に対しては、免疫組織化学(IHC)法やインサイチュハイブリダイゼーション(ISH)法により、HER2遺伝子/HER2タンパク質の検査を行うことが、予後の予測と治療方針の決定において重要となる。
For example, the HER2 gene is an oncogene in which gene amplification and HER2 protein overexpression are observed in 15 to 25% of human breast cancer cases, but breast cancer patients with HER2 gene amplification / HER2 protein overexpression have a poor prognosis. There are reports that it shows treatment resistance to hormonal therapy and CMF therapy. In addition, for breast cancer in which HER2 gene amplification / protein overexpression has been confirmed, significant improvement in survival time and survival rate has been observed by administration of Herceptin (registered trademark, generic name trastuzumab).
Therefore, for breast cancer patients, examination of HER2 gene / HER2 protein by immunohistochemistry (IHC) method or in situ hybridization (ISH) method is important in prognosis prediction and treatment policy determination. .

しかしながら、免疫組織化学(IHC)法やインサイチュハイブリダイゼーション(ISH)法による病理診断は、抗原抗体反応やハイブリダイゼーションに長時間を要するものであった。免疫組織化学(IHC)法の場合には、全ての工程で通常70分〜200分程度の時間を要し、インサイチュハイブリダイゼーション(ISH)法の場合には、通常1日〜2日程度の時間を要するものであった。   However, pathological diagnosis by immunohistochemistry (IHC) or in situ hybridization (ISH) requires a long time for antigen-antibody reaction and hybridization. In the case of the immunohistochemistry (IHC) method, it usually takes about 70 to 200 minutes in all steps, and in the case of the in situ hybridization (ISH) method, it usually takes about 1 to 2 days. Was necessary.

そこで、本発明者らは、抗体や標識核酸を含む反応溶液を用いてドーム状の液滴を形成し、液滴に変動電界を印加して液滴を高速で振動させることにより、抗原抗体反応やハイブリダイゼーションを促進して、生体分子を迅速に検出する方法を開発した(特許文献1〜7及び非特許文献1)。この方法によれば、抗原抗体反応やハイブリダイゼーションを短時間で行うことが可能となり、例えば、免疫組織化学(IHC)法であれば、全ての工程を15〜30分程度で行うことが可能となる。このため、手術中に患者から採取した組織を迅速に病理診断して(術中迅速病理診断)、手術の方針を決定することが可能となった。
このように液滴に変動電界を印加して振動させる方法は、「電界撹拌」とも呼ばれ、免疫組織化学(IHC)法等に用いれば、生体分子を検出する時間を大幅に短縮することができるため、極めて有用な方法であり、さらなる改良発展が望まれていた。
Therefore, the present inventors formed a dome-shaped droplet using a reaction solution containing an antibody or a labeled nucleic acid, and applied a varying electric field to the droplet to vibrate the droplet at high speed, thereby causing an antigen-antibody reaction. And methods for rapidly detecting biomolecules by promoting hybridization (Patent Documents 1 to 7 and Non-Patent Document 1). According to this method, it is possible to perform an antigen-antibody reaction and hybridization in a short time. For example, in the case of an immunohistochemistry (IHC) method, all the steps can be performed in about 15 to 30 minutes. Become. For this reason, it has become possible to quickly perform pathological diagnosis of tissues collected from patients during surgery (rapid pathological diagnosis during surgery) and to determine a surgical policy.
This method of applying a fluctuating electric field to a droplet and causing it to vibrate is also called “electric field agitation”, and if used in an immunohistochemistry (IHC) method or the like, the time for detecting biomolecules can be greatly shortened. Therefore, it is an extremely useful method, and further improvement and development have been desired.

ところで、免疫組織化学(IHC)法において、中鎖のアルカン族の油等により反応溶液をカバーすることで、蒸発を抑制する技術が開発されている(特許文献8)。しかしながら、この技術は、電界撹拌に用いる技術ではなく、また、ドーム状の液滴を油でカバーするものではなかった。
また、親水性領域とその周囲に設けた撥水性領域を有する基板を用いて、核酸増幅用溶液の液滴を形成し、その液滴をオイルで被膜して、溶液の蒸発を抑制しつつ核酸を増幅する技術が開発されている(特許文献9〜12)。しかしながら、これらの技術は、核酸増幅を目的とする技術であり、電界撹拌に用いる技術ではなかった。
By the way, in the immunohistochemistry (IHC) method, a technique for suppressing evaporation by covering a reaction solution with a medium-chain alkane oil or the like has been developed (Patent Document 8). However, this technique is not a technique used for electric field stirring and does not cover dome-shaped droplets with oil.
In addition, using a substrate having a hydrophilic region and a water-repellent region provided therearound, a droplet of a solution for nucleic acid amplification is formed, and the droplet is coated with oil to prevent nucleic acid from being evaporated. Has been developed (Patent Documents 9 to 12). However, these techniques are techniques aiming at nucleic acid amplification, and are not techniques used for electric field stirring.

特開2010−119388号公報JP 2010-119388 A 特開2012−013598号公報JP 2012-013598 A 特開2014−160060号公報JP 2014-160060 A 特開2015−155811号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-155811 特開2015−219109号公報JP 2015-219109 A 特許第5825618号公報Japanese Patent No. 5825618 特許第5839526号公報Japanese Patent No. 5839526 特開2000−046827号公報JP 2000-046827 A 特開2009−136219号公報JP 2009-136219 A 特開2009−171921号公報JP 2009-171921 A 特開2009−207392号公報JP 2009-207392 A 特開2010−158201号公報JP 2010-158201 A 戸田洋、南谷佳弘、外8名、アクタ・ヒストケミカ・エト・サイトケミカ(Acta Histochemica et Cytochemica、略号ActaCytochem. Cytochem.)、日本組織細胞化学会、2011年6月3日発行、44巻、3号、p.133−139Hiroshi Toda, Yoshihiro Nanya, 8 others, Acta Histochemica et Cytochemica (abbreviation ActaCytochem. Cytochem.), Japanese Society of Tissue Chemistry, Issued June 3, 2011, Vol. 3, No. 3 , P. 133-139

従来の電界撹拌を用いた生体分子の検出方法は、振動可能なドーム状の液滴を形成する必要があるため、所定量以上の反応液を必要とするものであった。このため、抗体や標識核酸等の高価な試薬を節約するには限界がある方法であった。
そこで、本発明は、上記従来の状況に鑑み、高価な試薬をより節約することを可能とする、電界撹拌を用いた生体分子の検出方法を提供することを目的とする。
The conventional biomolecule detection method using electric field agitation needs to form a dome-shaped droplet that can vibrate, and therefore requires a predetermined amount or more of a reaction solution. For this reason, there is a limit to saving expensive reagents such as antibodies and labeled nucleic acids.
Therefore, in view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide a biomolecule detection method using electric field agitation that makes it possible to save an expensive reagent.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、高価な試薬を含む反応溶液の量を少なくしても、油性の被覆液を用いて嵩増し(かさ増し)することにより、液滴を形成することができることを見出した。そして、変動電界を印加してその液滴を高速に振動させるためには、植物油のような通常の油ではなく、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるとともに、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを用いれば、電界撹拌を好適に行うことができること見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above problems, the present inventors have intensively studied. As a result, even if the amount of the reaction solution containing an expensive reagent is reduced, it is increased in volume (increased) using an oily coating solution. It has been found that droplets can be formed. In order to apply a varying electric field and vibrate the droplets at high speed, an oily coating liquid having a low viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s is used instead of a normal oil such as vegetable oil. The inventors have found that electric field agitation can be suitably performed by using a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、生体分子の検出方法に関する第1の発明と、生体分子検出用プレートに関する第2の発明と、生体分子検出用キットに関する第3発明と、生体分子検出装置に関する第4の発明と、生体試料標本の製造方法に関する第5の発明と、インサイチュハイブリダイゼーション法に関する第6の発明と、免疫組織化学法に関する第7の発明を提供する。   That is, the present invention relates to a first invention related to a biomolecule detection method, a second invention related to a biomolecule detection plate, a third invention related to a biomolecule detection kit, and a fourth invention related to a biomolecule detection apparatus. And a fifth invention relating to a method for producing a biological specimen, a sixth invention relating to an in situ hybridization method, and a seventh invention relating to an immunohistochemical method.

第1の発明は、固形の生体試料中に含有される生体分子とその生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより、固形の生体試料中の生体分子を検出する方法に関する発明である。この生体分子の検出方法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)検出分子を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と検出分子とを結合させ、
E)生体分子に結合した検出分子により、生体分子の存在を検出する、
ことを含むことを特徴とする。
第1の発明の生体分子の検出方法においては、被覆液の粘度を0.7〜5.5mPa・sとすることがより好ましい。
上記いずれかの生体分子の検出方法においては、被覆液として、流動パラフィンを用いることが好ましい。
上記いずれかの生体分子の検出方法においては、液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、液滴形成領域が親水性であるプレートを使用することが好ましい。
上記いずれかの生体分子の検出方法においては、核酸を検出する方法とすることができ、その場合には、検出分子として、検出目的とする核酸に相補的な配列を有する標識プローブを使用することができる。
また、タンパク質を検出する方法とすることもでき、その場合には、検出分子として、検出目的とするタンパク質に特異的な抗体を使用することができる。
The first invention relates to a method of detecting a biomolecule in a solid biological sample by binding a biomolecule contained in the solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule. This biomolecule detection method is:
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the detection molecule,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) By performing electric field stirring that vibrates the droplet by applying a varying electric field to the droplet, the biomolecule contained in the biological sample and the detection molecule are combined,
E) The presence of a biomolecule is detected by a detection molecule bound to the biomolecule.
It is characterized by including.
In the biomolecule detection method of the first invention, the viscosity of the coating liquid is more preferably 0.7 to 5.5 mPa · s.
In any of the above biomolecule detection methods, liquid paraffin is preferably used as the coating liquid.
In any one of the biomolecule detection methods described above, it is preferable to use a plate having a water-repellent / lipophilic region at the boundary between the droplet-forming region and the oil-repellent region, and the droplet-forming region is hydrophilic.
Any of the above biomolecule detection methods can be a method for detecting a nucleic acid. In this case, a labeled probe having a sequence complementary to the nucleic acid to be detected is used as the detection molecule. Can do.
Moreover, it can also be set as the method of detecting protein, In that case, an antibody specific to the protein made into the detection object can be used as a detection molecule.

第2の発明は、電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用する、生体分子検出用プレートに関する発明である。この生体分子検出用プレートは、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有することを特徴とし、第1の発明の生体分子の検出方法に用いることができる。
第2の発明の生体分子検出用プレートにおいては、液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、液滴形成領域が親水性であるプレートとすることが好ましい。
The second invention relates to a biomolecule detection plate used for detection of biomolecules using electric field stirring. This biomolecule detection plate has a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof, and can be used for the biomolecule detection method of the first invention.
In the biomolecule detection plate according to the second aspect of the invention, it is preferable to use a plate having a water-repellent / lipophilic region at the boundary between the droplet-forming region and the oil-repellent region, and the droplet-forming region is hydrophilic.

第3の発明は、電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用する、生体分子検出用キットに関する発明である。この生体分子検出用キットは、上記いずれかの生体分子検出用プレートと、生体分子に特異的に結合できる検出分子を含む溶液と、粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を含むことを特徴とする。この生体分子検出用キットは、第1の発明の生体分子の検出方法に用いることができる。
第3の発明の生体分子検出用キットにおいては、被覆液の粘度を0.7〜5.5mPa・sとすることが好ましい。
上記いずれかの生体分子検出用キットにおいては、被覆液として、流動パラフィンを用いることが好ましい。
上記いずれかの生体分子検出用キットにおいては、核酸検出用又はインサイチュハイブリダイゼーション用のキットとすることができ、その場合には、検出分子として、検出目的とする核酸に相補的な配列を使用する標識プローブを使用することができる。また、タンパク質検出用又は免疫組織化学用のキットとすることもでき、その場合には、検出分子として、検出目的とするタンパク質に特異的な抗体を使用することができる。
The third invention relates to a biomolecule detection kit used for detection of biomolecules using electric field stirring. This biomolecule detection kit includes any one of the above biomolecule detection plates, a solution containing a detection molecule that can specifically bind to a biomolecule, and an oily coating solution having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s. It is characterized by including. This biomolecule detection kit can be used in the biomolecule detection method of the first invention.
In the biomolecule detection kit of the third invention, it is preferable that the viscosity of the coating liquid is 0.7 to 5.5 mPa · s.
In any of the biomolecule detection kits described above, liquid paraffin is preferably used as the coating liquid.
Any of the above biomolecule detection kits can be used for nucleic acid detection or in situ hybridization. In this case, a sequence complementary to the nucleic acid to be detected is used as the detection molecule. Labeled probes can be used. Moreover, it can also be set as the kit for protein detection or immunohistochemistry, In that case, an antibody specific to the protein made into the detection object can be used as a detection molecule.

第4の発明は、電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用する、生体分子検出装置に関する発明である。この生体分子検出装置は、上記いずれかの生体分子検出用プレートと、プレート上に形成した液滴を加熱して一定の温度に保つ加熱保温装置と、液滴に変動電界を印加する変動電界印加装置とを含むことを特徴とする。この生体分子検出装置は、第1の発明の生体分子の検出方法に用いることができる。   The fourth invention is an invention relating to a biomolecule detection apparatus used for detection of biomolecules using electric field stirring. This biomolecule detection apparatus includes any one of the above-described biomolecule detection plates, a heating and heat-retaining apparatus that heats a droplet formed on the plate to maintain a constant temperature, and a variation electric field application that applies a variation electric field to the droplet. And a device. This biomolecule detection apparatus can be used in the biomolecule detection method of the first invention.

第5の発明は、固形の生体試料中に含有される生体分子とその生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより得られる、生体分子検出用の生体試料標本の製造方法に関する。この生体試料標本の製造方法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)検出分子を含む溶液により、生体試料を覆うように液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と検出分子とを結合させる、
ことを含むことを特徴とする。
第5の発明の生体試料標本の製造方法においては、被覆液の粘度を0.7〜5.5mPa・sとすることがより好ましい。
上記いずれかの生体試料標本の製造方法においては、被覆液として、流動パラフィンを用いることが好ましい。
上記いずれかの生体試料標本の製造方法においては、液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、液滴形成領域が親水性であるプレートを使用することが好ましい。
上記いずれかの生体試料標本の製造方法においては、検出分子として、検出目的とする核酸に相補的な配列を有する標識プローブを使用し、核酸検出又はインサイチュハイブリダイゼーション用の生体試料標本の製造方法とすることができる。また、検出分子として、検出目的とするタンパク質に特異的な抗体を使用し、タンパク質検出又は免疫組織化学用の生体試料標本の製造方法とすることができる。
The fifth invention relates to a method for producing a biological sample specimen for detecting a biomolecule obtained by binding a biomolecule contained in a solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule. The method of manufacturing the biological sample specimen is as follows:
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) Using the solution containing the detection molecule, a droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) The biomolecule contained in the biological sample and the detection molecule are combined by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet.
It is characterized by including.
In the method for producing a biological sample specimen of the fifth invention, the viscosity of the coating liquid is more preferably 0.7 to 5.5 mPa · s.
In any one of the above biological sample specimen manufacturing methods, it is preferable to use liquid paraffin as the coating liquid.
In any one of the above-described methods for producing a biological sample specimen, it is preferable to use a plate having a water-repellent / lipophilic region at the boundary between the droplet forming region and the oil-repellent region, and the droplet forming region being hydrophilic. .
In any one of the above-described methods for producing a biological sample specimen, a labeled probe having a sequence complementary to a nucleic acid to be detected is used as a detection molecule, and a method for producing a biological specimen specimen for nucleic acid detection or in situ hybridization can do. In addition, an antibody specific for a protein to be detected can be used as a detection molecule, and a method for producing a biological specimen for protein detection or immunohistochemistry can be obtained.

第6の発明は、固形の生体試料中に含有される核酸と、その核酸に相補的な配列を含む標識プローブとをハイブリダイズさせることにより、生体試料中に含有される核酸を検出するインサイチュハイブリダイゼーション法に関する発明である。このインサイチュハイブリダイゼーション法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)標識プローブを含むハイブリダイゼーション溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用いて、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される核酸と標識プローブとをハイブリダイズさせ、
E)核酸にハイブリダイズした標識プローブの標識を検出する、
ことを含むことを特徴とする。
第6の発明のインサイチュハイブリダイゼーション法においては、被覆液の粘度を0.7〜5.5mPa・sとすることがより好ましい。
上記いずれかのインサイチュハイブリダイゼーションにおいては、被覆液として、流動パラフィンを用いることが好ましい。
上記いずれかのインサイチュハイブリダイゼーション法においては、液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、液滴形成領域が親水性であるプレートを使用することが好ましい。
In a sixth aspect of the present invention, in situ high detection of nucleic acid contained in a biological sample is performed by hybridizing a nucleic acid contained in a solid biological sample with a labeled probe containing a sequence complementary to the nucleic acid. The invention relates to a hybridization method. This in situ hybridization method is
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the hybridization solution containing the labeled probe,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) Hybridizing the nucleic acid contained in the biological sample with the labeled probe by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting the label of the labeled probe hybridized to the nucleic acid,
It is characterized by including.
In the in-situ hybridization method of the sixth invention, it is more preferable that the viscosity of the coating solution is 0.7 to 5.5 mPa · s.
In any of the above in situ hybridization, liquid paraffin is preferably used as the coating solution.
In any one of the above-mentioned in situ hybridization methods, it is preferable to use a plate having a water-repellent / lipophilic region at the boundary between the droplet-forming region and the oil-repellent region, and the droplet-forming region is hydrophilic.

第7の発明は、固形の生体試料中に含有される生体分子と生体分子に特異的な抗体とを結合させることにより、生体試料中に含有される生体分子を検出する免疫組織化学法に関する。この免疫組織化学法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)抗体を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と抗体とを結合させ、
E)生体分子に結合した抗体を検出する、
ことを含むことを特徴とする。
第7発明の免疫組織化学法においては、被覆液の粘度を0.7〜5.5mPa・sとすることがより好ましい。
上記いずれかの免疫組織化学法においては、被覆液として、流動パラフィンを用いることが好ましい。
上記いずれかの免疫組織化学法においては、液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、液滴形成領域が親水性であるプレートを使用することが好ましい。
The seventh invention relates to an immunohistochemical method for detecting a biomolecule contained in a biological sample by binding a biomolecule contained in a solid biological sample and an antibody specific for the biomolecule. This immunohistochemistry method
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the antibody,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) By binding the biomolecule contained in the biological sample and the antibody by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting antibodies bound to biomolecules,
It is characterized by including.
In the immunohistochemical method of the seventh invention, it is more preferable that the viscosity of the coating liquid is 0.7 to 5.5 mPa · s.
In any of the above immunohistochemical methods, liquid paraffin is preferably used as the coating solution.
In any of the above immunohistochemical methods, it is preferable to use a plate having a water-repellent / lipophilic region at the boundary between the droplet-forming region and the oil-repellent region, and the droplet-forming region is hydrophilic.

第1の発明の生体分子の検出方法、第5の発明の生体試料標本の製造方法、第6の発明のインサイチュハイブリダイゼーション法、及び第7の発明の免疫組織化学法は、液滴を油性の被覆液で嵩増しするので、検出分子を含む溶液を少なくしても、電界撹拌に十分な大きさの液滴を形成することができ、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。また、これらの発明は、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができる。このため、液滴が効率よく撹拌されて生体分子と検出分子の反応が促進されるとともに、蒸発が抑制されるため、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。さらに、これらの発明は、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートを使用して、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆する。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
第2の発明の生体分子検出用プレート、及び第4の発明の生体分子検出装置は、プレート上に液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するので、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆することができる。このため、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
第3の発明の生体分子検出用キットは、油性の被覆液を含むので、液滴を油性の被覆液で嵩増しすることができ、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。また、第3の発明の生体分子検出用キットは、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができるため、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。さらに、第3の発明の生体分子検出用キットは、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを使用するので、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆することができる。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、被覆された液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
The method for detecting a biomolecule of the first invention, the method for producing a biological sample specimen of the fifth invention, the in situ hybridization method of the sixth invention, and the immunohistochemistry method of the seventh invention, Since the bulk is increased by the coating solution, even if the amount of the solution containing the detection molecules is reduced, droplets large enough for electric field stirring can be formed, and the effect of saving expensive detection molecules can be achieved. . In addition, since these inventions use an oily coating liquid having a low viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, the liquid droplets can be vibrated at high speed even when the liquid droplets are coated. The droplets can be coated over a wide area to efficiently suppress the evaporation of the droplets. For this reason, the droplets are efficiently stirred, the reaction between the biomolecule and the detection molecule is promoted, and evaporation is suppressed, so that the biomolecule can be detected quickly and reproducibly. Furthermore, these inventions use a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof to form a droplet in the droplet formation region and not exceed the surrounding oil-repellent region. In the range, the droplets are coated with an oily coating solution. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules are detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.
The biomolecule detection plate of the second invention and the biomolecule detection device of the fourth invention have a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof on the plate. The droplets can be formed and coated with the oil-based coating liquid as long as the surrounding oil-repellent region is not exceeded. For this reason, since the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid and the droplets can be prevented from collapsing, sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.
Since the biomolecule detection kit of the third invention includes the oil-based coating liquid, the droplets can be increased in volume with the oil-based coating liquid, and the effect of saving expensive detection molecules can be achieved. In addition, since the biomolecule detection kit of the third invention uses a low-viscosity oil-based coating solution of 0.7 to 18.6 mPa · s, the droplet can be vibrated at high speed even when the droplet is coated. In addition, the droplets can be covered over a wide area and the evaporation of the droplets can be efficiently suppressed, so that the biomolecules can be detected quickly and reproducibly. Furthermore, since the biomolecule detection kit of the third invention uses a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof, a droplet is formed in the droplet formation region, The droplets can be coated with the oil-based coating liquid as long as the oil-repellent region is not exceeded. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the coated droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be rapidly and reproducibly reproduced. There is an effect that can be detected.

本発明の生体分子の検出方法の一つの実施形態を示す図面である。図1の(A)〜(C)は、本発明の生体分子の検出方法のA)〜C)の工程に対応させて描いた模式図である。It is drawing which shows one Embodiment of the detection method of the biomolecule of this invention. 1A to 1C are schematic diagrams drawn corresponding to the steps A) to C) of the biomolecule detection method of the present invention. 図1の続きを示す図面である。図2の(D)及び(E)は、本発明の生体分子の検出方法のD)及びE)の工程に対応させて描いた模式図である。It is drawing which shows the continuation of FIG. (D) and (E) of FIG. 2 are schematic diagrams drawn corresponding to the steps D) and E) of the biomolecule detection method of the present invention. 本発明において液滴が周期的に振動する一つの実施形態を説明する図面である。図3(A)は、上部電極(9)に供給される正の電圧が最大となっている状態を示す。図3(B)は、上部電極(9)に供給されている電圧が最小となっている状態を示す。液滴は、図3(A)と図3(B)の状態の間を周期的に往復する。2 is a diagram illustrating an embodiment in which droplets vibrate periodically in the present invention. FIG. 3A shows a state in which the positive voltage supplied to the upper electrode (9) is maximum. FIG. 3B shows a state in which the voltage supplied to the upper electrode (9) is minimized. The liquid droplets periodically reciprocate between the states shown in FIGS. 3A and 3B. 本発明の生体分子検出用プレートの実施形態を示す平面図及び断面図である。図4(A)は、本発明の生体分子検出用プレートの一つの実施形態の平面図を示し、図4(B)は、図4(A)と同一のプレートの断面図とプレートの上部に形成した液滴の状態を模式的に示す。図4(C)は、本発明の生体分子検出用プレートの他の実施形態の断面図と上部に形成した液滴の状態を模式的に示す。It is the top view and sectional drawing which show embodiment of the plate for biomolecule detection of this invention. FIG. 4 (A) shows a plan view of one embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention, and FIG. 4 (B) is a cross-sectional view of the same plate as FIG. 4 (A) and an upper part of the plate. The state of the formed droplet is schematically shown. FIG. 4C schematically shows a sectional view of another embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention and the state of a droplet formed on the top. 本発明の生体分子検出用プレートのもう一つの実施形態を示す平面図及び断面図である。図5(A)は平面図を示し、図5(B)及び(C)は、プレートの上部に液滴を形成する様子を断面図により模式的に示す。It is the top view and sectional drawing which show another embodiment of the biomolecule detection plate of this invention. FIG. 5A shows a plan view, and FIGS. 5B and 5C schematically show how droplets are formed on the upper part of the plate by cross-sectional views. 粘度の異なる複数種類の流動パラフィンを用いた場合の電界撹拌蒸散実験の結果を示すグラフである。図6(A)は、重量(蒸散量)の経時変化を示すグラフであり、図6(B)は、蒸散量と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the electric field stirring transpiration experiment at the time of using several types of liquid paraffin from which a viscosity differs. FIG. 6A is a graph showing the change over time in the weight (transpiration amount), and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the transpiration amount and the viscosity. 粘度の異なる複数種類の流動パラフィンを用いた場合の面積カバ―率の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the area coverage rate at the time of using several types of liquid paraffin from which a viscosity differs. 粘度の異なる複数種類の流動パラフィンを用いた場合の振動する液滴の最大高さと最低高さの差(振動幅)を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the difference (vibration width) of the maximum height and minimum height of the vibrating droplet at the time of using several types of liquid paraffin from which a viscosity differs.

1.本発明の生体分子の検出方法
1−1.本発明の生体分子の検出方法の概要
本発明の生体分子の検出方法は、固形の生体試料中に含有される生体分子と生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより、固形の生体試料中の生体分子を検出する方法に関する。
ここで、「固形の生体試料」とは、生物の器官、生体組織、それらの一部、又はそれらの切片などの、固形状の生体試料を意味し、生体から抽出したタンパク質や核酸等の溶液を意味するものではない。固形の生体試料としては、生体組織の切片のように生体組織の形態を維持したものだけでなく、培養した細胞や血液、微生物等を包埋剤でブロック状又はシート状にしたもののように、人工的に固形化した生体試料を用いてもよい。
1. 1. Detection method of biomolecule of the present invention 1-1. Outline of Biomolecule Detection Method of the Present Invention The biomolecule detection method of the present invention is a solid biological sample obtained by binding a biomolecule contained in a solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule. The present invention relates to a method for detecting biomolecules therein.
Here, the term “solid biological sample” means a solid biological sample such as a biological organ, biological tissue, a part thereof, or a section thereof, and is a solution such as protein or nucleic acid extracted from the living organism. Does not mean. As a solid biological sample, not only those that maintain the form of the biological tissue like a section of biological tissue, but also those that are cultured cells, blood, microorganisms etc. in the form of blocks or sheets with embedding agents, An artificially solidified biological sample may be used.

本発明において、「生体分子」とは、タンパク質、核酸、多糖類、脂質等の生体に存在する分子をいい、糖タンパク質のようにこれらの生体分子同士が結合したものも含む。
本発明において、生体分子に特異的な「検出分子」とは、これらに限定されるわけではないが、例えば、検出目的とするタンパク質に特異的な抗体、核酸に相補的な配列を有する核酸プローブ、生体分子に親和性のある低分子化合物や毒素、糖鎖と結合する能力を有するタンパク質であるレクチン等を用いることができる。
そして、検出分子として抗体を用いることにより、免疫組織化学(IHC)によるタンパク質の検出を行うことができ、検出分子として標識プローブを用いることにより、インサイチュハイブリダイゼーション(ISH)による核酸の検出を行うことができる。
In the present invention, the “biomolecule” refers to a molecule existing in a living body such as protein, nucleic acid, polysaccharide, lipid and the like, and includes those in which these biomolecules are bound to each other like glycoprotein.
In the present invention, the “detection molecule” specific to a biomolecule is not limited to these. For example, an antibody specific for a protein to be detected, a nucleic acid probe having a sequence complementary to a nucleic acid Furthermore, low molecular compounds having affinity for biomolecules, toxins, lectins that are proteins having the ability to bind to sugar chains, and the like can be used.
By using an antibody as a detection molecule, protein can be detected by immunohistochemistry (IHC). By using a labeled probe as a detection molecule, nucleic acid can be detected by in situ hybridization (ISH). Can do.

本発明の生体分子の検出方法は、次のA)〜E)を含むことを特徴とする。
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置すること
B)検出分子を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成すること
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆し、ドーム状の液滴とすること
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と検出分子とを結合させること
E)生体分子に結合した検出分子により、生体分子の存在を検出すること
The biomolecule detection method of the present invention includes the following A) to E).
A) Placing a solid biological sample on the droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof. B) Covering the biological sample with a solution containing detection molecules. C) forming a droplet in the droplet formation region C) using an oil-based coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, covering the droplet within a range not exceeding the oil-repellent region, Dome-shaped droplets D) Binding biomolecules contained in a biological sample and detection molecules by performing electric field agitation that oscillates the droplets by applying a varying electric field to the droplets E ) To detect the presence of a biomolecule by a detection molecule bound to the biomolecule.

本発明の生体分子の検出方法の一つの実施形態を図1及び2に示す。
図1の(A)〜(C)並びに図2の(D)及び(E)は、本発明の生体分子の検出方法の一つの実施形態を、本発明のA)〜E)に対応させて描いた模式図である。
まず、図1(A)に示すとおり、液滴形成領域(1)とその外周に配置された撥油性領域(2)とを有するプレート(3)を用い、その液滴形成領域(1)上に、生体組織の切片等の固形の生体試料(4)を載置する。固形の生体試料(4)は、様々な生体分子を含有しているが、その一種の生体分子(5)を三角形の図形で模式的に示す。
One embodiment of the biomolecule detection method of the present invention is shown in FIGS.
1A to 1C and FIGS. 2D and 2E correspond to one embodiment of the biomolecule detection method of the present invention corresponding to A) to E) of the present invention. It is the drawn schematic diagram.
First, as shown in FIG. 1 (A), a plate (3) having a droplet formation region (1) and an oil-repellent region (2) disposed on the outer periphery thereof is used, and the droplet formation region (1) A solid biological sample (4) such as a slice of biological tissue is placed thereon. The solid biological sample (4) contains various biomolecules, and this kind of biomolecule (5) is schematically shown by a triangular figure.

次に、図1(B)に示すとおり、生体分子(5)に特異的に結合することができる検出分子(6)を含む溶液(7)を用い、固形の生体試料(4)及び/又は液滴形成領域(1)上に溶液(7)を注入することにより、液滴を形成する。
さらに、図1(C)に示すとおり、油性の被覆液(8)を用いて、図1(B)で形成した液滴を被覆して、ドーム状の液滴とする。ここで、油性の被覆液(8)は、撥油性領域(2)に接触してもよいが、撥油異性領域(2)を越えない程度の量を注入して、液滴を被覆する。これにより、油性の被覆液(8)は外周を撥油性領域(2)で囲まれることになるため、油性の被覆液(8)を撥油性領域(2)の内周側に留めようとする力が働き、ドーム状の液滴が崩れるのを防ぐことができる。油性の被覆液は表面張力が水よりも小さいが、このように液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことが可能となり、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
ここで、油性の被覆液(8)は、粘度が0.7〜18.6mPa・sと粘度が低いため、後記実施例2にも示されるように、液滴を広範囲に被覆することができ、液滴の蒸発を効率的に抑制することができるという効果を奏する。
Next, as shown in FIG. 1B, a solid biological sample (4) and / or a solution (7) containing a detection molecule (6) capable of specifically binding to the biomolecule (5) is used. By injecting the solution (7) onto the droplet formation region (1), droplets are formed.
Further, as shown in FIG. 1 (C), the droplet formed in FIG. 1 (B) is covered with an oily coating liquid (8) to form a dome-shaped droplet. Here, the oil-based coating liquid (8) may contact the oil-repellent region (2), but injects an amount that does not exceed the oil-repellent isomeric region (2) to cover the droplets. Thereby, since the outer periphery of the oil-based coating liquid (8) is surrounded by the oil-repellent region (2), the oil-based coating liquid (8) tends to be retained on the inner peripheral side of the oil-repellent region (2). The force works to prevent the dome-shaped droplet from collapsing. Although the oil-based coating liquid has a surface tension smaller than that of water, it can prevent the liquid droplet from collapsing in this way, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.
Here, since the viscosity of the oil-based coating liquid (8) is as low as 0.7 to 18.6 mPa · s, the droplets can be coated over a wide range as shown in Example 2 below. This produces an effect that the evaporation of the droplets can be efficiently suppressed.

次に、図2(D)に示すとおり、液滴の形成されたプレート(3)を、変動電界印加装置にセットする。変動電界印加装置は、上部電極(9)と下部電極(10)と変動電圧供給装置(11)を含むものであり、プレート(3)をセットすることにより、液滴の上方に上部電極(9)が位置し、プレート(3)の下に下部電極(10)に位置することとなる。そして、変動電圧供給装置(11)により変動電圧を供給することにより、両電極(9,10)間に変動電界が発生する。液滴は偏極するため、液滴の表面にはマイナス電荷(12)が存在しており、また、液滴中に存在する検出分子(6)はマイナスの電荷を帯びることもある。したがって、変動電界印加装置により変動電界を発生させると、変動電界の周波数に合わせて液滴が周期的に振動することになる。
この液滴の振動により、検出分子(6)を含む溶液(7)が撹拌され、検出分子(6)と生体分子(5)の衝突機会が増加して、検出分子(6)と生体分子(5)とが結合する反応を短時間で行うことが可能になる。
Next, as shown in FIG. 2 (D), the plate (3) on which the droplets are formed is set in a varying electric field applying device. The fluctuating electric field applying device includes an upper electrode (9), a lower electrode (10), and a fluctuating voltage supply device (11). By setting the plate (3), the upper electrode (9 ) And is located on the lower electrode (10) under the plate (3). Then, by supplying the variable voltage by the variable voltage supply device (11), a variable electric field is generated between the electrodes (9, 10). Since the droplet is polarized, a negative charge (12) is present on the surface of the droplet, and the detection molecule (6) present in the droplet may be negatively charged. Therefore, when a fluctuating electric field is generated by the fluctuating electric field applying device, the droplets vibrate periodically according to the frequency of the fluctuating electric field.
Due to the vibration of the droplet, the solution (7) containing the detection molecule (6) is agitated, the chance of collision between the detection molecule (6) and the biomolecule (5) increases, and the detection molecule (6) and the biomolecule ( It becomes possible to carry out the reaction in which 5) is bound in a short time.

液滴の被覆液として、通常のオイル、例えば植物油を用いた場合には、変動電界を印加しても液滴は振動しなかったが、後記実施例2にも示されるように、本発明では、粘度が0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いることにより、液滴を高速で振動させることが可能になるという効果を奏する。
このように、粘度が0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いれば、検出分子(6)を含む溶液を嵩増しして、振動可能な液滴を形成することができるため、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。
When normal oil, for example, vegetable oil, was used as the coating liquid for the droplets, the droplets did not vibrate even when a varying electric field was applied. However, as shown in Example 2 below, in the present invention, By using a low-viscosity oil-based coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, the droplets can be vibrated at high speed.
Thus, if a low-viscosity oil-based coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, the solution containing the detection molecule (6) is bulked to form a oscillating droplet. Therefore, it is possible to save expensive detection molecules.

次に、図2(E)に示すとおり、液滴の形成されたプレート(3)を変動電界印加装置から取り出し、液滴を洗い流した後に、生体分子(5)と結合した検出分子(6)の発色(蛍光又は反射光)により、生体分子(5)の存在を検出する。検出分子(6)を発色させるためには、例えば、検出分子(6)に標識酵素(発色酵素)、蛍光色素、蛍光タンパク質、色素等の発色標識を連結させ、又は、これらの発色標識を連結した抗体(2次抗体)を検出分子(6)に結合させること等により、発色させることができる。
検出分子(6)の発色(蛍光又は反射光)は、顕微鏡(15)等により観察することができ、生体組織等の固形の生体試料中における生体分子の局在位置と発現量を、色彩によりイメージングすることができる。
Next, as shown in FIG. 2 (E), the plate (3) on which the droplet is formed is taken out of the fluctuation electric field applying device, and after the droplet is washed away, the detection molecule (6) bound to the biomolecule (5). The presence of the biomolecule (5) is detected by the color development (fluorescence or reflected light). In order to color the detection molecule (6), for example, a labeling enzyme (chromogenic enzyme), a fluorescent dye, a fluorescent protein, a dye or the like is linked to the detection molecule (6), or these color labels are linked. The developed antibody (secondary antibody) can be colored by binding to the detection molecule (6).
The color development (fluorescence or reflected light) of the detection molecule (6) can be observed with a microscope (15) or the like, and the localization position and expression level of a biomolecule in a solid biological sample such as a biological tissue can be determined by color. Can be imaged.

以上のとおり、本発明によれば、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができる。このため、液滴が効率よく撹拌されて生体分子と検出分子の反応が促進されるとともに、蒸発が抑制されるため、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートを使用して、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆する。このため、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。
電界撹拌を行うためには、ドーム状の液滴を形成する必要があるため、高価な検出分子を含む反応液を所定量以上必要とするが、本発明によれば、粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用いることにより、検出分子を含む溶液を嵩増しして振動可能な液滴を形成することができるため、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, an oily coating liquid having a low viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, so that it is possible to vibrate the droplet at high speed even when the droplet is coated. At the same time, the droplets can be covered over a wide area and the evaporation of the droplets can be efficiently suppressed. For this reason, the droplets are efficiently stirred, the reaction between the biomolecule and the detection molecule is promoted, and evaporation is suppressed, so that the biomolecule can be detected quickly and reproducibly.
In addition, according to the present invention, a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof is used to form a droplet in the droplet formation region and to exceed the surrounding oil-repellent region. As long as there is no oil, the droplets are coated with an oily coating solution. For this reason, since the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid and the droplets can be prevented from collapsing, sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.
In order to perform electric field stirring, it is necessary to form a dome-shaped droplet, and therefore a predetermined amount or more of a reaction liquid containing an expensive detection molecule is required. According to the present invention, the viscosity is 0.7 to By using an oily coating liquid of 18.6 mPa · s, it is possible to increase the volume of the solution containing the detection molecule and form a oscillating liquid droplet, and thus it is possible to save expensive detection molecules. Play.

1−2.本発明の生体分子の検出方法の詳細な説明
以下、本発明の生体分子の検出方法をさらに詳細に説明する。
本発明の生体分子の検出方法は、A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置すること、を含む。
ここで「プレート」とは、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を設けるための基体となるものであり、平板状に限らずどのような形状であってもよい。
1-2. Detailed Description of Biomolecule Detection Method of the Present Invention Hereinafter, the biomolecule detection method of the present invention will be described in more detail.
The biomolecule detection method of the present invention includes: A) placing a solid biological sample on a droplet formation region of a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof. .
Here, the “plate” serves as a base for providing a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof, and may be any shape without being limited to a flat plate shape.

本発明において、「液滴形成領域」とは、プレート上の領域であり、液滴を形成できる領域であればどのようなものであってもよい。液滴形成領域を組成する材料としては、親水性の材料であっても、撥水性の材料であってもよく、これらに限定されるわけではないが、例えば、ガラスや、ポリエチレン、ポリスチレン等のプラスチック等を用いることができる。また、液滴形成領域の材料は、プレートと同じ材料を用いてもよく、また、プレート表面にプレートとは別の材料を塗布して液滴形成領域としてもよい。液滴形成領域の断面形状は、液滴が形成できる形状であればどのようなものであってもよく、凹凸がない平板状であっても、窪みや段差がある形状であってもよい。また、液滴形成領域の平面形状は、液滴が形成できる形状であればどのようなものであってもよいが、円形又は楕円形の形状が好ましい。   In the present invention, the “droplet formation region” is a region on the plate and may be any region as long as a droplet can be formed. The material constituting the droplet formation region may be a hydrophilic material or a water-repellent material, and is not limited to these materials. For example, glass, polyethylene, polystyrene, etc. Plastic or the like can be used. The material for the droplet formation region may be the same material as the plate, or a material different from the plate may be applied to the plate surface to form the droplet formation region. The cross-sectional shape of the droplet formation region may be any shape as long as the droplet can be formed, and may be a flat plate shape without unevenness or a shape having a depression or a step. The planar shape of the droplet formation region may be any shape as long as the droplet can be formed, but a circular or elliptical shape is preferable.

本発明において、「撥油性領域」とは、プレート表面において撥油性材料で形成された領域であって、好ましくは、液滴形成領域とは異なる材料で形成された領域をいう。撥油性材料としては、親水撥油性の材料でも、撥水撥油性の材料でもよく、これらに限定されるわけではないが、例えば、ポリビニルアルコール、シリコン系樹脂等の撥油性プラスチックや、表面の微細構造により撥油性を発揮する材料等を用いることができる。
撥油性領域は液滴形成領域の外周に配置される。このため、液滴形成領域の平面形状が円形又は楕円形の場合には、撥油性領域も円形又は楕円形となり、平面形状が円形の液滴を形成することができる。円形の液滴は、効率よく電界撹拌することができるため好ましい形状である。
In the present invention, the “oil repellent region” refers to a region formed of an oil repellent material on the plate surface, and preferably a region formed of a material different from the droplet formation region. The oil-repellent material may be a hydrophilic oil-repellent material or a water- and oil-repellent material, and is not limited to these, but for example, an oil-repellent plastic such as polyvinyl alcohol or silicone resin, or a fine surface Depending on the structure, a material that exhibits oil repellency can be used.
The oil repellent area is disposed on the outer periphery of the droplet forming area. For this reason, when the planar shape of the droplet formation region is circular or elliptical, the oil-repellent region is also circular or elliptical, and droplets having a circular planar shape can be formed. A circular droplet is a preferred shape because it can be efficiently stirred in an electric field.

本発明においては、プレート表面の液滴形成領域と撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域をさらに設けるとともに、液滴形成領域を親水性とすることが好ましい。このようなプレートを用いれば、検出分子を含む溶液で液滴を形成するときに、液滴が撥水親油性領域に囲まれることとなり、液滴が親水性の液滴形成領域内に留まろうとする力が働き、液滴を形成しやすくなる。そして、液滴を油性の被覆液で被覆すると、被覆液は、撥油性領域に囲まれて、撥水親油性領域に留まろうとする力が働き、液滴をより安定に維持することができるという効果を奏する。   In the present invention, it is preferable that a water-repellent / lipophilic region is further provided at the boundary between the droplet forming region and the oil-repellent region on the plate surface, and the droplet forming region is hydrophilic. When such a plate is used, when a droplet is formed with a solution containing a detection molecule, the droplet is surrounded by the water-repellent / lipophilic region, and the droplet remains in the hydrophilic droplet formation region. The force to try acts, and it becomes easy to form a droplet. Then, when the droplet is coated with the oil-based coating liquid, the coating liquid is surrounded by the oil-repellent region, and a force to stay in the water-repellent / lipophilic region works to maintain the droplet more stably. There is an effect.

本発明のA)の工程においては、プレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置する。ここで、「固形の生体試料」とは、前記のとおり、生物の器官、生体組織、それらの一部、又はそれらの切片などの、固形状の生体試料を意味する。固形の生体試料としては、生体組織の切片のように、生体組織の形態を維持したものだけでなく、培養した細胞や血液、微生物等を包埋剤でブロック状又はシート状にしたもののように、人工的に固形化した生体試料を用いてもよい。   In the step A) of the present invention, a solid biological sample is placed on the droplet formation region of the plate. Here, as described above, the “solid biological sample” means a solid biological sample such as a biological organ, biological tissue, part thereof, or a section thereof. Solid biological samples are not only those that maintain the form of biological tissues, such as slices of biological tissues, but also those that are cultured cells, blood, microorganisms, etc. that are made into blocks or sheets with embedding agents. Alternatively, an artificially solidified biological sample may be used.

本発明において、「固形の生体試料」は、化学的あるいは物理的に固定されたものを用いてもよく、また、固定されていないものを用いてもよい。化学的な固定としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒド、スベリミド酸ジメチル二塩酸塩、四酸化オスミウム等を、生体組織や細胞に浸潤させ、生体組織・細胞内の高分子物質を架橋することによって不動化する方法がある。また、物理的な固定としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、煮沸やマイクロウェーブ照射による熱凝固や、凍結により生体組織・細胞内の高分子物質を不動化する方法がある。また、これらを組み合わせ、例えば、固形の生体試料を急速凍結後に、ホルマリン/アセトン中で置換固定したものであってもよい。その他、固形の生体試料に対しては、抗原賦活化等の処理を行ってもよい。
通常、器官や生体組織の一部を固形の生体試料とする場合、そのままの大きさで顕微鏡観察することが難しいため、ある程度の厚さの切片を作製する。切片の作製方法としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、固形の生体試料をOCTコンパウンド等の凍結組織包埋剤に包埋し、凍結してから凍結ミクロトームにて薄切りする方法や、固形の生体試料を凍結せずにそのまま振動式ミクロトーム等により薄切りする方法や、固形の生体試料をパラフィンに包埋し冷却して硬くした後に、ミクロトームにて薄切りする方法などがある。
In the present invention, as the “solid biological sample”, a chemically or physically fixed sample may be used, or a non-fixed sample may be used. Examples of chemical fixation include, but are not limited to, for example, formaldehyde, glutaraldehyde, dimethyl suberimidate dihydrochloride, osmium tetroxide, and the like infiltrated into living tissue or cells. There is a method of immobilization by cross-linking the polymer substance inside. In addition, the physical fixation is not limited to these, but there is, for example, a method of immobilizing a macromolecular substance in a living tissue or cell by boiling or thermal coagulation by microwave irradiation or freezing. In addition, a combination of these may be used, for example, a solid biological sample may be rapidly frozen and replaced and fixed in formalin / acetone. In addition, a solid biological sample may be subjected to a treatment such as antigen activation.
Usually, when a part of an organ or biological tissue is used as a solid biological sample, it is difficult to make a microscopic observation with the same size, so a slice with a certain thickness is prepared. The method for preparing the section is not limited to these. For example, a method in which a solid biological sample is embedded in a frozen tissue embedding agent such as an OCT compound, frozen, and sliced with a frozen microtome, There are a method of slicing a solid biological sample as it is with a vibrating microtome without freezing, a method of embedding a solid biological sample in paraffin, cooling and hardening, and then slicing with a microtome.

本発明の生体分子の検出方法は、B)検出分子を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成すること、を含む。
ここで、「検出分子」とは、検出目的とする生体分子に特異的に結合することができる分子をいう。検出目的とする「生体分子」とは、タンパク質、核酸、多糖類、脂質等の生体に存在する分子をいい、糖タンパク質のようにこれらの生体分子同士が結合したものも含む。
本発明において、「検出分子」としては、これらに限定されるわけでないが、例えば、検出目的とするタンパク質に特異的な抗体、核酸に相補的な配列を有する核酸プローブ、生体分子に親和性のある低分子化合物や毒素、糖鎖と結合する能力を有するタンパク質であるレクチン等を用いることができる。
The biomolecule detection method of the present invention includes B) forming a droplet in a droplet formation region so as to cover the biological sample with a solution containing the detection molecule.
Here, the “detection molecule” refers to a molecule that can specifically bind to a biomolecule to be detected. “Biomolecules” for detection purposes refer to molecules existing in living organisms such as proteins, nucleic acids, polysaccharides, lipids, etc., and include those in which these biomolecules are bound together such as glycoproteins.
In the present invention, the “detection molecule” is not limited to these, but includes, for example, an antibody specific for a protein to be detected, a nucleic acid probe having a sequence complementary to a nucleic acid, and an affinity for a biomolecule. A low molecular weight compound, a toxin, a lectin that is a protein having an ability to bind to a sugar chain, or the like can be used.

本発明の生体分子の検出方法は、C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とすること、を含む。
ここで、「粘度」とは、室温における粘度をいい、23.8℃の条件下に回転式レオメーター(粘性測定装置)で測定することができる。
油性の被覆液の粘度は、液滴を十分に振動させるために水の粘度0.7mPa・sよりも高くする必要があり、また、後記実施例2に示されるように、液滴を十分に振動させ、液滴の表面を十分に被覆するためには、18.6mPa・s以下とする必要がある。
また、油性の被覆液の粘度は、より好ましくは、0.7〜13.5mPa・sとするのがよく、さらに好ましくは、0.7〜5.5mPa・sとするのがよい。
In the biomolecule detection method of the present invention, C) an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, and the liquid droplets are coated within a range not exceeding the oil-repellent region. Including dropping.
Here, “viscosity” refers to the viscosity at room temperature and can be measured with a rotary rheometer (viscosity measuring device) under the condition of 23.8 ° C.
The viscosity of the oil-based coating liquid needs to be higher than the viscosity of water 0.7 mPa · s in order to sufficiently vibrate the droplets, and as shown in Example 2 described later, In order to sufficiently vibrate and cover the surface of the droplet, it is necessary to set it to 18.6 mPa · s or less.
The viscosity of the oil-based coating liquid is more preferably 0.7 to 13.5 mPa · s, and still more preferably 0.7 to 5.5 mPa · s.

本発明において「油性」とは、水と分離する性質をいう。そして、「油性の被覆液」としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、流動パラフィン、スクアレン、脂肪酸類、エステル類等を用いることができる。これらの中でも安定性の高い流動パラフィンを用いることが好ましい。
流動パラフィンとは、ミネラルオイルやベビーオイルなどとも呼ばれ、炭素数が少ないアルカンを多く含む低粘性のオイルである。流動パラフィンには、組成や粘度が異なる多様な種類のものが市販されており、本発明では、粘度が0.7〜18.6mPa・sのものを使用する。
In the present invention, “oiliness” refers to the property of separating from water. The “oil-based coating liquid” is not limited to these, but for example, liquid paraffin, squalene, fatty acids, esters and the like can be used. Among these, liquid paraffin having high stability is preferably used.
Liquid paraffin is also called mineral oil or baby oil, and is a low-viscosity oil containing a large amount of alkanes with a small number of carbon atoms. Various kinds of liquid paraffin having different compositions and viscosities are commercially available. In the present invention, those having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s are used.

本発明のC)においては、油性の被覆液を用いて、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆するが、「撥油性領域を越えない範囲」とは、油性の被覆液が撥油性領域に接触してもよいが、被覆液の外縁端が撥油性領域の外周にまでは達せず、撥油性領域に囲まれた状態となる範囲をいう。   In C) of the present invention, the oil-based coating liquid is used to cover the droplets within the range not exceeding the oil-repellent region. The “range not exceeding the oil-repellent region” means that the oil-based coating liquid is oil-repellent. Although it may contact the region, it means a range in which the outer edge of the coating liquid does not reach the outer periphery of the oil-repellent region and is surrounded by the oil-repellent region.

本発明の生体分子の検出方法は、D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と検出分子とを結合させること、を含む。
ここで、変動電界とは、周期的に強さが変動する電界を意味する。この変動電界により、液滴の表面又は内部の電荷に周期的に変化するクーロン力が働くことによって、液滴が振動する。
In the biomolecule detection method of the present invention, D) the biomolecule contained in the biological sample and the detection molecule are combined by performing electric field agitation that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet. Including.
Here, the variable electric field means an electric field whose intensity varies periodically. Due to this fluctuating electric field, the droplets vibrate due to the Coulomb force that periodically changes on the surface or inside of the droplets.

液滴が周期的に振動する一つの実施形態を、図3により説明する。
図3(A)は、図2(D)と同一の状態を示す図である。この図に示す状態では、上部電極(9)に供給される正の電圧が最大になっている。そして、下部電極(10)は接地されており、電位が0に固定されている。この状態では、上部電極(9)から下部電極(10)に向かう電気力線で示される電界が発生し、液滴のマイナス電荷(12)には、上部電極のプラス電荷(13)側に向かうクーロン力が働き、液滴が上部電極(9)に引き寄せられる。
One embodiment in which the droplets periodically oscillate is described with reference to FIG.
FIG. 3A shows the same state as FIG. In the state shown in this figure, the positive voltage supplied to the upper electrode (9) is maximized. The lower electrode (10) is grounded and the potential is fixed at zero. In this state, an electric field indicated by lines of electric force directed from the upper electrode (9) to the lower electrode (10) is generated, and the negative charge (12) of the droplet is directed to the positive charge (13) side of the upper electrode. Coulomb force works and the droplet is attracted to the upper electrode (9).

一方、図3(B)は、上部電極(9)に供給される電圧が最小の0となっている状態を示す。この状態では、電界の作用がなくなって、液滴が上部電極に引き寄せられる力がなくなり、重力により液滴の上部の溶液が落下して、その勢いで液滴がスライドガラスに押しつぶされた状態となる。
変動電圧供給装置は、上部電極(9)に供給する電圧を周期的に変動させるため、図3(A)の状態と図3(B)の状態の間を周期的に往復する。これにより、液滴が周期的に振動することになる。図3(B)の状態でスライドガラスに押しつぶされた液滴は、スライドガラスの反作用によりバウンドして、電界の変化にあわせてスムーズに図3(A)の状態に戻ることができる。
変動電界の印加は、この実施形態に限らず、上部電極に周期的に変動する負の電圧を供給することによって行ってもよく、また、上部電極に供給する変動電圧とは符号が逆の変動電圧を下部電極に供給することにより行ってもよい。
On the other hand, FIG. 3B shows a state in which the voltage supplied to the upper electrode (9) is the minimum zero. In this state, the action of the electric field disappears, the force that attracts the droplet to the upper electrode disappears, the solution above the droplet drops due to gravity, and the droplet is crushed by the slide glass with that momentum. Become.
The variable voltage supply device periodically reciprocates between the state shown in FIG. 3A and the state shown in FIG. 3B in order to periodically change the voltage supplied to the upper electrode (9). As a result, the droplets vibrate periodically. The droplets crushed on the slide glass in the state of FIG. 3B bounce due to the reaction of the slide glass, and can smoothly return to the state of FIG. 3A in accordance with the change in the electric field.
The application of the fluctuating electric field is not limited to this embodiment, and may be performed by supplying a negative voltage that periodically fluctuates to the upper electrode, and fluctuations having a sign opposite to that of the fluctuating voltage supplied to the upper electrode. You may carry out by supplying a voltage to a lower electrode.

本発明の生体分子の検出方法は、E)生体分子に結合した検出分子により、生体分子の存在を検出すること、を含む。
E)における検出は、例えば、検出分子の発色や放射線等を利用して検出することができる。検出分子を発色させる方法としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、検出分子に標識酵素(発色酵素)、蛍光色素、蛍光タンパク質、色素等の発色標識をあらかじめ連結させる方法や、検出分子と生体分子が結合した後に、発色標識を連結した抗体等を検出分子に結合させる方法により、検出分子を発色させることができる。また、検出分子から放射線を発する方法としては、あらかじめ検出分子に放射性同位体を取り込ませて標識する方法を用いることができる。
The biomolecule detection method of the present invention includes E) detecting the presence of a biomolecule with a detection molecule bound to the biomolecule.
The detection in E) can be detected using, for example, color development or radiation of the detection molecule. The method for coloring the detection molecule is not limited to these methods. For example, a method in which a labeling enzyme (chromogenic enzyme), a fluorescent dye, a fluorescent protein, a dye or the like is linked to the detection molecule in advance, or detection is performed. After the molecule and the biomolecule are bonded, the detection molecule can be colored by a method in which an antibody or the like linked with a coloring label is bonded to the detection molecule. In addition, as a method of emitting radiation from the detection molecule, a method of labeling the detection molecule by incorporating a radioisotope in advance can be used.

本発明の生体分子の検出方法において、検出分子として抗体を用いて、免疫組織化学(IHC)による検出を行うことができる。また、検出分子として目的とする核酸に相補的な配列を有する標識プローブを用いて、インサイチュハイブリダイゼーション(ISH)による検出を行うことができる。これらの方法については、後記に詳述する。
また、これら以外の方法としては、例えば、これらに限定されるわけではないが、糖タンパク質の糖鎖にレクチンを結合させて検出する方法、F―アクチンというタンパク質にファロイジンという毒素を結合させて検出する方法、核酸に結合するタンパク質を、蛍光色素で標識した核酸で検出する方法(サウスウェスタン)等がある。
In the biomolecule detection method of the present invention, detection by immunohistochemistry (IHC) can be performed using an antibody as a detection molecule. In addition, detection by in situ hybridization (ISH) can be performed using a labeled probe having a sequence complementary to the target nucleic acid as a detection molecule. These methods will be described in detail later.
Examples of methods other than these include, but are not limited to, a method of detecting by binding a lectin to a sugar chain of a glycoprotein, and detecting by binding a toxin called phalloidin to a protein called F-actin. And a method of detecting a protein that binds to a nucleic acid with a nucleic acid labeled with a fluorescent dye (Southwestern).

2.本発明の生体分子検出用プレート
本発明の生体分子検出用プレートは、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有することを特徴とする。
ここで、「液滴形成領域」と「撥油性領域」については、前記「1.本発明の生体分子の検出方法」にて説明したものと同一であるが、以下、図面を用いて、本発明の生体分子検出用プレートについてさらに説明する。
2. Biomolecule Detection Plate of the Present Invention The biomolecule detection plate of the present invention is characterized by having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof.
Here, the “droplet formation region” and the “oil repellency region” are the same as those described in “1. Biomolecule Detection Method of the Present Invention”. The biomolecule detection plate of the invention will be further described.

図4は、本発明の生体分子検出用プレートの実施形態を模式的に示す平面図及び断面図である。図4(A)は、本発明の生体分子検出用プレートの一つの実施形態を示す平面図であり、図4(B)は、図4(A)と同一のプレートとその上部に形成した液滴の状態を模式的に示す断面図である。
図4(A)の平面図に示されるように、プレート(3)の表面には、液滴形成領域(1)が設けられ、その外周には撥油性領域(2)が設けられている。そして、図4(B)の断面図に示されるように、油性の被覆液(8)は、撥油性領域(2)に囲まれて、撥油性領域(2)の内周側に留まろうとする力が働き、ドーム状の液滴が崩れるのを防ぐことができる。
FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention. FIG. 4 (A) is a plan view showing one embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention, and FIG. 4 (B) is the same plate as FIG. 4 (A) and the liquid formed thereon. It is sectional drawing which shows the state of a drop typically.
As shown in the plan view of FIG. 4A, a droplet forming region (1) is provided on the surface of the plate (3), and an oil repellent region (2) is provided on the outer periphery thereof. As shown in the cross-sectional view of FIG. 4B, the oil-based coating liquid (8) is surrounded by the oil-repellent region (2) and tries to stay on the inner peripheral side of the oil-repellent region (2). It is possible to prevent the dome-shaped droplet from collapsing.

図4(C)は、本発明の生体分子検出用プレートの他の実施形態を模式的に示す断面図である。図4(B)に示される実施形態では、液滴形成領域(1)と撥油性領域(2)は同一平面内にあるが、図4(C)に示される実施形態では、液滴形成領域(1)と撥油性領域(2)の間に段差が設けられ、撥油性領域(2)の方が高くなっている。このような段差を設けることにより、ドーム状の液滴をさらに安定化させることが可能となる。   FIG. 4C is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4B, the droplet formation region (1) and the oil-repellent region (2) are in the same plane, but in the embodiment shown in FIG. 4C, the droplet formation region. A step is provided between (1) and the oil-repellent region (2), and the oil-repellent region (2) is higher. By providing such a step, the dome-shaped droplet can be further stabilized.

このように、本発明の生体分子検出用プレートは、プレート上に液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するので、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆することができる。このため、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。   As described above, the biomolecule detection plate of the present invention has a droplet formation region on the plate and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof. The droplets can be coated with the oil-based coating liquid as long as the oil-repellent region is not exceeded. For this reason, since the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid and the droplets can be prevented from collapsing, sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.

図5は、本発明の生体分子検出用プレートのもう一つの実施形態を示す平面図及び断面図である。図5(A)の平面図に示されるように、液滴形成領域(1)と撥油性領域(2)の境界部分には、撥水親油性領域(16)が設けられている。そして、この実施形態においては、液滴形成領域(1)が親水性となっている。
図5(B)及び(C)は、図5(A)と同一のプレートとその上部に液滴を形成する様子を模式的に示す断面図である。図5(B)に示されるように、親水性の液滴形成領域に溶液(7)を注入して液滴を形成すると、液滴は、撥水親油性領域(16)に囲まれて、親水性の液滴形成領域(1)に留まろうとする力が働き、液滴を容易に形成することができる。そして、次に、図5(C)に示されるように、液滴を油性の被覆液(8)で被覆すると、油性の被覆液(8)は、撥油性領域(2)に囲まれて、撥水親油性領域(16)に留まろうとする力が働き、ドーム状の液滴が崩れるのを防ぐことができる。
このような構造のプレートとすることにより、ドーム状の液滴をさらに安定に維持することが可能になるという効果を奏する。
FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view showing another embodiment of the biomolecule detection plate of the present invention. As shown in the plan view of FIG. 5A, a water / lipophilic / oleophilic region (16) is provided at the boundary between the droplet forming region (1) and the oil-repellent region (2). In this embodiment, the droplet formation region (1) is hydrophilic.
FIGS. 5B and 5C are cross-sectional views schematically showing the same plate as FIG. 5A and a state in which droplets are formed thereon. As shown in FIG. 5B, when the liquid (7) is injected into the hydrophilic droplet formation region to form a droplet, the droplet is surrounded by the water-repellent / lipophilic region (16), A force to stay in the hydrophilic droplet formation region (1) works, and droplets can be easily formed. Then, as shown in FIG. 5C, when the droplet is coated with the oil-based coating liquid (8), the oil-based coating liquid (8) is surrounded by the oil-repellent region (2), A force to stay in the water-repellent / lipophilic region (16) works, and the dome-shaped droplet can be prevented from collapsing.
By using the plate having such a structure, the dome-shaped droplet can be more stably maintained.

3.本発明の生体分子検出用キット
本発明の生体分子検出用キットは、生体分子検出用プレートと、生体分子に特異的に結合できる検出分子を含む溶液と、粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液とを含むことを特徴とする。
ここで、「生体分子検出用プレート」については、前記「2.本発明の生体分子検出用プレート」にて説明したものと同一のものを使用することができる。また、「生体分子に特異的に結合できる検出分子を含む溶液」と「粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液」については、前記「1.本発明の生体分子の検出方法」で説明したものと同一のものを使用することができる。
3. Biomolecule detection kit of the present invention The biomolecule detection kit of the present invention comprises a biomolecule detection plate, a solution containing a detection molecule that can specifically bind to a biomolecule, and a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s oily coating liquid.
Here, as the “biomolecule detection plate”, the same plate as described in “2. The biomolecule detection plate of the present invention” can be used. The “solution containing a detection molecule capable of specifically binding to a biomolecule” and the “oil-based coating solution having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s” are described in “1. Detection of Biomolecule of the Present Invention”. The same as described in “Method” can be used.

本発明の生体分子検出用キットは、油性の被覆液を含むので、液滴を油性の被覆液で嵩増しすることができ、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。また、本発明の生体分子検出用キットは、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができるため、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。さらに、本発明の生体分子検出用キットは、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを使用するので、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆することができる。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、被覆された液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。   Since the biomolecule detection kit of the present invention contains an oil-based coating liquid, the droplets can be increased in volume with the oil-based coating liquid, and the effect of saving expensive detection molecules can be achieved. In addition, the biomolecule detection kit of the present invention uses a low-viscosity oil-based coating solution of 0.7 to 18.6 mPa · s, so that the droplet can be vibrated at high speed even when the droplet is coated. In addition, since the droplets can be coated over a wide area and the evaporation of the droplets can be efficiently suppressed, the biomolecules can be detected quickly and reproducibly. Furthermore, since the biomolecule detection kit of the present invention uses a plate having a droplet formation region and an oil repellency region disposed on the outer periphery thereof, a droplet is formed in the droplet formation region and the oil repellency around it is formed. The liquid droplets can be coated with an oily coating liquid as long as the area is not exceeded. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the coated droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be rapidly and reproducibly reproduced. There is an effect that can be detected.

4.本発明の生体分子検出装置
本発明の生体分子検出装置は、生体分子検出用プレートと、そのプレート上に形成した液滴を加熱して一定の温度に保つ加熱保温装置と、液滴に変動電界を印加する変動電界印加装置とを含むことを特徴とする。
ここで、「生体分子検出用プレート」については、前記「2.本発明の生体分子検出用プレート」にて説明したものと同一のものを使用することができる。
本発明の生体分子検出装置における「加熱保温装置」は、液滴又はその周囲を加熱するヒーターと、液滴又はその周囲の温度を測定する温度計と、温度計の計測結果と設定温度に基づきヒーターを制御する制御回路とを有することが好ましい。
本発明の生体分子検出装置における「変動電界印加装置」は、前記「1.本発明の生体分子の検出方法」でも説明したものと同一である。
4). Biomolecule detection device of the present invention The biomolecule detection device of the present invention includes a biomolecule detection plate, a heating and heat-retaining device that heats a droplet formed on the plate to maintain a constant temperature, and a fluctuation electric field in the droplet. And a fluctuating electric field applying device for applying.
Here, as the “biomolecule detection plate”, the same plate as described in “2. The biomolecule detection plate of the present invention” can be used.
The “heat insulation device” in the biomolecule detection apparatus of the present invention is based on a heater that heats a droplet or its surroundings, a thermometer that measures the temperature of the droplet or its surroundings, a measurement result of the thermometer, and a set temperature. And a control circuit for controlling the heater.
The “fluctuating electric field applying device” in the biomolecule detection apparatus of the present invention is the same as that described in “1. Biomolecule detection method of the present invention”.

本発明の生体分子検出装置は、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートを使用するので、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆することができる。このため、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。   Since the biomolecule detection device of the present invention uses a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof, a droplet is formed in the droplet formation region, and the oil-repellent region around it is formed. The liquid droplets can be coated with an oily coating liquid as long as it does not exceed the range. For this reason, since the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid and the droplets can be prevented from collapsing, sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be detected quickly and reproducibly. There is an effect that can be.

5.本発明の生体試料標本の製造方法
本発明の生体試料標本の製造方法は、固形の生体試料中に含有される生体分子とその生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより得られる、生体分子検出用の生体試料標本の製造方法に関する。
本発明の生体試料標本の製造方法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)検出分子を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と検出分子とを結合させる、
ことを含むことを特徴とする。
5. Method for Producing Biological Sample Specimen of the Present Invention The method for producing a biological sample specimen of the present invention is a biological sample obtained by binding a biomolecule contained in a solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule. The present invention relates to a method for producing a biological sample specimen for molecular detection.
The method for producing a biological sample specimen of the present invention comprises:
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the detection molecule,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) The biomolecule contained in the biological sample and the detection molecule are combined by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet.
It is characterized by including.

本発明の生体試料標本の製造方法によれば、液滴を油性の被覆液で嵩増しすることができるため、高価な検出分子を節約することができるという効果を奏する。また、本発明の生体試料標本の製造方法によれば、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができるため、迅速かつ再現性よく生体試料標本を製造できるという効果を奏する。さらに、本発明の生体試料標本の製造方法によれば、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを使用して、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆する。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、被覆された液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。   According to the method for producing a biological sample specimen of the present invention, it is possible to increase the volume of a droplet with an oil-based coating liquid, and thus it is possible to save expensive detection molecules. Moreover, according to the method for producing a biological sample specimen of the present invention, since a low-viscosity oil-based coating liquid of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, the droplet is vibrated at high speed even when the droplet is coated. In addition, since it is possible to efficiently cover the droplets by covering the droplets in a wide range and efficiently suppress the evaporation of the droplets, it is possible to produce a biological sample specimen quickly and with good reproducibility. Furthermore, according to the method for producing a biological sample specimen of the present invention, a plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof is used to form a droplet in the droplet formation region and to surround it. The liquid droplets are coated with an oil-based coating solution within a range not exceeding the oil-repellent region. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the coated droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be rapidly and reproducibly reproduced. There is an effect that can be detected.

6.本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法
本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法は、固形の生体試料中に含有される核酸と、その核酸に相補的な配列を含む標識プローブとをハイブリダイズさせることにより、生体試料中に含有される核酸を検出する方法に関する発明である。
本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)標識プローブを含むハイブリダイゼーション溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される核酸と標識プローブとをハイブリダイズさせ、
E)核酸にハイブリダイズした標識プローブの標識を検出する、
ことを含むことを特徴とする。
6). In Situ Hybridization Method of the Present Invention In the in situ hybridization method of the present invention, a nucleic acid contained in a solid biological sample and a labeled probe containing a sequence complementary to the nucleic acid are hybridized to each other in the biological sample. It is invention regarding the method of detecting the nucleic acid contained in.
The in situ hybridization method of the present invention comprises:
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the hybridization solution containing the labeled probe,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) Hybridizing the nucleic acid contained in the biological sample with the labeled probe by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting the label of the labeled probe hybridized to the nucleic acid,
It is characterized by including.

本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法において、A)〜E)は、前記「1.本発明の生体分子の検出方法」でも説明したように、検出目的とする生体分子を核酸とし、検出分子として、その核酸に相補的な配列を有する標識プローブを用い、標識プローブの標識により生体分子(核酸)の存在を検出する方法である。   In the in situ hybridization method of the present invention, as described in “1. Biomolecule Detection Method of the Present Invention”, A) to E) are the detection target biomolecules as nucleic acids and the detection molecules as the detection molecules. In this method, a labeled probe having a sequence complementary to a nucleic acid is used, and the presence of a biomolecule (nucleic acid) is detected by labeling the labeled probe.

以下、本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法について、さらに詳細に説明を行う。
本発明のインサイチュハイブリダイゼーションにおいて検出目的とする「核酸」としては、染色体上に存在するDNAや、核及び細胞質に存在するmRNAを対象とすることができる。これらのDNAやmRNAに相補的な配列を有する標識プローブを使用することにより、染色体上のDNAや、核及び細胞質に存在するmRNAを検出することができる。
染色体上のDNAを検出する方法では、DNA断片が染色体のどの位置にあるのかを決定できるとともに、そのコピー数も知る事ができる。また、mRNAを検出する方法では、細胞におけるmRNAの発現分布や発現強度を知ることができる。
Hereinafter, the in situ hybridization method of the present invention will be described in more detail.
As the “nucleic acid” to be detected in the in situ hybridization of the present invention, DNA present on the chromosome and mRNA present in the nucleus and cytoplasm can be targeted. By using a labeled probe having a sequence complementary to these DNA and mRNA, DNA on the chromosome and mRNA present in the nucleus and cytoplasm can be detected.
In the method for detecting DNA on a chromosome, it is possible to determine where the DNA fragment is located on the chromosome and to know the copy number. In addition, in the method for detecting mRNA, the expression distribution and expression intensity of mRNA in the cell can be known.

インサイチュハイブリダイゼーションによる検出は、蛍光標識を使用するFISH(Fluorescence in situ hybridization)や、酵素標識を使用するCISH(Chromogenic in situ hybridization)が知られており、また、放射性標識を用いることもできる。
プローブに使用する核酸としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、合成オリゴDNA、一本鎖RNA、二本鎖cDNA、一本鎖cDNA等を使用することができる。
For detection by in situ hybridization, FISH (Fluorescence in situ hybridization) using a fluorescent label and CISH (Chromogenic in situ hybridization) using an enzyme label are known, and a radioactive label can also be used.
The nucleic acid used for the probe is not limited to these, and for example, synthetic oligo DNA, single-stranded RNA, double-stranded cDNA, single-stranded cDNA, and the like can be used.

標識プローブは、蛍光標識、酵素標識、放射性標識等をプローブ核酸に直接連結することにより得ることができ、また、プローブ核酸にハプテン物質を標識として連結することにより得ることもできる。
プローブ核酸にハプテン物質を連結した場合には、蛍光標識、酵素標識等を連結したハプテン認識抗体等を用いて、間接的にプローブ核酸を標識することができる。
ハプテン物質としては、ジゴキシゲニン、T−Tダイマー、ジニトロフェニル等を用いることができる。複数種類の核酸プローブを、それぞれ異なるハプテン物質で標識することにより、同時に複数種類の遺伝子を検出することも可能である。
A labeled probe can be obtained by directly linking a fluorescent label, an enzyme label, a radioactive label or the like to a probe nucleic acid, or can be obtained by linking a hapten substance to a probe nucleic acid as a label.
When a hapten substance is linked to a probe nucleic acid, the probe nucleic acid can be indirectly labeled using a hapten-recognizing antibody linked with a fluorescent label, an enzyme label, or the like.
As the hapten substance, digoxigenin, TT dimer, dinitrophenyl and the like can be used. By labeling multiple types of nucleic acid probes with different hapten substances, it is possible to detect multiple types of genes simultaneously.

本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法によれば、液滴を油性の被覆液で嵩増しすることができるため、高価な標識プローブを節約することができるという効果を奏する。また、本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法によれば、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができるため、迅速かつ再現性よく核酸を検出できるという効果を奏する。さらに、本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法によれば、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを使用して、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆する。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、被覆された液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく核酸を検出することができるという効果を奏する。
本発明のインサイチュハイブリダイゼーション法を用いれば、例えば、後記実施例1に示されるように、通常の方法では約20〜22時間を要するインサイチュハイブリダイゼーションを、6時間にまで短縮することも可能である。
According to the in situ hybridization method of the present invention, it is possible to increase the volume of a droplet with an oily coating solution, so that it is possible to save an expensive labeled probe. In addition, according to the in situ hybridization method of the present invention, an oily coating solution having a low viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, so that even when the droplet is coated, the droplet can be vibrated at high speed. In addition, it is possible to coat the droplets over a wide area and efficiently suppress the evaporation of the droplets, so that the nucleic acid can be detected quickly and reproducibly. Furthermore, according to the in situ hybridization method of the present invention, a droplet having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof is used to form droplets in the droplet formation region and the surrounding repellency. The droplets are coated with an oil-based coating liquid within a range not exceeding the oil-based region. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the coated droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and nucleic acids can be rapidly and reproducibly reproduced. There is an effect that it can be detected.
When the in situ hybridization method of the present invention is used, for example, as shown in Example 1 described later, in situ hybridization that requires about 20 to 22 hours in the normal method can be shortened to 6 hours. .

7.本発明の免疫組織化学法
本発明の免疫組織化学法は、固形の生体試料中に含有される生体分子と生体分子に特異的な抗体とを結合させることにより、生体試料中に含有される生体分子を検出する方法に関する。
本発明の免疫組織化学法は、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの液滴形成領域上に、固形の生体試料を載置し、
B)抗体を含む溶液により、生体試料を覆うように、液滴を液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用いて、撥油性領域を越えない範囲で液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)液滴に変動電界を印加することで液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、生体試料中に含有される生体分子と抗体とを結合させ、
E)生体分子に結合した抗体を検出する、
ことを含むことを特徴とする。
7). Immunohistochemical method of the present invention The immunohistochemical method of the present invention is a method in which a biomolecule contained in a solid biological sample and a biomolecule contained in the biological sample are combined with an antibody specific to the biomolecule. The present invention relates to a method for detecting molecules.
The immunohistochemical method of the present invention comprises:
A) A solid biological sample is placed on a droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof,
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the antibody,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) By binding the biomolecule contained in the biological sample and the antibody by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting antibodies bound to biomolecules,
It is characterized by including.

本発明の免疫組織化学法において、A)〜E)は、前記「1.本発明の生体分子の検出方法」でも説明したように、検出分子として抗体を使用する方法である。
以下、本発明の免疫組織化学法について、さらに詳細に説明を行う。
本発明の免疫組織化学法のE)の工程において、抗体を検出する手法としては、ペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼ等の酵素を標識として連結させた抗体を用い、酵素による発色により抗体を検出する酵素抗体法と、蛍光色素を標識として連結させた抗体を用い、蛍光により抗体を検出する蛍光抗体法とが2本の柱となる手法である。
In the immunohistochemical method of the present invention, A) to E) are methods in which an antibody is used as a detection molecule, as described in “1. Biomolecule detection method of the present invention”.
Hereinafter, the immunohistochemical method of the present invention will be described in more detail.
In the step E) of the immunohistochemical method of the present invention, as a technique for detecting an antibody, an enzyme antibody method for detecting an antibody by coloring with an enzyme using an antibody linked with an enzyme such as peroxidase or alkaline phosphatase as a label. And a fluorescent antibody method in which an antibody in which a fluorescent dye is linked as a label and an antibody is detected by fluorescence is a two-column technique.

この二つの手法のうち、酵素抗体法は、病理診断等で組織切片の生体分子を検出するのに適している。酵素抗体法について詳しく述べると、標識として用いられる酵素としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、ペルオキシターゼ(西洋ワサビペルオキシダーゼ、Horseradish peroxidase: HRP)、アルカリホスファターゼ(alkaline
phosphatase: AP)、グルコースオキシダーゼ(β-D galactosidase: GAL)等の酵素を用いることができる。
これらの酵素の基質としては、ペルオキシターゼに対しては、例えば、3,3’-ジアミノベンジジン(DAB)を用いて茶色に発色させたり、3-アミノ-9-エチルカルバゾール(AEC)を用いて赤色に発色させることができる。
Of these two methods, the enzyme antibody method is suitable for detecting biomolecules in tissue sections for pathological diagnosis and the like. The enzyme antibody method will be described in detail. Examples of the enzyme used as a label include, but are not limited to, peroxidase (horseradish peroxidase: HRP), alkaline phosphatase (alkaline).
Enzymes such as phosphatase (AP) and glucose oxidase (β-D galactosidase: GAL) can be used.
As a substrate for these enzymes, for example, 3,3'-diaminobenzidine (DAB) can be used to develop a brown color, or 3-amino-9-ethylcarbazole (AEC) can be used as a red color for peroxidase. Can develop color.

酵素抗体法には、大きく分けて直接法と間接法とがある。直接法は、抗体に直接酵素を連結して標識した上で、抗原と反応させるものである。一方、間接法は、検出すべき抗原に対する抗体(一次抗体)には酵素標識せず、その抗体に対する抗体(二次抗体)に酵素標識して検出する方法である。間接法は、直接法に比べて反応回数が多いが、一次抗体を同種の動物で作製すれば、1種類の二次抗体であらゆる免疫染色をすることができ、また、感度の面でも優れている。したがって、酵素抗体法では、間接法が使用されることが多い。   Enzyme antibody methods are roughly classified into direct methods and indirect methods. In the direct method, an antibody is directly linked to an antibody and labeled, and then reacted with an antigen. On the other hand, the indirect method is a method in which the antibody (primary antibody) against the antigen to be detected is not enzyme-labeled but the antibody against the antibody (secondary antibody) is enzyme-labeled and detected. The indirect method has more reactions than the direct method, but if the primary antibody is made from the same species of animal, all kinds of immunostaining can be performed with one type of secondary antibody, and the sensitivity is also excellent. Yes. Therefore, indirect methods are often used in enzyme antibody methods.

本発明の免疫組織化学法によれば、液滴を油性の被覆液で嵩増しすることができるため、高価な抗体を節約することができるという効果を奏する。また、本発明の免疫組織化学法によれば、0.7〜18.6mPa・sの低粘度の油性の被覆液を用いるため、液滴を被覆しても高速に液滴を振動させることが可能であるとともに、液滴を広範囲に被覆して液滴の蒸発を効率的に抑制することができるため、迅速かつ再現性よく生体分子を検出できるという効果を奏する。さらに、本発明の免疫組織化学法によれば、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域を有するプレートを使用して、液滴形成領域に液滴を形成し、その周囲の撥油性領域を越えない範囲で、油性の被覆液により液滴を被覆する。これにより、油性の被覆液の外周を撥油性領域が取り囲むこととなり、被覆された液滴が崩れるのを防ぐことができるため、十分な電界撹拌を行うことができ、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができるという効果を奏する。   According to the immunohistochemical method of the present invention, the droplets can be increased in volume with the oil-based coating solution, so that it is possible to save expensive antibodies. In addition, according to the immunohistochemical method of the present invention, since a low viscosity oily coating solution of 0.7 to 18.6 mPa · s is used, the droplets can be vibrated at high speed even when the droplets are coated. In addition, it is possible to cover the liquid droplets over a wide area and efficiently suppress the evaporation of the liquid droplets, so that the biomolecules can be detected quickly and reproducibly. Furthermore, according to the immunohistochemical method of the present invention, a droplet having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof is used to form droplets in the droplet formation region and the surrounding repellency. The droplets are coated with an oil-based coating liquid within a range not exceeding the oil-based region. As a result, the oil-repellent region surrounds the outer periphery of the oil-based coating liquid, and the coated droplets can be prevented from collapsing, so that sufficient electric field agitation can be performed, and biomolecules can be rapidly and reproducibly reproduced. There is an effect that can be detected.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.

(実施例1:本発明の方法によるインサイチュハイブリダイゼーション)
A)ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit(ZytoVision社製)のキット試薬を用い、プロトコールを改良してインサイチュハイブリダイゼーションを行った。乳癌組織の切片を、プロトコールに従い1時間前処理(脱パラフィン処理及び賦活化処理)したものを被検試料として用いた。インサイチュハイブリダイゼーションに用いるプレートを作成するために、撥油性のシートである3M label cover(3M社製)を用い、シートの中央を円形にくり抜き、これをスライドガラス上に貼付した。スライドガラス上でシートに囲まれた円形の領域に、乳癌組織の切片を載置した。
B)キットのDNAプローブ溶液10μlを80℃で熱処理した後、乳癌組織の切片に滴下した。DNAプローブ溶液は、ジゴキシゲニン(DIG)で標識したHER2遺伝子用プローブと、ジニトロフェニル(DNP)で標識した染色体セントロメア17(CEN17)用プローブのカクテルである。
C)DNAプローブ溶液の液滴を40μlの流動パラフィン(カネダ社製ハイコールK−140N)で被覆し、ドーム状の液滴を形成した。使用した流動パラフィンの粘度は、23.8℃において5.5mPa・sであった。
D)変動電界印加装置を用い、15Hz、4,5kVの変動電圧を供給して変動電界を印加することにより、液滴を3時間電界撹拌させながらハイブリダイゼーション反応を行った。
E)ハイブリダイゼーション後、洗浄して、マウス抗DIG抗体とウサギ抗DNP抗体のカクテル溶液30μlを滴下して液滴とし、30μlの流動パラフィンで被覆してドーム状の液滴を形成した。変動電界印加装置を用い、15Hz、4,5kVの変動電圧を供給して変動電界を印加することにより、液滴を20分間電界撹拌させながら、抗原抗体反応を行った。洗浄を行った後に、HRP標識抗マウス抗体及びALP標識抗ウサギ抗体のカクテル溶液を用いて、同様の方法により30分間抗原抗体反応を行った。次に、HRP−Greenを用いて標識酵素による発色反応を15分間行い、HER2遺伝子を緑色に染色して可視化した。さらにAP−Redを用いて標識酵素による発色反応を15分間行い、CEN17を赤色に染色して可視化した。
(実施例1の結果)
87検体中85検体において、染色に成功し、成功率はプロトコールの方法よりも高いものであった。また、インサイチュハイブリダイゼーションの全行程を約6時間に短縮することに成功した。
(Example 1: In situ hybridization by the method of the present invention)
A) Using the kit reagent of ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit (manufactured by ZytoVision), the protocol was improved and in situ hybridization was performed. A specimen of a breast cancer tissue that had been pretreated (deparaffinized and activated) for 1 hour according to the protocol was used as a test sample. In order to prepare a plate to be used for in situ hybridization, an oil-repellent sheet 3M label cover (manufactured by 3M) was used, the center of the sheet was cut out in a circle, and this was pasted on a slide glass. A section of breast cancer tissue was placed on a circular area surrounded by a sheet on a slide glass.
B) 10 μl of the DNA probe solution of the kit was heat-treated at 80 ° C. and then dropped on a section of breast cancer tissue. The DNA probe solution is a cocktail of a probe for HER2 gene labeled with digoxigenin (DIG) and a probe for chromosome centromere 17 (CEN17) labeled with dinitrophenyl (DNP).
C) A droplet of the DNA probe solution was covered with 40 μl of liquid paraffin (Hicol K-140N manufactured by Kaneda) to form a dome-shaped droplet. The viscosity of the liquid paraffin used was 5.5 mPa · s at 23.8 ° C.
D) A hybridization reaction was performed while stirring the electric field for 3 hours by supplying a fluctuating electric field by applying a fluctuating voltage of 15 Hz and 4,5 kV using a fluctuating electric field applying device.
E) After hybridization, washing was performed, and 30 μl of a cocktail solution of mouse anti-DIG antibody and rabbit anti-DNP antibody was dropped to form a droplet, which was then covered with 30 μl of liquid paraffin to form a dome-shaped droplet. The antigen-antibody reaction was carried out while the droplets were stirred for 20 minutes by applying a varying electric field by applying a varying voltage of 15 Hz and 4,5 kV using a varying electric field application device. After washing, an antigen-antibody reaction was performed for 30 minutes by the same method using a cocktail solution of HRP-labeled anti-mouse antibody and ALP-labeled anti-rabbit antibody. Next, a coloring reaction with a labeling enzyme was performed for 15 minutes using HRP-Green, and the HER2 gene was stained green and visualized. Further, a color development reaction with a labeling enzyme was performed for 15 minutes using AP-Red, and CEN17 was stained in red and visualized.
(Result of Example 1)
Staining was successful in 85 of 87 samples, and the success rate was higher than that of the protocol method. In addition, the entire process of in situ hybridization was successfully shortened to about 6 hours.

(比較例1)
ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit(ZytoVision社製)のキット試薬を用い、プロトコールに従ってインサイチュハイブリダイゼーションを行った。
プレートとして通常のスライドガラスを用い、流動パラフィンによる被覆や電界撹拌は行わず、ハイブリダイゼーションは16〜18時間、抗原抗体反応は30分ずつ行った他は、実施例1と同様に行った。
(比較例1の結果)
87検体中82検体において、染色に成功した。また、インサイチュハイブリダイゼーションの全行程に約20〜22時間を要した。
(Comparative Example 1)
In-situ hybridization was performed according to the protocol using a kit reagent of ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit (manufactured by ZytoVision).
An ordinary slide glass was used as a plate, coating with liquid paraffin and electric field stirring were not performed, hybridization was performed for 16 to 18 hours, and antigen-antibody reaction was performed for 30 minutes each, and was performed in the same manner as in Example 1.
(Results of Comparative Example 1)
Staining was successful in 82 of 87 samples. In addition, it took about 20-22 hours for the whole process of in situ hybridization.

(比較例2)
ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit(ZytoVision社製)のキット試薬を用い、プロトコールを改良してインサイチュハイブリダイゼーションを行った。
流動パラフィンによる被覆は行わず、DNAプローブ溶液10μlに40μlの水を加えて嵩増しし、ドーム状の液滴を形成して電界撹拌を行った他は、実施例1と同様の処理を行った。
(比較例2の結果)
インサイチュハイブリダイゼーションの全ての処理工程を行ったが、染色には成功しなかった。
(Comparative Example 2)
Using the kit reagent of ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit (manufactured by ZytoVision), the protocol was improved and in situ hybridization was performed.
The same treatment as in Example 1 was performed, except that 40 μl of water was added to 10 μl of the DNA probe solution to increase the bulk by forming the dome-shaped droplet and stirring the electric field without coating with liquid paraffin. .
(Results of Comparative Example 2)
All processing steps of in situ hybridization were performed, but staining was not successful.

(比較例3)
ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit(ZytoVision社製)のキット試薬を用い、プロトコルを改良してインサイチュハイブリダイゼーションを行った。
撥油性のシートを使用しなかった他は、実施例1と同様の処理を行った。
(比較例3の結果)
電界撹拌を行う際に液滴が崩れてしまい、それ以降の処理を行うことができなかった。
(Comparative Example 3)
Using a kit reagent of ZytoDot 2C SPEC HER2CEN 17 Probe Kit (manufactured by ZytoVision), the protocol was improved and in situ hybridization was performed.
The same treatment as in Example 1 was performed except that the oil-repellent sheet was not used.
(Result of Comparative Example 3)
When electric field stirring was performed, the droplets collapsed, and subsequent processing could not be performed.

(実施例2:流動パラフィンの粘度の検討)
粘度が異なる6種類の流動パラフィンを用いて、電界撹拌の被覆液として用いる場合の最適な粘度の検討を行った。6種類の流動パラフィンの名称と、23.8℃の条件下にHAAKE RheoStress 1(登録商標、Thermo Scientific社製)を用いて測定した粘度は以下のとおりである。
・K−140N(カネダ社製) 粘度= 5.5mPa・s
・K−160 (カネダ社製) 粘度= 13.5mPa・s
・K−230 (カネダ社製) 粘度= 18.6mPa・s
・K−290 (カネダ社製) 粘度= 57.8mPa・s
・K−350 (カネダ社製) 粘度=171.0mPa・s
・E−7 (カネダ社製) 粘度=143.0mPa・s
(電界撹拌蒸散実験)
撥油性シートの中央を円形に切り抜いたものをスライドガラスに貼付した。洗浄液(DakoWashing bufferにTween20を0.05%添加したもの)で洗浄した後、スライドガラス上でシートに囲まれた円形の領域に、TEバッファー10μlを注入して液滴とした。さらに流動パラフィンを40μl注入してドーム状の液滴を形成し、変動電界を印加して電界撹拌を行い、60分、90分、120分、180分経過時の重量を測定して、TEバッファーの蒸散量を測定した。その結果を図6に示す。
図6(A)は、重量(蒸散量)の経時変化を示すグラフであり、図6(B)は、蒸散量と粘度の関係を示すグラフである。
この結果から、低粘度である程、蒸散量が少ないことが明らかとなった。
(面積カバ―率の測定)
電界撹拌蒸散実験で用いたスライドガラス上のドーム状の液滴について、平面画像を撮影し、TEバッファーが流動パラフィンにより被覆されている面積の割合(面積カバー率)を測定した。その結果を図7に示す。
図7に示されるとおり、流動パラフィンの粘度が低いほど面積カバー率が大きく、18.6mPa・s以下の粘度であるK−140N、K−160及びK−230の3つの流動パラフィンを用いた場合に、特に面積カバー率が大きかった。
(液滴挙動観察)
電界撹拌蒸散実験を行ったスライドガラス上のドーム状の液滴について、側面から振動する様子を撮影し、振動する液滴の最大高さと最低高さの差(振動幅)を測定した。その結果を図8に示す。
図8に示されるように、流動パラフィンの粘度が低いほど振動幅が大きく、18.6mPa・s以下の粘度であるK−140N、K−160及びK−230の3つの流動パラフィンを用いた場合に、特に振動幅が大きく、十分な電界撹拌が行われていることが確認された。逆に、流動パラフィンの粘度が大きい場合には、十分な電界撹拌が行われなかった。データは示さないが、参考実験として、流動パラフィンの代わりに粘度の高い植物油を用いて変動電界を印加したが、電界撹拌を行うことはできなかった。
(Example 2: Examination of viscosity of liquid paraffin)
Using six kinds of liquid paraffin having different viscosities, the optimum viscosity when used as a coating liquid for electric field stirring was investigated. The names of the six types of liquid paraffin and the viscosities measured using HAAKE RheoStress 1 (registered trademark, manufactured by Thermo Scientific) under the condition of 23.8 ° C. are as follows.
・ K-140N (manufactured by Kaneda) Viscosity = 5.5 mPa · s
-K-160 (manufactured by Kaneda) Viscosity = 13.5 mPa · s
・ K-230 (manufactured by Kaneda) Viscosity = 18.6 mPa · s
・ K-290 (manufactured by Kaneda Co., Ltd.) Viscosity = 57.8 mPa · s
・ K-350 (manufactured by Kaneda) Viscosity = 171.0 mPa · s
E-7 (manufactured by Kaneda) Viscosity = 143.0 mPa · s
(Field stirring transpiration experiment)
The oil-repellent sheet cut out in the center was pasted on a slide glass. After washing with a washing solution (0.05% addition of Tween 20 to DakoWashing buffer), 10 μl of TE buffer was injected into a circular area surrounded by the sheet on the slide glass to form droplets. Furthermore, 40 μl of liquid paraffin is injected to form a dome-shaped droplet, and a variable electric field is applied to stir the electric field, and the weight at the lapse of 60 minutes, 90 minutes, 120 minutes, and 180 minutes is measured. The amount of transpiration was measured. The result is shown in FIG.
FIG. 6A is a graph showing the change over time in the weight (transpiration amount), and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the transpiration amount and the viscosity.
From this result, it became clear that the lower the viscosity, the less the transpiration amount.
(Measurement of area coverage rate)
For the dome-shaped droplets on the slide glass used in the electric field stirring transpiration experiment, a planar image was taken, and the ratio of the area where the TE buffer was covered with liquid paraffin (area coverage) was measured. The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the lower the viscosity of liquid paraffin, the larger the area coverage, and when using three liquid paraffins of K-140N, K-160 and K-230 having a viscosity of 18.6 mPa · s or less. In particular, the area coverage was large.
(Droplet behavior observation)
The dome-shaped droplet on the slide glass subjected to the electric field agitation transpiration experiment was photographed from the side, and the difference (vibration width) between the maximum height and the minimum height of the vibrating droplet was measured. The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 8, when the viscosity of liquid paraffin is lower, the vibration width is larger, and three liquid paraffins of K-140N, K-160 and K-230 having a viscosity of 18.6 mPa · s or less are used. In particular, it was confirmed that the vibration width was particularly large and sufficient electric field stirring was performed. On the other hand, when the viscosity of liquid paraffin was large, sufficient electric field stirring was not performed. Although no data is shown, a fluctuating electric field was applied using vegetable oil with high viscosity instead of liquid paraffin as a reference experiment, but electric field stirring could not be performed.

本発明の生体分子の検出方法、生体分子検出用プレート、生体分子検出用キット、生体分子検出装置、生体試料標本の製造方法、インサイチュハイブリダイゼーション法及び免疫組織化学法は、迅速かつ再現性よく生体分子を検出することができ、高価な試薬を節約することを可能とするため、臨床検査及び臨床検査用試薬の分野で有用である。   The biomolecule detection method, biomolecule detection plate, biomolecule detection kit, biomolecule detection apparatus, biosample preparation method, in situ hybridization method, and immunohistochemistry method of the present invention are rapid and reproducible. It is useful in the field of clinical testing and clinical laboratory reagents because it can detect molecules and save expensive reagents.

1 液滴形成領域
2 撥油性領域
3 プレート
4 固形の生体試料
5 生体分子
6 検出分子
7 溶液
8 油性の被覆液
9 上部電極
10 下部電極
11 変動電圧供給装置
12 液滴の電荷
13 上部電極の電荷
15 顕微鏡
16 撥水親油性領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet formation area 2 Oil-repellent area 3 Plate 4 Solid biological sample 5 Biomolecule 6 Detection molecule 7 Solution 8 Oil-based coating liquid 9 Upper electrode 10 Lower electrode 11 Fluctuating voltage supply device 12 Charge of droplet 13 Charge of upper electrode 15 Microscope 16 Water repellent / lipophilic area

Claims (14)

固形の生体試料中に含有される生体分子と前記生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより、前記固形の生体試料中の前記生体分子を検出する方法において、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの前記液滴形成領域上に、前記固形の生体試料を載置し、
B)前記検出分子を含む溶液により、前記生体試料を覆うように液滴を前記液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、前記撥油性領域を越えない範囲で前記液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)前記液滴に変動電界を印加することで前記液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、前記生体試料中に含有される前記生体分子と前記検出分子とを結合させ、
E)前記生体分子に結合した前記検出分子により、前記生体分子の存在を検出する、
ことを含む生体分子の検出方法。
In a method of detecting the biomolecule in the solid biological sample by binding a biomolecule contained in the solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule,
A) placing the solid biological sample on the droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof;
B) Forming a droplet in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the detection molecule,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) combining the biomolecules contained in the biological sample with the detection molecules by performing electric field agitation to vibrate the droplets by applying a varying electric field to the droplets;
E) detecting the presence of the biomolecule by the detection molecule bound to the biomolecule;
A method for detecting a biomolecule.
前記被覆液が、粘度が0.7〜5.5mPa・sの被覆液である、請求項1に記載の生体分子の検出方法。   The method for detecting a biomolecule according to claim 1, wherein the coating liquid is a coating liquid having a viscosity of 0.7 to 5.5 mPa · s. 前記被覆液が流動パラフィンである、請求項1又は2に記載の生体分子の検出方法。   The method for detecting a biomolecule according to claim 1 or 2, wherein the coating liquid is liquid paraffin. 前記プレートが、前記液滴形成領域と前記撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、前記液滴形成領域が親水性である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体分子の検出方法。   The said plate has a water-repellent lipophilic area | region in the boundary part of the said droplet formation area and the said oil-repellent area, The said droplet formation area is any one of Claims 1-3. Biomolecule detection method. 前記生体分子が核酸であり、前記検出分子が前記核酸に相補的な配列を有する標識プローブである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の生体分子の検出方法。   The method for detecting a biomolecule according to any one of claims 1 to 4, wherein the biomolecule is a nucleic acid, and the detection molecule is a labeled probe having a sequence complementary to the nucleic acid. 前記生体分子がタンパク質であり、前記検出分子が前記タンパク質に特異的な抗体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の生体分子の検出方法。   The method for detecting a biomolecule according to any one of claims 1 to 4, wherein the biomolecule is a protein, and the detection molecule is an antibody specific for the protein. 電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用するプレートにおいて、
液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有前記液滴形成領域と前記撥油性領域の間に、前記撥油性領域の方が高くなるような段差が設けられた、生体分子検出用プレート。
In the plate used for detection of biomolecules using electric field stirring,
It possesses a droplet formation region and oil repellent region arranged on its periphery, between the droplet formation region the oil repellent region, the step that is higher towards the oil repellent region is provided, Plate for biomolecule detection.
電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用するプレートにおいて、In the plate used for detection of biomolecules using electric field stirring,
プレート上に、撥油性シートを切り抜いたものを設けることにより、液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを設けた、生体分子検出用プレート。A biomolecule detection plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof by providing a plate obtained by cutting out an oil-repellent sheet on the plate.
電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用するプレートにおいて、
液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有し、
前記液滴形成領域と前記撥油性領域の境界部分に撥水親油性領域を有し、前記液滴形成領域が親水性である、生体分子検出用プレート。
In the plate used for detection of biomolecules using electric field stirring,
A droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof;
The droplet formation region and has a water-repellent oleophilic areas in the boundary portion of the oil repellent region, the droplet formation region is hydrophilic, BIOLOGICAL molecule detecting plate.
電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用するキットにおいて、
液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有する生体分子検出用プレートと、
生体分子に特異的に結合できる検出分子を含む溶液と、
粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液とを含む、生体分子検出用キット。
In a kit used for detection of biomolecules using electric field stirring,
A biomolecule detection plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof ;
A solution containing a detection molecule capable of specifically binding to a biomolecule;
A biomolecule detection kit comprising an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s.
電界撹拌を用いた生体分子の検出に使用する装置において、
液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有する生体分子検出用プレートと、
前記プレート上に形成した液滴を加熱して一定の温度に保つ加熱保温装置と、
前記液滴に変動電界を印加する変動電界印加装置とを含む、生体分子検出装置。
In an apparatus used for detection of biomolecules using electric field stirring,
A biomolecule detection plate having a droplet formation region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof ;
A heating and heat retention device that heats the droplets formed on the plate and maintains a constant temperature;
A biomolecule detection apparatus comprising: a fluctuation electric field application device that applies a fluctuation electric field to the droplet.
固形の生体試料中に含有される生体分子と前記生体分子に特異的な検出分子を結合させることにより得られる、生体分子検出用の生体試料標本の製造方法において、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの前記液滴形成領域上に、前記固形の生体試料を載置し、
B)前記検出分子を含む溶液により、前記生体試料を覆うように、液滴を前記液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、前記撥油性領域を越えない範囲で前記液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)前記液滴に変動電界を印加することで前記液滴を振動させる電界撹拌行うことにより、前記生体試料中に含有される前記生体分子と前記検出分子とを結合させる、
ことを含む生体試料標本の製造方法。
In a method for producing a biological sample specimen for biomolecule detection obtained by binding a biomolecule contained in a solid biological sample and a detection molecule specific to the biomolecule,
A) placing the solid biological sample on the droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof;
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the detection molecule,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) The biomolecule contained in the biological sample and the detection molecule are combined by performing electric field agitation to vibrate the droplet by applying a varying electric field to the droplet.
A method for producing a biological sample specimen.
固形の生体試料中に含有される核酸と、前記核酸に相補的な配列を含む標識プローブとをハイブリダイズさせることにより、前記生体試料中に含有される前記核酸を検出するインサイチュハイブリダイゼーション法において、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの前記液滴形成領域上に、前記固形の生体試料を載置し、
B)前記標識プローブを含むハイブリダイゼーション溶液により、前記生体試料を覆うように、液滴を前記液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、前記撥油性領域を越えない範囲で前記液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)前記液滴に変動電界を印加することで前記液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、前記生体試料中に含有される前記核酸と前記標識プローブとをハイブリダイズさせ、
E)前記核酸にハイブリダイズした前記標識プローブの標識を検出する、
ことを含むインサイチュハイブリダイゼーション法。
In an in situ hybridization method for detecting the nucleic acid contained in the biological sample by hybridizing a nucleic acid contained in the solid biological sample and a labeled probe containing a sequence complementary to the nucleic acid,
A) placing the solid biological sample on the droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof;
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with a hybridization solution containing the labeled probe,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) Hybridizing the nucleic acid and the labeled probe contained in the biological sample by performing electric field stirring that oscillates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting the label of the labeled probe hybridized to the nucleic acid;
An in situ hybridization method.
固形の生体試料中に含有される生体分子と前記生体分子に特異的な抗体とを結合させることにより、前記生体試料中に含有される前記生体分子を検出する免疫組織化学法において、
A)液滴形成領域とその外周に配置された撥油性領域とを有するプレートの前記液滴形成領域上に、前記固形の生体試料を載置し、
B)前記抗体を含む溶液により、前記生体試料を覆うように、液滴を前記液滴形成領域内に形成し、
C)粘度が0.7〜18.6mPa・sの油性の被覆液を用い、前記撥油性領域を越えない範囲で前記液滴を被覆して、ドーム状の液滴とし、
D)前記液滴に変動電界を印加することで前記液滴を振動させる電界撹拌を行うことにより、前記生体試料中に含有される前記生体分子と前記抗体とを結合させ、
E)前記生体分子に結合した前記抗体を検出する、
ことを含む免疫組織化学法。
In an immunohistochemical method for detecting the biomolecule contained in the biological sample by binding a biomolecule contained in the solid biological sample and an antibody specific to the biomolecule,
A) placing the solid biological sample on the droplet forming region of a plate having a droplet forming region and an oil-repellent region disposed on the outer periphery thereof;
B) A droplet is formed in the droplet formation region so as to cover the biological sample with the solution containing the antibody,
C) Using an oily coating liquid having a viscosity of 0.7 to 18.6 mPa · s, coating the liquid droplets within a range not exceeding the oil-repellent region to form dome-shaped liquid droplets;
D) by binding the biomolecule contained in the biological sample and the antibody by performing electric field stirring that vibrates the droplet by applying a varying electric field to the droplet,
E) detecting the antibody bound to the biomolecule;
Including immunohistochemistry.
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