JP6739352B2 - ビーズを移送する方法 - Google Patents
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Description
− 粒子は、非常に大きな表面対体積比を有する。
− 粒子は、バッチにおいて効率的に官能化され、ゆえに均一な懸濁液を形成するように混合することができる。
− 粒子の懸濁液は、直接液体形態で用いることができるようにアリコートに分配することができ、又は錠剤若しくは凍結乾燥した球等、乾燥したアリコートとして配合することができる。
− 粒子は、粒子に明確な特徴を付与する材料が投入されていても、又は明確な特徴を付与する材料から作られていてもよい。これには、光吸収、光散乱、光放射(発光)等の明確な光学的特徴、並びに磁性、放射能、触媒/酵素、電気化学的、及びその他の測定可能な特徴が含まれる。
− 粒子は、懸濁液中にある場合、マイクロ流体系内に運搬され得る。
− 粒子は、溶液中の試料と効率的に混合することができる。
− 懸濁液中の粒子は、重力、遠心分離、ろ過、磁力(磁性粒子)、若しくは電気力、又はこれらの組合せによって溶液から分離することができる。
− 粒子は、粒子を分散させた媒体に対する密度に応じて、沈降し、懸濁液中に留まり、又は浮遊し得る。
− 粒子は、単分散にすることができ、多孔性、又は孔のない滑らかな固体表面を有する両方の完全な球体にすることができる。
− 粒子は、カラムを含めた様々な容器中に充填しても、又は積層させてもよい。
− 粒子は、不透明(着色)でも、又は実質的に透明で様々な光学ベースの測定系における互換性及び使用を許容してもよい。
− 緻密な単分散粒子をカラム等におけるフィルタ上に積層する場合、これらは規則的で規定された間隔を有する多孔性の格子構造体を形成し得る。液体は、このようなカラムを介して、制御され、再現性のよい様式で流れることができる。
− 少なくとも第1の出口を含む流体回路のセクションにおいて、m1に等しく、又はm1より低い密度を有するビーズを提供する工程と、
− 第1の液体媒体を流体回路のセクションに提供する工程であって、液体媒体は、d2>m1であるように密度d2を有する工程と、
− ビーズが遠心力の反対方向に遊走するように遠心力を加える工程と
を含む方法を提供する。
− 好ましくはビーズが第1の出口を介してデカントされるように、遠心力の方向を変えることによってビーズをセクションの外へ移送する工程
を含む。
本発明の文脈における「分析物」の語は、本発明による方法において定量的又は定性的に決定することができるあらゆる化合物を網羅するものと理解されたい。特に、「分析物」の語は、生物体、好ましくはヒトの身体の特定の疾患状態又はいくつかの他の生理学的状態の指標として用いることができるあらゆる化合物(即ち、バイオマーカー)を包含するものとされる。バイオマーカーは、例えば、貧血に対するバイオマーカー、例えば、エリスロポエチン(EPO)、フェリチン、可溶性トランスフェリン受容体(sTrR)、葉酸(フォレート)、トランスフェリン、ヘモグロビン、ビタミンB12、骨疾患に対するバイオマーカー、例えば、アルカリホスファターゼ(ALP)、オステオカルシン、副甲状腺ホルモン(PTH)、骨特異的アルカリホスファターゼ(BSAP)、ビタミンD、1,25ジヒドロキシ、I型コラーゲンC−末端テロペプチド(CTx)、ビタミンD、25ヒドロキシ、I型コラーゲンN−末端テロペプチド(NTx)、心疾患に対するバイオマーカー、例えば、アポリポタンパク質E(Apo E)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、LDH、CK、CKMB、プロB型ナトリウム利尿ペプチド(Pro−BNP)、C反応性タンパク質(CRP)、トロポニンI、トロポニンT、CRPh(超高感度)、糖尿病に対するバイオマーカー、例えば、C−ペプチド、HbA1c、IA−2抗体、インスリン、フルクトサミン、インスリン成長因子(IGF−1)、グルカゴン、ミクロアルブミン、グルコース、プロインスリン、抗体、内分泌科に関するバイオマーカー、例えば、アルファ−フェトプロテイン、成長ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、コルチコステロン、プロラクチン、コルチゾール、テストステロン、卵胞刺激ホルモン(FSH)、胃腸科に関するバイオマーカー、例えば、ガストリン、リパーゼ、感染症に関するバイオマーカー、例えば、抗ボレリア、抗風疹、抗HBs、抗HBc、抗HBe、抗HCV、抗HIV I/II、並びに感染物質に対する他の抗体、及び感染物質の一部である特異的抗原、例えば、HIV−p24、HBsAg等、炎症/免疫に関するバイオマーカー、例えば、免疫グロブリン(IgA、IgG、IgM、IgE、IgD、及びこれらのサブクラス)、クラステリン(アポリポタンパク質J)、C反応性タンパク質(CRP)、CRPh(超高感度)、プロカルシトニン(PCT)、ヘパリン結合タンパク質(HPB)、カルプロテクチン、ヒト好中球リポカリン/好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(HNL/NGAL)、エンドセリン−1、フィブリノゲン、グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ(G−6−PDH)、IFNγによって誘発されるモノカイン(MIG/CXCL9)、IFN−アルファ、ネオプテリン、IFNγ(IL−2、IL−4、IL−10)−4−plex、IL−10、IL−10(IL−2、IL−4、IFNγ)−4−plex、IL−1β、Rantes/CCL5、IL−2(IL−4、IL−10、IFNγ)−4−plex、IL−4(IL−2、IL−10、IFNγ)−4−plex、腫瘍成長因子(TGF−β1)、IL−6、腫瘍壊死因子(TNFα)、IL−8、脂質代謝に関するバイオマーカー、例えば、アポリポタンパク質AI(Apo AI)、コレステロール、アポリポタンパク質AII(Apo AII)、HDL−コレステロール、アポリポタンパク質B−100(Apo B)、LDL−コレステロール、アポリポタンパク質B48(Apo B48)、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)、アポリポタンパク質CII(Apo CII)、パラキソナーゼ(PON1)、アポリポタンパク質CIII(Apo CIII)、ホスファチジルイノシトールグリカンF(PIGF)、アポリポタンパク質E(Apo E)、トリグリセリド、腎臓学に関するバイオマーカー、例えば、アルファ−GST、ベータ−2−ミクログロブリン(血清)、ミクロアルブミン、ベータ−2−ミクログロブリン(尿)システインC、クレアチニン、腫瘍学に関するバイオマーカー、例えば、炭水化物抗原19−9(CA19−9)、前立腺特異抗原(PSA)、癌胎児抗原(CEA)、血管内皮増殖因子(VEGF)、線維芽細胞成長因子(FGFb)、並びに甲状腺の状態に関するバイオマーカー、例えば、抗甲状腺ペルオキシダーゼAb(TPO)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、抗サイログロブリンAb、総チロキシン(T4)、遊離チロキシン(FT4)、総トリヨードチロニン(T3)、遊離トリヨードチロニン(FT3)、TSH受容体Ab、及びサイログロブリンであってよい。
本発明は、流体又はマイクロ流体チップ又はカートリッジの内部流体回路において、ビーズ又は固相粒子を移送又は移動させるための新規な方法に関する。本発明の方法は、以下に記載するもの等の分析アッセイと組み合わせるのが有利であり得る。
分析方法の模式図を図1a〜図1kに示す。方法は、1つ又は複数の対象の分析物に関して、試料を分析しようとするものである。方法は、液体中に溶解され得るあらゆるタイプの試料に適し、このような分析を行うためのアッセイに提供することができる前記試料中のあらゆるタイプの化合物又は物質を検出/定量するのにも適する。
図1a〜図1kによって記載する分析方法において、方法を、一度に1つの分析物を分析するものとして示す。しかし、方法は、一度にたった1つの分析物を分析することに制限されない。
内部流体回路を含むマイクロ流体チップであって、内部流体回路を介して、ビーズ、及び少なくとも1つの分析物を含有する試料を含む様々な反応物が遠心力を使って移動することができる、流体チップにおいてビーズを分離する方法であって、
− 密度m1を有する少なくとも第1のセットのビーズ、及び密度m2を有する第2のセットのビーズを、流体回路の空洞において提供する工程であって、空洞は少なくとも第1の出口を含む工程、
− 第1の液体媒体を空洞に提供する工程であって、液体媒体は、m1<d3<m2であるような密度d3を有する工程、並びに
− 第1のセットのビーズ及び第2のセットのビーズが空洞内の反対の方向に遊走するように、遠心力を加える工程
を含む方法。
− 好ましくは第1のセットのビーズが第1の出口を介してデカントされるように、第1のセットのビーズを遠心力の方向を変えることにより空洞の外へ移送し、第2のセットのビーズは前記空洞に留まる工程
を含む。
− 第1のセットのビーズが第1の出口を介して移送され、第2のセットのビーズが第2の出口を介して移送されるように、遠心力の方向を変える工程
を含む。
ビーズの運搬に関して、本開示は、上記に記載した分析方法に依存せず、上記に記載した分析方法の本質的な部分でもない、本発明を記載するものである。本発明の一実施形態を図1l〜図1pに開示する。発明は、マイクロ流体チップ等のラボチップ装置に関して本質的に関係がある問題を解決するものであり、この場合、ビーズは、遠心力を使って流体回路を介して運搬されなければならない。従来技術では、ビーズの運搬は常に、遠心力と同じ方向で行われ、流体回路のデザインに利用できる選択肢は、よって限られる。本発明により、密度d2を有する液体媒体を、m1に等しく、又はm1より低い密度を有するビーズに添加することにより、加える遠心力と反対の方向にビーズを運搬することができ、この場合d2>m1である。
2 第1の出口
3 第2の出口
4 入口
5 第1のフィルタエレメント
6 第2のフィルタエレメント
7 カラム形状の空洞
8 ビーズ
9 トレーサー物質
10 第2のカラム形状の空洞
11 液体媒体
12 入口
13 第1の出口
14 第2の出口
16 第1の出口
17 水平チャネル
18 水平チャネル
19 水平チャネル
Claims (7)
- 内部流体回路を含む流体チップであって、その内部流体回路を介して、反応物の少なくとも1つがビーズである様々な反応物が、遠心力を使って移動され得る、流体チップにおいてビーズを移送する方法であって、
a)前記流体回路のセクション(7、15)に、第1の液体媒体に懸濁されたビーズ(8)を提供する工程であって、前記ビーズは密度m1を有し、前記第1の液体媒体はm1より低い密度を有し、前記セクションは少なくとも第1の出口(16、13)を含む工程と、
b)第2の液体媒体を前記セクションに提供する工程であって、前記第2の液体媒体は、d2>m1であるように密度d2を有する工程と、
c)前記ビーズが前記遠心力の反対方向に遊走するように遠心力を加える工程と
を含み、
前記第1の液体媒体に高密度の液体を添加することによって、若しくは前記第1の液体媒体に高密度の固体を溶解させることによって前記第2の液体媒体が提供される、方法。 - 前記ビーズ(8)が前記第1の出口(16、13)に向かって遊走する、請求項1に記載の方法。
- d)前記遠心力の方向を変えることによって前記ビーズ(8)を前記セクション(7、15)の外へ移送する工程
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ビーズが前記第1の出口(16、13)を介してデカントされるように、前記遠心力の方向が変えられる、請求項3に記載の方法。
- 前記流体チップが、前記遠心力を提供することができる遠心機に配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記流体チップがマイクロ流体チップである、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応物が、1つ又は複数の分析物を含有する試料を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
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