JP6754701B2 - マルチインデックス検出マイクロ流体チップおよび使用方法 - Google Patents
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Description
本願は、2014年3月7日に出願された中国特許出願番号第201410082166.2号を有する、2014年6月4日にCN 103831140 Aとして公開された中国特許出願の優先権利益を主張し、当該中国特許出願は、その全内容があらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本開示は概して、マイクロ流体チップ、ならびに生体分子の検出および分析の分野に関する。ある局面において、本開示は、マルチインデックス検出マイクロ流体チップおよび使用方法に関する。
マイクロ流体チップは、マイクロトータルアナリシスシステム(Micro Total Analysis System:μ−TAS)の開発におけるホットスポットである。マイクロ流体チップ技術は、生物学的技術、化学技術、および/または薬剤スクリーニング技術と組合せて、マイクロ流体チップをオペレーティングプラットフォームとして用いる。典型的に、プラットフォームは、試薬のローディング、分離、反応、および/または検出を含む、全分析プロセスにおける工程の大半を完了することができる。近年、バイオチップ技術の急速な発展に伴い、マイクロ流体チップがライフサイエンス、分析化学、および医学の分野で果たす役割はますます重要になりつつある。
概要は、請求項に記載の主題の範囲を限定するために用いられることを意図していない。請求項に記載の主題の他の特徴、詳細、効用、および利点が、添付の図面および添付の請求項に開示されているそれらの局面を含む詳細な説明から明らかになるであろう。
請求項に記載の1つ以上の実施形態の詳細な説明が、請求項に記載の主題の原理を示す添付の図面とともに以下に提供される。請求項に記載の主題はそのような実施形態に関連して説明されるが、いずれの特定の実施形態にも限定されない。請求項に記載の主題はさまざまな形態で具体化され得、多数の代替、修正および均等物を包含すると理解すべきである。したがって、本明細書に開示される具体的な詳細は限定的であると解釈すべきでなく、むしろ請求項の基礎として、かつ当業者が請求項に記載の主題を実質的に任意の適切に詳述されるシステム、構造、または態様で採用するための代表的な基礎として解釈すべきである。本開示の完全な理解を提供するために、以下の説明では多数の具体的な詳細が述べられる。これらの詳細は例示のために提供され、請求項に記載の主題はこれらの具体的な詳細のいくつかまたはすべてがなくても請求項に従って実践され得る。請求項に記載の主題の範囲から逸脱することなく、他の実施形態も用いられることができ、構造的な変更を行うことができると理解すべきである。個々の実施形態の1つ以上に記載されるさまざまな特徴および機能は、それらが記載されている特定の実施形態に適用性が限定されないと理解すべきである。それらは代わりに、単独でまたは何らかの組合せにおいて、そのような実施形態が記載されているかいないかにかかわらず、かつそのような特徴が記載されている実施形態の一部であると提示されているかいないかにかかわらず、開示の他の実施形態の1つ以上に適用可能である。明確にするために、請求項に記載の主題に関連する技術分野において公知の技工物は、請求項に記載の主題を不必要に不明瞭にしないように、詳細に記載されていない。
本明細書および添付の請求項において使用する単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数対象物を含む。たとえば、「a」または「an」は「少なくとも1つの」または「1つ以上の」を意味する。ゆえに、「試薬(a reagent)」の言及は1つ以上の試薬を指し、「当該方法(the method)」の言及は本明細書に開示される、および/または当業者に公知の同等の工程および方法の言及を含む、等である。
一局面において、本開示はマルチインデックス検出マイクロ流体チップを提供する。一実施形態において、マイクロ流体チップは、1つ以上の標的が検出および/またはアッセイされる、試料を反応チャンバ内に均一に分布させるための遠心分離を採用する。一局面において、本開示は、主要路の断面積同士の好適な比を用いることによって試料の均一な分布を達成する。一局面において、主要路の断面積同士の比は、反応チャンバ内への試料の最適な均一の分布を達成するように調整され得る。別の局面において、本開示は、緩衝チャンバの設計によって、反応チャンバが遠心分離の後に試料で完全に充填されることを保証する。一局面において、本開示は、反応チャンバが反応期間全体にわたって完全に充填された状態を維持することを保証し、特定の実施形態において、各反応チャンバの反応生成物が主要路および隣接した反応チャンバに広がることを減少させるか防止する。
本マイクロ流体チップは、特に少量の反応体積を伴うアッセイについて、アッセイ精度、再現性、および/または感度を向上させるために任意の好適なアッセイにおいて用いられ得る。たとえば、マイクロ流体チップは、たとえば核酸などのさまざまな部分同士の間の相互作用、タンパク質を伴う免疫反応、タンパク質と核酸との相互作用、リガンド−レセプタ相互作用、ならびに小分子およびタンパク質または核酸相互作用等をアッセイする際に用いられ得る。
マルチプレックス遺伝子増幅のためのマイクロ流体チップおよび病原体の高速検出。
Claims (34)
- 水性試料のためのマイクロ流体チップであって、
(1)ボトムプレートを備え、前記ボトムプレートは、
少なくとも1つの谷および少なくとも1つのピークを備える少なくとも1つの波形の主要路と、
少なくとも1つの試料入口と、
少なくとも1つの排出口と、
少なくとも1つの反応チャンバとを備え、
前記少なくとも1つの波形の主要路の一端は前記少なくとも1つの試料入口に接続されており、他端は前記少なくとも1つの排出口に接続されており、
前記少なくとも1つの谷は前記ボトムプレートの中心から遠ざかって向いており、前記少なくとも1つのピークは前記ボトムプレートの中心の方を向いており、
前記主要路の前記少なくとも1つの谷は、前記少なくとも1つの反応チャンバに接続されており、
前記主要路のV字形部分における最も幅狭の断面積と最も幅広の断面積との比は約0.3であり、
前記ボトムプレートは少なくとも1つの連結路をさらに備え、前記連結路は、前記主要路の前記少なくとも1つの谷を前記少なくとも1つの反応チャンバに接続しており、前記連結路は1つ以上の緩衝チャンバを備え、前記マイクロ流体チップはさらに、
(2)前記ボトムプレートにフィットするように係合するカバープレートを備える、マイクロ流体チップ。 - 前記ボトムプレートは、中心の貫通孔をさらに備える、請求項1に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記ボトムプレートは、イヤマークをさらに備える、請求項1または2に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記イヤマークは、前記中心の貫通孔の内縁に位置するノッチである、請求項3に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記カバープレートは、前記ボトムプレートの前記中心の貫通孔と一列に並ぶ中心の貫通孔を備える、請求項1から4のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記カバープレートは、前記ボトムプレートと一致して前記ボトムプレートを封止する、請求項1から5のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記ボトムプレートはマルチインデックス検出のための複数の前記反応チャンバを備え、前記波形の主要路は複数のピークおよび谷を備え、前記複数の谷の少なくとも約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、またはすべて、の各々が前記反応チャンバの1つ以上に接続されている、請求項1から6のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記反応チャンバの各々は、試料中の標的を検出するための試薬を備える、請求項7に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記反応チャンバは少なくとも2つの試薬を備え、その各々が異なる標的を検出する、請求項7または8に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記緩衝チャンバの体積は、前記反応チャンバの体積の約0.2から約0.8倍である、請求項1から9のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記連結路と前記反応チャンバとの接合部は、前記ボトムプレートの中心と前記反応チャンバの中心との間の直線上に位置する、請求項1から10のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記主要路は少なくとも1つの円を形成する、請求項1から11のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記主要路は、前記ボトムプレート上に複数の同心円を形成する、請求項1から12のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記ボトムプレートは、前記ボトムプレート上に1つ以上の円を形成する1つ以上の波形の主要路を備える、請求項1から13のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記反応チャンバの体積は、約0.1μLから約5μLである、請求項1から14のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記主要路の任意のV字形部分の体積は、当該部分に接続されている前記反応チャンバの体積の約1.2から約1.8倍である、請求項1から15のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記主要路における最も幅狭の断面積と最も幅広の断面積との比は約1未満であり、前記ピークの断面積は前記谷の断面積よりも小さい、請求項1から16のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記ボトムプレートは、約5個から約100個の反応チャンバを備える、請求項1から17のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記ボトムプレートの厚みは、約0.05mmから約5mmである、請求項1から18のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記カバープレートの厚みは、約0.05mmから約5mmである、請求項1から19のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記主要路の深さは、約40μmから約4mmである、請求項1から20のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記反応チャンバの深さは、約40μmから約4mmである、請求項1から21のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記連結路の深さは、約40μmから約4mmである、請求項1から22のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記緩衝チャンバの深さは、約40μmから約4mmである、請求項1から23のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 前記試料入口は丸形であり、前記試料入口のサイズは標準的な先端ヘッドのサイズと一致する、請求項1から24のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップ。
- 分析物を分析する方法であって、
1)請求項1から25のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップの主要路内に試料をロードすることと、
2)前記マイクロ流体チップに遠心力を加えることによって、前記主要路から前記反応チャンバに前記試料を搬送することと、
3)前記反応チャンバの内部で前記試料の反応を実行することと、
4)前記反応の指標を測定することとを備え、
前記指標は、前記試料中の分析物の存在、欠如、量、および/または性質を示す、方法。 - 前記試料は生体試料である、請求項26に記載の方法。
- 前記試料は、たとえば、結合、上皮、筋もしくは神経組織;脳、肺、肝臓、脾臓、骨髄、胸腺、心臓、リンパ、血液、骨、軟骨、膵臓、腎臓、胆のう、胃、腸、精巣、卵巣、子宮、直腸、神経系、腺、および内部血管からなる群から選択される組織;または血液、尿、唾液、骨髄、精液、腹水、およびたとえば血清もしくは血漿などのそれらの亜分画からなる群から選択される体液などの、組織または体液に由来する、請求項26または27に記載の方法。
- 複数の分析物の存在、欠如、量、および/または性質を分析する、請求項26から28のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から25のいずれか1項に記載のマイクロ流体チップと、
前記マイクロ流体チップの内部で反応を実行するための1つ以上の試薬とを備える、キット。 - 前記反応の参照指標をさらに備える、請求項30に記載のキット。
- 前記参照指標は、前記反応の正および/または負の参照指標を備える、請求項31に記載のキット。
- 前記反応の結果を解釈するための指示をさらに備える、請求項30から32のいずれか1項に記載のキット。
- 前記反応は、生体反応、化学反応、免疫反応、核酸増幅反応、またはポリヌクレオチド/ポリペプチドシークエンシング反応である、請求項30から33のいずれか1項に記載のキット。
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