JP6925040B2 - Analytical device and analytical method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、分析装置、分析素子、及び、分析方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to an analyzer, an analytical element, and an analytical method.
ウイルスなどの粒子を含む液体に流れる電流の信号を検出することで粒子を分析する分析装置がある。分析装置において、分析精度の向上が望まれる。 There are analyzers that analyze particles by detecting the signal of an electric current flowing through a liquid containing particles such as a virus. It is desired to improve the analysis accuracy of the analyzer.
本発明の実施形態は、分析精度の向上が可能な分析装置、分析素子、及び、分析方法を提供する。 An embodiment of the present invention provides an analyzer, an analytical element, and an analytical method capable of improving analytical accuracy.
本発明の実施形態によれば、分析装置は、第1〜第3壁、第1〜第3電極及び制御部を含む。前記第1壁と前記第3壁との間に第1空間が設けられる。前記第2壁と前記第3壁との間に第2空間が設けられる。前記第3壁は、前記第1空間と前記第2空間とつながる少なくとも1つの孔を含む。前記第1電極は、前記第1空間に設けられる。前記第2電極及び前記第3電極は、前記第2空間に設けられる。前記制御部は、前記第1電極、前記第2電極及び前記第3電極と電気的に接続される。前記制御部は、電荷を有する第1粒子を前記第3電極から前記第2電極に向けて移動させる第1動作と、前記第1動作の後に行われ、前記第1粒子を前記第2空間から前記孔を通過して前記第1空間に移動させる第2動作と、前記第1動作と前記第2動作の間に行われ、前記第1粒子を前記第2電極から離す第3動作とを少なくとも実施する。前記第1動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第1動作における電位を基準にした第1極性の第1電位に設定するとともに、前記第1電極を、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、前記第1電位との間に設定する。前記第2動作において、前記制御部は、前記第1電極を前記第2電極の前記第2動作における電位を基準にした第2極性の第2電位に設定して、前記第1粒子が前記孔を通過するときの前記第1電極と前記第2電極との間の電気抵抗の変化に応じた信号を検出する。前記第2極性は前記第1極性とは逆である。前記第3動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第3動作における電位を基準にした前記第2極性の第3電位に設定する。 According to an embodiment of the present invention, the analyzer includes first to third walls, first to third electrodes and a control unit. A first space is provided between the first wall and the third wall. A second space is provided between the second wall and the third wall. The third wall includes at least one hole connecting the first space and the second space. The first electrode is provided in the first space. The second electrode and the third electrode are provided in the second space. The control unit is electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode. The control unit is performed after the first operation of moving the first charged particles from the third electrode toward the second electrode and the first operation, and moves the first particles from the second space. At least a second operation of passing through the hole and moving to the first space and a third operation performed between the first operation and the second operation and separating the first particle from the second electrode are performed. implement. In the first operation, the control unit sets the third electrode to the first potential of the first polarity based on the potential of the second electrode in the first operation, and sets the first electrode to the first potential. It is set between the potential in the first operation of the second electrode and the first potential . In the second operation, the control unit, the first electrode is set to the second potential of the second polarity in which the potential to criteria in the second operation of the second electrode, wherein the first particles are the A signal corresponding to a change in electrical resistance between the first electrode and the second electrode when passing through the hole is detected. The second polarity is the opposite of the first polarity. In the third operation, the control unit sets the third electrode to the third potential of the second polarity based on the potential of the second electrode in the third operation.
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, etc. are not always the same as the actual ones. Even if the same part is represented, the dimensions and ratios of each may be represented differently depending on the drawing.
In the specification of the present application and each of the drawings, the same elements as those described above with respect to the above-described drawings are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
(第1実施形態)
図1(a)〜図1(c)は、第1実施形態に係る分析装置を例示する模式図である。 図1(a)は断面図である。図1(b)及び図1(c)は、分析装置の一部の平面図である。
(First Embodiment)
1 (a) to 1 (c) are schematic views illustrating the analyzer according to the first embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view. 1 (b) and 1 (c) are plan views of a part of the analyzer.
図1(a)に示すように、実施形態に係る分析装置110は、分析素子210及び制御部70を含む。分析素子210は、第1壁11、第2壁12、第3壁13、第1電極51、第2電極52及び第3電極53を含む。
As shown in FIG. 1A, the
第1壁11と第3壁13との間に第1空間21が設けられる。第2壁12と第3壁13との間に第2空間22が設けられる。
A
第3壁13は、少なくとも1つの孔13hを含む。孔13hは、第1空間21と第2空間22とつながる。孔13hは、第1空間21から第2空間22への方向において、第3壁13を貫く。第3壁13は、複数の孔13hを含んでも良い。
The
第1壁11及び第3壁13により、1つの容器(または、1つのチャンバ)が形成される。第2壁12及び第3壁13により、別の1つの容器(または、別の1つのチャンバが形成される。第1空間21の少なくとも一部に、第1液体21Lを溜めることができる。第2空間22の少なくとも一部に、第2液体22Lを溜めることができる。
The
この例では、第1貯蔵部10a及び第2貯蔵部10bが設けられる。これらの貯蔵部は、第2空間22とつながっている。この例では、第2空間22と第2貯蔵部10bとの間にポンプ10Pが設けられる。例えば、第1貯蔵部10aに第2液体22Lが貯蔵される。ポンプ10Pの動作により、第1貯蔵部10aから第2空間22に第2液体22Lが導入される。さらに、第2液体22Lは、ポンプ10Pを介して、第2空間22から第2貯蔵部10bに流出しても良い。例えば、ポンプ10Pの動作により、第2空間22からポンプ10Pに向けて第2液体22Lが流出しても良い。このときの第2液体22Lの流れの向きを正とする。ポンプ10Pの動作により、ポンプ10Pから第2空間22へ向けて第2液体22Lが流入しても良い。このときの第2液体22Lの流れの向きを負とする。このように、ポンプ10Pの動作により、第2液体22Lが正または負の向きに移動しても良い。
In this example, a
第3壁13の厚さ方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。
The thickness direction of the
第3壁13は、例えば、X−Y平面に沿って広がる。第1壁11及び第2壁12は、例えば、X−Y平面に沿って広がる部分と、その部分と交差する部分と、を含む。
The
第1液体21Lは、例えば、電解液を含む。第1液体21Lは、例えば、TE(Tris/EDTA)バッファ溶液、または、PBS(Phosphate Buffer Saline)バッファ溶液などの緩衝溶液を含んでも良い。第1液体21Lは、例えば、KCl水溶液のような電解質溶液を含んでも良い。第1液体21Lは、例えば、リン酸バッファ、Tris系バッファ、及び、HEPESバッファよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
The
第2液体22Lは、検出対象(分析対象)の第1粒子31を含む。第1粒子31は、例えば、検体である。第2液体22Lは、第1粒子31と電解液を含む。第2液体22Lの電解液は、例えば、リン酸バッファ、Tris系バッファ及びHEPESバッファよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2液体22Lの電解液は、第1液体21Lに含まれる電界液と同じでも良い。
The
図1(a)に示すように、第2液体22Lは、第2粒子32をさらに含む場合があっても良い。例えば、第2粒子32は、検出対象ではない。第2粒子32は、例えば夾雑物である。
As shown in FIG. 1A, the
図1(a)は、第1空間21に第1液体21Lが導入され、第2空間22に第2液体22Lが導入された状態を例示している。これらの液体が導入された状態を分析準備状態OPPとする。分析準備状態OPPの前において、これらの液体がこれらの空間に導入されていなくても良い。
FIG. 1A illustrates a state in which the
第1電極51は、第1空間21に設けられる。第2電極52及び第3電極53は、第2空間22に設けられる。
The
この例では、第3電極53から第2電極52への方向は、X−Y平面に沿う。
In this example, the direction from the
図1(b)は、第2電極52、第3電極53及び孔13hを例示している。孔13hは、例えば、Z軸方向において、第2電極52と重なる。この例では、第3電極53は、第2電極52の周りに設けられている。図1(c)は、第3壁13を例示している。第3壁13に孔13hが設けられている。
FIG. 1B illustrates the
図1(a)に示すように、1つの例において、分析素子210(分析装置110)は、第1化合物40をさらに含んでも良い。第1化合物40は、第2電極52に設けられる。第1化合物40により、検出対象の第1粒子31の捕獲効率が高まる。第1粒子31の特性に応じて、第1化合物40が決められても良い。第1化合物40の例については、後述する。
As shown in FIG. 1A, in one example, the analyzer 210 (analyzer 110) may further include the
図1(a)に示すように、制御部70は、第1電極51、第2電極52及び第3電極53と電気的に接続される。制御部70は、これらの電極の電位を制御する。この例では、制御部70は、ポンプ10Pとさらに電気的に接続される。制御部70は、ポンプ10Pの動作を制御しても良い。
As shown in FIG. 1A, the
以下、制御部70の動作の例について説明する。
Hereinafter, an example of the operation of the
図2(a)〜図2(h)は、第1実施形態に係る分析装置の動作を例示する模式図である。
図3〜図6は、第1実施形態に係る分析装置の動作を例示する模式的断面図である。
図3は、後述する第1動作OP1に対応する。図4は、後述する第4動作OP4に対応する。図5は、後述する第3動作OP3に対応する。図6は、後述する第2動作OP2に対応する。
2 (a) to 2 (h) are schematic views illustrating the operation of the analyzer according to the first embodiment.
3 to 6 are schematic cross-sectional views illustrating the operation of the analyzer according to the first embodiment.
FIG. 3 corresponds to the first operation OP1 described later. FIG. 4 corresponds to the fourth operation OP4 described later. FIG. 5 corresponds to the third operation OP3 described later. FIG. 6 corresponds to the second operation OP2 described later.
図2(a)〜図2(h)の横軸は、時間tmである。図2(a)〜図2(c)の縦軸は、第1〜第3電極51〜53の電位E1〜E3にそれぞれ対応する。図2(d)の縦軸は、第1空間21への第1液体21Lの流動量L1を例示する。図2(e)の縦軸は、第2空間22における第2液体22Lの流動量L2を例示する。図2(e)の縦軸は、例えばポンプ10Pの動作に対応する。「+」は正の向きの第2液体22Lの移動に対応し、「−」は負の向きの第2液体22Lの移動に対応する。図2(f)の縦軸は、第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度Am1(例えば量)に対応する。図2(g)の縦軸は、第2電極52の近傍における第2粒子32の濃度Am2(例えば量)に対応する。図2(h)の縦軸は、第1電極51と第2電極52との間に生じる信号(検出信号Is1)に対応する。
The horizontal axis of FIGS. 2A to 2H is the time tm. The vertical axis of FIGS. 2 (a) to 2 (c) corresponds to the potentials E1 to E3 of the first to
図2(d)に示すように、分析準備動作OPPにおいて、第1空間21への第1液体21Lの流動量L1が大きい。例えば、第1液体21Lが第1空間21に流入し、第1空間21に第1液体21Lが蓄えられる。分析準備動作OPPの後、流動量L1は小さくなり、この状態が継続する。
As shown in FIG. 2D, in the analysis preparation operation OPP, the flow amount L1 of the
図2(e)に示すように、分析準備動作OPPにおいて、第2空間22への第2液体22Lの流動量L2が大きい。例えば、第2液体22Lが第2空間22に流入し、第2空間22に第2液体22Lが蓄えられる。分析準備動作OPPの後、後述する第1動作OP1まで、この状態が継続する。
As shown in FIG. 2E, in the analysis preparation operation OPP, the flow amount L2 of the
分析準備動作OPPにおける1つの例において、第1〜第3電極51〜53の電位E1〜E3は、電位V0に設定される(図2(a)〜図2(c)参照)。濃度Am1及びAm2は低く、検出信号Is1は小さい(図2(f)〜図2(h)参照)。
In one example of the analysis preparation operation OPP, the potentials E1 to E3 of the first to
既に説明したように、分析準備動作OPPにおいては、図1(a)に例示した状態が得られる。 As described above, in the analysis preparation operation OPP, the state illustrated in FIG. 1A can be obtained.
分析準備動作OPPの後に第1動作OP1が実施される。第1動作OP1は、例えば、制御部70により行われる。図3は、第1動作OP1における状態を例示している。
The first operation OP1 is performed after the analysis preparation operation OPP. The first operation OP1 is performed by, for example, the
図2(c)に示すように、第1動作OP1において、制御部70は、第3電極53を第1電位E01に設定する。第1電位E01は、第2電極52の第1動作OP1における電位(この例では電位E21)を基準にした第1極性の電位である。この例では、第1極性は、負である。第1電位E01は、図2(c)に例示する電位E32である。
As shown in FIG. 2C, in the first operation OP1, the
第1粒子31の種類に応じて、第1粒子31は、電荷を有する。この例では、第1粒子31は負の電荷を有する。例えば、第1粒子31は負に帯電している。後述するように、第1粒子31が正の電荷を有する場合は、上記の第1極性は、正としても良い。以下では、第1粒子31が負の電荷を有する場合の例について説明する。
Depending on the type of the
第3電極53が上記のような第1電位E01(この場合は負)に設定されると、第2液体22L中の第1粒子31は、第3電極53から第2電極52に向けて移動する(図3参照)。移動は、例えば、電気泳動力に基づく。移動により、図2(f)に示すように、第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度Am1が高くなる。
When the
このように、実施形態においては、第1動作OP1により、第2液体22L中の第1粒子31が第2電極52の近傍に集められる。第2電極52に第1化合物40が設けられる場合、集められた複数の第1粒子31の少なくとも一部が、第1化合物40に捕獲されても良い(図3参照)。第1動作OP1は、例えば、捕獲動作である。
As described above, in the embodiment, the first operation OP1 collects the
図2(g)に示すように、第1粒子31の移動に連動して、第2電極52の近傍における第2粒子32の濃度Am2が高くなる場合があっても良い。
As shown in FIG. 2 (g), the concentration Am2 of the
図2(a)に示すように、このような第1動作OP1において、制御部70は、第1電極51を、第2電極52の第1動作OP1における電位(この例では電位E21)と、第1電位E01(この例では電位E32)と、の間に設定しても良い。この例では、第1電極51は、電位V0に設定される。これにより、第1動作OP1において、第1粒子31が第1電極51に向けて移動することが抑制できる。
As shown in FIG. 2A, in such a first operation OP1, the
上記のように、制御部70は、第1動作OP1を、第1空間22の少なくとも一部に第1液体21Lが導入され、第2空間22の少なくとも一部に第2液体22Lが導入された状態で実施する。
As described above, in the
第1動作OP1の後に、制御部70は、第2動作OP2を実施する。図2(a)〜図2(h)に示すように、第3動作OP3及び第4動作OP4がさらに実施されても良い。第3動作OP3及び第4動作OP4の例については後述し、以下では、第2動作OP2の例について説明する。
After the first operation OP1, the
図2(a)に例示するように、第2動作OP2において、制御部70は、第1電極51を第2電位E02に設定する。第2電位E02は、第2電極52の第2動作OP2における電位(この例では、電位E22)を規準にした、第2極性の電位である。第2極性は、第1極性とは逆である。この例では、第1極性は負であり、第2極性は正である。この例では、第2電位E02は、電位E11である。
As illustrated in FIG. 2A, in the second operation OP2, the
図2(h)に示すように、このような第2動作OP2において、第1電極51と第2電極52との間の信号(検出信号Is1)にピーク(ボトム)が生じる。制御部70は、第1電極51と第2電極52との間の検出信号Is1を検出する。
As shown in FIG. 2H, in such a second operation OP2, a peak (bottom) occurs in the signal (detection signal Is1) between the
検出信号Is1に含まれるピーク(ボトム)は、例えば、第1粒子31の孔13hの通過に対応する。例えば、孔13hに第1粒子31が無い状態においては、電流経路は、孔13hの面積に対応した電気抵抗を有する。例えば、孔13hに第1粒子31がある状態においては、電流経路は、孔13hに対応して狭くなる(図6参照)。このため、電流経路の抵抗は、孔13hに第1粒子31が無い状態における電気抵抗よりも低くなる。この電気抵抗の変化に応じたピーク(ボトム)が生じる。図6に示す例のように、第2動作OP2において、第1粒子31は、第1化合物40の一部とともに孔13hを通過しても良い。
The peak (bottom) included in the detection signal Is1 corresponds to, for example, the passage of the
第2動作OP2において、制御部70が、検出信号Is1に生じるピーク(ボトム)を検出することで、第1粒子31を検出(分析)できる。例えば、ピーク(例えばボトム)の高さ及び幅は、第1粒子31の種類に応じた値を有する。例えば、このような特性を利用してピークの検出結果から、第1粒子31を分析できる。第2動作OP2は、検出動作(または分析動作)に対応する。
In the second operation OP2, the
このように、制御部70は、第1動作OP1と、第1動作OP1の後に行われる第2動作OP2と、を少なくとも実施する。第1動作OP1において、制御部70は、第3電極53を、第2電極52の第1動作OP1における電位を基準にした第1極性の第1電位E01に設定する。第2動作OP2において、制御部70は、第1電極51を、第2電極52の第2動作OP2における電位を規準にした第2極性の第2電位E02に設定する。第2極性は、第1極性とは逆である。
In this way, the
このような第1動作OP1を第2動作OP2の前に行うことで、検出対象の第1粒子31を第2電極52の近傍に集めることができる。第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度が高くなった状態で、第2動作OP2(検出動作)を行うことで、例えば、より多くのピークが生じるようになる。例えば、検出対象のピークが増えることで、検出精度が向上できる。実施形態によれば、例えば、分析精度の向上が可能な分析装置、分析素子、及び、分析方法を提供できる。
By performing such a first operation OP1 before the second operation OP2, the
第1動作OP1を実施することで、例えば、短い時間で、ピークが得られる状態が得られる。例えば、検出時間が短くできる。 By carrying out the first operation OP1, for example, a state in which a peak can be obtained in a short time can be obtained. For example, the detection time can be shortened.
図2(c)に示すように、第2動作OP2において、制御部70は、第3電極53を、第2電位E02と、第2電極52の第2動作OP2における上記の電位(電位E22)と、の間に設定する。この例では、第2動作OP2において、第3電極53は、電位V0に設定される。これにより、例えば、第2動作OP2において、第1粒子31が第3電極53に向けて移動することが抑制される。例えば、第1粒子31が効率良く孔13hを通過できる。
As shown in FIG. 2C, in the second operation OP2, the
上記のように、制御部70は、第2動作OP2を、第1空間22の少なくとも一部に第1液体21Lが導入され、第2空間22の少なくとも一部に第2液体22Lが導入された状態で実施する。
As described above, the
既に説明したように、制御部70は、第3動作OP3をさらに実施しても良い。以下、第3動作OP3の例について説明する。
As described above, the
図2(a)〜図2(h)に示すように、制御部70は、例えば、第1動作OP1と第2動作OP2の間に第3動作OP3をさらに実施する。
As shown in FIGS. 2A to 2H, the
第3動作OP3において、制御部70は、第3電極53を第3電位E03(この例では電位E31)に設定する。第3電位E03は、第2電極52の第3動作OP3における電位(この例ではE22)を基準にした、第2極性の電位である。第2極性は、この例では、正である。
In the third operation OP3, the
図5に示すように、このような第3動作OP3により、例えば、第1粒子31が第2電極52から離れる。これにより、第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度が高く、第1粒子31が移動し易い状態が形成できる。
As shown in FIG. 5, such a third operation OP3 causes, for example, the
この例では、第2電極52に第1化合物40が設けられている。第1化合物40は、第1粒子31を、例えば、特異的に捕獲する。例えば、第1化合物40は、第1粒子31と、特異的に結合しても良い。例えば、第1化合物40と第1粒子31とが、特異的に互いに吸着しても良い。例えば、第1化合物40に、第1粒子31が特異的に付着しても良い。第3動作OP3により、第1粒子31を捕獲した第1化合物40が第2電極52から離れる。第1化合物40に捕獲された第1粒子31の濃度が高く第1粒子31が移動し易い状態が形成できる。第3動作OP3における第1化合物40の離脱の例については、後述する。
In this example, the
図2(f)に示すように、このような第3動作OP3により、第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度Am1が低下する。図5に示すように、第1粒子31は、第2電極52から離れ、第2電極52から少し離れた位置において、高い濃度で集まる。
As shown in FIG. 2 (f), such a third operation OP3 reduces the concentration Am1 of the
第3動作OP3は、例えば、第2電極52からの離脱動作である。このような第3動作OP3の後に、第2動作OP2(検出動作)が行われる。これにより、第2電極52の近傍における第1粒子31の濃度が高く、第1粒子31が移動し易い状態が形成できる。これにより、第2動作OP2(検出動作)において、第1粒子31が効率的に孔13hを通過できる。分析精度をより向上できる。
The third operation OP3 is, for example, a detaching operation from the
図2(a)に示すように、第3動作OP3において、例えば、制御部70は、第1電極51を、第2電極52の第3動作OP3における上記の電位(この例では、電位E22)と、第3電位E03(この例では電位E31)と、の間に設定する。この例では、第3動作OP3において、例えば、制御部70は、第1電極51を電位V0に設定する。これにより、第1粒子31が孔13h通過することが抑制できる。
As shown in FIG. 2A, in the third operation OP3, for example, the
既に説明したように、制御部70は、第4動作OP4をさらに実施しても良い。以下、第4動作OP4の例について説明する。
As described above, the
図2(a)〜図2(h)に示すように、例えば、制御部70は、第1動作OP1と第3動作OP3の間に第4動作OP4をさらに実施する。
As shown in FIGS. 2A to 2H, for example, the
図2(b)及び図2(c)に示すように、制御部70は、第3電極53の第4動作OP4における電位と、第2電極52の第4動作OP4における電位との差の絶対値を、第1電位E01と、第2電極52の第1動作OP1における上記の電位(例えば電位E21)と、の差の絶対値よりも小さくする。この例では、第3電極53の第4動作OP4における電位は電位V0であり、第2電極52の第4動作OP4においる電位は電位V0である。これらの電位の差は、0である。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the
第1電極51の第4動作OP4における電位と、第2電極52の第4動作OP4における電位と、の差の絶対値を、第1電位E01と、第2電極52の第1動作OP1における電位(この例では、E21)と、の差の絶対値よりも小さくする。この例では、第1電極51の第4動作OP4における電位は、電位V0であり、第2電極52の第4動作OP4における電位は電位V0である。これらの電位の差は、0である。
The absolute value of the difference between the potential of the
このような電位の関係にすることで、第1動作OP1で形成された状態(第2電極52の近傍における第1粒子31の密度が高い状態)が維持される(図3参照)。このような第4動作OP4において、第2空間22中の第2液体22Lが流動しても良い。
By having such a potential relationship, the state formed in the first operation OP1 (the state in which the density of the
例えば、図2(e)に示すように、制御部70は、第4動作において、ポンプ10Pを制御して、第2空間22における第2液体22Lの流動量L2を変化させる。この例では、流動量L2において、正または負の向きが繰り返される。
For example, as shown in FIG. 2E, the
例えば、制御部70は、第2空間22の少なくとも一部に、第2液体22Lを流入させること、及び、第2空間22の少なくとも一部から、第2液体22Lの少なくとも一部を流出させること、の少なくともいずれかを実施する。これにより、第2液体22L中の第2粒子32が、例えば、第2空間22から第2貯蔵部10bへ向けて移動する(図4参照)。
For example, the
これにより、第2液体22L中の第2粒子32の濃度を、低下できる(図4参照)。例えば、図2(g)に示すように、第2電極52の近傍における第2粒子32の濃度Am2が低下する。
Thereby, the concentration of the
例えば、第1動作OP1の状態において第2液体22L中に第2粒子32が含まれる(図3参照)。この後に、第4動作OP4を実施することで、第2液体22Lにおける第2粒子32の濃度を低下できる。図4に例示する例では、第2液体22Lに第2粒子32が実質的に含まれない。
For example, the
検出対象ではない第2粒子32の量を減らすことで、検出対象の第1粒子31を効率良く、高い精度で検出できる。
By reducing the amount of the
第4動作OP4において、第2液体22Lの流速は、例えば、0.001μL/min以上1000μL/min以下の範囲で変更される。例えば、第2液体22L中の第2粒子32の量を効率良く低減できる。
In the fourth operation OP4, the flow velocity of the
実施形態に係る1つの例において、上記の第1極性は負であり、上記の第2極性は正である。実施形態に係る別の例において、上記の第1極性は正であり、上記の第2極性は負でも良い。これらの極性は、例えば、第1粒子31の特性(極性)に応じて定められても良い。
In one example according to the embodiment, the first polarity is negative and the second polarity is positive. In another example according to the embodiment, the first polarity may be positive and the second polarity may be negative. These polarities may be determined, for example, according to the characteristics (polarity) of the
以下、第1化合物40の例について説明する。
図7(a)及び図7(b)は、第1実施形態に係る分析装置の一部を例示する模式図である。
図7(a)に示すように、第1化合物40は、第2電極52の面52aに設けられる。面52aは、例えば表面である。第1化合物40は、第1端部41及び第2端部42を含む。第2端部42は、第1端部41と第2電極52との間にある。第1端部41は、例えば、1つの官能基である。第2端部42は、例えば、別の官能基である。
Hereinafter, an example of the
7 (a) and 7 (b) are schematic views illustrating a part of the analyzer according to the first embodiment.
As shown in FIG. 7A, the
1つの例において、第2端部42は、硫黄を含む。例えば、第2端部42は、チオールを含む。第2端部42は、例えば、チオールにより、第2電極52に含まれる元素に吸着(または結合)する。第2端部42は、例えば、ジスルフィドを含んでも良い。
In one example, the second end 42 contains sulfur. For example, the second end 42 contains a thiol. The second end 42 is adsorbed (or bonded) to the element contained in the
第1端部41は、例えば、プローブ機能を有する。第1端部41は、検出対象の第1粒子31に合わせて、第1粒子31を捕獲し易いように設計される。第1端部41は、例えば、抗体、糖鎖、ペプチド及びアプタマの少なくともいずれかを含む。第1端部41は、例えば、抗体、糖鎖及び核酸よりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
The first end 41 has, for example, a probe function. The first end portion 41 is designed so as to easily capture the
第2端部42がチオールを含み、第2電極52がAuを含む場合、第3動作OP3における電位の制御により、例えば、
RS−Au+e− → RS−+Au(O) …(1)
の反応が生じる。上記の(1)式において、「R」は、第1化合物40の第2端部42を除く部分である。上記の(1)により、「RS−」が、第2電極52のAuから離れる。このようにして、第3動作OP3により、第1粒子31を捕獲した第1化合物40が第2電極52から離れる。
When the second end 42 contains a thiol and the
RS-Au + e- → RS - + Au (O) ... (1)
Reaction occurs. In the above formula (1), "R" is a portion of the
第1化合物40は、例えば、プローブとして機能する。
The
図7(b)に示すように、分析装置110(分析素子210)において、第2化合物40bがさらに設けられても良い。第2化合物40bは、第2電極52の上記の面52aに設けられる。第2化合物40bは、例えば、ポリエチレングリコール鎖を含む。ポリエチレングリコール鎖の分子量は、例えば、100以上、100,000以下である。第2化合物40bは、第3端部43及び第4端部44を含んでも良い。第4端部44は、第3端部43と第2電極52との間に設けられる。例えば、第4端部44により第2化合物40bは、第2電極52に吸着(または結合)する。第3端部43は、例えば、第1粒子31を捕獲しにくい構造を有する。第2化合物40bは、例えば、検出対象ではない第2粒子32が第2電極52に吸着することを抑制できる。
As shown in FIG. 7B, the second compound 40b may be further provided in the analyzer 110 (analytical element 210). The second compound 40b is provided on the above-mentioned surface 52a of the
第2粒子32の影響が抑制できる。より高い精度で、検出対象の第1粒子31を検出できる。
The influence of the
図1(a)に示すように、第3電極53から第2電極52への方向(図1(a)の例では、X軸方向)は、第3壁13を孔13hが貫く方向(Z軸方向)と交差する。第3電極53から第2電極52への方向は、第2電極52から孔13hへの方向(例えばZ軸方向)と交差する。これにより、例えば、第1動作OP1において、第1粒子31が孔13hに向けて移動することが抑制できる。
As shown in FIG. 1A, the direction from the
実施形態において、第2電極52は、第2壁12のうちで、X−Y平面と交差する部分に設けられても良い。第3電極53は、第2壁12のうちで、X−Y平面と交差する部分に設けられても良い。
In the embodiment, the
図8(a)〜図8(c)は、第1実施形態に係る分析装置を例示する模式図である。 図8(a)は平面図である。図8(b)及び図8(c)は、分析装置の一部の平面図である。 8 (a) to 8 (c) are schematic views illustrating the analyzer according to the first embodiment. FIG. 8A is a plan view. 8 (b) and 8 (c) are plan views of a part of the analyzer.
図8(a)に示すように、実施形態に係る分析装置120は、分析素子220及び制御部70(図1(a)参照)を含む。この場合も、分析素子220は、第1壁11、第2壁12、第3壁13、第1電極51、第2電極52及び第3電極53を含む。分析素子220においては、第3電極53の位置が、分析素子210における第3電極53の位置とは異なる。分析素子220におけるこれ以外の構成は、分析素子210における構成と同様なので説明を省略する。以下、分析素子220における第3電極53の位置について説明する。
As shown in FIG. 8A, the
図8(a)に示すように、分析素子220においては、第2電極52の少なくとも一部から第3電極53の少なくとも一部への方向は、第3壁13に沿う平面(X−Y平面)と交差する。例えば、第2電極52の少なくとも一部から第3電極53の少なくとも一部への方向は、Z軸方向に沿う。例えば、Z軸方向において、第2電極52の一部と第3電極53の一部とが互い向かいあう。
As shown in FIG. 8A, in the
図8(a)及び図8(b)に示すように、第3電極53は、孔13hとつながる孔を含む。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
このような分析装置120(及び分析素子220)においても、図2(a)〜図2(h)に関して説明した動作を実施できる。例えば、分析精度の向上が可能な分析装置、分析素子、及び、分析方法が提供できる。 Also in such an analyzer 120 (and an analysis element 220), the operations described with respect to FIGS. 2 (a) to 2 (h) can be performed. For example, an analyzer, an analysis element, and an analysis method capable of improving analysis accuracy can be provided.
図8(c)に示すように、分析装置121(及び分析素子221)において、複数の孔13hが設けられても良い。
As shown in FIG. 8C, the analyzer 121 (and the analyzer 221) may be provided with a plurality of
上記の実施形態において、第1壁11、第2壁12及び第3壁13の少なくとも1つは、例えば、絶縁性の材料を含む。第1壁11、第2壁12及び第3壁13の少なくとも1つは、例えば、酸化シリコン、樹脂及びゴムよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
In the above embodiment, at least one of the
第1〜第3電極51〜53の少なくともいずれかは、例えば、Au、Ag、Al及びPdよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
At least one of the first to
1つの例において、第1電極51は、Ag膜とAgCl膜との積層膜(Ag/AgCl膜)を含んでも良い。例えば、第2電極52は、Auを含む。第3電極53は、Pt及びAuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第3電極53は、Ag/AgCl膜を含んでも良い。
In one example, the
(第2実施形態)
第2実施形態は、分析方法に係る。この分析方法は、例えば、第1実施形態に関して説明した制御部70の動作の少なくとも一部を含む。
(Second Embodiment)
The second embodiment relates to an analysis method. This analysis method includes, for example, at least a part of the operation of the
例えば、この分析装置は、第1実施形態に係る任意の分析素子を用いる。例えば、分析素子は、第1〜第3壁11〜13、第1〜第3電極51〜53を含む。第1壁11と第3壁13との間に第1空間21が設けられ、第2壁12と第3壁13との間に第2空間22が設けられる。第3壁13は、第1空間21と第2空間22とつながる少なくとも1つの孔13hを含む。第1電極51は、第1空間21に設けられる。第2電極52及び第3電極53は、第2空間22に設けられる。この分析方法は、この分析素子を用いて、第1動作OP1と、第1動作OP1の後に行われる第2動作OP2と、を少なくとも実施する。 第1動作OP1及び第2動作OP2は、第1空間21の少なくとも一部に第1液体21Lが導入され、第2空間22の少なくとも一部に第2液体22Lが導入された状態で実施される。
For example, this analyzer uses any analytical element according to the first embodiment. For example, the analytical element includes first to
第1動作OP1において、第3電極53を、第2電極52の第1動作OP1における電位を基準にした第1極性の第1電位E01に設定する。第2動作OP2において、第1電極51を、第2電極52の第2動作OP2における電位を規準にした第2極性の第2電位E02に設定して、第1電極51と第2電極52との間の信号を検出する。第2極性は、第1極性とは逆である。
In the first operation OP1, the
これにより、例えば、分析精度の向上が可能な分析装置、分析素子、及び、分析方法を提供できる。第1動作OP1を実施することで、例えば、短い時間でピークが得られる状態が得られる。例えば、検出時間が短くできる。 This makes it possible to provide, for example, an analyzer, an analysis element, and an analysis method capable of improving analysis accuracy. By carrying out the first operation OP1, for example, a state in which a peak can be obtained in a short time can be obtained. For example, the detection time can be shortened.
実施形態において、第1動作OP1において、例えば、第1電極51を、第2電極52の第1動作OP1における電位と、第1電位E01と、の間に設定しても良い。
In the first operation OP1, for example, the
実施形態は、以下の構成(例えば技術案)を含んでも良い。
(構成1)
第1壁と、
第2壁と、
第3壁であって、前記第1壁と前記第3壁との間に第1空間が設けられ、前記第2壁と前記第3壁との間に第2空間が設けられ、前記第3壁は、前記第1空間と前記第2空間とつながる少なくとも1つの孔を含む、前記第3壁と、
前記第1空間に設けられた第1電極と、
前記第2空間に設けられた第2電極及び第3電極と、
前記第1電極、前記第2電極及び前記第3電極と電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、第1動作と、前記第1動作の後に行われる第2動作と、を少なくとも実施し、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第1動作における電位を基準にした第1極性の第1電位に設定し、
前記第2動作において、前記制御部は、前記第1電極を前記第2電極の前記第2動作における電位を規準にした第2極性の第2電位に設定して、前記第1電極と前記第2電極との間の信号を検出し、前記第2極性は前記第1極性とは逆である、分析装置。
The embodiment may include the following configurations (eg, technical proposals).
(Structure 1)
The first wall and
The second wall and
A third wall, the first space is provided between the first wall and the third wall, the second space is provided between the second wall and the third wall, and the third wall is provided. The wall includes the third wall and the third wall, which includes at least one hole connecting the first space and the second space.
The first electrode provided in the first space and
The second electrode and the third electrode provided in the second space, and
A control unit electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode.
With
The control unit at least performs the first operation and the second operation performed after the first operation.
In the first operation, the control unit sets the third electrode to the first potential of the first polarity based on the potential of the second electrode in the first operation.
In the second operation, the control unit sets the first electrode to a second polarity second potential based on the potential of the second electrode in the second operation, and sets the first electrode and the second electrode. An analyzer that detects a signal between two electrodes and whose second polarity is opposite to that of the first polarity.
(構成2)
前記制御部は、前記第1動作を、前記第1空間の少なくとも一部に第1液体が導入され、前記第2空間の少なくとも一部に第2液体が導入された状態で実施する、構成1記載の分析装置。
(Structure 2)
The control unit performs the first operation in a state where the first liquid is introduced into at least a part of the first space and the second liquid is introduced into at least a part of the second space. The analyzer described.
(構成3)
前記第1動作において、前記制御部は、前記第1電極を、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、前記第1電位と、の間に設定する、構成1または2に記載の分析装置。
(Structure 3)
The first operation, according to the
(構成4)
前記第2動作において、前記制御部は、前記第3電極を、前記第2電位と、前記第2電極の前記第2動作における前記電位と、の間に設定する、構成1〜3のいずれか1つに記載の分析装置。
(Structure 4)
In the second operation, the control unit sets the third electrode between the second potential and the potential of the second electrode in the second operation, any of
(構成5)
前記制御部は、前記第1動作と前記第2動作の間に第3動作をさらに実施し、
前記第3動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第3動作における電位を基準にした前記第2極性の第3電位に設定する、構成3または4に記載の分析装置。
(Structure 5)
The control unit further performs a third operation between the first operation and the second operation.
The third operation, according to the configuration 3 or 4, wherein the control unit sets the third electrode to the third potential of the second polarity based on the potential of the second electrode in the third operation. Analysis equipment.
(構成6)
前記第3動作において、前記制御部は、前記第1電極を、前記第2電極の前記第3動作における前記電位と、前記第3電位と、の間に設定する、構成5記載の分析装置。
(Structure 6)
The analyzer according to configuration 5, wherein in the third operation, the control unit sets the first electrode between the potential of the second electrode in the third operation and the third potential.
(構成7)
前記第1極性は、負であり、前記第2極性は、正である、構成1〜6のいずれか1つに記載の分析装置。
(Structure 7)
The analyzer according to any one of
(構成8)
前記第2電極の面に設けられた第1化合物をさらに含み、
前記第1化合物は、第1端部と、第2端部と、を含み、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第2電極との間にあり、
前記第2端部は、硫黄を含む、構成7記載の分析装置。
(Structure 8)
Further containing the first compound provided on the surface of the second electrode,
The first compound comprises a first end and a second end.
The second end is between the first end and the second electrode.
The analyzer according to configuration 7, wherein the second end contains sulfur.
(構成9)
前記第2電極の面に設けられた第1化合物をさらに含み、
前記第1化合物は、第1端部と、第2端部と、を含み、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第2電極との間にあり、
前記第1端部は、プローブ機能部を含む、構成1〜7のいずれか1つに記載の分析装置。
(Structure 9)
Further containing the first compound provided on the surface of the second electrode,
The first compound comprises a first end and a second end.
The second end is between the first end and the second electrode.
The analyzer according to any one of
(構成10)
前記第2電極の前記面に設けられた第2化合物をさらに含み、
前記第2化合物は、ポリエチレングリコール鎖を含む構成8または9に記載の分析装置。
(Structure 10)
Further comprising a second compound provided on the surface of the second electrode
The analyzer according to configuration 8 or 9, wherein the second compound contains a polyethylene glycol chain.
(構成11)
前記制御部は、前記第1動作と前記第3動作の間に第4動作をさらに実施し、
前記制御部は、前記第3電極の前記第4動作における電位と、前記第2電極の前記第4動作における電位と、の差の絶対値を、前記第1電位と、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、の差の絶対値よりも小さくする、構成1〜7のいずれか1つに記載の分析装置。
(Structure 11)
The control unit further performs a fourth operation between the first operation and the third operation.
The control unit sets the absolute value of the difference between the potential of the third electrode in the fourth operation and the potential of the second electrode in the fourth operation as the absolute value between the first potential and the second electrode. The analyzer according to any one of
(構成12)
前記制御部は、前記第1電極の前記第4動作における電位と、前記第2電極の前記第4動作における前記電位と、の差の絶対値を、前記第1電位と、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、の差の絶対値よりも小さくする、構成11記載の分析装置。
(Structure 12)
The control unit sets the absolute value of the difference between the potential of the first electrode in the fourth operation and the potential of the second electrode in the fourth operation of the first potential and the second electrode. 11. The analyzer according to
(構成13)
前記制御部は、前記第4動作において、前記第2空間の前記少なくとも一部に前記第2液体を流入させること、及び、前記第2空間の前記少なくとも一部から前記第2液体の少なくとも一部を流出させること、の少なくともいずれかを実施する、構成11または12に記載の分析装置。
(Structure 13)
In the fourth operation, the control unit causes the second liquid to flow into at least a part of the second space, and at least a part of the second liquid from the at least part of the second space. 11. The analyzer according to
(構成14)
第1壁と、
第2壁と、
第3壁であって、前記第1壁と前記第3壁との間に第1空間が設けられ、前記第2壁と前記第3壁との間に第2空間が設けられ、前記第3壁は、前記第1空間と前記第2空間とつながる少なくとも1つの孔を含む、前記第3壁と、
前記第1空間に設けられた第1電極と、
前記第2空間に設けられた第2電極及び第3電極と、
を備え、
前記第3電極から前記第2電極への方向は、前記第3壁を前記孔が貫く方向と交差した、分析素子。
(Structure 14)
The first wall and
The second wall and
A third wall, the first space is provided between the first wall and the third wall, the second space is provided between the second wall and the third wall, and the third wall is provided. The wall includes the third wall and the third wall, which includes at least one hole connecting the first space and the second space.
The first electrode provided in the first space and
The second electrode and the third electrode provided in the second space, and
With
An analytical element in which the direction from the third electrode to the second electrode intersects the direction in which the hole penetrates the third wall.
(構成15)
第1壁と、第2壁と、第3壁であって、前記第1壁と前記第3壁との間に第1空間が設けられ、前記第2壁と前記第3壁との間に第2空間が設けられ、前記第3壁は、前記第1空間と前記第2空間とつながる少なくとも1つの孔を含む、前記第3壁と、前記第1空間に設けられた第1電極と、前記第2空間に設けられた第2電極及び第3電極と、を含む分析素子を用いて、第1動作と、前記第1動作の後に行われる第2動作と、を少なくとも実施し、
前記第1動作及び前記第2動作を、前記第1空間の少なくとも一部に第1液体が導入され、前記第2空間の少なくとも一部に第2液体が導入された状態で実施し、
前記第1動作において、前記第3電極を前記第2電極の前記第1動作における電位を基準にした第1極性の第1電位に設定し、
前記第2動作において、前記第1電極を前記第2電極の前記第2動作における電位を規準にした第2極性の第2電位に設定して、前記第1電極と前記第2電極との間の信号を検出し、前記第2極性は前記第1極性とは逆である、分析方法。
(Structure 15)
A first wall, a second wall, and a third wall, wherein a first space is provided between the first wall and the third wall, and between the second wall and the third wall. A second space is provided, and the third wall includes the third wall including at least one hole connecting the first space and the second space, and a first electrode provided in the first space. Using an analytical element including the second electrode and the third electrode provided in the second space, at least the first operation and the second operation performed after the first operation are performed.
The first operation and the second operation are carried out in a state where the first liquid is introduced into at least a part of the first space and the second liquid is introduced into at least a part of the second space.
In the first operation, the third electrode is set to the first potential of the first polarity based on the potential of the second electrode in the first operation.
In the second operation, the first electrode is set to a second polarity second potential based on the potential of the second electrode in the second operation, and between the first electrode and the second electrode. The analysis method, wherein the signal of the above is detected and the second polarity is opposite to the first polarity.
(構成16)
前記第1動作において、前記第1電極を、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、前記第1電位と、の間に設定する、構成15記載の分析方法。
(Structure 16)
The analysis method according to configuration 15, wherein in the first operation, the first electrode is set between the potential of the second electrode in the first operation and the first potential.
(構成17)
前記第2動作において、前記第3電極を、前記第2電位と、前記第2電極の前記第2動作における前記電位と、の間に設定する、構成15または16に記載の分析方法。
(Structure 17)
The analysis method according to configuration 15 or 16, wherein in the second operation, the third electrode is set between the second potential and the potential of the second electrode in the second operation.
(構成18)
前記第1動作と前記第2動作の間に第3動作をさらに実施し、
前記第3動作において、前記第3電極を前記第2電極の前記第3動作における電位を基準にした前記第2極性の第3電位に設定する、構成15〜17のいずれか1つに記載の分析方法。
(Structure 18)
A third operation is further performed between the first operation and the second operation,
The third operation, according to any one of configurations 15 to 17, wherein the third electrode is set to the third potential of the second polarity based on the potential of the second electrode in the third operation. Analysis method.
(構成19)
前記第3動作において、前記第1電極を、前記第2電極の前記第3動作における前記電位と、前記第3電位と、の間に設定する、構成18記載の分析方法。
(Structure 19)
The analysis method according to configuration 18, wherein in the third operation, the first electrode is set between the potential of the second electrode in the third operation and the third potential.
(構成20)
前記第1動作と前記第3動作の間に第4動作をさらに実施し、
前記第3電極の前記第4動作における電位と、前記第2電極の前記第4動作における電位と、の差の絶対値を、前記第1電位と、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、の差の絶対値よりも小さくする、構成18または19に記載の分析方法。
(Structure 20)
A fourth operation is further performed between the first operation and the third operation.
The absolute value of the difference between the potential of the third electrode in the fourth operation and the potential of the second electrode in the fourth operation is the absolute value of the first potential and the potential of the second electrode in the first operation. The analytical method according to configuration 18 or 19, wherein the difference between the potential and the potential is made smaller than the absolute value.
(構成21)
前記第1電極の前記第4動作における電位と、前記第2電極の前記第4動作における前記電位と、の差の絶対値を、前記第1電位と、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、の差の絶対値よりも小さくする、構成20記載の分析方法。
(Structure 21)
The absolute value of the difference between the potential of the first electrode in the fourth operation and the potential of the second electrode in the fourth operation is the absolute value between the first potential and the first operation of the second electrode. The analysis method according to the configuration 20, wherein the difference between the potential and the potential is made smaller than the absolute value.
(構成22)
前記第4動作において、前記第2空間の前記少なくとも一部に前記第2液体を流入させること、及び、前記第2空間の前記少なくとも一部から前記第2液体の少なくとも一部を流出させること、の少なくともいずれかを実施する、構成20または21に記載の分析方法。
(Structure 22)
In the fourth operation, the second liquid is made to flow into at least a part of the second space, and at least a part of the second liquid is made to flow out from at least a part of the second space. The analysis method according to
実施形態によれば、分析精度の向上が可能な分析装置、分析素子、及び、分析方法が提供できる。 According to the embodiment, it is possible to provide an analyzer, an analysis element, and an analysis method capable of improving analysis accuracy.
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。 In the present specification, "vertical" and "parallel" include not only strict vertical and strict parallel, but also variations in the manufacturing process, for example, and may be substantially vertical and substantially parallel. ..
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、分析装置及び分析素子に含まれる壁、電極及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, with respect to the specific configuration of each element such as the wall, the electrode, and the control unit included in the analyzer and the analysis element, the present invention may be similarly carried out by appropriately selecting from a range known to those skilled in the art. As long as the effect can be obtained, it is included in the scope of the present invention.
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。 Further, a combination of any two or more elements of each specific example to the extent technically possible is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
その他、本発明の実施の形態として上述した分析装置、分析素子、及び、分析方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての分析装置、分析素子、及び、分析方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。 In addition, all the analyzers, analytical elements, and analytical methods that can be appropriately designed and implemented by those skilled in the art based on the analyzers, analytical elements, and analytical methods described above as embodiments of the present invention are also included. As long as it includes the gist of the present invention, it belongs to the scope of the present invention.
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。 In addition, within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modified examples and modified examples, and it is understood that these modified examples and modified examples also belong to the scope of the present invention. ..
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10P…ポンプ、 10a、10b…第1、第2貯蔵部、 11〜13…第1〜第3壁、 13h…孔、 21、22…第1、第2空間、 21L、22L…第1、第2液体、 31、32…第1、第2粒子、 40…第1化合物、 40b…第2化合物、 41〜44…第1〜第4端部、 51〜53…第1〜第3電極、 52a…面、 70…制御部、 110、120、121…分析装置、 210、220、221…分析素子、 E01〜E03…第1〜第3電位、 E1〜E3、E11、E21、E22、E31、E32…電位、 Is1…検出信号、 L1、L2…流動量、 OP1〜OP4…第1〜第4動作、 OPP…分析準備動作、 V0…電位、 tm…時間 10P ... Pump, 10a, 10b ... 1st, 2nd storage, 11-13 ... 1st to 3rd walls, 13h ... Hole, 21, 22 ... 1st, 2nd space, 21L, 22L ... 1st, 1st 2 liquids, 31, 32 ... 1st and 2nd particles, 40 ... 1st compound, 40b ... 2nd compound, 41-44 ... 1st to 4th ends, 51-53 ... 1st to 3rd electrodes, 52a ... Surface, 70 ... Control unit, 110, 120, 121 ... Analyzer, 210, 220, 221 ... Analytical element, E01 to E03 ... First to third potentials, E1 to E3, E11, E21, E22, E31, E32 ... electric potential, Is1 ... detection signal, L1, L2 ... flow amount, OP1 to OP4 ... 1st to 4th operations, OPP ... analysis preparation operation, V0 ... electric potential, tm ... time
Claims (7)
第2壁と、
第3壁であって、前記第1壁と前記第3壁との間に第1空間が設けられ、前記第2壁と前記第3壁との間に第2空間が設けられ、前記第3壁は、前記第1空間と前記第2空間とつながる少なくとも1つの孔を含む、前記第3壁と、
前記第1空間に設けられた第1電極と、
前記第2空間に設けられた第2電極及び第3電極と、
前記第1電極、前記第2電極及び前記第3電極と電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
電荷を有する第1粒子を前記第3電極から前記第2電極に向けて移動させる第1動作と、
前記第1動作の後に行われ、前記第1粒子を前記第2空間から前記孔を通過して前記第1空間に移動させる第2動作と、
前記第1動作と前記第2動作の間に行われ、前記第1粒子を前記第2電極から離す第3動作とを少なくとも実施し、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第1動作における電位を基準にした第1極性の第1電位に設定するとともに、前記第1電極を、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、前記第1電位との間に設定し、
前記第2動作において、前記制御部は、前記第1電極を前記第2電極の前記第2動作における電位を基準にした第2極性の第2電位に設定して、前記第1粒子が前記孔を通過するときの前記第1電極と前記第2電極との間の電気抵抗の変化に応じた信号を検出し、前記第2極性は前記第1極性とは逆であり、
前記第3動作において、前記制御部は、前記第3電極を前記第2電極の前記第3動作における電位を基準にした前記第2極性の第3電位に設定する、分析装置。 The first wall and
The second wall and
A third wall, the first space is provided between the first wall and the third wall, the second space is provided between the second wall and the third wall, and the third wall is provided. The wall includes the third wall and the third wall, which includes at least one hole connecting the first space and the second space.
The first electrode provided in the first space and
The second electrode and the third electrode provided in the second space, and
A control unit electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode.
With
The control unit
The first operation of moving the first charged particles from the third electrode toward the second electrode, and
A second operation, which is performed after the first operation, to move the first particles from the second space through the holes to the first space .
At least a third operation, which is performed between the first operation and the second operation and separates the first particle from the second electrode, is performed.
In the first operation, the control unit sets the third electrode to the first potential of the first polarity based on the potential of the second electrode in the first operation, and sets the first electrode to the first potential. Set between the potential in the first operation of the second electrode and the first potential ,
In the second operation, the control unit, the first electrode is set to the second potential of the second polarity in which the potential to criteria in the second operation of the second electrode, wherein the first particles are the detecting a signal corresponding to a change in the electrical resistance between the first electrode and the second electrode as it passes through the hole, and the second polarity Ri reverse der from the first polarity,
In the third operation, the control unit, to set a third potential of the second polarity to the third electrode relative to the potential at the third operation of the second electrode, the analyzer.
前記第1化合物は、第1端部と、第2端部と、を含み、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第2電極との間にあり、
前記第2端部は、硫黄を含む、請求項4に記載の分析装置。 Further containing the first compound provided on the surface of the second electrode,
The first compound comprises a first end and a second end.
The second end is between the first end and the second electrode.
The analyzer according to claim 4, wherein the second end contains sulfur.
前記第1化合物は、第1端部と、第2端部と、を含み、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第2電極との間にあり、
前記第1端部は、プローブ機能部を含む、請求項1〜4のいずれか1つに記載の分析装置。 Further containing the first compound provided on the surface of the second electrode,
The first compound comprises a first end and a second end.
The second end is between the first end and the second electrode.
The analyzer according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first end portion includes a probe function portion.
前記第1動作及び前記第2動作を、前記第1空間の少なくとも一部に第1液体が導入され、前記第2空間の少なくとも一部に第2液体が導入された状態で実施し、
前記第1動作において、前記第3電極を前記第2電極の前記第1動作における電位を基準にした第1極性の第1電位に設定するとともに、前記第1電極を、前記第2電極の前記第1動作における前記電位と、前記第1電位との間に設定し、
前記第2動作において、前記第1電極を前記第2電極の前記第2動作における電位を基準にした第2極性の第2電位に設定して、前記第1粒子が前記孔を通過するときの前記第1電極と前記第2電極との間の電気抵抗の変化に応じた信号を検出し、前記第2極性は前記第1極性とは逆であり、
前記第3動作において、前記第3電極を前記第2電極の前記第3動作における電位を基準にした前記第2極性の第3電位に設定する、分析方法。 A first wall, a second wall, and a third wall, wherein a first space is provided between the first wall and the third wall, and between the second wall and the third wall. A second space is provided, and the third wall includes the third wall including at least one hole connecting the first space and the second space, and a first electrode provided in the first space. A first operation of moving charged first particles from the third electrode toward the second electrode by using an analytical element including the second electrode and the third electrode provided in the second space. the first occurs after operation, the second operation and Before moving the first particles in the first space through said hole from said second space, between the first operation and the second operation At least the third operation of separating the first particle from the second electrode is performed.
The first operation and the second operation are carried out in a state where the first liquid is introduced into at least a part of the first space and the second liquid is introduced into at least a part of the second space.
In the first operation, the third electrode is set to the first potential of the first polarity based on the potential of the second electrode in the first operation, and the first electrode is set to the first potential of the second electrode. Set between the potential in the first operation and the first potential ,
In the second operation, the first electrode is set to a second polarity second potential of you potential criteria in the second operation of the second electrode, when the first particles passes through the hole of the signal to detect in response to changes in the electrical resistance between the first electrode and the second electrode, the second polarity Ri reverse der from the first polarity,
Wherein the third operation, to set the third electrode to the third potential of the second polarity relative to the potential at the third operation of the second electrode, analytical methods.
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