JP7011865B2 - アッセイ装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係るアッセイ装置について説明する。
最初に、図1~図5を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の概略的な構成について説明する。アッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路1を有する。以下において、このようなマイクロ流路1内における液体の流れに沿った方向(矢印Fにより示す)を「流れ方向」と呼ぶ。なお、本実施形態においては、液体が、マイクロ流路1の他方側から一方側に向かって流れる。そのため、流れ方向の一方側を下流側と定義し、かつ流れ方向の他方側を上流側と定義する。
図1~図5を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の詳細な構成について説明する。かかるアッセイ装置は、さらに次のようになっているとよい。なお、アッセイ装置は、その使用状態では、高さ方向を鉛直方向に向けるように配置されるとよく、この場合、アッセイ装置の頂上及び底はそれぞれ鉛直方向の上方及び下方を向く。
図1を参照して、アッセイ装置の積層構造について説明する。すなわち、本実施形態に係るアッセイ装置は、一例として、次のような積層構造を用いて作製されるとよい。なお、アッセイ装置は、勿論、この積層構造以外を用いて作製されることもできる。
図1及び図3~図5を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置が上述のような積層構造を用いて作製される場合において、アッセイ装置の構成要素と積層構造との関係について説明する。マイクロ流路1は、中間コア層S4を高さ方向に貫通するように形成される。マイクロ流路壁8の頂部8a及び底部8bは、それぞれ、頂上側コア層S3及び底側コア層S5に形成される。
図6(a)~図6(d)及び図7(a)~図7(c)を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御について説明する。ここでアッセイ装置に適用される液体を第1及び第2液体L1,L2とし、これら第1及び第2液体L1,L2を順にアッセイ装置に供給するものとする。また、第1及び第2液体L1,L2は異なるものとする。しかしながら、第1及び第2液体を同一とすることも可能である。なお、図6(a)~図6(d)及び図7(a)~図7(d)においては、説明の便宜上、マイクロ流路1、吸収用多孔質媒体2、分離空間3、収容空間4、注入口5、側方通気路6、連結通気路7、及び反応用多孔質媒体14を実線によって示し、かつ第1及び第2液体L1,L2もまた実線によって示す。
第2実施形態に係るアッセイ装置について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、以下に述べる点を除いて、第1実施形態に係るアッセイ装置と同様である。そのため、本実施形態においては、第1実施形態に係るアッセイ装置と同様の構成に関する説明を省略する。なお、本実施形態の構成要素が、第1実施形態の構成要素と同様に構成される場合には、その第1実施形態の構成要素と同様の符号を付す。
図8~図11を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の構成について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、マイクロ流路31及びそれを画定するマイクロ流路壁32を有する。本実施形態に係るマイクロ流路31及びマイクロ流路壁32は、次の点を除いて、第1実施形態に係るマイクロ流路1及びマイクロ流路壁8と同様である。マイクロ流路壁32は、高さ方向にてそれぞれマイクロ流路31を画定する頂部32a及び底部32bを有する。注入口5からマイクロ流路31に液体を供給したときに、マイクロ流路31の他端部31bにて、マイクロ流路壁32の頂部32a及び底部32bが、高さ方向に互いに当接した状態から、高さ方向に互いに間隔を空けた状態に変化可能になっている。そして、2つの側方通気路6は、それぞれマイクロ流路31の幅方向の両側方縁31dに沿って延びるとよい。
図8、図10、及び図11を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の構成要素と積層構造との関係について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、頂上側空洞層S12、頂上側コア層S13、及び中間コア層S14を有する。本実施形態に係る頂上側空洞層S12、頂上側コア層S13、及び中間コア層S14は、それぞれ、次の点を除いて第1実施形態に係る頂上側空洞層S2、頂上側コア層S3、及び中間コア層S4と同様である。
図10及び図11を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御は、次の点を除いて、第1実施形態に係るアッセイ装置の流体制御と同様である。
第3実施形態に係るアッセイ装置について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、以下に述べる点を除いて、第1実施形態に係るアッセイ装置と同様である。そのため、本実施形態においては、第1実施形態に係るアッセイ装置と同様の構成に関する説明を省略する。
図12~図14を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の概略的な構成について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置の概略的な構成は、第1実施形態に係るアッセイ装置の概略的な構成と同様に定義することができる。
図12~図14を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の詳細な構成について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置の詳細な構成は、次の点を除いて、第1実施形態に係るアッセイ装置の詳細な構成と同様であるとよい。マイクロ流路41は、流れ方向の他方側からその一方側に向かうに従ってマイクロ流路41の幅を減少させるように形成されている。マイクロ流路壁48の頂部48a及び底部48bのそれぞれもまた、流れ方向の他方側からその一方側に向かうに従ってその幅を減少させるように形成されている。このようなマイクロ流路41及びマイクロ流路壁48によって、液体を、分離空間43を隔てて、吸収用多孔質媒体42の毛管力に基づいて吸収された一部とマイクロ流路41内に留置された別の一部とに効率的に分離することができる。
図12を参照して、アッセイ装置の積層構造について説明する。すなわち、本実施形態に係るアッセイ装置は、一例として、次のような積層構造を用いて作製されるとよい。なお、アッセイ装置は、勿論、この積層構造以外を用いて作製されることもできる。
図12及び図14を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置が上述のような積層構造を用いて作製される場合において、アッセイ装置の構成要素と積層構造との関係について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置の構成要素と積層構造との関係は、次の点を除いて、第1実施形態に係るアッセイ装置の構成要素と積層構造との関係と同様である。
実施例1として、第1実施形態にて図1~図5に示すように構成されたアッセイ装置において、青色のメチレンブルー染色液と透明なリン酸緩衝液との溶液交換を行った。具体的には、青色のメチレンブルー染色液をアッセイ装置の注入口5に供給し、その後、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口5に供給する作業を、繰り返し10回行った。このような作業過程において、アッセイ装置における液体の流動性と、吸収用多孔質媒体2の凸部5による液体吸収の程度と、アッセイ装置におけるマイクロ流路1の一端部1aにおけるメニスカスとを確認した。
実施例2として、実施例1と同様のアッセイ装置において、透明なリン酸緩衝液と赤色のエオシンと青色のメチレンブルー染色液との溶液交換を行った。具体的には、最初に、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口5に供給した。次に、リン酸緩衝液の供給を停止してから約3分経過後に、赤色のエオシンをアッセイ装置の注入口5に供給した。さらに、エオシンの供給を停止してから約3分経過後に、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口5に供給した。さらに、リン酸緩衝液の供給を停止してから約3分経過後に、青色のメチレンブルー染色液をアッセイ装置の注入口5に供給した。このような作業過程において、アッセイ装置における液体の流動性と、吸収用多孔質媒体2による液体吸収の程度と、アッセイ装置におけるマイクロ流路1の一端部1aにおけるメニスカスとを確認した。
実施例3として、実施例1と同様のアッセイ装置において、透明なHRP(horseradish peroxidase)標識抗体溶液と、透明なリン酸緩衝液と、透明なTMB(3, 3’, 5, 5’ - tetramethylbenzidine)溶液との溶液交換を行った。TMB溶液は、酵素としてHRPを利用した際の発色試薬である。具体的には、最初に、透明なHRP標識抗体溶液をアッセイ装置の注入口5に供給した。次に、HRP標識抗体溶液の供給を停止してから約3分経過後に、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口5に供給した。さらに、リン酸緩衝液の供給を停止してから約3分経過後に、透明のTMB溶液をアッセイ装置の注入口5に供給した。このような作業過程において、アッセイ装置における液体の流動性と、吸収用多孔質媒体2による液体吸収の程度と、アッセイ装置におけるマイクロ流路1の一端部1aにおけるメニスカスとを確認した。
実施例4として、図15に示すように、第3実施形態に係る4つのアッセイ装置M1,M2,M3,M4、すなわち、第1、第2、第3、及び第4アッセイ装置M1~M4を幅方向に並べると共にこれらのアッセイ装置M1~M4を組み合わせたアッセイシステムにおいて、溶液交換を行った。図15に示すように、第1~第4アッセイ装置M1~M4は、この順に幅方向に並べられた。かかるアッセイシステムは、第1~第4アッセイ装置M1~M4の第1吸収用多孔質媒体42が幅方向にて一体的に連結され、かつ第1~第4アッセイ装置M1~M4の第2吸収用多孔質媒体55もまた幅方向にて一体的に連結されるように構成された。
Claims (7)
- 液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、
前記液体の流れ方向の一方側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体と、
前記マイクロ流路の一端部及び前記吸収用多孔質媒体間に配置される分離空間と
を備えるアッセイ装置であって、
空気を流通可能とする2つの側方通気路を備え、
前記2つの側方通気路が、前記マイクロ流路と連通するように前記マイクロ流路に対して、前記流れ方向に直交する幅方向の両側にそれぞれ隣接し、かつ前記マイクロ流路の幅方向の両側方縁に沿ってそれぞれ延びており、
各側方通気路が、前記マイクロ流路に対して、前記流れ方向及び前記幅方向に直交する高さ方向の底側に凹むように形成され、
前記流れ方向の他方側に位置する前記マイクロ流路の他端部に配置され、かつ前記マイクロ流路に前記液体を注入可能とする注入口と、
前記2つの側方通気路を連結すると共に前記注入口の周囲で延び、かつ空気を流通可能とする連結通気路と
をさらに備えている、アッセイ装置。 - 前記マイクロ流路を画定するマイクロ流路壁をさらに備え、
前記マイクロ流路壁が、前記高さ方向にてそれぞれ前記マイクロ流路を画定する頂部及び底部を有し、
前記マイクロ流路壁の頂部及び底部が、前記高さ方向にて互いに間隔を空けた状態で維持されている、請求項1に記載のアッセイ装置。 - 前記マイクロ流路を画定するマイクロ流路壁をさらに備え、
前記マイクロ流路壁が、前記高さ方向にてそれぞれ前記マイクロ流路を画定する頂部及び底部を有し、
前記注入口から前記マイクロ流路に液体を供給したときに、前記マイクロ流路の他端部にて、前記マイクロ流路壁の頂部及び底部が、前記高さ方向に互いに当接した状態から、前記高さ方向に互いに間隔を空けた状態に変化可能になっている、請求項1に記載のアッセイ装置。 - 液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、
前記液体の流れ方向の一方側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体と、
前記マイクロ流路の一端部及び前記吸収用多孔質媒体間に配置される分離空間と
を備えるアッセイ装置であって、
空気を流通可能とする2つの側方通気路を備え、
前記2つの側方通気路が、前記マイクロ流路と連通するように前記マイクロ流路に対して、前記流れ方向に直交する幅方向の両側にそれぞれ隣接し、かつ前記マイクロ流路の幅方向の両側方縁に沿ってそれぞれ延びており、
各側方通気路が、前記マイクロ流路に対して、前記流れ方向及び前記幅方向に直交する高さ方向の底側に凹むように形成され、
前記吸収用多孔質媒体を収容する収容空間と、
前記分離空間を前記吸収用多孔質媒体と一緒に画定する分離空間壁と
を備え、
前記分離空間壁が、前記高さ方向の両側にて、それぞれ前記分離空間を画定する頂部及び底部を有し、
前記収容空間内にて前記分離空間壁の頂部又は底部から前記流れ方向の一方側に突出するガイド壁と
を備え、
前記ガイド壁が前記高さ方向にて前記吸収用多孔質媒体に当接し、
前記分離空間壁の頂部又は底部と前記ガイド壁とが、前記流れ方向の他方側から前記流れ方向の一方側に向かうに従って、前記マイクロ流路から前記高さ方向にて離れるように形成されている、アッセイ装置。 - 前記マイクロ流路内に配置され、かつ前記液体又はそれに含まれる検体と反応可能に構成される反応用多孔質媒体をさらに備える請求項1または4に記載のアッセイ装置。
- 前記2つの側方通気路の少なくとも一方を前記アッセイ装置の外部と連通させる側方孔をさらに備え、
前記側方孔が、前記高さ方向にて前記マイクロ流路に対応するように位置している、請求項1または4に記載のアッセイ装置。 - 各側方通気路が、前記マイクロ流路に対して、前記高さ方向の頂上側に凹むように形成されている、請求項1または4に記載のアッセイ装置。
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