JP7052010B2 - 生体試料用処理具、押圧システムおよび生体試料の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体試料を処理するために用いられる処理具、押圧システムおよび処理方法に関する。

タンパク質や核酸などの微量な生体試料の検査に当たって、マイクロ流路チップが提案されている（特許文献１参照）。

特許第５９８６９９６号

本発明の目的は、簡易に生体試料を処理することができる生体試料用処理具、押圧システムおよび生体試料の処理方法を提供することにある。

１．生体試料用処理具
本発明の生体試料用処理具は、
ベース体と、
可撓性フィルムと、
前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられた第１の収容部と、
前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられた一つ又は複数の第２の収容部と、
前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、かつ、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連通するための第１の連通路と、
前記第１の連通路に前記第１の連通路を閉塞するように設けられた第１の閉塞部とを含み、
前記第１の収容部は、第１の液を収容するためのものであり、
前記第２の収容部は、第２の液を収容するためのものであり、
前記第１の収容部の第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第１の液を所定の力で押圧したときに、前記第１の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記第１の収容部と前記第２の収容部とが連通する。

本発明によれば、簡易な構成で、かつ、手に液が触れることなく、第１の収容部の液を第２の収容部に移すことができる。このため、簡易に生体試料を処理することができる。

本発明は、前記第１の液は、生体試料を溶解するための液であり、前記第２の液は、前処理液とすることができる。これによれば、生体試料の前処理を生体試料用処理具において、処理することができる。

本発明において、
前記第１の閉塞部は、第１の接着部により構成され、
前記第１の接着部は、前記第１の収容部に前記第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第１の液を所定の力で押圧したときに、前記ベース体と前記可撓性フィルムとが剥離され得る程度の接着力であることができる。

第１の閉塞部が第１の接着剤から構成されることで、第１の閉塞部を容易に設けることができる。

本発明において、
前記第２の収容部が複数設けられた場合に、
隣り合う第２の収容部は、第２の連通路により連通され、
前記第２の連通路には、前記第２の連通路を閉塞する第２の閉塞部が設けられ、
前記一方の第２の収容部の第２の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第２の液を所定の力で押圧したときに、前記第２の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記一方の第２の収容部と前記他方の第２の収容部とが連通するものである。

本発明によれば、複数の前処理などの処理を生体試料用処理具内で実現することができる。

本発明において、
前記第１の収容部は、前記第１の液を注入するための第１の通路に接続され、
前記第２の収容部は、前記第２の液を注入するための第２の通路に接続され、
前記生体試料用処理具は、前記第１の通路において、前記第１の通路を閉塞し得る第２の接着部と、
前記第２の通路において、前記第２の通路を閉塞し得る第３の接着部とを含み、
前記第１の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
前記第２の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
前記第３の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
前記第２の接着部および前記第３の接着部は、前記第１の接着部よりも接着力が強いものとすることができる。

本発明によれば、第１の収容部および第２の収容部への液を容易に注入することができる。また、液の注入を生体試料用処理具の製造時に行う必要がなくなる。

本発明において、
前記第１の収容部、前記第２の収容部、前記第１の連通路、前記第１の通路、および、前記第２の通路以外の領域の少なくとも一部において、前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に液漏れを防ぐための第４の接着部が設けられ、
前記第４の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
前記第４の接着部は、前記第１の接着部よりも接着力を強くすることができる。

本発明によれば、ベース体と可撓性フィルムとの接合を簡易に行うことができる。

本発明において、前記第１の収容部および前記第２の収容部の液の収容可能量は、１．５ｍｌ以下とすることができる。本発明の生体試料用処理具は、このような微量な液を処理する際に特に有用である。

本発明において、
前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、前記第２の収容部と第３の連通路を通じて連通する反応又は相互作用部を含み、
前記反応又は相互作用部は、少なくとも、前記第１の液と前記第２の液とを反応または相互作用させるためのものであり、
前記第３の連通路は、第３の閉塞部により閉塞され、
前記第２の収容部に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、前記第２の収容部に液体を所定の力で押圧すると、前記第３の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記第２の収容部と前記反応又は相互作用部とが連通するものであってもよい。

本発明によれば、生体試料に対する反応や吸着などの相互作用を生体試料用処理具内で行うことができる。

本発明において、前記反応は、ＰＣＲ、免疫反応、血液から赤血球の除去、または、血清の抽出のための反応であることができる。本発明の生体試料用処理具は、このような処理に特に有用である。

本発明において、前記第１の収容部、前記一つ又は複数の第２の収容部および前記反応又は相互作用部は、直線状に並ぶように配置されていることができる。本発明によれば、押圧部を直線状に動かすことで一連の液の移動がなされるため、生体試料用処理具の使用がより容易になる。

本発明において、前記第１の収容部内の第１の液は、前記第２の収容部を介して、前記反応又は相互作用部まで閉鎖系を維持しながら移動可能とすることができる。これにより、空気に触れることなく、液の移動が可能となる。空気に触れるのを嫌う生体試料の処理に特に有用である。

本発明において、
前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、前記反応又は相互作用部と第４の連通路を通じて連通する洗浄液収容部を含み、
前記洗浄液収容部は、前記反応又は相互作用部を洗浄するためのものであり、
前記第４の連通路は、第４の閉塞部により閉塞され、
前記洗浄液収容部に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、前記液体を所定の力で押圧すると、前記第４の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記洗浄液収容部と前記反応又は相互作用部とが連通するものであってもよい。

本発明において、前記第１の収容部の側部における可撓性フィルムは、前記第１の収容部まで前記ベース体から剥離可能であってもよい。本発明によれば、第１の収容部に生体試料を容易に投入することができる。

本発明において、
前記第１の収容部に密閉された状態で第１の液が収容され、
前記第２の収容部に密閉された状態で第２の液が収容されていることができる。

２．押圧システム
本発明の押圧システムは、本発明の生体試料用処理具を押圧するための押圧部を含み、
前記押圧部は、少なくとも前記第１の収容部および前記第２の収容部を押圧し得る第１のローラを含む。

本発明において、
前記押圧部は、
第１のローラと第２のローラとを含み、
前記第１のローラが少なくとも前記第１の収容部および前記第２の収容部を押圧し、
前記第２のローラが前記ベース体を支持し、
前記第１のローラと前記第２のローラとの間を前記生体試料用処理具が前記押圧部に対して相対的に移動可能とすることができる。

前記第１のローラは、前記生体試料用処理具に対して垂直方向に昇降可能とすることができる。これにより、連続して押圧している際に、その時点において押圧すべきでない領域を飛ばすことができる。

本発明において、前記第１の液および前記第２の液を加熱するための加熱部を含むことができる。これにより、生体試料を処理した液を加熱することができる。

３．生体試料の処理方法
本発明の生体試料の処理方法は、
本発明の生体試料用処理具を用いた生体試料の処理方法であって、
前記第１の収容部に第１の液を注入する工程（Ａ）と、
前記工程（Ａ）の後に、前記第１の収容部の第１の液を押圧し、前記第１の液を前記第２の収容部に移動させる工程とを含む。

図１（Ａ）は実施の形態に係る生体試料用処理具を模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具を模式的に示す図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具の原理を説明するための図であり、図３（Ａ）は生体試料用処理具を模式的に示す平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は実施の形態に係る生体試料用処理具の試料投入部を模式的に示す図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。 図５（Ａ）は生体試料用処理具の具体例に係る側面図であり、図５（Ｂ）は生体試料用処理具の具体例に係る平面図である。 図６（Ａ）および（Ｂ）は押圧システムの具体例を模式的に示す図である。 図５に係る生体試料用処理具の処理方法を説明するための図である。 図５に係る生体試料用処理具の処理方法を説明するための図である。 図５に係る生体試料用処理具の処理方法を説明するための図である。 ＰＣＲチャンバーの構成例を説明するための図であり、図１０（Ａ）はＰＣＲチャンバーの平面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＤ－Ｄ線に沿った断面を示す断面図であり、図１０（Ｃ）は図１０（Ｂ）の貫通穴の周辺の拡大図である。 生体試料用処理具の変形具体例を模式的に示す平面図である。 生体試料用処理具の変形具体例の処理方法を説明するための図である。 生体試料用処理具の変形具体例の処理方法を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

１．生体試料用処理具
図１および図２を参照しながら実施の形態に係る生体試料用処理具を説明する。

実施の形態に係る生体試料用処理具１００は、ベース体１０と、可撓性フィルム２０とを含み、ベース体１０と可撓性フィルム２０との間には、第１の収容部３０と、一つ又は複数の第２の収容部３２と、第１の連通路３６ａが設けられている。

ベース体１０と可撓性フィルム２０は張り合わされている。この貼り合わせは、接着剤により張り合わしてもよいし、融着により張り合わせてもよい。

ベース体１０は、たとえば、化学的に安定した合成樹脂（たとえば、ポリエステル系の樹脂）からなることができる。ベース体１０の厚さとしては、生体試料用処理具１００の具体的用途により異なるが、たとえば、厚さを０．０５～２ｍｍとすることができる。第１の収容部３０の液の収容可能量は、生体試料用処理具１００の具体的用途により異なるが、ＰＣＲ処理の場合には、たとえば、１．５ｍｌ以下とすることができる。

可撓性フィルム２０は、たとえば、高分子フィルムからなることができる。可撓性フィルム２０の厚さは、フィルム自体が破れて漏液しないような厚さであれば特に限定されず、たとえば、５０～１００μｍ以下とすることができる。第２の収容部３２の液の収容可能量は、生体試料用処理具１００の具体的用途により異なるが、ＰＣＲ処理の場合には、たとえば、１．５ｍｌ以下とすることができる。

第１の収容部３０は、第１の液を収容するためのものである。第１の液としては、たとえば、生体試料を溶解するための液を挙げることができる。

第２の収容部３２は、第２の液を収容するためのものであり、たとえば、前処理液を挙げることができ、たとえば、生体試料が溶解された液を処理するための液を挙げることができる。第２の収容部３２が複数ある場合には、それぞれ異なる液を収容してもよいし、同じ液を収容してもよい。第２の収容部３２は生体試料の必要な処理に応じて、個数や注入される液が決定される。

第１の連通路３６ａは、ベース体１０と可撓性フィルム２０との間に設けられ、かつ、第１の収容部３０と第２の収容部３２とを連通するように設けられている。

第１の閉塞部３６ａ１は、第１の連通路３６ａに前記第１の連通路３６ａを閉塞するように設けられている。第１の収容部３０の第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて第１の液を所定の力で押圧したときに、第１の閉塞部３６ａ１による閉塞状態が解かれるような構成となっている。

第１の閉塞部３６ａ１は、第１の接着部により構成されることができる。第１の接着部３６ａ１は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成されていることができ、公知のものを適用することができる。第１の接着部３６ａ１は、第１の収容部３０に第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて第１の液を所定の力で押圧したときに、ベース体１０と可撓性フィルム２０とが剥離され得る程度の接着力とすることができる。第１の閉塞部３６ａ１は、接着剤による接着に限定されず、所定の液からの圧力に耐え、所定の圧力以上に液からの圧力より高まった場合に開放する形態であれば特に限定されない。

第２の収容部３２が複数設けられた場合に、隣り合う第２の収容部３２は、第２の連通路３６ｂにより連通される。第２の連通路３６ｂには、第２の連通路３６ｂを閉塞する第２の閉塞部３６ｂ１が設けられている。第２の連通路３６ｂは、一方の第２の収容部３２の第２の液を液漏れがしないように収容したときにおいて第２の液を所定の力で押圧したときに、第２の閉塞部３６ｂ１による閉塞状態が解かれる。

第１の収容部３０は、第１の液を注入するための第１の通路３８ａに接続されている。第１の通路３８ａにおいて、第１の通路３８ａを閉塞し得る第２の接着部が設けられている。第２の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、公知のものを適用することができる。第２の接着部が第１の通路３８ａを閉塞している場合に、第１の収容部３０の第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて第１の液を所定の力で押圧したときに、第１の閉塞部３６ａ１による閉塞状態が解かれた際において、第２の接着部による第１の通路３８ａの閉塞が解かれないようにする。第２の接着部の接着力は、第１の接着部３６ａ１の接着力との関係で決定され、第２の接着部は、第１の接着部３６ａ１の接着力よりも強い接着剤が選択される。

第２の収容部３２は、第２の液を注入するための第２の通路３８ｂに接続されている。第２の通路３８ｂにおいて、第２の通路３８ｂを閉塞し得る第３の接着部３８ｂ１が設けられている。第３の接着部３８ｂ１は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、公知のものを適用することができる。第３の接着部３８ｂ１が第２の通路３８ｂを閉塞している場合に、第２の収容部３２の第２の液を液漏れがしないように収容したときにおいて第２の液を所定の力で押圧したときに、隣り合う第２の収容部３２または反応又は相互作用部３４との連通路に存在する閉塞部による閉塞状態が解かれた際において、第３の接着部３８ｂ１による第２の通路３８ｂの閉塞が解かれないようにする。第２の接着部３８ａ１の接着力は、第１の接着部３６ａ１の接着力との関係で決定され、第２の接着部３８ａ１は、第１の接着部３６ａ１の接着力よりも強い接着剤が選択される。

ベース体１０と可撓性フィルム２０との貼り合わせが接着剤により実現する場合には、第１の収容部３０、第２の収容部３２、第１の連通路３６ａ、第１の通路３８ａ、および、第２の通路３８ｂ以外の領域の少なくとも一部において、ベース体１０と可撓性フィルム２０との間に液漏れを防ぐための第４の接着部４０により、ベース体１０と可撓性フィルム２０とを貼り合わせることができる。第４の接着部４０は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、第４の接着部４０は、第１の接着部３６ａ１よりも接着力が強い構成とすることができる。第４の接着部４０の側方に粘着シール４２を設けてもよい。可撓性フィルム２０の端部に、ベース体１０からはがすためのタブ２２を設けてもよい。可撓性フィルム２０のタブ２２は、ベース体１０から突出するように設けることができる。

生体試料用処理具１００は、ベース体１０と可撓性フィルム２０との間に設けられ、第２の収容部３２と第３の連通路３６ｃを通じて連通する反応又は相互作用部３４を含むことができる。反応又は相互作用部３４は、少なくとも、第１の液と第２の液とを反応または相互作用させるためのものである。反応又は相互作用部３４における反応又は相互作用には、たとえば、化学反応や、電磁気学的要因（クーロン力）に基づく力による相互作用を含む概念であり、より具体的には、抗原抗体反応、イオン交換反応、分子間の相互作用、イオン間相互作用、水素結合に係る相互作用、タンパク質間相互作用などを含む概念である。反応には、具体的には、一例として、ＰＣＲ、免疫反応、血液から赤血球の除去、または、血清の抽出のための反応などを挙げることができる。

第３の連通路３６ｃは、第３の閉塞部３６ｃ１により閉塞されている。第３の閉塞部３６ｃ１は、第２の収容部３２に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、第２の収容部３２に液体を所定の力で押圧すると、第３の閉塞部３６ｃ１による閉塞状態が解かれるような構成となっている。

第１の収容部３０、一つ又は複数の第２の収容部３２および反応又は相互作用部３４は、直線状に並ぶように配置することができる。これにより、ローラなどの押圧部５０を直線的に動かすことで、処理を行うことができる。

生体試料用処理具１００は、洗浄液収容部（図５において６８ａ，６８ｂ）を含むことができる。洗浄液収容部は、ベース体１０と可撓性フィルム２０との間に設けられ、反応又は相互作用部３４と連通路を通じて連通させることができる。洗浄液収容部は、反応又は相互作用部３４を洗浄するためのものである。洗浄液収容部と反応又は相互作用部との第４の連通路は、第４の閉塞部（図５において７６ｄ，７６ｅ）により閉塞されている。第４の閉塞部は、洗浄液収容部に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、液体を反応又は相互作用部３４側に所定の力で押圧すると、第４の閉塞部による閉塞状態が解かれるような構成となっている。

第１の収容部３０の側部における可撓性フィルム２０は、第１の収容部３０まで剥離可能とすることができる。これにより、第１の収容部３０内に、容易に、生体試料が付着した綿棒などを突き入れることができる。

可撓性フィルム２０には、可撓性フィルム１０の材料となる液をコーティングした後にその液を硬化させて得られた膜も含むものとする。すなわち、生体試料用処理具１００は、ベース体の全面に熱可塑性樹脂でコーティングを行い、加熱された金型（たとえばアイロン）を押し付けて熱をかけることで、溶液を収容するための空間や流路を形成するものも含む。

上記のいずれの接着部を構成する接着剤は、比較的高温で熱硬化する熱可塑性樹脂からなる接着剤が好適である。

上記のいずれの閉塞部において、閉塞部の幅または断面積を調整することで、閉塞圧力を調整することもできる。

第１の収容部３０、第２の収容部３２および反応又は相互作用部３４に血液成分分離フィルターや吸着原理を利用した支持体を使用することにより、閉鎖系で血液から生体試料を処理し、ＰＣＲ反応、免疫反応等を行うことができる。

２．注液方法
図１および図２を参照しながら、第１の収容部３０への液の注入方法を説明する。

第１の通路３８ａに注射針や細パイプなどの注入手段を差し込み、溶液を注入する。第１の収容部３０に液が樹運転されると、第１の収容部３０は膨らむ。第１の収容部３０の内部は若干の陽圧になるが、ベース体１０と可撓性フィルム２０との接合または接着がはがれず、第１の閉塞部３６ａ１の閉塞が解かれないようにし、第１の収容部３０に液が留まるようにする。

液の注入を終えた後、注入手段を抜きつつ、第１の通路３８ａを押さえつつ、かつ、熱を加え、第１の通路３８ａを閉塞させる。具体的には、第１の通路３８ａの第２の接着部３８ａ１に熱を加え、硬化し、第１の通路３８ａを閉塞させる。第２の接着部による閉塞力は、第１の収容部３０の液の圧力に耐え、第１の閉塞部３６ａ１よりも閉塞力があるようにする。つまり、第１の収容部３０内の液に対して、第１の閉塞部３６ａ１を解かれるような圧力が加わった場合であっても、第２の接着部３８ａ１による閉塞が解かれないようにする。

第２の収容部３２への液の注入方法は、第１の収容部３０への注入方法と同様の方法を適用することができる。

３．閉塞が解かれる原理の一例
第１の閉塞部３６ａ１が接着剤から構成され、図３（Ｂ）（１）に示すように、第１の収容部３０に第１の液が充填されている場合を考える。図３（Ｂ）（２）に示すように、ローラなどの押圧部５０を、第１の液を押しつぶすようにして進行方向に進める。第１の収容部３０内の第１の液の圧力は上がるものの、第１の閉塞部３６ａ１はその圧力に耐えている状態である。

押圧部５２をさらに進めると、図３（Ｂ）（３）に示すように、第１の収容部３０の第１の液の圧力がさらに上がり、第１の閉塞部３６ａ１が徐々に剥がれていく。

図３（Ｂ）（４）に示すように、第１の閉塞部３６ａ１が完全に剥がれ、その閉塞状態が解かれ、第１の収容部３０と第２の収容部３２との連通がなされ、第１の液が第２の収容部３２に移動し始める。

図３（Ｂ）（５）に示すように、押圧部５２が第１の収容部３０をすべて押しつぶす段階では、ほぼ全量の第１の液が第２の収容部３２に移る。第２の収容部３２に第２の液が注入されていた場合には、第１の液と第２の液とが混合することになる。

図３（Ｂ）（６）に示すように、一部の液が第１の収容部３０に戻ってもよい。

４．生体試料の投入方法
図４を参照しながら生体試料の投入方法について説明する。第１の収容部３０の側部における可撓性フィルム２０は、第１の収容部３０までベース体１０から剥離可能とすることができる（図４（Ｂ）（１）～（３）参照）。この場合に、図４（Ｂ）（３）に示すように、可撓性フィルム２０をベース体１０から第１の収容部３０まで剥離し、生体試料が付着したサンプル棒（綿棒など）を第１の収容部３０の液中に入れ、生体試料を第１の液に溶解させる。ここで、生体試料用処理具１００を振動させてもよい。サンプル棒を抜いて、図４（Ｂ）（４）に示すように、第１の収容部３０が密閉されるように、可撓性フィルム２０をベース体１０に第４の接着部４０により貼り合わせる。この後、図４（Ｂ）（５）に示すように、押圧部５２により第１の収容部３０に収容された液が押圧される。

可撓性フィルム２０の端部に、ベース体１０からはがすためのタブ２２を設けてもよい。可撓性フィルム２０のタブ２２は、ベース体１０から突出するように設けることができる。

５．押圧システム
押圧システム５０の具体的構成について説明する。

押圧システム５０は、生体試料用処理具１００を押圧するための押圧部５０を含む。押圧部５０は、少なくとも第１の収容部３０および第２の収容部３２を押圧し得るものである。押圧部５０は、たとえば、一つ又は複数のローラにより構成することができる。

図６（Ａ）に示すように、押圧部５２が一つのローラで構成される場合には、台座５８の上に、生体試料用処理具１００を置き、ローラで生体試料用処理具１００を押圧することができる。台座５８の側方、端部又は端部の付近に、光学装置５４と加熱手段５６とを設けてもよい。押圧システム５０のローラは、上下方向に移動が可能で、かつ、水平方向に移動可能とすることができる。

図６（Ｂ）に示すように、押圧部５２が複数のローラからなる場合には、押圧部５２は、第１のローラ５２ａと第２のローラ５２ｂとを含むことができ、第１のローラ５２ａが少なくとも第１の収容部３０および第２の収容部３２を押圧し、第２のローラ５２ｂがベース体１０を支持することができる。第１のローラ５２ａと第２のローラ５２ｂとの間を生体試料用処理具１００が押圧部５２に対して相対的に移動可能とすることができる。第１のローラ５２ａは、上下方向に移動が可能である。押圧システム５０自体を水平方向に移動させて、第１のローラ５２ａと第２のローラ５２ｂとの間を、生体試料用処理具１００が押圧部５２との関係で相対的に水平方向に移動するようにすることができる。

光学装置５４は、処理液内の物質を拡大して視認するために、レンズなどの光学系の部品で構成される。押圧システム５０は、処理液を加熱するための加熱手段５６を設けることができる。加熱手段５６は、たとえば、ペルチェ素子を用いた加熱手段を挙げることができる。

６．第１の生体試料用処理具の具体例
（１）具体的構成
生体試料用処理具１００をＰＣＲの反応系として使用する場合には、図５に示すように、第１の収容部３０としては、たとえば、サンプル室６０とすることができる。第２の収容部３２としては、たとえば、リシス液室６２、バインド液室６４、プロパノール液室６６とすることができる。生体試料用処理具１００に第１の洗浄液収容部、第２の洗浄液収容部６８ｂや抽出液室６８ｃを設けてもよい。反応又は相互作用部３４として、たとえば、反応チャンバーを設けることができる。反応又は相互作用部３４は連通路を通じて、ＰＣＲチャンバー７４に接続されている。反応又は相互作用部３４とＰＣＲチャンバー７４との連通路に、閉塞部を設けることができる。

ＰＣＲチャンバー７４は、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ベース体１０に設けられた流路１２と、この流路１２と接続された貫通穴９４により容器９０に導かれる。図１０（Ｃ）に示すように、ベース体１０の貫通穴９４の周辺における容器９０側（ベース体１０の裏面側）の表面を疎水加工し、疎水加工部２４を設けてもよい。容器９０内には、ガラス板９２が設置されている。この疎水加工方法は、たとえば、パラフィンの塗布処理を挙げることができる。疎水加工を行うことで、水滴を小さくすることができ、容器９０に水滴を落としやすくすることができる。

（２）使用例
生体試料用処理具１００をＰＣＲの反応系として使用する場合の使用方法を説明する。生体試料には、核酸が含まれる。

生体試料用処理具１００のサンプル室６０、リシス液室６２、バインド液室６４、プロパノール液室６６、第１の洗浄液収容部６８ａ、第２の洗浄液収容部６８ｂおよび抽出液室６８ｃのそれぞれに対応する液を注入する。液の注入は、上記の注入方法の項で説明した方法で行うことができる。

試料をサンプル室６０に溶解させる。

生体試料用処理具１００を押圧システム５０にセッティングする。具体的には、押圧システム５０に生体試料用処理具１００をセッティングする。

サンプル室６０を押圧部５０により押圧し、図７および図９の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、サンプル室６０とリシス液室６２との間の閉塞部７６ａの閉塞を解き、リシス液室６２に液を送る。

リシス室を押圧部５０により押圧し、図７および図９の（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、リシス液室６２とバインド液室６４との間の閉塞部７６ｂの閉塞を解き、バインド液室６４に液を送る。

バインド液室６４を押圧部５０により押圧し、図７および図９（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、バインド液室６４とプロパノール液室６６との間の閉塞部７６ｃの閉塞を解き、プロパノール液室６６に液を送る。

プロパノール液室６６を押圧部５０により押圧し、図７および図９の（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、プロパノール液室６６と吸着チャンバー７０との間の閉塞部７６ｄの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に液を送る。

図７および図９の（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、吸着チャンバー７０内の液を撹拌する。吸着チャンバー７０にはガラスビーズや吸着剤などの核酸をトラップする吸着体が封入されており、吸着チャンバー７０の液中の核酸をトラップさせる。

押圧部５０で吸着チャンバー７０内に液を押圧し、図７および図９の（Ｇ）に示すように、プロパノール液室６６に液を戻す。

図７および図９の（Ｈ）および（Ｉ）に示すように、第１の洗浄液収容部６８ａの液を押圧部５０で押圧し、第１の洗浄液収容部６８ａと吸着チャンバー７０との間の閉塞部７６ｅの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に液を送る。

図７および図９の（Ｉ）に示すように、押圧部５０を吸着チャンバー７０の下流側に移動し、図７および図９の（Ｊ）および（Ｋ）に示すように、吸着チャンバー７０内の液を押圧部５０で押圧し、第１の洗浄液収容部６８ａに戻し、吸着チャンバー７０の洗浄を行う。

図８および図９の（Ｋ）に示すように、押圧部５０を第１の洗浄液収容部６８ａと第２の洗浄液収容部６８ｂとの間に移動させる。図８および図９の（Ｌ）および（Ｍ）に示すように、第２の洗浄液収容部６８ｂの液を押圧し、第２の洗浄液収容部６８ｂと吸着チャンバー７０との間の閉塞部７６ｆの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に送る。

図８および図９の（Ｍ）に示すように、押圧部５０を吸着チャンバー７０の下流側に移動し、図８および図９の（Ｎ）および（Ｏ）に示すように、吸着チャンバー７０内の液を押圧部５０で押圧し、第２の洗浄液収容部６８ｂに戻し、吸着チャンバー７０の洗浄を行う。

図８および図９の（Ｏ）に示すように、押圧部５０を抽出液室６８ｃの下流側に移動させ、図８および図９の（Ｐ）および（Ｑ）に示すように、抽出液室６８ｃの液を押圧し、抽出液室６８ｃと吸着チャンバー７０との間の閉塞部７６ｇの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に送る。吸着チャンバー７０に抽出液が存在することで、吸着チャンバー７０内にトラップされた核酸が抽出される。

図８および図９の（Ｑ）に示すように、押圧部５０を吸着チャンバー７０の小室の上流側に移動させる。図８および図９の（Ｒ）に示すように、吸着チャンバー７０の液を押圧し、吸着チャンバー７０とＰＣＲチャンバー７４との間の閉塞部７６ｈの閉塞を解き、図８および図９の（Ｓ）に示すように、ＰＣＲチャンバー７４に液を送る。

ＰＣＲチャンバー７４にてＰＣＲを実行する。ＰＣＲの実行の際に、押圧システム５０の加熱手段５６により液を加熱することができる。ＰＣＲの観察の際に、押圧システム５０の光学装置５４で観察を行うことができる。

７．第２の生体試料用処理具の具体例
（１）具体的構成
生体試料用処理具１００をＰＣＲの反応系として使用する場合には、図１１に示すように、第１の収容部３０としては、たとえば、サンプル室６０とすることができる。第２の収容部３２としては、たとえば、リシス液室６２、バインド液室６４、プロパノール液室６６とすることができる。生体試料用処理具１００に第１の洗浄液収容部、第２の洗浄液収容部６８ｂや抽出液室６８ｃを設けてもよい。反応又は相互作用部３４として、たとえば、反応チャンバーを設けることができる。反応又は相互作用部３４は連通路を通じて、ＰＣＲチャンバー７４に接続されている。反応又は相互作用部３４とＰＣＲチャンバー７４との連通路に、閉塞部を設けることができる。生体試料用処理具１００には、ＮａＯＡｃ液室７８、ＰＣＲ液室８２、オイル室８４、廃液路９８を設けてもよい。

（２）使用例
生体試料用処理具１００をＰＣＲの反応系として使用する場合の使用方法を説明する。生体試料には、核酸が含まれる。

図１２（Ａ）に示すように、ローラ５２をサンプル室６０の手前に設置する。

図１２（Ｂ）に示すように、ローラ５２を動かし、サンプル室６０のサンプル液を押圧し、閉塞部９６ａの閉塞を解き、サンプル液をリシス液室６２に送り、サンプル液とリシス液とを混合する。

図１２（Ｃ）に示すように、ローラ５２を動かし、リシス液室６２の液を押圧し、閉塞部９６ｂの閉塞を解き、サンプル液とリシス液との混合液をバインド液室６４に送り、サンプル液およびリシス液の混合液と結合液とを混合する。

図１２（Ｄ）に示すように、バインド液室６４内の液を押圧し閉塞部９６ｃの閉塞を解き、その液をプロパノール液室６６に送る。

図１２（Ｅ）に示すように、ローラ５２を動かし、プロパノール液室６６内の液を押圧し、閉塞部９６ｄの閉塞を解き、プロパノール液室６６内の液を吸着チャンバー（ガラスビーズなど）７０に送る。また、この際に、ＮａＯＡｃ室７８内の液を同時に押圧し、閉塞部９６ｅの閉塞を解き、ＮａＯＡｃ室７８内の液を吸着チャンバー７０に送る。吸着チャンバー７０において、液中の核酸の少なくとも一部が吸着体（図示せず）により吸着される。吸着チャンバー７０を通過した液は廃液路９８を通じて廃棄される。なお、廃液路９８にスポンジなどの廃液吸収部（図示せず）を設け、その廃液吸収部により廃液を吸収させてよい。

図１２（Ｆ）に示すように、第１の洗浄液収容部６８ａの洗浄液を押圧し、閉塞部９６ｆの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に送り、吸着チャンバー７０を洗浄する。吸着チャンバー７０を通過した液は廃液路９８を通じて廃棄される。なお、廃液路９８にスポンジなどの廃液吸収部（図示せず）を設け、その廃液吸収部により廃液を吸収させてよい。

図１３（Ｇ）に示すように、第２の洗浄液収容部６８ｂの洗浄液を押圧し、閉塞部９６ｇの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に送り、吸着チャンバー７０を洗浄する。吸着チャンバー７０を通過した液は廃液路９８を通じて廃棄される。なお、廃液路９８にスポンジなどの廃液吸収部（図示せず）を設け、その廃液吸収部により廃液を吸収させてよい。

図１３（Ｈ）に示すように、抽出液室６８ｃの抽出液を押圧し、閉塞部９６ｈの閉塞を解き、吸着チャンバー７０に送り、吸着チャンバー７０にて吸着された核酸を抽出する。この際に、ローラ５２が廃液路９８を押圧し、廃液路９８を封鎖し、液の漏れを防ぐか、または、液の漏れを抑える。

図１３（Ｉ）に示すように、吸着チャンバー７０の液を押圧し、閉塞部９６ｉの閉塞を解き、液溜室（一時リザーバー）７２に液を送る。

図１３（Ｊ）に示すように、液溜室７２内の液を押圧し、ＰＣＲチャンバーに液を送る。

図１３（Ｋ）に示すように、ＰＣＲ液室８２の液を押圧し、閉塞部９６ｊの閉塞を解き、ＰＣＲチャンバー７４に液を送る。

図１３（Ｌ）に示すように、オイル室８４の液を押圧し、閉塞部９６ｋの閉塞を解き、ＰＣＲチャンバー７４に液を送る。

８．作用効果
本実施の形態に係る生体試料処理具によれば、生体試料を処理するに当たって必要な液を分離して収容させておくことができる。その生体試料を処理する際に、第１の収容部３０内の第１の液は、第２の収容部３２を介して、反応又は相互作用部３４まで閉鎖系を維持しながら移動可能であり、空気に触れずに、かつ、手にも触れることなく、生体試料の処理を行うことができる。

本実施の形態に係る生体試料用処理具１００によれば、小型のデバイスにより簡便に生体試料を閉鎖系で処理することができる。

本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明の生体試料用処理具は、たとえば、生体試料を抽出処理したり、生体試料に対して化学的処理または分子生物学的処理を施す際に有用である。

１０ ベース体
２０ 可撓性フィルム
２２ タブ
２４ 疎水加工部
３０ 第１の収容部
３２ 第２の収容部
３４ 反応又は相互作用部
３６ａ 第１の連通路
３６ｂ 第２の連通路
３６ｃ 第３の連通路
３６ａ１ 第１の閉塞部（第１の接着部）
３６ｂ１ 第２の閉塞部
３６ｃ１ 第３の閉塞部
３８ａ 第１の通路
３８ｂ 第２の通路
３８ａ１ 第２の接着部
３８ｂ１ 第３の接着部
４０ 第４の接着部
４２ 粘着シール
５０ 押圧システム
５２ 押圧部（ローラ）
５２ａ 第１のローラ
５２ｂ 第２のローラ
５４ 光学装置
５６ 加熱手段
６０ サンプル室
６２ リシス液室
６４ バインド液室
６６ プロパノール液室
６８ａ 第１の洗浄液収容部
６８ｂ 第２の洗浄液収容部
６８ｃ 抽出液室
７０ 吸着チャンバー
７２ 液溜室
７４ ＰＣＲチャンバー
７６ａ～７６ｇ 閉塞部
７８ ＮａＯＡｃ液室
８２ ＰＣＲ液室
８４ オイル室
９０ 容器
９２ ガラス板
９４ 貫通穴
９６ａ～９６ｋ 閉塞部
９８ 廃液路
１００ 生体試料用処理具

Claims (15)

1. ベース体と、
   可撓性フィルムと、
   前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられた第１の収容部と、
   前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられた一つ又は複数の第２の収容部と、
   前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、かつ、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連通するための第１の連通路と、
   前記第１の連通路に前記第１の連通路を閉塞するように設けられた第１の閉塞部と、
   前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、前記第２の収容部と第３の連通路を通じて連通する反応又は相互作用部と、を含み、
   前記第１の収容部は、第１の液を収容するためのものであり、
   前記第２の収容部は、第２の液を収容するためのものであり、
   前記反応又は相互作用部は、少なくとも、前記第１の液と前記第２の液とを反応または相互作用させるためのものであり、
   前記第３の連通路は、第３の閉塞部により閉塞され、
   前記第１の収容部の第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第１の液を所定の力で押圧したときに、前記第１の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記第１の収容部と前記第２の収容部とが連通し、
   前記第２の収容部に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、前記第２の収容部に液体を所定の力で押圧すると、前記第３の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記第２の収容部と前記反応又は相互作用部とが連通し、
   前記反応又は相互作用部で反応又は相互作用がなされた後の液が前記第２の収容部への戻りが可能であり、
   前記第１の収容部および前記第２の収容部の液の収容可能量は、１．５ｍｌ以下であり、
   前記第１の閉塞部は、第１の接着部により構成され、
   前記第１の接着部は、前記第１の収容部に前記第１の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第１の液を所定の力で押圧したときに、前記ベース体と前記可撓性フィルムとが剥離され得る程度の接着力であり、
   前記第１の収容部は、前記第１の液を注入するための第１の通路に接続され、
   前記第２の収容部は、前記第２の液を注入するための第２の通路に接続され、
   前記第１の通路において、前記第１の通路を閉塞し得る第２の接着部と、
   前記第２の通路において、前記第２の通路を閉塞し得る第３の接着部とを含み、
   前記第１の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
   前記第２の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
   前記第３の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
   前記第２の接着部および前記第３の接着部は、前記第１の接着部よりも接着力が強い生体試料用処理具。
2. 請求項１において、
   前記第１の液は、生体試料を溶解するための液であり、
   前記第２の液は、前処理液である生体試料用処理具。
3. 請求項１または２において、
   前記第２の収容部が複数設けられた場合に、
   隣り合う第２の収容部は、第２の連通路により連通され、
   前記第２の連通路には、前記第２の連通路を閉塞する第２の閉塞部が設けられ、
   一方の第２の収容部の第２の液を液漏れがしないように収容したときにおいて前記第２の液を所定の力で押圧したときに、前記第２の閉塞部による閉塞状態が解かれ、一方の第２の収容部と他方の第２の収容部とが連通する生体試料用処理具。
4. 請求項１～３のいずれかにおいて、
   前記第１の収容部、前記第２の収容部、前記第１の連通路、前記第１の通路、および、前記第２の通路以外の領域の少なくとも一部において、前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に液漏れを防ぐための第４の接着部が設けられ、
   前記第４の接着部は、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤から構成され、
   前記第４の接着部は、前記第１の接着部よりも接着力が強い生体試料用処理具。
5. 請求項１～４のいずれかにおいて、
   前記反応は、ＰＣＲ、免疫反応、血液から赤血球の除去、または、血清の抽出のための反応である生体試料用処理具。
6. 請求項１～５のいずれかにおいて、
   前記第１の収容部、前記一つ又は複数の第２の収容部および前記反応又は相互作用部は、直線状に並ぶように配置されている生体試料用処理具。
7. 請求項１～６のいずれかにおいて、
   前記第１の収容部内の第１の液は、前記第２の収容部を介して、前記反応又は相互作用部まで閉鎖系を維持しながら移動可能である生体試料用処理具。
8. 請求項１～７のいずれかにおいて、
   前記ベース体と前記可撓性フィルムとの間に設けられ、前記反応又は相互作用部と第４の連通路を通じて連通する洗浄液収容部を含み、
   前記洗浄液収容部は、前記反応又は相互作用部を洗浄するためのものであり、
   前記第４の連通路は、第４の閉塞部により閉塞され、
   前記洗浄液収容部に液体が液漏れしないように収容したときにおいて、前記液体を所定の力で押圧すると、前記第４の閉塞部による閉塞状態が解かれ、前記洗浄液収容部と前記反応又は相互作用部とが連通する生体試料用処理具。
9. 請求項１～８のいずれかにおいて、
   前記第１の収容部の側部における可撓性フィルムは、前記第１の収容部まで前記ベース体から剥離可能である生体試料用処理具。
10. 請求項１～９のいずれかにおいて、
    前記第１の収容部に密閉された状態で第１の液が収容され、
    前記第２の収容部に密閉された状態で第２の液が収容されている生体試料用処理具。
11. 請求項１～１０のいずれかに記載の生体試料用処理具と、
    前記生体試料用処理具を押圧するための押圧部とを含み、
    前記押圧部は、少なくとも前記第１の収容部および前記第２の収容部を押圧し得る第１のローラを含む押圧システム。
12. 請求項１１において、
    前記押圧部は、
    第１のローラと第２のローラとを含み、
    前記第１のローラが少なくとも前記第１の収容部および前記第２の収容部を押圧し、
    前記第２のローラが前記ベース体を支持し、
    前記第１のローラと前記第２のローラとの間を前記生体試料用処理具が前記押圧部に対して相対的に移動可能である押圧システム。
13. 請求項１１または１２において、
    前記第１のローラは、前記生体試料用処理具に対して垂直方向に昇降可能である押圧システム。
14. 請求項１１～１３のいずれかにおいて、
    前記第１の液および前記第２の液を加熱するための加熱部を含む押圧システム。
15. 請求項１～１０のいずれかに記載の生体試料用処理具を用いた生体試料の処理方法であって、
    前記第１の収容部に第１の液を注入する工程（Ａ）と、
    前記工程（Ａ）の後に、前記第１の収容部の第１の液を押圧し、前記第１の液を前記第２の収容部に移動させる工程とを含む生体試料の処理方法。

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