JPWO2013187382A1 - 試料分離用粒子、試料分離装置及び試料分離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、混合工程101において、図3Aに示すように、細胞や蛋白、核酸等の採取目的の生体物質を含む試料6を含む溶液10(以下試料溶液、比重約1)と複合型ビーズ1とを準備し、両者を混合する。この工程101は暗所(遮光装置または短波長を除去したイエローランプ下、遮光容器内)で執り行う。試料溶液10の比重も概ね1であるため、複合型ビーズ1は試料溶液10中で均一に分散し、おだやかな攪拌により試料6と効率よく混合し、図3Bに示すように試料6表面上の抗原7と抗体5とが効率よく抗原抗体反応を行って結合する。即ち複合型ビーズ1は目的とする試料6と選択的かつ効率よく結合し、目的外の夾雑物は複合型ビーズ1と結合しない。
高比重ビーズ3の材料として、金属やガラス類、セラミックスなどの高比重材料からなる微粒子、さらに好ましくは表面を生体適合性が高く低比重の高分子で被覆した高比重材料や、高比重材料を内部に埋めこんだ高分子微粒子等を用いることができる。金属としては鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニア、ジルコン、チタニア、ステンレス、銀、金、白金など、ガラス類としてはソーダガラス、ソーダレスガラス、高比重ガラス、石英など、セラミックスとしてはアルミナや窒化珪素などが使用可能である。また高比重材料として酸化鉄などの可磁性物質を用いることも可能であり、その場合、高比重ビーズ3は磁気ビーズとしての機能も発揮する。
以上のように、本実施例は、光解離条件が温和であるため、細胞試料に対する影響が少なく、活性の高い細胞を回収できる、という特有の効果がある。
ちなみに本実施例で採用したクマリン誘導体3022の代わりに、クマリン誘導体3020を用いることも可能である。
最終的に得られるクマリン化合物3103の構造も上記変更に応じてクマリン化合物3101と異なるが、このクマリン化合物3103が低比重ビーズ2と高比重ビーズ3との間を架橋して結合する点は同様である。従って、光を吸収する前は両ビーズの結合は維持され、光の照射後に両ビーズが解離する点も同様であり、本実施例の効果は実施例3と同様である。
本実施例の変形例を以下説明する。図19、図20はそれぞれ本実施例の第1、第2の変形例によるビーズ11の化学構造と作成法を示す模式図である。ちなみに図18に、同様の書き方に基づく本実施例によるビーズ11の化学構造の模式図である。図18は図16と同じ内容を簡略化して示したものであり、主に末端の官能基と主要な骨格を強調して、途中の詳細な化学構造は省略あるいは簡略化したものである。例えば、ニトロベンジル誘導体はNB、クマリン誘導体はクマリン、ポリオキシエチレン鎖はPEG、N-ヒドロキシスクシンイミドはNHS、マレイミド基はMaleimide等と略記した。
第2の変形例では図20に示した通り、第1の変形例と類似の材料並びに方法を用いてビーズ11を得た。異なるのは、アルキンとNHSを両端に持つニトロベンジル誘導体4020の代わりに、アルキンとNHSを両端にもつ(即ちニトロベンジル誘導体を持たない)試薬3012を原料として用いたことである。これに伴い、中間体4035、4105、並びに最終産物4106のクマリン結合部分はニトロベンジル誘導体を持たず、従って低比重ビーズ2と高比重ビーズ3とはクマリン誘導体だけで架橋される。これら第1、第2の変形例によるビーズ11は、本実施例と同様に使用可能である。
まず、装置の稼働に先立って、図22の工程200において、複合型ビーズ1を含むビーズ容器1010をビーズ容器保持部1015に、試料6を含む試料容器1011を試料容器保持部1014に、回収容器1012を回収容器保持部1013に、それぞれ設置する。
まず、工程201において、図21Aに示すように、分注機構1020は分注ノズル1021をビーズ容器1010の位置に移動し、分注ノズル1021は複合型ビーズ1が分散している溶液を吸引することで複合型ビーズ1をビーズ容器1010から分取する。そして、図21Bに示すように、分注機構1020は分注ノズル1021を試料容器1011の位置に移動し、分注ノズル1021は、複合型ビーズ1を試料容器1011中の試料溶液に添加する。そして、攪拌機構1030を用いて試料溶液を攪拌することで、両者を混合する。以上の操作は遮光筐体1001の中で遮光蓋1002を閉じた状態で即ち遮光条件で実施する。この操作により、複合型ビーズ1は目的とする試料6と結合する。
工程206において、沈降あるいは溶液中に留まった高比重ビーズ3や目的試料以外の夾雑物(図示しない)を廃棄する。高比重ビーズ3の廃棄は、分注ノズル1021を用いて高比重ビーズ3を別の回収容器に吐出してもよい。
Claims (15)
- 液体中の試料を捕捉する捕足分子が表面に結合しており、第1の比重を有する第1の粒子と、
前記第1の比重よりも大きい第2の比重を有する第2の粒子と、
前記第1の粒子と、前記第2の粒子と、を連結し、第1の条件下で解離する連結部と、を備える、
ことを特徴とする粒子複合体。 - 前記第1の比重は、前記液体の比重よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載の粒子複合体。
- 前記第2の比重は、前記液体の比重よりも大きい、ことを特徴とする請求項2に記載の粒子複合体。
- 前記捕捉分子は、抗原抗体反応によって前記試料が有する抗原と結合する抗体である、ことを特徴とする請求項1に記載の粒子複合体。
- 前記連結部は、前記第1の条件として、所定の波長を有する光を受光すると解離する、ことを特徴とする請求項1に記載の粒子複合体。
- 前記連結部は、少なくとも405nmの波長を有する光を受光すると解離する、ことを特徴とする請求項5に記載の粒子複合体。
- 前記第1の粒子の表面の少なくとも一部は、前記第1の条件とは異なる第2の条件下で分解する分解材料で構成され、
前記捕捉分子は、前記分解材料で構成された前記表面に結合している、
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子複合体。 - 液体中の試料を捕捉する捕足分子が表面に結合した第1の比重を有する第1の粒子と、前記第1の比重よりも大きい第2の比重を有する第2の粒子と、前記第1の粒子と前記第2の粒子を連結する連結部と、を備えた粒子複合体が入った第1の容器を保持する第1の保持部と、
前記試料を含む前記溶液が入った第2の容器を保持する第2の保持部と、
前記第1の容器から前記粒子複合体を採取し、前記粒子複合体を前記第2の容器に入れる粒子投入部と、
前記第2の容器中の前記粒子複合体を、前記連結部が解離する第1の条件下に置く粒子分離部と、
前記解離後に、前記液体から前記第1の粒子を回収する粒子回収部と、を備える、
ことを特徴とする試料分取装置。 - 前記第1の粒子は前記第1の比重が前記液体の比重よりも小さい粒子であり、前記粒子回収部は前記解離後に前記溶液中から浮上してきた前記第1の粒子を回収する、ことを特徴とする請求項8に記載の試料分取装置。
- 前記第2の粒子は前記第2の比重が前記液体の比重よりも大きい粒子であり、前記粒子分離部は前記解離によって前記第2の粒子を前記液体中に沈降させることを特徴とする請求項9に記載の試料分取装置。
- 前記粒子複合体を前記第2の容器に入れた後に、前記第2の容器中の前記液体を攪拌し、前記試料が有する抗原と、前記捕捉分子として前記第1の粒子の表面に結合した前記抗体と、の間の抗原抗体反応を進行させる溶液攪拌部、を更に備える、ことを特徴とする請求項8に記載の試料分取装置。
- 前記第1の保持部は前記第1の容器を遮光条件下で保持し、
前記第2の保持部は、前記粒子複合体を前記第2の容器に入れてから所定時間経過するまでは前記第2の容器を遮光条件下で保持し、
前記粒子分離部は、少なくとも前記所定時間経過した後に、前記第1の条件として、前記解離が起こる所定の波長を有する光を前記粒子複合体に照射する、
ことを特徴とする請求項8に記載の試料分取装置。 - 前記第1の条件として前記所定の波長を有する光として、少なくとも405nmの波長を有する光を前記照射する、ことを特徴とする請求項12に記載の試料分取装置。
- 前記粒子投入部は、前記粒子複合体として、前記第1の粒子の表面の少なくとも一部が、前記第1の条件とは異なる第2の条件下で分解する分解材料で構成され、前記捕捉分子が前記分解材料で構成された前記表面に結合している粒子を、前記第2の容器に入れ、
前記回収後に、前記第1の粒子を前記第2の条件下に置き、前記第1の粒子から解離した前記試料を抽出する試料抽出部、を更に備える、ことを特徴とする請求項8に記載の試料分取装置。 - 液体中の試料を捕捉する捕足分子が表面に結合しており、第1の比重を有する第1の粒子と、前記第1の比重よりも大きい第2の比重を有する第2の粒子と、前記第1の粒子と前記第2の粒子を連結する連結部と、を備えた粒子複合体を前記液体中に入れ、
前記粒子複合体を前記液体中に入れてから所定時間経過後に、前記粒子複合体を、前記連結部が解離する第1の条件下に置き、
前記解離後に、前記液体から前記第1の粒子を回収する、
ことを特徴とする試料分取方法。
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