KR20210127945A - 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 내부에 흡액 부재를 구비한 고상 반응 칩의 결점을 극복하여, 신속하며 또한 간편한 조작으로 검체액 중에 포함되는 측정 대상 물질을 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능한 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법을 제공한다.
[해결 수단] 상측 덮개 부재와 하측 덮개 부재가 끼워 맞춤 일체화됨으로써 회전체로서 형성되는 고상 반응 칩으로서, 상측 덮개 부재 또는 하측 덮개 부재 중 어느 것의 내측 바닥면측에 형성되고, 검체액에 포함되는 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시키는 고정화부와, 상측 덮개 부재에 형성되고, 고정화부 표면에 검체액을 공급하는 개구부와, 고정화부 외측에 형성되고, 개구부를 통해서 공급된 검체액을 흡액하는 흡액부를 갖고, 고정화부는, 대치되는 내측 바닥면 방향측으로 융기된 융기부에 의해서 구분된 복수의 고정화 영역을 갖고, 각 고정화 영역의 외연부에는 적어도 1 개의 정점이 포함되는 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법.

Description

고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법
본 발명은 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법에 관한 것이다.
기관지 천식, 알레르기성 비염, 두드러기, 또는 아나필락시스 쇼크 등의 질환을 일으키는 I 형 알레르기는, 특정한 항원 (알레르겐) 과 그에 대한 IgE 항체의 과잉 반응에 의해서 야기되는 것으로 알려져 있다. 병원 등의 각 진료 현장에 있어서는, 알레르기 질환의 원인인 원인 알레르겐을 특정하는 데 있어서, 검체액 중에 포함되는 IgE 항체를 검출하는 검사가 이루어지고 있다. 현재, 검체액 중에 포함되는 알레르겐 특이적 IgE 항체를 검출하는 수법으로는, 면역 형광법을 측정 원리로 하는 CAP 나, 면역 화학 발광법을 측정 원리로 하는 MAST 로 불리는 수법 등이 이용되고 있다.
그런데, 종래부터, 검체액 중에 포함되는, 핵산, 단백질, 당지질 등의 측정 대상 물질을 효율적으로 검출하기 위해서, 당해 측정 대상 물질과 특이적 결합능을 갖는 결합 물질을 고상 (固相) 위에 고정화시키고, 당해 고상 위에 있어서 결합 물질에 결합된 측정 대상 물질의 검출까지를 행하는 고상 반응 칩이 사용되고 있다. 고상 반응 칩은, 생화학의 분야에서는, 바이오 칩이라고도 불리고, 예를 들어, mRNA 칩, cDNA 칩, 마이크로 PCR 칩, 프로테인 칩 등이 알려져 있다.
최근, 알레르기 질환의 진단에 대해서도, 항원 항체 반응을 사용한 면역 분석 마이크로칩이 제안되어 있고, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 다종의 알레르겐의 항원을 서로 독립된 즉 격치된 스폿으로서 탑재한 바이오 칩을 사용하여, 검체액의 채취 후에, 검체액과 항원의 반응 검출 과정을 자동화하고, 또한 신속히 측정 결과를 얻을 수 있다고 하는 바이오 칩의 분석 방법이 개시되어 있다.
종래 기술인 CAP 는, 원칙적으로 1 종의 알레르겐마다 측정을 행하는 단항목법으로서, 측정마다 검체액이 필요해지기 때문에 피험자의 육체적 부담이 크고, 또 측정에 관련된 스루풋도 좋지 않다. 한편, MAST 는, 예를 들어, 30 종 정도의 알레르겐에 대해서 한번에 측정을 행하는 다항목법이다. 단항목법에 비해서 동시에 측정 가능한 알레르겐수는 많기는 하지만, 조작이 번잡하고, 측정 결과가 얻어지기까지 5 시간 정도의 시간을 필요로 하는 것이다.
또, 상기 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 세정 노즐, 항체 노즐, 시약 노즐 등의 각 노즐로부터 공급된 각 액을 흡인하기 위한 흡인 노즐이 필요하고, 각 액의 흡인이 완료되기까지 시간을 필요로 함과 함께, 흡인 펌프의 상태가 고르지 못한 것에 의한 흡인력 부족이나, 흡인 노즐에 부착된 부착물이 바이오 칩에 부착되어 콘터미네이션을 일으킬 우려도 있었다.
이와 같은 실상을 감안하여, 본원 출원인은, 제 1 기대부와 제 2 기대부가 적층됨으로써 형성되는 회전체의 외주에 흡액 부재를 구비하고, 이것을 수용하는 커버 부재로 이루어지는 고상 반응 칩을 개발하고, 이것을 특허 출원하였다 (특허문헌 2). 특허문헌 2 에 관련된 발명은, 제 2 기대부의 제 1 기대부에 대치되는 면에, 검체액에 포함되는 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시킴으로써, 소량의 검체액에 의한 동시 다항목 측정을 실현 가능하게 한 것으로서, 특허문헌 2 에 관련된 발명에 의하면, 신속하며 또한 간편한 조작으로 검체액 중에 포함되는 측정 대상 물질을 검출하는 것이 가능해진다.
일본 공개특허공보 2011-13000호 일본 공개특허공보 2016-200431호 특허 제6107244호 국제공개 WO2018/056454호
특허문헌 2 에 관련된 고상 반응 칩에서는, 제 1 기대부와 제 2 기대부가 적층됨으로써 형성되는 회전체를 수용하는 커버 부재가 필요해진다. 커버 부재는, 고상 반응 칩 외형을 형성함과 함께, 흡액 부재를 개재하여 회전체를 유지하는 역할을 담당하고 있다. 그러나, 실험을 거듭한 결과, 회전체는 고속에서의 회전에 수반하여 커버 부재 내부에 있어서 변위되어, 측정 정밀도에 영향을 주는 것이 명확해졌다. 덧붙여, 원형의 회전체는 원환상으로 형성된 흡액 부재와 면접촉하고 있기 때문에, 그 접촉면에 있어서 액 고임이 발생되여 흡액 능력이 저하되는 등의 문제도 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 발명의 과제는, 내부에 흡액 부재를 구비한 고상 반응 칩의 결점을 극복하여, 신속하며 또한 간편한 조작으로 검체액 중에 포함되는 측정 대상 물질을 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능한 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 고상 반응 칩은, 상측 덮개 부재와 하측 덮개 부재가 끼워 맞춤 일체화됨으로써 회전체로서 형성되는 고상 반응 칩으로서, 상기 상측 덮개 부재 또는 상기 하측 덮개 부재 중 어느 것의 내측 바닥면측에 형성되고, 검체액에 포함되는 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시키는 고정화부와, 상기 상측 덮개 부재에 형성되고, 상기 고정화부 표면에 상기 검체액을 공급하는 개구부와, 상기 고정화부 외측에 형성되고, 상기 개구부를 통해서 공급된 상기 검체액을 흡액하는 흡액부를 갖고, 상기 고정화부는, 대치되는 내측 바닥면 방향측으로 융기된 융기부에 의해서 구분된 복수의 고정화 영역을 갖고, 각 고정화 영역의 외연부에는 적어도 1 개의 정점 (頂點) 이 포함되는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관련된 측정 방법은, 상기 고상 반응 칩에 대해서, 상기 개구부를 통해서 상기 검체액을 도입하여, 상기 측정 대상 물질과 상기 결합 물질을 결합시키는 결합 스텝과, 상기 결합 물질에 결합된 상기 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고 효소 활성을 구비한 생리 활성 물질을 포함하는 반응액을 첨가하는 첨가 스텝과, 상기 개구부를 통해서 세정액을 도입 후, 고상 반응 칩을 소정의 회전수로 회전시킴으로써 상기 세정액을 제거하는 제거 스텝과, 상기 생리 활성 물질에 있어서의 상기 효소 활성을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 관련된 측정 방법은, 상기 고상 반응 칩에 대해서, 상기 개구부를 통해서 상기 검체액을 도입하여, 상기 측정 대상 물질과 상기 고정화부에 고정화된 상기 결합 물질을 결합시키는 제 1 결합 스텝과, 상기 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고, 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 상기 제 1 결합 스텝에서 상기 결합 물질에 결합된 상기 측정 대상 물질에 결합시키는 제 2 결합 스텝과, 상기 시그널 생성 물질에 의해서 발생된 시그널을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 내부에 흡액 부재를 구비한 고상 반응 칩의 결점을 극복하여, 신속하며 또한 간편한 조작으로 검체액 중에 포함되는 측정 대상 물질을 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능한 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 고상 반응 칩 (100) 의 개관을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2 는, 고상 반응 칩 (100) 을 구성하는 각 부재의 부품도이다.
도 3(a) 는 상측 덮개 부재 (10) 를 내측 바닥면 (11) 측에서 보았을 경우의 평면도이고, (b) 는 상측 덮개 부재 (10) 의 측면 단면도이다.
도 4(a) 는 하측 덮개 부재 (20) 를 내측 바닥면 (21) 측에서 보았을 경우의 평면도이고, (b) 는 하측 덮개 부재 (20) 의 측면 단면도이다.
도 5 는, 도 1 에서 나타낸 고상 반응 칩 (100) 의 측면 단면도이다.
도 6 은, 본 실시형태에 관련된 측정 방법을 설명하는 플로 차트이다.
도 7 은, 자동 측정 장치 (200) 의 구성예를 설명하는 블록도이다.
도 8(a) 는 변형예에 관련된 상측 덮개 부재 (101) 를 설명하는 평면도이고, (b) 는 변형예에 관련된 하측 덮개 부재 (301) 을 설명하는 평면도이다.
도 9(a) 는 변형예에 관련된 상측 덮개 부재 (102) 를 설명하는 평면도이고, (b) 는 변형예에 관련된 하측 덮개 부재 (302) 를 설명하는 평면도이다.
도 10(a) 는 변형예에 관련된 고상 반응 칩 (50) 을 설명하는 사시도이고, (b) 는 변형예에 관련된 고상 반응 칩 (60) 을 설명하는 사시도이다.
도 11 은, 본 실시형태에 관련된 측정 방법으로 측정한 비색(比色) 스폿의 발색 상태를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 실시형태에 관련된 측정 방법으로 측정한 비색 스폿의 발색 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 기술에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 또, 도면은 모식적인 것으로서, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수는 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.
본 발명에 관련된 고상 반응 칩은, 상측 덮개 부재와 하측 덮개 부재가 끼워 맞춤 일체화됨으로써 회전체로서 형성되는 고상 반응 칩으로서, 상측 덮개 부재 또는 하측 덮개 부재 중 어느 것의 내측 바닥면측에 형성되고, 검체액에 포함되는 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시키는 고정화부와, 상측 덮개 부재에 형성되고, 고정화부 표면에 검체액을 공급하는 개구부와, 고정화부 외측에 형성되고, 개구부를 통해서 공급된 검체액을 흡액하는 흡액부를 갖고, 고정화부는, 대치되는 내측 바닥면 방향측으로 융기된 융기부에 의해서 구분된 복수의 고정화 영역을 갖고, 각 고정화 영역의 외연부에는 적어도 1 개의 정점이 포함되는 것이다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 고상 반응 칩 (100) 의 개관을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2 는, 고상 반응 칩 (100) 을 구성하는 각 부재의 부품도이다. 본 실시형태에 관련된 고상 반응 칩 (100) 은, 상측 덮개 부재 (10) 와, 상측 덮개 부재 (10) 와 끼워 맞춤 일체화되어, 상측 덮개 부재 (10) 와 함께 회전체를 형성하는 하측 덮개 부재 (20) 를 구비하고, 상측 덮개 부재 (10) 와 하측 덮개 부재 (20) 가 끼워 맞추어짐으로써 형성되는 내부 공간 (30) 에는, 개구부 (14) 를 통해서 공급된 검체액, 반응액, 세정액 등 (이하, 간단히 액체라고 칭하는 경우가 있다) 을 회수하는 흡액 부재 (40) 가, 후술하는 고정화부 (23) 의 외주 (27) 를 따라서 형성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 하측 덮개 부재 (20) 의 내측 바닥면 (21) 측에 고정화부 (23) 가 형성된 구성에 대해서 설명하지만, 이와는 반대로, 상측 덮개 부재 (10) 의 내측 바닥면 (11) 측에 고정화부 (23) 를 형성하는 구성으로 해도 된다.
도 3(a) 는, 상측 덮개 부재 (10) 를 내측 바닥면 (11) 측에서 보았을 경우의 평면도이고, 도 3(b) 는, 상측 덮개 부재 (10) 의 측면 단면도이다. 본 실시형태에 관련된 상측 덮개 부재 (10) 는, 대략 정원 (正圓) 의 형상을 갖고, 내측 바닥면 (11) 의 둘레 가장자리 (원주) 를 따라서, 하측 덮개 부재 (20) 와의 끼워 맞춤이 가능해지도록 상측 덮개 끼워 맞춤벽 (12) 이 세워져 형성되어 있다. 상측 덮개 부재 (10) 의 내측 바닥면 (11) 에는, 하측 덮개 부재 (20) 의 고정화부 (23) 를 평면에서 보았을 때의 형상과 동일한 사각 형상을 갖고, 고정화부 표면 (24) 에 대치되는 고정화부 대치면 (13) 이 형성되어 있다. 고정화부 대치면 (13) 은, 후술하는 고정화부 표면 (24) 상에 형성된 융기부 (26) 가 맞닿음으로써, 고정화부 표면 (24) 과의 사이에서 공극을 형성하여, 개구부 (14) 를 통해서 공급된 액체를 고정화부 표면 (24) 상에 전개 가능하게 한다. 또한, 고정화부 대치면 (13) 은, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 내측 바닥면 (11) 으로부터 소정의 돌출 폭 a 를 갖고 형성하는 것도 가능하고, 내측 바닥면 (11) 표면 상에 평활면으로서 직접 형성할 수도 있다. 또, 고정화부 대치면 (13) 을 평면에서 보았을 때의 형상은 고정화부 (23) 전체를 평면에서 보았을 때의 형상과 동일 형상으로 할 수도 있고, 상이한 형상으로 해도 된다. 개구부 (14) 는, 상측 덮개 부재 (10) 의 표면의 대략 중앙이고, 하측 덮개 부재 (20) 의 회전축과 동축 상에 형성되어 있다. 개구부 (14) 는, 테이퍼 형상으로 형성된 개구 부분을 갖고, 고정화부 대치면 (13) 의 면 상에 도통하고 있다.
도 4(a) 는, 하측 덮개 부재 (20) 를 내측 바닥면 (21) 측에서 보았을 경우의 평면도이고, 도 4(b) 는, 하측 덮개 부재 (20) 의 측면 단면도이다. 본 실시형태에 관련된 하측 덮개 부재 (20) 는, 상측 덮개 부재 (10) 와 동일 형상인 대략 정원의 형상을 갖고, 내측 바닥면 (21) 의 둘레 가장자리 (원주) 보다 내측에, 상측 덮개 부재 (10) 와의 끼워 맞춤이 가능해지도록 하측 덮개 끼워 맞춤벽 (22) 이 세워져 형성되어 있다. 하측 덮개 부재 (20) 의 내측 바닥면 (21) 에는, 평면에서 보았을 때의 형상이 사각 형상인 고정화부 (23) 가 형성되어 있다. 고정화부 (23) 의 고정화부 표면 (24) 에는, 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시키는 고정화 영역 (25) 이 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 고정화부 표면 (24) 은 대치되는 상측 덮개 부재 (10) 의 내측 바닥면 (11) 방향측으로 융기된 융기부 (26) 에 의해서 4 개의 고정화 영역 (25) 으로 구분되어 있다. 전술한 바와 같이, 고정화부 표면 (24) 상에 형성된 융기부 (26) 가 상측 덮개 부재 (10) 의 고정화부 대치면 (13) 에 맞닿음으로써, 고정화부 표면 (24) 과 고정화부 대치면 (13) 사이에 공극이 형성되어, 개구부 (14) 를 통해서 공급된 액체는 당해 공극 (고정화 영역 (25)) 에 도입되게 된다. 융기부 (26) 에 의해서 구획된 각 고정화 영역 (25) 의 외연부 (28) 에는 적어도 1 개의 정점 (230) 이 포함된다. 본 실시형태에 있어서는, 각 고정화 영역 (25) 의 외연부 (28) 에 내각도가 90°를 나타내는 1 개의 정점 (230) 이 형성되고, 고정화부 (23) 전체를 평면에서 보았을 때의 형상으로서 사각 형상을 갖는 고정화부 (23) 의 예에 대해서 나타내고 있다. 또한, 고정화 영역 (25) 의 외연부 (28) 에 포함되는 정점은 30°∼ 162°의 내각도를 나타내는 것으로 하고, 정점수는 1 개 이상이면 특별히 한정되는 경우는 없다. 그리고, 고정화부 (23) 에 포함되는 4 개의 고정화 영역 (25) 을 평면에서 보았을 때의 형상은 모두 동일 형상으로 하고, 회전 대상이 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 고정화부 (23) 에 포함되는 4 개의 고정화 영역 (25) 을 이와 같은 형상으로 함으로써, 고상 반응 칩 (100) 을 회전시켰을 때에 안정적인 회전 상태를 얻을 수 있어, 개구부 (14) 를 통해서 공급된 액체를 균일하게 고정화부 표면 (24) 과 고정화부 대치면 (13) 사이의 공극으로 전개할 수 있다. 고정화 영역 (25) 에는, 1 영역당 직경 100 ㎛ ∼ 1 ㎜ 정도의 크기의 스폿 (250) 이 1 영역당 4 × 4 열 (16 스폿) 로 형성되어 있다. 또한, 고정화 영역 (25) 에 고정화되는 결합 물질의 수는, 상기 64 종에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 2 × 2 열 (합계 16 종) ∼ 6 × 6 열 (합계 144 종) 과 같이 측정 종목에 따라서 적절히 변경할 수 있다. 또, 결합 물질의 고정화 방법도 상기 스폿에 의한 것이 아니고, 각 고정화 위치에 대응하는 지점에 형성한, 예를 들어, U 바닥 (구면상), V 바닥, 평바닥 (환형, 각형) 상 등의 바닥부를 갖는 패인 곳 (웰) 에 결합 물질을 직접적 또는 간접적으로 고정화시키는 방법을 채용해도 된다.
하측 덮개 부재 (20) 의 내측 바닥면 (21) 상에 형성된 고정화부 (23) 의 고정화 영역 (25) 의 외연부 (28) 를 상기 형상으로 함으로써, 흡액 부재 (40) 와의 접촉 면적을 저감하는 것이 가능해지고, 그 결과, 액 고임의 발생을 경감할 수 있다. 그런데, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 고정화부 (23) 의 내측 바닥면 (21) 으로부터의 돌출 폭 b 는, 고정화부 대치면 (13) 과의 사이에 형성되는 공극이 소정의 공극 폭이 되면 그 제한은 없고, 융기부 (26) 의 높이를 고려함과 함께, 상측 덮개 부재 (10) 에 형성된 고정화부 대치면 (13) 의 돌출 폭 a 에 따라서 적절히 설정하면 된다.
도 5 는, 도 1 에 나타낸 고상 반응 칩 (100) 의 측면 단면도이다. 본 실시형태에 있어서는, 고정화부 표면 (24) 과 고정화부 대치면 (13) 사이에 형성되는 공극의 공극 폭 c 는, 0.05 ㎜ ∼ 0.30 ㎜ 사이로 하는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 공극 폭 c 를 0.08 ㎜ ∼ 0.15 ㎜ 사이로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이, 공극 폭 c 는, 고정화부 (23) 의 돌출 폭 b, 고정화부 대치면 (13) 의 돌출 폭 a, 및 융기부 (26) 높이를 조정함으로써 적절히 변경하는 것이 가능하고, 이로써 공극에 공급되는 액체의 액량을 원하는 액량으로 할 수 있다.
상기 구성을 갖는 상측 덮개 부재 (10) 및 하측 덮개 부재 (20) 는, 액체를 투과시키지 않고, 단백질 등에 대해서 비흡착성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 염화비닐, 폴리스티렌, ABS 수지, 폴리아미드, 사불화에틸렌, 폴리프로필렌, 불포화 폴리에스텔, 에폭시 등의 플라스틱 원료를 사용하고, 예를 들어, 사출 성형, 인서트 성형, 블로 성형, 압출 성형, 압축 성형, 또는 트랜스퍼 성형 등의 성형 방법으로 제조할 수 있다. 재질의 색채·투과성에 대해서 특별히 한정은 없지만, 상측 덮개 부재 (10) 는 투명성을 갖고, 하측 덮개 부재 (20) 는 측정시의 반사 등을 억제하기 위해서 비투과성인 것이 바람직하다. 그리고, 상측 덮개 부재 (10) 와 하측 덮개 부재 (20) 의 끼워 맞춤 일체화는, 특별히 제한은 없지만, 상측 덮개 부재 (10) 의 상측 덮개 끼워 맞춤벽 (12) 과 하측 덮개 부재 (20) 하측 덮개 끼워 맞춤벽 (22) 을, 초음파 용착, 진동 용착, 열판 용착, 고주파 용착, 열풍 용착, 레이저 용착, 용접 등의 용착·용접, 접착제, 접착 테이프 등의 접착, 탭핑 나사, 볼트 및 너트를 사용한 기계 체결 등에 의해서 접합함으로써 끼워 맞춤 일체화를 도모할 수 있다.
그런데, 상측 덮개 부재 (10) 와 하측 덮개 부재 (20) 가 끼워 맞추어짐으로써 형성되는 내부 공간 (30) 에 수용되는 흡액 부재 (40) 는, 세판상 (細板狀) 으로 형성된 부재를 각각의 양 단부끼리에서 접합한 원환 부재로서 형성할 수 있고, 고정화부 (23) 의 외측 (외주 (27)) 을 따라서 형성된다. 흡액 부재 (40) 는, 회전에 수반하여 발생되는 원심력에 의해서 제거되는 액체를 흡액하기 위해서 형성된다. 이와 같은 흡액 부재 (40) 의 제조에 사용하는 재질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌테레부틸레이트 등의 폴리에스테르계 섬유, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리우레탄, 혹은 이것들을 복합한 복합 섬유나, 펄프 섬유, 무명 섬유, 마 섬유 등의 식물 섬유, 비단 섬유, 레이온 섬유 등의 재생 섬유 등의 섬유, 직포, 부직포, 종이 등의 흡수·보수성이 우수한 재질을 사용할 수 있다. 또, 펄프 섬유나 레이온 섬유 등의 셀룰로오스를 주성분으로 하는 것, 목재 펄프에 아세트산을 작용시켜 제조한 아세테이트 (아세틸셀룰로오스) 등의 다당류로 이루어지는 다공질 매트릭스를 사용할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 고상 반응 칩 (100) 을 사용한 측정 방법에 대해서 도 6 의 플로 차트를 사용하여 설명한다. 본 측정법에서는, 고상 반응 칩 (100) 에 대해서, 개구부 (14) 를 통해서 검체액을 도입하여, 측정 대상 물질과 결합 물질을 결합시키는 결합 스텝과, 결합 물질에 결합된 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고 효소 활성을 구비한 생리 활성 물질을 포함하는 반응액을 첨가하는 첨가 스텝과, 고상 반응 칩을 소정의 회전 속도로 회전시킴으로써 반응액을 제거하는 제거 스텝과, 생리 활성 물질에 있어서의 효소 활성을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것이다.
본 실시형태에 관련된 측정법에서는, 측정 대상 물질을 알레르겐에 특이적으로 결합하는 IgE 항체로 한 예에 대해서 설명한다. 고정화부 (23) 의 고정화부 표면 (24) 의 고정화 영역 (25) 에 결합 물질로서 고정화되는 결합 물질로서의 알레르겐으로는, 특별히 한정될 것은 없지만, 예를 들어, 하우스 더스트, 집먼지 진드기, 삼나무, 노송나무, 오리나무 (속), 자작나무 (속), 오리새, 돼지풀, 쑥, 알테나리아, 아스페르길루스, 말라세지아 (속), 고양이 (비듬), 개 (비듬), 바퀴벌레, 모기, 라텍스 등의 흡입계·그 밖의 알레르겐, 우유, 난백, 오보뮤코이드, 쌀, 밀 (열매), 소바, 대두, 피너츠, 사과, 키위, 참깨, 쇠고기, 닭고기, 새우, 게, 고등어, 연어, 참치 등의 음식계 알레르겐 등, 의료 기관 등에서 알레르겐 검사 항목으로서 진찰 가능한 것이면 어떤 알레르겐도 선택 가능하다.
고정화 영역 (25) 에의 알레르겐의 고정화는, 일반적으로 사용되는 물리적 흡착 또는 화학적 결합에 의해서 행할 수 있다. 예를 들어, 측정 항목의 알레르겐을 포함하는 알레르겐 용액을 고정화 영역 (25) 의 원하는 위치, 또는 예를 들어, U 바닥 (구면상), V 바닥, 평바닥 (환형, 각형) 상 등의 바닥부를 갖는 패인 곳 (웰) 에 스포팅 또는 스탬프함으로써 당해 알레르겐을 고정화 영역 (25) 에 고정화시킨다. 이 경우, 알레르겐을 직접 고정화 영역 (25) 에 고정시켜도 되고, 스페이서 물질을 개재하여 알레르겐을 고정화시키는 형태로 해도 된다. 본 실시형태에 관련된 고정화 영역 (25) 에는, 합계로 64 개 지점의 스폿 위치가 형성되어 있기 때문에, 각 스폿에 상이한 알레르겐을 고정화시킴으로써, 64 종의 측정 항목을 한번에 측정할 수 있다.
또, 측정 대상 물질로서의 IgE 항체에 대해서 특이적 결합능을 갖고 효소 활성을 구비한 생리 활성 물질로는, 특별히 한정은 되지 않지만, 예를 들어, 알칼리성 포스파타아제, β-갈락토시다아제, 글루코스옥시다아제, 우레아제, 크레아틴키나아제, 우리카제, 글루코오스-6-포스페이트디하이드로게나아제, 퍼옥시다아제 등으로 표지된 항 IgE 항체를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 서양 고추냉이 퍼옥시다아제 (HRP) 로 항 IgE 항체를 표지한 HRP 표지 항체를 사용한 예에 대해서 설명한다. HRP 표지 항체를 사용했을 경우, 생성되는 시그널은 기질에 의존하여 비색 시그널, 화학 발광 시그널로서 얻을 수 있다. 비색 시그널의 생성에 사용되는 기질로는, 예를 들어, 테트라메틸벤지딘 및 그 유도체, o-페닐렌디아민, 트리아릴메탄류, 이미다졸류코 색소류 등을 사용할 수 있다. 또, 화학 발광 시그널의 생성에는, 예를 들어, 아크리디늄염류, 디옥세탄류, 루시페린, 루시게닌, 염화옥살릴 등을 들 수 있다.
고정화 영역 (25) 에 알레르겐이 고정화된 하측 덮개 부재 (20) 와 상측 덮개 부재 (10) 로 형성되는 내부 공간 (30) 에 흡액 부재 (40) 를 수납 후, 하측 덮개 부재 (20) 와 상측 덮개 부재 (10) 를 끼워 맞춤 일체화함으로써 고상 반응 칩 (100) 을 구성한다.
그리고, 상측 덮개 부재 (10) 의 개구부 (14) 를 통해서 검체액 (30 ㎕ ∼ 60 ㎕) 을 공급한다 (스텝 S100). 검체액으로는, 전혈 (全血), 혈청, 혈장, 누액, 뇨, 타액, 골수액 등의 생체 시료에서 적절히 선택할 수 있다. 개구부 (14) 에 검체액이 공급되면, 당해 검체액은, 고정화 영역 (25) 전역으로 전개되고, 각 스폿에 고정화된 결합 물질인 알레르겐에 특이적 결합능을 갖는 IgE 항체가 결합된다. 이 때, 고상 반응 칩 (100) 은, 35 ℃ ∼ 40 ℃ 의 범위의 온도 환경 하에 놓여지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 37 ℃ 전후의 온도 유지가 가능한 항온조 내에서 일련의 조작을 행함으로써, 알레르겐에 대해서 IgE 항체를 효율적으로 결합시킬 수 있다.
다음으로, 예를 들어, tween20 등의 계면 활성제를 포함하는 세정액 (30 ㎕ ∼ 60 ㎕) 을 개구부 (14) 를 통해서 공급한 후, 소정의 회전수 (2000 ∼ 2500 rpm/min) 로 회전시킴으로써 세정액을 제거한다 (스텝 S101).
다음으로, 스텝 S102 에 있어서, HRP 표지 항체를 포함하는 반응액 (30 ㎕ ∼ 60 ㎕) 을 개구부 (14) 를 통해서 공급한다 (스텝 S102). 알레르겐에 결합된 IgE 항체에 HRP 표지 항체를 결합시킨 후, 예를 들어, tween20 등의 계면 활성제를 포함하는 세정액 (30 ㎕ ∼ 60 ㎕) 을 개구부 (14) 를 통해서 공급한 후, 소정의 회전수 (2000 ∼ 2500 rpm/min) 로 회전시킴으로써 세정액을 제거한다 (스텝 S103).
스텝 S103 에서의 세정이 완료 후, 테트라메틸벤지딘 (TMB) 등의 기질을 첨가하여, 비색 시그널을 발한 스폿을 CCD 등의 촬상 수단을 사용하여 측정한다 (스텝 S104).
그런데, 도 6 의 플로 차트에서 설명한 측정 방법은 수동에 의한 것이지만, 예를 들어, 도 7 에 나타내는 구성을 구비한 자동 측정 장치 (200) 를 사용함으로써 당해 측정을 자동적으로 행하게 할 수 있다. 자동 측정 장치 (200) 는, 적어도 세트된 시약 카트리지로부터 용액을 흡인·토출하는 것이 가능한 분주 유닛 (201) 과, 고상 반응 칩 (100) 을 유지한 상태에서 1 분당 소정의 회전수로 회전시키는 원심 분리부 (202) 와, CCD 등의 촬상 수단을 구비한 촬상부 (203) 와, 터치 패널 등의 입력 수단이나, 장치 정보 혹은 측정 결과 등을 표시하는 LCD (Liquid Crystal Display) 등의 표시 수단을 구비한 조작부 (204) 와, 촬상부 (203) 에 의해서 촬상된 화상 (비색 시그널 발광 스폿 등) 을 해석하는 화상 해석부 (205) 와, 화상 해석부 (205) 에 의한 해석 결과로부터 측정 결과를 생성하는 측정 결과 생성부 (206) 와, 이것들을 통괄적으로 제어하는 제어부 (207) 를 구비하고, 시약 카트리지 또는 고상 반응 칩 (100) 의 장치에의 세트 이외에, 검사원에 의한 실동작이 불필요해지도록 구성되어 있다.
상기 구성의 자동 측정 장치 (200) 에 의하면, 약 20 분 정도로 최종적인 측정 결과가 얻어지기 때문에, 스루풋이 높고, 또, 조작부 (204) 를 통해서 표시되는 화면에 따라서 직감적으로 조작을 행할 수 있기 때문에, 숙련된 기술을 필요로 하지 않는 등의 이점이 있다. 또, 장치 자체도 소형화할 수 있기 때문에, 임상 현장 즉시 검사용 장치로서 적용시킬 수도 있다.
또한, 상기 측정 방법의 설명에 있어서는, 측정 대상 물질을 알레르겐에 특이적으로 결합하는 IgE 항체로 한 예로 하고, 고정화 영역 (25) 에 결합 물질로서 고정화시키는 것으로서 알레르겐의 예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 측정 대상 물질을, 예를 들어, 인간 파필로마 바이러스 (HPV) 에서 유래하는 유전자형으로 하고, 제 2 기대부 (32) 의 고정화 영역 (32c) 에 결합 물질로서 고정화시키는 것으로서 HPV 에서 유래하는 게놈 DNA 프로브로 할 수도 있다. 이 경우, 16 형, 18 형, 31 형, 33 형, 35 형, 39 형, 45 형, 51 형, 52 형, 56 형, 58 형, 59 형, 68 형 등의 13 종의 높은 리스크형으로 분류되는 HPV 를 검출하는 측정계로서 구축할 수도 있다.
또, 본 발명은, 예를 들어, 수술전 감염증 검사 마커, 간 기능 검사 마커, 신 기능 검사 마커, 자기 면역성 간염 마커, 심질환 마커, 패혈증 마커, 갑상선 마커, 또는 혈중에 포함되는 특정한 약물 등을 측정 대상 물질로 할 수도 있다.
여기에서, 표 1 에는, (1) 수술전 감염증 검사 마커로서, Syphilis TP, HIV Ag/Ab combo, Anti-HCV, HBsAg 를, (2) 간 기능 검사 마커로서, Anti-HBc, Anti-HBs, Anti-HBe, HBeAg, Anti-HBc IgM 을, (3) 신 기능 검사 마커로서, BUN, CRE, UA 를, (4) 자기 면역성 간염 마커로서, IgG, 항핵 항체를, (5) 심질환 마커로서, 트로포닌, 미오글로빈, CK-MB 등의 생화학적 심근 마커, 심장형 지방산 결합 단백을, (6) 패혈증 마커로서, Procalcitonin, Presepsin 을, (7) 알레르기 (알레르겐) 의 전형예로서, 하우스 더스트, 집먼지 진드기, 고양이 피부, 난백, 큰다리 먼지 진드기, 밀크, 소맥, 대두, 노송나무, 삼나무를, (8) 갑상선 마커로서, TSH, Free T4, TRAb 를, (9) 혈중에 포함되는 특정한 약물로서, VCM, TEIC, ABK 를 상기 측정법으로 평가한 결과를 나타내고 있다. 표 1 중에 있어서, 컨트롤 (측정 대상 물질이 없는 상태) 과 비교해서 우위인 비색 시그널이 확인된 측정 대상 물질을「양성」으로 평가하고,「양성」까지는 아니지만, 컨트롤에 대해서 우위차가 확인된 측정 대상 물질을「의양성」으로서 평가하였다.
또, 도 11 에는, (1) 수술전 감염증 검사 마커 (1. Syphilis TP, 2. HIV Ag/Ab combo, 3. Anti-HCV, 4. HBsAg), (2) 간 기능 검사 마커 (1. Anti-HBc, 2. Anti-HBs, 3. Anti-HBe, 4. HBeAg, 5. Anti-HBc IgM), (3) 신 기능 검사 마커 (1. BUN, 2. CRE, 3. UA), (4) 자기 면역성 간염 마커 (1. IgG, 2. 항핵 항체), 및 (5) 심질환 마커 (1. 트로포닌, 2. 미오글로빈, 3. CK-MB 등의 생화학적 심근 마커, 4. 심장형 지방산 결합 단백) 의 각각을 측정했을 때에 얻어진 비색 스폿의 발색 상태를 나타냈다. 도 12 에는, (6) 패혈증 마커 (1. Procalcitonin, 2. Presepsin), (7) 알레르기 (알레르겐) 의 전형예 (1. 하우스 더스트, 2. 집먼지 진드기, 3. 고양이 피부, 4. 난백, 5. 큰다리 먼지 진드기, 6. 밀크, 7. 소맥, 8. 대두, 9. 노송나무, 10. 삼나무), (8) 갑상선 마커 (1. TSH, 2. Free T4, 3. TRAb), 및 (9) 혈중에 포함되는 특정한 약물 (1. VCM, 2. TEIC, 3. ABK) 의 각각을 측정했을 때에 얻어진 비색 스폿의 발색 상태를 나타냈다.
Figure pct00001
표 1 및 도 11 그리고 도 12 에 나타내는 바와 같이, (1) 수술전 감염증 검사 마커에 있어서의 2. HIV Ag/Ab combo 및 4. HBsAg 와, (7) 알레르기 (알레르겐) 의 전형예에 있어서의, 4. 난백, 6. 밀크, 7. 소맥, 8. 대두, 및 9. 노송나무 등의 일부의 것에 대해서는 의양성이라는 결과였지만, 금회 측정 대상으로 한 그 밖의 모든 항목에 대해서는, 컨트롤과 비교해서 우위인 비색 시그널이 확인되었다. 이들 결과로부터, 본 발명에 관련된 고상 반응 칩을 사용한 측정계는, 측정 대상의 적용 종목을 선택하지 않고, 이른 바, 스크리닝 검사에 적절한 측정계인 것이 나타났다.
이와 같은 광범위한 적용 범위를 구비한 본 발명에 관련된 고상 반응 칩에 의하면, 간 기능 검사 마커로서 사용되는, AST (GOT), ALT (GPT),γ-GTP 와 같은 상기 검사 마커 이외의 동일 질환에 대한 검사 마커에의 적용이나, 간암, 위암, 자궁암, 식도암, 신암, 췌장암, 전립선암, 대장암, 폐암 등의 각종 암 마커, 출혈열, 중증 급성 호흡기 증후군, 중동 호흡기 증후군, 조류 인플루엔자, 세균성 적리, E 형 간염, A 형 간염, 인플루엔자, 바이러스성 간염, 급성 막염 등의 1 종 감염증 내지 5 종 감염증, 신형 인플루엔자 등 감염증, 지정 감염증, 신감염증 등의 감염증 마커, 또는 백혈구, C 형 반응성 단백질, 혈청 아밀로이드 A 단백질 등의 염증 마커 등의 상기 이외의 질환 검사 마커에의 응용도 기대할 수 있다.
나아가서는, 상기 질환 관련의 검사 마커뿐만 아니라, 본 발명은, 예를 들어, 살충제, 살진드기제, 살선충제, 살균제, 제초제, 살충 살균제, 쥐약, 식물 성장 조정제, 기피제, 유인제, 전착제 등의 농약이나, 흥분제, 마약성 진통제, 단백질 동화제, 이뇨제, 펩티드 및 당단백 호르몬과 그 동족체, 혈액 도핑, 알코올, 마리화나, 국소 마취제, 코르티코스테로이드 (부신 피질 스테로이드), 베타 차단제 등의 도핑 약물의 검사·측정에의 전개도 생각할 수 있다.
지금까지의 설명에 있어서는, 본 발명에 관련된 고상 칩을 사용한 측정 방법의 바람직한 예로서, 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고 효소 활성을 구비한 생리 활성 물질을 사용한 예에 대해서 설명하였다. 효소 표지를 사용한 측정계는, 반응 특이성 및 시그널 증폭 등의 관점에서도 우수한 측정계이다. 그러나, 효소는 분자량이 크기 때문에, 예를 들어 항원-항체 반응에 영향을 주거나, 효소가 실활되면, 측정계로서 기능하지 않게 되는 등의 문제가 있고, 이것들이 요인이 되어 시그널 강도가 안정되지 않아, 측정의 재현성이 저하되는 경우가 있었다. 본 발명에 관련된 고상 반응 칩은, 효소 이외의 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 사용한 측정계를 구축할 수도 있기 때문에, 이하에서 설명한다.
효소 이외의 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 사용한 측정 방법은, 고상 반응 칩에 대해서, 개구부를 통해서 검체액을 도입하여, 측정 대상 물질과 고정화부에 고정화된 결합 물질을 결합시키는 제 1 결합 스텝과, 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고, 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 제 1 결합 스텝에서 결합 물질에 결합된 측정 대상 물질에 결합시키는 제 2 결합 스텝과, 시그널 생성 물질에 의해서 발생된 시그널을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 경우, 각 스텝간 또는 어느 스텝간에 세정액을 첨가하여 고상 반응 칩을 소정의 회전수로 회전시킴으로써 당해 세정액을 제거하는 세정 스텝을 설정해도 된다. 여기에서, 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고, 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질로는, 방사성 동위 원소, 란타노이드 원소, 프리 라디칼 유도체, 화학 발광 물질 또는 형광 발광 물질 중 어느 것으로 표지된 항체, 프로테인 A/G, 렉틴, 아비딘, 스트렙토아비딘 등의 단백질, 핵산, 또는 이것들의 단편을 사용할 수 있다. 시그널 생성 물질의 표지화 물질에의 결합은, 특별히 한정되지 않고, 공유 결합, 이온 결합, 수소 결합, 배위 결합, 물리 흡착 또는 화학 흡착 등을 들 수 있다. 또, 시그널 생성 물질과 표지화 물질 사이에서의 비특이적 흡착을 방지하기 위해서, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜 사슬 등의 유기 분자로 이루어지는 링커를 형성해도 된다. 또한, 앞서의 설명과 마찬가지로, 측정 대상 물질이 IgE 항체인 경우, 표지화 항체는, 방사성 동위 원소, 란타노이드 원소, 프리 라디칼 유도체, 화학 발광 물질 또는 형광 발광 물질 중 어느 것으로 표지된 항 IgE 항체를 사용하는 것이 바람직하다.
시그널 생성 물질로서 방사성 동위 원소를 사용할 경우, 예를 들어, 125I, 131I, 3H 등을 들 수 있고, 감도, 반감기의 관점에서 125I 를 사용하는 것이 바람직하다. 요오드는 산화되면 신(新)전자 시약으로서 항체 (단백질) 중의 티로신 잔기, 히스티딘 잔기 등과 용이하게 결합되기 때문에 표지화에는 바람직하다.
시그널 생성 물질로서 란타노이드 원소를 사용하는 경우, 원자 번호 57 ∼ 71 까지의 원소 (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 를 들 수 있다. 이 중에서도, 원자 번호 63 번의 Eu (유로퓸) 의 킬레이트는, 여기광 (340 ㎚) 과 방사광 (615 ㎚) 과의 파장차가 크고, 또 방사광 (형광) 의 수명이 길기 때문에 시간 분해 형광 측정을 행할 수 있다.
시그널 생성 물질로서 프리 라디칼 유도체를 사용할 경우, 예를 들어, 피페리딘-N-옥사이드 유도체, 피롤리딘-N-옥사이드 유도체, 옥사졸리딘-N-옥사이드 유도체 등을 들 수 있고, 이들 프리 라디칼 유도체로 표지된 표지화 항체의 ESR 스펙트럼 변화를 지표로서 측정한다.
시그널 생성 물질로서 화학 발광 물질을 사용할 경우, 예를 들어, 루미놀 유도체, 아크리디늄염류, 디옥세탄류, 루시페린, 루시게닌, 염화옥살릴, 인독실 유도체 등을 들 수 있고, 이들 화학 발광 물질로 표지된 표지화 항체를, 예를 들어, 마이크로 퍼옥시다아제, 퍼옥시타제 등의 효소, H2O2 공존 하 또는 알칼리 조건, H2O2 공존 하에서 화학 발광 반응시키고, 이것을 측정한다.
시그널 생성 물질로서 형광 발광 물질을 사용할 경우, 형광 색소, 양자 도트, 또는 형광 색소 혹은 양자 도트와 입자로 이루어지는 형광성 입자 (비드) 중 어느 것을 들 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 형광 발광 물질은, 200 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 범위 내의 파장의 자외광 ∼ 근적외광에 의해서 여기되었을 때, 400 ㎚ ∼ 1100 ㎚ 의 범위 내의 파장의 가시광 ∼ 근적외광의 방사광 (발광) 을 나타내는 것이다.
형광 색소의 예로는, 플루오레세인계 색소 분자, 로다민계 색소 분자, ALexa Fluor (인비트로젠사 제조) 계 색소 분자, BODIPY (인비트로젠사 제조) 계 색소 분자, 캐스케이드계 색소 분자, 쿠마린계 색소 분자, 에오진계 색소 분자, NBD 계 색소 분자, 피렌계 색소 분자, 시아닌계 색소 분자, 방향족 탄화수소계 분자 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 5-카르복시-플루오레세인, 6-카르복시-플루오레세인, 5,6-디카르복시-플루오레세인, 6-카르복시-2',4,4',5',7,7'-헥사클로로플루오레세인, 6-카르복시-2',4,7,7'-테트라클로로플루오레세인, 6-카르복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인, 나프토플루오레세인, 5-카르복시-로다민, 6-카르복시-로다민, 5,6-디카르복시-로다민, 로다민 6G, 테트라메틸로다민, X-로다민, 술포로다민B, 술포로다민101, 및 ALex Fluor 350, ALex Fluor 405, ALex Fluor 430, ALex Fluor 488, ALex Fluor 500, ALex Fluor 514, ALex Fluor 532, ALex Fluor 546, ALex Fluor 555, ALex Fluor 568, ALex Fluor 594, ALex Fluor 610, ALex Fluor 633, ALex Fluor 635, ALex Fluor 647, ALex Fluor 660, ALex Fluor 680, ALex Fluor 700, ALex Fluor 750, BODIPY FL, BODIPY TMR, BODIPY 493/503, BODIPY 530/550, BODIPY 558/568, BODIPY 564/570, BODIPY 576/589, BODIPY 581/591, BODIPY 630/650, BODIPY 650/665 (이상, 인비트로젠사 제조), 메톡시쿠마린, 에오진, NBD, 피렌, Cy5, Cy5.5, Cy7, HiLyte Fluor (등록상표, 아나스펙사 제조), Dylight 594 (등록상표, 서모사이언티픽사 제조) 계 색소 분자, ATTO 594 (등록상표, ATTO-TEC 사 제조), MFP 594 (등록상표, Mobitec 사 제조), 5,10,15,20-테트라페닐포르핀테트라술폰산, 아연 5,10,15,20-테트라페닐포르핀테트라술폰산, 프탈로시아닌테트라술폰산, 아연프탈로시아닌테트라술폰산, N,N-Bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,6,7,12-(4-tert-butyl-phenoxy)-perylen-3,4,9,10-tetracarbonacid diimide, N,N-Bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,6,7,12-(4-tert-butyl-phenoxy)-perylen-3,4,9,10-tetracarbox diimide, Benzensulfonic acid, 4,4',4'',4'''-[(1,3,8,10-tetrahydro-1,3,8,10-tetraoxoperylo[3,4-cd : 9,10-c'd']dipyran-5,6,12,13-tetrayl)tetralis(oxy)]tetrakis 등에 부가하여, 메로시아닌<merocyanine>, 유기 질소 화합물인 아크리딘, 피라닌, 피로메텐<Pyrromethene>, 루시페린, DCM(4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(4-디메틸아미노스티릴)-4H-피란), 스틸벤 등의 것도 들 수 있다. 또한, 이들 형광 색소는 단독으로 사용해도 되고, 복수 종을 조합해도 된다.
양자 도트의 예로는, II-VI 족 화합물, III-V 족 화합물, IV 족 원소 등을 함유하는 양자 도트를 사용할 수 있고, 이들 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 복수 종을 조합해도 된다.
구체적으로는, CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZnTe, InP, InN, InAs, InGaP, GaAs, Si, Ge 등을 들 수 있다. 또한, 이들 양자 도트를 코어로 하고, 다른 나노 재료로 쉘화한 코어/쉘형 양자 도트를 조정하고, 추가로 그 표면을 폴리에틸렌글리콜이나 양친매성의 폴리머 등의 생체 친화성이 높은 유기 물질로 피복한 것도, 본 발명에서는 사용할 수 있다.
형광 색소 혹은 양자 도트와 입자로 이루어지는 형광성 입자의 예로는, 실리카, 알루미나 등의 무기 입자 또는 폴리스티렌, 폴리(메트)아크릴산에스테르 등의 유기 폴리머로 이루어지는 수지 입자 (수지 중합체) 에, 상기 예시한 형광 색소, 양자 도트 중 어느 것이 결합, 일부 결합, 또는 입자 내부에 봉입된 것을 들 수 있다. 수지 입자에 대한 형광 색소 등의 도입 방법에 대해서는, 특별히 한정은 없고, 수지의 원료인 모노머에 형광 색소를 결합시킨 후에 모노머를 중합시키는 방법, 중합체를 형성한 후에 그 중합체에 형광 색소를 결합시키는 방법, 모노머와 형광 색소를 혼합하여 중합과 형광 색소의 결합을 동시에 행하는 방법, 형광 색소 자체에 수지 중합성을 갖게 하는 방법 등을 채용할 수 있다. 형광성 입자의 평균 입자경은, 면역 반응시에 영향을 주지 않고, 또 충분한 휘도가 얻어지는 사이즈이면, 특별히 한정은 없지만, 1 ㎚ ∼ 100 ㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 형광성 입자의 예로는, 자외광 ∼ 근적외광에 의해서 여기되었을 때, 가시광 ∼ 근적외광의 방사광 (발광) 을 방사하는 성질의 형광 물질과 입자의 조합이면, 특별히 제한되는 경우는 없고, 예를 들어, 상기한 란타노이드 원소와 수지 입자의 조합이어도 된다.
본 발명에서 사용할 수 있는 형광성 입자는, 공지된 방법에 의해서 제조하는 것이 가능하고, 시판되는 형광성 입자를 사용해도 된다. 예를 들어, 특허문헌 3 에는, 수지로 이루어지는 수지 입자에 형광 색소가 공유 결합 이외로 결합된 형광 색소 표지용 수지 입자의 합성 방법에 대해서 기재되어 있어, 원하는 형광 색소를 사용함으로써 여러 가지의 형광성 입자를 제조할 수 있다.
또, 최근, 수지 입자에 봉입된 형광 색소의 자기 소광 (농도 소광) 에 대한 해결책으로서, 응집 유발 발광 활성을 갖는 물질이 주목되고 있다. 특허문헌 4 에는, 1,1-디메틸-2,3,4,5-테트라페닐시롤 내포 폴리스티렌　미립자, 1,1,2,3,4,5-헥사페닐시롤 내포 폴리스티렌　미립자, 1,1-디메틸-2,5-디아니실-3,4-디페닐시롤 내포 폴리스티렌　미립자, 1,1,2,3,4,5-헥사페닐시롤 내포 폴리스티렌　미립자 등의 망상 폴리머로 이루어지는 입자로서, 응집 유발 발광 활성 화합물 (시롤) 을 포함하는 형광 수지 미립자에 대해서 기재되어 있다. 응집 유발 발광 활성 화합물로는, 시롤 이외에도, 예를 들어, 테트라페닐에틸렌 유도체 등도 알려져 있고, 이들 화합물이 망상 폴리머에 내포되어 구성된 형광 수지 미립자를 본 발명에 관련된 형광성 입자로서 사용함으로써, 종래의 π 공액계 형광 물질을 사용한 경우보다 고효율로 측정이 가능해지는 것이 기대된다.
이와 같이, 방사성 동위 원소, 란타노이드 원소, 프리 라디칼 유도체, 화학 발광 물질 또는 형광 발광 물질 중 어느 것의 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 사용함으로써, 효소 활성을 측정하는 계와 동일한 정도 또는 그 이상의 고효율인 측정계를 구축할 수 있다. 또, 시그널 생성 물질로서, 방사성 동위 원소, 란타노이드 원소, 프리 라디칼 유도체, 또는 형광 발광 물질을 사용했을 경우, 효소 활성을 측정하는 계와는 달리, 측정 스텝에서 기질 (용액) 을 첨가하는 수고를 덜 수 있기 때문에, 보다 신속하고 재현성이 높은 측정을 행할 수 있다.
[변형예]
상기 실시형태의 설명에 있어서는, 고정화부 (23) 가 구비하는 4 개의 고정화 영역 (25) 의 외연부 (28) 에 있어서, 내각도가 90°인 1 개의 정점을 갖고, 고정화부 (23) 전체를 평면에서 보았을 때의 형상이 사각 형상인 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 본 발명은 당해 형상에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 고정화부 전체를 평면에서 보았을 때의 형상으로서, 삼각 형상의 것, 팔각 형상의 것 등의 다른 다각 형상 등의 변형예가 가능하다. 도 8(a) 는, 개구부 (141) 및 고정화부 대치면 (131) 이 형성된 상측 덮개 부재 (101) 의 예이고, 도 8(b) 는 상측 덮개 부재 (101) 와 끼워 맞춤 가능하고, 3 개의 고정화 영역 (251) 의 각각의 외연부에 내각도가 60°인 1 개의 정점 (232) 이 형성되고, 전체를 평면에서 보았을 때의 형상으로서, 삼각 형상을 갖는 고정화부 (231) 를 구비한 하측 덮개 부재 (301) 의 구성예이다. 또, 도 9(a) 는, 개구부 (142) 및 고정화부 대치면 (132) 이 형성된 상측 덮개 부재 (102) 의 예이고, 도 9(b) 는 상측 덮개 부재 (102) 와 끼워 맞춤 가능하고, 4 개의 고정화 영역 (252) 의 각각의 외연부에 내각도가 135°인 2 개의 정점 (234) 이 형성되며, 전체를 평면에서 보았을 때의 형상으로서 팔각 형상을 갖는 고정화부 (233) 를 구비한 하측 덮개 부재 (302) 의 구성예이다. 또한, 도 4, 도 8, 및 도 9 에서 나타낸 예는 일례에 지나지 않고, 본 발명에서는 정점 내각도, 정점수, 당해 정점을 구성하는 변수, 변 길이의 비, 직선 또 곡선 등의 변의 선 종류 등은 적절히 선택 가능하고, 이것들의 선택에 기초하여 고정화부 표면에 형성되는 고정화 영역의 개수에도 제한은 없다.
또한, 본 발명에서는, 상측 덮개 부재 및 하측 덮개 부재가 끼워 맞춤 일체화된 형상도 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때의 형상이 사각 형상인 상측 덮개 부재 (103) 및 하측 덮개 부재 (303) 가 끼워 맞춤 일체화된 고상 반응 칩 (50) 이나, 도 10(b) 에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때의 형상이 육각형인 상측 덮개 부재 (104) 및 하측 덮개 부재 (304) 가 끼워 맞춤 일체화된 고상 반응 칩 (60) 등의 조합도 가능하다. 이들 고정화부 그리고 덮개 부재의 조합에 대해서는, 측정 정밀도의 정밀 정도, 재현성, 제조의 용이성, 제조 비용 등의 제조건을 감안하여 적절히 선택할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 종래 필요했던 커버 부재를 폐지하고, 결합 물질을 고정화시키는 고정화 영역의 외연부에 있어서 적어도 1 개의 정점을 갖도록 구성함으로써, 내부에 흡액 부재를 구비한 고상 반응 칩의 결점을 극복하여, 신속하며 또한 간편한 조작으로 검체액 중에 포함되는 측정 대상 물질을 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능한 고상 반응 칩 및 이것을 사용한 측정 방법을 제공할 수 있다.
10, 101, 102, 103, 104 : 상측 덮개 부재,
11, 21 : 내측 바닥면,
12 : 상측 덮개 끼워 맞춤벽,
13, 131, 132 : 고정화부 대치면,
14, 141, 142 : 개구부,
20, 301, 302, 303, 304 : 하측 덮개 부재,
22 : 하측 덮개 끼워 맞춤벽,
23, 231, 233 : 고정화부,
24 : 고정화부 표면,
25, 251, 252 : 고정화 영역,
26 : 융기부,
27 : 외주,
28 : 외연부,
30 : 내부 공간,
40 : 흡액 부재,
50, 60, 100 : 고상 반응 칩,
200 : 자동 측정 장치,
201 : 분주 유닛,
202 : 원심 분리부,
203 : 촬상부,
204 : 조작부,
205 : 화상 해석부,
206 : 측정 결과 생성부,
207 : 제어부,
230, 232, 234 : 정점,
250 : 스폿

Claims (20)

  1. 상측 덮개 부재와 하측 덮개 부재가 끼워 맞춤 일체화됨으로써 회전체로서 형성되는 고상 반응 칩으로서,
    상기 상측 덮개 부재 또는 상기 하측 덮개 부재 중 어느 것의 내측 바닥면측에 형성되고, 검체액에 포함되는 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖는 복수의 결합 물질을 고정화시키는 고정화부와,
    상기 상측 덮개 부재에 형성되고, 상기 고정화부 표면에 상기 검체액을 공급하는 개구부와,
    상기 고정화부 외측에 형성되고, 상기 개구부를 통해서 공급된 상기 검체액을 흡액하는 흡액부를 갖고,
    상기 고정화부는, 대치되는 내측 바닥면 방향측으로 융기된 융기부에 의해서 구분된 복수의 고정화 영역을 갖고,
    각 고정화 영역의 외연부에는 적어도 1 개의 정점이 포함되는 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 고정화 영역을 평면에서 보았을 때의 형상은 모두 동일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각 고정화 영역은 회전 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합 물질은 I 형 알레르기 반응을 유발하는 알레르겐인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은 알레르겐 특이적 항체인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 알레르겐 특이적 항체는 IgE 항체인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합 물질은 인간 파필로마 바이러스에서 유래하는 게놈 DNA 프로브인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은 인간 파필로마 바이러스에서 유래하는 유전자형인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, Syphilis TP, HIV Ag/Ab combo, Anti-HCV, HBsAg 에서 선택되는 수술전 감염증 검사 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, Anti-HBc, Anti-HBs, Anti-HBe, HBeAg, Anti-HBc IgM 에서 선택되는 간 기능 검사 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, BUN, CRE, UA 에서 선택되는 신 기능 검사 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, IgG, 항핵 항체에서 선택되는 자기 면역성 간염 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, 트로포닌, 미오글로빈, 생화학적 심근 마커, 심장형 지방산 결합 단백에서 선택되는 심질환 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, Procalcitonin, Presepsin 에서 선택되는 패혈증 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, TSH, Free T4, TRAb 에서 선택되는 갑상선 마커인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 대상 물질은, VCM, TEIC, ABK 에서 선택되는 혈중 약물인 것을 특징으로 하는 고상 반응 칩.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 고상 반응 칩에 대해서,
    상기 개구부를 통해서 상기 검체액을 도입하여, 상기 측정 대상 물질과 상기 결합 물질을 결합시키는 결합 스텝과,
    상기 결합 물질에 결합된 상기 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고 효소 활성을 구비한 생리 활성 물질을 포함하는 반응액을 첨가하는 첨가 스텝과,
    상기 개구부를 통해서 세정액을 도입 후, 고상 반응 칩을 소정의 회전수로 회전시킴으로써 상기 세정액을 제거하는 제거 스텝과,
    상기 생리 활성 물질에 있어서의 상기 효소 활성을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 고상 반응 칩에 대해서,
    상기 개구부를 통해서 상기 검체액을 도입하여, 상기 측정 대상 물질과 상기 고정화부에 고정화된 상기 결합 물질을 결합시키는 제 1 결합 스텝과,
    상기 측정 대상 물질에 대해서 특이적 결합능을 갖고, 시그널 생성 물질에 의해서 표지된 표지화 물질을 상기 제 1 결합 스텝에서 상기 결합 물질에 결합된 상기 측정 대상 물질에 결합시키는 제 2 결합 스텝과,
    상기 시그널 생성 물질에 의해서 발생된 시그널을 측정하는 측정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 시그널 생성 물질은, 방사성 동위 원소, 란타노이드 원소, 프리 라디칼 유도체, 화학 발광 물질 또는 형광 발광 물질 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 형광 발광 물질은, 형광 색소, 양자 도트, 또는 형광 색소 혹은 양자 도트와 입자로 이루어지는 형광성 입자 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 측정 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013000A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Consonal Biotechnologies Co Ltd バイオチップの分析方法及びその自動分析システム
JP2016200431A (ja) 2015-04-08 2016-12-01 株式会社パートナーファーム 固相反応チップ及びこれを用いた測定方法
JP6107244B2 (ja) 2013-03-08 2017-04-05 コニカミノルタ株式会社 蛍光色素標識用樹脂粒子及びその製造方法並びに該粒子を含む組織免疫染色用キット
WO2018056454A1 (ja) 2016-09-26 2018-03-29 国立大学法人埼玉大学 Ａｉｅ活性化合物を包含する蛍光性微粒子

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8522388D0 (en) * 1985-09-10 1985-10-16 Lepetit Spa Receptor-antibody sandwich assay
JP2004222689A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Ryokusei Mes Kk 遠心力利用液層反応装置
EP1562046A1 (de) * 2004-02-03 2005-08-10 B.R.A.H.M.S Aktiengesellschaft Diagnose von Sepsis durch selektive Bestimmung der Konzentration der Cu/Zn Superoxiddismutase (Cu/Zn SOD) in Patientenproben
JP5104622B2 (ja) * 2008-07-29 2012-12-19 Ｊｎｃ株式会社 磁性粒子を用いた測定対象物質の濃度測定法
CN103003702B (zh) * 2010-06-30 2015-04-15 美特宝思科润株式会社 微型化学芯片、其制造方法及其使用方法
JP5996438B2 (ja) * 2010-12-22 2016-09-21 国立大学法人 岡山大学 抑制性補助刺激分子に対する抗体をマーカーとする慢性炎症性疾患の検査方法
SI2783216T1 (sl) * 2011-11-21 2019-01-31 Abaxis, Inc. Imunološki preskusi ojačanja signala
BR112015028253A2 (pt) * 2013-05-14 2017-07-25 Metabolon Inc biomarcadores relacionados à função renal e métodos para utilização dos mesmos
JP6590795B2 (ja) * 2014-05-15 2019-10-16 タカノ株式会社 試料分析装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013000A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Consonal Biotechnologies Co Ltd バイオチップの分析方法及びその自動分析システム
JP6107244B2 (ja) 2013-03-08 2017-04-05 コニカミノルタ株式会社 蛍光色素標識用樹脂粒子及びその製造方法並びに該粒子を含む組織免疫染色用キット
JP2016200431A (ja) 2015-04-08 2016-12-01 株式会社パートナーファーム 固相反応チップ及びこれを用いた測定方法
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