WO2005113739A1 - バイオ・ケミカルチップ及びその制御方法 - Google Patents

バイオ・ケミカルチップ及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2005113739A1
WO2005113739A1 PCT/JP2005/009170 JP2005009170W WO2005113739A1 WO 2005113739 A1 WO2005113739 A1 WO 2005113739A1 JP 2005009170 W JP2005009170 W JP 2005009170W WO 2005113739 A1 WO2005113739 A1 WO 2005113739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chip
chemical
bio
fine
catalyst
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/009170
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuya Kondo
Original Assignee
Victor Company Of Japan, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company Of Japan, Limited filed Critical Victor Company Of Japan, Limited
Publication of WO2005113739A1 publication Critical patent/WO2005113739A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing

Definitions

  • the present invention relates to a biochemical chip used in biotechnology and chemical technology, and a method for controlling the same.
  • a device called a no-chip is used in the above-mentioned technical development.
  • a biochip is a square chip having a side of several centimeters (e.g., 5 or 6 cm) to several tens of centimeters (e.g., 50 or 60 cm), and has a surface on which one hundred microns to several millimeters (e.g., 5 or 6 mm).
  • a groove called a channel having a width of about 6 mm is formed!
  • a biochip is used to separate a test object (sample) into a plurality of components or to synthesize a sample with a test drug.
  • sample When the sample is injected into the flow channel with a micropipette or the like, the sample is transported in the flow channel by the surface tension of the chip surface. The sample is separated into a plurality of components in the channel according to the transport distance.
  • the sample undergoes a biochemical reaction with the test drug previously injected into the flow channel, thereby being synthesized with the test drug in the flow channel.
  • the separated components and the synthesized substance are analyzed by a spectrophotometer or the like and taken out.
  • a conventional biochip is disclosed in JP-A-2003-155300.
  • This biochip is a protein chip for examining the binding and inhibition between one protein and the other, or between the protein and another chemical, and has a flow path inside a rectangular container. Have.
  • the biochip 90 is formed in a rectangular shape, and the flow path 91 and the microchip are connected to each other.
  • a cell 92 is provided.
  • the channel 91 has a width of about 100 microns.
  • the microcell 92 has a capacity of about 1 liter.
  • the microcell 92 has a polymer film (not shown) in which a plurality of crystalline proteins having a size of about several tens of microns are arranged.
  • the sample is injected into the channel 91 with a micropipette or the like, and is transported to the microcell 92 through the channel 91.
  • a biochemical reaction with the crystalline protein in the microcell 92, the binding and inhibitory properties between the specimen and the protein are examined.
  • the biochip 90 is applied to a specimen ranging from a fine structural unit such as a virus to a huge structural unit such as a protein. Further, since the biochip 90 has a minute flow path, the sample is separated into a plurality of constituent components by a size effect.
  • the Noochip 90 can be applied to chemical technology other than biotechnology.
  • the biochip 90 can handle a very small amount of liquid, the biochip 90 is used to synthesize a new chemical substance using a very expensive chemical as a starting material, and involves dangerous steps in the synthesis process.
  • the synthesis of chemicals can be performed. That is, the biochip 90 can be used as a chemical chip by changing the substance arranged in the microcell 92.
  • the Nanochip 90 Since the sample passes through the flow path 91 due to the capillary action while the force is being applied, when the viscosity of the sample increases, the transport speed of the sample decreases exponentially. Therefore, the Nanochip 90 is difficult to apply to highly viscous samples such as blood. Here, by increasing the width of the flow path 91, the transport speed increases, but the amount of increase is limited.
  • the width of the flow path 91 is set on the order of nanometers. Therefore, the specimen cannot pass through the flow channel 91 by capillary action alone.
  • the transport by capillary action is slower than the chemical reaction rate in the process of synthesizing a chemical via an explosive intermediate. Since the amount of heat generated in the reaction increases, the biochip 90 may be destroyed.
  • the Noochip 90 there are limitations on the specimens and synthetic materials that can be handled, and the applicable range has been narrow. Therefore, there is a need to develop a biochemical chip that introduces another transport principle instead of the capillary phenomenon.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a bio'chemical chip capable of analyzing and synthesizing a specimen without using capillary action.
  • An object of the present invention is to provide a biochemical chip capable of recovering a synthesized substance in a high yield even in the case of a biochemical reaction with poor reactivity.
  • An object of the present invention is to provide a biochemical chip capable of detecting the result of a biochemical reaction of a danigami reaction with high sensitivity.
  • An object of the present invention is to provide a method for controlling a bio'chemical chip in which the chip rotation conditions are changed according to the type of the sample or the reaction process of the sample.
  • the present invention provides a nano * chemical chip having the following features (1) to (18):
  • a bio-chemical chip comprising: a disc; and a fine flow path formed substantially radially from near the center of the disc;
  • the apparatus further comprises a reaction cell connected to the fine channel for performing a chemical or physical reaction, wherein the width of the reaction cell is larger than the width of the fine channel ( 1) the bio'chemical chip described;
  • It further comprises a detection cell connected to the fine channel for performing chemical or physical detection, wherein the width of the detection cell is larger than the width of the fine channel ( 1) the bio'chemical chip described; (5) The bio'chemical chip according to (1), further comprising a control track having a fine pit or a fine wobble groove force, wherein the control track does not overlap with the fine flow path;
  • the reference length of the fine pits is set so that the disc is rotated at a predetermined number of revolutions to apply a centrifugal force to the specimen in the fine flow path.
  • the length of the control track is set so as to apply a centrifugal force to the specimen in the fine channel by rotating the disc for a predetermined rotation time.
  • the catalyst is a substance selected from the group consisting of chromium, iron, gold, copper, silicon, gallium, manganese, iridium, lanthanum, carbon nanotube, carbon nanohorn, C60 and C70. 8) The biochemical chip described in the above;
  • the biocatalyst according to (8) wherein the catalyst is an oxidized substance of a selected substance of chromium, iron, gold, copper, silicon, gallium, manganese, iridium, and lanthanum; ⁇ Chemical chips;
  • the catalyst is a substance selected from chromium, iron, gold, copper, silicon, gallium, manganese, iridium, and lanthanum, and further, the substance forming the surface of the catalyst is an io compound. Or a biochemical chip according to (8), which is a substance which has been replaced with ozone.
  • the catalyst is a substance selected from chromium, iron, gold, copper, silicon, gallium, manganese, iridium, and lanthanum, and further irradiates the substance forming the surface of the catalyst with radiation.
  • the biochemical chip according to (8) which is a processed substance;
  • a disc a fine flow path formed substantially radially from the vicinity of the center of the disc, a reaction cell connected to the fine flow path for performing a chemical or physical reaction,
  • a control track that also has a built-in signal for rotating the disc at a predetermined number of revolutions that does not overlap with the flow path, or a control track that also has a microscopic groove force, wherein the biochemical chip is controlled by the biochemical chip. Attaching a chemical chip to an optical disk drive, irradiating the control track with light using the optical disk drive, and rotating the biochemical chip according to the signal.
  • a method for controlling a bio-chemical chip is
  • a sample can be analyzed and synthesized without using capillary action, and a sample that cannot be handled by a conventional biochip can be handled, thereby greatly expanding the application range of a material for synthesis. . Furthermore, since the dependence on the capillary phenomenon becomes relatively small, the width of the fine channel can be reduced, and the range of materials that can be separated can be increased.
  • the present invention it is possible to easily introduce a sample or a material for synthesis into a chip, and it is possible to easily recover a separated substance or a synthesized substance.
  • the present invention it is possible to recover a synthesized substance in a biochemical reaction ′ chemical reaction with a high yield.
  • the effect is that results can be obtained.
  • since the result of the biochemical reaction can be detected with high sensitivity, there is an effect that good results can be obtained.
  • a centrifugal force can be applied to a sample while referring to a control track, there is an effect that the value of the centrifugal force can be changed according to the type of the sample or the reaction process of the sample.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional biochemical chip.
  • FIG. 2 is an external perspective view of a bio'chemical chip of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the bio'chemical chip of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the bio'chemical chip of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a bio'chemical chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a first modification of the bio'chemical chip of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of a bio'chemical chip according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of a second modification of the bio'chemical chip of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of a third modification of the bio'chemical chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a fourth modification of the bio'chemical chip of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of a fifth modification of the biochemical chip of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of a biochemical chip according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view of a bio'chemical chip according to a third embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of a biochemical chip according to a fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view of a biochemical chip according to a fifth embodiment.
  • FIG. 2 is an external perspective view for explaining the most basic configuration of the bio'chemical chip 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • Noo's chemical chip 1 consists of a disc 6 and a microchannel 10 Become.
  • the shape of the bio'chemical chip 1 is a disk (disk), which is similar to the shape of an optical disk such as a CD or DVD. At least one force near the center of the disk 6 is radially formed in the microchannel 10 for transporting the specimen and the material.
  • the noisy's chemical chip 1 can be rotated and used since the external shape is the same as the external shape of the optical disk.
  • a bio-chemical system is used by using a drive device including a motor for driving an optical disk to rotate, a turntable for mounting the optical disk, and a disk clamper for rotatably fixing the optical disk mounted on the turntable.
  • a drive device including a motor for driving an optical disk to rotate, a turntable for mounting the optical disk, and a disk clamper for rotatably fixing the optical disk mounted on the turntable.
  • rotational driving force RF rotational driving force of the rotating shaft of the motor
  • the center of the chip 1 virtual center axis C, for example, a center hole (not shown)
  • the drive device is also a problem for optical disc players.
  • the bio'chemical chip 1 When separating, analyzing, and synthesizing a specimen, the bio'chemical chip 1 is given a rotational force RF about a virtual central axis C of the disk.
  • the fine channel 10 has a width of 0.0001-1000 microns. The value of the width can be arbitrarily selected according to the purpose of use, the static viscosity or the dynamic viscosity of the sample or material to be used.
  • FIG. 3 is a plan view of the bio-chemical chip 1.
  • Four microchannels 10 (10a, 10b, 10c, 10d) are formed at approximately 90 degrees symmetry (interval).
  • the fine channel 10 is formed substantially radially from near the center of the disk 6.
  • the rotational force RF is applied to the bio'chemical chip 1
  • a centrifugal force is generated in the sample in the microchannel 10.
  • the term “radial” may be any shape as long as the centrifugal force is generated to some extent in the sample in the microchannel 10 by the rotational force RF about the virtual central axis C.
  • the fine channel 10a is linear, and has a configuration in which the centrifugal force CF is generated to the maximum by the rotational force RF.
  • the fine channel 10b has a curved shape.
  • the fine channels 10c are linear and are arranged obliquely with respect to the radial direction.
  • the fine channel 10d has a bent linear shape obtained by bending a straight line.
  • Micro flow path 10b-: LOd has a smaller centrifugal force CF generated by rotational force RF than micro flow path 10a, but has a smaller flow path within a limited area such as a reaction cell or detection cell described later. It is effective to form.
  • the micro channel 10d has a shape that is extremely effective for obtaining a transport length within a limited area. Therefore, the constituent components can be easily separated from the sample.
  • the circularity of the disk 6 is important for the efficient rotation of the no'chemical tip 1.
  • the rotational force RF may be uneven, and the centrifugal force CF may be uneven.
  • a large load is applied to the rotation mechanism (motor, etc.) that applies the rotation force RF, and there is a possibility that the rotation shaft will be displaced and the unevenness of the centrifugal force CF will increase. Therefore, it is necessary to limit the dynamic balance of the entire bio-chemical chip 1.
  • microchannels 10 This restriction also applies to the arrangement of the microchannels 10.
  • they should be arranged such that the dynamic balance is good, such as 120-degree symmetry or 90-degree symmetry. Is desirable.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the bio-chemical chip 1 in the thickness direction. All of the microchannels 10 are built in the biochemical chip 1. In particular, they are arranged so as not to cross the virtual rotation center C. If they are arranged so as to intersect with each other, the specimen to be transported flows backward, which is not preferable.
  • the specimen or the material is injected into the microchannel 10 by a syringe or the like from the portion near the virtual rotation center C of the microchannel 10, preferably from the inner peripheral end closest to the virtual center axis C.
  • such a cross-sectional structure shows a basic configuration of the present invention, and may be appropriately modified in consideration of productivity when manufacturing the bio'chemical chip 1.
  • the disc 6 is formed by laminating and attaching two or more thin plates with the boundary of the microchannel 10 that can be composed of a plurality of thin plates as a boundary. They may be matched.
  • a synthetic resin such as polyolefin, polycarbonate, or acrylic, a semiconductor such as silicon or gallium arsenide, a metal such as aluminum, chromium, or stainless steel, or a ceramic such as glass is formed into a thin plate, and an adhesive, a heat press, They may be bonded by a technique such as anodic bonding or electrostatic bonding.
  • the method of forming the fine flow path 10 includes cutting by micro NC (Numerical Control), etching by photolithography and electron beam lithography, and molding by a stamper created by inverting irregularities in advance (injection molding, compression molding) , Nanoimprint molding, ultrasonic molding, 2P molding, etc.).
  • the bio'chemical chip 1 of the first embodiment is formed in a disk shape, and by arranging the fine channels 10 substantially radially from near the center of the disk 6. Then, a centrifugal force is applied to the sample in the microchannel 10.
  • the bio'chemical chip 2 has the same shape characteristics as the bio'chemical chip 1 of the first embodiment, and has one or more openings that are open to the surface of the biochemical chip 2.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the bio-chemical chip 2.
  • one opening 20 is connected and arranged at the inner peripheral end of the fine channel 10.
  • a specimen or a material for synthesis can be injected into the microchannel 10 by a dropper, a micropipette, a nanopipette or the like without using a syringe.
  • the shape of the opening 20 (the shape as viewed from the surface of the biochemical chip 2 (upper surface)) may be any shape such as a circle, an ellipse, a square, and a rectangle. In particular, from the viewpoint of effectively utilizing the surface tension of a specimen or a material for synthesis, a circular shape is desirable. It is desirable that the diameter (width) of the opening 20 be equal to or larger than the diameter of the microchannel 10. Considering injection with a dropper or micropipette, a diameter of 10 to: L0000 microns is desirable. In other words, a diameter of 1 to L0 of the microchannel 10 is preferably 8 times as large. The diameter of the opening 20 is most desirably set in accordance with the static viscosity of the sample or the material.
  • Noo's chemical chip 2 has a center hole centered on the virtual center axis C and not penetrating the disk 6. Has 30. By providing the center hole 30, the rotational force RF is applied to the biochemical chip 2 via the center hole 30, so that the structure of the rotary table (not shown) can be simplified.
  • openings 20 and 21 opened toward the surface are connected to the inner and outer ends of the microchannel 10, respectively. Since the opening 20 is the same as that of the second embodiment, the description is omitted.
  • the constituent components of the separated sample and the synthesized substance can be easily taken out or collected by a dropper, a micropipette, a nanopipette, or the like. it can.
  • the shape of the opening 21 (shape as viewed from the surface of Bio's Chemical Chip 2 (top surface)) can be any shape such as a circle, ellipse, square, or rectangle.
  • it is desirable that the observation force for effectively utilizing the surface tension of the specimen or the material is also circular.
  • the diameter (width) of the opening 21 is equal to or larger than the diameter of the microchannel 10. Considering taking out with a dropper or micropipette, 0.01-: LOmm diameter is desirable. In other words, a diameter of 1 to L0 of the microchannel 10 is preferably 8 times as large. It is most desirable to set the diameter of the opening 21 in accordance with the constituent components of the separated sample and the dynamic and static viscosities of the synthesized substance.
  • the bio-chemical chip 2 may have a through center hole 31 centered on the virtual center axis C.
  • the rotating force RF force is applied to the biochemical chip 2 via the center hole 31, so that the structure of the rotating table (not shown) can be simplified.
  • the safety design can be simplified assuming that the biochemical chip 2 also loses the rotary table force, the shape is extremely effective.
  • the openings 20 and 21 having a diameter larger than the diameter of the microchannel 10, it becomes easy to introduce a sample or a material for synthesis into the chip, resulting in a variation in work loss. Thus, it is possible to suppress the variation in the reaction time and shorten the operation time.
  • the openings 20 and 21 are provided for the purpose of injecting and removing a liquid sample, and the fine flow path 10 is provided for the purpose of transporting and separating a liquid sample.
  • the fine flow path 10 is provided for the purpose of transporting and separating a liquid sample.
  • FIG. 7 is a plan view of the bio'chemical chip 2 shown in FIG. 5, which is the most basic configuration of the second embodiment.
  • the microchannel 10 is formed linearly and radially from the vicinity of the center of the disk 6, and an opening 20 for injecting a sample or a material into the inner peripheral end closest to the virtual center axis C is provided in the microchannel 10. It is formed with a diameter larger than 10.
  • the method of using the noisy's chemical chip 2 is such that a predetermined amount of a specimen or material is injected from the opening 20 while the bio-chemical chip 2 is stationary, and the virtual center axis C is applied to the bio-chemical chip 2.
  • a rotational force RF is applied around the center.
  • a centrifugal force CF is generated in the sample and the material in the fine channel 10, and the sample and the material are transported from the opening 20 to the outer peripheral side. At this time, the transport is limited by the interface resistance generated according to the diameter of the fine channel 10.
  • the biochemical chip 2 includes fine channels 10 and 11, an opening 20 connected to the inner peripheral end of the fine channel 10, and a buffer channel 12. And the opening 21 connected to the outer peripheral end of the fine channel 11.
  • the buffer flow path 12 is larger than the fine flow path 10 where the fine flow path 11 is narrower than the fine flow path 10.
  • the sample injected from the opening 20 is transported to the outer peripheral side by the centrifugal force CF. Due to the surface resistance according to the diameter of the microchannel 10, only the components having a predetermined viscosity or less are transported. The transported components are stored in one buffer channel 12 and then transported through the fine channel 11. Due to the surface resistance according to the diameter of the fine channel 11, only the components having a lower viscosity are transported and reach the opening 21.
  • a high-viscosity component is left in the fine channel 10
  • a medium-viscosity component is stored in one buffer channel 12, and a low-viscosity component is opened. It can be moved to part 21.
  • several types of the fine channels 11 may be provided, and a plurality of the buffer channels 12 may be provided.
  • the method of arranging a plurality may be either serial or parallel.
  • a third modification of the bio'chemical chip 2 will be described. As shown in FIG. 9, in the third modified example, the bio'chemical chip 2 has a fine channel 11a and a fine channel l formed by branching the outer peripheral side of the fine channel 10 into two. with ib.
  • An opening 21a and an opening 21b are connected to the outer peripheral side of the fine flow channel 11a and the fine flow channel lib, respectively.
  • the fine flow path l ib is larger than the fine flow path 11a, and the fine flow path 10 is among the three fine flow paths (10, l la, l ib). The biggest is growing.
  • low-viscosity components which are low molecular weight components
  • high-viscosity components which are high molecular weight components
  • the biochemical chip 2 has fine channels 10a and 10b formed by branching the inner peripheral side of the fine channel 10 into two.
  • openings 20a and 20b are connected to the inner peripheral sides of the fine channels 10a and 10b, respectively.
  • the bio-chemical chip 2 is used mainly when a specimen and another reagent undergo a biochemical reaction or when two different materials are synthesized. Further, different specimens and materials can be injected into the openings 20a and 20b, respectively, and reacted inside the microchannel 10.
  • the bio-chemical chip 2 has an annular opening 22.
  • the fine channels l la, l ib, 11c having different widths from each other are formed symmetrically at 120 degrees.
  • the biochemical chip 2 has an annular opening 22 as a common opening for the microchannels 1 la to llc.
  • the micro channels l la to l lc are connected to each other through the opening 22.
  • the opening 22 is an annular opening that has been opened through 360 degrees.
  • the opening 22 is not limited to this.
  • the opening 22 may be a ring-shaped opening that has been opened at least 240 degrees. .
  • Bio's Chemical Chips 1 and 2 are chips for separating, analyzing, and synthesizing a sample. However, even if a reaction cell or a detection cell for accelerating them is further incorporated in the chip. Good. 12 and 13 show a third embodiment incorporating a reaction cell. FIG. 14 shows a fourth embodiment incorporating a detection cell. (Third Embodiment)
  • the bio-chemical chip 3 shown in FIG. 12 further includes a reaction cell 40 in addition to the two-liquid reaction type bio-chemical chip shown in FIG.
  • the fine flow path 10a and the fine flow path 10b connected from the openings 20a and 20b are directly connected to the reaction cell 40.
  • the fine channel 10c connected from the opening 21 is directly connected to the reaction cell 40.
  • any reaction whether chemical or physical, takes place. If the width of the reaction cell 40 is larger than the widths of the fine channels 10a, 10b, and 10c, the flow of the liquid sample in the reaction cell 40 becomes turbulent, so that the liquid sample is mixed very efficiently. be able to.
  • one or more ultrafine projections (not shown) in the reaction cell 40.
  • the bio-chemical chip 3 shown in FIG. 13 further includes a reaction pad 41 in the reaction cell 40 of the bio-chemical chip 3 shown in FIG.
  • the diameter of the reaction pad 41 is smaller than the diameter of the reaction cell 40.
  • the reaction pad 41 efficiently reacts the two kinds of liquid samples injected from the openings 20a and 20b.
  • the reaction pad 41 is a surface-active metal, and when two kinds of liquid specimens are mixed in the reaction pad 41, the metal acts as a catalyst and the reaction is promoted only on the reaction pad 41. .
  • a precipitate resulting from the reaction can be deposited only on the reaction pad 41, and should not be deposited on other parts of the reaction cell 40 (parts other than the reaction pad 41).
  • Materials that act as such catalysts include simple substances such as chromium, iron, gold, copper, silicon, gallium, manganese, iridium, and lanthanum, and oxides, nitrides, carbides, sulfides, and borane of the simple substances. And arsenide.
  • a substance obtained by modifying only the surface of the simple substance may be mentioned. For example, a substance obtained by chemically substituting the surface of gold with an iodide compound or ozone to modify the surface with sulfur or oxygen is used.
  • the surface may be activated by irradiation with radiation (for example, irradiation of electromagnetic waves, light, X-rays, gamma rays, or electron beams), chemical treatment, or physical treatment (for example, corona discharge treatment).
  • radiation for example, irradiation of electromagnetic waves, light, X-rays, gamma rays, or electron beams
  • chemical treatment for example, chemical treatment
  • physical treatment for example, corona discharge treatment.
  • fullerenes such as carbon nanotubes, carbon nanohorns, C60, and C70 You can be there.
  • the reaction pad 41 may be a glass plate on which a plurality of prescribed DNAs are arranged in advance. By injecting a sample containing unknown DNA into such a reaction pad 41, a biochemical reaction occurs on the reaction pad 41, and only a specific base sequence is bound and deposited. Then, the other components flow and are discharged to the opening 21, so that the DNA sequence of the sample can be analyzed by observing the reaction pad 41 after stopping the application of the rotational force RF. .
  • the biochemical reaction performed in the bio-chemical chip can be performed with a high yield. Therefore, there is an effect that a desired result can be obtained even in the case of a biochemical reaction having a poor reactivity.
  • FIG. 14 shows a bio'chemical chip according to the fourth embodiment having a built-in detection cell.
  • the biochemical chip 4 further includes a detection cell 50 having a diameter larger than the diameter of the microchannel 10 at the outer peripheral end of the microchannel 10 as compared with the biochemical chip shown in FIG.
  • the detection cell 50 is directly connected to the fine channel 10 having the opening 20 connected to the inner peripheral end.
  • the detection cell 50 performs any detection, whether chemical or physical.
  • a detection node 51 having a diameter smaller than the diameter of the detection cell is arranged inside the detection cell 50. Since the width of the detection pad 51 can be made larger than the width of the microchannel 10, the detection sensitivity can be increased.
  • the force of using the detection pad 51 stained so as to emit fluorescence of four different wavelengths The larger the area, the stronger the fluorescence color becomes, and the detection becomes extremely difficult. It can be performed efficiently.
  • the method of detecting the external force of the detection cell 50 is an optical means (for example, absorbance using a spectrophotometer, transmittance, fluorescence, and phosphorescence measurement)
  • the material of the detection pad 51 may be nickel. Materials with high reflectivity such as aluminum, chromium, silicon, silver, and gold are selected.
  • magnetic means for example, measurement of magnetic moment using a quantum interference device SQUID
  • a nonmagnetic material such as aluminum or chromium is selected.
  • the biochemical chip 5 shown in Fig. 15 has six basic configurations (see Fig. 14) consisting of openings 20, fine channels 10, detection cells 50, and detection pads 51 arranged symmetrically at 60 degrees. It is. On the inner peripheral side of the opening 20, a continuous control track 60 which also has a fine pit or a fine wobble groove force is built. The control track 60 is arranged without overlapping with the fine channel 10 and the opening 20.
  • the control track 60 is, for example, similar to a pit used in an optical disc.
  • the track is formed in a concentric circle or a snail shape, and occupies a radius of a predetermined width.
  • the pit is a pit modulated by a run-length limited signal called a general (d, k) code.
  • the bio-chemical chip 5 can be handled by the optical disk drive. That is, in the biochemical chips 1 to 4, the force that needs to apply the rotational force RF from the outside.
  • X) is 0.9 micron and the track pitch is 1.6 micron. That is, if the CD is created in such a predetermined format, the CD player reads the pits recorded on the control track 60 using the built-in optical pickup.
  • the biochemical chip 5 can be rotated in the process.
  • the reference length T is a reference length of various pits constituting the modulation code, and is a reciprocal of a reference clock frequency of the modulation code.
  • the thickness of the No 'chemical chip 5 is 1.2 mm
  • the center hole is a through hole having an inner diameter of 15 mm
  • the outer diameter is 80 or 120 mm.
  • the control track 60 is covered with a light-reflective material so that the recorded pits and groups can be read.
  • various additional conditions are required. However, since the control track 60 rotates at a linear speed corresponding to the inherent clock (reciprocal of the reference length T), the rotation speed is set to a desired value. It can be set and rotated.
  • the rotation time increases in proportion to the length of the control track 60, if the length of the control track 60 is calculated and created in advance, the rotation operation can be performed for a desired time. Further, the number of rotations can be varied stepwise by changing the specific clock of the control track 60 halfway. That is, for example, it is possible to perform programming such as rotating at high speed for the first minute and rotating at low speed for the next three minutes.
  • the continuous control track 60 having a fine pit or a fine wobble groove force and having a configuration in which the fine flow path and the control track are formed without overlapping, the control when performing a reaction or the like is performed. Since the centrifugal force can be applied while referring to the truck 60, there is an effect that the reaction and the like can be controlled under certain conditions. In addition, there is an effect that the centrifugal force can be changed according to the reaction process.
  • the optical disk device is used by mounting the optical disk device.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention is applied to a magnetic disk device such as a floppy (registered trademark) disk.
  • the control track 60 may be constituted by a magnetic medium and a recording signal force such as a magnetic pattern force so that the control track 60 can be read by a magnetic head.
  • the embodiments of the present invention have been described above. In addition, various modifications are possible in accordance with the gist of the present invention. Also, the components described in the description do not disturb the invention. May be interchanged within a certain range. Further, the No. 1 chemical chips 1 to 5 may be mounted inside a circular or rectangular parallelepiped cartridge. Further, the signals recorded on the control track 60 are (1, 7), (1, 8), (1, 9), (1, 10), (1, 11) in addition to the (2, 10) code. ), (2, 7), (2, 11) codes, etc. can also be used.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

　バイオ・ケミカルチップ（５）は、円板（６）と、円板（６）の中心付近から略放射状に形成された微細流路（１０）と、コントロールトラック（６０）を備える。コントロールトラック（６０）は、円板（６）を所定の回転数と回転時間で回転させて微細流路（１０）内の検体に遠心力を付与するための、微細ピットまたは微細ウオブル溝を有する。

Description

明 細 書
バイオ ·ケミカルチップ及びその制御方法
技術分野
[0001] 本発明はバイオテクノロジー、ケミカルテクノロジーで用いられるバイオ ·ケミカルチ ップ及びその制御方法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、バイオテクノロジーはめざましく進歩して 、る。例えば、 DNA配列の解読作 業は、ヒト以外にもさまざまな動植物に及んでいる。また、タンパク質の立体構造も詳 細に解析されており、タンパク質の解析結果に基づいた新薬の開発が期待されてい る。さらに、薬を副作用なく患部に作用させるために、ナノメートルオーダーにサイズ ダウンした新薬の開発が盛んに研究されて！、る。
[0003] ノィォチップと呼ばれるデバイスは上記の技術開発に使用されている。バイオチッ プは、一辺が数センチ（例えば 5または 6センチ）〜数十センチ（例えば 50または 60 センチ)程度の角型のチップであり、その表面には、百ミクロン〜数ミリ（例えば 5また は 6ミリ）程度の幅を有した、流路と呼ばれる溝が形成されて!、る。
[0004] バイオチップは、被検査体 (検体)を複数の構成成分に分離するため、または検体 を試験薬と合成するために使用される。検体が流路にマイクロピペット等で注入され ると、検体はチップ表面の表面張力によって流路を輸送される。検体は、輸送距離に 応じて、流路内で複数の構成成分に分離される。また検体は、あらかじめ流路に注 入された試験薬と生化学反応することにより、流路内で試験薬と合成される。分離さ れた成分や合成された物質は、分光光度計などによって分析されて、外部に取り出 される。
[0005] 従来のバイオチップは特開 2003— 155300号公報に開示されている。このバイオ チップは、一方のタンパク質と他方のタンパク質との間、またはタンパク質と他の化学 物質との間の結合性や阻害性を調べるためのプロテインチップであり、長方形の容 器内に流路を有する。
[0006] 図 1に示すように、バイオチップ 90は、長方形に形成されており、流路 91とマイクロ セル 92を備える。流路 91は 100ミクロン程度の幅を有する。マイクロセル 92はマイク 口リットル程度の容量を有する。マイクロセル 92は、数 10ミクロン程度の大きさを有す る複数の結晶性タンパク質を配置した高分子フィルム（図示せず)を内部に有する。
[0007] 検体は、マイクロピペット等で流路 91に注入されて、流路 91を通ってマイクロセル 9 2に輸送される。検体がマイクロセル 92内で結晶性タンパク質と生化学反応すること により、検体とタンパク質との間の結合性や阻害性は調べられる。
[0008] バイオチップ 90は、ウィルスのような微細な構成単位からタンパク質のような巨大な 構成単位までの検体に適用される。また、バイオチップ 90は微小な流路を有するの で、サイズ効果により、検体は複数の構成成分に分離される。
[0009] ノィォチップ 90は、バイオテクノロジー以外にもケミカルテクノロジーに適用できる。
例えば、バイオチップ 90は微小な量の液体を扱えるので、バイオチップ 90を用いて 、非常に高価な化学薬品を出発材料とした新規な化学物質の合成や、合成過程で 危険を伴うステップを経る薬品の合成などを行うことができる。すなわち、バイオチッ プ 90は、マイクロセル 92内に配置される物質を変更することによって、ケミカルチップ として使用できる。
[0010] し力しながら、検体は毛細管現象によって流路 91内を通過するため、検体の粘度 が大きくなると、検体の輸送速度は幾何級数的に遅くなる。それゆえ、ノィォチップ 9 0は血液のような高粘度の検体には適用しにくい。ここで、流路 91の幅を拡大するこ とによって、輸送速度は増加するが、その増加量には限度がある。
[0011] また、検体を複数の構成成分に分離する場合には、流路 91の幅を小さくする必要 がある。それゆえ、バイオチップ 90は高粘度の検体の分離には適用しにくい。
[0012] さらに、 DNAのような超微細な構造単位を有する検体を複数の構成成分に分離す る場合には、流路 91の幅はナノメートルオーダに設定される。それゆえ、検体は毛細 管現象だけでは流路 91内を通過することはできな 、。
[0013] また、バイオチップ 90をケミカルチップとして用いた場合には、爆発性の中間体を 経る薬品の合成過程にぉ ヽて、化学反応速度よりも毛細管現象による輸送が遅 ヽと 、上記化学反応で発生する熱量が大きくなるので、バイオチップ 90が破壊されるお それがある。 [0014] このように、ノィォチップ 90では、扱える検体や合成用材料に限界があり、その応 用範囲が狭いものとなっていた。従って、毛細管現象ではなく別の輸送原理を導入し た、バイオ ·ケミカルチップを開発することが求められて 、る。
発明の開示
[0015] 本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、毛細管現象を用いなくても検体 の分析、合成が可能であるバイオ'ケミカルチップを提供することを目的とする。
[0016] 本発明は、検体や合成用材料をチップ内に導入しやすぐ分離された物質や、合 成された物質を容易に回収できるバイオ'ケミカルチップを提供することを目的とする
[0017] 本発明は、反応性の悪い生化学反応'化学反応であっても、高い収率で合成され た物質を回収可能であるバイオ ·ケミカルチップを提供することを目的とする。
[0018] 本発明は、生化学反応'ィ匕学反応の結果を高感度で検出できるバイオ'ケミカルチ ップを提供することを目的とする。
[0019] 本発明は、検体の種類、あるいは検体の反応過程に応じて、チップの回転条件を 変化させるバイオ'ケミカルチップの制御方法を提供することを目的とする。
[0020] 上記の目的を達成するため本発明は、次の（1)〜（18)の特徴を有するノ ィォ*ケミ カルチップを提供するものである：
(1)円板と、前記円板の中心付近から略放射状に形成された微細流路と、を備えるこ とを特徴とするバイオ ·ケミカルチップ；
(2)前記円板の表面に形成されて、かつ、前記微細流路に接続される開口部をさら に備え、前記開口部の幅は、前記微細流路の幅よりも大きいことを特徴とする（1)記 載のバイオ ·ケミカルチップ；
(3)前記微細流路に接続される、化学的または物理的反応を行うための反応セルを さらに備え、前記反応セルの幅は、前記微細流路の幅よりも大きいことを特徴とする（ 1)記載のバイオ'ケミカルチップ；
(4)前記微細流路に接続される、化学的または物理的検出を行うための検出セルを さらに備え、前記検出セルの幅は、前記微細流路の幅よりも大きいことを特徴とする（ 1)記載のバイオ'ケミカルチップ； (5)微細ピットまたは微細ゥォブル溝力もなるコントロールトラックをさらに備え、前記 コントロールトラックは、前記微細流路と重ならないことを特徴とする（1)記載のバイオ 'ケミカルチップ；
(6)前記微細ピットの基準長さは、前記円板を所定の回転数で回転させて前記微細 流路内の検体に遠心力を付与するように設定されることを特徴とする（5)記載のバイ ォ'ケミカルチップ；
(7)前記コントロールトラックの長さは、前記円板を所定の回転時間だけ回転させて 前記微細流路内の検体に遠心力を付与するように設定されることを特徴とする（5)記 載のバイオ ·ケミカルチップ；
(8)前記反応セルの内部に触媒力 なる反応パッドをさらに備えることを特徴とする（ 3)記載のバイオ ·ケミカルチップ；
(9)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、 C60、 C70の中力 選ばれた物質 であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカルチップ；
(10)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力 選ばれた物質の酸ィ匕物であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカル チップ；
(11)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力 選ばれた物質の窒化物であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカル チップ；
(12)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力 選ばれた物質の炭化物であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカル チップ；
(13)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力 選ばれた物質の硫ィ匕物であることを特徴とする（8)記載のバイオ 'ケミカル チップ；
(14)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力も選ばれた物質のホウ化物であることを特徴とする（8)記載のノ ィォ ·ケミカ ルチップ；
(15)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中力 選ばれた物質の砒素化物であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカ ルチップ；
(16)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中から選ばれた物質であって、さらに、前記触媒の表面を形成する前記物質を ィォゥ化合物またはオゾンでィ匕学置換した物質であることを特徴とする（8)記載のバ ィォ ·ケミカルチップ；
(17)前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタ ンの中から選ばれた物質であって、さらに、前記触媒の表面を形成する前記物質を 放射線照射処理した物質であることを特徴とする（8)記載のバイオ ·ケミカルチップ；
(18)円板と、前記円板の中心付近から略放射状に形成された微細流路と、前記微 細流路に接続される、化学的または物理的反応を行うための反応セルと、前記微細 流路と重ならない、前記円板を所定の回転数で回転させる信号を内蔵した微細ピット または微細ゥォブル溝力もなるコントロールトラックと、を備えたバイオ ·ケミカルチップ の制御方法であって、前記バイオ ·ケミカルチップを光ディスクドライブ装置に装着す るステップと、前記光ディスクドライブ装置を用いて前記コントロールトラックに光を照 射するステップと、前記信号に従って前記バイオ ·ケミカルチップを回転させるステツ プと、を備えることを特徴とするバイオ ·ケミカルチップの制御方法。
[0021] 本発明によれば、毛細管現象を用いなくても検体の分析、合成が可能となり、従来 のバイオチップで扱えない検体を扱うことができ、合成用材料の応用範囲が著しく拡 大する。さらに毛細管現象への依存度が相対的に小さくなることから、微細流路流路 の幅を狭くすることができ、分離できる材料の範囲を拡げられるという効果がある。
[0022] 本発明によれば、検体や合成用材料をチップ内に導入しやすくなり、分離された物 質や、合成された物質の回収を容易にできると!、う効果がある。
[0023] 本発明によれば、生化学反応'化学反応を、高い収率で合成された物質を回収で きるようになり、反応性の悪 、生化学反応 ·化学反応であっても所望の結果を得ること ができるという効果がある。 [0024] 本発明によれば、生化学反応'ィ匕学反応の結果を高感度で検出できるようになるの で、良好な結果を得ることができるという効果がある。
[0025] 本発明によれば、コントロールトラックを参照しながら遠心力を検体に付与できるの で、検体の種類、あるいは検体の反応過程に応じて、遠心力の値を変更できるという 効果がある。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]図 1は、従来のバイオ ·ケミカルチップを説明するための図である。
[図 2]図 2は、第一実施形態のバイオ'ケミカルチップの外観斜視図である。
[図 3]図 3は、第一実施形態のバイオ'ケミカルチップの平面図である。
[図 4]図 4は、第一実施形態のバイオ'ケミカルチップの縦断面図である。
[図 5]図 5は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの断面図である。
[図 6]図 6は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの第一変形例の断面図である。
[図 7]図 7は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの平面図である。
[図 8]図 8は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの第二変形例の平面図である。
[図 9]図 9は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの第三変形例の平面図である。
[図 10]図 10は、第二実施形態のバイオ'ケミカルチップの第四変形例の平面図であ る。
[図 11]図 11は、第二実施形態のバイオ ·ケミカルチップの第五変形例の平面図であ る。
[図 12]図 12は、第三実施形態のバイオ ·ケミカルチップの平面図である。
[図 13]図 13は、第三実施形態のバイオ'ケミカルチップの平面図である。
[図 14]図 14は、第四実施形態のバイオ ·ケミカルチップの平面図である。
[図 15]図 15は、第五実施形態のバイオ ·ケミカルチップの平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0027] (第一実施形態）
以下、図面を用いながら本発明を説明する。
[0028] 図 2は本発明の第一実施形態のバイオ'ケミカルチップ 1の最も基本的な構成を説 明するための外観斜視図である。ノ ィォ'ケミカルチップ 1は円板 6と微細流路 10から なる。バイオ'ケミカルチップ 1の形状は円板 (ディスク）状であり、 CDあるいは DVD 等の光ディスクの形状と同様である。検体や材料を輸送するための微細流路 10は、 円板 6の中心付近力 少なくとも 1本、放射状に形成されて!、る。
[0029] ノ ィォ'ケミカルチップ 1は、外観形状が光ディスクの外観形状と同様であるから回 転させて使用できる。例えば、光ディスクを回転駆動するモータと、光ディスクを載置 するターンテーブルと、ターンテーブルに載置されている光ディスクを回転可能に固 定するディスククランパとを備えた駆動装置を用いて、バイオ'ケミカルチップ 1の中心 (仮想中心軸 C。例えばセンターホール（図示せず)）にモータの回転軸の回転駆動 力（回転力 RF)を伝達して、バイオ ·ケミカルチップ 1全体を回転させることができる。 駆動装置は、光ディスクプレーヤでも問題な ヽ。
[0030] 検体の分離、分析、合成を行う際には、バイオ'ケミカルチップ 1には、円板の仮想 中心軸 Cを中心とした回転力 RFが与えられる。ここで、微細流路 10は、 0. 0001-1 000ミクロンの幅を有する。その幅の値は、使用目的や使用する検体や材料の静的 粘度や動的粘度に応じて、任意に選ぶことができる。
[0031] 図 3はバイオ ·ケミカルチップ 1の平面図である。微細流路 10 (10a、 10b、 10c、 10 d)は約 90度対称（間隔)で 4本形成されている。微細流路 10は、円板 6の中心付近 から略放射状に形成される。回転力 RFがバイオ'ケミカルチップ 1に付与されると、微 細流路 10内の検体には遠心力が生じる。ここで放射状とは、仮想中心軸 Cを中心と した回転力 RFによって、遠心力が多少なりとも微細流路 10内の検体に生じるような 形状であればよい。
[0032] 微細流路 10aは直線状であり、回転力 RFによって遠心力 CFが最大限発生する構 成である。微細流路 10bは曲線状である。微細流路 10cは直線状であり、径方向に 対して斜めに配置される。微細流路 10dは直線を折り曲げた屈曲線状である。
[0033] 微細流路 10b〜： LOdは、微細流路 10aと比べて、回転力 RFによって生じる遠心力 CFは小さいが、後述する反応セルや検出セルなど限定された面積内で微細流路を 形成するには有効である。
[0034] このような形状を利用することで、微細流路 10の配置の自由度は増加する。特に、 微細流路 10dは、限定された面積内で輸送長さを獲得するのに極めて有効な形状 であり、検体から構成成分を分離しやすい。
[0035] ノ ィォ'ケミカルチップ 1を効率良く回転させるには、円板 6の真円度が重要である。
例えば、ノ ィォ'ケミカルチップが楕円であると、回転力 RFにむらが生じてしまい、遠 心力 CFにむらが生じる可能性がある。また、回転力 RFを付与する回転機構 (モータ など）に多大な負荷を与えてしまい、回転軸のぶれが発生して遠心力 CFのむらを増 大させる可能性がある。それゆえ、バイオ ·ケミカルチップ 1全体のダイナミックバラン スを制限することが必要である。
[0036] この制約は微細流路 10の配置にも当てはまり、微細流路 10を複数配置した際には 、 120度対称や、 90度対称のようにダイナミックバランスが良好になるように配置する ことが望ましい。
[0037] 図 4はバイオ ·ケミカルチップ 1の厚み方向の縦断面図である。微細流路 10は、バイ ォ ·ケミカルチップ 1の内部にすべてが内蔵される。特に仮想回転中心 Cと交わらな いように配置されている。交わるように配置すると、輸送すべき検体などが逆流するこ とになり好ましくない。検体や材料は、微細流路 10の仮想回転中心 Cに近い部分、 望ましくは最も仮想中心軸 Cに近い内周端より、注射器等によって微細流路 10に注 入される。
[0038] なお、このような断面構造は、本発明の基本的な構成を示すものであり、バイオ'ケ ミカルチップ 1を製造する際の生産性を考慮して、適宜変形を施してもよい。すなわ ち、微細流路 10を形成しやすくするために、円板 6は、複数の薄板から構成されても よぐ微細流路 10の部分を境界として、 2枚以上の薄板を重ね、貼りあわせをしたも のであってもよい。例えば、ポリオレフインやポリカーボネート、アクリルなどの合成榭 脂や、シリコン、ガリウム砒素などの半導体、アルミニウム、クロム、ステンレスなどの金 属、ガラスなどのセラミックを薄板状に成形し、接着剤や、ヒートプレス、陽極接合、静 電接合などの手法によって貼り合わせたものであってもよい。
[0039] 微細流路 10を形成させる方法には、マイクロ NC (Numerical Control)による切削や 、フォトリソグラフィゃ電子ビームリソグラフィによる蝕刻、予め凹凸を反転させて作成 したスタンパーによる成形 (射出成形、圧縮成形、ナノインプリント成形、超音波成形 、 2P成形など）を用いることができる。 [0040] 上述したように、第一実施形態のバイオ'ケミカルチップ 1は、円板状に形成されると もに、微細流路 10を円板 6の中心付近から略放射状に配置することによって、遠心 力が微細流路 10内の検体に付加される。それゆえ、毛細管現象ではなく別の輸送 原理 (遠心力輸送)を導入したバイオ'ケミカルチップとすることができ、扱える検体や 、合成用材料の応用範囲が従来のものと比べて著しく拡大するという効果がある。ま た、毛細管現象への依存度が相対的に小さくなることから、微細流路 10の幅を狭く することができ、この結果、分離対象の材料の範囲を拡げられるという効果も有する。 特に、バイオ ·ケミカルチップ 1に、複数の微細流路 10を配置する場合には、複数の 生化学、化学反応を同時に行うことができ、実験条件の均一化が図れるとともに、実 験時間の著 、短縮も行える。
[0041] (第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態のバイオ'ケミカルチップ 2を説明する。バイオ'ケミカ ルチップ 2は、第一実施形態のバイオ'ケミカルチップ 1と同じ形状特徴を有するととも に、バイオ ·ケミカルチップ 2の表面に向力つて開口した開口部を 1つ以上有している
[0042] 図 5はバイオ ·ケミカルチップ 2の断面図を示す。第二実施形態では、微細流路 10 の内周端に開口部 20が 1つ接続配置されている。開口部 20を有することにより、検 体や合成用材料は、注射器を用いることなぐスポイトやマイクロピペット、ナノピペット などによって、微細流路 10に注入できる。
[0043] 開口部 20の形状 (バイオ ·ケミカルチップ 2表面（上面)からみた形状）は、円、楕円 、正方形、長方形など形を問わないが、検体や合成用材料を注入することを考慮す るに、検体や合成用材料の表面張力を有効に利用する観点から、円形であるのが望 ましい。開口部 20の径 (幅）は、微細流路 10の径と同等か、それ以上であることが望 ましい。スポイトやマイクロピペットで注入することを考慮すると、 10〜： L0000ミクロン の径が望ましい。言い換えれば、微細流路 10の 1〜： L08倍の大きさの径が望ましい。 なお、開口部 20の径は、検体や材料の静的粘度に応じて設定するのが最も望まし い。
[0044] ノ ィォ'ケミカルチップ 2は、仮想中心軸 Cを中心とした、円板 6を貫通しない中心穴 30を有する。中心穴 30を設置することによって、中心穴 30を介して、回転力 RFがバ ィォ ·ケミカルチップ 2に付与されるので、回転テーブル（図示せず)の構造を簡単に することができる。
[0045] 次に、バイオ'ケミカルチップ 2の第一変形例を説明する。図 6に示すように、第一変 形例では、表面に向力つて開口した開口部 20、 21が微細流路 10の内周端と外周端 とにそれぞれ接続配置されている。開口部 20は第二実施形態のものと同じであるた め、説明を省略する。
[0046] このように開口部 21を有することで、分離された検体の構成成分や、合成された物 質を、スポイトやマイクロピペット、ナノピペットなどによって容易に外部に取り出したり 、回収することができる。開口部 21の形状 (バイオ'ケミカルチップ 2表面（上面)から みた形状)は、円、楕円、正方形、長方形など形を問わないが、分離された物質や合 成された物質を外部に取り出す際に、検体や材料の表面張力を有効に利用する観 点力も、円形であるのが望ましい。
[0047] 開口部 21の径 (幅）は、微細流路 10の径と同等か、それ以上であることが望ましい 。スポイトやマイクロピペットで取り出すことを考慮すると、 0. 01〜： LOmmの径が望ま しい。言い換えれば、微細流路 10の 1〜： L08倍の大きさの径が望ましい。なお、開口 部 21の径は、分離された検体の構成成分や合成された物質の動的粘度及び静的 粘度に応じて、設定するのが最も望ましい。
[0048] 図 6に示すように、バイオ ·ケミカルチップ 2は、仮想中心軸 Cを中心とした貫通中心 穴 31を有してもよい。中心穴 31を設置することによって、中心穴 31を介して、回転力 RF力バイオ ·ケミカルチップ 2に付与されるので、回転テーブル（図示せず)の構造を 簡単にすることができる。特に、バイオ ·ケミカルチップ 2が回転テーブル力も外れる 場合を想定した安全設計を簡略ィ匕できるので、極めて有効な形状である。
[0049] 以上のように、微細流路 10の径より大きな径を有する開口部 20、 21を設けることに より、検体や合成用材料をチップ内に導入しやすくなり、作業ロスのばらつきに起因 した反応時間のばらつきを抑えて、作業時間の短縮を図ることができる。
[0050] 開口部 20、 21は液状検体の注入や取り出しを目的として設置され、微細流路 10 は液状検体の輸送や分離を目的として設置されるが、これらの形状は用途に応じて 様々な変形例が考えられる。図 7〜11の平面図を用いてこれらを説明する。
[0051] 図 7は、図 5に示したバイオ'ケミカルチップ 2の平面図であり、第二実施形態の最も 基本的な構成となっている。微細流路 10は、円板 6の中心付近から放射状に直線的 に形成されており、仮想中心軸 Cに最も近い内周端に検体や材料を注入するための 開口部 20が、微細流路 10よりも大きな径を有して形成されている。
[0052] ノ ィォ'ケミカルチップ 2の使用方法は、バイオ ·ケミカルチップ 2を静止させた状態 で開口部 20より検体や材料を所定量注入して、バイオ ·ケミカルチップ 2に仮想中心 軸 Cを中心として回転力 RFを与える。これによつて、微細流路 10内の検体や材料に は遠心力 CFが発生して、検体や材料は開口部 20から外周側に輸送される。このと き、微細流路 10の径に応じて発生した界面抵抗により輸送が制限される。
[0053] すなわち、遠心力 CFから界面抵抗力を減じた外力によって輸送できる粘度の成分 しか移動できないので、例えば、分子量の小さな成分のみが外周端に向って輸送さ れること〖こなる。それゆえ、図 7に示した構造のみでも成分の分離を簡単に行うことが できる。
[0054] 次に、バイオ'ケミカルチップ 2の第二変形例を説明する。図 8に示すように、第二変 形例では、バイオ ·ケミカルチップ 2は、微細流路 10、 11と、微細流路 10の内周端に 接続された開口部 20と、バッファ一流路 12と、微細流路 11の外周端に接続された開 口部 21と力らなる。流路の径に関して、微細流路 10より微細流路 11のほうが細ぐ微 細流路 10よりもバッファ一流路 12のほうが大きくなつている。開口部 20から注入され た検体などは遠心力 CFにより、外周側に輸送される。微細流路 10の径に応じた界 面抵抗により、所定の粘度以下の成分のみ輸送される。輸送された成分は、バッファ 一流路 12に溜められた後、微細流路 11を輸送される。微細流路 11の径に応じた界 面抵抗により、さらに粘度の低い成分のみ輸送されて、開口部 21に到達する。
[0055] ノ ィォ'ケミカルチップ 2を長時間回転させることにより、高い粘度の成分を微細流 路 10に残し、中程度の粘度の成分をバッファ一流路 12に溜め、低い粘度の成分を 開口部 21に移動させることができる。なお、微細流路 11は数種類設けても良いし、 ノ ッファー流路 12は複数設けてもよい。複数配列する方法は、直列でも、並列でもよ い。 [0056] 次に、バイオ'ケミカルチップ 2の第三変形例を説明する。図 9に示すように、第三変 形例では、バイオ'ケミカルチップ 2は、微細流路 10の外周側を 2本に分岐することに よって形成された、微細流路 11aと微細流路 l ibを有する。微細流路 11aと微細流路 l ibの外周側には、開口部 21aと開口部 21bがそれぞれ接続される。流路の径に関 して、微細流路 11aよりも微細流路 l ibのほうが大きくなつており、微細流路 10は 3つ の微細流路（10、 l la、 l ib)の中で最も大きくなつている。バイオ'ケミカルチップ 2を 長時間回転させると、例えば、低分子量成分である粘度の低い成分は開口部 21aに 集まり、高分子量成分である粘度の高い成分は開口部 21bに集まるので、 2成分に 分離されたものを開口部 21a, 21bから取り出すことができる。
[0057] 次に、バイオ ·ケミカルチップ 2の第四変形例を説明する。図 10に示すように、第四 変形例では、バイオ ·ケミカルチップ 2は、微細流路 10の内周側を 2本に分岐すること によって形成された、微細流路 10aと 10bを有する。この場合、微細流路 10aと 10b の内周側には、開口部 20a、 20bがそれぞれ接続される。このような配置によって、バ ィォ ·ケミカルチップ 2は、主に、検体と他の試薬とを生化学反応させたり、 2つの異な る材料をィ匕学合成させる場合に使用される。また、開口部 20aと 20bにそれぞれ異な る検体や材料を注入し、微細流路 10の内部で反応させることもできる。
[0058] 次に、バイオ ·ケミカルチップ 2の第五変形例を説明する。図 11に示すように、第五 変形例では、バイオ ·ケミカルチップ 2は環状の開口部 22を有する。第五変形例では 、互いに異なる幅を有する微細流路 l la、 l ib, 11cが 120度対称で形成される。バ ィォ 'ケミカルチップ 2は、微細流路 1 la〜l lcの共通の開口部として環状の開口部 2 2を有する。微細流路 l la〜l lcは開口部 22を介して互いに接続される。図 11に示 したように、開口部 22は 360度にわたって開口していた環状開口部である力 これに 限るものではなぐ開口部 22は少なくとも 240度にわたって開口したリング状開口部 であってもよい。
[0059] 上述のように、バイオ'ケミカルチップ 1、 2は検体の分離、分析、合成を行うための チップであるが、これらを促進するための反応セルや、検出セルをさらに内蔵してもよ い。図 12、 13は反応セルを内蔵した第三実施形態を示す。図 14は検出セルを内蔵 した第四実施形態を示す。 [0060] (第三実施形態）
図 12に示したバイオ ·ケミカルチップ 3は、図 10で示した 2液反応型バイオ ·ケミカ ルチップに対し、反応セル 40をさらに備える。開口部 20a、 20bから接続された微細 流路 10aと微細流路 10bとが直接、反応セル 40に接続される。さらに、開口部 21か ら接続された微細流路 10cが直接、反応セル 40に接続される。反応セル 40では化 学的または物理的などのあらゆる反応が行われる。反応セル 40の幅は、微細流路 1 0a、 10b、 10cの幅よりも大きくすると、反応セル 40内の液状検体の流れが乱流とな るので、液状検体の混合を非常に効率よく行うことができる。なお、乱流化を促進する ために、反応セル 40の中に、超微細な突起（図示せず)を 1個以上配置することが望 ましい。特に 1〜： L0ミクロン程度の直方体や円筒を複数個内蔵配置するのが最も望 ましい。
[0061] 図 13に示したバイオ ·ケミカルチップ 3は、図 12に示したバイオ ·ケミカルチップ 3の 反応セル 40の中に、反応パッド 41をさらに備える。反応パッド 41の径は反応セル 40 の径よりも小さい。反応パッド 41は、開口部 20a, 20bから注入された 2種類の液状 検体を効率よく反応させる。例えば、反応パッド 41は表面活性な金属であり、反応パ ッド 41内で 2種類の液状検体が混合されると、上記金属は触媒として作用して、反応 パッド 41上だけ反応が促進される。
[0062] 例えば、反応の結果による沈殿物が反応パッド 41の上にだけ堆積することができ、 反応セル 40の他の部分 (反応パッド 41を除く部分）には堆積しな 、ようにすることが できる。このような触媒として作用する材料には、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウ ム、マンガン、イリジウム、ランタンなどの単体や、前記単体の酸化物、窒化物、炭化 物、硫化物、ホウ化物、砒素化物を挙げることができる。また、前記単体の表面のみ をィ匕学修飾した物質も挙げることができる。例えば金の表面をィォゥ化合物もしくは オゾンによって化学置換することにより、硫黄や酸素でィ匕学修飾した物質を用いるこ とちでさる。
[0063] また、表面のみを放射線照射 (例えば電磁波、光、 X線、ガンマ線、電子線の照射） や、化学処理、物理処理 (例えばコロナ放電処理）によって活性ィ匕したものでもよい。 また、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、 C60、 C70などのフラーレンも用 いることがでさる。
[0064] また反応パッド 41を、複数の規定 DNAが予め配置されたガラスプレートとすること もできる。このような反応パッド 41に対し、未知の DNAを含む検体を注入することに より反応パッド 41上で生化学反応が起こり、特定の塩基配列のみが結合、沈着する 。そして、それ以外のものは流れて開口部 21へ排出されるようになるため、回転力 R Fを与えるのを止めた後に、反応パッド 41を観察することによって検体の DNA配列 を解析することができる。
[0065] このように、流路中に流路よりも幅の広い反応セルを設けることによって、バイオ'ケ ミカルチップ内で行う生化学反応'ィ匕学反応が、高い収率で行えるようになるので、 反応性の悪い生化学反応'ィ匕学反応であっても所望の結果を得られるという効果が ある。
[0066] (第四実施形態）
図 14は、検出セルを内蔵した第四実施形態のバイオ'ケミカルチップである。バイ ォ'ケミカルチップ 4は、図 7で示したバイオ ·ケミカルチップに対し、微細流路 10の径 よりも大きな径を有する検出セル 50を微細流路 10の外周端にさらに備える。検出セ ル 50は、開口部 20を内周端に接続した微細流路 10に直接接続される。検出セル 5 0では化学的または物理的などのあらゆる検出が行われる。検出セル 50の内部には 、検出セルの径よりも小さい径を有する検出ノッド 51が配置される。検出パッド 51の 幅は、微細流路 10の幅よりも大きくすることができるため、検出感度を上げることがで きる。
[0067] 例えば DNAの場合には、 4種類の波長の蛍光を発するよう染色が行われた検出パ ッド 51を使用する力 その面積が大きければ大きいほど蛍光色が強くなり、検出を非 常に効率よく行うことができる。検出パッド 51の材料には、検出セル 50の外部カも検 出する方法が光学的な手段 (例えば分光光度計を用いた吸光度や、透過率、蛍光、 燐光測定)である場合には、ニッケル、アルミニウム、クロム、シリコン、銀、金などの反 射率の高 、材料が選ばれる。また磁気的な手段 (例えば量子干渉素子 SQUIDを用 いた磁気モーメントの測定)である場合には、アルミニウム、クロムなどの非磁性材料 が選ばれる。 [0068] このように微細流路 10に、微細流路 10の径より大き 、径を有する検出セルを設け ること〖こよって、バイオ ·ケミカルチップ内で行った生化学反応 ·化学反応の結果を検 出する際に、高感度で検出が行えるようになる。それゆえ、ノイズの多い検出手段や 、微量な検体を使用した際であっても、所望の結果を得られるという効果がある。
[0069] (第五実施形態）
次に、図 15を用いて、第五実施形態のノィォ 'ケミカルチップ 5を説明する。図 15 に示したバイオ ·ケミカルチップ 5は、開口部 20、微細流路 10、検出セル 50及び検 出パッド 51からなる基本構成（図 14参照）が、 60度対称で 6個配置されたものである 。開口部 20の内周側には、微細ピットまたは微細ゥォブル溝力もなる連続したコント ロールトラック 60が内蔵される。コントロールトラック 60は、微細流路 10や開口部 20と 重なることなく配置される。
[0070] コントロールトラック 60は、例えば光ディスクで用いられるピットと同様なものであり、 トラックは同芯円状またはスノィラル状に形成され、所定の幅の半径を占有している 。なおここでピットとは、一般的な（d、 k)符合と呼ばれるランレングスリミテッド信号に より変調されたピットである。
[0071] このようにバイオ'ケミカルチップ 5の内周部にコントロールトラック 60を配置すると、 バイオ ·ケミカルチップ 5を光ディスクドライブ装置で扱うことが可能となる。すなわち、 バイオ ·ケミカルチップ 1〜4では、外部から回転力 RFを与える必要がある力 バイオ •ケミカルチップ 5では、回転力 RFを光ディスクドライブ装置によって与えることが可 能になる。例えば、コントロールトラックに記録されたピットが、（d、 k) = (2、 10)符号 であり、所定のフォーマットに則ったものであれば、 CDプレーヤでも回転力 RFを与 えることができるようになる。さらに、回転力 RFを与えることで微細流路に所望の遠心 力を所望の時間付与できるようになる。
[0072] ここで所定のフォーマットとは、例えば (d、 k) = (2、 10)符号力 ¾FM変調テーブル に則って変調されたものであり、最短ピット長（3T、基準長さ Τの 3倍)を 0. 9ミクロンと したものであり、トラックピッチを 1. 6ミクロンとしたスパイラル状に形成したものである 。すなわち、このような所定のフォーマットによって作成するならば、 CDプレーヤは、 内蔵された光ピックアップを用いて、コントロールトラック 60に記録されたピットを読み にゆく動作を行うが、その過程でバイオ ·ケミカルチップ 5を回転させることができる。 なお、基準長さ Tとは、変調符号を構成する各種ピットの基準長さであり、変調符号 の基準クロック周波数の逆数である。
[0073] 具体的にそのような動作を可能とするためには、ノ ィォ'ケミカルチップ 5の厚みを 1 . 2ミリ、中心穴を内径 15ミリの貫通穴とし、外径を 80または 120ミリに設定する。また 少なくともコントロールトラック 60の部分は、光反射性物質に覆われており、記録され たピットやグループが読み取れるようになって!/、る。この他にも種々の付随条件を必 要とするが、コントロールトラック 60の固有クロック (基準長さ Tの逆数）に応じた線速 度で回転することになるので、回転数を所望の値に設定して回転させることができる ようになる。また、コントロールトラック 60の長さに比例して回転時間が延びるため、コ ントロールトラック 60の長さをあらかじめ計算して作成すれば、回転動作を所望の時 間行わせることが可能になる。また、コントロールトラック 60の固有クロックを途中から 変更することによって、回転数をステップ的に可変することもできる。すなわち例えば 最初の 1分間は、高速回転で回転し、次の 3分間を低速回転数で回転させるような、 プログラミングを行うことも可能である。
[0074] このように微細ピットまたは微細ゥォブル溝力 なる連続したコントロールトラック 60 を内蔵し、微細流路とコントロールトラックとが重なることなく形成された構成とすること によって、反応等を行う際、コントロールトラック 60を参照しながら遠心力を付与する ことができるようになるため、一定の条件で反応等をつかさどることができるという効果 がある。また、反応プロセスに伴って、遠心力を可変することも可能になるという効果 がある。
[0075] なお、以上の説明では、光ディスク装置に装着して使用する例で説明したが、本発 明はこれに限るものではなぐ例えばフロッピー（登録商標）ディスクのような、磁気デ イスク装置に装着して使用すベぐ設計を行ったものも含まれる。その場合には、磁 気ヘッドでコントロールトラック 60が読み取れるよう、磁気媒体と、磁気パターン力もな る記録信号力もコントロールトラック 60を構成すればよい。
[0076] 以上、本発明の実施例を説明してきた。なお、この他にも本発明の趣旨に則って、 種々の変形が可能である。また、説明で記載した構成要素は、発明内容を阻害しな い範囲で相互に入れ替えてもよい。更に、ノィォ 'ケミカルチップ 1〜5は、円形また は直方体のカートリッジ内部に装着されたものであってもよい。更にまた、コントロー ルトラック 60に記録される信号は（2、 10)符号以外に、（1、 7)、（1、 8)、（1、 9)、 (1 、 10)、（1、 11)、（2、 7)、（2、 11)符号なども用いることが可能である。
産業上の利用の可能性
毛細管現象以外の輸送原理を利用することで、従来のチップでは扱えなかった非 常に微細な単位の検体を扱うことが可能となり、その分離、分析、合成が容易になる

Claims

請求の範囲
[1] 円板 (6)と、
前記円板 (6)の中心付近から略放射状に形成された微細流路（10, 10a, 10b, 1 Oc, 10d, 11, 11a, l ib, 11c)と、
を備えることを特徴とするバイオ ·ケミカルチップ（1, 2, 3, 4, 5)。
[2] 前記円板（6)の表面に形成されて、かつ、前記微細流路（10, 10a, 10b, 11, 11 a, l ib, 11c)に接続される開口部（20, 20a, 20b, 21, 21a, 21b, 21c)をさらに 備え、
前記開口部（20, 20a, 20b, 21, 21a, 21b, 21c)の幅は、前記微細流路（10, 1 Oa, 10b, 11, 11a, l ib, 1 lc)の幅よりも大きいことを特徴とする請求の範囲第 1項 記載のバイオ ·ケミカルチップ（2, 3, 4, 5)。
[3] 前記微細流路（10a, 10b, 10c)に接続される、化学的または物理的反応を行うた めの反応セル (40)をさらに備え、
前記反応セル (40)の幅は、前記微細流路（10a, 10b, 10c)の幅よりも大きいこと を特徴とする請求の範囲第 1項記載のバイオ ·ケミカルチップ（3)。
[4] 前記微細流路（10)に接続される、化学的または物理的検出を行うための検出セル
(50)をさらに備え、
前記検出セル (50)の幅は、前記微細流路（10)の幅よりも大き!/、ことを特徴とする 請求の範囲第 1項記載のバイオ ·ケミカルチップ (4, 5)。
[5] 微細ピットまたは微細ゥォブル溝力もなるコントロールトラック（60)をさらに備え、 前記コントロールトラック（60)は、前記微細流路（10)と重ならないことを特徴とする 請求の範囲第 1項記載のバイオ ·ケミカルチップ（5)。
[6] 前記微細ピットの基準長さは、前記円板 (6)を所定の回転数で回転させて前記微 細流路（10)内の検体に遠心力を付与するように設定されることを特徴とする請求の 範囲第 5項記載のバイオ ·ケミカルチップ（5)。
[7] 前記コントロールトラック（60)の長さは、前記円板 (6)を所定の回転時間だけ回転 させて前記微細流路（10)内の検体に遠心力を付与するように設定されることを特徴 とする請求の範囲第 5項記載のバイオ ·ケミカルチップ（5)。 [8] 前記反応セル (40)の内部に触媒力 なる反応パッド (41)をさらに備えることを特 徴とする請求の範囲第 3項記載のバイオ ·ケミカルチップ（3)。
[9] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン、 カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、 C60、 C70の中力も選ばれた物質であ ることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバイオ'ケミカルチップ（3)。
[10] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質の酸ィ匕物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバ ィォ ·ケミカルチップ（3)。
[11] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質の窒化物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバ ィォ ·ケミカルチップ（3)。
[12] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質の炭化物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバ ィォ ·ケミカルチップ（3)。
[13] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質の硫ィ匕物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバ ィォ ·ケミカルチップ（3)。
[14] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質のホウ化物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の バイオ ·ケミカルチップ（3)。
[15] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質の砒素化物であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の バイオ ·ケミカルチップ（3)。
[16] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質であって、さらに、前記触媒の表面を形成する前記物質をィ ォゥ化合物またはオゾンでィ匕学置換した物質であることを特徴とする請求の範囲第 8 項記載のバイオ ·ケミカルチップ（3)。
[17] 前記触媒は、クロム、鉄、金、銅、シリコン、ガリウム、マンガン、イリジウム、ランタン の中から選ばれた物質であって、さらに、前記触媒の表面を形成する前記物質を放 射線照射処理した物質であることを特徴とする請求の範囲第 8項記載のバイオ'ケミ カルチップ（3)。
円板 (6)と、前記円板 (6)の中心付近力 略放射状に形成された微細流路（10a, 10b, 10c)と、前記微細流路（10a, 10b, 10c)に接続される、化学的または物理的 反応を行うための反応セル (40)と、前記微細流路（10)と重ならない、前記円板 (6) を所定の回転数で回転させる信号を内蔵した微細ピットまたは微細ゥォブル溝から なるコントロールトラック（60)と、を備えたバイオ ·ケミカルチップ（3, 5)の制御方法で あって、
前記ノィォ 'ケミカルチップ（3, 5)を光ディスクドライブ装置に装着するステップと、 前記光ディスクドライブ装置を用いて前記コントロールトラック（60)に光を照射する ステップと、
前記信号に従って前記バイオ'ケミカルチップ（3, 5)を回転させるステップと、 を備えることを特徴とするバイオ'ケミカルチップ（3, 5)の制御方法。
PCT/JP2005/009170 2004-05-20 2005-05-19 バイオ・ケミカルチップ及びその制御方法 WO2005113739A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004150152A JP2007300801A (ja) 2004-05-20 2004-05-20 バイオ・ケミカルチップ
JP2004-150152 2004-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005113739A1 true WO2005113739A1 (ja) 2005-12-01

Family

ID=35428400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/009170 WO2005113739A1 (ja) 2004-05-20 2005-05-19 バイオ・ケミカルチップ及びその制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007300801A (ja)
WO (1) WO2005113739A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340911A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Hitachi Ltd シート型マイクロリアクタ及びモバイル型化学分析装置
JP2003155300A (ja) * 2001-11-15 2003-05-27 Protein Crystal:Kk プロテインチップおよびその化学反応検出への使用
JP2003265175A (ja) * 2002-03-19 2003-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクロ波を照射して生体高分子が介在する反応を促進する方法およびそれに用いる反応処理装置
JP2004045376A (ja) * 2002-05-21 2004-02-12 Sony Corp バイオアッセイ用基板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340911A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Hitachi Ltd シート型マイクロリアクタ及びモバイル型化学分析装置
JP2003155300A (ja) * 2001-11-15 2003-05-27 Protein Crystal:Kk プロテインチップおよびその化学反応検出への使用
JP2003265175A (ja) * 2002-03-19 2003-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクロ波を照射して生体高分子が介在する反応を促進する方法およびそれに用いる反応処理装置
JP2004045376A (ja) * 2002-05-21 2004-02-12 Sony Corp バイオアッセイ用基板

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007300801A (ja) 2007-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gu et al. Acoustofluidic centrifuge for nanoparticle enrichment and separation
JP4819119B2 (ja) バイオディスクおよびバイオドライバ装置、これを用いた分析方法
Wang et al. SERS-activated platforms for immunoassay: probes, encoding methods, and applications
KR101335920B1 (ko) 박막화학분석장치 및 이를 이용한 분석방법
KR101003351B1 (ko) 디지털 바이오 디스크 및 디지털 바이오 디스크 드라이버장치 및 방법
US20090156426A1 (en) Functionalized porous supports for microarrays
JP2008542743A (ja) 流体のプログラム可能な微小スケール操作のための計量計
US20070280859A1 (en) Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto
JP4591195B2 (ja) バイオアッセイ用の基板と装置、並びに基板の製造方法
JP2002503331A (ja) 機内に搭載された情報科学を備えた超微量液体素子工学システムにおいて液体移動を推進するために求心性加速を使用するための装置及び方法
JP4483279B2 (ja) 生体物質蛍光標識剤及び生体物質蛍光標識方法、並びにバイオアッセイ方法及び装置
TW201022675A (en) Compact disk based platform for separating and detecting immunomagnetic bead labeled cells
WO2002056311A2 (en) Optical disc analysis system including related methods for biological and medical imaging
KR20110079570A (ko) 박막 원심분리 분석 장치 및 이를 이용한 분석 방법
JP2002521666A (ja) 光ディスクをベースとするアッセイ装置および方法
WO2017154750A1 (ja) 液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ、ディスク本体、測定用プレート、試料検出プレート、蛍光検出システム及び蛍光検出方法
US20080094974A1 (en) Optical disc system and related detecting methods for analysis of microscopic structures
TWI427280B (zh) 碟片型流體收集裝置
Xia et al. Recent progress of microfluidics in surface‐enhanced Raman spectroscopic analysis
PT1383603E (pt) Processo para a aceleração e intesificação da ligação receptor- alvo e dispositivo para este fim
US7455967B2 (en) Device for analyzing chemical or biological samples
WO2005113739A1 (ja) バイオ・ケミカルチップ及びその制御方法
JP2011080769A (ja) 円盤型分析チップおよびそれを用いた測定システム
JP4151483B2 (ja) バイオアッセイ用基板並びにバイオアッセイ装置及び方法
Qi et al. Surface acoustic wave manipulation of bioparticles

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP