WO2006132074A1

WO2006132074A1 - 液体交換方法、それを用いた成分抽出方法、複合容器および自動分析装置

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Publication number: WO2006132074A1
Application number: PCT/JP2006/310135
Authority: WO
Inventors: Yuji Izumizawa
Original assignee: Arkray, Inc.
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2006-12-14
Also published as: US20080277348A1; EP1890157A4; EP1890157A1; CN101171521A; JPWO2006132074A1

Abstract

　磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法であって、残存液が次工程に移行することおよび磁性体のロスの双方が防止でき、かつ自動分析装置に適用した場合は装置構造が複雑になることがない、液体交換方法を提供する。磁性体１５含有液体１６を入れた容器１１と、液体１７を入れた容器１２と、前記磁性体移動媒介部材１３と、磁力体１８とを準備し、前記容器１１外部に磁力体１８を配置し、前記磁力体１８を移動させることにより、前記磁性体１５を前記容器１１内壁面を移動させて前記磁性体含有液体１６中から導出し、前記磁性体１５を、前記容器１１内壁面から前記磁性体移動媒介部材１３表面に移動させ、前記磁性体移動媒介部材１３表面を経由して他の前記容器１２内壁面に移動させ、前記他の容器１２の液体１７中に前記磁性体１５を導入することにより、前記磁性体１５の周囲に存在する液体を交換する。

Description

明細書

液体交換方法、それを用いた成分抽出方法、複合容器および自動分析装置

技術分野

[0001] 本発明は、磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法、それを用いた成分抽出方法、複合容器および自動分析装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、生物学や化学等の分野において、磁性体を、特定物質を結合させる固相として用い、例えば、前記特定物質の抽出若しくは分離が行われている。具体例としては、細胞、細菌、ウィルス、タンパク質、核酸等の抽出若しくは分離があげられる。

[0003] 磁性体を用いれば、例えば、遠心分離や濾過分離等の工程を不要とすることができる。例えば、カオトロピック剤の存在下、核酸がシリカに吸着する性質を利用し、且つ、磁性体を使用することによって、以下のようにして細胞力の核酸の抽出を行うことができる。まず、表面をシリカで覆った磁性体微粒子 (磁性ビーズ)を準備し、試験管内にお、て、細胞粉砕液および吸着液 (カオトロピック剤およびタンパク質変性剤を含む溶液)を前記磁性体微粒子と共に混合し、核酸を前記磁性体微粒子表面に吸着させる。そして、試験管底部の外側に磁力体を配置することによって前記試験管中の前記磁性体微粒子を引寄せ、前記試験管底部に前記磁性体微粒子を保持固定する。この状態で、ピペット等を用いて、前記試験管内の前記吸着液を吸い取り、代わりに洗浄液を前記試験管内に注入して、前記試験管の内壁や前記磁性体微粒子を洗浄する。この洗浄操作を 2〜3回繰り返した後、前記洗浄液を排除し、さらに、脱離液 (蒸留水)を前記試験管に注入することで、前記磁性体微粒子の表面に吸着した核酸を前記脱離液中に移行させ、前記脱離液を回収することにより、核酸を抽出できる。

[0004] このように、磁性体を用いた特定物質の抽出や分離等の操作では、磁性体の周囲に存在する液体を交換することが基本操作となる。しかしながら、従来の液体交換方法には、次のような問題があった。まず、前記核酸抽出法における液体交換方法では、前述のように磁性体微粒子を試験管底部に集めてから、試験管内の液体を吸い取って排除する。しかしながら、液体を完全に排除することは困難であり、同じ試験管内で液体交換を行うため、残存液が次工程に持ち込まれるおそれがあった。また、この方法では、液体を完全排除しょうとするあまり、試験管内の液体を強く吸引すると、磁性体微粒子も吸引して排除してしまうおそれがある。

[0005] この問題を解決する方法として、例えば、試験管力液体を排除するための液体吸引ライン内で、磁性体微粒子を保持固定する方法がある（特許文献 1)。この方法によれば、同じ試験管内で液体が交換されるのではなぐ新たな試験管で次工程が実施されるため、残存液が次工程に持ち込まれることがない。しかしながら、この方法では、試験管内の液体および磁性体微粒子を完全に吸引できないおそれがあり、また、吸引ライン中に磁性体微粒子を保持固定するが、不要な液を吐出する際に、その力で磁性体微粒子まで吐出するおそれがある。このため、磁性体微粒子のロスの問題があった。また、前記吸引ライン中に磁性体微粒子を保持固定する方法の他に、カバーで覆われた磁力体を、直接、試験管内の磁性体微粒子含有液中に入れて前記磁性体微粒子を吸着し、この磁力体を別の試験管内の液体中に移動させ、磁力を遮断若しくは消滅させることで、別の試験管中の液体に前記磁性体微粒子を移行させて、液体を交換する方法がある（特許文献 2、 3)。この方法によれば、磁性体微粒子のロスも少なぐまた、残存液の次工程への移行の問題も解決される。しかしながら、この方法では、磁力体を試験管の真上に配置する必要があり、この方法を自動分析装置に適用する場合は、同様に試験管の真上への配置が必要となる吸収排出装置や攪拌装置の邪魔となり、この結果、装置構造が複雑になるという問題がある。特許文献 1 :特許第 3115501号公報

特許文献 2：特許第 2727075号公報

特許文献 3：特許第 3254681号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] そこで、本発明は、磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法であつて、残存液が次工程に移行することおよび磁性体のロスの双方が防止でき、かつ自動分析装置に適用した場合は、装置構造が複雑になることがない、液体交換方法の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 前記目的を達成するために、本発明の液体交換方法は、磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法であって、液体を入れた複数の容器と、容器から他の容器への磁性体の移動を媒介する部材 (以下、「磁性体移動媒介部材」 t ヽぅ）と、磁力体とを準備し、前記複数の容器における少なくとも一つの容器の液体が磁性体含有液体であり、前記容器外部に磁力体を配置し、前記磁力体を移動させること〖こより、前記磁性体含有液体中の前記磁性体を、前記容器内壁面を移動させて前記磁性体含有液体中から導出し、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記容器内壁面から前記磁性体移動媒介部材の表面に移動させ、前記磁力体を移動させること〖こより、前記磁性体を、前記磁性体移動媒介部材の表面を経由して他の前記容器内壁面に移動させ、前記他の容器の液体中に前記磁性体を導入することにより、前記磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法である。

発明の効果

[0008] このように、本発明の液体交換方法では、磁性体を磁力体に直接吸着させることなぐ前記磁性体を複数の容器に移動させることにより、液体交換を行う。このため、従来法とは異なり、残存液を次工程に持ち込むことが防止され、かつ、磁性体のロスも防止される。また、本発明の液体交換方法では、磁力体を容器の真上に配置する必要がないため、自動分析装置に適用しても装置構造が複雑になることがない。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は、本発明の液体交換方法に使用する複合容器の一例を示す図であり、 ( A)が斜視図であり、（B)が正面図であり、（C)が背面図であり、（D)および (E)は、断面図である。

[図 2]図 2は、本発明の液体交換方法の一例を示す工程図であり、 A— 1ないし A— 4 は断面図であり、 B— 1ないし B— 4は背面図である。

[図 3]図 3は、本発明の液体交換方法に使用するカートリッジの一例を示す図であり、 (A)および (B)は斜視図であり、 (C)は断面図である。 [図 4]図 4は、前記例のカートリッジにおいて、試薬液を注入する状態を示す断面図である。

[図 5]図 5は、前記例のカートリッジにおいて、液体交換する状態を示す断面図である

[図 6]図 6は、本発明の液体交換方法に使用するカートリッジにおける液体交換容器の例を示す断面図であり、 (A)〜（F)がそのバリエーションである。

[図 7]図 7は、本発明の液体交換方法に使用するカートリッジのその他の例の斜視図である。

[図 8]図 8は、本発明の抽出方法の一例の結果を示すグラフである。

符号の説明

[0010] 8 有底円筒体

11、 12、 31、 32、 33、 34、 35、 81、 82、 83、 84、 85、 86 液体交換用容器

13、 61、 88 磁性体移動媒介部材

14 水平プレート

15 磁性体

16、 17 液体

18、 87 磁力体

21、 22、 23、 24、 25 試薬容器

41 シール部材

62 プレート

63 液体吸入排出機構

64 把持部

a、 b、 c、 d、 e 試薬揿

発明を実施するための最良の形態

[0011] 本発明の液体交換方法において、前記磁性体を前記他の容器に導入した場合、前記磁力体を移動させることにより、前記他の容器内壁表面において前記液体中まで前記磁性体を移動させることが好ましい。このようにすれば、確実に前記磁性体を前記他の容器中の液体中に移行させることが可能である。ただし、本発明は、この方法に限定されず、例えば、前記他の容器内壁面に移動させた後、前記他の容器中の液体の上で、前記磁力体の磁力を遮断若しくは消滅させる等して、前記磁性体を自然落下させて前記液体中に移行させてもょ、。

[0012] 本発明の液体交換方法において、さらに、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記他の容器内壁面を移動させて前記磁性体含有液体中から導出し、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記他の容器内壁面から前記磁性体移動媒介部材表面に移動させ、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記磁性体移動媒介部材表面を経由してさらに他の前記容器内壁面に移動させ、前記さらに他の容器の液体中に前記磁性体を導入してもよい。また、このような操作を繰り返してもよい。

[0013] 本発明において、前記磁性体の種類は、特に制限されないが、例えば、鉄、酸ィ匕鉄 (例えば、 Fe O (磁鉄鉱）、 Fe O (マグへマイト）等）、クロム、酸ィ匕クロム、ニッケル

3 4 2 3

若しくは磁性合金等があげられる。これらの磁性体は、例えば、市販品を用いることができる。前記磁性体のなかで、好ましいのは、鉄、酸化鉄であり、より好ましくは酸化鉄である。また、前記磁性体は、前述の種類の磁性体と、非磁性体とを組み合わせたものであってもよい。本発明において、前記磁性体の形態は、特に制限されない力例えば、磁性体微粒子 (磁性ビーズ)、磁性体微粒子の集合体などである。前記磁性体微粒子の大きさは、特に制限されないが、球形の場合、直径 (平均粒径)が、 ί列え ίま、、 0. 01〜： LOO /z m、好ましく ίま 0. l〜50 /z m、より好ましく ίま 0. 1〜： LO /z m の範囲である。

[0014] 前記磁性体微粒子の表面は、種々の物質で被覆されて、てもよ、。例えば、前記磁性体微粒子を核酸の抽出に用いる場合、シリカで被覆された磁性体微粒子を使用できる。前記被覆磁性体微粒子において、その被覆の厚みは、極めて薄いため、前記被覆磁性体微粒子の大きさは、前述と同様である。

[0015] 本発明において、前記磁力体は、特に制限されないが、例えば、永久磁石、電磁石等が使用できる。また、前記磁力体の磁力は、特に制限されず、例えば、前記磁性体を移動させることができればよ、。

[0016] つぎに、本発明の成分抽出方法は、試料中から成分を抽出する成分抽出方法であつて、吸着液中において、抽出対象成分を磁性体に吸着させ、この状態で、前記吸着液を洗浄液に交換して、前記抽出対象成分以外の成分を洗浄除去し、さらに前記洗浄液を脱離液に交換することにより、前記試料中の抽出対象成分を前記磁性体から脱離する成分抽出工程を有し、前記成分抽出工程における前記各液の交換が、前記本発明の液体交換方法により実施される成分抽出方法である。

[0017] 前記抽出対象成分は、特に制限されないが、例えば、核酸、タンパク質、糖、脂質、ウィルス、細菌、抗体、抗原等がある。また、前記試料は、特に制限されず、例えば、生体由来試料、生活排水、工場排水等から採取された環境試料、化学分析で使用される化学試料等がある。前記生体由来試料としては、例えば、全血、リンパ液、尿、唾液、痰、鼻汁、細胞、生体組織、臓器、細菌、ウィルス等がある。前記細胞としては、例えば、細胞培養物があり、前記細胞培養物としては、例えば、動物細胞培養物、植物細胞培養物、細菌培養物等がある。

[0018] 本発明の成分抽出方法において、前記磁性体としては、抽出対象成分を吸着できるものであれば特に制限されず、前述と同様のものが使用できる。例えば、抽出対象成分の種類に応じて、種々の物質で被覆された磁性体を使用でき、具体的には、抽出成分を吸着する物質で被覆された磁性体が使用できる。被覆物質としては、前述のように、対象成分が核酸の場合には、例えば、シリカ、ウィルスの場合には、例えば、抗体、タンパク質の場合には、例えば、糖、脂質の場合には、例えば、セルロース等があげられ、これら以外の物質についても、従来公知の磁性体や被覆された磁性体が使用できる。

[0019] つぎに、本発明の複合容器は、前記本発明の液体交換方法若しくは前記本発明の成分抽出方法に使用する複合容器であって、複数の容器と磁性体移動媒介部材とを有し、前記複数の容器と前記磁性体移動媒介部材とが一体化されて!/、る複合容器である。

[0020] 前記複合容器は、さらに試薬液が入れられた試薬容器を有することが好ましい。また、前記複合容器は、自動分析装置用のカートリッジであることが好ましい。

[0021] つぎに、本発明の自動分析装置は、試料中の成分を分析する自動分析装置であつて、前記自動分析装置は、前記試料中から成分を抽出する成分抽出手段を有し、前記成分抽出手段は、前記本発明の成分抽出方法により成分を抽出する手段である。

[0022] 本発明の自動分析装置において、さらに、磁力体移動手段を有し、前記磁力体移動手段により、前記磁力体を移動させることが好ましい。

[0023] 本発明の自動分析装置において、前記本発明の複合容器を使用することが好ましい。この場合、本発明の自動分析装置は、さらに、複合容器移動手段を有し、前記複合容器移動手段によって前記複合容器を移動させることにより、相対的に前記磁性体を移動させることが好ましヽ。

[0024] つぎに、本発明について、図面に基づき例をあげながら説明する。

[0025] 本発明の液体交換方法は、前記複数の容器と、前記磁性体移動媒介部材と、前記磁力体とを用いて実施される。図 1に、前記複数の容器と前記磁性体移動媒介部材とが一体化された複合容器の一例を示す。図 1において、（A)は前記複合容器の斜視図であり、（B)は、その正面図であり、（C)は、その背面図であり、（D)は、（A)の I -I方向に見た断面図であり、（E)は、前記複合容器の変形例を示す断面図である。これらの図にぉ、て、同一部分には同一符号を付して！/、る。

[0026] 図示のように、この複合容器では、 2つの液体交換用容器 11、 12を有し、前記両容器の開口部は、水平プレート 14と垂直プレート 13 (前記磁性体移動媒介部材 13)とが連結して断面形状が略 L字状となった連結部材で連結されて、前記三者は一体ィ匕されている。この複合容器において、前記磁力体が移動しやすように、その背面は、平滑面となっている。図 1 (D)の断面図に示すように、前記両容器の間 (連結部）は、角張っていてもよいが、図 1 (E)の断面図に示すように、曲面（アーチ形状)であってもよぐこのように曲面 (アーチ形状)であれば、前記磁性体の移動をスムーズに実施することが可能となる。この複合容器において、磁性体移動媒介部材 13は、液体交換用容器 11の内壁面と他方の液体交換用容器 12の内壁面とを連結している。

[0027] つぎに、前記複合容器と前記磁力体とを用いた液体交換は、例えば、図 2に示すようにして行われる。同図において、（A—1)ないし (A— 4)は、前記複合容器の正面力も見た場合の前記液体交換の工程を示す断面図（図 1 (A)の I—I方向にみた断面図）であり、（B— 1)ないし (B— 4)は、前記複合容器の背面から見た場合の前記液体交換の工程を示す背面図である。これらの図において、図 1と同一部分には同一符号を付している。

[0028] まず、図 2 (A— 1)に示すように、前記複合容器において、前記容器 11には、液体 16が入っており、前記液体 16中には磁性体 15が存在しており、前記容器 12には、別の液体 17が入っている。そして、図 2 (B— 1)に示すように、前記容器 11の背面に磁力体 18を配置し、前記磁性体 15を前記容器 11内壁面に保持する。つぎに、図 2 ( A— 1)および図 2 (B— 1)に示すように、前記磁力体 18を上方に移動させることにより、前記磁性体 15を前記液体 16から導出し、前記磁性体移動媒介部材 13表面に移動させる。つぎに、図 2 (A— 2)および図 2 (B— 2)に示すように、前記磁力体 18を水平方向（図 2 (B— 2)の矢印方向）に移動させることにより、前記磁性体移動媒介部材 13表面において前記磁性体 15を水平方向（図 2 (A— 2)の矢印方向）に移動させて前記容器 12の真上に移動させる。つぎに、図 2 (A— 3)および図 2 (B— 3)に示すように、前記磁力体 18を下方向に移動させることにより、前記磁性体 15を前記容器 1 2の液体 17中に移動させる。このようにして、前記磁性体 15の周囲に存在する液体の交換が実施できる。

[0029] なお、図 1 (E)に示すように、前記容器 11と前記容器 12との連結部が曲面 (アーチ形状)となっている場合、前記磁力体は、前記複合容器の背面を移動させるのではなぐ前記容器 11の内側の側壁面（同図において右側側壁面）、前記曲面 (アーチ形状)連結部の下側の外壁面、および前記容器 12の内側側の壁面（同図にお！/、て左側側壁面）を移動させてもよい。この場合、水平プレート 14の前記両容器の曲面（アーチ形状)連結部分が、前記磁性体移動媒介部材となる。

[0030] つぎに、本発明の液体交換方法に使用する自動分析装置用のカートリッジについて、図面に基づき説明する。図 3は、本発明のカートリッジの一例であり、図 3 (A)は、カートリッジの上部がシールされていない状態の斜視図であり、図 3 (B)は、前記上部がシールされている状態の斜視図であり、図 3 (C)は図 3 (A)を Π— II方向に見た断面図である。これらの図において、同一部分には同一符号を付している。

[0031] 図示のように、このカートリッジは、平面形状が長方形であるプレート 62の下方に、 5本の試薬容器（21、 22、 23、 24、 25)と 5本の液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)とが直列に配置されて、これらが一体ィ匕されたものである。前記長方形プレート 6 2は、その半分（同図において左側）が平滑面であり、この部分に、前記 5本の試薬容器（21、 22、 23、 24、 25)の開口部が位置している。前記長方形プレート 62の残り半分は、直方体状に陥没して凹部が形成されており、前記凹部の下側に、前記 5本の液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)が位置している。前記 5本の試薬容器（2 1、 22、 23、 24、 25)は、底部が先細形状の角筒形状であり、それぞれ、試薬液 a、試薬液 b、試薬液 c、試薬液 d、試薬液 eが入っている。また、前記 5本の液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)において、前記試薬容器側の 4本の液体交換用容器（ 31、 32、 33、 34)は、その形状が有底角筒状であり、距離をおかずに相互に隣接しており、残り 1本の液体交換用容器 35は、その形状が、底部が先細形状の角筒状であり、他の液体交換用容器と距離をおいて配置されている。このように距離をおくのは、前記残りの 1本の液体交換用容器 35を加熱する場合、その熱が、他の液体交換用容器に伝わるのを防止するためである。また、これらの液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)において、使用前、その内部は空である。このカートリッジの前記凹部の側壁は、前記磁性体移動媒介部材 61であり、前記プレート 62の一方の端部（同図において左側端部）は、把持部 64である。また、図 3 (B)に示すように、本例のカートリッジは、その使用前において、前記 5本の試薬容器（21、 22、 23、 24、 25)および前記 5本の液体交換容器（31、 32、 33、 34、 35)の開口を覆うように、前記プレート 6 2上面に、一枚のシール材 41が貼着されている。

本発明のカートリッジにおいて、その大きさは制限されず、前記試薬容器および前記液体交換用容器の数と大きさ等により、適宜決定される。例えば、前記例のカートリッジ全体の大きさは、例えば、長手方向の最大長が 30〜250mmの範囲、幅方向の最大長が 5〜20mmの範囲、最大高さが 5〜100mmの範囲である。また、前記例のカートリッジにおいて、前記試薬容器および前記液体交換用容器の大きさは、特に制限されず、処理する試料の量や試薬の量に応じて適宜決定でき、例えば、高さ 5〜100mmの範囲であり、最大内径 5〜20mmの範囲であり、縦 5〜20mmの範囲であり、横 5〜20mmの範囲である。また、本発明のカートリッジにおいて、容器の数は制限されない。例えば、前記例のカートリッジにおいて、前記試薬容器の数は、例えば、 1〜： LO本の範囲であり、前記液体交換用容器の数は、例えば、 1〜： L0本の範囲、好ましくは 2〜 10本である。

[0033] 本発明のカートリッジにおいて、その材質は、特に制限されず、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンが使用できる。また、前述した例示のカートリッジのように、本発明のカートリッジにおいて、前記容器の開口部はシール部材によってシールされていることが好ましい。前記シール部材の材質としては、例えば、ポリエチレン、ビニール等のプラスチックフィルム、アルミ箔、熱可塑性榭脂でラミネートされたアルミ箔等がある。前記シール部材は、例えば、ホットメルト型接着剤等で前記プレート 6 2上面に貼着される。本発明のカートリッジは、前記試薬容器および前記液体交換容器の他に、廃液回収用容器やチップ回収容器等のその他の用途に使用する容器を備えていてもよい。また、本発明のカートリッジにおいて、その一部が分析部であり、光学的手法により分析される場合は、前記分析部が透明であることが好ましい。前記透明分析部は、例えば、ポリスチレン等の透明プラスチックを用いて形成できる。

[0034] 図 3に例示した前述のカートリッジの使用方法について、核酸の抽出を例にあげて、図 4および図 5の断面図に基づき説明する。前記両図において、図 3と同一部分には同一符号を付している。

[0035] すなわち、まず、前記試薬液 aとして、抽出液 (カオトロピック剤およびシリカ被覆磁性体微粒子含有)、前記試薬液 bとして、第 1洗浄液 (タンパク質変性剤含有)、前記試薬液 cとして、第 2洗浄液 (エタノール等の有機溶媒含有)、前記試薬液 dとして、第 3洗浄液 (エタノール等の有機溶媒含有)、試薬液 eとして、脱離液 (蒸留水）が、前記 5本の試薬容器（21、 22、 23、 24、 25)に入った前記カートリッジを準備し、これを自動分析装置にセットする。なお、前記カートリッジにおいて、前記 5本の液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)の内部は全て空である。

[0036] つぎに、図 4に示すように、自動分析装置の液体吸収排出システム 63を用いて、各試薬容器（21、 22、 23、 24、 25)中の各種前記試薬液 (a、 b、 c、 d、 e)を、各前記液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 35)に移送する。同図において、各矢印は、各前記試薬液 (a、 b、 c、 d、 e)の移送の状態を示す。この際、プレート 62上面に貼着されたシール部材 41は、シールブレーカ等により除去されている。一方、前記各試薬液の移送の前中後において、前記液体交換用容器 31に、細胞粉砕液や全血等の生体由来試料を入れる。

[0037] つぎに、図 5に示すようにして、前記磁性体を移動して前記生体由来試料から核酸を抽出する。すなわち、まず、液体交換用容器 31の前記抽出液 (試薬液 a)中で、前記磁性体（図示せず)表面に核酸を吸着させる。そして、同図の矢印で示すように、磁力体 (図示せず)により、前記磁性体を前記液体交換用容器 31壁面に保持し、前記磁力体を移動することにより、前記磁性体を、前記磁性体移動媒介部材 61表面を経由して、つぎの前記液体交換用容器 32の第 1洗浄液 (試薬液 b)中に導入し、ここで第 1回目の洗浄を行う。この際、前記磁力体の磁力を遮断するか消滅させるか等して、前記磁性体を前記第 1洗浄液中に、よく分散させる。この分散では、攪拌装置を用、て強制的に分散させてもょ、。

[0038] つぎに、磁力体を用いて、矢印で示すように、前記磁性体を、前記液体交換用容器 32の第 1洗浄液 (試薬液 b)から導出して、前記磁性体移動媒介部材 61表面を経由して、つぎの前記液体交換用容器 33の前記第 2洗浄液 (試薬液 c)中に導入し、前述と同様にして、第 2回目の洗浄を行う。つぎに、磁力体を用いて、矢印で示すように、前記磁性体を、前記液体交換用容器 33の第 2洗浄液 (試薬液 c)カゝら導出して、前記磁性体移動媒介部材 61表面を経由して、つぎの前記液体交換用容器 34の前記第 3洗浄液 (試薬液 d)中に導入し、前述と同様にして、第 3回目の洗浄を行う。つぎに、前記磁力体を用いて、矢印で示すように、前記磁性体を、前記液体交換用容器 34の第 3洗浄液 (試薬 d)カゝら導出し、前記磁性体移動媒介部材 61表面を経由して、つぎの液体交換用容器 35の前記脱離液 (試薬液 e)中に導入する。ここで、前述のように、前記脱離液中で前記磁性体を分散させて前記脱離液に核酸が移行するようにする。この際、前記液体交換用容器 35を加熱して核酸の抽出を促進させてもよい。このようにして、前記脱離液に前記核酸が抽出される。そして、前記液交換用容器 35に、分析用試薬等を入れて核酸成分を分析してもよいし、前記脱離液を回収して、別の分析容器で分析試薬等を用いて分析してもよい。

[0039] 本発明において、磁力体の移動方法は特に制限されない。例えば、例示した前述のカートリッジにおいて、前記カートリッジを固定し、駆動装置を用いて前記磁力体を、図 5の矢印の順序で動力してもよい。また、前記例のカートリッジにおいて、前記磁力体を固定し、図 5の矢印のように、相対的に前記磁性体が動くように、前記カートリッジ自体を動力してもよい。また、例示した前述のカートリッジにおいて、駆動装置により、前記磁力体を上下動させ、かつ前記カートリッジを水平方向に動かすことによつて、前記図 5の矢印に示すように、磁性体を移動させてもよい。

[0040] また、図 3のカートリッジにおいて最終の処理が行われる液体交換容器 35を図 6に例示する。図 6 (A)〜(F)は、図 3 (A)を III— III方向に見た断面図である。これらの図において、同一部分には同一符号を付している。なお、図 6の液体交換容器 35では、図 3〜図 5に示すように磁力体が移動可能な面を側面という。

[0041] 液体交換容器の第 1の形態は、図 6 (A)に示すように、断面形状が凹状であり、二つの側面が鉛直に配置されている。なお、側面側から見た断面形状は、前記図 3 (C )に示すように、その底部先端が先細形状となっている。このように、二つの側面を鉛直に配置することによって、磁力体を移動させ易い。また、側面自体の形状を先細形状とすることによって、液体交換容器 35の容量を低減できる。また、液体交換容器の第 2の形態は、図 6 (B)に示すように、側面側からみた断面形状だけでなぐ図 3 (A) I Π-ΠΙ方向の断面形状も、先細形状となっており、液体交換容器が全体として四角錐の形態をとつている。このような形態であれば、より一層容量を低減できる。また、磁力体も、側面において鉛直平面力斜面へと沿わせることによって、液体交換容器 3 5の先端部分にまで磁性体を移動させることができる。また、磁力体の移動が鉛直方向に限られる場合には、斜面部分から徐々に磁性体に対する磁力が弱まるため、自動的に液体交換容器 35底部の試薬に磁性体を落下させることもできる。液体交換容器の第 3の形態は、図 6 (C)に示すように、液体交換容器 35の先端が曲面 (アーチ状）となっている。このような形態であれば、より一層容量を低減でき、また、磁性体の移動もスムーズに行うことができる。液体交換容器の第 4の形態は、図 6 (D)に示すように、一方の側面が鉛直な平面であり、他方の側面が斜面を有している形態である。このような形態であれば、鉛直な平面である側面にぉ、て磁性体を容易に移動させることができ、且つ、他方の側面を斜面とすることで、容量を低減することができる。

[0042] 液体交換容器の第 5の形態は、図 6 (E)に示すように、図 6 (A)と同様に二つの側面が鉛直に配置されており、且つ、底部に凸部を設けることによって、内部をニ槽に分離した形態である。通常、カートリッジ 1つに対して 1つの磁力体が必要となる。しかし、二つのカートリッジを、それぞれの側面が対応するように並べ、カートリッジ間に磁力体を配置すれば、 1つの磁力体によって、二つのカートリッジ内の磁性体をそれぞれ同時に移動させることができる。この場合、 1つの磁力体が二つのカートリッジの側面で同様の磁力を発揮することが望まれるため、カートリッジにおける磁力体と対向する側面は、それぞれ鉛直な平面であることが好ましい。さらに、二つのカートリッジのうちいずれを磁力体の右側もしくは左側に配置する力、使用時に判断する労力を避けるため、カートリッジの二つの側面は、ともに鉛直な側面であることが好ましい。このような場合に、図 6 (E)の液体交換容器であれば、両方の側面が鉛直な平面であるため、二つのカートリッジを並べた場合でも、 1つの磁力体で両方の磁性体を同時に移動させることができる。そして、さらに、内部をニ槽に分離しているため、いずれの槽を使用してもよぐ使用時に、磁力体が配置された側面側の槽を選択すればよく、また、容量の低減も可能である。図 6 (F)に示す液体交換容器の第 6の形態は、図 6 (E)の変形であり、仕切りを設けることによって、内部をニ槽に分離した形態である

[0043] 本発明において、カートリッジの形態は特に制限されず、図 3に示す形態の他、例えば、図 7の斜視図に示すように、有底円筒容器 8の内部を区切って複数 (6個）の容器（81、 82、 83、 84、 85、 86)を形成するよう【こした形態でもよヽ。この f列のカートリッジでは、 6個の前記容器 (81、 82、 83、 84、 85、 86)が、液体交換用容器となり、その上の円筒容器内壁部が、磁性体移動媒介部材 88となる。このカートリッジでは、同図の矢印で示すように、前記円筒容器 8を、その周方向に回転させると共に、磁力体 87を上下動させることで、磁性体（図示せず)を、前記磁性体移動媒介部材 88表面を経由して、一つの容器の液体中から隣の容器の液体中に移動させることができる。

[0044] つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は下記の実施例および比較例により制限されない。

実施例 1 [0045] 下記試薬液 a〜e (東洋紡績株式会社製、商品名 MagExtmctor (登録商標）の試薬液）を、図 3に示すカートリッジの 5つの前記液体交換用容器（31、 32、 33、 34、 3 5)に、前述のように注入した。そして、前記カートリッジの前記液体交換用容器 31に、血液 (全血） 100 Lを添加した。そして、よく混合した後、下記に示すようにして、前記磁力体を用いて前記磁性体を、液体交換容器 31ないし液体交換用容器 35において、順次移動させて液体交換し、前記血液中の核酸を抽出した。そして、前記試薬液 eの 260nm (核酸の吸収波長）および 280nm (タンパク質の吸収波長）の吸光度を分光光度計で測定し、核酸精製度（260nm吸光度 Z280nm吸光度）および核酸濃度（回収率)を求めた。その結果を、下記の表 1および図 8のグラフに示す。なお、前記核酸精製度は、 1. 8〜1. 9の範囲にあれば、精製度に優れていると判断される。

[0046] 試薬液 a：溶解 ·吸着液 750 L +磁性ビーズ液 40 μ L

試薬液 b：前記 MagExtmctor (登録商標）における第 1洗浄液 900 μ L 試薬液 c：前記 MagExtmctor (登録商標）における第 2洗浄液 900 μ L 試薬液 d: 7%エタノール溶液 900 μ L

試薬液 e：抽出液 (脱離液に相当：滅菌水） 100 L

[0047] (操作 1)

図 3の液体交換用容器 31に、前記試薬液 a (溶解'吸着液 750 μ L+磁性ビーズ液 40 L)、液体交換用容器 32に試薬液 b (前記第 1洗浄液 900 μ L)、液体交換用容器 33に試薬液 c (前記第 2洗浄液 900 μ L)、液体交換用容器 34に試薬液 d (70% エタノール 900 μ L)、液体交換用容器 35に試薬液 e (滅菌水 100 μ L)をそれぞれ注入した。なお、磁性ビーズは、 MagExtmctor (登録商標）に含まれる、平均孔径 1 〜10 mのビーズ (被覆物質はシリカ：磁性体は酸ィ匕鉄)であり、磁性ビーズ液におけるビーズ含有量は、約 458mgZmLである。

[0048] (操作 2)

液体交換用容器 31にヒト全血 100 Lを添加し、前記試薬液 aと全血とを 10分間ピペッティングにて混合した。この作業により、磁性ビーズ表面へ核酸が吸着する。なお、ピペッティングのスピードは 1吸排/秒とした。続く全てのピペッティングのスピードもまた、 1吸排 Z秒とした。

[0049] (操作 3)

磁力体 (永久磁石)を液体交換用容器 31の外壁面に接触させ、そのまま上昇させ、次いで水平に移動させて、隣の液体交換用容器 32の上部へ移動させた後、下降させた。これにより、磁性ビーズのみが液体交換用容器 31から液体交換用容器 32に移動した。移動確認後、永久磁石を液体交換用容器 32の外壁面から遠ざけた。なお、永久磁石の移動スピードは 30mmZ秒とした。続く全ての移動スピードもまた、同じスピードとした。

[0050] (操作 4)

液体交換用容器 32において、 lmLのピペットで 10秒間ピペッティングにて、試薬液 bと磁性ビーズとを混合した。

[0051] (操作 5)

永久磁石を液体交換用容器 32の外壁面に接触させ、そのまま上昇させ、次いで水平に移動させ、隣の液体交換用容器 33の上部へ移動後、下降させた。これにより、磁性ビーズのみが液体交換用容器 32から液体交換用容器 33に移動した。移動確認後、永久磁石を液体交換用容器 33の外壁面カゝら遠ざけた。

[0052] (操作 6)

液体交換用容器 33において、前記操作 4とは別の lmLのピペットで、 10秒間ピぺッティングにて試薬液 cと磁性ビーズとを混合した。

[0053] (操作 7)

永久磁石を液体交換用容器 33の外壁面に接触させ、そのまま上昇させ、次いで水平に移動させ、隣の液体交換用容器 34の上部へ移動後、下降させた。これにより、磁性ビーズのみが液体交換用容器 33から液体交換用容器 34に移動した。移動確認後、永久磁石を液体交換用容器 34の外壁面カゝら遠ざけた。

[0054] (操作 8)

液体交換用容器 34にお、て、前記操作 4および前記操作 6とは別の lmLのピぺットで、 10秒間ピペッティングにて試薬液 dと磁性ビーズとを混合した。

[0055] (操作 9) 永久磁石を液体交換用容器 34の外壁面に接触させ、そのまま上昇させ、次いで水平に移動させ、隣の液体交換用容器 35の上部へ移動後、下降させた。これにより、磁性ビーズのみが液体交換用容器 34から液体交換用容器 35に移動した。移動確認後、永久磁石を液体交換用容器 35の外壁面カゝら遠ざけた。

[0056] (操作 10)

液体交換用容器 35において、 100 Lのピペットで、 10分間ピペッティングにて試薬液 e (抽出液 (脱離液) )と磁性ビーズとを混合した。

[0057] (操作 11)

永久磁石を液体交換用容器 35の外壁面に接触させ、そのまま上昇させ、空になつている液体交換用容器 34の上部へ移動後、下降させた。これにより、磁性ビーズのみ力液体交換用容器 35から液体交換用容器 34に移動し、磁性ビーズから離れて精製された核酸溶液のみが液体交換用容器 35に存在する状態にした。

[0058] (操作 12)

液体交換用容器 35内にある精製済み核酸溶液を、分光光度計のセルへ移し、吸光度測定を行った。

[0059] (比較例 1)

東洋紡績株式会社製の商品名 MagExtmctor (登録商標）を用い、その取扱!/、説明書にしたがって、血液 (全血） 100 L力も核酸を抽出した。なお、この方法は、マイク口チューブの底部の外部に磁力体を配置して、前記マイクロチューブ底部に磁性ビーズを保持固定した状態で、試薬液の液体交換を行う方法である。そして、得られた抽出液について、前記実施例 1と同様にして、核酸精製度および核酸濃度（回収率)を求めた。その結果を、下記表 1および図 8のグラフに示す。

[0060] [表 1]

[0061] 前記表 1および図 8のグラフに示すように、実施例 1および比較例 1において、核酸精製度は同等で両者とも優れていたが、回収率は、実施例 1の方が、比較例 1よりも、約 15%優れていた。また、実施例 1では、磁性ビーズの移動時に液体交換用容器内に磁性ビーズが残存する現象、すなわち磁性ビーズのロスがなかったのに対して、比較例 1では、磁性ビーズのロスが生じた。本発明の実施例 1と従来技術である比較例 1との間で、回収率に大きな差がでた理由は、本発明の実施例 1では、磁性ビーズのロスがほとんどなぐまた、磁性ビーズの移動時において、磁性ビーズのみを移動させることができ、試薬液の持ち込み量が極めて微量であることにあると、推察される。

産業上の利用可能性

[0062] 以上のように、本発明の液体交換方法は、残存液を次工程に持ち込むことがないため、例えば、試料力もの成分抽出において、抽出精度に優れ、かつ、磁性体の口スも防止できる。また、本発明の液体交換方法は、自動分析装置に適用しても構造を複雑にすることがない。したがって、本発明の液体交換方法は、磁性体の周囲に存在する液体を交換する必要がある全ての分野に適用可能であり、例えば、生体由来試料からの成分抽出に好ましく適用可能である力その用途は制限されず広い。

Claims

請求の範囲

[1] 磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法であって、

液体を入れた複数の容器と、容器カゝら他の容器への磁性体の移動を媒介する部材と、磁力体とを準備し、

前記複数の容器における少なくとも一つの容器の液体が磁性体含有液体であり、前記容器外部に磁力体を配置し、

前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体含有液体中の前記磁性体を、前記容器内壁面を移動させて前記磁性体含有液体中から導出し、

前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記容器内壁面から前記磁性体の移動を媒介する部材の表面に移動させ、

前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記磁性体の移動を媒介する部材の表面を経由して他の前記容器内壁面に移動させ、前記他の容器の液体中に前記磁性体を導入することにより、前記磁性体の周囲に存在する液体を交換する液体交換方法。

[2] 前記磁力体を移動させることにより、前記他の容器内壁表面において前記液体中まで前記磁性体を移動させる請求項 1記載の液体交換方法。

[3] さらに、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を前記他の容器内壁面を移動させて前記磁性体含有液体中から導出し、前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記他の容器内壁面から前記磁性体移動媒介部材表面に移動させ前記磁力体を移動させることにより、前記磁性体を、前記磁性体移動媒介部材表面を経由してさらに他の前記容器内壁面に移動させ、前記さらに他の容器の液体中に前記磁性体を導入する請求項 1または 2記載の液体交換方法。

[4] 前記磁性体が、磁性体微粒子である請求項 1記載の液体交換方法。

[5] 試料中から成分を抽出する成分抽出方法であって、

吸着液中にぉヽて、抽出対象成分を磁性体に吸着させ、

この状態で、前記吸着液を洗浄液に交換して、前記抽出対象成分以外の成分を洗浄除去し、さらに、前記洗浄液を脱離液に交換することにより、前記試料中の抽出対象成分を前記磁性体から脱離する成分抽出工程を有し、

前記成分抽出工程における前記各液の交換が、請求項 1記載液体交換方法により実施されることを特徴とする成分抽出方法。

[6] 前記抽出対象成分が核酸であり、前記試料が生体由来試料である請求項 5記載の成分抽出方法。

[7] 請求項 1記載の液体交換方法若しくは請求項 5記載の成分抽出方法に使用する複合容器であって、

複数の容器と、磁性体の移動を媒介する部材とを有し、前記複数の容器と前記磁性体移動媒介部材とが一体化されてヽる複合容器。

[8] 前記複合容器が、さらに試薬液が入れられた試薬容器を有する請求項 7記載の複合容器。

[9] 自動分析装置用のカートリッジである請求項 7または 8記載の複合容器。

[10] 試料中の成分を分析する自動分析装置であって、

前記自動分析装置が、前記試料中から成分を抽出する成分抽出手段を有し、前記成分抽出手段力請求項 5または 6記載の成分抽出方法により成分を抽出する手段であることを特徴とする自動分析装置。

[11] さらに、磁力体移動手段を有し、前記磁力体移動手段により、前記磁力体を移動させる請求項 10記載の自動分析装置。

[12] 請求項 7記載の複合容器を使用する請求項 10記載の自動分析装置。

[13] さらに、複合容器移動手段を有し、前記複合容器移動手段によって前記複合容器を移動させることにより、相対的に前記磁性体を移動させる請求項 12記載の自動分析装置。