WO2013140846A1 - 対象物質分析チップ - Google Patents

対象物質分析チップ Download PDF

Info

Publication number
WO2013140846A1
WO2013140846A1 PCT/JP2013/051332 JP2013051332W WO2013140846A1 WO 2013140846 A1 WO2013140846 A1 WO 2013140846A1 JP 2013051332 W JP2013051332 W JP 2013051332W WO 2013140846 A1 WO2013140846 A1 WO 2013140846A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flexible substrate
region
target substance
mixing chamber
adhesive
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/051332
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麻生川　稔
萩原　久
喜典 三品
靖夫 飯村
Original Assignee
日本電気株式会社
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 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US14/386,527 priority Critical patent/US20150050721A1/en
Priority to EP13764529.7A priority patent/EP2829882B8/en
Priority to DK13764529.7T priority patent/DK2829882T3/da
Publication of WO2013140846A1 publication Critical patent/WO2013140846A1/ja
Priority to US15/130,601 priority patent/US9885077B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686—Polymerase chain reaction [PCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/30—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms comprising a receptacle to only a part of which the shaking, oscillating, or vibrating movement is imparted
    • B01F31/31—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms comprising a receptacle to only a part of which the shaking, oscillating, or vibrating movement is imparted using receptacles with deformable parts, e.g. membranes, to which a motion is imparted
    • B01F31/312—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms comprising a receptacle to only a part of which the shaking, oscillating, or vibrating movement is imparted using receptacles with deformable parts, e.g. membranes, to which a motion is imparted the motion being a transversal movement to one part of the receptacle, e.g. by moving alternatively up and down the opposite edges of a closing lid to cause a pumping action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/447—Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704—Details; Accessories
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/447—Systems using electrophoresis
    • G01N27/44756—Apparatus specially adapted therefor
    • G01N27/44791—Microapparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/447—Systems using electrophoresis
    • G01N27/453—Cells therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids
    • G01N27/745—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids for detecting magnetic beads used in biochemical assays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0668—Trapping microscopic beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0874—Three dimensional network
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0655—Valves, specific forms thereof with moving parts pinch valves

Definitions

  • the present invention relates to a target substance analysis chip.
  • a conventional DNA analyzer is a large-sized device in which a reaction vessel, a photodetector, an amplifier, and the like are independently provided, and requires a large installation space. Further, the conventional DNA analyzer requires a lot of time and labor for analysis.
  • an object of the present invention is to provide a target substance analysis chip that is small and can analyze a target substance such as DNA in a short time and with little effort.
  • a first target substance analysis chip of the present invention comprises: A laminated body in which a first flexible substrate, a second flexible substrate, and a third substrate are laminated; A non-adhesive region for flow passages is formed in a band shape on the adhesive surface between the first flexible substrate and the second flexible substrate, and a band width extends to a part of the non-adhesive region for flow passages.
  • a non-adhesive area for the extraction chamber is formed,
  • the first flexible substrate has a through hole in contact with the non-adhesive region for the flow path, On the bonding surface between the second flexible substrate and the third substrate, a non-bonding region for shutter intersects with the non-bonding region for flow path vertically via the second flexible substrate, It is formed in a strip shape on the side farther from the through hole than the non-adhesion region for the extraction chamber, At least one of the first flexible substrate and the second flexible substrate, and at least one of the third substrate has a pressure supply port penetrating so as to be in contact with the non-bonding region for the shutter, On the non-adhesion region for the extraction chamber, magnetic particles that bind to the target substance are disposed, By supplying pressure from the through hole, the upper part of the non-adhesion region for the flow channel and the upper part of the non-adhesion region for the extraction chamber can be raised to form the flow channel and the extraction chamber, By supplying pressure from
  • the lower surface of the third substrate which is a position directly below the end of the extraction chamber opposite to the through hole side, and the upper surface of the first flexible substrate, the through hole in the extraction chamber A magnetic field is generated at at least one position directly above the end opposite to the hole side, and the target substance bound to the magnetic particles can be captured.
  • the second target substance analysis chip of the present invention is: A laminated body in which a first flexible substrate, a second flexible substrate, and a third substrate are laminated; A non-adhesive region for flow passages is formed in a band shape on the adhesive surface between the first flexible substrate and the second flexible substrate, and a band width extends to a part of the non-adhesive region for flow passages.
  • a non-adhesive area for the mixing chamber is formed,
  • the first flexible substrate has a through hole in contact with the non-adhesive region for the flow path,
  • a non-bonding region for shutter intersects with the non-bonding region for flow path vertically via the second flexible substrate, It is formed in a strip shape (for example, two strips) on the side closer to and far from the through-hole than the non-adhesive region for the mixing chamber,
  • At least one of the first flexible substrate and the second flexible substrate, and at least one of the third substrate has a pressure supply port penetrating so as to be in contact with the non-bonding region for the shutter, By supplying pressure from the through hole, the upper part of the non-adhesive region for the flow channel and the upper part of the non-adhesive region for the mixing chamber can be raised to form the flow channel and the mixing chamber, By supplying pressure from the pressure supply port, the upper part of the non-adhes
  • the third target substance analysis chip of the present invention is: A laminated body in which a first flexible substrate, a second flexible substrate, and a third substrate are laminated; A non-adhesive region for a flow path is formed in a band shape on the adhesive surface between the first flexible substrate and the second flexible substrate, The first flexible substrate has a through hole in contact with the non-adhesive region for the flow path, Non-adhesion for the first mixing chamber in which a band width is extended from the through hole side to a part of the non-adhesion region for the flow path on the adhesion surface between the first flexible substrate and the second flexible substrate.
  • a non-bonding region for shutter intersects with the non-bonding region for flow path vertically via the second flexible substrate, It is formed in a strip shape (for example, two strips) on the side closer to the through-hole than the first non-adhesive region for the first mixing chamber and on the side farther from the through-hole than the lower portion of the non-adhesive region for the second mixing chamber, At least one of the first flexible substrate and the second flexible substrate, and at least one of the third substrate has a pressure supply port penetrating so as to be in contact with the non-bonding region for the shutter, By supplying pressure from the through-hole, the upper part of the non-adhesive area for the flow path, the upper part of the non-adhesive area for the first mixing chamber, and the upper part of the non-adhesive area for the second mixing chamber are raised to
  • a channel, a first mixing chamber and a second mixing chamber can be formed; By supplying pressure from the pressure supply port, the upper part of the non-adhesive area for the shutter is raised, and the flow path can be closed. A target substance and a reagent can be mixed by reciprocating between the first mixing chamber and the second mixing chamber.
  • a target substance analysis chip that is small and can analyze a target substance such as DNA in a short time and with little effort.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a first target substance analysis chip according to the present invention.
  • FIG. 1 (A) is a schematic perspective plan view
  • FIG. 1 (B) is a diagram taken along II of FIG.
  • FIG. 1C is a schematic cross-sectional view viewed from the direction II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method of using the target substance analysis chip shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the second target substance analysis chip of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the third target substance analysis chip of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic perspective plan view showing another example of the configuration of the target substance analysis chip of the present invention.
  • the target substance analysis chip of the present invention will be described with an example. Note that the present invention is not limited to these examples. In addition, the description in other embodiments can be incorporated in each embodiment unless otherwise indicated.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of the first target substance analysis chip of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic perspective plan view
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view seen from the II direction of FIG. 1A
  • FIG. 1C is FIG. It is the schematic cross section seen from the II-II direction.
  • the target substance analysis chip 10 has a laminated body in which a first flexible substrate 1, a second flexible substrate 2, and a third substrate 3 are laminated. In the stacked body, the stacking direction of the substrates is referred to as the vertical direction (hereinafter the same).
  • a non-adhesive region for flow path 11 is formed in a band shape on the bonding surface between first flexible substrate 1 and second flexible substrate 2, and a band width is formed in part of non-adhesive region 11 for flow path. Is formed in the non-adhesive region 5 for the extraction chamber.
  • the first flexible substrate 1 has a through hole 7 that is in contact with the non-adhesive region 11 for a flow path.
  • the non-adhesion region for the extraction chamber is arranged on the adhesion surface between the second flexible substrate 2 and the third substrate 3 so as to vertically intersect the non-adhesion region 11 for the flow path via the second flexible substrate 2.
  • non-bonding regions 12a and 12b for shutter are formed in a strip shape on the side closer to and farther from the through hole 7.
  • the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 have pressure supply ports 18a and 18b penetrating so as to be in contact with the shutter non-adhesive regions 12a and 12b.
  • the pressure supply ports 18a and 18b may be formed through the third substrate 3 so as to be in contact with the non-bonding regions 12a and 12b for shutter.
  • magnetic particles that bind to the target substance are disposed on the upper part of the non-adhesion region 5 for the extraction chamber.
  • the shutter non-adhesion region 12a and the pressure supply port 18a are optional components, and are preferably, but not necessary.
  • the flow direction of the liquid in the formed flow path is the upstream side on the through hole 7 side along the non-adhesive region 11 for the flow path. Therefore, the shutter non-adhesion region 12a is formed downstream of the through-hole 7 and upstream of the extraction chamber non-adhesion region 5, that is, between the through-hole 7 and the extraction chamber non-adhesion region 5. In addition, it can be said that the shutter non-adhesion region 12b is formed on the downstream side of the extraction chamber non-adhesion region 5.
  • one through hole 7 is provided at the left end of the non-adhesive region 11 for a flow path.
  • the present invention is not limited to this.
  • An appropriate number of the through holes may be provided at any position as long as the through holes are in contact with the non-adhesive region 11 for flow passage.
  • one pressure supply port 18a and 18b is provided at each end of the shutter non-adhesive regions 12a and 12b.
  • the present invention is not limited to this.
  • An appropriate number of the pressure supply ports may be provided at any position as long as the pressure supply ports are in contact with the non-bonding region for the shutter.
  • the shutter non-adhesive regions 12a and 12b and the flow channel non-adhesive region 11 only need to intersect with each other via the second flexible substrate 2, and the shape of the intersection is not particularly limited.
  • the shutter non-adhesive regions 12a and 12b and the flow channel non-adhesive region 11 are orthogonal to each other, but are not limited thereto.
  • the lower surface of the first flexible substrate 1 and the upper surface of the second flexible substrate 2 are bonded to each other around the non-bonding region 11 for the flow path, the through-hole 7 and the non-bonding region 5 for the extraction chamber, Preferably, they are bonded to each other at a portion other than the non-bonding region 11 for the flow path, the through hole 7 and the non-bonding region 5 for the extraction chamber.
  • the lower surface of the second flexible substrate 2 and the upper surface of the third substrate 3 are bonded to each other at portions other than the shutter non-bonding regions 12a and 12b and the pressure supply ports 18a and 18b.
  • the target substance analysis chip 10 can be manufactured, for example, as follows. First, the first flexible substrate 1, the second flexible substrate 2, and the third substrate 3 are prepared. The lower surface of the first flexible substrate 1, the upper and lower surfaces of the second flexible substrate 2, and the upper surface of the third substrate 3 are subjected to surface modification treatment for the purpose of increasing the adhesive strength between the substrates. May be.
  • Examples of the surface modification treatment include oxygen plasma treatment, excimer UV light irradiation treatment, and the like.
  • the oxygen plasma treatment can be performed using, for example, a reactive ion etching (RIE) apparatus in the presence of oxygen.
  • RIE reactive ion etching
  • the excimer UV light irradiation treatment can be performed in an air atmosphere at atmospheric pressure using, for example, a dielectric barrier discharge lamp.
  • Examples of the material for forming the first flexible substrate 1 include silicone rubber such as polydimethylsiloxane (PDMS), nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, fluorine rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, and urethane. Examples thereof include rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, polysulfide rubber, norbornene rubber, and thermoplastic elastomer. These forming materials may be used alone or in combination of two or more. Among these, silicone rubber such as PDMS is particularly preferable.
  • the thickness of the first flexible substrate 1 is, for example, in the range of 10 ⁇ m to 5 mm in consideration of strength and formation of a flow path and an extraction chamber described later.
  • the formation method of the through-hole 7 and the pressure supply ports 18a and 18b in the first flexible substrate 1 is not particularly limited, and a conventionally known method may be used.
  • the shapes of the through-hole 7 and the pressure supply ports 18a and 18b are not particularly limited, and may be any shape such as a cylindrical shape or a prism shape shown in FIG.
  • the sizes of the through-hole 7 and the pressure supply ports 18a and 18b may be appropriately set according to, for example, the widths of a non-adhesion region for a flow path and a non-adhesion region for a shutter described later.
  • Examples of the material for forming the second flexible substrate 2 include the same materials as those for forming the first flexible substrate 1.
  • the material for forming the second flexible substrate 2 may be the same as or different from the material for forming the first flexible substrate 1, but the former is preferable.
  • the conductive substrate 1 is silicone rubber
  • the second flexible substrate 2 is also preferably silicone rubber. If both the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 are made of silicone rubber, they can be bonded by self-adsorption without using an adhesive.
  • the thickness of the second flexible substrate 2 is, for example, in the range of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m in view of strength and blockage of the flow path described later.
  • the formation method of the pressure supply ports 18a and 18b to the second flexible substrate 2 is not particularly limited, and a conventionally known method may be used.
  • the shape and size of the pressure supply ports 18a and 18b of the second flexible substrate 2 are the same as the shape and size of the pressure supply ports 18a and 18b of the first flexible substrate 1, for example.
  • a non-adhesive region 11 for flow channels is formed in a strip shape on the upper surface of the second flexible substrate 2, and a non-adhesive region for an extraction chamber whose band width is widened in a part of the non-adhesive region 11 for flow channels 5 is formed.
  • the non-adhesive region 11 for the flow path and the non-adhesive region 5 for the extraction chamber are formed by, for example, a conventionally known chemical thin film forming technique, for example, an electrode film, a dielectric protective film, a semiconductor film, a fluorescent film, a superconducting film, a dielectric Body film, solar cell film, antireflection film, antiwear film, optical interference film, reflection film, antistatic film, conductive film, antifouling film, hard coat film, barrier film, electromagnetic wave shielding film, infrared shielding film, ultraviolet ray It can be formed as an absorption film, a lubricating film, a shape memory film, a magnetic recording film, a light emitting element film, a biocompatible film, a corrosion resistant film, a catalyst film, a gas sensor film, or the like.
  • a conventionally known chemical thin film forming technique for example, an electrode film, a dielectric protective film, a semiconductor film, a fluorescent film, a superconducting
  • the above-described thin film can be formed by using, for example, an organic fluorine compound or a metal compound as a reactive gas by a plasma discharge treatment apparatus.
  • organic fluorine compound examples include fluorinated methane, fluorinated ethane, tetrafluoromethane, hexafluoromethane, 1,1,2,2-tetrafluoroethylene, 1,1,1,2,3,3-hexa.
  • Fluorocarbon compounds such as fluoropropane, hexafluoropropene and 6-fluoropropylene; 1,1-difluoroethylene, 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1,2,2,3-pentafluoro Fluorinated hydrocarbon compounds such as propane; Fluorocarbon compounds such as difluorodichloromethane and trifluorochloromethane; 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, 1,3-difluoro-2- Fluorinated alcohols such as propanol and perfluorobutanol; vinyl trifluoroacetate, 1,1,1-trifluoro B acetate, etc. fluorinated carboxylic acid esters of; acetyl fluoride, hexafluoroacetone, 1,1,1-trifluoro fluoride ketones such as acetone: and the like.
  • the metal compound examples include Al, As, Au, B, Bi, Ca, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Ga, Ge, Hg, In, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Pt, Rh, Sb, Se, Si, Sn, Ti, V, W, Y, Zn, Zr or the like, or an alloy metal compound or an organometallic compound can be used.
  • the aforementioned thin film can also be formed by a reactive ion etching system (RIE), a printing method, or the like in the presence of fluorocarbon (CHF 3 ) through a mask, for example.
  • RIE reactive ion etching system
  • the printing method for example, conventionally known printing methods such as roll printing, pattern printing, transfer, and electrostatic copying can be adopted.
  • the forming material include metal fine particles, conductive ink, insulating ink, carbon fine particles, silane agent, parylene, paint, pigment, dye, water-based dye ink, water-based pigment ink, and oil-based material.
  • the metal particles include, for example, Al, As, Au, B, Bi, Ca, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Ga, Ge, Hg, In, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, and Pb. , Pt, Rh, Sb, Se, Si, Sn, Ti, V, W, Y, Zn or Zr, etc., single metal fine particles, two or more kinds of these alloy fine particles, oxides of these single metals or alloys Examples thereof include fine particles (for example, ITO fine particles) and organic metal compound fine particles thereof.
  • the thickness of the non-adhesion region 11 for the flow path and the non-adhesion region 5 for the extraction chamber is For example, it is in the range of 10 nm to 10 ⁇ m, and preferably in the range of 50 nm to 3 ⁇ m.
  • the width of the non-adhesive region 11 for the flow channel is, for example, in the range of 10 ⁇ m to 3000 ⁇ m in consideration of the formation of the flow channel, which will be described later, and the supply amount of the target substance such as DNA and the reagent.
  • Area for extraction chamber unbonded region 5 is formed of the extraction chamber to be described later, considering the supply amount of the target substance and the reagent, such as DNA, for example, in the range of 3 mm 2 ⁇ 300 mm 2, preferably, 16 mm 2 It is in the range of ⁇ 50 mm 2 .
  • the shape of the non-adhesive region 11 for the flow path is not limited to the linear strip shown in FIG. 1, and various strip shapes such as a Y-shaped strip and an L-shaped strip can be employed.
  • the shape of the non-adhesion region 5 for the extraction chamber is not limited to the circular shape shown in FIG. 1, and any shape such as a quadrangle can be adopted.
  • Examples of the material for forming the third substrate 3 include silicone rubber such as acrylic and PDMS, glass, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, Cellulose acetate phthalate, cellulose triacetate, cellulose nitrate, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyether sulfone, polyether ketone imide, polyamide, fluorine resin , Nylon, polymethyl methacrylate, polyarylate, polylactic acid resin, polybutylene sac Nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, fluorine rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, urethane rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epich
  • the surface of the third substrate 3 is preferably subjected to a surface treatment using a surface treatment agent for the purpose of improving the adhesion with the lower surface of the second flexible substrate 2 except in the non-adhesive region.
  • a surface treatment agent include alkyl silanes such as dimethylsilane, tetramethylsilane, and tetraethylsilane; tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane.
  • non-bonding regions 12a and 12b for shutter are formed in a band shape.
  • the shutter non-adhesive regions 12a and 12b may be formed to have the same thickness using, for example, the same forming material as the flow path non-adhesive region 11 and the extraction non-adhesive region 5.
  • the width of the non-bonding regions 12a and 12b for the shutter is, for example, in the range of 10 ⁇ m to 5000 ⁇ m in consideration of the blockage of the flow path described later and economy.
  • the first flexible substrate 1, the second flexible substrate 2, and the third substrate 3 are laminated.
  • magnetic particles that bind to the target substance such as DNA are arranged on the upper part of the non-adhesion region 5 for the extraction chamber.
  • “Coupling” may be, for example, direct coupling of the target substance to the magnetic particles or indirect coupling. In the former case, for example, adhesion to the magnetic particle itself is raised, and in the latter case, for example, the magnetic substance is adsorbed or adhered to a predetermined substance coated on the magnetic particle, or reacted by a reactive substance. Including the case of binding to body particles.
  • the magnetic particles are preferably spherical, for example, and the particle diameter is preferably in the range of 0.3 ⁇ m to 5 ⁇ m, for example.
  • the magnetic particles for example, a material having a porous surface or a mixture of at least one of silica gel and cellulose is suitable.
  • the target substance analysis chip 10 shown in FIG. 1 can be obtained.
  • the first target substance analysis method of the present invention can be performed using the first target substance analysis chip of the present invention.
  • the first target substance analysis method uses, for example, the first target substance analysis chip of the present invention, and includes the following steps (a1) to (d1).
  • A1 a step of forming a shutter portion that bulges the upper portion of the shutter non-adhesion region by closing the flow path by supplying pressure from the pressure supply port;
  • B1 a step of raising the upper part of the non-adhesion region for the flow channel and the upper part of the non-adhesion region for the extraction chamber by supplying pressure from the through hole to form the flow channel and the extraction chamber;
  • D1 A lower surface of the third substrate, a position immediately below an end of the extraction chamber opposite to the through hole side, and an upper surface of the first flexible substrate, the extraction chamber Generating a magnetic field at at least one position directly above the end opposite to the through-hole side in the step of
  • the order of the steps is not particularly limited.
  • the steps (a1) to (d1) may be performed in this order.
  • the (a1) shutter portion forming step and the (b1) flow path and extraction chamber forming step may be performed first or simultaneously, for example.
  • the analysis sample injection step (c1) may be performed simultaneously with the flow path and extraction chamber formation step (b1), for example.
  • FIG. 2 As an example of a first target substance analysis method of the present invention, an example of a method of using the target substance analysis chip 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
  • the form shown in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this form.
  • an adapter 14 is installed at the opening of the through hole 7 serving as a liquid or gas introduction part, and an injection tube 15 is connected to the adapter 14.
  • the shape of the adapter 14 is not limited to that shown in FIG.
  • the adapter 14 may be in a form that is not directly inserted into the through hole 7 but directly fixed to the upper surface of the first flexible substrate 1.
  • the injection tube 15 may be directly connected to the through hole 7 without using the adapter 14.
  • silicone rubber such as PDMS is preferable, but other materials can also be used.
  • an appropriate adhesive may be used to fix the adapter 14 to the upper surface of the first flexible substrate 1.
  • An example of the injection tube 15 is a Teflon (registered trademark) tube.
  • One end of the injection tube 15 is fixed to the adapter 14 using an appropriate adhesive.
  • the other end of the injection tube 15 is connected to appropriate stock solution supply means, pressurization means (for example, a micropump, a syringe, etc.) and the like.
  • the adapter 14 to which the injection tube 15 is connected is also installed in the pressure supply ports 18a and 18b. Then, gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the pressure supply port 18b. As a result, as shown in FIG. 2B, the upper part of the shutter non-adhesion region 12b is raised, and the shutter gap 17b is formed. Specifically, only the portion of the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 that is positioned above the shutter non-adhesive region 12b is raised from the upper surface of the third substrate 3 and is used for the shutter. A gap 17b is generated.
  • the shutter gap 17b formed by the protrusion is also referred to as a shutter portion (the same applies hereinafter).
  • the gas is, for example, air or the like, and the degree of high pressure is, for example, in the range of 10 kPa to 300 kPa (hereinafter the same).
  • the type of the analysis sample is not particularly limited, and can be appropriately selected according to, for example, the type of the target substance.
  • the target substance include cells and intracellular components, and specific examples include nucleic acids such as DNA and RNA.
  • the analysis sample may be, for example, a sample in which the target substance is eluted from cells, that is, an elution sample of cells (also referred to as target substance elution sample), or a cell It may be a sample from which the target substance is not eluted, that is, a sample containing cells. In the latter case, for example, the target substance analysis chip 10 may elute the target substance such as the nucleic acid from the cells in the analysis sample.
  • the upper portion of the portion ahead of the shutter gap 17b that is, the upper portion on the downstream side of the shutter gap 17b in the non-bonding region 11 for the flow path is the shutter gap 17b. Therefore, no flow path is generated.
  • the target substance contained in the injected analysis sample is bound to the magnetic particles 16.
  • an elution reagent that elutes a target substance such as nucleic acid from the cell is applied to the target substance analysis chip 10 before, simultaneously with, or after injection of the analysis sample. It may be injected.
  • the injection method is the same as that of the analysis sample, for example.
  • the target substance eluted from the cells by the elution reagent is bound to the magnetic particles 16 in the extraction chamber 6.
  • the elution reagent is previously disposed on the non-adhesion region 5 for the extraction chamber or on the non-adhesion region 11 for the flow path between the through hole 7 and the non-adhesion region 5 for the extraction chamber. You can also.
  • a cleaning reagent is injected into the target substance analysis chip 10.
  • the method for injecting the cleaning reagent is not particularly limited.
  • the cleaning reagent is injected from the injection tube 15 through the through hole 7 by the same method as that for the analysis sample.
  • a magnetic field is generated on the lower surface of the third substrate 3. Specifically, a magnetic field is generated on the lower surface of the third substrate 3 at a position directly below the end of the extraction chamber 6 opposite to the through hole 7 side. As a result, the target substance such as DNA bound to the magnetic particles 16 is captured in the extraction chamber 6. Thus, even if the flow path 8 is formed on the downstream side of the extraction chamber 6 by generating a magnetic field on the lower surface of the third substrate 3, the flow path 8 is formed downstream of the extraction chamber 6.
  • the magnetic particles 16 can be prevented from flowing out.
  • the magnetic field may be generated on the upper surface side of the first flexible substrate 1. Specifically, the magnetic field is on the upper surface side of the first flexible substrate 1 and on the through hole 7 side in the extraction chamber 6. May be generated just above the opposite end.
  • the method of generating the magnetic field is not particularly limited, and examples thereof include a method of bringing a permanent magnet such as an alnico magnet, a ferrite magnet, a neodymium magnet, and a samarium cobalt magnet into contact with a magnet 13 such as an electromagnet.
  • a permanent magnet such as an alnico magnet, a ferrite magnet, a neodymium magnet, and a samarium cobalt magnet into contact with a magnet 13 such as an electromagnet.
  • the pressure of the gas injected from the through hole 7 and the pressure supply port 18b is set to about atmospheric pressure.
  • the gaps of the flow path 8, the extraction chamber 6, and the shutter gap 17b are eliminated.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the through-hole 7.
  • the cleaning reagent other than the target substance bonded to the magnetic particles 16 can be discharged from the flow path 8.
  • the target substance analysis chip of this embodiment the target substance such as DNA can be efficiently extracted from the analysis sample by the magnetic particles 16 in this manner. Since the extraction of the target substance can be said to be the separation of the target substance from the analysis sample, the extraction chamber can be said to be a separation room for the target substance, for example.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the second target substance analysis chip of the present invention.
  • the form shown in FIG. 3 is an example, and the present invention is not limited to this form. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the target substance analysis chip 10 shown in FIG. 3 is shown in FIGS. 1 and 2 except that the non-adhesion region 5 for the extraction chamber functions as the non-adhesion region 9 for the mixing chamber and does not include the magnetic particles 16.
  • the target substance analysis chip 10 has the same configuration.
  • the reagent and the analysis sample or the target substance in the analysis sample can be mixed in the mixing chamber 19 as follows.
  • the reagent is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on, for example, the type of the analysis sample, the type of the target substance, and the analysis method.
  • the target substance is eluted from the cells as described above. Examples include an elution reagent, a reaction reagent that reacts with the target substance, and the washing reagent.
  • the second target substance analysis method of the present invention can be performed using the second target substance analysis chip of the present invention.
  • the second target substance analysis method uses, for example, the second target substance analysis chip of the present invention, and includes the following steps (a2) to (f2). (A2) By supplying pressure from the pressure supply port, an upper portion of the shutter non-adhesion area on the side farther from the through hole than the mixing chamber non-adhesion area is raised, and a shutter portion that closes the flow path is provided.
  • Forming step, (B2) a step of raising the upper part of the non-adhesive region for the flow channel and the upper part of the non-adhesive region for the mixing chamber by supplying pressure from the through hole to form the flow channel and the mixing chamber; (C2) injecting an analysis sample into the flow path and the mixing chamber; (D2) injecting a reagent into the flow path and the mixing chamber; (E2) A shutter that blocks the flow path by raising the upper portion of the non-adhering region for the shutter closer to the through hole than the non-adhering region for the mixing chamber by supplying pressure from the pressure supply port. Forming a portion, and (F2) By applying pressure to the upper portion of the mixing chamber on the upper surface of the first flexible substrate to deform the mixing chamber, the target substance and the reagent in the analysis sample are changed in the mixing chamber.
  • the order of the steps is not particularly limited.
  • the steps (a2) to (f2) may be performed in this order.
  • the shutter part forming step (a2) and the flow path and mixing chamber forming step (b2) may be performed first or simultaneously, for example.
  • the analysis sample injection step (c2) and the reagent injection step (d2) may be performed first or simultaneously, for example.
  • the analysis sample injection step (c2) and the sample injection step (d2) may be performed at the same time as the flow path and mixing chamber formation step (b2), for example.
  • the analysis sample injection step (step before injection of the cleaning reagent) is performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the extraction chamber 6 is generated in the first embodiment, whereas the mixing chamber 19 is generated in the present embodiment.
  • the various reagents described above may be injected into the target substance analysis chip 10, for example, before, simultaneously with, or after injection of the analysis sample.
  • the injection method is the same as that of the analysis sample, for example.
  • the analysis sample is a cell-containing sample as described above, for example, the elution reagent, the reaction reagent that reacts with the eluted target substance, and the washing reagent that cleans the target substance are injected as the reagent. May be.
  • the analysis sample is a target substance elution sample as described above, for example, the reaction reagent, the washing reagent, and the like may be injected as the reagent.
  • the elution reagent and the reaction reagent are, for example, arranged in advance on the non-adhesive region 9 for the mixing chamber or on the non-adhesive region 11 for the flow path between the through hole 7 and the non-adhesive region 9 for the mixing chamber. You can also keep it.
  • gas is injected at high pressure from the injection tube 15 through the pressure supply port 18a.
  • the upper part of the shutter non-adhesion region 12a is raised, and the shutter gap 17a is formed.
  • the gas is, for example, air or the like, and the degree of high pressure is, for example, in the range of 10 kPa to 300 kPa (hereinafter the same).
  • the pressure of the gas injected from the through hole 7 is set to about atmospheric pressure. As a result, as shown in FIG. 3C, the gap of the flow path 8 on the upstream side of the shutter gap 17a is eliminated.
  • the mixing chamber 19 is deformed by applying pressure to the upper portion of the mixing chamber 19 on the upper surface of the first flexible substrate 1.
  • the target substance and the reagent are mixed in the mixing chamber 19.
  • the method for applying pressure to the position above the mixing chamber 19 is not particularly limited, and for example, high-pressure gas may be blown or an object may be pressed.
  • the pressure of the gas injected from the pressure supply ports 18a and 18b is set to about atmospheric pressure.
  • the gaps 17a and 17b for the shutter and the gap in the mixing chamber 19 are eliminated.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the through-hole 7.
  • the target substance mixed with the reagent can be sent to the next step.
  • magnetic particles similar to those of the first embodiment may be disposed in the non-adhesion region 9 for the mixing chamber.
  • the mixing chamber 19 also functions as an extraction chamber.
  • the third target substance analysis chip of the present invention is closer to the bonding surface between the second flexible substrate and the third substrate and closer to the through hole than the non-bonding region for the first mixing chamber.
  • Two shutter non-adhesive regions are formed on the side and on the side farther from the through hole than the second mixing chamber non-adhesive region.
  • the third target substance analysis chip further includes, for example, an adhesive surface between the second flexible substrate and the third substrate, and the non-adhesion region for the flow path via the second flexible substrate.
  • the third shutter non-adhesive region may be formed in a strip shape so as to intersect vertically.
  • the shutter non-adhesion region may be formed, for example, on the side farther from the through hole than the first mixing chamber non-adhesion region. In this case, the upstream and downstream flow paths of the first mixing chamber can be closed by the shutter portions, respectively.
  • FIG. 4 shows an example of the configuration of the third target substance analysis chip of the present invention.
  • the form shown in FIG. 4 is an example, and the present invention is not limited to this form. 4, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
  • the target substance analysis chip 10 shown in FIG. 4 has two non-adhesion areas for the mixing chamber (9a and 9b), four non-adhesion areas for the shutter (12a to 12d), and four pressure supply ports.
  • the configuration is the same as that of the target substance analysis chip shown in FIG.
  • the four pressure supply ports are referred to as pressure supply ports 18a to 18d for convenience.
  • the shutter non-adhesive regions 12c and 12d are the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 in the same manner as the shutter non-adhesive regions 12a and 12b shown in FIG. Are in contact with the pressure supply ports 18c and 18d penetrating each other.
  • the pressure supply ports 18c and 18d may be formed through the third substrate 3 so as to contact the non-bonding regions 12c and 12d for shutter.
  • the shutter non-adhesive regions 12b and 12c and the pressure supply ports 18b and 18c are optional components, and are preferably, but not necessary.
  • the shutter non-adhesion regions 12b and 12c and the pressure supply ports 18b and 18c may be combined into one, and the shutter non-adhesion region and the pressure supply port may be three.
  • the third target substance analysis method of the present invention can be performed using the third target substance analysis chip of the present invention.
  • the third target substance analysis method uses, for example, the third target substance analysis chip of the present invention, and includes the following steps (a3) to (f3). (A3) By supplying pressure from the through hole, the upper part of the non-adhesion region for the flow path, the upper part of the non-adhesion region for the first mixing chamber, and the upper part of the non-adhesion region for the second mixing chamber are raised.
  • the order of the steps is not particularly limited, and can be performed, for example, in the order of the steps (a3) to (f3).
  • the step (d3) may be performed before, simultaneously with, or after the step (a3), and is preferably performed before the steps (b3) and (c3).
  • the step (e3) is preferably performed after the steps (b3) and (c3), for example.
  • the formation of the first mixing chamber and the second mixing chamber in the step (a3) can be performed as separate steps, for example.
  • the step (a3) may be the following step (a3-1) and the following step (a3-2).
  • A3-1) By supplying pressure from the through hole, an upper portion of the non-adhesion region for the flow path between the through hole and the non-adhesion region for the first mixing chamber and the non-adhesion for the first mixing chamber Forming the flow path and the first mixing chamber by raising the upper portion of the bonding region (a3-2) by applying pressure to the upper portion of the first mixing chamber to deform the first mixing chamber;
  • the upper portion of the non-adhesive region for the flow channel and the upper portion of the non-adhesive region for the second mixing chamber are raised between the non-adhesive region for the mixing chamber and the non-adhesive region for the second mixing chamber, and the flow channel and the second Process for forming the mixing chamber
  • the formation step of the first mixing chamber (a3-1) is preferably performed before or simultaneously with the analysis sample injection step (b3) and the reagent injection step (c3).
  • the step (a3-2) of forming the second mixing chamber may be performed, for example, before or after or during the step of forming the shutter part (d3) and (e3).
  • the third target substance analysis chip has the third shutter non-adhesive region, prior to the formation of the first mixing chamber of (a3-1) or the analysis of (b3) Prior to the sample injection step and the reagent injection step (c3), the upper portion of the third non-adhesion region for the shutter may be raised to form a shutter portion.
  • the target substance analysis chip 10 shown in FIG. 4 is used as follows, for example. First, as shown in FIG. 4A, the adapter 14 to which the injection tube 15 is connected is installed in each of the through hole 7 and the pressure supply ports 18a to 18d as in the first embodiment.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the pressure supply port 18b.
  • the upper part of the shutter non-adhesion region 12b is raised, and the shutter gap 17b is formed.
  • the portion of the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 that is positioned above the shutter non-adhesive region 12b is raised from the upper surface of the third substrate 3 and is used for the shutter.
  • a gap 17b is generated.
  • the gas is, for example, air or the like, and the degree of high pressure is, for example, in the range of 10 kPa to 300 kPa (hereinafter the same).
  • the reagent is injected into the target substance analysis chip 10.
  • the analysis sample is a cell-containing sample as described above and the elution reagent is used as the reagent, the target substance such as DNA is eluted from the cells in the first mixing chamber 19a.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the pressure supply port 18a.
  • the upper portion of the shutter non-adhesion region 12a is raised, and the shutter gap 17a is formed.
  • the gas is, for example, air or the like, and the degree of high pressure is, for example, in the range of 10 kPa to 300 kPa (hereinafter the same).
  • the pressure of the gas injected from the through hole 7 is set to about atmospheric pressure. As a result, as shown in FIG. 4C, the gap of the flow path 8 on the upstream side of the shutter gap 17a is eliminated.
  • the pressure of the gas injected from the pressure supply port 18b is set to about atmospheric pressure.
  • the gap of the shutter gap 17b is eliminated.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the pressure supply port 18d.
  • the upper part of the shutter non-adhesion region 12d is raised, and a shutter gap 17d is formed. Specifically, only the portion of the first flexible substrate 1 and the second flexible substrate 2 located above the shutter non-adhesion region 12d is raised from the upper surface of the third substrate 3, and the shutter A gap 17d is generated.
  • a method for applying pressure to the upper portion of the first mixing chamber 19a and the upper portion of the second mixing chamber 19b is not particularly limited, and for example, high-pressure gas may be blown or an object may be pressed.
  • the method of mixing the target substance and the reagent by reciprocating between the first mixing chamber 19a and the second mixing chamber 19b is alternately performed between the upper portion of the first mixing chamber 19a and the upper portion of the second mixing chamber 19b.
  • the method is not limited to a method in which the first mixing chamber 19a and the second mixing chamber 19b are alternately deformed by applying pressure to the first mixing chamber 19a, and any method may be used.
  • the target substance and the reagent are reciprocated and mixed between the first mixing chamber 19a and the second mixing chamber 19b. May be.
  • the pressure of the gas injected from the through hole 7 and the pressure supply ports 18a and 18d is set to about atmospheric pressure.
  • the flow path 8 As a result, as shown in FIG. 4F, the flow path 8, the shutter gaps 17a and 17d, and the gaps in the first mixing chamber 19a and the second mixing chamber 19b are eliminated.
  • gas is injected at a high pressure from the injection tube 15 through the through-hole 7. Thereby, the target substance mixed with the reagent can be sent to the next step.
  • magnetic particles similar to those in Embodiment 1 may be arranged in at least one of the first non-contact region 9a for the first mixing chamber and the non-contact region 9b for the second mixing chamber.
  • at least one of the first mixing chamber 19a and the second mixing chamber 19b also functions as an extraction chamber.
  • FIG. 5 shows another example of the configuration of the target substance analysis chip of the present invention.
  • the form shown in FIG. 5 is an example, and the present invention is not limited to this form.
  • the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the target substance analysis chip 20 shown in FIG. 5 has a configuration of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the unit 50, the shutter non-contact region 12m, the pressure supply port 18m, and the electrophoresis analysis unit 60 are included as main components.
  • the cleaning reagent supply unit 30, the PCR reaction reagent supply unit 40, the cleaning reagent collection unit 70, the PCR amplification unit 50, and the electrophoresis analysis unit 60 are made of the same material as the target substance analysis chip 10 shown in FIGS. 1 has a laminate in which a flexible substrate 1, a second flexible substrate 2 and a third substrate 3 are laminated.
  • the shutter non-contact area 12m and the pressure supply port 18m can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the cleaning reagent supply unit 30 includes a through-hole 37, a flow path non-adhesive region 31, a shutter non-adhesive region 12e, and a pressure supply port 18e as main components. These components can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the non-adhesive region 31 for flow paths is in contact with the non-adhesive region 5 for the extraction chamber of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the cleaning reagent supply unit 30 is an optional component and is preferably, but may not be present. When the cleaning reagent supply unit 30 is not provided, the cleaning reagent may be supplied from the through hole 7 of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the PCR reaction reagent supply unit 40 includes a through hole 47, a flow path non-adhesive region 41, a shutter non-adhesive region 12f, and a pressure supply port 18f as main components. These components can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the non-adhesive region 41 for flow paths is in contact with the non-adhesive region 5 for the extraction chamber of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the PCR reagent supply unit 40 is an arbitrary component, and is preferably, but may not be present. When the PCR reagent supply unit 40 is not provided, the PCR reagent may be supplied from the through hole 7 of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the cleaning reagent recovery unit 70 includes a flow path non-adhesive region 71, shutter non-adhesive regions 12n and 12o, pressure supply ports 18n and 18o, and a waste liquid tank 78 as main components.
  • Components other than the waste liquid tank 78 can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the waste liquid tank 78 can be formed in the same manner as the non-adhesion region 5 for the extraction chamber of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • the non-adhesion region 11 for the flow path continuing from the target substance analysis chip 10 shown in FIGS. 1 and 2 is 8 through the non-adhesion regions 12g to 12l for the shutter and the pressure supply ports 18g to 18l. It is divided into two non-adhesive areas 51a to 51h for flow paths.
  • the division of the non-adhesive region for the flow path is not limited to eight, and can be appropriately increased or decreased depending on the desired analysis accuracy of the target substance.
  • the shutter non-adhesion areas 12g to 12l, the pressure supply ports 18g to 18l, and the flow path non-adhesion areas 51a to 51h are formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS. it can.
  • the eight non-adhesive regions for flow paths 51a to 51h are in contact with the eight reaction vessels 52a to 52h, respectively.
  • the non-adhesive regions for flow paths 51a to 51h are formed with non-adhesive regions for shutters 12p to 12z and 12 ⁇ to 12 ⁇ and pressure supply ports 18p to 18z and 18 ⁇ to 18 ⁇ , respectively, before and after contact with the reaction vessels 52a to 52h. Has been.
  • the method for forming the reaction vessels 52a to 52h is not particularly limited, and for example, a conventionally known method for forming a PCR chip can be employed.
  • the shutter non-adhesion regions 12p to 12z and 12 ⁇ to 12 ⁇ and the pressure supply ports 18p to 18z and 18 ⁇ to 18 ⁇ can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • At least one of the position directly below the reaction vessels 52a to 52h on the lower surface of the third substrate 3 and the position directly above the reaction vessels 52a to 52h on the upper surface of the first flexible substrate 1 is shown. Is provided with heating means such as a heater.
  • the electrophoresis analysis unit 60 includes reagent tanks 67a to 67h, through holes 68a to 68h, flow path non-adhesive areas 61a to 61h and 62a to 62h, waste liquid tanks 65a to 65h and 66a to 66h, and electrodes 67i to 67p and 68i. -68p, 65i-65p and 66i-66p.
  • Reagent tanks 67a to 67h are formed so as to be in contact with the flow path non-adhesion areas 51a to 51h of the PCR amplification unit 50 via the shutter non-contact area 12m and the pressure supply port 18m.
  • the non-adhesive regions 61a to 61h for the flow path are formed so that one end thereof is in contact with the reagent tanks 67a to 67h and the other end is in contact with the waste liquid tanks 65a to 65h.
  • the non-adhesive areas for flow passages 62a to 62h intersect with the non-adhesive areas for flow passages 61a to 61h, and have one end in contact with the through holes 68a to 68h and the other end in contact with the waste liquid tanks 66a to 66h. Yes.
  • Electrodes 67i to 67p, 68i to 68p, 65i to 65p, and 66i to 66p are disposed in the reagent tanks 67a to 67h, the through holes 68a to 68h, and the waste liquid tanks 65a to 65h and 66a to 66h, respectively.
  • a voltage can be applied to the electrodes 67i to 67p, 68i to 68p, 65i to 65p, and 66i to 66p from the upper part of the first flexible substrate 1 or the lower part of the third substrate 3.
  • the through holes 67a to 67h and the non-adhesive areas 61a to 61h and 62a to 62h for the flow path can be formed in the same manner as the corresponding components of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • a groove may be formed in the third substrate 3 according to a conventionally known method, and this may be used as the flow path.
  • the groove may have a width of about 100 ⁇ m and a depth of about 30 ⁇ m.
  • the reagent tanks 67a to 67h and the waste liquid tanks 65a to 65h and 66a to 66h can be formed in the same manner as the non-adhesion region 5 for the extraction chamber of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS.
  • As the electrodes 67i to 67p, 68i to 68p, 65i to 65p, and 66i to 66p conventionally known ones can be used.
  • an optical analysis means such as an absorbance measuring device is arranged.
  • the target substance analysis chip 20 of the present embodiment is used for the mixing chamber shown in FIG. 3 or FIG. 4 in place of the configuration of the target substance analysis chip 10 having the non-contact region 5 for extraction chamber shown in FIGS.
  • the configuration of the target substance analysis chip 10 having a non-contact region may be included.
  • the target substance analysis chip 20 of the present embodiment further includes a through-hole for supplying dry air and a non-contact region for a flow path formed so as to be in contact with the non-contact region for the extraction chamber or the non-contact region for the mixing chamber. You may have.
  • the size of the target substance analysis chip 20 of the present embodiment is, for example, in the range of 50 mm to 300 mm in length and in the range of 20 mm to 100 mm in width. As described above, the target substance analysis chip of the present invention is small in size, and therefore requires less installation space.
  • the thickness of the target substance analysis chip 20 of the present embodiment is such that the mechanism for generating a magnetic field in the configuration of the target substance analysis chip 10 shown in FIGS. 1 and 2, the heating means in the PCR amplification unit 50, and the electrophoresis analysis unit 60. Excluding the optical analysis means and the like in the range of, for example, 0.5 mm to 5 mm. For this reason, the target substance analysis chip 20 of the present embodiment can be carried without being fixed in a predetermined space.
  • the target substance analysis chip 20 shown in FIG. 5 is used as follows, for example. First, using the configuration of the target substance analysis chip 10 and the cleaning reagent supply unit 30 shown in FIGS. 1 and 2, the target substance such as DNA is extracted from the analysis sample in the same manner as in the first embodiment.
  • the time required for extracting the target substance is, for example, about 5 minutes.
  • the PCR reaction reagent is supplied from the PCR reaction reagent supply unit 40, and the target substance bonded to the magnetic particles is transferred to the cleaning reagent recovery unit 70.
  • the cleaning reagent recovery unit 70 the product obtained by removing the cleaning reagent from the mixture of the target substance, the cleaning reagent, and the PCR reaction reagent is transferred to the PCR amplification unit 50.
  • PCR amplification is performed by a conventionally known method such as adding a temperature cycle to the target substance and the PCR reaction reagent stored in the reaction vessels 52a to 52h.
  • the time required for this PCR amplification is, for example, 10 minutes to 60 minutes, and preferably about 15 minutes.
  • the amplification product of the target substance is transferred to the reagent tanks 67a to 67h of the electrophoresis analysis unit 60, and a voltage is applied to the electrodes 67i to 67p and 65i to 65p. A potential difference is generated between the waste liquid tanks 65a to 65h. As a result, the channel formed in the upper part of the channel non-adhesive regions 61a to 61h is filled with the amplification product of the target substance.
  • an electrophoretic solution is supplied from the through holes 68a to 68h, and a voltage is applied to the electrodes 68i to 68p and 66i to 66p to generate a potential difference between the through holes 68a to 68h and the waste liquid tanks 66a to 66h.
  • a small amount of the amplified substance of the target substance is introduced into the flow path formed in the upper part of the non-adhesive areas for flow passages 62a to 62h from the intersections of the non-adhesive areas for flow paths 61a to 61h and 62a to 62h.
  • Perform electrophoresis analysis is, for example, about 5 minutes.
  • Such an electrophoretic analysis method is conventionally known.
  • target substance analysis chip 20 of the present embodiment extraction, amplification and analysis of a target substance such as DNA can be performed in a short time of about 20 minutes to about 70 minutes with little effort.
  • the target substance analysis chip of this embodiment may be one that performs electrophoretic analysis without performing PCR amplification.
  • the target substance analysis chip of this embodiment may analyze the target substance by a method other than electrophoretic analysis such as chemiluminescence, fluorescence, and enzyme coloration.
  • the analysis of the target substance such as DNA may be performed by a conventionally known method such as an intercalator method or a method using a fluorescently labeled probe.
  • the target substance analysis chip of the present invention is small and can analyze a target substance such as DNA in a short time and with little effort.
  • the target substance analysis chip of the present invention is applicable to a wide range of uses including, for example, DNA analysis in criminal investigations.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

　小型で、短時間且つ少ない労力で対象物質を分析可能な対象物質分析チップを提供する。　対象物質分析チップは、第１可撓性基板１、第２可撓性基板２、第３基板３を有する。第１可撓性基板１と第２可撓性基板２との接着面に、帯状の流路用非接着領域１１が形成され、流路用非接着領域１１の一部に帯幅が広がった抽出室用非接着領域５が形成されている。第１可撓性基板１は、流路用非接着領域１１と接する貫通孔７を有し、第２可撓性基板２と第３基板３の接着面に、シャッター用非接着領域１２ｂが、流路用非接着領域１１と上下で交差するように、抽出室用非接着領域５より貫通孔７から遠い側に帯状に形成され、第１可撓性基板１と第２可撓性基板２とは、シャッター用非接触領域１２ｂと接するように貫通する圧力供給口１８ｂを有し、抽出室用非接着領域５上部に、対象物質と結合する磁性体粒子１６が配置されている。

Description

対象物質分析チップ
　本発明は、対象物質分析チップに関する。
　従来から、ＤＮＡ分析装置が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来のＤＮＡ分析装置は、反応容器、光検出器及び増幅器等が、それぞれ独立して設けられた大型なものであり、広い設置スペースを必要とした。また、従来のＤＮＡ分析装置は、分析に多大な時間と労力を要した。
特開２００９－２４７２９７号公報
　そこで、本発明は、小型で、短時間且つ少ない労力でＤＮＡ等の対象物質を分析可能な対象物質分析チップを提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明の第１の対象物質分析チップは、
第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成され、且つ、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった抽出室用非接着領域が形成されており、
前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記抽出室用非接着領域より前記貫通孔から遠い側に帯状に形成されており、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
前記抽出室用非接着領域の上に、対象物質と結合する磁性体粒子が配置されており、
前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記抽出室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び抽出室を形成可能であり、
前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
前記第３基板の下面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真下の位置、及び前記第１可撓性基板の上面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真上の位置の少なくとも一方の位置に、磁界を発生させ、前記磁性体粒子と結合した前記対象物質を捕捉可能とされている
ことを特徴とする。
　本発明の第２の対象物質分析チップは、
第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成され、且つ、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった混合室用非接着領域が形成されており、
前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側及び遠い側に帯状（例えば、２本の帯状）に形成されており、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び混合室を形成可能であり、
前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
前記第１可撓性基板の上面における前記混合室の上部に圧力をかけて前記混合室を変形させることにより、前記混合室内部において、対象物質及び試薬を混合可能とされている
ことを特徴とする。
　本発明の第３の対象物質分析チップは、
第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成されており、
前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、前記貫通孔側から、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった第１混合室用非接着領域及び第２混合室用非接着領域が、この順で形成されており、
前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側及び前記第２混合室用非接着領域下部より前記貫通孔から遠い側に帯状（例えば、２本の帯状）に形成されており、
前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部、前記第１混合室用非接着領域の上部及び前記第２混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路、第１混合室及び第２混合室を形成可能であり、
前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
対象物質及び試薬を、前記第１混合室と前記第２混合室との間で往復させることにより混合可能とされている
ことを特徴とする。
　本発明によれば、小型で、短時間且つ少ない労力でＤＮＡ等の対象物質を分析可能な対象物質分析チップを提供できる。
図１は、本発明の第１の対象物質分析チップの構成の一例を示す図であり、図１（Ａ）が模式透視平面図、図１（Ｂ）が図１（Ａ）のＩ－Ｉ方向から見た模式断面図、図１（Ｃ）が図１（Ａ）のＩＩ－ＩＩ方向から見た模式断面図である。 図２は、図１に示す対象物質分析チップの使用方法の一例を示す模式断面図である。 図３は、本発明の第２の対象物質分析チップの構成の一例を示す模式断面図である。 図４は、本発明の第３の対象物質分析チップの構成の一例を示す模式断面図である。 図５は、本発明の対象物質分析チップの構成のその他の例を示す模式透視平面図である。
　本発明の対象物質分析チップについて、例をあげて説明する。なお、本発明は、これらの例には制限されない。また、各実施形態は、特に示さない限り、他の実施形態における記載を援用できる。
（実施形態１）
　図１に、本発明の第１の対象物質分析チップの構成の一例を示す。図１において、図１（Ａ）が模式透視平面図、図１（Ｂ）が図１（Ａ）のＩ－Ｉ方向から見た模式断面図、図１（Ｃ）が図１（Ａ）のＩＩ－ＩＩ方向から見た模式断面図である。図示のとおり、この対象物質分析チップ１０は、第１可撓性基板１、第２可撓性基板２及び第３基板３が積層された積層体を有する。前記積層体において、各基板の積層方向を上下方向という（以下、同様）。第１可撓性基板１と第２可撓性基板２との接着面には、流路用非接着領域１１が帯状に形成され、且つ、流路用非接着領域１１の一部に帯幅が広がった抽出室用非接着領域５が形成されている。第１可撓性基板１は、流路用非接着領域１１と接する貫通孔７を有する。第２可撓性基板２と第３基板３との接着面には、第２可撓性基板２を介して流路用非接着領域１１と上下で交差するように、抽出室用非接着領域５より貫通孔７から近い側及び遠い側にシャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂが帯状に形成されている。第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２は、シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂと接するように貫通する圧力供給口１８ａ及び１８ｂを有する。圧力供給口１８ａ及び１８ｂは、第３基板３に、シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂと接するように貫通させて形成されていてもよい。図示していないが、抽出室用非接着領域５の上部には、対象物質と結合する磁性体粒子が配置されている。本実施形態において、シャッター用非接着領域１２ａ及び圧力供給口１８ａは、任意の構成要素であり、あることが好ましいが、なくてもよい。
　本実施形態において、形成される流路における液体の流れ方向は、流路用非接着領域１１に沿って、貫通孔７側が上流側となる。このため、シャッター用非接着領域１２ａは、貫通孔７の下流側であって、抽出室用非接着領域５の上流側、すなわち、貫通孔７と抽出室用非接着領域５との間に形成され、シャッター用非接着領域１２ｂは、抽出室用非接着領域５の下流側に形成されているともいえる。
　図１では、貫通孔７は、流路用非接着領域１１の左端に１つ設けられている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記貫通孔は、流路用非接着領域１１に接しさえすれば、任意の位置に適当な数設けてよい。
　また、図１では、圧力供給口１８ａ及び１８ｂは、それぞれ、シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂ端部に１つ設けられている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記圧力供給口は、シャッター用非接着領域に接しさえすれば、任意の位置に適当な数設けてよい。
　シャッター用非接着領域１２ａおよび１２ｂと流路用非接着領域１１とは、第２可撓性基板２を介して上下で交差していればよく、その交差の形態の交差は、特に制限されない。例えば、図１において、シャッター用非接着領域１２ａおよび１２ｂと流路用非接着領域１１とは、直交しているが、これには制限されない。
　第１可撓性基板１の下面と第２可撓性基板２の上面は、流路用非接着領域１１、貫通孔７及び抽出室用非接着領域５の周囲において、互いに接着しており、好ましくは、流路用非接着領域１１、貫通孔７及び抽出室用非接着領域５以外の部分で、互いに接着している。また、第２可撓性基板２下面と第３基板３上面は、シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂ、圧力供給口１８ａ及び１８ｂ以外の部分では、互いに接着している。
　対象物質分析チップ１０は、例えば、つぎのようにして製造できる。まず、第１可撓性基板１、第２可撓性基板２及び第３基板３を準備する。第１可撓性基板１の下面、第２可撓性基板２の上面及び下面、並びに第３基板３上面には、各基板間の接着強度を高めることを目的とした表面改質処理を施してもよい。前記表面改質処理としては、例えば、酸素プラズマ処理、エキシマＵＶ光照射処理等があげられる。前記酸素プラズマ処理は、例えば、酸素存在下で、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置等を用いて実施できる。前記エキシマＵＶ光照射処理は、例えば、誘電体バリア放電ランプを用いて、大気圧の空気雰囲気下で実施できる。
　第１可撓性基板１の形成材料としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー等があげられる。これらの形成材料は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中でも、ＰＤＭＳ等のシリコーンゴムが特に好ましい。第１可撓性基板１の厚みは、強度ならびに後述の流路及び抽出室の形成を考慮すると、例えば、１０μｍ～５ｍｍの範囲である。
　第１可撓性基板１への貫通孔７、圧力供給口１８ａ及び１８ｂの形成方法は、特に制限されず、従来公知の方法を用いてよい。貫通孔７、圧力供給口１８ａ及び１８ｂの形状も、特に制限されず、例えば、図１に示す円筒状、角柱状等、任意の形状とすればよい。貫通孔７、圧力供給口１８ａ及び１８ｂの大きさは、例えば、後述の流路用非接着領域及びシャッター用非接着領域の幅に応じて、適宜設定すればよい。
　第２可撓性基板２の形成材料としては、例えば、第１可撓性基板１の形成材料と同様のものを例示できる。第２可撓性基板２の形成材料は、第１可撓性基板１の形成材料と同じであってもよいし、異なっていてもよいが、前者が好ましく、具体例として、第１可撓性基板１がシリコーンゴムである場合、第２可撓性基板２もシリコーンゴムであることが好ましい。第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２を共にシリコーンゴムとすれば、両者を、接着剤を用いることなく自己吸着により接着できる。第２可撓性基板２の厚みは、強度及び後述の流路の閉塞を考慮すると、例えば、１０μｍ～５００μｍの範囲である。
　第２可撓性基板２への圧力供給口１８ａ及び１８ｂの形成方法は、特に制限されず、従来公知の方法を用いてよい。第２可撓性基板２の圧力供給口１８ａ及び１８ｂの形状及び大きさは、例えば、第１可撓性基板１の圧力供給口１８ａ及び１８ｂの形状及び大きさと同じとする。
　第２可撓性基板２の上面には、流路用非接着領域１１を帯状に形成し、且つ、流路用非接着領域１１の一部に、帯幅が広がった抽出室用非接着領域５を形成する。流路用非接着領域１１及び抽出室用非接着領域５は、例えば、従来公知の化学的薄膜形成技術により、例えば、電極膜、誘電体保護膜、半導体膜、蛍光膜、超伝導膜、誘電体膜、太陽電池膜、反射防止膜、耐摩耗性膜、光学干渉膜、反射膜、帯電防止膜、導電膜、防汚膜、ハードコート膜、バリア膜、電磁波遮蔽膜、赤外線遮蔽膜、紫外線吸収膜、潤滑膜、形状記憶膜、磁気記録膜、発光素子膜、生体適合膜、耐食性膜、触媒膜、ガスセンサー膜等として形成できる。
　前述の薄膜は、具体的には、例えば、プラズマ放電処理装置により、反応性ガスとして、有機フッ素化合物又は金属化合物を用いて形成できる。
　前記有機フッ素化合物としては、例えば、フッ化メタン、フッ化エタン、テトラフルオロメタン、ヘキサフルオロメタン、１，１，２，２－テトラフルオロエチレン、１，１，１，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロペン、６－フッ化プロピレン等のフッ化炭素化合物；１，１－ジフルオロエチレン、１，１，１，２－テトラフルオロエタン、１，１，２，２，３－ペンタフルオロプロパン等のフッ化炭化水素化合物；ジフルオロジクロロメタン、トリフルオロクロロメタン等のフッ化塩化炭素化合物；１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－プロパノール、１，３－ジフルオロ－２－プロパノール、パーフルオロブタノール等のフッ化アルコール；ビニルトリフルオロアセテート、１，１，１－トリフルオロアセテート等のフッ化カルボン酸エステル；アセチルフルオライド、ヘキサフルオロアセトン、１，１，１－トリフルオロアセトン等のフッ化ケトン：等があげられる。
　前記金属化合物としては、例えば、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｚｎ又はＺｒ等の単一、あるいは合金金属化合物若しくは有機金属化合物等があげられる。
　前述の薄膜は、例えば、マスクを介してフルオロカーボン（ＣＨＦ３）の存在下で、反応性イオンエッチングシステム（ＲＩＥ）、印刷法等により形成することもできる。前記印刷法としては、例えば、ロール印刷、パターン印刷、転写、静電複写等の従来公知の印刷法を採用できる。前述の薄膜を印刷法で形成する場合、形成材料としては、例えば、金属微粒子、導電インク、絶縁インク、カーボン微粒子、シラン剤、パリレン、塗料、顔料、染料、水性染料インク、水性顔料インク、油性染料インク、油性顔料インク、溶剤性インク、ソリッドインク、ゲルインク、ポリマーインク等が好適に使用できる。前記金属粒子は、例えば、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｚｎ又はＺｒ等の単一金属微粒子、これらの２種類以上の合金微粒子、これらの単一金属又は合金の酸化物微粒子（例えば、ＩＴＯ微粒子等）、及びこれらの有機金属化合物微粒子等があげられる。
　流路用非接着領域１１及び抽出室用非接着領域５の厚みは、均一な形成及び非接着領域以外における第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２の接着性を考慮すると、例えば、１０ｎｍ～１０μｍの範囲であり、好ましくは、５０ｎｍ～３μｍの範囲である。流路用非接着領域１１の幅は、後述の流路の形成、ＤＮＡ等の対象物質及び試薬の供給量等を考慮すると、例えば、１０μｍ～３０００μｍの範囲である。抽出室用非接着領域５の面積は、後述の抽出室の形成、ＤＮＡ等の対象物質及び試薬の供給量等を考慮すると、例えば、３ｍｍ２～３００ｍｍ２の範囲であり、好ましくは、１６ｍｍ２～５０ｍｍ２の範囲である。
　流路用非接着領域１１の形状は、図１に示す直線状の帯に限定されず、例えば、Ｙ字状の帯、Ｌ字状の帯等の様々な帯状を採用できる。抽出室用非接着領域５の形状も、図１に示す円形に限定されず、例えば、四角形等、任意の形状を採用できる。
　第３基板３の形成材料としては、例えば、アクリル、ＰＤＭＳ等のシリコーンゴム、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートフタレート、セルローストリアセテート、セルロースナイトレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、ポリアリレート、ポリ乳酸樹脂、ポリブチレンサクシネート、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー等があげられる。これらの形成材料は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリルが特に好ましい。第３基板３の厚みは、強度及び経済性を考慮すると、例えば、３００μｍ～１０ｍｍの範囲である。
　第３基板３の上面には、非接着領域以外における第２可撓性基板２の下面との接着性を高める目的で、表面処理剤を用いた表面処理を施すことが好ましい。前記表面処理剤は、例えば、ジメチルシラン、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン等のアルキルシラン；テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等の珪素アルコキシシランの有機珪素化合物；モノシラン、ジシラン等の珪素水素化合物；ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシラン等のハロゲン化珪素化合物；ヘキサメチルジシラザン等のシラザン；ビニル、エポキシ、スチリル、メタクリロキシ、アクリロキシ、アミノ、ウレイド、クロロプロピル、メルカプト、スルフィド、イソシアネート等の官能基が導入された珪素化合物；等があげられる。
　第３基板３の上面には、シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂを、帯状に形成する。シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂは、例えば、流路用非接着領域１１及び抽出用非接着領域５と同様の形成材料を用いて、同様の厚みに形成すればよい。シャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂの幅は、後述の流路の閉塞及び経済性を考慮すると、例えば、１０μｍ～５０００μｍの範囲である。
　つぎに、第１可撓性基板１、第２可撓性基板２及び第３基板３を積層する。このとき、図示していないが、抽出室用非接着領域５の上部に、ＤＮＡ等の対象物質と結合する磁性体粒子を配置する。「結合」は、例えば、前記磁性体粒子に対する前記対象物質の直接的な結合でもよいし、間接的な結合でもよい。前者の場合、例えば、前記磁性体粒子自体への付着等があげられ、後者の場合、例えば、前記磁性体粒子にコーティングされた所定物質への吸着もしくは接着、又は反応物質による反応等により前記磁性体粒子に結び付ける場合等を含む。
　磁性体粒子は、例えば、球形が好ましく、その粒子径は、例えば、０．３μｍ～５μｍの範囲が好ましい。磁性体粒子としては、例えば、その表面が多孔質であるか、シリカゲル及びセルロースの少なくとも一方が混合された物質が好適である。
　このようにして、図１に示す対象物質分析チップ１０を得ることができる。
　つぎに、本発明の第１の対象物質分析方法は、前記本発明の第１の対象物質分析チップを使用して行うことができる。前記第１の対象物質分析方法は、例えば、前記本発明の第１の対象物質分析チップを使用し、下記（ａ１）工程～（ｄ１）工程を含むことを特徴とする。
（ａ１）前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞するシャッター部を形成する工程、
（ｂ１）前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記抽出室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び抽出室を形成する工程、
（ｃ１）前記流路及び前記抽出室に分析サンプルを注入する工程、及び、
（ｄ１）前記第３基板の下面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真下の位置、及び前記第１可撓性基板の上面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真上の位置の少なくとも一方の位置に、磁界を発生させ、前記磁性体粒子と結合した前記分析サンプル中の前記対象物質を捕捉する工程
　本発明の第１の対象物質分析方法において、前記各工程の順番は特に制限されない。例えば、前記（ａ１）工程～（ｄ１）工程の順番に行ってもよい。前記（ａ１）のシャッター部の形成工程と、前記（ｂ１）の流路及び抽出室の形成工程は、例えば、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。また、前記（ｃ１）の分析サンプルの注入工程は、例えば、前記（ｂ１）の流路及び抽出室の形成工程と同時に行ってもよい。
　本発明の第１の対象物質分析方法として、図２を参照して、図１に示す対象物質分析チップ１０の使用方法の一例について説明する。図２に示す形態は、一例であって、本発明は、この形態には制限されない。
　まず、図２（Ａ）に示すように、液体又は気体の導入部となる貫通孔７の開口部にアダプター１４を設置し、アダプター１４に注入チューブ１５を接続する。アダプター１４の形状は、図２（Ａ）に示したものに限定されない。例えば、アダプター１４は、貫通孔７内に一部が挿入される形態ではなく、第１可撓性基板１の上面に直接固着される形態でもよい。また、アダプター１４を用いず、貫通孔７に注入チューブ１５を直接接続してもよい。アダプター１４の形成材料としては、ＰＤＭＳ等のシリコーンゴムが好ましいが、他の材料も使用できる。前記他の材料を使用する場合には、アダプター１４を第１可撓性基板１上面に固着させるために、適当な接着剤を用いてもよい。注入チューブ１５としては、例えば、テフロン（登録商標）チューブ等があげられる。注入チューブ１５の一端は、アダプター１４に、適当な接着剤を用いて固着させる。注入チューブ１５の他端は、図示していないが、適当な原液供給手段、加圧手段（例えば、マイクロポンプ、シリンジ等）等に接続されている。
　図示していないが、圧力供給口１８ａ及び１８ｂにも、注入チューブ１５が接続されたアダプター１４を設置する。そして、圧力供給口１８ｂを介して注入チューブ１５から、気体を高圧で注入する。これによって、図２（Ｂ）に示すように、シャッター用非接着領域１２ｂの上部が隆起し、シャッター用空隙１７ｂが形成される。具体的には、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２のうち、シャッター用非接着領域１２ｂの上部に位置する部分のみが、第３基板３の上面から隆起し、シャッター用空隙１７ｂが生じる。前記隆起により形成されたシャッター用空隙１７ｂは、シャッター部ともいう（以下、同様）。前記気体は、例えば、空気等であり、高圧の程度は、例えば、１０ｋＰａ～３００ｋＰａの範囲である（以下、同様）。
　つぎに、対象物質分析チップ１０に、分析対象となる液体の分析サンプルを注入する。本発明において、前記分析サンプルの種類は、特に制限されず、例えば、対象物質の種類に応じて適宜選択できる。前記対象物質は、例えば、細胞、細胞内成分があげられ、具体例として、例えば、ＤＮＡ及びＲＮＡ等の核酸があげられる。前記対象物質が、前記核酸等の前記細胞内成分の場合、前記分析サンプルは、例えば、細胞から対象物質が溶出したサンプル、すなわち細胞の溶出サンプル（対象物質溶出サンプルともいう）でもよいし、細胞から対象物質が溶出されていないサンプル、すなわち、細胞を含有するサンプルでもよい。後者の場合、例えば、対象物質分析チップ１０において、前記分析サンプル中の細胞から、前記核酸等の対象物質を溶出させてもよい。
　具体的には、貫通孔７内に前記分析サンプルを注入後、注入チューブ１５から気体を高圧で注入する、又は、貫通孔７内に前記分析サンプルを、陽圧を印加しながら注入する。これによって、図２（Ｂ）に示すように、流路用非接着領域１１の上部および抽出室用非接着領域５の上部が隆起し、流路８及び抽出室６が形成される。具体的には、第１可撓性基板１のうち、流路用非接着領域１１の上部及び抽出室用非接着領域５の上部に位置する部分のみが、第２可撓性基板２の上面から隆起し、流路８及び抽出室６が生じる。この際、流路用非接着領域１１において、シャッター用空隙１７ｂから先の部分の上部、すなわち、流路用非接着領域１１におけるシャッター用空隙１７ｂよりも下流側の上部については、シャッター用空隙１７ｂにより閉塞されているため、流路を生じない。このとき、抽出室６において、注入された前記分析サンプルに含まれる前記対象物質が、磁性体粒子１６に結合する。
　前記分析サンプルが、前述のような細胞含有サンプルの場合、例えば、前記細胞から核酸等の対象物質を溶出させる溶出試薬を、前記分析サンプルの注入の前、同時または後に、対象物質分析チップ１０に注入してもよい。注入の方法は、例えば、前記分析サンプルと同様である。そして、前記溶出試薬によって前記細胞から溶出した前記対象物質を、抽出室６において、磁性体粒子１６に結合させる。前記溶出試薬は、例えば、予め、抽出室用非接着領域５の上、または、貫通孔７から抽出室用非接着領域５の間の流路用非接着領域１１の上に配置しておくこともできる。
　つぎに、対象物質分析チップ１０に、洗浄試薬を注入する。前記洗浄試薬の注入方法は、特に制限されず、例えば、前記分析サンプルと同様の方法により、貫通孔７を介して注入チューブ１５から前記洗浄試薬を注入する。
　その後、第３基板３の下面に、磁界を発生させる。具体的には、第３基板３の下面であって、抽出室６における貫通孔７側とは反対側の端部の真下の位置に、磁界を発生させる。これによって、抽出室６内において、磁性体粒子１６と結合したＤＮＡ等の対象物質を捕捉する。このように、第３基板３の下面において磁界を発生させることで、抽出室６から先の流路８、すなわち、抽出室６の下流側に流路８が形成されている場合であっても、磁性体粒子１６が流れ出すのを防止できる。磁界は、例えば、第１可撓性基板１の上面側に発生させてもよく、具体的には、第１可撓性基板１の上面側であって、抽出室６における貫通孔７側とは反対側の端部の真上の位置に発生させてもよい。
　磁界の発生方法は、特に制限されず、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等の永久磁石、電磁石等の磁石１３を接触させる方法等があげられる。
　つぎに、貫通孔７及び圧力供給口１８ｂから注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図２（Ｃ）に示すように、流路８、抽出室６及びシャッター用空隙１７ｂの空隙を消滅させる。その後、貫通孔７を介して注入チューブ１５から気体を高圧で注入する。これによって、磁性体粒子１６に結合した前記対象物質以外、例えば、前記洗浄試薬等を、流路８から排出できる。本実施形態の対象物質分析チップによれば、このようにして、磁性体粒子１６によって、効率よく前記分析サンプルからＤＮＡ等の対象物質を抽出可能である。前記対象物質の抽出は、前記分析サンプルからの前記対象物質の分離ともいえることから、抽出室は、例えば、対象物質の分離室ともいえる。
（実施形態２）
　図３に、本発明の第２の対象物質分析チップの構成の一例を示す。図３に示す形態は、一例であって、本発明は、この形態には制限されない。図３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付している。図３に示す対象物質分析チップ１０は、抽出室用非接着領域５が混合室用非接着領域９として機能すること、及び、磁性体粒子１６を含まないこと以外、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０と同様の構成である。
　前記対象物質の分析においては、例えば、種々の試薬が使用される。本実施形態の対象物質分析チップによれば、例えば、以下のようにして、混合室１９において、前記試薬と、前記分析サンプルまたは前記分析サンプル中の対象物質とを混合できる。前記試薬は、特に制限されず、例えば、前記分析サンプルの種類、前記対象物質の種類及び分析方法によって適宜選択でき、具体例としては、例えば、前述のような、前記細胞から対象物質を溶出させる溶出試薬、前記対象物質と反応する反応試薬、前記洗浄試薬等があげられる。
　つぎに、本発明の第２の対象物質分析方法は、前記本発明の第２の対象物質分析チップを使用して行うことができる。前記第２の対象物質分析方法は、例えば、前記本発明の第２の対象物質分析チップを使用し、下記（ａ２）工程～（ｆ２）工程を含むことを特徴とする。
（ａ２）前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記混合室用非接着領域より前記貫通孔に遠い側の前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させ、流路を閉塞するシャッター部を形成する工程、
（ｂ２）前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び混合室を形成する工程、
（ｃ２）前記流路及び前記混合室に分析サンプルを注入する工程、
（ｄ２）前記流路及び前記混合室に試薬を注入する工程、
（ｅ２）前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側の前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞するシャッター部を形成する工程、及び、
（ｆ２）前記第１可撓性基板の上面における前記混合室の上部に圧力をかけて前記混合室を変形させることにより、前記混合室内部において、前記分析サンプル中の前記対象物質及び前記試薬を混合する工程
　本発明の第２の対象物質分析方法において、前記各工程の順番は特に制限されない。例えば、前記（ａ２）工程～（ｆ２）工程の順番に行ってもよい。前記（ａ２）のシャッター部の形成工程と、前記（ｂ２）の流路及び混合室の形成工程は、例えば、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。前記（ｃ２）の分析サンプルの注入工程と、前記（ｄ２）の試薬の注入工程は、例えば、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。また、前記（ｃ２）の分析サンプルの注入工程および前記（ｄ２）のサンプルの注入工程は、例えば、前記（ｂ２）の流路及び混合室の形成工程と同時に行ってもよい。
　本発明の第２の対象物質分析方法として、図３を参照して、対象物質分析チップ１０の使用方法の一例について説明する。まず、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、実施形態１と同様にして、前記分析サンプルの注入工程まで（洗浄試薬を注入する前までの工程）を実施する。このとき、実施形態１では抽出室６が生じたのに対し、本実施形態では混合室１９が生じる。
　ここで、前述した各種試薬は、例えば、前記分析サンプルの注入の前、同時又は後に、対象物質分析チップ１０に注入してもよい。注入の方法は、例えば、前記分析サンプルと同様である。前記分析サンプルが、前述のような細胞含有サンプルの場合、例えば、前記試薬として、前記溶出試薬、溶出した前記対象物質と反応する前記反応試薬、および前記対象物質を洗浄する前記洗浄試薬等を注入してもよい。また、前記分析サンプルが、前述のような、対象物質溶出サンプルの場合、例えば、前記試薬として、前記反応試薬および前記洗浄試薬等を注入してもよい。前記溶出試薬および前記反応試薬は、例えば、予め、混合室用非接着領域９の上、または、貫通孔７から混合室用非接着領域９の間の流路用非接着領域１１の上に配置しておくこともできる。
　つぎに、圧力供給口１８ａを介して注入チューブ１５から、気体を高圧で注入する。これによって、図３（Ｃ）に示すように、シャッター用非接着領域１２ａの上部が隆起し、シャッター用空隙１７ａが形成される。具体的には、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２のうち、シャッター用非接着領域１２ａの上部に位置する部分のみが、第３基板３の上面から隆起し、シャッター用空隙１７ａが生じる。前記気体は、例えば、空気等であり、高圧の程度は、例えば、１０ｋＰａ～３００ｋＰａの範囲である（以下、同様）。ついで、貫通孔７から注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図３（Ｃ）に示すように、シャッター用空隙１７ａの上流側における流路８の空隙を消滅させる。
　つぎに、図３（Ｄ）に示すように、第１可撓性基板１の上面における混合室１９の上部に圧力をかけることで、混合室１９を変形させる。これによって、混合室１９の内部において、前記対象物質及び前記試薬を混合する。混合室１９の上部の位置に圧力をかける方法は、特に制限されず、例えば、高圧の気体を吹き付けてもよいし、物体を押しつけてもよい。
　つぎに、圧力供給口１８ａ及び１８ｂから注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図３（Ｅ）に示すように、シャッター用空隙１７ａ、１７ｂ及び混合室１９の空隙を消滅させる。その後、貫通孔７を介して注入チューブ１５から気体を高圧で注入する。これによって、前記試薬と混合された前記対象物質を、次工程に送り出すことができる。
　本実施形態の対象物質分析チップは、混合室用非接着領域９に、実施形態１と同様の磁性体粒子を配置してもよい。この場合には、混合室１９が、抽出室としての機能も兼ねることとなる。
（実施形態３）
　本発明の第３の対象物質分析チップは、前述のように、前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側及び前記第２混合室用非接着領域より前記貫通孔から遠い側に２本のシャッター用非接着領域が形成されている。前記第３の対象物質分析チップは、例えば、さらに、前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、３本目のシャッター用非接着領域が帯状に形成されてもよい。このシャッター用非接着領域は、例えば、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に遠い側に形成されてもよい。この場合、前記第１混合室の上流側と下流側の流路を、それぞれ、シャッター部によって閉塞できる。
　図４に、本発明の第３の対象物質分析チップの構成の一例を示す。図４に示す形態は、一例であって、本発明は、この形態には制限されない。図４において、図１～図３と同一部分には同一符号を付している。図４に示す対象物質分析チップ１０は、混合室用非接着領域を２つ（９ａ及び９ｂ）、シャッター用非接着領域を４つ（１２ａ～１２ｄ）、圧力供給口を４つ有すること以外、図３に示した対象物質分析チップと同様の構成である。なお、図示していないが、４つの圧力供給口は、便宜上、圧力供給口１８ａ～１８ｄという。
　図示していないが、シャッター用非接着領域１２ｃ及び１２ｄは、図１（Ａ）に示すシャッター用非接着領域１２ａ及び１２ｂと同様に、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２を貫通する圧力供給口１８ｃ及び１８ｄと、それぞれ接している。圧力供給口１８ｃ及び１８ｄは、第３基板３に、シャッター用非接着領域１２ｃ及び１２ｄと接するように貫通させて形成されていてもよい。本実施形態において、シャッター用非接着領域１２ｂ及び１２ｃならびに圧力供給口１８ｂ及び１８ｃは、任意の構成要素であり、あることが好ましいが、なくてもよい。また、本実施形態において、シャッター用非接着領域１２ｂ及び１２ｃ、ならびに圧力供給口１８ｂおよび１８ｃは、それぞれ１つにまとめて、シャッター用非接着領域及び圧力供給口を、それぞれ３つとしてもよい。
　つぎに、本発明の第３の対象物質分析方法は、前記本発明の第３の対象物質分析チップを使用して行うことができる。前記第３の対象物質分析方法は、例えば、前記本発明の第３の対象物質分析チップを使用し、下記（ａ３）工程～（ｆ３）工程と含むことを特徴とする。
（ａ３）前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部、前記第１混合室用非接着領域の上部及び前記第２混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路、第１混合室及び第２混合室を形成する工程、
（ｂ３）前記流路及び前記混合室に分析サンプルを注入する工程、
（ｃ３）前記流路及び前記混合室に試薬を注入する工程、
（ｄ３）前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側の前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞するシャッター部を形成する工程、
（ｅ３）前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記第２混合室用非接着領域より前記貫通孔に遠い側の前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞するシャッター部を形成する工程、及び、
（ｆ３）前記分析サンプル中の対象物質及び前記試薬を、前記第１混合室と前記第２混合室との間で往復させることにより混合する工程
　本発明の第３の対象物質分析方法において、前記各工程の順番は特に制限されず、例えば、前記（ａ３）工程～（ｆ３）工程の順番に行うことができる。前記（ｄ３）工程は、例えば、前記（ａ３）工程の前、同時または後のいずれに行ってもよく、前記（ｂ３）および（ｃ３）工程の前に行うことが好ましい。前記（ｅ３）工程は、例えば、前記（ｂ３）および（ｃ３）工程の後に行うことが好ましい。
　また、本発明において、前記（ａ３）工程における、前記第１混合室と前記第２混合室の形成は、例えば、別工程として行うこともできる。この場合、前記（ａ３）工程を、下記（ａ３－１）工程および下記（ａ３－２）工程としてもよい。
（ａ３－１）前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記貫通孔と前記第１混合室用非接着領域との間における前記流路用非接着領域の上部及び前記第１混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び第１混合室を形成する工程
（ａ３－２）前記第１混合室の上部に圧力をかけて前記第１混合室を変形させることにより、前記１混合室用非接着領域と前記第２混合室用非接着領域の間における前記流路用非接着領域の上部及び前記第２混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び第２混合室を形成する工程
　前記（ａ３－１）の第１混合室の形成工程は、前記（ｂ３）の分析サンプルの注入工程および前記（ｃ３）の試薬の注入工程の前または同時に行うことが好ましい。前記（ａ３－２）の第２混合室の形成工程は、例えば、前記（ｄ３）および（ｅ３）のシャッター部の形成工程の前後または間のいずれで行ってもよい。
　また、前記第３の対象物質分析チップが、前記３本目のシャッター用非接着領域を有する場合、前記（ａ３－１）の第１混合室の形成に先立って、または、前記（ｂ３）の分析サンプルの注入工程および前記（ｃ３）の試薬の注入工程に先立って、前記３本目のシャッター用非接着領域の上部を隆起させて、シャッター部を形成してもよい。
　図４に示す対象物質分析チップ１０は、例えば、つぎのようにして使用する。まず、図４（Ａ）に示すように、実施形態１と同様にして、貫通孔７、圧力供給口１８ａ～１８ｄに、それぞれ、注入チューブ１５が接続されたアダプター１４を設置する。
　つぎに、圧力供給口１８ｂを介して注入チューブ１５から気体を高圧で注入する。これによって、図４（Ｂ）に示すように、まず、シャッター用非接着領域１２ｂの上部が隆起し、シャッター用空隙１７ｂが形成される。具体的には、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２のうち、シャッター用非接着領域１２ｂの上部に位置する部分のみが、第３基板３の上面から隆起し、シャッター用空隙１７ｂが生じる。前記気体は、例えば、空気等であり、高圧の程度は、例えば、１０ｋＰａ～３００ｋＰａの範囲である（以下、同様）。
　つぎに、貫通孔７内に前記分析サンプルを注入後、注入チューブ１５から気体を高圧で注入する、又は、貫通孔７内に前記分析サンプルを、陽圧を印加しながら注入する。これによって、図４（Ｂ）に示すように、流路用非接着領域１１の上部および第１混合室用非接着領域９ａの上部が隆起し、流路８及び第１混合室１９ａが形成される。具体的には、第１可撓性基板１のうち、流路用非接着領域１１の上部及び第１混合室用非接着領域９ａの上部に位置する部分のみが、第２可撓性基板２の上面から隆起し、流路８及び第１混合室１９ａが生じる。この際、流路用非接着領域１１におけるシャッター用空隙１７ｂから先の部分の上部、すなわち、流路用非接着領域１１におけるシャッター用空隙１７ｂよりも下流側の上部については、シャッター用空隙１７ｂにより閉塞されているため、流路を生じない。この際、前記実施例１および２と同様にして、例えば、対象物質分析チップ１０に、前記試薬を注入する。前記分析サンプルが、前述のような細胞含有サンプルであり、前記試薬として前記溶出試薬を使用した場合、第１混合室１９ａにおいて、前記細胞からＤＮＡ等の対象物質が溶出する。
　つぎに、圧力供給口１８ａを介して注入チューブ１５から気体を高圧で注入する。これによって、図４（Ｃ）に示すように、シャッター用非接着領域１２ａの上部が隆起し、シャッター用空隙１７ａが形成される。具体的には、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２のうち、シャッター用非接着領域１２ａの上部に位置する部分のみが、第３基板３上面から隆起し、シャッター用空隙１７ａが生じる。前記気体は、例えば、空気等であり、高圧の程度は、例えば、１０ｋＰａ～３００ｋＰａの範囲である（以下、同様）。ついで、貫通孔７から注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図４（Ｃ）に示すように、シャッター用空隙１７ａの上流側における流路８の空隙を消滅させる。
　つぎに、圧力供給口１８ｂから注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図４（Ｄ）に示すように、シャッター用空隙１７ｂの空隙を消滅させる。その後、圧力供給口１８ｄを介して注入チューブ１５から、気体を高圧で注入する。これによって、図４（Ｄ）に示すように、シャッター用非接着領域１２ｄの上部が隆起し、シャッター用空隙１７ｄが形成される。具体的には、第１可撓性基板１及び第２可撓性基板２のうち、シャッター用非接着領域１２ｄの上部に位置する部分のみが、第３基板３の上面から隆起し、シャッター用空隙１７ｄが生じる。
　ついで、第１可撓性基板１の上面における第１混合室１９ａの上部に圧力をかける。これによって、第１可撓性基板１の第１混合室用非接着領域９ａと第２混合室用非接着領域９ｂとの間における流路用非接着領域１１の上部、及び第２混合室用非接着領域９ｂの上部を、第２可撓性基板２の上面から隆起させ、流路８及び第２混合室１９ｂを生じさせる。これによって、第１混合室１９ａから第２混合室１９ｂに、前記対象物質及び前記試薬が移動する。
　つぎに、図４（Ｅ）に示すように、第１可撓性基板１の上面における第２混合室１９ｂの上部に圧力をかける。これによって、第２混合室１９ｂから第１混合室１９ａに、前記対象物質及び前記試薬が移動する。
　この後、第１可撓性基板１の上面における第１混合室１９ａの上部の位置及び第２混合室１９ｂの上部の位置に、交互に圧力をかけて第１混合室１９ａ及び第２混合室１９ｂを交互に変形させる。これによって、前記対象物質及び前記試薬を、第１混合室１９ａと第２混合室１９ｂとの間で往復させることにより混合する。第１混合室１９ａの上部及び第２混合室１９ｂの上部に圧力をかける方法は、特に制限されず、例えば、高圧の気体を吹き付けてもよいし、物体を押しつけてもよい。
　また、前記対象物質及び前記試薬を、第１混合室１９ａと第２混合室１９ｂとの間で往復させて混合する方法は、第１混合室１９ａの上部及び第２混合室１９ｂの上部に交互に圧力をかけて、第１混合室１９ａ及び第２混合室１９ｂを交互に変形させる方法に限定されず、いかなる方法であってもよい。例えば、第１混合室１９ａと第２混合室１９ｂとの間に空気圧をかけることで、前記対象物質及び前記試薬を、第１混合室１９ａと第２混合室１９ｂとの間で往復させて混合してもよい。
　つぎに、貫通孔７、圧力供給口１８ａ及び１８ｄから注入する気体の圧力を、大気圧程度とする。これによって、図４（Ｆ）に示すように、流路８、シャッター用空隙１７ａ及び１７ｄ、並びに第１混合室１９ａ及び第２混合室１９ｂの空隙を消滅させる。その後、貫通孔７を介して注入チューブ１５から気体を高圧で注入する。これによって、前記試薬と混合された前記対象物質を、次工程に送り出すことができる。
　本実施形態の対象物質分析チップは、第１混合室用非接触領域９ａ及び第２混合室用非接触領域９ｂの少なくとも一方に、実施形態１と同様の磁性体粒子を配置してもよい。この場合には、第１混合室１９ａ及び第２混合室１９ｂの少なくとも一方が、抽出室としての機能も兼ねることとなる。
（実施形態４）
　図５に、本発明の対象物質分析チップの構成のその他の例を示す。図５に示す形態は、一例であって、本発明は、この形態には制限されない。図５において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付している。図５に示す対象物質分析チップ２０は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の構成に加え、洗浄試薬供給部３０、ＰＣＲ反応試薬供給部４０、洗浄試薬回収部７０、ＰＣＲ増幅部５０、シャッター用非接触領域１２ｍ、圧力供給口１８ｍ及び電気泳動解析部６０を、主要な構成要素として含む。洗浄試薬供給部３０、ＰＣＲ反応試薬供給部４０、洗浄試薬回収部７０、ＰＣＲ増幅部５０及び電気泳動解析部６０は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０と同様の素材の第１可撓性基板１、第２可撓性基板２及び第３基板３が積層された積層体を有する。シャッター用非接触領域１２ｍ及び圧力供給口１８ｍは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。
　洗浄試薬供給部３０は、貫通孔３７、流路用非接着領域３１、シャッター用非接着領域１２ｅ及び圧力供給口１８ｅを主要な構成要素として含む。これらの構成要素は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。流路用非接着領域３１は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の抽出室用非接着領域５に接している。本実施形態の対象物質分析チップ２０において、洗浄試薬供給部３０は、任意の構成要素であり、あることが好ましいが、なくてもよい。洗浄試薬供給部３０がない場合には、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の貫通孔７から洗浄試薬を供給すればよい。
　ＰＣＲ反応試薬供給部４０は、貫通孔４７、流路用非接着領域４１、シャッター用非接着領域１２ｆ及び圧力供給口１８ｆを主要な構成要素として含む。これらの構成要素は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。流路用非接着領域４１は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の抽出室用非接着領域５に接している。本実施形態の対象物質分析チップ２０において、ＰＣＲ試薬供給部４０は、任意の構成要素であり、あることが好ましいが、なくてもよい。ＰＣＲ試薬供給部４０がない場合には、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の貫通孔７からＰＣＲ試薬を供給すればよい。
　洗浄試薬回収部７０は、流路用非接着領域７１、シャッター用非接着領域１２ｎ及び１２ｏ、圧力供給口１８ｎ及び１８ｏ、及び廃液槽７８を主要な構成要素として含む。廃液槽７８以外の構成要素は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。廃液槽７８は、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の抽出室用非接着領域５と同様にして形成できる。
　ＰＣＲ増幅部５０において、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０から続く流路用非接着領域１１は、シャッター用非接着領域１２ｇ～１２ｌ及び圧力供給口１８ｇ～１８ｌを介して、８つの流路用非接着領域５１ａ～５１ｈに分割される。流路用非接着領域の分割は、８つに制限されず、所望の前記対象物質の分析精度に応じて、適宜増減できる。シャッター用非接着領域１２ｇ～１２ｌ、圧力供給口１８ｇ～１８ｌ及び流路用非接着領域５１ａ～５１ｈは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。８つの流路用非接着領域５１ａ～５１ｈは、それぞれ、８つの反応槽５２ａ～５２ｈと接している。流路用非接着領域５１ａ～５１ｈは、それぞれ、反応槽５２ａ～５２ｈとの接点の前後において、シャッター用非接着領域１２ｐ～１２ｚ、１２α～１２ε及び圧力供給口１８ｐ～１８ｚ、１８α～１８εが形成されている。反応槽５２ａ～５２ｈの形成方法は、特に制限されず、例えば、従来公知のＰＣＲチップにおける形成方法を採用できる。シャッター用非接着領域１２ｐ～１２ｚ、１２α～１２ε及び圧力供給口１８ｐ～１８ｚ、１８α～１８εは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。
　図示していないが、第３基板３の下面における反応槽５２ａ～５２ｈの真下の位置、及び第１可撓性基板１の上面における反応槽５２ａ～５２ｈの真上の位置の少なくとも一方の位置には、ヒータ等の加熱手段が配置される。
　電気泳動解析部６０は、試薬槽６７ａ～６７ｈ、貫通孔６８ａ～６８ｈ、流路用非接着領域６１ａ～６１ｈ及び６２ａ～６２ｈ、廃液槽６５ａ～６５ｈ及び６６ａ～６６ｈ、並びに電極６７ｉ～６７ｐ、６８ｉ～６８ｐ、６５ｉ～６５ｐ及び６６ｉ～６６ｐを有する。シャッター用非接触領域１２ｍ及び圧力供給口１８ｍを介して、ＰＣＲ増幅部５０の流路用非接着領域５１ａ～５１ｈと接するように、試薬槽６７ａ～６７ｈが形成されている。流路用非接着領域６１ａ～６１ｈは、その一端が試薬槽６７ａ～６７ｈと接し、その他端が廃液槽６５ａ～６５ｈと接するように形成されている。流路用非接着領域６２ａ～６２ｈは、流路用非接着領域６１ａ～６１ｈと交差し、その一端が貫通孔６８ａ～６８ｈと接し、その他端が廃液槽６６ａ～６６ｈと接するように形成されている。試薬槽６７ａ～６７ｈ、貫通孔６８ａ～６８ｈ、廃液槽６５ａ～６５ｈ及び６６ａ～６６ｈには、それぞれ、電極６７ｉ～６７ｐ、６８ｉ～６８ｐ、６５ｉ～６５ｐ及び６６ｉ～６６ｐが配置されている。電極６７ｉ～６７ｐ、６８ｉ～６８ｐ、６５ｉ～６５ｐ及び６６ｉ～６６ｐは、第１可撓性基板１の上部又は第３基板３の下部から電圧を印加可能とされている。貫通孔６７ａ～６７ｈ、並びに流路用非接着領域６１ａ～６１ｈ及び６２ａ～６２ｈは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の対応する構成要素と同様にして形成できる。なお、流路用非接着領域６１ａ～６１ｈ及び６２ａ～６２ｈに代えて、従来公知の方法に従い、第３基板３に溝を形成し、これを流路としてもよい。前記溝は、例えば、幅１００μｍ程度、深さ３０μｍ程度のものとすればよい。試薬槽６７ａ～６７ｈ、廃液槽６５ａ～６５ｈ及び６６ａ～６６ｈは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の抽出室用非接着領域５と同様にして形成できる。電極６７ｉ～６７ｐ、６８ｉ～６８ｐ、６５ｉ～６５ｐ及び６６ｉ～６６ｐは、従来公知のものを使用できる。
　図示していないが、第３基板３の下面における流路用非接触領域６２ａ～６２ｈの下部、及び第１可撓性基板１の上面における流路用非接触領域６２ａ～６２ｈの上部の少なくとも一方の位置には、吸光度測定装置等の光学的分析手段が配置される。
　本実施形態の対象物質分析チップ２０は、図１及び図２に示した抽出室用非接触領域５を有する対象物質分析チップ１０の構成に代えて、図３又は図４に示した混合室用非接触領域を有する対象物質分析チップ１０の構成を含んでもよい。また、本実施形態の対象物質分析チップ２０は、さらに、抽出室用非接触領域又は混合室用非接触領域と接するように形成された乾燥エアー供給用の貫通孔及び流路用非接触領域を有してもよい。
　本実施形態の対象物質分析チップ２０の大きさは、例えば、長さが５０ｍｍ～３００ｍｍの範囲、幅が２０ｍｍ～１００ｍｍの範囲である。このように、本発明の対象物質分析チップは、小型であるため、設置スペースが少なくて済む。
　また、本実施形態の対象物質分析チップ２０の厚みは、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の構成における磁界を発生させる機構、ＰＣＲ増幅部５０における加熱手段及び電気泳動解析部６０における光学的分析手段等を除くと、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍの範囲である。このため、本実施形態の対象物質分析チップ２０は、所定のスペースに固定することなく、持ち運ぶことも可能である。
　図５に示す対象物質分析チップ２０は、例えば、つぎのようにして使用する。まず、図１及び図２に示した対象物質分析チップ１０の構成及び洗浄試薬供給部３０を用いて、実施形態１と同様にして、前記分析サンプルからＤＮＡ等の前記対象物質を抽出する。前記対象物質の抽出に要する時間は、例えば、約５分である。
　つぎに、ＰＣＲ反応試薬供給部４０からＰＣＲ反応試薬を供給し、磁性体粒子に結合している前記対象物質を、洗浄試薬回収部７０に移送する。ついで、洗浄試薬回収部７０において、前記対象物質、洗浄試薬及びＰＣＲ反応試薬等の混合物から前記洗浄試薬を除去したものをＰＣＲ増幅部５０に移送する。そして、反応槽５２ａ～５２ｈに貯めた前記対象物質及び前記ＰＣＲ反応試薬に、温度サイクルを加える等の従来公知の方法で、ＰＣＲ増幅を行う。このＰＣＲ増幅に要する時間は、例えば、１０分～６０分であり、好ましくは、約１５分である。
　つぎに、ＰＣＲ増幅後、前記対象物質の増幅物を、電気泳動解析部６０の試薬槽６７ａ～６７ｈに移送し、電極６７ｉ～６７ｐ及び６５ｉ～６５ｐに電圧を印加し、試薬槽６７ａ～６７ｈと廃液槽６５ａ～６５ｈとの間に電位差を生じさせる。これにより、流路用非接着領域６１ａ～６１ｈの上部に形成した流路を、前記対象物質の増幅物で満たす。ついで、貫通孔６８ａ～６８ｈから電気泳動液を供給するとともに、電極６８ｉ～６８ｐ及び６６ｉ～６６ｐに電圧を印加し、貫通孔６８ａ～６８ｈと廃液槽６６ａ～６６ｈとの間に電位差を生じさせる。これにより、流路用非接着領域６１ａ～６１ｈ及び６２ａ～６２ｈの交差部分から、微量の前記対象物質の増幅物を流路用非接着領域６２ａ～６２ｈの上部に形成した流路に導入し、電気泳動解析を行う。この電気泳動解析に要する時間は、例えば、約５分である。このような電気泳動解析方法は、従来公知である。
　このように、本実施形態の対象物質分析チップ２０によれば、ＤＮＡ等の対象物質の抽出、増幅及び解析を、少ない労力で、約２０分～約７０分という短時間で実施可能である。
　図５に示した対象物質分析チップ２０は、ＰＣＲ増幅部５０及び電気泳動解析部６０を含む。ただし、本実施形態は、これに限定されない。本実施形態の対象物質分析チップは、ＰＣＲ増幅を行うことなく、電気泳動解析を行うものでもよい。また、本実施形態の対象物質分析チップは、化学発光、蛍光、酵素呈色等の電気泳動解析以外の方法により、前記対象物質を解析するものでもよい。例えば、ＤＮＡ等の前記対象物質の解析は、インターカレーター法、蛍光標識プローブを用いる方法等の従来公知の方法で実施してもよい。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１２年３月２１日に出願された日本出願特願２０１２－０６３６４５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　以上のように、本発明の対象物質分析チップは、小型で、短時間且つ少ない労力でＤＮＡ等の対象物質を分析可能なものである。本発明の対象物質分析チップは、例えば、犯罪捜査におけるＤＮＡ鑑定をはじめとした幅広い用途に適用可能である。
１　第１可撓性基板
２　第２可撓性基板
３　第３基板
５　抽出室用非接着領域
６　抽出室
７、３７、４７、６８ａ～６８ｈ　貫通孔
８　流路
９　混合室用非接着領域
１０、２０　対象物質分析チップ
１１、３１、４１、５１ａ～５１ｈ、６１ａ～６１ｈ、６２ａ～６２ｈ、７１　流路用非接着領域
１２ａ～１２ｚ、１２α～１２ε　シャッター用非接着領域
１３　磁石
１４　アダプター
１５　注入チューブ
１６　磁性体粒子
１７ａ、１７ｂ、１７ｄ　シャッター用空隙
１８ａ～１８ｚ、１８α～１８ε　圧力供給口
１９　混合室
３０　洗浄試薬供給部
４０　ＰＣＲ反応試薬供給部
５０　ＰＣＲ増幅部
６０　電気泳動解析部
６５ａ～６５ｈ、６６ａ～６６ｈ、７８　廃液槽
７０　洗浄試薬回収部

 

Claims (8)

  1. 第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成され、且つ、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった抽出室用非接着領域が形成されており、
    前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
    前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記抽出室用非接着領域より前記貫通孔から遠い側に帯状に形成されており、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
    前記抽出室用非接着領域の上に、対象物質と結合する磁性体粒子が配置されており、
    前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記抽出室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び抽出室を形成可能であり、
    前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
    前記第３基板の下面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真下の位置、及び前記第１可撓性基板の上面であって、前記抽出室における前記貫通孔側とは反対側の端部の真上の位置の少なくとも一方の位置に、磁界を発生させ、前記磁性体粒子と結合した前記対象物質を捕捉可能とされている
    ことを特徴とする対象物質分析チップ。
  2. 第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成され、且つ、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった混合室用非接着領域が形成されており、
    前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
    前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側及び遠い側に帯状に形成されており、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
    前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部及び前記混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路及び混合室を形成可能であり、
    前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
    前記第１可撓性基板の上面における前記混合室の上部に圧力をかけて前記混合室を変形させることにより、前記混合室内部において、対象物質及び試薬を混合可能とされている
    ことを特徴とする対象物質分析チップ。
  3. 第１可撓性基板、第２可撓性基板及び第３基板が積層された積層体を有し、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、流路用非接着領域が帯状に形成されており、
    前記第１可撓性基板は、前記流路用非接着領域と接する貫通孔を有し、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板との接着面に、前記貫通孔側から、前記流路用非接着領域の一部に帯幅が広がった第１混合室用非接着領域及び第２混合室用非接着領域が、この順で形成されており、
    前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に近い側及び前記第２混合室用非接着領域より前記貫通孔から遠い側に帯状に形成されており、
    前記第１可撓性基板と前記第２可撓性基板の両基板、及び前記第３基板の少なくとも一方は、前記シャッター用非接着領域と接するように貫通する圧力供給口を有し、
    前記貫通孔から圧力を供給することにより、前記流路用非接着領域の上部、前記第１混合室用非接着領域の上部及び前記第２混合室用非接着領域の上部を隆起させて、流路、第１混合室及び第２混合室を形成可能であり、
    前記圧力供給口から圧力を供給することにより、前記シャッター用非接着領域の上部を隆起させて、前記流路を閉塞可能であり、
    対象物質及び試薬を、前記第１混合室と前記第２混合室との間で往復させることにより混合可能とされている
    ことを特徴とする対象物質分析チップ。
  4. さらに、前記第２可撓性基板と前記第３基板との接着面に、シャッター用非接着領域が、前記第２可撓性基板を介して前記流路用非接着領域と上下で交差するように、前記第１混合室用非接着領域より前記貫通孔に遠い側に帯状に形成されている、
    ことを特徴とする請求項３記載の対象物質分析チップ。
  5. さらに、増幅部を含む
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の対象物質分析チップ。
  6. 前記増幅部が、ＰＣＲ増幅部を含む
    ことを特徴とする請求項５記載の対象物質分析チップ。
  7. さらに、解析部を含む
    ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の対象物質分析チップ。
  8. 前記解析部が、電気泳動解析部を含む
    ことを特徴とする請求項７記載の対象物質分析チップ。
PCT/JP2013/051332 2012-03-21 2013-01-23 対象物質分析チップ WO2013140846A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/386,527 US20150050721A1 (en) 2012-03-21 2013-01-23 Chip for analysis of target substance
EP13764529.7A EP2829882B8 (en) 2012-03-21 2013-01-23 Chip for analysis of target substance
DK13764529.7T DK2829882T3 (da) 2012-03-21 2013-01-23 Chip til analyse af en målsubstans
US15/130,601 US9885077B2 (en) 2012-03-21 2016-04-15 Chip for analysis of target substance

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012063645 2012-03-21
JP2012-063645 2012-03-21

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/386,527 A-371-Of-International US20150050721A1 (en) 2012-03-21 2013-01-23 Chip for analysis of target substance
US15/130,601 Continuation US9885077B2 (en) 2012-03-21 2016-04-15 Chip for analysis of target substance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013140846A1 true WO2013140846A1 (ja) 2013-09-26

Family

ID=49222314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/051332 WO2013140846A1 (ja) 2012-03-21 2013-01-23 対象物質分析チップ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20150050721A1 (ja)
EP (1) EP2829882B8 (ja)
JP (2) JPWO2013140846A1 (ja)
DK (1) DK2829882T3 (ja)
WO (1) WO2013140846A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017046836A1 (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 株式会社日立製作所 化学分析装置
EP3096882A4 (en) * 2014-01-24 2017-09-20 The Johns Hopkins University System and device for high throughput generation of combinatorial droplets and methods of use
JP2018534538A (ja) * 2015-09-04 2018-11-22 ライフ テクノロジーズ コーポレーション メソ流体および／またはマイクロ流体プロセス用のデバイスおよび方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2608930T3 (es) 2012-01-04 2017-04-17 Magnomics, S.A. Dispositivo monolítico que combina CMOS con sensores magnetorresistivos
CN110560187B (zh) * 2013-11-18 2022-01-11 尹特根埃克斯有限公司 用于样本分析的卡盒和仪器
JP6803561B2 (ja) * 2017-01-23 2020-12-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 マイクロ流路での検体と反応試薬との混合方法
WO2019146102A1 (ja) * 2018-01-29 2019-08-01 株式会社ニコン 流体デバイス及びその使用
WO2019146104A1 (ja) * 2018-01-29 2019-08-01 株式会社ニコン 流体デバイス及びシステム
CN109603942B (zh) * 2019-02-15 2021-12-24 京东方科技集团股份有限公司 微流控装置和微流控方法
CN110854136B (zh) * 2019-10-31 2022-04-12 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示装置基板及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035061A1 (ja) * 2007-09-10 2009-03-19 Nec Corporation マイクロチップの試料処理装置
WO2009038203A1 (ja) * 2007-09-21 2009-03-26 Nec Corporation 温度制御方法及びシステム
JP2009247297A (ja) 2008-04-08 2009-10-29 Hitachi Ltd Ｄｎａ分析装置
JP2011237277A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Hitachi High-Technologies Corp 核酸分析反応セルおよび核酸分析装置
JP2011242234A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Yokogawa Electric Corp 化学処理用カートリッジ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020022261A1 (en) * 1995-06-29 2002-02-21 Anderson Rolfe C. Miniaturized genetic analysis systems and methods
WO2003085379A2 (en) * 2002-04-01 2003-10-16 Fluidigm Corporation Microfluidic particle-analysis systems
JP4464158B2 (ja) * 2004-02-13 2010-05-19 キヤノン株式会社 生化学反応カートリッジ
US7763453B2 (en) * 2005-11-30 2010-07-27 Micronics, Inc. Microfluidic mixing and analytic apparatus
US8147774B2 (en) * 2006-07-05 2012-04-03 Aida Engineering, Ltd. Micro passage chip and fluid transferring method
CN103418295B (zh) * 2007-06-21 2015-11-18 简.探针公司 用于混合检测腔室的内容物的仪器和方法
JP2009210327A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Yokogawa Electric Corp 化学反応用カートリッジ、混合物生成方法及び化学反応用カートリッジの制御装置
WO2009119698A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 日本電気株式会社 マイクロチップの流路制御機構
JP2010145269A (ja) 2008-12-19 2010-07-01 Yokogawa Electric Corp 化学処理用カートリッジの使用方法
CN102803147B (zh) * 2009-06-05 2015-11-25 尹特根埃克斯有限公司 通用样品准备系统以及在一体化分析系统中的用途
TWI421495B (zh) * 2009-10-30 2014-01-01 Univ Nat Cheng Kung 微流體晶片
US8396888B2 (en) 2009-12-04 2013-03-12 Google Inc. Location-based searching using a search area that corresponds to a geographical location of a computing device
US9995742B2 (en) * 2012-12-19 2018-06-12 Dnae Group Holdings Limited Sample entry

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035061A1 (ja) * 2007-09-10 2009-03-19 Nec Corporation マイクロチップの試料処理装置
WO2009038203A1 (ja) * 2007-09-21 2009-03-26 Nec Corporation 温度制御方法及びシステム
JP2009247297A (ja) 2008-04-08 2009-10-29 Hitachi Ltd Ｄｎａ分析装置
JP2011237277A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Hitachi High-Technologies Corp 核酸分析反応セルおよび核酸分析装置
JP2011242234A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Yokogawa Electric Corp 化学処理用カートリッジ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2829882A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3096882A4 (en) * 2014-01-24 2017-09-20 The Johns Hopkins University System and device for high throughput generation of combinatorial droplets and methods of use
US10406520B2 (en) 2014-01-24 2019-09-10 The Johns Hopkins University System and device for high throughput generation of combinatorial droplets and methods of use
JP2018534538A (ja) * 2015-09-04 2018-11-22 ライフ テクノロジーズ コーポレーション メソ流体および／またはマイクロ流体プロセス用のデバイスおよび方法
WO2017046836A1 (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 株式会社日立製作所 化学分析装置
JPWO2017046836A1 (ja) * 2015-09-14 2018-03-29 株式会社日立製作所 化学分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2829882B1 (en) 2020-02-19
DK2829882T3 (da) 2020-05-18
EP2829882A1 (en) 2015-01-28
EP2829882B8 (en) 2020-04-01
US20150050721A1 (en) 2015-02-19
US9885077B2 (en) 2018-02-06
EP2829882A4 (en) 2015-12-02
JPWO2013140846A1 (ja) 2015-08-03
JP2016200599A (ja) 2016-12-01
US20170022539A1 (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013140846A1 (ja) 対象物質分析チップ
US9459186B2 (en) Sample preparation and loading module
US6919046B2 (en) Microfluidic analytical devices and methods
JP4721227B2 (ja) マイクロ流路チップ及びその製造方法
Kirby et al. Programmable modification of cell adhesion and zeta potential in silica microchips
US8574923B2 (en) Sample preparation device
EP2217344B1 (en) Method for purifying a nucleic acid from a sample
US6939452B2 (en) Parallel sample loading and injection device for multichannel microfluidic devices
WO2016011134A1 (en) Microfluidics cartridge with pipetting guide
WO2008004572A1 (fr) Puce à micro passage et procédé de transfert de fluide
ITBO20090155A1 (it) Metodo per l'isolamento di particelle
WO2018232167A1 (en) Nucleic acid extraction and purification cartridges
EP2902104A1 (en) Functional device and functional device manufacturing method
JPWO2009034819A1 (ja) マイクロチップの製造方法、マイクロチップ、真空貼付装置
EP2485039B1 (en) Micro-channel chip and micro-analysis system
EP4036586A1 (en) Container and inspection kit
CN113677425A (zh) 微流体装置和用于提供乳液液滴的方法
ITBO20090154A1 (it) Sistema microfluidico
JP4366523B2 (ja) 電気泳動用チップ及びこれを用いた試料の分析方法
US20210116338A1 (en) Fluidic bead trap and methods of use
JP2007113520A (ja) 流路内蔵基板および流路制御装置ならびに流路制御方法
EP4220185A1 (en) Inspection chip
JP2004279202A (ja) 分析用チップ及び分析装置並びに分析方法
CN110465337B (zh) 芯片及其液流控制方法和应用
JP2014081329A (ja) 核酸分析カートリッジ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13764529

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014506059

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013764529

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14386527

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE