WO2018147130A1 - 磁性体粒子操作用デバイス及び磁性体粒子操作用装置 - Google Patents

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WO2018147130A1
WO2018147130A1 PCT/JP2018/003001 JP2018003001W WO2018147130A1 WO 2018147130 A1 WO2018147130 A1 WO 2018147130A1 JP 2018003001 W JP2018003001 W JP 2018003001W WO 2018147130 A1 WO2018147130 A1 WO 2018147130A1
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container
magnetic particles
holding part
fixed
magnetic
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PCT/JP2018/003001
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四方　正光
彩花 山野
叶井　正樹
軸屋　博之
鉄雄 大橋
勢矢 藤原
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株式会社島津製作所
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B03C1/12—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with magnets moving during operation; with movable pole pieces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/553—Metal or metal coated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations

Definitions

  • the present invention is a device for manipulating magnetic particles in which a gel-like medium layer and a liquid layer are alternately layered in the longitudinal direction of the container and loaded with magnetic particles in a tubular container, and this is applied.
  • the present invention relates to an apparatus for manipulating magnetic particles.
  • Magnetic particles with a chemical affinity for the target substance and molecular recognition function on the surface of the magnetic substance with a particle size of about 0.5 to 10 ⁇ m to separate and purify the target substance in the sample A method of using has been developed and put into practical use. In this method, after fixing the target substance on the surface of the magnetic particles, the magnetic particles are separated and recovered from the liquid phase by a magnetic field operation. If necessary, the recovered magnetic particles are separated into a liquid phase such as a cleaning liquid. And the step of separating and collecting the magnetic particles from the liquid phase is repeated. Thereafter, the magnetic particles are dispersed in the eluate, whereby the target substance fixed to the magnetic particles is released into the eluate, and the target substance in the eluate is recovered. By using magnetic particles, it is possible to recover the target substance with a magnet, which is advantageous for automation of chemical extraction and purification.
  • Magnetic particles that can selectively fix the target substance are commercially available as part of the separation / purification kit.
  • the kit contains multiple reagents in separate containers, and the user dispenses and dispenses the reagent with a pipette when using it.
  • Devices for automating these pipette operations and magnetic field operations are also commercially available (Patent Document 1).
  • a tubular device in which a liquid layer such as a dissolving / fixing solution, a washing solution, and an eluate and a gel-like medium layer are alternately stacked in a tubular container such as a capillary is used.
  • a method for separating and purifying a target substance by moving magnetic particles along the longitudinal direction of the container has been proposed (Patent Document 2).
  • a container having a circular cross section As a tubular device as described above, a container having a circular cross section is generally used. However, from the viewpoint of satisfactorily moving the magnetic particles in the container, a configuration in which the cross-sectional shape of the container is not a symmetrical shape such as a circular shape but a cross-sectional shape asymmetric with respect to the center has been proposed (patent) Reference 3).
  • a container holding part consists of a recessed part formed in the front surface of the main body of the apparatus for magnetic particle operation, for example.
  • the cross-sectional shape of the container of the tubular device is symmetric (left-right symmetric) with respect to a plane passing through the center and orthogonal to the front surface of the main body (a surface extending in the front-rear direction), but is parallel to the front surface of the main body through the center. It is asymmetric (front-rear asymmetric) with respect to the surface (surface extending in the lateral direction).
  • the container holding part Since the container holding part is designed to fit the dimensions of the container in the front-rear direction, the container holding part when the container is inserted into the container holding part in the opposite direction, that is, rotated 180 degrees with respect to the center. Even when the container is inserted into the container, the container can be held in the container holding part, and as a result, there is a possibility that the user may perform an operation without noticing that the container is opposite in the front-rear direction.
  • the cross-sectional shape of the container is a symmetric shape such as a circular shape
  • the container is incorrectly fixed in a direction different from the predetermined direction. In some cases, the magnetic particles cannot be moved well in the container, which greatly affects the extraction effect of the target substance.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a magnetic particle manipulation device and a magnetic particle manipulation device that can securely fix a container having an asymmetric cross-sectional shape in a predetermined direction. For the purpose.
  • a device for manipulating magnetic particles according to the present invention includes a tubular container in which a gel-like medium layer and a liquid layer are alternately stacked in the longitudinal direction and loaded with magnetic particles, and the container holding unit includes The container is used in a fixed state.
  • the container has an asymmetric shape with respect to the center in the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the outer peripheral surface of at least the portion loaded with the gel-like medium layer.
  • the magnetic particle manipulation device can fix the container when the container is held in the container holding part in a predetermined direction when the container is fixed to the container holding part. And a restricting portion for restricting the container from being fixed when the container is held in a direction different from the predetermined direction.
  • a container having an asymmetrical cross-sectional shape can be securely fixed in a predetermined direction, so that the magnetic particles are moved in the container while the container is erroneously fixed in a direction different from the predetermined direction. It is possible to prevent the operation to be performed.
  • a magnetic particle moving part for moving the magnetic particles along the longitudinal direction may be formed in the container.
  • the cross-sectional shape of the container is symmetric with respect to the first reference plane connecting the center of the container and the magnetic particle moving unit, and is asymmetric with respect to the second reference plane orthogonal to the first reference plane. There may be.
  • the restricting portion may be constituted by a convex portion formed on the outer peripheral surface of the container.
  • a container having an asymmetric cross-sectional shape can be reliably fixed in a predetermined direction with a simple configuration in which a convex portion is formed on the outer peripheral surface of the container.
  • the information on the contents in the container can be displayed on the restriction part using the restriction part configured by the convex part formed on the outer peripheral surface of the container. Can easily identify the contents in the container.
  • the apparatus for manipulating magnetic particles according to the present invention presses the device for manipulating magnetic particles, the container holding unit holding the container, and the container held by the container holding unit.
  • a container pressing unit for fixing, and a magnetic field applying unit configured to move the magnetic particles in the container by changing the magnetic field.
  • the container since the container can be pressed and fixed by the container pressing portion only when the container is held in the predetermined direction by the container holding portion, the container having an asymmetrical cross-sectional shape can be obtained. It can be securely fixed in a predetermined direction.
  • the said container holding part may be comprised by the recessed part which accommodates and hold
  • the container holding part may be formed with a contact part that comes into contact with the regulating part when the container is to be accommodated in the container holding part in a direction different from the predetermined direction.
  • the contact part formed on the container holding part comes into contact with the regulating part.
  • the container cannot be accommodated. That is, since the container can be fixed only when the container is accommodated in the container accommodating portion in a predetermined direction, the container having an asymmetric cross-sectional shape can be reliably fixed in the predetermined direction.
  • the contact surface of the container pressing part with the container is to press the container by the container pressing part in a state where the container is held by the container holding part in a direction different from the predetermined direction.
  • the restricting portion may be contacted.
  • the contact surface of the container pressing part comes into contact with the restricting part. Cannot be fixed by pressing. That is, since the container can be fixed only when the container is held in the predetermined direction by the container holding portion, the container having an asymmetric cross-sectional shape can be reliably fixed in the predetermined direction.
  • the magnetic particles are left in a state where the container is erroneously fixed in a direction different from the predetermined direction. It is possible to prevent the movement in the container from being performed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the magnetic particle manipulation device of FIG. It is the front view which showed the example of a structure of the apparatus for magnetic particle operation which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic particle manipulation device of FIG. 3 taken along the line BB. It is a schematic diagram for demonstrating the aspect at the time of manipulating a magnetic body particle. It is sectional drawing which showed the modification of the cross-sectional shape of the magnetic body particle operation device. It is sectional drawing which showed the modification of the cross-sectional shape of the magnetic body particle operation device.
  • FIG. 1 is a front view showing a configuration example of a device for manipulating magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the magnetic particle manipulation device of FIG.
  • This magnetic particle manipulation device 1 (hereinafter referred to as “device 1”) is for extracting and purifying a target substance from a liquid sample, and includes a tubular container 20 extending in a straight line.
  • a plurality of liquid layers 11 and a plurality of gel-like medium layers 12 are formed.
  • the liquid layer 11 is formed in the lowermost part of the container 20, and the gel-like medium layers 12 and the liquid layers 11 are alternately stacked in the longitudinal direction upward.
  • the four liquid layers 11 and the three gel-like medium layers 12 are alternately formed in the longitudinal direction.
  • the present invention is not limited to this, and the liquid layer 11 and the gel-like medium layer 12 are not limited thereto. The number of can be arbitrarily set.
  • the uppermost liquid layer 11 of the container 20 is a liquid sample containing a target substance, and is loaded with a large number of magnetic particles 13.
  • the lowermost liquid layer 11 of the container 20 is an eluent for eluting the target substance in the liquid sample.
  • One or a plurality (two in this example) of liquid layers 11 in the middle part of the container 20 are cleaning liquids for removing impurities contained in the liquid sample. These liquid layers 11 are separated from each other by a gel-like medium layer 12.
  • the target substance contained in the liquid sample is fixed to the magnetic particles 13 and then an operation (particle operation) is performed by moving the magnetic field from the top to the bottom of the container 20 (particle operation). After being washed, it is extracted into the bottom extract.
  • the magnetic particles 13 are particles that can specifically fix target substances such as nucleic acids and antigens on the surface or inside thereof. By dispersing the magnetic particles 13 in the uppermost liquid layer 11 of the container 20, the target substance contained in the liquid layer 11 is selectively fixed to the magnetic particles 13.
  • the method for fixing the target substance to the magnetic particles 13 is not particularly limited, and various known fixing mechanisms such as physical adsorption and chemical adsorption can be applied.
  • the target substance is fixed on the surface or inside of the magnetic particles 13 by various intermolecular forces such as van der Waals force, hydrogen bond, hydrophobic interaction, ion-ion interaction, and ⁇ - ⁇ stacking.
  • the particle diameter of the magnetic particles 13 is preferably 1 mm or less, more preferably 0.1 ⁇ m to 500 ⁇ m, and even more preferably 3 to 5 ⁇ m.
  • the shape of the magnetic particles 13 is preferably a spherical shape with uniform particle diameters, but may be irregular and have a certain particle size distribution as long as the particles can be manipulated.
  • the constituent component of the magnetic particles 13 may be a single substance or may be composed of a plurality of components.
  • the magnetic particles 13 may be composed only of a magnetic material, but those having a coating for specifically fixing a target substance on the surface of the magnetic material are preferably used.
  • Fe 7 S 8 (x to 0.13) ), Grayite (Fe 3 S 4 ), goethite ( ⁇ FeOOH), chromium oxide (CrO 2 ), permalloy, arconi magnet, stainless steel, samarium magnet, neodymium magnet, barium magnet.
  • target substances that are selectively immobilized on the magnetic particles 13 include biological substances such as nucleic acids, proteins, sugars, lipids, antibodies, receptors, antigens, ligands, and cells themselves.
  • biological substances such as nucleic acids, proteins, sugars, lipids, antibodies, receptors, antigens, ligands, and cells themselves.
  • the target substance may be fixed inside the magnetic particles 13 or on the particle surface by molecular recognition or the like.
  • the target substance is a nucleic acid
  • magnetic particles having a silica coating on the surface are preferably used as the magnetic particles 13.
  • the target substance is an antibody (for example, labeled antibody), a receptor, an antigen, a ligand, or the like, the amino group, carboxyl group, epoxy group, apidine, piotin, digoxigenin, protein A, protein G on the surface of the magnetic particle 13
  • the target substance can be selectively fixed to the particle surface.
  • the magnetic particles 13 capable of selectively fixing a specific target substance for example, commercially available products such as Dynabeads (registered trademark) sold by Life Technologies and MagExtractor (registered trademark) sold by Toyobo are used. You can also.
  • the washing liquid retains a state in which the nucleic acid is fixed on the surface of the magnetic particles 13 while keeping the nucleic acid in a component other than the nucleic acid (for example, protein, carbohydrate, etc.) Any reagent may be used as long as it can liberate the reagent used for the treatment such as extraction into the washing liquid.
  • the cleaning liquid include high salt concentration aqueous solutions such as sodium chloride, potassium chloride, and ammonium sulfate, and aqueous alcohol solutions such as ethanol and isopropanol.
  • nucleic acid eluate for eluting nucleic acid
  • water or a buffer solution containing a low-concentration salt can be used.
  • a Tris buffer, a phosphate buffer, distilled water or the like can be used, and a 5 to 20 mM Tris buffer adjusted to pH 7 to 9 is generally used.
  • the recovered nucleic acid can be subjected to operations such as concentration and drying as necessary, and then subjected to analysis, reaction, and the like.
  • the gel-like medium layer 12 is in a gel form or a paste form before particle manipulation.
  • the gel-like medium layer 12 is preferably made of a substance that is insoluble or hardly soluble in the adjacent liquid layer 11 and is chemically inert.
  • being insoluble or hardly soluble in a liquid means that the solubility in the liquid at 25 ° C. is approximately 100 ppm or less.
  • the chemically inactive substance means that the liquid layer 11, the magnetic substance is in contact with the liquid layer 11 or the operation of the magnetic substance particles 13 (that is, the operation of moving the magnetic substance particles 13 in the gel-like medium layer 12). It refers to a substance that does not have a chemical effect on the substance fixed to the particle 13 or the magnetic substance particle 13.
  • the material and composition of the gel-like medium layer 12 are not particularly limited, and may be a physical gel or a chemical gel.
  • a water-insoluble or poorly water-soluble liquid substance is heated, and a gelling agent is added to the heated liquid substance to completely dissolve the gelling agent. Then, a physical gel is formed by cooling below the sol-gel transition temperature.
  • the charging of the liquid layer 11 and the gelled medium layer 12 into the container 20 can be performed by an appropriate method.
  • the opening at one end (for example, the lower end) of the container 20 is sealed prior to loading, and the liquid layer 11 and the gel form from the opening at the other end (for example, the upper end).
  • the media layers 12 are preferably loaded sequentially.
  • the volumes of the liquid layer 11 and the gel-like medium layer 12 loaded in the container 20 can be appropriately set according to the amount of the magnetic particles 13 to be operated, the type of operation, and the like.
  • capacitance of each layer may be the same and may differ.
  • the thickness of each layer can also be set appropriately. In consideration of operability and the like, the thickness of each layer is preferably about 2 mm to 20 mm, for example.
  • the uppermost portion of the container 20 is a bulging portion 21 having an inner diameter and an outer diameter larger than those of other portions.
  • the upper surface of the bulging portion 21 is an opening, and the opening can be sealed with a cap 30 that can be attached to and detached from the bulging portion 21. With the cap 30 removed, a liquid sample is injected into the bulging portion 21 to form the uppermost liquid layer 11 of the container 20.
  • the part below the bulging part 21 in the container 20 is a straight part 22 whose cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is a constant shape as shown in FIG.
  • the bulging portion 21 and the linear portion 22 are connected by a tapered portion 23 that tapers from the bulging portion 21 side toward the linear portion 22 side.
  • An opening is formed at the lower end of the straight portion 22 (the bottom surface of the container 20), and the opening is sealed with the film member 40.
  • the target substance extracted in the eluate which is the lowermost liquid layer 11 of the container 20, can be sucked into the pipette by inserting the pipette into the eluate so as to penetrate the film member 40.
  • the film member 40 is formed of, for example, aluminum, but is not limited thereto.
  • the material of the container 20 is not particularly limited as long as it can move the magnetic particles 13 in the container 20 and can hold the liquid layer 11 and the gel-like medium layer 12.
  • a magnetically permeable material such as plastic is preferable, for example, a polyolefin such as polypropylene or polyethylene
  • the resin material include fluororesins such as tetrafluoroethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, and cyclic polyolefin.
  • ceramic, glass, silicone, non-magnetic metal, etc. can be used in addition to the above-described materials.
  • coating with a fluorine resin, silicone, or the like may be performed.
  • the shape of the container 20 is such that the cross-sectional shape (cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction) of the linear portion 22 below the bulging portion 21 in the container 20 is asymmetric with respect to the center C. It has become. Specifically, the outer peripheral surface on the front side of the straight portion 22 is a flat surface 221, and the outer peripheral surface on the back side, which is the opposite side across the center C, is a convex curved surface 222. A more specific shape of the container 20 will be described later.
  • FIG. 3 is a front view showing a configuration example of a magnetic particle manipulating device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of the apparatus for manipulating magnetic particles shown in FIG.
  • This apparatus 100 for manipulating magnetic particles (hereinafter referred to as “apparatus 100”) is used in a state where the device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is fixed, and is included in the liquid sample in the container 20 of the device 1. This is for performing particle manipulation on the target substance.
  • the apparatus 100 includes a main body 101 on which a container holding unit 110 that holds the device 1 is formed, and a container pressing unit 102 that presses and fixes the container 20 of the device 1 held on the container holding unit 110.
  • the container pressing portion 102 is configured by a door that is rotatably attached to the main body 101 by a hinge (not shown).
  • the container pressing part 102 is not limited to a structure that can rotate with respect to the main body 101 as long as the device 1 held by the container holding part 110 can be fixed. A configuration or a configuration that can be attached to and detached from the main body 101 may be used.
  • the container holding part 110 is comprised by the recessed part formed in the front surface 120 of the main body 101. As shown in FIG. The container holding unit 110 is configured such that the first storage unit 111 that stores the bulging portion 21 in the container 20 of the device 1 and the second storage unit 112 that stores the linear portion 22 continuously extend in the vertical direction D1. Is formed. In addition, the container holding unit 110 is orthogonal to the direction in which the linear portion 22 extends (vertical direction D1), and the width in the horizontal direction D2 that is parallel to the front surface 120 of the main body 101 is a width corresponding to the device 1. It has become.
  • the width W1 in the lateral direction D2 of the first accommodating portion 111 is slightly larger than the width of the bulging portion 21 of the container 20.
  • the width W ⁇ b> 2 in the lateral direction D ⁇ b> 2 of the second storage portion 112 is slightly larger than the width of the linear portion 22 of the container 20 and smaller than the width of the bulging portion 21.
  • the first storage portion 111 and the second storage portion 112 are connected by a throttle portion 113 that is inclined at an angle corresponding to the tapered portion 23 of the container 20.
  • the container 20 is accommodated in the container holding part 110 such that the flat surface 221 extends in the lateral direction D2 and the convex curved surface 222 is positioned on the back side of the flat surface 221.
  • a step part 114 that protrudes inward from both sides in the lateral direction D ⁇ b> 2 is formed.
  • the width W3 in the lateral direction D2 of the first accommodating portion 111 in the stepped portion 114 is smaller than the width W2 on the front surface 120 side and smaller than the width in the lateral direction D2 of the linear portion 22 of the container 20.
  • the straight portion 22 of the container 20 accommodated in the container holding portion 110 from the front surface 120 side is in a state where the convex curved surface 222 side is in contact with the stepped portion 114.
  • the flat surface 221 of the container 20 protrudes forward from the front surface 120 of the main body 101 from the container holding part 110.
  • the contact surface 121 facing the front surface 120 of the main body 101 is brought into contact with the flat surface 221 of the container 20 as shown in FIG. Can be pressed.
  • the linear part 22 of the container 20 can be pinched
  • the back side of the container holding part 110 is open, and a permanent magnet 130 is arranged so as to face the container holding part 110.
  • the permanent magnet 130 is held so as to be slidable along the vertical direction D1.
  • the permanent magnet 130 attracts the magnetic particles 13 in the container 20 with a magnetic force.
  • the magnetic particles 13 are collected on the convex curved surface 222 side as shown in FIG.
  • the magnetic particles 13 in the container 20 can be moved in the vertical direction D1 by moving the permanent magnet 130 in the vertical direction D1 with the magnetic particles 13 attracted to the permanent magnet 130 in this manner. .
  • the permanent magnet 130 constitutes a magnetic field application unit that moves the magnetic particles 13 in the container 20 by changing the magnetic field.
  • the permanent magnet 130 may be slid by driving means such as a motor, or may be slid manually.
  • the surface of the permanent magnet 130 on the container 20 side is constituted by a concave curved surface 131.
  • the concave curved surface 131 has a radius of curvature corresponding to the convex curved surface 222 of the container 20.
  • the shape, size, and material of the permanent magnet 130 are not particularly limited as long as the magnetic particles 13 can be operated.
  • an electromagnet can be used as the magnetic source of the magnetic field application unit.
  • the magnetic field application unit may have a plurality of magnetic sources.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an aspect when operating the magnetic particles 13.
  • the shape of the device 1 is simplified for easy understanding.
  • the uppermost liquid layer 11 of the container 20 includes a large number of magnetic particles 13.
  • the target substance contained in the liquid layer 11 is selectively fixed to the magnetic particles 13.
  • the target substance is fixed to the magnetic particles 13 and adhered to the surface of the magnetic particles 13.
  • a washing operation for removing impurities, a reaction of the target substance fixed to the magnetic particles 13, and an elution of the target substance fixed to the magnetic particles 13 into the liquid are performed.
  • the permanent magnet 130 is provided on the outer peripheral surface of the container 20.
  • the magnetic particles 13 on which the target substance is fixed are collected in a spherical shape along the convex curved surface 222.
  • the magnetic particles 13 move along the longitudinal direction in a state of being collected in the vicinity of the convex curved surface 222 in a spherical shape.
  • the magnetic particles 13 move in the longitudinal direction of the container 20 as a bar-like lump and pass through the gel-like medium layer 12.
  • region near the convex curved surface 222 in the container 20 comprises the magnetic body particle
  • the diameter of the pores of the gel-like medium layer 12 when the magnetic particles 13 pass can be reduced. Therefore, compared to the case where the cross-sectional shape of the linear portion 22 is circular, the pores of the gel-like medium layer 12 can be closed quickly after passing through the magnetic particles 13, so that the liquid in the liquid layer 11 is another liquid layer. 11 can be prevented.
  • the flat surface 221 is formed on the outer peripheral surface on the front side of the straight portion 22, the cross-sectional shape of the straight portion 22 is ensured as compared with the case where the cross-sectional shape of the straight portion 22 is circular, The entire linear portion 22 can be disposed within a range where the distance from the permanent magnet 130 is short. Therefore, the magnetic force by the permanent magnet 130 can be reliably applied to the magnetic particles 13 in the linear portion 22.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the container 20 (the straight portion 22) in the present embodiment is asymmetric with respect to the center C. That is, it has a cross-sectional shape that is not line symmetric between the front side and the back side with respect to a straight line passing through the center C and parallel to the lateral direction D2. More specifically, the cross-sectional shape of the container 20 (the straight portion 22) is a first reference surface (a surface extending in the front-rear direction) that connects the center C and the magnetic particle moving portion (the apex of the inner wall of the convex curved surface 222).
  • the second reference surface surface extending in the lateral direction D2 passing through the center C and perpendicular to the first reference surface.
  • a pressing force can be applied uniformly from the contact surface 121 of the container pressing portion 102 to the flat surface 221.
  • the container 20 can be fixed.
  • the cross-sectional shape of the container 20 (the straight portion 22) is not limited to the above shape, and any other shape is acceptable as long as the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is asymmetric with respect to the center. Can be adopted. Further, at least the outer peripheral surface of the portion loaded with the gel-like medium layer 12 may have an asymmetric cross-sectional shape, but from the viewpoint of smoothly moving the magnetic particles 13, the cross-sectional shape of the linear portion 22 is the upper end portion. It is preferable to be constant from the lower end to the lower end. Further, the container 20 is not limited to the configuration including the bulging portion 21 and may be configured only by the straight portion 22.
  • the cross-sectional shape on the back side of the straight portion 22 is not limited to the shape having the convex curved surface 222 but may be a shape having a convex curved surface (square shape). In this case, the friction with the magnetic particles 13 is large. Thus, the movement of the magnetic particles 13 is hindered, so that the magnetic particles 13 are easily clogged. Therefore, the cross-sectional shape on the back side of the straight portion 22 is preferably a shape having a convex curved surface 222.
  • the thickness of the container 20 (the straight portion 22) is not particularly limited, but if the thickness is constant on the side facing the permanent magnet 130, the permanent magnet 130 and the inner peripheral surface of the container 20 Since the distance can be kept constant, the magnetic particles 13 can be moved smoothly. Therefore, on the side facing the permanent magnet 130, the thickness of the container 20 is preferably constant at least in a portion where the gel-like medium layer 12 is loaded, and is constant from the upper end portion to the lower end portion of the linear portion 22. It is more preferable.
  • the length of the container 20 (straight line portion 22) is not particularly limited, and may be about 50 mm to 200 mm as an example.
  • FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views showing modified examples of the cross-sectional shape of the magnetic particle manipulation device.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the container 20 (the straight portion 22) is asymmetric with respect to the center C.
  • the cross-sectional shape on the back side of the linear portion 22 is a shape having a convex curved surface 222 as in the above embodiment, but two flat surfaces 223 are formed on the front side.
  • the structure which presses the two flat surfaces 223 with a container press part may be sufficient.
  • the number of flat surfaces 223 is not limited to two and may be three or more.
  • the cross-sectional shape on the back side of the linear portion 22 has a shape having the convex curved surface 222 as in the above embodiment, but the convex curved surface 224 is formed on the front side instead of the flat surface 223. Is different. In this case, the structure which presses the convex curved surface 224 with a container press part may be sufficient.
  • the radius of curvature of the convex curved surface 224 on the front side is preferably larger than the radius of curvature of the convex curved surface 222 on the back side.
  • the cross-sectional shape on the back side of the straight portion 22 is a shape having a convex curved surface 222 as in the above embodiment, but the other part is different in that it is circular. Yes.
  • any shape can be adopted as long as the shape is asymmetric with respect to the center C.
  • FIGS. 7A and 7B are front views for explaining an aspect when fixing the magnetic particle manipulating device.
  • FIG. 7A shows a case where the container 20 is held in a predetermined predetermined direction (regular direction)
  • FIG. 7B shows a case where the container 20 is held in a direction different from the predetermined direction. Is shown.
  • the bulging part 21 of the container 20 is formed with a restricting part 24 composed of convex parts formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the restricting portion 24 is a plate-like member extending along the longitudinal direction (vertical direction D1) of the container 20, for example, and protrudes in the lateral direction D2 so as not to protrude from the flat surface 221 to the front side.
  • the first accommodating portion 111 of the container holding portion 110 is formed with a recess 115 that receives the restricting portion 24 when the container 20 is inserted in a predetermined direction as shown in FIG. 7A.
  • the shape of the recess 115 corresponds to the shape of the restricting portion 24 and is formed to be slightly larger than the outer shape of the restricting portion 24.
  • the restriction part 24 is accommodated in the recess 115, so that the restriction part 24 moves forward from the container holding part 110. Does not protrude.
  • the container 20 can be fixed by pressing the container 20 straight to the back side with the contact surface 121 of the container pressing portion 102 being parallel to the front surface 120 of the main body 101.
  • the container 20 can be fixed means that the container 20 can be normally fixed without rattling in the container holding unit 110.
  • the configuration is not limited to the configuration in which the restriction unit 24 is accommodated in the recess 115 as described above.
  • the restricting portion 24 comes into contact with the contact surface 121 by being accommodated in a recess (not shown) formed on the contact surface 121 of the container pressing portion 102 without being accommodated on the holding portion 110 side.
  • the case where the container 20 is normally fixed without being included is also included in the state that “the container 20 can be fixed”.
  • the restricting part 24 is not accommodated in the recess 115.
  • a part of the inner peripheral surface (contact part 116) of the first accommodation part 111 comes into contact with the restriction part 24.
  • the entire container 20 cannot be accommodated in the container holding part 110, and the restricting part 24 protrudes forward from the container holding part 110.
  • the contact surface of the container pressing part 102 When the container 20 is pressed by 121, the contact surface 121 comes into contact with the restricting portion 24.
  • the contact surface 121 of the container pressing portion 102 cannot be made parallel to the front surface 120 of the main body 101, and the container 20 cannot be pressed straight to the back side.
  • the container 20 cannot be fixed means that the container 20 cannot be normally fixed without rattling in the container holding part 110. Therefore, when the container 20 is inserted into the container holding part 110 in a direction different from the predetermined direction, the restriction part 24 is limited to the configuration in which the restriction part 24 contacts the contact part 116 of the first housing part 111 as described above. Rather, for example, the regulation part 24 does not contact the container holding part 110 side, and the regulation part 24 comes into contact with the contact surface 121 of the container pressing part 102 and cannot be normally pressed by the container pressing part 102. A case where the container 20 cannot be fixed normally is also included in the state where the container 20 cannot be fixed.
  • the container 20 when the container 20 is held in the container holding unit 110 in a direction different from the predetermined direction as shown in FIG. 7B, the container 20 cannot be fixed by the restriction of the restriction part 24. Therefore, only in the state as shown in FIG. 7A, the container 20 having an asymmetric cross-sectional shape can be reliably fixed in a predetermined direction, so that the container 20 is erroneously fixed in a direction different from the predetermined direction. The operation of moving the magnetic particles 13 in the container 20 can be prevented.
  • the container 20 having an asymmetric cross-sectional shape can be securely fixed in a predetermined direction with a simple configuration in which the restricting portion 24 formed of a convex portion is formed on the outer peripheral surface of the container 20.
  • information 25 related to the contents in the container 20 is displayed on the restricting unit 24.
  • the information 25 may include information about the target substance, information about the magnetic particles 13, information about the liquid layer 11, information about the gel-like medium layer 12, and the like.
  • the information 25 may be displayed as characters or symbols, or may be displayed as code information such as a barcode or a two-dimensional code.
  • the restricting portion 24 since the information about the contents in the container 20 can be displayed on the restricting portion 24 using the restricting portion 24 configured by the convex portion formed on the outer peripheral surface of the container 20, the analyst can The contents in the container 20 can be easily identified. From the viewpoint of displaying more information 25 on the restricting portion 24, it is preferable that the restricting portion 24 has a large surface area. If the restricting portion 24 is configured by a plate-like member as in the present embodiment, the restricting portion 24 A sufficient area for displaying the information 25 can be secured. However, the restricting portion 24 is not limited to a plate-like member, and can be formed in any other shape.
  • FIG. 8 is a rear view of the magnetic particle manipulating device showing a first modification of the restricting portion 24.
  • the restricting portion 24 is configured by, for example, a columnar protrusion, and protrudes from the back side (the convex curved surface 222 side) of the container 20.
  • the restriction part 24 protrudes forward from the inside of the container holding part 110 because the restriction part 24 is located on the back side in the container holding part 110. do not do.
  • the regulating unit 24 is Located on the front side, the restricting portion 24 protrudes forward from the container holding portion 110.
  • the contact surface 121 of the container pressing portion 102 cannot be made parallel to the front surface 120 of the main body 101, and the container 20 cannot be pressed straight to the back side. I can't. That is, since the container 20 can be fixed only when the container 20 is held in a predetermined direction by the container holding part 110, the container 20 having an asymmetric cross-sectional shape can be securely fixed in the predetermined direction. it can.
  • FIG. 9 is a front view of a magnetic particle manipulation device showing a second modification of the restricting portion 24.
  • the restricting portion 24 is constituted by a convex portion formed on the outer peripheral surface of the straight portion 22, not the bulging portion 21 of the container 20.
  • the second housing portion 112 of the container holding portion 110 is formed with a recess 117 that receives the restricting portion 24 when the container 20 is inserted in a predetermined direction as shown in FIG.
  • the shape of the concave portion 117 corresponds to the shape of the restricting portion 24 and is formed to be slightly larger than the outer shape of the restricting portion 24.
  • the restriction part 24 is accommodated in the recess 117, so that the restriction part 24 moves forward from the container holding part 110. Does not protrude.
  • the restricting part 24 is not accommodated in the recess 117. Specifically, when the container 20 is to be accommodated in the container holding part 110, a part of the inner peripheral surface (contact part 118) of the second accommodation part 112 comes into contact with the restriction part 24.
  • the entire container 20 cannot be accommodated in the container holding part 110, and the restricting part 24 protrudes forward from the container holding part 110.
  • the contact surface of the container pressing part 102 When the container 20 is pressed by 121, the contact surface 121 comes into contact with the restricting portion 24. Therefore, the contact surface 121 of the container pressing portion 102 cannot be made parallel to the front surface 120 of the main body 101, and the container 20 cannot be pressed straight to the back side. I can't. That is, since the container 20 can be fixed only when the container 20 is held in a predetermined direction by the container holding part 110, the container 20 having an asymmetric cross-sectional shape can be securely fixed in the predetermined direction. it can.
  • information 25 relating to the contents in the container 20 may be displayed on the regulating unit 24.
  • the surface area of the restriction part 24 is large from the viewpoint of displaying more information 25 on the restriction part 24.
  • the restricting portion 24 is constituted by a member.
  • FIG. 10 is a front view of a magnetic particle manipulation device showing a third modification of the restricting portion 24.
  • the container holding portion 110 has a contact portion 119 formed of a convex portion, and this contact portion.
  • a recess 26 for receiving 119 is formed in the container 20.
  • the shape of the concave portion 26 corresponds to the shape of the contact portion 119 and is formed to be slightly larger than the outer shape of the contact portion 119.
  • the contact part 119 is accommodated in the recess 26.
  • the contact part 119 is not accommodated in the recess 26.
  • a part of the outer peripheral surface of the container 20 comes into contact with the contact part 119.
  • the entire container 20 cannot be accommodated in the container holding part 110, and the restricting part 24 protrudes forward from the container holding part 110.
  • the contact surface of the container pressing part 102 When the container 20 is pressed by 121, the contact surface 121 comes into contact with the restricting portion 24. Therefore, the contact surface 121 of the container pressing portion 102 cannot be made parallel to the front surface 120 of the main body 101, and the container 20 cannot be pressed straight to the back side. I can't. That is, since the container 20 can be fixed only when the container 20 is held in a predetermined direction by the container holding part 110, the container 20 having an asymmetric cross-sectional shape can be securely fixed in the predetermined direction. it can.
  • the recess 26 is not limited to the configuration formed in the bulging portion 21 of the container 20 as shown in FIG. 10, but may be configured in the straight portion 22. 26 can be formed. However, from the viewpoint of smoothly moving the magnetic particles 13 in the container 20, it is preferable that the restricting portion 24 is configured by the convex portion rather than the configuration in which the concave portion 26 is formed in the container 20.
  • Magnetic particle manipulation device 11 Liquid layer 12 Gel-like medium layer 13 Magnetic particle 20 Container 21 Swelling portion 22 Linear portion 23 Taper portion 24 Restriction portion 25 Information 26 Recess 100 Magnetic particle manipulation device 101 Main body 102 Container pressing Part 110 container holding part 111 first accommodating part 112 second accommodating part 113 throttle part 114 step part 115 recessed part 116 contact part 117 recessed part 118 contact part 119 contact part 120 front surface 121 abutting surface 130 permanent magnet 221 flat surface 222 convex curved surface 223 Flat surface 224 Convex curved surface

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Abstract

デバイス１の容器２０は、少なくともゲル状媒体層が装填された部分の外周面の長手方向に直交する断面形状が中心に対して非対称な形状となっている。デバイス１は、容器２０を容器保持部１１０に固定する際に、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合には容器２０を固定でき、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には容器２０を固定できないように規制する規制部２４を備える。

Description

磁性体粒子操作用デバイス及び磁性体粒子操作用装置
　本発明は、管状の容器内に、ゲル状媒体層と液体層とが前記容器の長手方向に交互に重層されるとともに磁性体粒子が装填される磁性体粒子操作用デバイス、及び、これが適用される磁性体粒子操作用装置に関するものである。
　医学的検査、食品安全衛生上の管理、環境保全のためのモニタリング等では、多種多様な夾雑物を含む試料から、目的物質を抽出して、検出や反応に供することが求められる。例えば、医学的検査では、動植物から分離取得される血液、血清、細胞、尿、糞便等に含まれる、核酸、タンパク質、糖、脂質、細菌、ウィルス、放射性物質等を検出、同定、定量する必要がある。これらの検査に際しては、夾雑物に起因するバックグランド等の悪影響を排除するために、目的物質を分離・精製することが必要となる場合がある。
　試料中の目的物質を分離・精製するために、粒径が０．５μｍ～十数μｍ程度の磁性体の表面に、目的物質との化学的な親和力や分子認識機能を持たせた磁性体粒子を用いる方法が開発され、実用化されている。この方法では、磁性体粒子の表面に目的物質を固定させた後、磁場操作により磁性体粒子を液相から分離・回収し、必要に応じて、回収された磁性体粒子を洗浄液等の液相に分散させ、液相から磁性体粒子を分離・回収する工程が繰り返し行われる。その後、磁性体粒子が溶出液中に分散されることにより、磁性体粒子に固定されていた目的物質が溶出液中に遊離し、溶出液中の目的物質が回収される。磁性体粒子を用いることにより、磁石による目的物質の回収が可能となるため、化学抽出・精製の自動化に有利な特徴を持つ。
　目的物質を選択的に固定可能な磁性体粒子は、分離・精製キットの一部として市販されている。キットは複数の試薬が別々の容器に入れられており、使用時はユーザーがピペット等で試薬を分取、分注する。これらのピペット操作や磁場操作を自動化するための装置も市販されている（特許文献１）。一方、ピペット操作に代えて、キャピラリー等の管状容器内に、溶解／固定液、洗浄液、溶出液等の液体層と、ゲル状媒体層とが交互に重層された管状デバイスを用い、このデバイス内で磁性体粒子を容器の長手方向に沿って移動させることにより、目的物質を分離・精製する方法が提案されている（特許文献２）。
　上記のような管状デバイスとしては、断面形状が円形状の容器が一般的に用いられている。しかし、磁性体粒子を容器内で良好に移動させる観点から、容器の断面形状を円形状のような対称な形状ではなく、中心に対して非対称な断面形状を有する構成も提案されている（特許文献３）。
ＷＯ９７／４４６７１号国際公開パンフレット ＷＯ２０１２／０８６２４３号国際公開パンフレット ＷＯ２０１６／１１３８８３号国際公開パンフレット
　容器の断面形状が非対称な形状からなる管状デバイスを用いた場合には、その管状デバイスを容器保持部に固定する際に、容器を所定の向きとして固定する必要がある。容器保持部は、例えば磁性体粒子操作用装置の本体の前面に形成された凹部からなる。管状デバイスの容器の断面形状は、その中心を通り本体の前面に直交する面（前後方向に延びる面）に対しては対称（左右対称）であるが、上記中心を通り本体の前面に平行な面（横方向に延びる面）に対しては非対称（前後非対称）である。容器保持部は、容器の前後方向の寸法に合うように設計されているため、容器を前後反対で容器保持部に挿入した場合、すなわち上記中心に対して１８０°回転させた状態で容器保持部に挿入した場合でも、容器は容器保持部内に保持することができ、その結果、容器が前後反対であることにユーザが気付かないまま操作を行ってしまうおそれがある。容器の断面形状が円形状のような対称な形状の場合とは異なり、上記のような非対称（前後非対称）な断面形状の場合には、容器を所定の向きとは異なる向きで誤って固定したときに、磁性体粒子を容器内で良好に移動させることができず、目的物質の抽出効果に大きな影響を与えてしまうという問題がある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができる磁性体粒子操作用デバイス及び磁性体粒子操作用装置を提供することを目的とする。
（１）本発明に係る磁性体粒子操作用デバイスは、ゲル状媒体層と液体層とが長手方向に交互に重層されるとともに磁性体粒子が装填される管状の容器を備え、容器保持部に前記容器を固定した状態で使用される。前記容器は、少なくともゲル状媒体層が装填された部分の外周面の前記長手方向に直交する断面形状が中心に対して非対称な形状となっている。前記磁性体粒子操作用デバイスは、前記容器を前記容器保持部に固定する際に、前記容器保持部に前記容器が所定の向きで保持されている場合には当該容器を固定でき、前記容器保持部に前記容器が前記所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には当該容器を固定できないように規制する規制部を備える。
　このような構成によれば、容器保持部に容器が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、規制部の規制により容器を固定することができない。したがって、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができるため、所定の向きとは異なる向きで容器が誤って固定された状態のまま、磁性体粒子を容器内で移動させる動作が行われることを防止できる。
　前記容器内には、磁性体粒子が前記長手方向に沿って移動する磁性体粒子移動部が形成されていてもよい。この場合、前記容器の断面形状は、その中心と前記磁性体粒子移動部とを結ぶ第１基準面に対して対称であり、前記第１基準面に直交する第２基準面に対して非対称であってもよい。
（２）前記規制部は、前記容器の外周面に形成された凸部により構成されていてもよい。
　このような構成によれば、容器保持部に容器が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合に、容器の外周面に形成された凸部により、容器が固定できないように規制することができる。したがって、容器の外周面に凸部を形成するだけの簡単な構成で、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができる。
（３）前記規制部には、前記容器内の内容物に関する情報が表示されていてもよい。
　このような構成によれば、容器の外周面に形成された凸部により構成される規制部を利用して、当該規制部に容器内の内容物に関する情報を表示することができるため、分析者が容器内の内容物を容易に識別することができる。
（４）本発明に係る磁性体粒子操作用装置は、前記磁性体粒子操作用デバイスと、前記容器を保持する前記容器保持部と、前記容器保持部に保持されている前記容器を押圧して固定する容器押圧部と、磁場を変化させることにより前記容器内の磁性体粒子を移動させる磁場印加部とを備える。
　このような構成によれば、容器保持部に容器が所定の向きで保持されている場合にのみ、容器押圧部で容器を押圧して固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができる。
（５）前記容器保持部は、前記容器を収容して保持する凹部により構成されていてもよい。この場合、前記容器保持部には、当該容器保持部内に前記容器を前記所定の向きとは異なる向きで収容しようとした場合に前記規制部に接触する接触部が形成されていてもよい。
　このような構成によれば、容器保持部内に容器を所定の向きとは異なる向きで収容しようとした場合には、容器保持部に形成された接触部が規制部に接触するため、容器保持部内に容器を収容することができない。すなわち、容器収容部内に容器が所定の向きで収容されている場合にのみ容器を固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができる。
（６）前記容器押圧部における前記容器との当接面は、前記容器保持部に前記容器が前記所定の向きとは異なる向きで保持されている状態で前記容器押圧部により前記容器を押圧しようとした場合に前記規制部に接触してもよい。
　このような構成によれば、容器保持部に容器が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、容器押圧部の当接面が規制部に接触するため、容器押圧部により容器を押圧して固定することができない。すなわち、容器保持部に容器が所定の向きで保持されている場合にのみ容器を固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができる。
　本発明によれば、非対称な断面形状を有する容器を所定の向きで確実に固定することができるため、所定の向きとは異なる向きで容器が誤って固定された状態のまま、磁性体粒子を容器内で移動させる動作が行われることを防止できる。
本発明の一実施形態に係る磁性体粒子操作用デバイスの構成例を示した正面図である。 図１の磁性体粒子操作用デバイスのＡ－Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る磁性体粒子操作用装置の構成例を示した正面図である。 図３の磁性体粒子操作用装置のＢ－Ｂ断面図である。 磁性体粒子を操作する際の態様について説明するための模式図である。 磁性体粒子操作用デバイスの断面形状の変形例を示した断面図である。 磁性体粒子操作用デバイスの断面形状の変形例を示した断面図である。 磁性体粒子操作用デバイスの断面形状の変形例を示した断面図である。 磁性体粒子操作用デバイスを固定する際の態様について説明するための正面図であり、容器が所定の向きで保持されている場合を示している。 磁性体粒子操作用デバイスを固定する際の態様について説明するための正面図であり、容器が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合を示している。 規制部の第１変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの背面図である。 規制部の第２変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの正面図である。 規制部の第３変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの正面図である。
１．磁性体粒子操作用デバイス
　図１は、本発明の一実施形態に係る磁性体粒子操作用デバイスの構成例を示した正面図である。図２は、図１の磁性体粒子操作用デバイスのＡ－Ａ断面図である。この磁性体粒子操作用デバイス１（以下、「デバイス１」という。）は、液体試料から目的物質を抽出・精製するためのものであり、一直線上に延びる管状の容器２０を備えている。
　容器２０内には、複数の液体層１１と複数のゲル状媒体層１２が形成されている。具体的には、容器２０の最下部に液体層１１が形成され、上方に向かって長手方向にゲル状媒体層１２と液体層１１とが交互に重層されている。この例では、４つの液体層１１と３つのゲル状媒体層１２が長手方向に交互に形成された構成となっているが、これに限られるものではなく、液体層１１及びゲル状媒体層１２の数は任意に設定可能である。
　容器２０の最上部の液体層１１は、目的物質を含む液体試料であり、多数の磁性体粒子１３が装填されている。容器２０の最下部の液体層１１は、液体試料中の目的物質を溶出させるための溶出液である。容器２０の中間部の１つ又は複数（この例では２つ）の液体層１１は、液体試料に含まれる夾雑物を除去するための洗浄液である。これらの各液体層１１は、ゲル状媒体層１２によって互いに分離されている。液体試料に含まれる目的物質は、磁性体粒子１３に固定された上で、磁場を変化させることによって容器２０の最上部から最下部まで移動させる操作（粒子操作）が行われ、その間に洗浄液によって洗浄された上で最下部の抽出液に抽出される。
　磁性体粒子１３は、その表面又は内部に、核酸や抗原等の目的物質を特異的に固定可能な粒子である。容器２０の最上部の液体層１１中で磁性体粒子１３を分散させることにより、この液体層１１中に含まれる目的物質が磁性体粒子１３に選択的に固定される。
　磁性体粒子１３への目的物質の固定方法は特に限定されず、物理吸着、化学吸着等の各種公知の固定化メカニズムが適用可能である。例えば、ファンデルワールス力、水素結合、疎水相互作用、イオン間相互作用、π－πスタッキング等の種々の分子間力により、磁性体粒子１３の表面あるいは内部に目的物質が固定される。
　磁性体粒子１３の粒径は１ｍｍ以下が好ましく、０．１μｍ～５００μｍがより好ましく、３～５μｍがさらに好ましい。磁性体粒子１３の形状は、粒径が揃った球形が望ましいが、粒子操作が可能である限りにおいて、不規則な形状で、ある程度の粒径分布を持っていてもよい。磁性体粒子１３の構成成分は単一物質でもよく、複数の成分からなるものでもよい。
　磁性体粒子１３は、磁性体のみからなるものでもよいが、磁性体の表面に目的物質を特異的に固定するためのコーティングが施されたものが好ましく用いられる。磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、ならびにそれらの化合物、酸化物及び合金等が挙げられる。具体的には、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３又はαＦｅ２Ｏ３）、マグヘマイト（γＦｅ２Ｏ３）、チタノマグネタイト（ｘＦｅ２ＴｉＯ４・（１－ｘ）Ｆｅ３Ｏ４）、イルメノヘマタイト（ｘＦｅＴｉＯ３・（１－ｘ）Ｆｅ２Ｏ３）、ピロタイト（Ｆｅ１－ｘＳ（ｘ＝０～０．１３）‥Ｆｅ７Ｓ８（ｘ～０．１３））、グレイガイト（Ｆｅ３Ｓ４）、ゲータイト（αＦｅＯＯＨ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、パーマロイ、アルコニ磁石、ステンレス、サマリウム磁石、ネオジム磁石、バリウム磁石が挙げられる。
　磁性体粒子１３に選択的に固定される目的物質としては、例えば核酸、タンパク質、糖、脂質、抗体、受容体、抗原、リガンド等の生体由来物質や細胞自身が挙げられる。目的物質が生体由来物質である場合は、分子認識等により、磁性体粒子１３の内部あるいは粒子表面に目的物質が固定されてもよい。例えば、目的物質が核酸である場合は、磁性体粒子１３として、表面にシリカコーティングが施された磁性体粒子等が好ましく用いられる。目的物質が、抗体（例えば、標識抗体）、受容体、抗原及びリガンド等である場合、磁性体粒子１３の表面のアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、アピジン、ピオチン、ジゴキシゲニン、プロテインＡ、プロテインＧ等により、目的物質を粒子表面に選択的に固定できる。特定の目的物質を選択的に固定可能な磁性体粒子１３として、例えば、ライフテクノロジーズから販売されているＤｙｎａｂｅａｄｓ（登録商標）や、東洋紡から販売されているＭａｇＥｘｔｒａｃｔｏｒ（登録商標）等の市販品を用いることもできる。
　目的物質が核酸である場合、洗浄液は、核酸が磁性体粒子１３の表面に固定された状態を保持したまま、液体試料中に含まれる核酸以外の成分（例えばタンパク質、糖質等）や、核酸抽出等の処理に用いられた試薬等を洗浄液中に遊離させ得るものであればよい。洗浄液としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸アンモニウム等の高塩濃度水溶液、エタノール、イソプロパノール等のアルコール水溶液等が挙げられる。
　核酸を溶出するための溶出液（核酸溶出液）としては、水又は低濃度の塩を含む緩衝液を用いることができる。具体的には、トリス緩衝液、リン酸緩衝液、蒸留水等を用いることができ、ｐＨ７～９に調整された５～２０ｍＭトリス緩衝液を用いることが一般的である。核酸が固定された磁性体粒子１３を溶出液中で分散させることにより、核酸溶出液中に核酸を遊離溶出させることができる。回収された核酸は、必要に応じて濃縮や乾固等の操作を行った後、分析や反応等に供することができる。
　ゲル状媒体層１２は、粒子操作前においてゲル状、若しくはペースト状である。ゲル状媒体層１２は、隣接する液体層１１に対して不溶性又は難溶性であり、化学的に不活性な物質からなることが好ましい。ここで、液体に不溶性又は難溶性であるとは、２５℃における液体に対する溶解度が概ね１００ｐｐｍ以下であることを意味する。化学的に不活性な物質とは、液体層１１との接触や磁性体粒子１３の操作（すなわち、ゲル状媒体層１２中で磁性体粒子１３を移動させる操作）において、液体層１１、磁性体粒子１３や磁性体粒子１３に固定された物質に、化学的な影響を及ぼさない物質を指す。
　ゲル状媒体層１２の材料や組成等は、特に限定されず、物理ゲルであってもよいし、化学ゲルであってもよい。例えば、ＷＯ２０１２／０８６２４３号に記載されているように、非水溶性又は難水溶性の液体物質を加熱し、加熱された当該液体物質にゲル化剤を添加し、ゲル化剤を完全に溶解させた後、ゾル・ゲル転移温度以下に冷却することで、物理ゲルが形成される。
　容器２０内への液体層１１及びゲル状媒体層１２の装填は、適宜の方法により行い得る。本実施形態のように管状の容器２０が用いられる場合、装填に先立って容器２０の一端（例えば下端）の開口が封止され、他端（例えば上端）の開口部から液体層１１及びゲル状媒体層１２が順次装填されることが好ましい。
　容器２０内に装填される液体層１１及びゲル状媒体層１２の容量は、操作対象となる磁性体粒子１３の量や、操作の種類等に応じて適宜に設定され得る。本実施形態のように容器２０内に複数の液体層１１及びゲル状媒体層１２が設けられる場合、各層の容量は同一でもよいし、異なっていてもよい。各層の厚みも適宜に設定され得る。操作性等を考慮した場合、各層の厚みは、例えば２ｍｍ～２０ｍｍ程度が好ましい。
　容器２０の最上部は、他の部分よりも内径及び外径が大きい膨出部２１となっている。膨出部２１の上面は開口部となっており、膨出部２１に対して着脱可能なキャップ３０により当該開口部を封止することができる。キャップ３０を取り外した状態で、膨出部２１内に液体試料が注入されることにより、容器２０の最上部の液体層１１が形成される。
　容器２０における膨出部２１よりも下方の部分は、長手方向に直交する断面形状が図２に示すような一定形状である直線部２２となっている。膨出部２１及び直線部２２は、膨出部２１側から直線部２２側に向かって先細りするテーパ部２３により接続されている。直線部２２の下端（容器２０の底面）には、開口が形成されており、当該開口がフィルム部材４０により封止されている。容器２０の最下部の液体層１１である溶出液中に抽出された目的物質は、フィルム部材４０を貫通させるようにしてピペットを溶出液中に挿入することにより、当該ピペット内に吸い出すことができる。フィルム部材４０は、例えばアルミなどにより形成されるが、これに限られるものではない。
　容器２０の材料は、容器２０内で磁性体粒子１３を移動可能であり、液体層１１及びゲル状媒体層１２を保持できるものであれば、特に限定されない。容器２０外から磁場を変化させる操作（磁場操作）を行うことにより容器２０内の磁性体粒子１３を移動させるためには、プラスチック等の透磁性材料が好ましく、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、テトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン等の樹脂材料が挙げられる。容器２０の材質としては、上述の素材の他、セラミック、ガラス、シリコーン、非磁性金属等も用いられ得る。容器２０の内壁面の撥水性を高めるために、フッ素系樹脂やシリコーン等によるコーティングが行われてもよい。
　容器２０の形状としては、図２に示すように、容器２０における膨出部２１よりも下方の直線部２２の断面形状（長手方向に直交する断面形状）が、中心Ｃに対して非対称な形状となっている。具体的には、直線部２２の正面側の外周面が平坦面２２１となっており、中心Ｃを挟んで反対側である背面側の外周面が凸湾曲面２２２となっている。容器２０についてのさらに具体的な形状については後述する。
２．磁性体粒子操作用装置
　図３は、本発明の一実施形態に係る磁性体粒子操作用装置の構成例を示した正面図である。図４は、図３の磁性体粒子操作用装置のＢ－Ｂ断面図である。この磁性体粒子操作用装置１００（以下、「装置１００」という。）は、図１及び図２に示すデバイス１が固定された状態で使用され、デバイス１の容器２０内の液体試料に含まれる目的物質に対して粒子操作を行うためのものである。
　装置１００には、デバイス１を保持する容器保持部１１０が形成された本体１０１と、容器保持部１１０に保持されているデバイス１の容器２０を押圧して固定するための容器押圧部１０２とを備えている。この例では、容器押圧部１０２が、本体１０１に対してヒンジ（図示せず）により回動可能に取り付けられた扉により構成されている。ただし、容器押圧部１０２は、容器保持部１１０に保持されているデバイス１を固定可能な構成であれば、本体１０１に対して回動可能な構成に限らず、本体１０１に対してスライド可能な構成や、本体１０１に対して着脱可能な構成などであってもよい。
　容器保持部１１０は、本体１０１の前面１２０に形成された凹部により構成されている。容器保持部１１０は、デバイス１の容器２０における膨出部２１を収容する第１収容部１１１と、直線部２２を収容する第２収容部１１２とが、上下方向Ｄ１に連続して延びるように形成されている。また、容器保持部１１０は、直線部２２が延びる方向（上下方向Ｄ１）に対して直交し、本体１０１の前面１２０に平行な方向である横方向Ｄ２の幅が、デバイス１に対応する幅となっている。
　具体的には、第１収容部１１１の横方向Ｄ２の幅Ｗ１は、容器２０の膨出部２１の幅よりも若干大きい。一方、第２収容部１１２の横方向Ｄ２の幅Ｗ２は、容器２０の直線部２２の幅よりも若干大きく、膨出部２１の幅よりも小さい。また、第１収容部１１１及び第２収容部１１２は、容器２０のテーパ部２３に対応する角度で傾斜した絞り部１１３により接続されている。これにより、容器保持部１１０内に容器２０を収容した状態では、容器２０のテーパ部２３が容器保持部１１０の絞り部１１３に引っ掛かり、吊り下げられた状態で保持されるようになっている。
　図４に示すように、容器２０は、平坦面２２１が横方向Ｄ２に延び、凸湾曲面２２２が平坦面２２１よりも背面側に位置するようにして、容器保持部１１０内に収容される。容器保持部１１０の第２収容部１１２の内面には、横方向Ｄ２の両側から内側に向かって突出する段差部１１４が形成されている。この段差部１１４における第１収容部１１１の横方向Ｄ２の幅Ｗ３は、前面１２０側における幅Ｗ２よりも小さく、容器２０の直線部２２の横方向Ｄ２の幅よりも小さい。
　したがって、前面１２０側から容器保持部１１０内に収容される容器２０の直線部２２は、その凸湾曲面２２２側が段差部１１４に当接した状態となる。このとき、容器２０の平坦面２２１は、容器保持部１１０から本体１０１の前面１２０よりも前方に張り出した状態となる。この状態で、容器押圧部１０２を構成する扉を閉じることにより、図４に示すように、本体１０１の前面１２０に対向する当接面１２１を容器２０の平坦面２２１に当接させ、背面側に押圧することができる。これにより、当接面１２１と段差部１１４との間で容器２０の直線部２２を挟み込み、直線部２２の反りを解消した状態で強固に固定することができる。
　容器保持部１１０の背面側は開口しており、容器保持部１１０に対向するように永久磁石１３０が配置されている。この永久磁石１３０は、上下方向Ｄ１に沿ってスライド可能に保持されている。永久磁石１３０は、容器２０内の磁性体粒子１３を磁力で引き付ける。これにより、図４に示すように凸湾曲面２２２側に磁性体粒子１３が集められる。このようにして磁性体粒子１３を永久磁石１３０側に引き付けた状態で、永久磁石１３０を上下方向Ｄ１に移動させることにより、容器２０内の磁性体粒子１３を上下方向Ｄ１に移動させることができる。
　このように、永久磁石１３０は、磁場を変化させることにより容器２０内の磁性体粒子１３を移動させる磁場印加部を構成している。永久磁石１３０は、モータ等の駆動手段によりスライドさせてもよいし、手動でスライドさせてもよい。図４の例では、永久磁石１３０における容器２０側の面が、凹湾曲面１３１により構成されている。凹湾曲面１３１は、容器２０の凸湾曲面２２２に対応する曲率半径を有している。ただし、永久磁石１３０は、磁性体粒子１３の操作が可能であれば、その形状や大きさ、材質は特に限定されない。磁場印加部が有する磁力源としては、永久磁石１３０を用いる以外に電磁石を用いることも可能である。また、磁場印加部は、複数の磁力源を有してもよい。
３．磁性体粒子の操作
　図５は、磁性体粒子１３を操作する際の態様について説明するための模式図である。図５では、説明を分かりやすくするために、デバイス１の形状を簡略化して示している。図５Ａにおいて、容器２０の最上部の液体層１１には、多数の磁性体粒子１３が含まれている。このように、磁性体粒子１３を液体層１１中で分散させることにより、液体層１１中に含まれる目的物質が磁性体粒子１３に選択的に固定される。
　その後、図５Ｂに示すように、容器２０の外周面に、磁力源である永久磁石１３０を近付けると、目的物質が固定された磁性体粒子１３が、磁場の作用により、容器２０内の永久磁石１３０側（凸湾曲面２２２側）に集められる。そして、図５Ｃに示すように、永久磁石１３０を容器２０の外周面に沿って容器２０の長手方向（上下方向）に移動させると、磁場の変化に追随して、磁性体粒子１３も容器２０の長手方向に沿って移動し、交互に重層された液体層１１及びゲル状媒体層１２を順次移動する。
　磁性体粒子１３の周囲に液滴として物理的に付着している液体の大半は、磁性体粒子１３がゲル状媒体層１２の内部に進入する際に、磁性体粒子１３の表面から脱離する。ゲル状媒体層１２内への磁性体粒子１３の進入及び移動により、ゲル状媒体層１２が穿孔されるが、ゲルの復元力による自己修復作用により、ゲル状媒体層１２の孔は直ちに塞がれる。そのため、磁性体粒子１３による貫通孔を介したゲル状媒体層１２への液体の流入は、ほとんど生じない。
　液体層１１内で磁性体粒子１３を分散させ、磁性体粒子１３を液体層１１内の液体と接触させることにより、磁性体粒子１３への目的物質の固定、磁性体粒子１３の表面に付着している夾雑物を除去するための洗浄操作、磁性体粒子１３に固定されている目的物質の反応、磁性体粒子１３に固定されている目的物質の液体中への溶出等の操作が行われる。
４．磁性体粒子操作用デバイスの断面形状
　図４に示すように、デバイス１の直線部２２の背面側に凸湾曲面２２２が形成された構成の場合には、容器２０の外周面に永久磁石１３０を近付けたときに、目的物質が固定された磁性体粒子１３が凸湾曲面２２２に沿うように球状に集められる。その後、永久磁石１３０を容器２０の長手方向に沿って移動させることで、磁性体粒子１３は、凸湾曲面２２２の近傍に球状に集められた状態で長手方向に沿って移動する。したがって、磁性体粒子１３は、棒状の塊となって容器２０の長手方向に移動し、ゲル状媒体層１２を通過する。このように、容器２０内における凸湾曲面２２２の近傍の領域は、長手方向に沿って延びる磁性体粒子移動部を構成している。
　上記のように、磁性体粒子１３を棒状の塊として容器２０の長手方向に移動させることで、磁性体粒子１３が通過する際のゲル状媒体層１２の孔の径を小さくできる。したがって、直線部２２の断面形状が円形である場合に比べて、磁性体粒子１３の通過後にゲル状媒体層１２の孔を速やかに塞ぐことができるため、液体層１１の液体が別の液体層１１に混入することを防止できる。
　一方で、直線部２２の正面側の外周面には平坦面２２１が形成されているため、直線部２２の断面形状が円形である場合に比べて、直線部２２の断面積を確保しつつ、永久磁石１３０からの距離が近い範囲内に直線部２２全体を配置することができる。したがって、直線部２２内の磁性体粒子１３に対して、永久磁石１３０による磁力を確実に作用させることができる。
　このような観点から、本実施形態における容器２０（直線部２２）は、長手方向に直交する断面形状が中心Ｃに対して非対称な形状となっている。すなわち、中心Ｃを通る横方向Ｄ２に平行な直線に対して、正面側と背面側とで線対称ではない断面形状となっている。より具体的には、容器２０（直線部２２）の断面形状は、その中心Ｃと磁性体粒子移動部（凸湾曲面２２２の内壁の頂点）とを結ぶ第１基準面（前後方向に延びる面）に対して対称（左右対称）であり、中心Ｃを通り上記第１基準面に直交する第２基準面（横方向Ｄ２に延びる面）に対して非対称（前後非対称）である。特に、容器２０の正面側に平坦面２２１が形成されていることにより、容器押圧部１０２の当接面１２１から平坦面２２１に対して均等に押圧力を作用させることができるため、安定して容器２０を固定することができる。
　ただし、容器２０（直線部２２）の断面形状は、上記のような形状に限られるものではなく、長手方向に直交する断面形状が中心に対して非対称な形状であれば、他の任意の形状を採用することができる。また、少なくともゲル状媒体層１２が装填された部分の外周面において断面形状が非対称であればよいが、磁性体粒子１３をスムーズに移動させるという観点からは、直線部２２の断面形状は上端部から下端部まで一定であることが好ましい。また、容器２０は、膨出部２１を備えた構成に限らず、直線部２２のみからなる構成であってもよい。
　直線部２２の背面側の断面形状としては、凸湾曲面２２２を有する形状に限らず、凸屈曲面を有する形状（角形状）も考えられるが、この場合、磁性体粒子１３との摩擦が大きくなり、磁性体粒子１３の移動が妨げられるため、磁性体粒子１３が詰まりやすくなる。そのため、直線部２２の背面側の断面形状は、凸湾曲面２２２を有する形状であることが好ましい。
　また、容器２０（直線部２２）の肉厚は特に限定されるものではないが、永久磁石１３０と対向する側において肉厚が一定であれば、永久磁石１３０と容器２０の内周面との距離を一定に保つことができるため、磁性体粒子１３をスムーズに移動できる。そのため、永久磁石１３０と対向する側において、容器２０の肉厚は、少なくともゲル状媒体層１２が装填された部分で一定であることが好ましく、直線部２２の上端部から下端部まで一定であることがより好ましい。容器２０（直線部２２）の長さは特に限定されず、一例として、５０ｍｍ～２００ｍｍ程度でよい。
　図６Ａ～図６Ｃは、磁性体粒子操作用デバイスの断面形状の変形例を示した断面図である。これらの変形例では、いずれも容器２０（直線部２２）の長手方向に直交する断面形状が、中心Ｃに対して非対称な形状となっている。
　図６Ａの例では、直線部２２の背面側の断面形状が、上記実施形態と同様に凸湾曲面２２２を有する形状となっているが、正面側に平坦面２２３が２つ形成されている点が異なっている。この場合、２つの平坦面２２３を容器押圧部で押圧するような構成であってもよい。ただし、平坦面２２３は２つに限らず、３つ以上形成されていてもよい。
　図６Ｂの例では、直線部２２の背面側の断面形状が、上記実施形態と同様に凸湾曲面２２２を有する形状となっているが、正面側に平坦面２２３ではなく凸湾曲面２２４が形成されている点が異なっている。この場合、凸湾曲面２２４を容器押圧部で押圧するような構成であってもよい。正面側の凸湾曲面２２４の曲率半径は、背面側の凸湾曲面２２２の曲率半径よりも大きいことが好ましい。
　図６Ｃの例では、直線部２２の背面側の断面形状が、上記実施形態と同様に凸湾曲面２２２を有する形状となっているが、その他の部分が円形状となっている点が異なっている。このように、直線部２２の長手方向に直交する断面形状としては、中心Ｃに対して非対称な形状であれば、任意の形状を採用することができる。
５．磁性体粒子操作用デバイスの固定
　図７Ａ及び図７Ｂは、磁性体粒子操作用デバイスを固定する際の態様について説明するための正面図である。図７Ａは、容器２０が予め定められた所定の向き（正規の向き）で保持されている場合を示しており、図７Ｂは、容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合を示している。
　容器２０の膨出部２１には、その外周面に形成された凸部により構成される規制部２４が形成されている。規制部２４は、例えば容器２０の長手方向（上下方向Ｄ１）に沿って延びる板状の部材であり、平坦面２２１よりも正面側に突出しないように横方向Ｄ２に突出している。一方、容器保持部１１０の第１収容部１１１には、図７Ａのように容器２０が所定の向きで挿入される場合に規制部２４を受け入れる凹部１１５が形成されている。凹部１１５の形状は、規制部２４の形状に対応しており、規制部２４の外形よりも若干大きく窪むように形成されている。
　図７Ａのように、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合には、規制部２４が凹部１１５内に収容されるため、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出しない。この場合、図４に示すように容器押圧部１０２の当接面１２１で容器２０を押圧する際に、容器押圧部１０２が規制部２４に接触しない。そのため、容器押圧部１０２の当接面１２１を本体１０１の前面１２０に対して平行な状態として、容器２０を背面側に真っ直ぐ押圧し、容器２０を固定することができる。ここで、「容器２０を固定することができる」とは、容器２０を容器保持部１１０内でがたつきなく正常に固定できることを意味している。したがって、容器保持部１１０に容器２０を所定の向きで挿入したときに、上記のように規制部２４が凹部１１５内に収容されるような構成に限られるものではなく、例えば規制部２４は容器保持部１１０側に収容されず、規制部２４が容器押圧部１０２の当接面１２１に形成された凹部（図示せず）に収容されることにより、規制部２４が当接面１２１に接触することなく容器２０が正常に固定される場合も、「容器２０を固定することができる」状態に含まれる。
　一方、図７Ｂのように、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、規制部２４が凹部１１５内に収容されない。具体的には、容器２０を容器保持部１１０に収容しようとしたときに、第１収容部１１１の内周面の一部（接触部１１６）が規制部２４に接触する。この場合、容器２０全体を容器保持部１１０内に収容することができず、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出した状態となるため、この状態で容器押圧部１０２の当接面１２１で容器２０を押圧すると、当接面１２１が規制部２４に接触する。したがって、容器押圧部１０２の当接面１２１を本体１０１の前面１２０に対して平行な状態とすることができず、容器２０を背面側に真っ直ぐ押圧することができないため、容器２０を固定することができない。ここで、「容器２０を固定することができない」とは、容器２０を容器保持部１１０内でがたつきなく正常に固定できないことを意味している。したがって、容器保持部１１０に容器２０を所定の向きとは異なる向きで挿入したときに、上記のように規制部２４が第１収容部１１１の接触部１１６に接触するような構成に限られるものではなく、例えば規制部２４は容器保持部１１０側に接触せず、規制部２４が容器押圧部１０２の当接面１２１に接触して容器押圧部１０２で正常に押圧することができないために、容器２０が正常に固定できないような場合も、「容器２０を固定することができない」状態に含まれる。
　本実施形態では、図７Ｂのように容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、規制部２４の規制により容器２０を固定することができない。したがって、図７Ａのような状態でのみ、非対称な断面形状を有する容器２０を所定の向きで確実に固定することができるため、所定の向きとは異なる向きで容器２０が誤って固定された状態のまま、磁性体粒子１３を容器２０内で移動させる動作が行われることを防止できる。特に、容器２０の外周面に凸部からなる規制部２４を形成するだけの簡単な構成で、非対称な断面形状を有する容器２０を所定の向きで確実に固定することができる。
　図７Ａに示すように、規制部２４には、容器２０内の内容物に関する情報２５が表示されている。上記情報２５としては、目的物質に関する情報、磁性体粒子１３に関する情報、液体層１１に関する情報、ゲル状媒体層１２に関する情報などが含まれていてもよい。また、上記情報２５は、文字又は記号などにより表示されていてもよいし、バーコード又は２次元コードなどのコード情報として表示されていてもよい。
　この場合、容器２０の外周面に形成された凸部により構成される規制部２４を利用して、当該規制部２４に容器２０内の内容物に関する情報を表示することができるため、分析者が容器２０内の内容物を容易に識別することができる。より多くの情報２５を規制部２４に表示する観点からは、規制部２４の表面積が大きいことが好ましく、本実施形態のように板状の部材で規制部２４を構成すれば、規制部２４に情報２５を表示する領域を十分に確保することができる。ただし、規制部２４は板状の部材に限らず、他の任意の形状で形成することができる。
６．規制部の変形例
　図８は、規制部２４の第１変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの背面図である。この変形例では、規制部２４が、例えば柱状の突起により構成されており、容器２０の背面側（凸湾曲面２２２側）から突出している。
　容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合には、規制部２４が容器保持部１１０内の背面側に位置するため、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出しない。一方、図８のように、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合、より具体的には１８０°反対向きに保持されている場合、規制部２４が正面側に位置し、規制部２４が容器保持部１１０から前方に向かって突出する。
　このように規制部２４が容器保持部１１０から前方に向かって突出した状態では、容器押圧部１０２の当接面１２１で容器２０を押圧しようとしたときに、当接面１２１が規制部２４に接触する。したがって、容器押圧部１０２の当接面１２１を本体１０１の前面１２０に対して平行な状態とすることができず、容器２０を背面側に真っ直ぐ押圧することができないため、容器２０を固定することができない。すなわち、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合にのみ容器２０を固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器２０を所定の向きで確実に固定することができる。
　図９は、規制部２４の第２変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの正面図である。この変形例では、規制部２４が、容器２０の膨出部２１ではなく、直線部２２の外周面に形成された凸部により構成されている。
　この場合、容器保持部１１０の第２収容部１１２には、図９のように容器２０が所定の向きで挿入される場合に規制部２４を受け入れる凹部１１７が形成されている。凹部１１７の形状は、規制部２４の形状に対応しており、規制部２４の外形よりも若干大きく窪むように形成されている。
　図９のように、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合には、規制部２４が凹部１１７内に収容されるため、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出しない。一方、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、規制部２４が凹部１１７内に収容されない。具体的には、容器２０を容器保持部１１０に収容しようとしたときに、第２収容部１１２の内周面の一部（接触部１１８）が規制部２４に接触する。
　この場合、容器２０全体を容器保持部１１０内に収容することができず、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出した状態となるため、この状態で容器押圧部１０２の当接面１２１で容器２０を押圧すると、当接面１２１が規制部２４に接触する。したがって、容器押圧部１０２の当接面１２１を本体１０１の前面１２０に対して平行な状態とすることができず、容器２０を背面側に真っ直ぐ押圧することができないため、容器２０を固定することができない。すなわち、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合にのみ容器２０を固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器２０を所定の向きで確実に固定することができる。
　規制部２４には、図７Ａの場合と同様に、容器２０内の内容物に関する情報２５が表示されていてもよい。このように規制部２４に情報２５を表示させる場合には、より多くの情報２５を規制部２４に表示する観点から、規制部２４の表面積が大きいことが好ましく、図９のように板状の部材で規制部２４が構成されていることが好ましい。
　図１０は、規制部２４の第３変形例を示した磁性体粒子操作用デバイスの正面図である。上記実施形態及び変形例では、規制部２４が凸部により構成される場合について説明したが、この変形例では、容器保持部１１０に凸部からなる接触部１１９が形成されており、この接触部１１９を受け入れる凹部２６が容器２０に形成されている。凹部２６の形状は、接触部１１９の形状に対応しており、接触部１１９の外形よりも若干大きく窪むように形成されている。
　図１０のように、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合には、接触部１１９が凹部２６内に収容される。一方、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には、接触部１１９が凹部２６内に収容されない。具体的には、容器２０を容器保持部１１０に収容しようとしたときに、容器２０の外周面の一部（規制部２４）が接触部１１９に接触する。
　この場合、容器２０全体を容器保持部１１０内に収容することができず、規制部２４が容器保持部１１０内から前方に突出した状態となるため、この状態で容器押圧部１０２の当接面１２１で容器２０を押圧すると、当接面１２１が規制部２４に接触する。したがって、容器押圧部１０２の当接面１２１を本体１０１の前面１２０に対して平行な状態とすることができず、容器２０を背面側に真っ直ぐ押圧することができないため、容器２０を固定することができない。すなわち、容器保持部１１０に容器２０が所定の向きで保持されている場合にのみ容器２０を固定することができるため、非対称な断面形状を有する容器２０を所定の向きで確実に固定することができる。
　凹部２６は、図１０のように容器２０の膨出部２１に形成された構成に限らず、直線部２２に形成された構成であってもよいが、膨出部２１であればより大きい凹部２６を形成することができる。ただし、容器２０内で磁性体粒子１３をスムーズに移動させるとう観点からは、容器２０に凹部２６が形成された構成よりも、凸部により規制部２４が構成されていることが好ましい。
１　　　磁性体粒子操作用デバイス
１１　　液体層
１２　　ゲル状媒体層
１３　　磁性体粒子
２０　　容器
２１　　膨出部
２２　　直線部
２３　　テーパ部
２４　　規制部
２５　　情報
２６　　凹部
１００　磁性体粒子操作用装置
１０１　本体
１０２　容器押圧部
１１０　容器保持部
１１１　第１収容部
１１２　第２収容部
１１３　絞り部
１１４　段差部
１１５　凹部
１１６　接触部
１１７　凹部
１１８　接触部
１１９　接触部
１２０　前面
１２１　当接面
１３０　永久磁石
２２１　平坦面
２２２　凸湾曲面
２２３　平坦面
２２４　凸湾曲面

Claims (7)

  1. 　ゲル状媒体層と液体層とが長手方向に交互に重層されるとともに磁性体粒子が装填される管状の容器を備え、容器保持部に前記容器を固定した状態で使用される磁性体粒子操作用デバイスであって、
    　前記容器は、少なくともゲル状媒体層が装填された部分の外周面の前記長手方向に直交する断面形状が中心に対して非対称な形状となっており、
    　前記容器を前記容器保持部に固定する際に、前記容器保持部に前記容器が所定の向きで保持されている場合には当該容器を固定でき、前記容器保持部に前記容器が前記所定の向きとは異なる向きで保持されている場合には当該容器を固定できないように規制する規制部を備えることを特徴とする磁性体粒子操作用デバイス。
  2. 　前記容器内には、磁性体粒子が前記長手方向に沿って移動する磁性体粒子移動部が形成されており、
    　前記容器の断面形状は、その中心と前記磁性体粒子移動部とを結ぶ第１基準面に対して対称であり、前記第１基準面に直交する第２基準面に対して非対称であることを特徴とする請求項１に記載の磁性体粒子操作用デバイス。
  3. 　前記規制部は、前記容器の外周面に形成された凸部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性体粒子操作用デバイス。
  4. 　前記規制部には、前記容器内の内容物に関する情報が表示されていることを特徴とする請求項３に記載の磁性体粒子操作用デバイス。
  5. 　請求項１に記載の磁性体粒子操作用デバイスと、
    　前記容器を保持する前記容器保持部と、
    　前記容器保持部に保持されている前記容器を押圧して固定する容器押圧部と、
    　磁場を変化させることにより前記容器内の磁性体粒子を移動させる磁場印加部とを備えることを特徴とする磁性体粒子操作用装置。
  6. 　前記容器保持部は、前記容器を収容して保持する凹部により構成されており、
    　前記容器保持部には、当該容器保持部内に前記容器を前記所定の向きとは異なる向きで収容しようとした場合に前記規制部に接触する接触部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の磁性体粒子操作用装置。
  7. 　前記容器押圧部における前記容器との当接面は、前記容器保持部に前記容器が前記所定の向きとは異なる向きで保持されている状態で前記容器押圧部により前記容器を押圧しようとした場合に前記規制部に接触することを特徴とする請求項５に記載の磁性体粒子操作用装置。
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