圆盘式分析芯片制造技术

本发明专利技术提供一种圆盘式分析芯片。特别是提供一种可有效地清洗存在于流体回路内的被清洗物，且可适当地应用于例如免疫荧光抗体法等使用必需对被清洗物进行清洗的步骤的反应系统的检查法的分析芯片，以及可适当地应用于使用酶促反应的检查法(尤其是ELISA法)的分析芯片。本发明专利技术进一步提供载置在转盘等离心装置上，且可在利用由该离心装置的旋转所产生的离心力而使样本和试剂发生反应后，通过光学测定等进行目标物质的检测或定量等的圆盘式分析芯片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可适当地使用于各种生物化学检查等的分析芯片，更详细来说，本专利技术涉及一种载置在转盘等离心装置上，且可在利用由该离心装置的旋转所产生的离心力而使样本和试剂发生反应后，通过光学測定等进行目标物质的检测或定量等的圆盘式分析芯片。
技术介绍
近年来,在医疗或健康、食品、药物开发等领域,探測、检测或定量DNA(DeoxyriboNucleic Acid,去氧核糖核酸)或酶、抗原、抗体、蛋白质、病毒及细胞等生物物质、以及化学物质的重要性不断提升，而提出了可简便地测定这些物质的各种分析芯片及微型化学芯片(下面，将这些芯片统称为分析芯片)。因微型芯片可在极小的芯片内进行实验室中所进行 的一系列分析、实验操作，所以具有如下诸多优势样本及试剂为微量便可，可进行成本低、反应速度快、高产量的检查，且可在收取了样本的现场立刻获得检查结果等。这种分析芯片适合用作例如血液检查等生物化学检查用。作为分析芯片，例如，以往众所周知有ー种分析芯片，在像光盘ー样的圆盘式基板上形成着多个储液槽(槽)及连接这些槽的微细流路的分析芯片(下面，将包含分析芯片的形成于基板上的各种储液槽及连接这些槽的流路的回路(图案)整体统称为流体回路)，且利用由以圆盘的中心作为离心中心的旋转所产生的离心カ来使储液槽中的液体(样本或试剂等)移动，从而进行规定的反应等(例如非专利文献I)。由于这种圆盘式分析芯片也具有如上所述的诸多优势，进而利用离心力，所以无需泵或阀门等周边设备，而兼具可使分析系统整体小型化的大的优势。先行技术文献非专利文献非专利文献I :中岛秀，“使用光盘型微型芯片的流量分析法”、“分析”社団法人日本分析化学会，2009年7月，p. 381-38
技术实现思路
期待分析芯片向各种检查、分析法展开(应用于不同种类的反应系统中)，作为这种分析芯片，可列举生物化学检查中通常使用的免疫荧光抗体法。所谓免疫荧光抗体法，是利用抗原抗体反应来定量地检测样本(样品)中所包含的微量的目标物质(检查对象物质)的方法之一，例如，将I)含有目标物质的样本(样品)、2)以与目标物质特异性地结合的抗体进行修饰的颗粒等的固相、及3)与目标物质和以抗体进行修饰的颗粒的结合体特异性地结合的抗体、且以荧光物质进行标识的抗体(下面，称为荧光标识抗体)的I) 3)混合而进行抗原抗体反应，对未反应的样本(目标物质以外的成分)及未反应的荧光标识抗体进行清洗而去除后，对目标物质、以抗体进行修饰的颗粒及荧光标识抗体的结合体实施荧光測定，由此可根据荧光強度来对目标物质进行定量。在所述免疫荧光抗体法等使用必需清洗而去除未反应物质的步骤的反应系统的检查法(例如使用酶标识抗体的ELISA (^Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,酶联免疫吸附分析)法等)中，为了确保目标物质的定量性及測定的可靠性，而必须谨慎地清洗去除未反应物质。例如，如果在免疫荧光抗体法中残留有未反应的(游离的)荧光标识抗体，那么会导致大的测定误差。作为由本专利技术者等人发现的可进行未反应物质的清洗去除的分析芯片，可列举具有如图I中所示的流体回路的分析芯片。图I中所示的流体回路是在圆盘式基板上形成为槽图案，且包括 第I槽1，容纳含有目标物质的样品液及荧光标识抗体；第2槽2，容纳含有以抗体进行修饰的颗粒(抗体修饰颗粒)的液体；第3槽3，容纳清洗液；第4槽4，设置在比第I槽I、第2槽2及第3槽3更靠分析芯片的外周部侧(离心力方向的下游侧)，且将样品液、荧光标识抗体及抗体修饰颗粒混合而进行抗原抗体反应；第5槽5(在该槽中经过流路而连接着气孔5a)，设置在比第4槽4更靠分析芯片的外周部侧(离心カ方向的下游侧)，且容纳废液；第I流路6，连接第I槽I和第4槽4 ;第2流路7，与第I流路6相连结，且连接第2槽2和第4槽4 ;第3流路8，连接第3槽3和第4槽4 ;以及第4流路9，连接第4槽4和第5槽5。第I 第4流路的各截面积是以第I流路6 =第2流路7 >第4 流路9 >第3流路8的方式进行设计。另外，第4流路9的截面积小于抗体修饰颗粒的尺寸。此外，为了防止来自流体回路的液体漏出，而在形成着所述槽图案(流体回路)的圆盘式基板上层叠覆盖流体回路的基板或贴合封条等层叠构件。该层叠构件中设置有注入样品液及荧光标识抗体的注入ロ、以及注入含有抗体修饰颗粒的液体的注入ロ。这些注入ロ为沿厚度方向贯通的贯通ロ。另外，气孔5a由形成于圆盘式基板上的槽、及形成于圆盘式基板上所层叠的层叠构件上的与该槽连通的贯通ロ构成。根据具有图I中所示的流体回路的分析芯片，可利用离心カ以如下顺序实施通过免疫荧光抗体法的检查。首先，在第I槽I中注入含有目标物质的样品液及荧光标识抗体，在第2槽2中注入含有抗体修饰颗粒的液体，且在第3槽3中注入清洗液(步骤I)。接下来，通过以分析芯片的中心作为旋转中心的分析芯片的旋转，而对分析芯片施加图示方向的第I离心カ(使清洗液不从第3槽3中排出的程度的大小的离心カ)，由此将含有目标物质的样品液、荧光标识抗体及含有抗体修饰颗粒的液体导入至第4槽4中并使这些物质混合而进行抗原抗体反应(步骤2)。接着，通过施加图示方向的第2离心カ(该离心力大于第I离心カ)，而使液体从第4槽4向第5槽5移动，从而进行废液(步骤3)。接下来，通过施加图示方向的第3离心力(该离心力大于第2离心カ)，而将第3槽3内的清洗液导入至第4槽4来对目标物质、抗体修饰颗粒及荧光标识抗体的结合体进行清洗，并且使清洗后的清洗液向第5槽5移动(步骤4)。通过该步骤4将未反应的样品及未反应的荧光标识抗体去除。最后，通过对容纳在第4槽4中的目标物质、抗体修饰颗粒及荧光标识抗体的结合体照射检测光而进行荧光測定，从而对目标物质进行定量(步骤5)。如上所述，根据具有图I中所示的流体回路的分析芯片，由于将第I 第4流路的各截面积设定为适当的大小，且对这些流路赋予不同程度的阀门功能(抑制液体的排出的能力)，所以可使所需的液体在所需的时间点移动，由此，可通过施加单向的离心カ来进行如下逐次的操作，即在进行抗原抗体反应后，将液体排出，接着导入清洗液而进行清洗。然而，对于具有图I中所示的流体回路的分析芯片，关于清洗液的清洗效果仍具有改善的余地。也就是，在图I中所示的流体回路的情况下，步骤4的清洗只能进行I次(也就是说，通过在步骤4中施加离心カ而将第3槽3内的清洗液的全部量导入至第4槽4内)，根据本专利技术者等人的进ー步研究，明确可知在仅进行I次清洗的情况下，无法使清洗充分，而存在清洗后未反应物质仍残留在第4槽4内的情況。另外，如果使第3槽3内所容纳的清洗液的量过多，则第3流路8无法充分地发挥阀门功能，通过在步骤3中施加离心力，而有可能产生无意的清洗液的排出现象。本专利技术的目的在于提供一种可有效地清洗存在于流体回路内的被清洗物，且可适当地应用于例如免疫荧光抗体法等使用必需对被清洗物进行清洗的步骤的反应系统的检查法的分析芯片。 另外，期待分析芯片向各种检查、分析法展开(应用于不同种类的反应系统中)，作为这种分析芯片，可列举生物化学检查中通常所使用的ELISA (Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay)法。所谓ELISA法,是利用酶促反应来定量性地检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.23 JP 2011-064490;2011.04.01 JP 2011-081971.一种圆盘式分析芯片，包含内部空间，且通过施加离心カ而使存在于所述内部空间内的液体移动到所述内部空间内的所需位置，其特征在于 所述内部空间包括 第I槽，用来容纳第I液体； 第2槽，用来容纳第2液体； 第3槽，用来容纳第3液体； 第4槽，设置在比所述第I槽、所述第2槽及所述第3槽更靠分析芯片的外周部侧； 第5槽，设置在比所述第4槽更靠分析芯片的外周部侧； 第I流路，连接所述第I槽和所述第4槽； 第2流路，连接所述第2槽和所述第4槽； 第3流路，连接所述第3槽和所述第4槽； 第4流路，连接所述第4槽和所述第5槽；以及 第I缓冲槽，配置在所述第3流路上，且具备与分析芯片外部连通的第I气孔； 所述第I流路及所述第2流路的截面积大于所述第4流路的截面积，且所述第4流路的截面积大于所述第3流路的截面积。2.根据权利要求I所述的圆盘式分析芯片，其特征在于 所述内部空间还包括第2缓冲槽，该第2缓冲槽设置在比所述第3槽更靠分析芯片的外周部侧，且比所述第4槽更靠分析芯片的中心部侧； 所述第2缓冲槽通过流路而与所述第3槽和所述第4槽连接。3.根据权利要求I或2所述的圆盘式分析芯片，其特征在于 所述第4槽具备与分析芯片外部连通的第2气孔。4.根据权利要求I或2任ー权利要求所述的圆盘式分析芯片，其特征在于 所述第5槽具备与分析芯片外部连通的第3气孔。5.根据权利要求I或2任ー权利要求所述的圆盘式分析芯片，其特征在于 所述第I液体为含有作为分析对象的样品及以荧光物质标识的抗体的液体，所述第2液体为含有以抗体修饰的颗粒的液体，所述第3液体为清洗液。6.—种圆盘式分析芯片，包含内部空间，且通过施加离心カ而使存在于所述内部空间内的液体移动到所述内部空间内的所需位置，其特征在于 所述内部空间包括 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩本　圭司，小口　和博，浜地　健次，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：