JP2010151683A - マイクロ分析チップ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出部及び/又は反応部を備えるメイン流路と、前記検出部及び反応部の何れよりも上流側から前記メイン流路に液を導入する第1の導入流路及び第2の導入流路と、前記メイン流路に液を導入する第3の導入流路と、を備え、前記第1の導入流路の最小溝幅をW1、前記第2の導入流路の最小溝幅をW2、前記第3の導入流路の最小溝幅をW3、前記メイン流路の最小溝幅をWmとするとき、W2<W1<Wm且つW3≦W1が成立することを特徴とするマイクロ分析チップ。
【選択図】図1
Description
本実施の形態にかかるマイクロ分析チップは、図1(a)に示すように、検出部13を備えるメイン流路14と、液体をチップ内に導入する開放孔1、2、3をそれぞれ備え、検出部13よりも上流側からメイン流路14に液を導入する第1〜第3の導入流路4,5,6と、メイン流路の下流側に設けられた排出流路9と、排出流路9の末端に設けられた排出部7と、空気孔11に接続された空気孔路12と、を備えている。また、第1〜第3の導入流路4,5,6にはそれぞれ、液の流れを開閉する第1〜第3のバルブが設けられている。
図2(a)に示すように、第1基板15は、メイン流路14用の溝、第1〜第3の導入流路4、5、6用の溝、排出流路9用の溝、排出部7用の穴、空気孔路12用の溝、空気孔11用の貫通孔、開放孔1〜3用の貫通孔が形成されている。
(2)第1の導入流路4から、前処理(分離、希釈、分解)後の血液サンプルと酵素標識抗体の混合液を、メイン流路14に導入し、一定時間停止後、排出。
(3)第2の導入流路5から、洗浄用バッファー溶液を、メイン流路14に導入し、排出。
(4)第3の導入流路6から、基質溶液を導入し、一定時間停止。
(5)電気化学検出により、血液サンプル中の特定タンパク質の量を測定。
次に、上記実施の形態1とは異なる構造のマイクロ分析チップについて、図面を用いて詳細に説明する。
本実施の形態によるマイクロ分析チップは、導入流路4に、液体の前処理(固形分の分離、多量体の分解等)を行う前処理部50を備えること以外は、上記実施の形態1と同様である。このため、前処理部50についてのみ、構造を詳細に説明し、その他の説明は省略する。
次に、実施例により本発明の説明を行うが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例は、上記実施の形態1にかかるものである。
図3および図4に、本実施例にかかるマイクロ分析チップを示す。
本実施例のマイクロ分析チップは、図3に示すように、液体をチップ内に導入する開放孔1、2、3をそれぞれ備えた第1〜第3の導入流路4、5、6と、2つの排出部7、8にそれぞれ接続された排出流路9、10と、空気孔11に接続された空気孔路12が、検出部13を備えたメイン流路14にそれぞれ接続されている。
(2)第2の導入流路5から、洗浄用のトリス緩衝溶液(THAM(tris hydroxymethyl aminomethane):10mM、NaCl:137mM、MgCl:1mM、PH9.0)2μLを、メイン流路14に導入し、排出。
(3)第3の導入流路6から、基質(pAPP(p-Aminophenyl phospphate))溶液(1mM)2μLを、メイン流路14に導入し、停止。
(4)5分後に、酵素と基質とが反応して生成されるpAP(p-Aminophenol)を、検出部電極で電気化学的(サイクリックボルタンメトリー法)検出を行い、ピーク電流値のアディポネクチン濃度依存性を測定した。
次に、実施の形態1にかかる別の実施例について説明する。
本実施例にかかるマイクロ分析チップは、バルブ用作動電極とバルブ用作動電極部の導入流路形状以外は、図3および図4に示す実施例1と同様の構造である。
次に、実施の形態1にかかるさらに別の実施例について説明する。
本実施例にかかるマイクロ分析チップは、バルブ用作動電極部の導入流路形状以外は、図3および図4に示す実施例1と同様の構造である。
図9に、実施の形態2にかかる本実施例にかかるマイクロ分析チップを示す。
本実施例によるマイクロ分析チップは、第1の導入流路4の上流に、液体の分離および分解処理を行う前処理部50を備える。前処理部50以外は、上記実施例1と同じ構成である。
4 第1の導入流路
5 第2の導入流路
6 第3の導入流路
7、8 排出部
9、10 排出流路
11 空気孔
12 空気孔路
13 検出部
14 メイン流路
15 第1基板
16 第2基板
17、18、19 検出用電極
20、21、22、23、24 エレクトロウエッティングバルブ用作動電極
26、27、28、29 エレクトロウエッティングバルブ用参照電極
30 電極パッド
31 疎水部
32、33 吸収体
34 引き込み電極
50 前処理部
51 分解処理部
52 分離処理部
54 フィルタ
55 ヒーター
61 血液
62 血液(血球除去後)
63 血液(単量化処理後)
71 流路
72 注入孔
Claims (20)
- 検出部及び/又は反応部を備えるメイン流路と、
前記検出部及び反応部の何れよりも上流側から前記メイン流路に液を導入する第1の導入流路及び第2の導入流路と、
前記メイン流路に液を導入する第3の導入流路と、
前記第1乃至第3導入流路にそれぞれ設けられた、液の流れを開閉する第1乃至第3のバルブと、
を備え、
前記第1の導入流路の最小流路径をR1、前記第2の導入流路の最小流路径をR2、前記第3の導入流路の最小流路径をR3、前記メイン流路の最小流路径をRmとするとき、
R2<R1<Rm且つR3≦R1が成立する、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項1に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記メイン流路用の溝、前記第1の導入流路用の溝、前記第2の導入流路用の溝、及び前記第3の導入流路用の溝が形成された第1基板と、前記第1基板の蓋をする第2基板と、が重ね合わされてなる、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項2に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1の導入流路の最小溝幅をW1、前記第2の導入流路の最小溝幅をW2、前記第3の導入流路の最小溝幅をW3、前記メイン流路の最小溝幅をWmとするとき、
W2<W1<Wm且つW3≦W1が成立する、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項3に記載のマイクロ分析チップにおいて、
毛細管力を駆動力として送液を行う、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項3又は4に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1乃至第3のバルブが、それぞれエレクロトウエッティングバルブである、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項5に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1乃至第3のバルブの作動電極が、金属薄膜からなる、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項6に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1流路の下流端の溝幅が、第1流路の上流端の溝幅よりも大きい、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項5に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1及び第2のバルブの作動電極が、金属薄膜と該金属薄膜上に形成された薄膜とからなる、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項8に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記薄膜の厚みが、100nm以下である、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項8に記載のマイクロ分析チップにおいて、
25℃で比抵抗が18MΩ・cmである純水に対する前記薄膜の接触角が、80度以上である、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項8に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記薄膜が、フッ素含有物質又はチオール基を含む物質からなる、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項6ないし11いずれか1項に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記第1乃至第3のバルブの動作電位が、何れも3V以下である、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項3ないし12いずれか1項に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記メイン流路の下流側に接続された排出流路と、
前記排出流路に接続された排出部と、
をさらに備えることを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項13に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記排出部は、前記排出流路の下流端に接続された吸収体を備える、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項13に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記排出流路は、液の流れを開閉するバルブを備える、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項3ないし15いずれか1項に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記メイン流路に、空気孔に接続された空気孔路が接続されている、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項16に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記空気孔路の最小溝幅をW4とするとき、
W1<W4≦Wmが成立する、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項16に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記空気孔路が、前記メイン流路の上流側に位置する、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項3ないし18いずれか1項に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記検出部でタンパク質の検出を行う、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。 - 請求項19に記載のマイクロ分析チップにおいて、
前記タンパク質がアディポネクチンである、
ことを特徴とするマイクロ分析チップ。
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