JP2013238505A

JP2013238505A - 生体検出チップ

Info

Publication number: JP2013238505A
Application number: JP2012112167A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takashita; 雅博高下; Kazuyoshi Mori; 一芳森
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-11-28

Abstract

【課題】生体検出チップの検出精度を高める。
【解決手段】希釈液チャンバ１６に流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースと、希釈液チャンバ１６に対応する部分に設けた注入口２０を封口するキャップ２１とを備え、希釈液チャンバに流路を封止する封止部２３を有する封止部材２４を設け、キャップ２１が注入口２０を封口した状態で、封止部２３が流路を開放する。使用前に使用者が誤って処理チップを落下させてしまっても、封止部により流路が物理的に封止されているため、希釈液が測定チャンバには流入することはなく、その結果として検出精度を高めることが可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、様々な感染症を引き起こすバクテリアやウィルスの検出などを行う際に使用する生体検出チップに関するものである。

従来、この種の生体検出チップは、検体中に含まれる対象物の分析を行うに際して、核酸増幅反応を行う装置などに用いられており、内部に、希釈液チャンバおよびこの希釈液チャンバに流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースにより構成されている。

前記流路は、表面張力により希釈液チャンバ内の検体を保持し、通常状態では希釈液チャンバ内の希釈液が測定チャンバに流入することのないように狭幅な内孔構造としている。また、検体に遠心力を付与した場合には、その遠心力により検体が前記流路を介して測定チャンバに移動できる構造となっていた（例えば、特許文献１）。

特表２０１０−５１９８９２号公報

上記従来例においては、希釈液チャンバと測定チャンバ間の流路を狭幅な内孔構造とすることで、測定時にのみ希釈液チャンバから測定チャンバへと希釈液が流入することとなっている。

しかしながら、使用前に使用者が誤って処理チップを落下させてしまった場合には、衝撃により、検出を開始する前に希釈液チャンバに保持されている検体の一部が測定チャンバに流れ込んでしまう。その結果、バクテリアやウィルスの検出などを行う際に、適切な量の適切な濃度の検体が測定チャンバに流入することができなくなりその結果として、正確な検出が困難になる。

そこで、本発明は、検出精度を高めることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、内部に、希釈液チャンバおよびこの希釈液チャンバに流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースと、この本体ケースの前記希釈液チャンバに対応する部分に設けた注入口と、この注入口を前記本体ケース外から封口するキャップと、を備え、前記注入口の希釈液チャンバ側に封止部材を設け、この封止部材は前記流路を封止した封止部を有し、この封止部は前記キャップで注入口を封口した状態で、流路を開放する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、内部に、希釈液チャンバおよびこの希釈液チャンバに流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースと、この本体ケースの前記希釈液チャンバに対応する部分に設けた注入口と、この注入口を前記本体ケース外から封口するキャップと、を備え、前記注入口の希釈液チャンバ側に封止部材を設け、この封止部材は前記流路を封止した封止部を有し、この封止部は前記キャップで注入口を封口した状態で、流路を開放する構成としたので、検出精度を高めることが可能となる。

すなわち、本発明の生体検出チップは封止部材により流路を封止した封止部がキャップで注入口を封口した状態で、流路を開放する構成としているので、使用前に使用者が誤って処理チップを落下させてしまっても、封止部により流路が物理的に封止されているため、希釈液が測定チャンバには流入することはなく、その結果として検出精度を高めることが可能となるのである。

本発明の実施の形態１における生体検出チップを用いた生体検出装置の斜視図本発明の実施の形態１における生体検出装置の構成図（ａ）は、本発明の実施の形態１における生体検出チップの注入口シール有の斜視図、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における生体検出チップの注入口シール無の斜視図（ａ）は、本発明の実施の形態１における注入口側から見た生体検出チップの内部構成図、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における注入口の反対側から見た生体検出チップの内部構成図本発明の実施の形態１における生体検出チップの封止部材の取り付け状態を示す分解斜視図（ａ）は、図３（ａ）の線分Ａ−Ａ´における生体検出チップのキャップでの封口前の断面図、（ｂ）は、図３（ａ）の線分Ａ−Ａ´における生体検出チップのキャップでの封口後の断面図図３（ｂ）における注入口を希釈液チャンバ側から見た平面図

以下に、本発明の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、生体検出装置の一例であって、人体より採取された生体情報の一例として、インフルエンザウィルス検出および型判別を行う生体検出装置である。

図１において、１は、インフルエンザ検体が収容されている生体検出チップであり、装置本体２には、この生体検出チップ１を挿入するための開口部３が形成されているとともに、その開口部３を閉塞するための蓋部４が形成されている。また、開口部３が形成されている面には、検出結果を表示する表示部５が配置されている。

そして、装置本体２の内部には、図２に示すように開口部３と連結した空間６が形成されており、生体検出チップ１を固定するための回転トレイ７が配置されている。その回転トレイ７の中央部には回転機構部８に接続されている軸９が形成されており、回転機構部８により回転トレイ７が回転するように構成されている。

さらに、空間６には、温度センサ１０が配置されており、空間６内の温度を監視できるようになっており、空間６に配置されているヒータ１１により所定温度に調整することが可能な構成となっている。

そして、空間６における回転トレイ７の生体検出チップ１の下面と対向する面側には、光学検出センサ１２が配置されており、この光学検出センサ１２により生体検出チップ１のインフルエンザ検体を検出するようになっている。

さらに、装置本体２内部には、光学検出センサ１２により検出した値を演算する演算部１３および生体検出装置を制御する制御部１４が構成されている。

以上の構成において、本実施形態においては、人体の鼻孔から検体を採取し、採取された生体情報の一例として、インフルエンザウィルス検出および型判別を行う生体検出チップ１を示している。

この生体検出チップ１は、図３および図４に図示しているように、希釈液チャンバ１６および、この希釈液チャンバ１６に流路１７を介して連結された測定チャンバ１８を有する本体ケース１９を備えている。この本体ケース１９の希釈液チャンバ１６に対応する部分には注入口２０を設けており、この注入口２０は本体ケース１９外からキャップ２１によって封口されるようになっている。

また、図３（ａ）に示すごとく、検体が注入される前の生体検出チップ１の注入口２０には、希釈液チャンバ１６内部にコンタミなどの測定阻害要因が流入しないように、シール２２が貼付され、これにより注入口２０はシール２２にて封口されている。

さらに、希釈液チャンバ１６内部には検体を希釈させるための希釈液が封入されており、検体検出を行う前まで測定チャンバ１８に希釈液を流出させないために、図４、図５に示すごとく、封止部材２４が希釈液チャンバ１６内部に配置されている。

その封止部材２４は、図５に図示しているように、貫通孔２７が形成されており、希釈液チャンバ１６内に設けられている封止部材２４を可動自在に支持する支柱２６に貫通孔２７を突入することで、結論として希釈液チャンバ１６内において封止部材２４は下方への移動が可能な状態となっている。

また、図６（ａ）に図示しているように、封止部材２４は封止部２３が流路１７の開口部２５側に形成されている流路１７を封口する状態で配置されている。そして、封止部材２４が希釈液チャンバ１６内に配置された後、カバー３１により希釈液チャンバ１６を封止し、図３（ａ）に示すごとく、注入口２０がシール２２にて封口された状態となっている。

そして、図３（ｂ）に示すごとく、シール２２を取り外し、注入口２０を開口し、ピペットなどを用いて、採取された検体を希釈液チャンバ１６内部に注入する。なお、このときピペットから検体を、注入口２０を介して希釈液チャンバ１６内に出し入れすることで注入された検体は、希釈液と混ざり、一定濃度の混合液となる。

このように、検体の注入が完了した後、操作者がキャップ２１を用いて注入口２０を封口する。

図６（ｂ）に図示しているように、このキャップ２１には突出部２８が形成されており、その突出部２８の外径は注入口２０の内径よりも大きくなっており、しかも、注入口２０が形成されているカバー３１の材質が、突出部２８が形成されているキャップ２１の材質よりも硬い材質である。

このため、キャップ２１を注入口２０に押し込めば、キャップ２１が弾性変形しながら注入口２０に押し込まれ、この状態においては、注入口２０からキャップ２１が外れにくい組合せとなっている。

また、図５に図示しているように、封止部材２４に形成されている生体流入口３０の注入口２０側端部の外周縁に受圧部２９が形成されており、突出部２８と当接するようになっている。

つまり、図６（ｂ）に図示しているように、希釈液チャンバ１６内に配置されている封止部材２４は、キャップ２１の突出部２８が封止部材２４の受圧部２９に当接し、注入口２０側から希釈液チャンバ１６の内部に向かって押し込まれることになる。

押し込まれた封止部材２４の貫通孔２７の内径は、希釈液チャンバ１６内に形成されている支柱２６の外径よりも小さく、しかも、封止部材２４の材質が、支柱２６の材質よりも硬い材質であるために、支柱２６が弾性変形し、これにより封止部材２４が支柱２６から外れにくい組合せとなっている。

また、カバー３１および支柱２６よりも封止部材２４が硬い材質となっているため、図５、図６に示すごとく、この封止部材２４を、キャップ２１によって受圧部２９を押して支柱２６に圧入固定しても、封止部材２４は撓むことなく支柱２６に固定され、流路１７の開口部２５側は、封止部２３による封口から解除され、開口状態となる。

したがって、キャップ２１により注入口２０が封口されることで、希釈液チャンバ１６と測定チャンバ１８の流路１７が確保される構造となっており、測定チャンバ１８へ希釈液と検体が混合した混合液が希釈液チャンバ１６から測定チャンバ１８へ流出していくことになる。

また、封止部材２４に形成されている受圧部２９は、生体流入口３０の外周縁において非環状状態となるように形成されている。

つまり、図５または図７に図示しているように、２つの貫通孔２７を結ぶ線上方向において、生体流入口３０と希釈液チャンバ１６が連通できる隙間を確保すべく、扇型形状の２つの受圧部２９を所定の空間を介して形成している。

このように受圧部２９が形成されていることで、キャップ２１の突出部２８にて封止部材２４を希釈液チャンバ１６内の方向に押しても、希釈液チャンバ１６と流路１７の開口部２５側とが常に連通されている流動路を形成した状態を保つことが可能となり、測定チャンバ１８へ希釈液と検体の混合液を流出させることが可能となる。

以上のように検体が注入された生体検出チップ１を開口部３より挿入し回転トレイ７に配置する。そして、装置本体２の表示部５から装置を起動するための入力を操作者が行い、検出を開始することで、生体検出チップ１は回転し、混合液に遠心力が付与される。その遠心力により定量化された混合液が測定チャンバ１８に流入されることになる。そして、光学検出センサ１２により検体が検出され、検出結果が表示部５に表示される。

以上のごとく、本実施形態の生体検出チップ１は、封止部材２４により流路１７を封止した封止部２３がキャップ２１で注入口２０を封口した状態で、流路１７を開放する構成としているので、使用前に使用者が誤って生体検出チップ１を落下させてしまっても、封止部２３より流路１７が物理的に封止されているため、希釈液が測定チャンバ１８には流入することはなく、その結果として検出精度を高めることが可能となるのである。

以上のように、本発明の生体検出チップは、内部に、希釈液チャンバおよびこの希釈液チャンバに流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースと、この本体ケースの希釈液チャンバに対応する部分に設けた注入口と、この注入口を本体ケース外から封口するキャップとを備え、注入口の希釈液チャンバ側に封止部材を設け、この封止部材は流路を封止した封止部を有し、この封止部はキャップで注入口を封口した状態で、流路を開放する構成としたものであるので、検出精度を高めることが可能となる。

すなわち、本発明においては、生体検出チップの希釈液チャンバの希釈液が封止部材に形成した封止部により流路を介して測定チャンバに流出しない構造となっているので、濃度を均一化させ安定させた検体を定量化して測定チャンバに送り込むことが可能となるので、検出精度を高めることが可能となるのである。

したがって、様々な感染症を引き起こすバクテリアやウィルスの検出などを行う際に使用する生体検出チップとして極めて有用なものとなる。

１生体検出チップ
２装置本体
３開口部
４蓋部
５表示部
６空間
７回転トレイ
８回転機構部
９軸
１０温度センサ
１１ヒータ
１２光学検出センサ
１３演算部
１４制御部
１６希釈液チャンバ
１７流路
１８測定チャンバ
１９本体ケース
２０注入口
２１キャップ
２２シール
２３封止部
２４封止部材
２５開口部
２６支柱
２７貫通孔
２８突出部
２９受圧部
３０生体流入口
３１カバー

Claims

内部に、希釈液チャンバおよびこの希釈液チャンバに流路を介して連結された測定チャンバを有する本体ケースと、
この本体ケースの前記希釈液チャンバに対応する部分に設けた注入口と、この注入口を前記本体ケース外から封口するキャップと、を備え、
前記注入口の希釈液チャンバ側に封止部材を設け、この封止部材は前記流路を封止した封止部を有し、この封止部は前記キャップで注入口を封口した状態で、流路を開放する構成とした生体検出チップ。
キャップは注入口から希釈液チャンバ内に突入する突出部を有する請求項１に記載の生体検出チップ。
希釈液チャンバ内には、封止部材を可動自在に支持する支柱を設け、封止部材には前記支柱が貫通する貫通孔を設けた請求項１または２に記載の生体検出チップ。
封止部材の、キャップの突出部で押圧される押圧部の両側に貫通孔を設けるとともに希釈液チャンバ内にはこれらの貫通孔に突入される支柱を設けた請求項３に記載の生体検出チップ。
押圧部両側の貫通孔の近傍に封止部を設けた請求項４に記載の生体検出チップ。
封止部材の押圧部内方に生体流入口を設け、この生体流入口の注入口側端部の外周縁には、注入口側に向けて突出する受圧部を設けた請求項１から５のいずれ一つに記載の生体検出チップ。
受圧部は生体流入口の外周縁において非環状状態で形成された請求項６に記載の生体検出チップ。
受圧部は生体流入口の外周縁において非環状状態で形成され、少なくとも二つの流動路を形成した請求項７に記載の生体検出チップ。