JP4671084B2 - Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode - Google Patents
Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode Download PDFInfo
- Publication number
- JP4671084B2 JP4671084B2 JP2000374210A JP2000374210A JP4671084B2 JP 4671084 B2 JP4671084 B2 JP 4671084B2 JP 2000374210 A JP2000374210 A JP 2000374210A JP 2000374210 A JP2000374210 A JP 2000374210A JP 4671084 B2 JP4671084 B2 JP 4671084B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- substance
- affected
- dielectrophoretic force
- negative dielectrophoretic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、蛍光強度等により測定対象物質（測定対象分子）を検出するに際して、バックグラウンドを低減させ、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比を向上させた誘電泳動装置用電極、その製法及び該電極を具備した誘電泳動装置並びに該電極を使用する物質の分離方法、検出方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、半導体技術の進歩によりフォトリソグラフィー等の微細加工技術によってnmからμm単位での物質加工技術が確立され、現在もその微細加工技術は進歩しつづけている。
【０００３】
化学・生化学分野に於いては、この微細加工技術を利用して、生体試料からの分析対象成分の抽出（抽出工程），化学・生化学反応を用いる当該成分の分析（分析工程），並びにそれに続く分離処理（分離工程）及び検出（検出工程）といった一連の化学的・生化学的分析工程の全てを一辺数cm〜数十cmのチップ上に集積化等した極小の分析装置をもちいて行う、微細総分析システム〔Micro TotalAnalysis System（μ-TAS）、Laboratory on a chip〕と呼ばれる新技術が発展しつつある。
【０００４】
このμ-TASの手法は、化学的・生化学的分析工程全てを通じて、分析時間の短縮化、使用するサンプル量や化学・生化学反応に必要な試薬量の低減化、分析機器や分析スペースの縮小化に大きく貢献するものと期待されている。
【０００５】
特に、μ-TASに於ける分離工程については、テフロン（登録商標）やシリカ等を材料として作製された内径１mm以下のキャピラリー（細管）を分離カラムとして使用して高電界中で物質の持つ電荷の差を利用して分離を行うキャピラリー電気泳動法や、同様のキャピラリーを用いてカラム担体と物質との相互作用の差を利用して分離を行うキャピラリーカラムクロマトグラフィー法が開発されている。
【０００６】
しかしながら、キャピラリー電気泳動法は、分離に高電圧が必要であることや、検出領域でのキャピラリー容量が制約されるため検出感度が低いという問題、更には、チップ上のキャピラリーチップでは、分離のためのキャピラリー長に制約があり、高分子の分離に充分なキャピラリー長が得られないため、低分子の物質の分離には適しているが高分子の物質の分離には適さないという問題を有している。また、キャピラリーカラムクロマトグラフィー法は、分離処理の高速化に限界があり、処理時間の短縮化が困難であるという問題を有している。
【０００７】
そこで、近年、上記した如き問題を解決する手段の一つとして、物質を不均一な交流電界内に置くと、物質内に正と負の分極が起こり、物質が移動する力が働く現象、いわゆる誘電泳動力〔H.A.Pohl: ”Dielectrophoresis”, Cambridge Univ. Press (1978)、T.B.Jones: ”Electromechanics of Particles”, Cambridge Univ. Press
(1995)等〕を利用した分離方法が、注目されている。
【０００８】
この分離方法は、（１）誘電泳動力の大きさは、物質（粒子）の大きさ・誘電的性質に依存し、電界傾度に比例するため、微細加工電極を用いれば、電界および電界傾度をきわめて大きくとることができるので、キャピラリー電気泳動のように高電圧を必要とせず、低い印加電圧で高速な分離が期待できる、（２）電界の強い場所が微小領域に極限されるため、電界印加による温度上昇も最小限にとどめることができ、また、高電界場の形成が可能となる、（３）誘電泳動は、電界傾度に比例する力であることからわかるように、印加電圧の極性に依存しないので、交流電界下でも直流同様に力が働く。従って、高周波交流を用いれば水溶液での電極反応（電気分解反応）は抑えられるので、電極自体をチャネル（サンプル流路）中に集積化することが可能となる、（４）キャピラリー電気泳動のように検出部分のチャンバ容量に制約がないことから検出感度の向上も望める、等の点から、現在ではμ-TASに適した分離方法と考えられている。
【０００９】
誘電泳動とは、不均一な電界内で中性粒子が移動する現象のことであり、この際に分子に働く力を誘電泳動力と呼ぶ。また、誘電泳動力は、物質が電界の強い方へと移動する正の誘電泳動力と電界の弱い方へと移動する負の誘電泳動力の２種類に分けられる。
【００１０】
（誘電泳動力の一般式）等価双極子法（Equivalent dipole moment method）は誘導電荷を等価的な電気双極子に置き換えて、誘電泳動力を解析する手法である。これによれば、電界Eの中に置かれた半径aの球体粒子に働く誘電泳動力Fdは、
【００１１】
【数１】
【００１２】
【数２】
【数３】
【００１４】
式（1）は【数４】
【００１５】
上記式から明らかなように、ある物質に正の誘電泳動が発生するか、負の誘電泳動が発生するかは、１）印可する電界の周波数、２）媒質の導電率及び誘電率、及び３）物質の導電率及び誘電率、の三種のパラメーターの相互作用によって決定される。
【００１６】
これらのパラメーターを変えると、同じ物質でも正の誘電泳動を示したり、負の誘電泳動を示したりする。負の誘電泳動とは、正の誘電泳動が電界の強い領域（電気力線密度が高い領域）に移動するのに対して、電界の弱い領域（電気力線密度が低い領域）に移動する現象のことである。図１は、負の電気泳動の説明図であるが、負の誘電泳動力は物質が受ける電気力線密度が低くなるような領域に物質を運ぶ力である。
【００１７】
このような負の誘電泳動を用いて、測定対象物質を電極上の電界の弱い領域に集合させ、これを蛍光強度等により検出する場合がある。この蛍光強度等の検出は、電極上面より、当該測定対象物質に励起光を照射して蛍光を電極上面から観察することにより行われている。
【００１８】
その際、従来の電極を用いた場合には、励起光を照射すると、励起光は当該測定対象物質の下に存在する電極上でも反射され、それが大きなバックグラウンドとして検出される問題があった。そのため、測定感度が悪化する問題があった。そればかりか、従来の電極を用いた場合は、電極は光が透過しないので、電極上に集合した物質を吸光度によって検出することはできなかった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、励起光が物質（分子）の下に存在する電極上で反射されて検出されるバックグラウンドを低減させ、Ｓ／Ｎ比を向上させ得る誘電泳動装置用電極を提供することを目的とする。また、本発明は、吸光度によって検出することもできる誘電泳動装置用電極を提供することを目的とする。
【００２０】
更に、本発明は、上記電極の製法、該電極を具備した電極構成体及び誘電泳動装置並びに該電極を使用する物質の分離方法及び検出方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明者等は鋭意研究の結果、測定対象物質が集合する部分の電極を除去することによって、励起光の電極からの反射に伴うバックグラウンドを低減し得ることを想到し、本発明に到達した。
【００２２】
しかして、従来、誘電泳動クロマトグラフィー装置（Field-Flow
fracttionation）における装置及び方法についての特許及び論文は多数見られるが、測定対象物質が集合する部位を含む電極を除去することによってバックグラウンドを低減させ、Ｓ／Ｎ比を向上させる装置及び方法は全く知られていないし、このような発想も全く知られていない。
【００２３】
本発明のうち、請求項１記載の発明は、電極に中抜き部を設けることによって、該電極への電圧印加によって生じる負の誘電泳動力により影響を受ける物質が、電気力線の密度が低い部位である前記電極の中抜き部、該中抜き部の上方若しくは中抜き部の下方に集合し得るように形成されていることを特徴とする。
【００２４】
上記中抜き部は、励起光が実質的に反射しないか又は吸光度が測定し得る程度に光が透過する材質が位置していても差し支えなく、これも本発明の中抜き部に含まれるものである。前記負の誘電泳動力により影響を受ける物質の集合する部位は、その物質にとって電気力線の密度が低い部位である。
【００２５】
また、誘電泳動力により影響を受ける物質の全てが前記中抜き部に集合するのが好ましいが、一部であっても差し支えない。
【００２６】
請求項８記載の電極構成体は、電極と、該電極の電極面との間に空隙を形成するように電極面の上方に設けられた蓋部とを有する電極構成体において、該電極を、請求項１〜６のいずれか１項に記載のように形成したことを特徴とする。
【００２７】
本発明で電極構成体というのは、本発明の電極と電極基板と蓋部とを含むものである。誘電泳動装置は、前記電極又はこの電極構成体に、電極への電圧印加装置や検出部等を付加したものである。
【００２８】
本発明の電極の製法は、物理的及び／又は化学的手段によって、前記請求項１記載の中抜き部を形成したことを特徴とする。
【００２９】
本発明の分離方法及び検出方法は、電極に中抜き部を設けた本発明の電極を用いて、物質を分離する方法であって、
（１）該電極への電圧印加によって生じる負の誘電泳動力により影響を受ける物質を含む液状体を、(i)前記電極上、中抜き部上、前記電極の近傍又は中抜き部の近傍に位置させるか、或いは(ii)電極の上方若しくは下方、又は中抜き部の上方若しくは下方に流通させ、
（２）電極へ電圧印加させ負の誘電泳動力を発生させて、前記負の誘電泳動力により影響を受ける物質を、電気力線の密度が低い部位である前記中抜き部、中抜き部の上方又は中抜き部の下方に集合させ、
（３） (a)(i)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と、(ii)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と同じ負の誘電泳動力により影響を受けるが当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質よりも負の誘電泳動力による影響が小さい物質とを分離するか、または
(b)(i)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と、(ii)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と異なる正の誘電泳動力により影響を受ける物質とを分離する、ことを特徴とする。
【００３０】
本発明の分離方法は、２種類以上の物質が溶解若しくは懸濁している液のいずれにも使用できるが、中抜き部若しくはその上下方向に集合させる負の誘電泳動力により影響を受ける物質は、粒状物であるのが好ましい。粒状物のほうが、粒状物自身の受ける電気力線の密度の低い部位が、中抜き部若しくはその上下方向になり易いからである。
【００３１】
本発明の中抜き部は、負の誘電泳動力により影響を受ける物質の大きさ、使用する電極の幅や深さ（電極面から蓋部までの高さ及び／又は容器底面から電極面までの高さ）などを変化させることによって、負の誘電泳動力により影響を受ける物質が集合する電気力線の密度の低い部位が、中抜き部若しくはその上下方向に形成されればよい。
【００３２】
しかしながら、特に測定対象物質が、例えば水等の液体に溶解するものの場合は、試料中の測定対象物質に「測定対象物質と結合する物質」を介して負の誘電泳動力で影響を受ける物質を結合させて複合体を形成させ、該複合体を含む反応物を誘電泳動に付するのが好ましい。
【００３３】
尚、本発明で測定対象物質というのは、前記電気力線の密度が低い部位に集合する物質（分子）の意味であり、必ずしも測定の目的物でなくとも差し支えない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明の誘電泳動装置用電極の実施例を示すものであり、同一の六角形状が多数連設された電極１の負の誘電泳動力により影響を受ける物質（測定対象物質）が集合する部位３に中抜き部２を形成した例を示す。
【００３５】
中抜き部２は、中抜き部２若しくはその上下方向に測定対象物質が集合し得る電気力線の密度が低い部位が形成されるように設けられている。電気力線の密度の低い部位というのは、周囲の電極よりも電気力線の密度の低い部位であり、一般には電気力線の密度の最も低い部位である。中抜き部２の大きさは、測定する物質の種類及び大きさ、電極基板とカバーガラス間の距離（深さ）等によっても異なるが、一般には、中抜き部を形成しない時に測定対象物質が集合する部位３よりも大きく形成する。中抜き部２は、図２に示すように連通していても、図３に示すように、六角形状毎に独立していても差し支えない。
【００３６】
中抜き部２は、周りの全てが電極で囲まれていても、一部には、図２に示すように切れ目４があっても差し支えないが、周りが全て電極で囲まれているのが好ましい。
中抜き部の周り全てが電極で囲まれていた方が、中抜き部の周り全てから電気力線が発生するため、中抜き部が高電界領域で囲まれることとなり、物質が特定の部分に集まり易く捕集され易くなるからである。
【００３７】
これに対して、中抜き部の一部が電極で囲まれていない場合、その部分からは電気力線が発生しないので、中抜き部に高電界領域でない部分が生じ、その部分を物質が移動し易くなる。そのため、目的の物質が捕集されにくくなる場合がある。
【００３８】
中抜き部に集合させる物質（粒子、分子）の大きさが小さいほど、電極の幅には注意が必要である。何故なら、中抜き部よりも電極上の方がその物質にとって電気力線の密度が低い部分となる場合があるからである。その理由は、中抜き部に接する電極のエッジからも電気力線が生じているため、物質の大きさによって中抜き部に接する電極のエッジから発生する電気力線による影響の度合いが異なるからである。尚、中抜き部に集合させる物質が小さい場合、中抜き部作製後の電極幅が狭くなるようにすることによりこの問題を解決し得る。
【００３９】
電極及び中抜き部の形状は、円形乃至楕円形若しくは多角形でも良く、その形状は特に限定されない。また、電極自体の幅も、太くても、ワイヤーのように細くても差し支えない。要は、負の誘電泳動力を受ける被検出物が集合する部位及びその上下方向に電極が存在しないような電極構造を取れば良い。
【００４０】
同一の電極構造においても、印可する電界の周波数、測定対象物質及び媒質の導電率，誘電率の変化によって、測定対象物質が集合する領域に差異が見られるので、使用目的に応じた印可する電界の周波数等に応じて、電極構造を決定すると良い。逆に言えば、電極構造に合わせて、周波数等を変化させることによって、所望の位置に測定対象物質を集合させることができる。
【００４１】
電極に中抜き部２を形成するには、例えば適当な刃物等を使用して、切断する方法等の物理的手段、例えばエッチング液を用いて電極を除去するエッチング等の化学的手段、又は、高周波電源によりプラズマとした反応性ガスを用いるエッチング［反応性イオンエッチング：Reactive Ion Etching (RIE)］等の物理的及び化学的手段、等により電極に中抜き部を形成すれば良い。
【００４２】
本発明の中抜き部２を形成した電極は、例えば下記のように、微細加工技術（Biochim. Biophys. Acta. 964, 221―230等）により作製するのが好ましい。例えば、銅、金、アルミニウム等の電極材料を積層した基板上にレジストを塗布し、電極フォトマスクをレジスト上に積層する。それから光照射してレジストを露光、現像し、電極以外の部分と中抜き部とに相当するレジスト膜を溶解させる。ついでエッチング液に浸漬して電極面（アルミ面）をエッチングし、残った電極面上のレジストを除去する。尚、レジストは、光が露光された部分を除去するポジレジストと、露光されていない部分を除去するネガレジストのいずれであっても良い。
リフトオフ法基板上にレジストを塗布して、同レジスト上に電極フォトマスクを積層して、光照射（露光）する。それから、現像して、電極部分に相当するレジストを除去し、上面全体に蒸着若しくはスパッタリングによって、電極材料を積層する。それから電極以外の部分と中抜き部に相当するレジスト（上面に電極が積層されている。）を除去する。
メタルマスク法電極部分だけ中抜きしたメタルマスクを基板に積層し、その上面に、蒸着若しくはスパッタリングによって電極材料を塗布する。それからメタルマスク（上面に電極材料が積層されている）を除去（取外し）する。
【００４３】
本発明に使用する電極は、例えばアルミニウム、金、銅等の導電性材質からなり、その構造は、誘電泳動力、即ち、水平及び垂直方向に不均一電界を生じ得るものであればよく、例えば、インターデジタル形状［J. Phys. D:Appl. Phys. 258， 81-88，（1992）、Biochim. Biophys. Acta., 964, 221-230
(1988)等］が挙げられる。
【００４４】
本発明の電極は、好ましくは基板の上面及び／又は下面に形成される。通常は、測定対象物質を含む液状体は、電極の上方に流すので、基板の上面に形成された電極が使用される。しかしながら、測定対象物質によっては、電極を中空に浮いた状態とし、電極の下方に測定対象物質を含む液状体を流すこともできる。この場合は、基板の下面又は基板の上下両面に形成された電極が使用される。
【００４５】
本発明に使用する電極としては、例えば、図２及び図３に示すように、同一形状（六角形）の電極が多数連設した形状の電極と、図４に示すように、内部に陰極を、外部に陽極を設けて、縦横を同一若しくは多少異なるように形成した電極が挙げられる。
【００４６】
図２及び図３に示すような電極は、一個所だけでなく、数箇所に負の誘電泳動領域を形成できるので、同一の電気力線の密度が低い部位を有する中抜き部を数箇所作製できるから、数箇所の蛍光強度を測定して平均化することによって、信頼性のあるデータが得られる。
【００４７】
また、図４に示す内部に陰極を、外部に陽極を設けた電極では測定箇所が一個所になるが、必要とするスペースが少ないため、多検体測定の集積化に貢献できる。
【００４８】
図２及び図３に示すような電極の他の具体例としては、図５に示すように、直線状の帯状部の上下に対向して三角形の外方突出部を間隔付けて多数連設した形状、図６に示すように、直線状の帯状部の上下に対向して台形の外方突出部を間隔付けて多数連設した形状、図７に示すように、六角形を多数直線状に連設した形状、図８に示すように、直線状の帯状部の上下に対向して四角形の外方突出部を間隔付けて多数連設した形状、図９に示すように、直線状の帯状部の上下に対向して半円形の外方突出部を間隔付けて多数連設した形状のものが挙げられる。尚、図５〜図９で（Ａ）と（Ｂ）とでは、末端の形状が異なっているが、これはいずれであっても差し支えない。
【００４９】
また、図４に示すような電極の他の具体例としては、例えば、図１０（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、外部陽極としては、四角形，八角形のような多角形、円形，半円形，楕円形等が、内部陰極としては、陽極の中央部に位置する陰極頭部が、四角形，八角形のような多角形、円形等に形成された電極が挙げられる。本発明においては、電極自体は、中抜き部を形成する誘電泳動に使用し得る電極であれば、どのような電極でも使用することができ、電極の種類は、特に限定されない。
【００５０】
電極を作製する際に使用される基板としては、この分野で用いられるものであれば特に限定されないが、例えばガラス、プラスチック、石英、シリコン等の非導電性の材質からなる基板が好ましい。
【００５１】
基板としては、透明材質から形成するのがよいが、励起光が実質的に反射しないか、吸光度が測定し得る程度に光が透過するなら、必ずしも透明材料でなくともよい。
【００５２】
中抜き部を形成する以外は、電極は従来と同様で良く、電極上への種々の物質の吸着防止のため、有機薄膜を電極にコーティングしても差し支えない。
【００５３】
上記のようにして中抜き部を形成した本発明の電極を使用して、本発明の誘電泳動装置を製造するには、電極以外は従来と同様に形成すれば良い。
【００５４】
本発明の電極及び誘電泳動装置を使用して、本発明の分離方法を実施するには、分離方法自体は従来と同じようにして行えば良い。
【００５５】
即ち、上記した如き電極を用いて形成させた不均一電界内に、分離すべき物質を含む液体、例えば２種以上の物質（分子若しくは粒子）が溶解若しくは懸濁している液体を存在させて、当該物質に働く誘電泳動力の差によって分離すれば良い。尚、本発明において印可する電界は、直流電界及び交流電界のいずれでも良いが、交流電界が好ましい。
【００５６】
本発明の方法は、粒子状物質、好ましくは１００ｎｍ〜１００μｍの粒子状物質が、電気力線の密度が低い部位に集合するような分離方法に適用するのが好ましい。ある程度の大きさの粒子状物質のほうが、中抜き部、その上方若しくはその下方に測定対象物質の集合する電気力線の密度が低い部位を有する電極が形成しやすいからである。しかしながら、小さい粒子とか分子であっても、電極の巾を狭くしたり、深さ（電極基板とカバーガラス間の距離及び／又は容器底面から電極までの距離）を深くすることによって、前記中抜き部の上下方向に電気力線の密度が低い部位を形成し得る電極を構成することができる。要するに、粒子の大きさによって、粒子自身の受ける電気力線は異なることになるので、ある程度の大きさの粒子の方が、中抜き部若しくはその上下方向に粒子の集合する部位を形成させ易くなるということである。
【００５７】
従って、分子の溶液とか小さい粒子の懸濁液から、測定対象物質である分子とか小さい粒子を分離するには、負の誘電泳動力で影響を受ける物質、好ましくは１００ｎm〜１００μmの大きさの粒子状物質に、測定対象物質を（要すれば「測定対象物質と結合する物質」を介して）結合させた複合体を誘電泳動に付するのがよい。粒子の大きさが小さすぎると、電極の巾を極端に狭くする等の必要が生じるからである。
【００５８】
上記のように粒子状物質を結合させることによって、その物質が大きくなるので、測定対象物質の分離が促進される。従って、この粒子状物質は、分離向上物質の作用をするものである。
【００５９】
本発明に使用する粒子状物質としては、例えばシリカ、アルミナ等の無機金属酸化物、例えば金、チタン、鉄及びニッケル等の金属及び、無機金属酸化物等にシランカップリング処理等の操作で官能基を導入したもの、例えば各種微生物、真核生物細胞等の生物、例えばアガロース、セルロース、不溶性デキストラン等の多糖類、例えばポリスチレンラテックス、スチレン‐ブタジエン共重合体、スチレン‐メタクリル酸共重合体、アクロレイン‐エチレングリコールジメタクリレート共重合体、スチレン‐スチレンスルホン酸ラテックス、ポリアクリルアミド、ポリグリシジルメタクリレート、ポリアクロレイン被覆粒子、架橋ポリアクリロニトリル、アクリル酸またはアクリル酸エステル系重合体、アクリロニトリル‐ブタジエン、塩化ビニル‐アクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル‐アクリレート等の合成高分子化合物、例えば赤血球、糖、核酸、タンパク質、脂質等の比較的大きな生体分子等が挙げられる。
【００６０】
「粒子状物質」は、通常は「測定対象物質と結合する物質」に結合させて用いられ、このようにすることによって試料中の「測定対象物質」に結合させ得るが、例えば粒子状物質の表面に官能基を導入した後、この官能基を介して結合させる方法、粒子状物質と測定対象物質をリンカーを介して結合させる方法等の化学的結合法等により測定対象物質に直接粒子状物質を結合させても良い。
【００６１】
また、粒子状物質と「測定対象物質と結合する物質」とを結合させるには、後述する標識物質により測定対象物質を標識する方法と同様の方法により行えば良い。
【００６２】
尚、粒子状物質として、直接測定対象物質と特異的に結合し得る性質を有するものを用いる場合には、上記した如き操作は不要である。このような粒子状物質としては、例えば核酸、タンパク質、脂質等が挙げられる。
【００６３】
本発明に使用する「測定対象物質と結合する物質」というのは、粒子状物質と結合させて用いることにより、試料中の測定対象物質から、該測定対象物質と「測定対象物質と結合する物質」と粒子状物質との複合体を形成し得、測定対象物質以外の分子と「測定対象物質と結合する物質」と粒子状物質との複合体は実質的に形成しないものであれば良く、特に限定されない。要するに、測定対象物質以外の物質と結合しても上記三者の複合体を形成しなければ良いが、実際には「測定対象物質と特異的に結合する物質」を使用するのが好ましい。
【００６４】
「測定対象物質と結合する物質」としては、例えば「抗原」−「抗体」間反応、「糖鎖」−「レクチン」間反応、「酵素」−「インヒビター」間反応、「タンパク質」−「ペプチド鎖」間反応又は「染色体又はヌクレオチド鎖」−「ヌクレオチド鎖」間反応等の相互反応によって測定対象物質と結合するもの等を言い、上記各組合せに於いて何れか一方が測定対象物質である場合、他の一方がこの「測定対象物質と結合する物質」である。
【００６５】
試料中の測定対象物質に直接若しくは「測定対象物質と結合する物質」を介して粒子状物質を結合させて複合体を形成させるには、測定対象物質を含有する試料、粒子状物質及び「測定対象物質と結合する物質」を、例えば、それぞれ水あるいは緩衝液
、例えばトリス（ヒドロキシメチルアミノメタン）緩衝液、グッド緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液等、に溶解、分散若しくは懸濁させて液状物とし、これら液状物を互いに混合接触させればよい。
【００６６】
本発明の分離法としては以下の２つに大別される。
【００６７】
（分離法１）第１に、測定対象物質、又は負の誘電泳動力で影響を受ける物質（分離向上物質）と測定対象物質（要すれば「測定対象物質と結合する物質」）との複合体が、測定対象外物質と同一の負の誘電泳動力を示す場合であって、測定対象外物質よりも大きな誘電泳動力を示す物質である場合、実質的に測定対象物質又は分離向上物質及び分離向上物質と測定対象物質とを含む複合体のみが大きな誘電泳動力を受けて分離されることとなる。
【００６８】
即ち、例えば、測定対象物質又は負の誘電泳動力で影響を受ける物質と測定対象物質（要すれば、「測定対象物質と結合する物質」）との複合体は、誘電泳動力によって誘電泳動電極上の中抜き部若しくはその上下方向に集合するが、測定対象外物質は集合しないような電界強度及び媒質条件を適宜設定して、これら測定対象物質と測定対象物質以外の物質とを分離することができる。
【００６９】
本発明の方法は、流れのない状態で分離するのに適している。しかしながら、電界により分子に発生する誘電泳動力と分子の移動との相互作用によって分離を行う、いわゆる誘電泳動クロマトグラフィー装置（Field Flow Fractionation装置）を用いて分離を行ってもよい。この場合には、測定対象物質又は負の誘電泳動力で影響を受ける物質と測定対象物質（要すれば「測定対象物質と結合する物質」）との複合体のみが、誘電泳動力によって電極の中抜き部若しくはその上下方向に捕集される流速（速度を遅くする）を適宜設定して、これら測定対象物質と測定対象物質以外の物質とを分離することができる。このように、流れによって、電極の中抜き部若しくはその上下方向にトラップされている物質が移動しない条件では、流れの中での測定により、より多くのサンプルを電極の中抜き部にアップライできることになるので、測定感度が向上する。
【００７０】
（分離法２）第２に、測定対象物質又は負の誘電泳動力で影響を受ける物質と測定対象物質（要すれば、「測定対象物質と結合する物質」）との複合体が、測定対象物質以外の物質と異なる負の誘電泳動力で影響を受ける物質である場合、即ち、測定対象物質、又は分離向上物質（負の誘電泳動で影響を受ける物質）と測定対象物質を含む複合体が、負の誘電泳動力を示し、測定対象物質以外の物質が正の電気泳動力を示す場合、測定対象物質又は負の誘電泳動力で影響を受ける物質と測定対象物質とを含む複合体と、測定対象物質以外の物質との一方は電極の中抜き部若しくはその上下方向に、他方が異なる電解領域に移動するので、測定対象物質を測定対象物質以外の物質と分離することが出来る。
【００７１】
本発明の分離方法により分離された測定対象物質を、当該物質が有する性質に応じた方法により検出すれば、試料中の目的とする測定対象物質の存在の有無を測定（検出）することができる。
【００７２】
即ち、上記した如き本発明に係る電極、電極体及び誘電泳動装置を用いて、該電極への電圧印加によって生じる負の誘電泳動力により影響を受ける物質［或いは測定対象物質、又は分離向上物質と測定対象物質（要すれば「測定対象物質と結合する物質」）との複合体］を含む液状体（試料）を、本発明に係る電極若しくは中抜き部上若しくはそれらの近傍に位置させるか、それらの上方若しくは下方に流通させ、前記負の誘電泳動力により影響を受ける物質を、前記中抜き部、その上方若しくはその下方に集合させた後、該物質を光学的に検出することにより試料中の測定対象物質を検出することができる。
【００７３】
尚、上記方法に於ける測定対象物質としては、それ自体が何らかの光学的な方法により測定（検出）可能であるか、又は光学的に検出可能な標識物質により標識可能なもの、或いはそれ自体が測定（検出）可能であるか、光学的に検出可能な標識物質により標識可能な「測定対象物質と結合する物質」と結合したものである。
【００７４】
本発明においては、光学的に検出可能な標識物質により、測定対象物質又は「測定対象物質と結合する物質」を標識するのが良いが、標識自体は、通常この分野で用いられる常法、例えばそれ自体公知のＥＩＡ、ＲＩＡ、ＦＩＡ或いはハイブリダイゼーション法等に於いて一般的に行われている公知の標識方法によって行えばよい。
【００７５】
本発明に於いて用いられる光学的に検出可能な標識物質としては、酵素免疫測定法（EIA）、蛍光免疫測定法（FIA）、ハイブリダイゼーション法等、通常この分野で用いられるものであればよく、特に限定されない。しかしながら、蛍光強度、発光強度若しくは吸光度によって、測定対象物質を検出する場合に適用し得る標識物質とするのが特に好ましい。
【００７６】
尚、上記方法に於いて、「測定対象物質と結合する物質」としては、それ自体が何らかの光学的な方法により測定（検出）可能であるか、又は光学的に検出可能な標識物質により標識可能な「測定対象物質と結合する物質」を使用するのが一般的である。
【００７７】
本発明の検出方法は、より具体的には以下の如く行えば良い。
【００７８】
即ち、測定対象物質、又は測定対象物質と分離向上物質（、要すれば測定対象物質と結合する物質又は／及び光学的に検出可能な標識物質により標識された測定対象物質と結合する物質）とを反応させ生じた測定対象物質と分離向上物質（要すれば測定対象物質と結合する物質又は光学的に検出可能な標識物質により標識された測定対象物質と結合する物質）との複合体と、測定対象物質以外の物質（例えば、遊離の測定対象物質と結合する物質又は遊離の標識された測定対象物質と結合する物質）とを、前述した如き本発明の分離方法により分離する。次いで、分離された測定対象物質又は該複合体を、測定対象物質又は複合体中の測定対象物質と結合する物質（又は該複合体中の測定対象物質と結合する物質に結合した標識物質）の性質に基づいて光学的に検出することにより、試料中の測定対象物質の存在の有無を測定することができる。
【００７９】
更に、本発明の分離方法によれば、試料中の測定対象物質の存在を検出し得るのみでなく、試料中の測定対象物質の量を定量的に測定し得る。測定対象物質の定量は、複合体を形成させない場合は、従来と同様にして行えば良く、複合体を形成させる場合は、以下に記載するようにして行えば良い。
【００８０】
即ち、測定対象物質、又は測定対象物質と分離向上物質（、要すれば測定対象物質と結合する物質又は／及び標識された測定対象物質と結合する物質）との複合体と、測定対象物質以外の物質［例えば、遊離の測定対象物質（又は遊離の標識された測定対象物質と結合する物質）］とを、前述した如き本発明の分離方法により分離する。次いで、分離された測定対象物質又は該複合体中の測定対象物質と結合する物質（又は該複合体中の測定対象物質と結合する物質に結合した光学的に検出可能な標識物質）の量、又は遊離の測定対象物質と結合する物質（又は遊離の標識された測定対象物質と結合する物質に結合した光学的に検出可能な標識物質）の量を、これらの性質に応じた光学的測定方法により求め、これらの量に基づいて、試料中の測定対象分子の量を求めることができる。
【００８１】
尚、これら上記の方法に於いて、得られた測定対象物質、測定対象物質と結合する物質又は標識物質の量に基づいて、試料中の測定対象物質の量を求めるには、例えば測定対象物質濃度既知の試料を用いて同様の方法により測定を行い、得られた測定対象物質量と、複合体中の測定対象物質と結合する物質（又は標識された測定対象物質と結合する物質）の量又は遊離の測定対象物質と結合する物質（又は標識された測定対象物質と結合する物質中の光学的に検出可能な標識物質）の量との関係を示す検量線を、夫々用いて試料中の特定分子の量を算出すればよい。
【００８２】
本発明によれば、電極の中抜き部若しくはその上下方向に測定対象物質（測定対象分子）を集合させることができる。
この集合した測定対象分子に励起光を照射すると、図１１（Ａ）に示すように、従来の電極を用いた場合のように、分子の下には、電極が存在しないので、電極上でも反射されることによるバックグラウンドは検出されなくなる。その結果、従来と比べてＳ／Ｎ比が向上し、測定感度が向上する。
【００８３】
また、本発明の電極を使用すれば、測定対象分子の下には、電極が存在しないので、図１１（Ｂ）に示すように、反対側に蛍光検出器を設けることができるが、反対側に設けた場合は、測定対象分子が集合した領域以外は、電極で覆われるため、上面から照射した励起光は、反射して下面には届かないので、バックグラウンドを更に低減させることができ、Ｓ／Ｎ比は更に向上する（スリット効果）。
【００８４】
更に、本発明によれば、下面から測定できるので、従来不可能であった測定対象分子の吸光度を測定することによって、測定対象分子の定性(検出)及び定量測定をすることができる。
【００８５】
以下に実施例及び参考例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらにより何等限定されるものではない。
【００８６】
【実施例】
実施例 １：エッチングにより中抜き部を形成した本発明の電極の作製アルミ蒸着したガラス基板上にレジストを塗布し、同レジスト上に電子ビーム描画装置にて電極及び空白部パターンを描画したフォトマスクを積層した。それから、レジストを露光して現像し、電極以外の部分と中抜き部に相当するレジスト膜を溶解させた後、エッチング液に浸漬して、アルミ面をエッチングし、アルミ面に残ったレジストを除去することによって、図１２に示す中抜き部を形成した本発明の電極を作製した。
【００８７】
上記中抜き部のパターンを変えて、図１２におけるａ）〜ｅ）の長さ（μｍ）の異なる電極１〜４を作製した。作製した電極１〜４のａ）〜ｅ）の長さ（μｍ）を次表１に示す。
【００８８】
【表１】
実施例 ２：中抜き電極上でのビーズの誘電泳動試験従来の電極を使用して、１μｍ径のビーズを誘電泳動した場合、いずれも電界強度の弱い電極上の位置にビーズが集合している。実施例１で作製した電極設計ではビーズが集合している領域のアルミ電極部分を除いた電極設計となっている。
【００９０】
実施例１で作製した電極（上記表１の電極２）上で、可視化のためビーズ表面を蛍光標識した直径１μｍのビーズを用いて、ビーズが負の誘電泳動を示す電界下で誘電泳動試験を行った。
【００９１】
電極基板（中抜き部）の上方に、上記ビーズを懸濁させたサンプル溶液を滴下後、カバーガラスを被せて、光学顕微鏡にて観察を行った。
【００９２】
上記誘電泳動試験観察の結果、負の誘電泳動によって電極中抜き部にビーズが集合するのが確認された。ビーズは、中抜き部の上方（カバーガラス付近）の溶液中に浮遊しながら集合していた。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、電極の中抜き部若しくはその上下方向に測定対象分子を集合させることができるので、測定対象分子の下には電極が存在しないから、蛍光強度等の検出の場合、励起光が測定対象分子の下の電極で反射されることが回避される。その結果、バックグラウンドが低減し、Ｓ／Ｎ比が向上し、測定感度が向上する。また、電極下面から測定することもできるが、電極下面から測定すると、電極面からの励起光の反射が下面に届かないので、更に、バックグラウンドが低減し、Ｓ／Ｎ比が向上し、測定感度が向上する。更に、本発明によれば、下面から測定できるので、従来不可能であった吸光度によって、測定対象分子を測定することができるが、これは極めて大きな利点である。
【００９４】
【図面の簡単な説明】
【図１】負の誘電泳動の説明図である。
【図２】本発明の電極の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明の電極の他の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の電極の他の実施例を示す平面図である。
【図５】従来の電極の例を示す平面図である。
【図６】従来の電極の他の例を示す平面図である。
【図７】従来の電極の他の例を示す平面図である。
【図８】従来の電極の他の例を示す平面図である。
【図９】従来の電極の他の例を示す平面図である。
【図１０】従来の電極の他の例を示す平面図である。
【図１１】本発明方法により蛍光測定する場合の説明図であり、（Ａ）は、蛍光測定器を上方に設けた場合、（Ｂ）は、蛍光測定器を下方に設けた場合を示すものである。
【図１２】実施例１で作製した本発明の電極を示す平面図である。
【符号の説明】
１・………電極
２・………中抜き部
３・………中抜き部を設けない時に測定対象物質が集合する部位
４・………電極の切れ目[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an electrode for a dielectrophoresis apparatus in which a background is reduced and an S / N (signal / noise) ratio is improved when a measurement target substance (measurement target molecule) is detected by fluorescence intensity or the like, The present invention relates to a dielectrophoresis apparatus provided with an electrode, and a method for separating and detecting a substance using the electrode.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In recent years, due to advances in semiconductor technology, material processing technology in the nm to μm unit has been established by micro processing technology such as photolithography, and the micro processing technology continues to advance even now.
[0003]
In the field of chemistry and biochemistry, using this microfabrication technology, extraction of components to be analyzed from biological samples (extraction process), analysis of the components using chemical and biochemical reactions (analysis process), and Using a minimal analyzer that integrates all of the subsequent chemical and biochemical analysis processes such as separation (separation process) and detection (detection process) on a chip of several centimeters to several tens of centimeters. A new technology called “Micro Total Analysis System (μ-TAS), Laboratory on a chip” is being developed.
[0004]
This μ-TAS method shortens the analysis time throughout the chemical and biochemical analysis process, reduces the amount of sample used and the amount of reagents necessary for chemical and biochemical reactions, and reduces the amount of analysis equipment and analysis space. It is expected to contribute greatly to downsizing.
[0005]
In particular, for the separation process in μ-TAS, the charge possessed by a substance in a high electric field using a capillary (capillary tube) with an inner diameter of 1 mm or less made of Teflon (registered trademark) or silica as a material. There have been developed capillary electrophoresis methods that perform separation using the difference between them and capillary column chromatography methods that perform separation using the difference in the interaction between the column carrier and the substance using the same capillary.
[0006]
However, capillary electrophoresis requires a high voltage for separation, and has a problem that the detection sensitivity is low because the capillary capacity in the detection region is limited. Furthermore, the capillary chip on the chip is used for separation. The capillary length is limited, and a capillary length sufficient for polymer separation cannot be obtained. Therefore, it is suitable for separation of low-molecular substances, but not suitable for separation of high-molecular substances. ing. Further, the capillary column chromatography method has a problem that it is difficult to shorten the processing time because there is a limit to speeding up the separation process.
[0007]
Therefore, in recent years, as one of the means for solving the problems as described above, when a substance is placed in a non-uniform AC electric field, positive and negative polarization occurs in the substance, and a so-called phenomenon in which a force for moving the substance works, so-called Dielectrophoretic force [HAPohl: “Dielectrophoresis”, Cambridge Univ. Press (1978), TBJones: “Electromechanics of Particles”, Cambridge Univ. Press
(1995) etc.] has attracted attention.
[0008]
In this separation method, (1) the magnitude of the dielectrophoretic force depends on the size and dielectric properties of the substance (particle) and is proportional to the electric field gradient. Therefore, if a microfabricated electrode is used, the electric field and electric field gradient are reduced. Since it can be very large, high voltage is not required unlike capillary electrophoresis, and high-speed separation can be expected with low applied voltage. (2) Electric field is applied because the place where the electric field is strong is limited to a minute region. (3) Dielectrophoresis is a force proportional to the gradient of the electric field. As shown in the figure, the polarity of the applied voltage is changed. Because it does not depend, the force works in the same way as DC even under AC electric field. Therefore, since electrode reaction (electrolysis reaction) in an aqueous solution can be suppressed by using high-frequency alternating current, the electrode itself can be integrated in a channel (sample flow path). (4) Like capillary electrophoresis In view of the fact that there is no restriction on the chamber volume of the detection part and that improvement in detection sensitivity can be expected, it is now considered a separation method suitable for μ-TAS.
[0009]
Dielectrophoresis is a phenomenon in which neutral particles move in a non-uniform electric field, and the force acting on molecules at this time is called dielectrophoretic force. In addition, the dielectrophoretic force is classified into two types, that is, a positive dielectrophoretic force in which a substance moves toward a strong electric field and a negative dielectrophoretic force in which a substance moves toward a weak electric field.
[0010]
(General formula of dielectrophoretic force) Equivalent dipole moment method is a method of analyzing dielectrophoretic force by replacing the induced charge with an equivalent electric dipole. According to this, the dielectrophoretic force F acting on a spherical particle of radius a placed in the electric field E d Is
[0011]
[Expression 1]
[0012]
[Expression 2]
[Equation 3]
[0014]
Equation (1) is:
[0015]
As is clear from the above equation, whether positive dielectrophoresis or negative dielectrophoresis occurs in a certain substance depends on 1) the frequency of the applied electric field, 2) the conductivity and dielectric constant of the medium, and 3 ) Determined by the interaction of three parameters: the conductivity and dielectric constant of the material.
[0016]
When these parameters are changed, even the same substance shows positive dielectrophoresis or negative dielectrophoresis. Negative dielectrophoresis is a phenomenon in which positive dielectrophoresis moves to a region where the electric field is strong (region where the electric force line density is high), whereas it moves to a region where the electric field is weak (region where the electric force line density is low). That is. FIG. 1 is an explanatory diagram of negative electrophoresis. Negative dielectrophoretic force is a force that transports a substance to a region where the electric force line density applied to the substance is low.
[0017]
By using such negative dielectrophoresis, there is a case where the substance to be measured is gathered in a region where the electric field on the electrode is weak and this is detected by fluorescence intensity or the like. The detection of the fluorescence intensity or the like is performed by irradiating the measurement target substance with excitation light from the upper surface of the electrode and observing the fluorescence from the upper surface of the electrode.
[0018]
At that time, when the conventional electrode is used, when the excitation light is irradiated, the excitation light is reflected also on the electrode existing under the measurement target substance, and it is detected as a large background. . Therefore, there has been a problem that the measurement sensitivity deteriorates. In addition, when a conventional electrode is used, the electrode does not transmit light, and therefore, substances gathered on the electrode cannot be detected by absorbance.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made by paying attention to such points, and reduces the background detected by the excitation light reflected on the electrodes existing under the substance (molecules), thereby reducing the S / N ratio. An object of the present invention is to provide an electrode for a dielectrophoresis device that can be improved. Another object of the present invention is to provide an electrode for a dielectrophoresis apparatus that can be detected by absorbance.
[0020]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for producing the above electrode, an electrode structure and a dielectrophoresis device provided with the electrode, and a method for separating and detecting a substance using the electrode.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as a result of intensive studies, the present inventors have conceived that the background associated with the reflection of the excitation light from the electrode can be reduced by removing the electrode where the measurement target substance is gathered. The present invention has been reached.
[0022]
Conventionally, dielectrophoresis chromatography equipment (Field-Flow
There are many patents and papers regarding devices and methods in (fracttionation), but there are no devices and methods that reduce the background and improve the S / N ratio by removing the electrode including the part where the substances to be measured gather. It is not known, and this idea is not known at all.
[0023]
Of the present invention, the invention according to claim 1 is an electrode. Hollow section A substance affected by a negative dielectrophoretic force generated by applying a voltage to the electrode, It is a part where the density of electric lines of force is low Of the electrode Hollow section , The hollow part Younger up Is under the hollow It is formed so that it can be gathered together.
[0024]
the above The hollow part is In addition, it is possible that a material that does not substantially reflect the excitation light or transmits light to such an extent that the absorbance can be measured may be located. Hollow It is included in the part. The part where the substance affected by the negative dielectrophoretic force gathers is a part where the density of electric lines of force is low for the substance.
[0025]
All of the substances affected by the dielectrophoretic force are In the hollow section Although it is preferable to gather, it may be a part.
[0026]
Claim 8 The electrode structure described is an electrode and the electrode Electrode So as to form a gap with the surface electrode In an electrode structure having a lid provided above the surface, the electrode comprises: 6 It was formed as described in any one of the above.
[0027]
The electrode structure in the present invention includes the electrode of the present invention, an electrode substrate, and a lid. The dielectrophoresis device is obtained by adding a voltage application device to the electrode, a detection unit, or the like to the electrode or the electrode structure.
[0028]
The method for producing an electrode according to the present invention comprises the steps of claim 1 by physical and / or chemical means. Hollow A part is formed.
[0029]
The separation method and the detection method of the present invention are methods for separating a substance using the electrode of the present invention in which a hollow portion is provided in the electrode,
(1) a liquid containing a substance affected by a negative dielectrophoretic force generated by applying a voltage to the electrode; (i) the electrode Up , On the hollow section The above electrode Near or Located in the vicinity of the hollow or (ii) electrode Above or below, or Circulate above or below the hollow section,
(2) Applying voltage to the electrode to generate negative dielectrophoretic force The substance affected by the negative dielectrophoretic force is a part where the density of electric lines of force is low, above the hollow part, Or Gather below the hollow section,
(3) (a) (i) A substance affected by the negative dielectrophoretic force, and (ii) The same negative dielectrophoretic force as the material affected by the negative dielectrophoretic force More affected More than the material affected by the negative dielectrophoretic force Substances that are less affected by negative dielectrophoretic force And or
(b) (i) A substance affected by the negative dielectrophoretic force, and (ii) Positive dielectrophoretic force different from the material affected by the negative dielectrophoretic force Substances affected by Are separated from each other.
[0030]
The separation method of the present invention can be used for any liquid in which two or more kinds of substances are dissolved or suspended. Hollow The substance affected by the negative dielectrophoretic force gathered in the part or its vertical direction is preferably a granular material. The part where the granular material has a lower density of lines of electric force received by the granular material itself, Hollow It is because it becomes easy to become a part or its up-down direction.
[0031]
Of the present invention Hollow The size of the material affected by the negative dielectrophoretic force, the width and depth of the electrode to be used (height from the electrode surface to the lid and / or the height from the bottom of the container to the electrode surface), etc. By changing the area where the density of the electric lines of force where substances affected by the negative dielectrophoretic force gather is reduced, Hollow It suffices if it is formed in the vertical direction.
[0032]
However, in particular, when the measurement target substance is soluble in a liquid such as water, for example, a substance that is affected by negative dielectrophoretic force via the “substance that binds to the measurement target substance” is added to the measurement target substance in the sample. It is preferable that a complex is formed by bonding, and a reaction product containing the complex is subjected to dielectrophoresis.
[0033]
In the present invention, the substance to be measured means a substance (molecule) that gathers at a site where the density of the electric lines of force is low, and does not necessarily have to be a measurement object.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 shows an embodiment of an electrode for a dielectrophoresis apparatus according to the present invention. A substance (measurement target substance) that is affected by the negative dielectrophoretic force of the electrode 1 in which a large number of the same hexagonal shapes are continuously arranged is shown. In the
[0035]
The
[0036]
Hollow section If everything around was surrounded by electrodes, Hollow section Because electric field lines are generated from all around, Hollow section This is because the substance is surrounded by a high electric field region, and the substance is easily collected in a specific portion and is easily collected.
[0037]
On the contrary, Hollow section If a part of is not surrounded by electrodes, no electric lines of force are generated from that part. Hollow section In this case, a portion that is not a high electric field region is generated, and the material easily moves through the portion. Therefore, the target substance may be difficult to collect.
[0038]
The smaller the size of the substance (particles, molecules) that collects in the hollowed out part, the more careful the electrode width is. This is because there is a case where the density of electric lines of force is lower for the material on the electrode than on the hollow portion. The reason is that the lines of electric force are also generated from the edge of the electrode in contact with the hollow portion, and the degree of influence by the electric lines of force generated from the edge of the electrode in contact with the hollow portion varies depending on the size of the substance. is there. In addition, when the substance gathered in the hollow portion is small, this problem can be solved by reducing the electrode width after the hollow portion is manufactured.
[0039]
The shape of the electrode and the hollow portion may be circular, elliptical or polygonal, and the shape is not particularly limited. Also, the width of the electrode itself may be thick or thin like a wire. In short, it suffices to adopt an electrode structure in which the objects to be detected that receive a negative dielectrophoretic force gather and the electrodes do not exist in the vertical direction.
[0040]
Even in the same electrode structure, there is a difference in the area where the measurement target substance gathers depending on the frequency of the applied electric field, the conductivity and dielectric constant of the measurement target substance and medium, so the electric field applied according to the purpose of use. It is preferable to determine the electrode structure according to the frequency or the like. In other words, the substance to be measured can be gathered at a desired position by changing the frequency or the like according to the electrode structure.
[0041]
In order to form the
[0042]
Of the present invention Hollow section The electrode formed with 2 is preferably produced by a microfabrication technique (Biochim. Biophys. Acta. 964, 221-230, etc.) as described below, for example. For example, a resist is applied on a substrate on which electrode materials such as copper, gold, and aluminum are stacked, and an electrode photomask is stacked on the resist. Then, irradiate the light to expose and develop the resist. Hollow section The resist film corresponding to is dissolved. Then, the electrode surface (aluminum surface) is etched by immersion in an etching solution, and the remaining resist on the electrode surface is removed. The resist may be either a positive resist that removes a portion exposed to light or a negative resist that removes a portion that is not exposed.
A resist is applied on a lift-off substrate, an electrode photomask is stacked on the resist, and light irradiation (exposure) is performed. Then, development is performed to remove the resist corresponding to the electrode portion, and an electrode material is laminated on the entire upper surface by vapor deposition or sputtering. And the parts other than the electrodes Hollow section Is removed (the electrode is laminated on the upper surface).
A metal mask in which only the electrode portion of the metal mask method is hollow is laminated on the substrate, and an electrode material is applied to the upper surface by vapor deposition or sputtering. Then, the metal mask (electrode material is laminated on the upper surface) is removed (removed).
[0043]
The electrode used in the present invention is made of a conductive material such as aluminum, gold, or copper, and its structure may be any one that can generate a dielectrophoretic force, that is, a non-uniform electric field in the horizontal and vertical directions. Interdigital shape [J. Phys. D: Appl. Phys. 258, 81-88, (1992), Biochim. Biophys. Acta., 964, 221-230
(1988) etc.].
[0044]
The electrode of the present invention is preferably formed on the upper surface and / or the lower surface of the substrate. Usually, the liquid containing the substance to be measured is allowed to flow above the electrode, so that an electrode formed on the upper surface of the substrate is used. However, depending on the measurement target substance, the electrode may be floated in a hollow state and a liquid containing the measurement target substance may be allowed to flow below the electrode. In this case, electrodes formed on the lower surface of the substrate or both the upper and lower surfaces of the substrate are used.
[0045]
As an electrode used in the present invention, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, an electrode having a shape in which a large number of electrodes having the same shape (hexagonal shape) are continuously provided, and a cathode is provided therein as shown in FIG. An electrode provided with an anode outside and formed to be the same or slightly different from each other in length and width.
[0046]
The electrodes as shown in FIGS. 2 and 3 can form negative dielectrophoresis regions not only at one place but also at several places, so that several hollow portions having portions with the same low density of electric lines of force are produced. Therefore, reliable data can be obtained by measuring and averaging several fluorescent intensities.
[0047]
In addition, the electrode having the cathode inside and the anode outside shown in FIG. 4 has only one measurement location, but it requires less space and can contribute to the integration of multi-sample measurement.
[0048]
As another specific example of the electrodes as shown in FIGS. 2 and 3, as shown in FIG. 5, a large number of triangular outward projecting portions are arranged in a row so as to be opposed to the top and bottom of the linear strip-like portion. As shown in FIG. 6, a shape in which a number of trapezoidal outward projecting portions are arranged at intervals above and below a straight belt-like portion, and a number of hexagons are linearly formed as shown in FIG. 8. A continuous shape, as shown in FIG. 8, a shape in which a large number of quadrangular outward projecting portions are spaced apart from each other vertically, and a linear strip shape as shown in FIG. There may be mentioned a shape in which a number of semi-circular outward projecting portions are arranged at intervals in opposition to the upper and lower portions. In FIGS. 5 to 9, (A) and (B) have different end shapes, but any of these may be used.
[0049]
In addition, as another specific example of the electrode as shown in FIG. 4, for example, as shown in FIGS. 10A to 10G, as the external anode, a polygon such as a quadrangle, an octagon, a circle, Examples of the internal cathode having a semicircular shape, an elliptical shape, and the like include electrodes in which the cathode head located at the central portion of the anode is formed in a polygonal shape such as a square shape or an octagonal shape, a circular shape, or the like. In the present invention, any electrode can be used as long as the electrode itself can be used for dielectrophoresis for forming a hollow portion, and the type of the electrode is not particularly limited.
[0050]
The substrate used for producing the electrode is not particularly limited as long as it is used in this field, but a substrate made of a non-conductive material such as glass, plastic, quartz, silicon or the like is preferable.
[0051]
The substrate is preferably made of a transparent material, but may not necessarily be a transparent material as long as excitation light is not substantially reflected or light is transmitted to such an extent that absorbance can be measured.
[0052]
Hollow section Except for forming the electrode, the electrode may be the same as the conventional one, and an organic thin film may be coated on the electrode to prevent adsorption of various substances onto the electrode.
[0053]
As above Hollow section In order to manufacture the dielectrophoresis device of the present invention using the electrode of the present invention formed with the above, other than the electrodes may be formed in the same manner as in the prior art.
[0054]
In order to carry out the separation method of the present invention using the electrode and the dielectrophoresis apparatus of the present invention, the separation method itself may be carried out in the same manner as before.
[0055]
That is, a liquid containing a substance to be separated, for example, a liquid in which two or more kinds of substances (molecules or particles) are dissolved or suspended is present in a non-uniform electric field formed using an electrode as described above. What is necessary is just to isolate | separate by the difference of the dielectrophoretic force which acts on the said substance. The electric field applied in the present invention may be either a DC electric field or an AC electric field, but is preferably an AC electric field.
[0056]
The method of the present invention is preferably applied to a separation method in which particulate matter, preferably 100 to 100 μm, gathers at a site where the density of electric lines of force is low. Particulate matter of a certain size is better Hollow section This is because it is easy to form an electrode having a portion where the density of the electric lines of force where the measurement target substance gathers is low or above. However, even for small particles or molecules, by reducing the width of the electrode or increasing the depth (distance between the electrode substrate and the cover glass and / or the distance from the bottom of the container to the electrode), Hollow section The electrode which can form the site | part with a low density of a line of electric force in the up-down direction of can be comprised. In short, the lines of electric force received by the particles themselves vary depending on the size of the particles, so particles of a certain size are better. Hollow section Alternatively, it is easy to form a part where particles gather in the vertical direction.
[0057]
Therefore, in order to separate a molecule or small particle as a measurement target substance from a molecule solution or a small particle suspension, a substance affected by a negative dielectrophoretic force, preferably a particle having a size of 100 nm to 100 μm. A complex obtained by binding a substance to be measured (via a “substance that binds to the substance to be measured” if necessary) to the particulate substance is preferably subjected to dielectrophoresis. This is because if the size of the particles is too small, the width of the electrode needs to be extremely narrow.
[0058]
By combining the particulate matter as described above, the material becomes large, and thus separation of the measurement target substance is promoted. Therefore, this particulate substance acts as a separation enhancing substance.
[0059]
Examples of the particulate material used in the present invention include inorganic metal oxides such as silica and alumina, metals such as gold, titanium, iron and nickel, and inorganic metal oxides and the like by an operation such as silane coupling treatment. Group-introduced organisms, for example, various microorganisms, eukaryotic cells and other organisms, for example, agarose, cellulose, insoluble dextran and other polysaccharides, such as polystyrene latex, styrene-butadiene copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, acrolein -Ethylene glycol dimethacrylate copolymer, styrene-styrene sulfonic acid latex, polyacrylamide, polyglycidyl methacrylate, polyacrolein coated particles, cross-linked polyacrylonitrile, acrylic acid or acrylate-based polymer, acrylonitrile-butadiene, chloride Cycloalkenyl - acrylic acid esters, polyvinyl acetate - synthetic polymer compounds such as acrylates, for example erythrocytes, sugars, nucleic acids, proteins, relatively large biological molecules such as lipids and the like.
[0060]
“Particulate matter” is usually used by being bound to “substance that binds to the substance to be measured”. By doing so, it can be bound to “substance to be measured” in the sample. After introducing a functional group to the surface, the particulate matter is directly attached to the measurement target substance by a chemical bonding method such as a method of binding via the functional group, a method of binding the particulate matter and the measurement target substance via a linker, or the like. May be combined.
[0061]
Further, in order to bind the particulate matter and the “substance that binds to the measurement target substance”, a method similar to the method of labeling the measurement target substance with a labeling substance described later may be used.
[0062]
In addition, when using the thing which has a property which can be couple | bonded specifically with a measuring object substance directly as a particulate matter, operation as above-mentioned is unnecessary. Examples of such particulate substances include nucleic acids, proteins, lipids and the like.
[0063]
The “substance that binds to the substance to be measured” used in the present invention refers to the substance to be measured and the substance that binds to the substance to be measured from the substance to be measured in the sample by being used in combination with the particulate matter. As long as it does not substantially form a complex of a molecule other than the substance to be measured and a substance that binds to the substance to be measured and the particulate substance. There is no particular limitation. In short, even if it binds to a substance other than the substance to be measured, it does not have to form the above three complex, but in practice, it is preferable to use a "substance that specifically binds to the substance to be measured".
[0064]
Examples of the “substance that binds to the substance to be measured” include “antigen”-“antibody” reaction, “sugar chain”-“lectin” reaction, “enzyme”-“inhibitor” reaction, “protein”-“peptide” This refers to a substance that binds to a substance to be measured by a reaction such as a reaction between “strands” or a reaction between “chromosome or nucleotide chain” and “nucleotide chain”, and any one of the above combinations is a substance to be measured. The other is this “substance that binds to the substance to be measured”.
[0065]
In order to form a complex by binding a particulate matter directly to a measurement target substance in a sample or via a “substance that binds to the measurement target substance”, a sample containing the measurement target substance, a particulate substance, and a “measurement” For example, water or a buffer solution
For example, if it is dissolved, dispersed or suspended in Tris (hydroxymethylaminomethane) buffer, Good buffer, phosphate buffer, borate buffer, etc. Good.
[0066]
The separation method of the present invention is roughly classified into the following two.
[0067]
(Separation method 1) First, a composite of a measurement target substance or a substance affected by negative dielectrophoretic force (separation improving substance) and a measurement target substance (if necessary, "substance that binds to the measurement target substance") When the body exhibits the same negative dielectrophoretic force as the non-measurement substance and exhibits a greater dielectrophoretic force than the non-measurement substance, the measurement substance or the separation enhancing substance and Only the complex containing the separation enhancing substance and the substance to be measured is separated by receiving a large dielectrophoretic force.
[0068]
That is, for example, a complex of a substance to be measured or a substance affected by a negative dielectrophoretic force and a substance to be measured (“substance that binds to the substance to be measured” if necessary) is converted into a dielectrophoretic electrode by the dielectrophoretic force. upper Hollow section Alternatively, an electric field strength and medium conditions that gather in the vertical direction but do not collect non-measurement substances can be set as appropriate to separate these measurement target substances from substances other than the measurement target substances.
[0069]
The method of the present invention is suitable for separation in the absence of flow. However, the separation may be performed using a so-called dielectrophoretic chromatography apparatus (Field Flow Fractionation apparatus) that performs the separation by the interaction between the dielectrophoretic force generated in the molecule by the electric field and the movement of the molecule. In this case, only the complex of the substance to be measured or the substance to be affected by the negative dielectrophoretic force and the substance to be measured (if necessary, “the substance that binds to the substance to be measured”) can be Hollow section Alternatively, the measurement target substance and a substance other than the measurement target substance can be separated by appropriately setting the flow velocity (lowering the speed) collected in the vertical direction. Thus, the flow of the electrode Hollow section Or, under the condition that the trapped substance does not move in the vertical direction, more samples can be removed from the electrode by measuring in the flow. Hollow section Measurement sensitivity is improved.
[0070]
(Separation method 2) Secondly, the complex of the measurement target substance or the substance affected by the negative dielectrophoretic force and the measurement target substance (if necessary, "substance that binds to the measurement target substance") is the measurement target. When the substance is affected by negative dielectrophoretic force different from the substance other than the substance, that is, the substance to be measured or the complex containing the substance to be separated (substance to be affected by negative dielectrophoresis) and the substance to be measured , Exhibiting a negative dielectrophoretic force, and when a substance other than the measurement target substance exhibits a positive electrophoretic force, the measurement target substance or a complex including the measurement target substance and a substance affected by the negative dielectrophoretic force; One of the substances other than the substance to be measured moves to the electrolysis region where the other is in the hollow part of the electrode or in the vertical direction thereof, and the other moves to a different electrolytic region, so that the substance to be measured can be separated from the substance other than the substance to be measured.
[0071]
If the measurement target substance separated by the separation method of the present invention is detected by a method according to the properties of the substance, the presence or absence of the target measurement target substance in the sample can be measured (detected). .
[0072]
That is, using the electrode, the electrode body, and the dielectrophoresis device according to the present invention as described above, the substance affected by the negative dielectrophoretic force generated by the voltage application to the electrode [or the substance to be measured or the separation improving substance and A liquid (sample) containing a substance to be measured (a complex with a substance that binds to a substance to be measured if necessary) is used as an electrode according to the present invention or Hollow section A substance that is located above or in the vicinity thereof, or is circulated above or below them, and is affected by the negative dielectrophoretic force, Hollow section The substance to be measured in the sample can be detected by optically detecting the substance after it is gathered above or below it.
[0073]
The substance to be measured in the above method can be measured (detected) by any optical method, or can be labeled with an optically detectable labeling substance, or itself. It can be measured (detected) or bound to a “substance that binds to the substance to be measured” that can be labeled with an optically detectable labeling substance.
[0074]
In the present invention, the measurement target substance or “substance that binds to the measurement target substance” may be labeled with an optically detectable labeling substance, but the label itself is a conventional method usually used in this field, for example, What is necessary is just to perform the well-known labeling method generally performed in publicly known EIA, RIA, FIA or a hybridization method.
[0075]
The optically detectable labeling substance used in the present invention may be any enzyme immunoassay (EIA), fluorescence immunoassay (FIA), hybridization method, or the like that is usually used in this field. There is no particular limitation. However, it is particularly preferable to use a labeling substance that can be applied when detecting a substance to be measured based on fluorescence intensity, emission intensity, or absorbance.
[0076]
In the above method, the “substance that binds to the substance to be measured” can be measured (detected) by some optical method, or can be labeled with an optically detectable labeling substance. In general, a “substance that binds to a substance to be measured” is used.
[0077]
More specifically, the detection method of the present invention may be performed as follows.
[0078]
That is, a measurement target substance, or a measurement target substance and a separation improving substance (if necessary, a substance that binds to the measurement target substance or / and a substance that binds to a measurement target substance labeled with an optically detectable labeling substance) A complex of a measurement target substance produced by reacting with a separation improving substance (if necessary, a substance that binds to the measurement target substance or a substance that binds to the measurement target substance labeled with an optically detectable label substance); Substances other than the measurement target substance (for example, a substance that binds to a free measurement target substance or a substance that binds to a free labeled measurement target substance) are separated by the separation method of the present invention as described above. Subsequently, the separated measurement target substance or the complex is combined with the measurement target substance or the substance to be measured in the complex (or the labeled substance bound to the substance that binds to the measurement target substance in the complex). By detecting optically based on the property, the presence / absence of the substance to be measured in the sample can be measured.
[0079]
Furthermore, according to the separation method of the present invention, not only the presence of the measurement target substance in the sample can be detected, but also the amount of the measurement target substance in the sample can be measured quantitatively. The determination of the substance to be measured may be performed in the same manner as in the conventional case when the complex is not formed, and may be performed as described below when the complex is formed.
[0080]
That is, a substance to be measured, or a complex of a substance to be measured and a separation improving substance (and, if necessary, a substance that binds to the substance to be measured or / and a substance that binds to a labeled substance to be measured) and a substance other than the substance to be measured The substance [for example, a free measurement target substance (or a substance that binds to a free labeled measurement target substance)] is separated by the separation method of the present invention as described above. Next, the amount of the separated measurement target substance or the substance that binds to the measurement target substance in the complex (or the optically detectable label substance that binds to the substance that binds to the measurement target substance in the complex), Alternatively, the amount of a substance that binds to a free substance to be measured (or an optically detectable label substance that binds to a substance that binds to a free labeled substance to be measured) is optically measured according to these properties. Based on these amounts, the amount of the molecule to be measured in the sample can be determined.
[0081]
In these methods, in order to determine the amount of the measurement target substance in the sample based on the obtained measurement target substance, the substance that binds to the measurement target substance, or the labeling substance, for example, the measurement target substance Measure with the same method using a sample with known concentration, and the amount of the substance to be measured and the amount of the substance that binds to the substance to be measured in the complex (or the substance that binds to the labeled substance to be measured) Alternatively, a calibration curve indicating the relationship with the amount of a substance that binds to a free substance to be measured (or an optically detectable label substance in a substance that binds to a labeled substance to be measured) is used in each sample. What is necessary is just to calculate the quantity of a specific molecule.
[0082]
According to the present invention, the electrode Hollow section Alternatively, measurement target substances (measurement target molecules) can be assembled in the vertical direction.
When this aggregated molecule to be measured is irradiated with excitation light, as shown in FIG. 11A, there is no electrode underneath the molecule as in the case of using a conventional electrode. The background due to being done will not be detected. As a result, the S / N ratio is improved and the measurement sensitivity is improved as compared with the conventional case.
[0083]
Further, when the electrode of the present invention is used, there is no electrode under the molecule to be measured, and therefore a fluorescence detector can be provided on the opposite side as shown in FIG. Since the area other than the region where the molecules to be measured are gathered is covered with the electrode, the excitation light irradiated from the upper surface is reflected and does not reach the lower surface, so the background can be further reduced. The S / N ratio is further improved (slit effect).
[0084]
Furthermore, according to the present invention, since measurement can be performed from the lower surface, qualitative (detection) and quantitative measurement of the molecule to be measured can be performed by measuring the absorbance of the molecule to be measured, which has been impossible in the past.
[0085]
The present invention will be described more specifically with reference to examples and reference examples below, but the present invention is not limited to these examples.
[0086]
【Example】
Example 1: By etching Hollow section Preparation of the electrode of the present invention formed with a resist was applied on a glass substrate on which aluminum was vapor-deposited, and a photomask on which an electrode and a blank part pattern were drawn by an electron beam drawing apparatus was laminated on the resist. Then, expose and develop the resist, Hollow section 12 is dissolved in an etching solution, the aluminum surface is etched, and the resist remaining on the aluminum surface is removed, as shown in FIG. Hollow section An electrode of the present invention in which was formed was prepared.
[0087]
the above Hollow section The pattern of Fig. 12 is changed. In Electrodes 1 to 4 having different lengths (μm) a) to e) were prepared. The lengths (μm) of the produced electrodes 1 to 4 are shown in Table 1 below.
[0088]
[Table 1]
Example 2: Dielectrophoretic test of beads on a hollow electrode When using a conventional electrode and dielectrophoresis of beads having a diameter of 1 μm, the beads are gathered at positions on the electrode where the electric field strength is weak. . The electrode design produced in Example 1 is an electrode design excluding the aluminum electrode portion in the region where the beads are gathered.
[0090]
On the electrode prepared in Example 1 (
[0091]
The sample solution in which the beads were suspended was dropped onto the electrode substrate (the hollow portion), and then covered with a cover glass and observed with an optical microscope.
[0092]
As a result of the dielectrophoresis test observation, the electrode was removed by negative dielectrophoresis. Part It was confirmed that the beads gathered. The beads gathered while floating in the solution above the hollow portion (near the cover glass).
[0093]
【The invention's effect】
According to the present invention, the electrode Hollow Since the measurement target molecules can be assembled in the vertical direction or in the vertical direction, there is no electrode under the measurement target molecule. Therefore, when detecting fluorescence intensity, excitation light is reflected by the electrode under the measurement target molecule. Is avoided. As a result, the background is reduced, the S / N ratio is improved, and the measurement sensitivity is improved. Measurement can also be performed from the bottom surface of the electrode, but when measured from the bottom surface of the electrode, the reflection of the excitation light from the electrode surface does not reach the bottom surface, further reducing the background and improving the S / N ratio. Sensitivity is improved. Furthermore, according to the present invention, since the measurement can be performed from the lower surface, the molecule to be measured can be measured by the absorbance, which has not been possible in the past, which is a great advantage.
[0094]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of negative dielectrophoresis.
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the electrode of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the electrode of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of the electrode of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a conventional electrode.
FIG. 6 is a plan view showing another example of a conventional electrode.
FIG. 7 is a plan view showing another example of a conventional electrode.
FIG. 8 is a plan view showing another example of a conventional electrode.
FIG. 9 is a plan view showing another example of a conventional electrode.
FIG. 10 is a plan view showing another example of a conventional electrode.
11A and 11B are explanatory diagrams in the case of measuring fluorescence by the method of the present invention. FIG. 11A shows a case where a fluorescence measuring device is provided on the upper side, and FIG. It is.
12 is a plan view showing an electrode of the present invention produced in Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Electrodes
2 .....
3 ·············································
4 ... Electrode breaks
Claims (17)
(1)該電極への電圧印加によって生じる負の誘電泳動力により影響を受ける物質を含む液状体を、(i)前記電極上、中抜き部上、前記電極の近傍又は中抜き部の近傍に位置させるか、或いは(ii)電極の上方若しくは下方、又は中抜き部の上方若しくは下方に流通させ、
(2)電極へ電圧印加させ負の誘電泳動力を発生させて、前記負の誘電泳動力により影響を受ける物質を、電気力線の密度が低い部位である前記中抜き部、中抜き部の上方又は中抜き部の下方に集合させ、
(3) (a)(i)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と、(ii)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と同じ負の誘電泳動力により影響を受けるが当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質よりも負の誘電泳動力による影響が小さい物質とを分離するか、または
(b)(i)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と、(ii)当該負の誘電泳動力により影響を受ける物質と異なる正の誘電泳動力により影響を受ける物質とを分離する、ことを特徴とする物質の分離方法。A method for separating a substance using the electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein a hollow portion is provided in the electrode,
(1) A liquid containing a substance that is affected by a negative dielectrophoretic force generated by voltage application to the electrode, (i) on the electrode, on the hollow portion , in the vicinity of the electrode or in the vicinity of the hollow portion. Or (ii) circulate above or below the electrode , or above or below the hollow portion,
(2) A voltage is applied to the electrode to generate a negative dielectrophoretic force, and the substance affected by the negative dielectrophoretic force is a portion of the hollow portion, the hollow portion where the density of electric lines of force is low. Assembled above or below the hollowed out part,
(3) (a) (i ) and the negative material affected by the dielectrophoretic force, but more affected to the same negative dielectrophoretic force with a substance affected by (ii) the negative dielectrophoretic force the To separate substances that are less affected by negative dielectrophoretic force than those affected by negative dielectrophoretic force , or
(b) (i) separating a substance affected by the negative dielectrophoretic force from (ii) a substance affected by a positive dielectrophoretic force different from the substance affected by the negative dielectrophoretic force; A method for separating substances characterized by the above.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374210A JP4671084B2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode |
| EP01109169A EP1145766B1 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Electrode construction for dielectrophoretic apparatus and separation by dielectrophoresis |
| CA002343873A CA2343873A1 (en) | 2000-04-12 | 2001-04-12 | Electrode for dielectrophoretic apparatus, dielectrophoretic apparatus, methdo for manufacturing the same, and method for separating substances using the elctrode or dielectrophoretic apparatus |
| ES01109169T ES2288154T3 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | CONSTRUCTION OF ELECTRODES FOR DIELECTROPHORETIC DEVICE AND SEPARATION BY DIELECTROPHORESIS. |
| AT01109169T ATE370793T1 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | ELECTRODE CONSTRUCTION FOR DIELECTROPHORETIC ARRANGEMENT AND DIELECTROPHORETIC SEPARATION |
| EP06008220A EP1716926A3 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Electrode for dielectrophoretic apparatus, dielectrophoretic apparatus, method for manufacturing the same, and method for separating substances using the electrode or dielectrophoretic apparatus |
| DE60130052T DE60130052T2 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Electrode structure for dielectrophoretic arrangement and dielectrophoretic separation |
| US09/833,566 US6875329B2 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-13 | Method for separating substances using a dielectrophoretic apparatus |
| US11/064,828 US20050139473A1 (en) | 2000-04-13 | 2005-02-25 | Electrode for dielectrophoretic apparatus, dielectrophoretic apparatus, method for manufacturing the same, and method for separating substances using the electrode or dielectrophoretic apparatus |
| US12/588,268 US20100126865A1 (en) | 2000-04-13 | 2009-10-09 | Electrode for dielectrophoretic apparatus, dielectrophoretic apparatus, method for manufacturing the same, and method for separating substances using the electrode or dielectrophoretic apparatus |
| US13/067,876 US20110259746A1 (en) | 2000-04-13 | 2011-07-01 | Electrode for dielectrophoretic apparatus, dielectrophoretic apparatus, method for manufacturing the same, and method for separating substances using the electrode or dielectrophoretic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374210A JP4671084B2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174624A JP2002174624A (en) | 2002-06-21 |
| JP4671084B2 true JP4671084B2 (en) | 2011-04-13 |
Family
ID=18843441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374210A Expired - Fee Related JP4671084B2 (en) | 2000-04-12 | 2000-12-08 | Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4671084B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013128914A1 (en) | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Cell differentiation assay method, cell isolation method, method for producing induced pluripotent stem cells, and method for producing differentiated cells |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284778A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Canon Inc | Method for separating cell |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05504620A (en) * | 1989-11-27 | 1993-07-15 | ビーティージー・インターナショナル・リミテッド | Dielectrophoretic characterization of microorganisms and other particles |
| WO2000000293A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Evotec Biosystems Ag | Electrode arrangement for generating functional field barriers in microsystems |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374210A patent/JP4671084B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05504620A (en) * | 1989-11-27 | 1993-07-15 | ビーティージー・インターナショナル・リミテッド | Dielectrophoretic characterization of microorganisms and other particles |
| WO2000000293A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Evotec Biosystems Ag | Electrode arrangement for generating functional field barriers in microsystems |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013128914A1 (en) | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Cell differentiation assay method, cell isolation method, method for producing induced pluripotent stem cells, and method for producing differentiated cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002174624A (en) | 2002-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6875329B2 (en) | Method for separating substances using a dielectrophoretic apparatus | |
| KR100507454B1 (en) | Method for separating material using dielectrophoretic force | |
| US7303875B1 (en) | Nano-chem-FET based biosensors | |
| Ronkainen-Matsuno et al. | Electrochemical immunoassay moving into the fast lane | |
| US6790366B2 (en) | Magnetic separation apparatus and methods | |
| US6890426B2 (en) | Magnetic separation apparatus and methods | |
| WO2011149032A1 (en) | Biological-sample affixing device | |
| JP4470310B2 (en) | Method for separating substances using dielectrophoretic force | |
| JPH08506179A (en) | Analysis / separation method | |
| EP1232389A1 (en) | Multi-dimensional electrophoresis apparatus | |
| KR20140035875A (en) | Improved encoded macrocarriers, assay system using them and method for performing an assay | |
| JP4671084B2 (en) | Electrode for dielectrophoresis apparatus, method for producing the same, dielectrophoresis apparatus, and method for separating and detecting substance using the electrode | |
| JP4587112B2 (en) | Dielectrophoresis apparatus and material separation method | |
| US20230226559A1 (en) | Dielectrophoresis detection device | |
| US20200129978A1 (en) | Devices and methods for flow control using electro-osmotic flow | |
| JP7412056B2 (en) | Method and virus detection device for detecting viruses in specimens | |
| JP4520361B2 (en) | Probe bead quality inspection method | |
| JP2001165905A (en) | Method of separating substance using dielectric migration force | |
| Kaphle | AC-Electrokinetic Phenomena for Cell Separation, Electrical Lysis, Detection and Diagnostics on Interdigitate Microelectrodes for Point-of-Care Applications | |
| WO2023195977A1 (en) | Digital microfluidic devices with surface-enhanced luminescence substrates | |
| EP4327090A1 (en) | Device for volume coupling in epitachophoresis | |
| Krishnan et al. | An AC Electrokinetic Device for the rapid separation and detection of cancer related DNA nanoparticulate biomarkers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100305 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100820 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100906 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101224 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140128 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |