JP5137018B2 - マイクロチップ - Google Patents
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Description
(i)マイクロチップの厚さ分の液量を要しないため、微小量での検出が可能である。
(ii)反射光を測定する場合には、光を入射する側の基板が透明であればよく、不透明な基板も使用することができる(たとえば、上記本発明の実施形態における第2の基板)。
(iii)光が通過する領域(光学領域)の作製が容易であり、また光学領域の構成を簡素化することができる。すなわち、本発明のように、マイクロチップに2層の流体回路を設ける場合においても、両方の層にまたがって光学領域を形成する必要がない。これにより、設計の自由度が増すとともに、光学領域の占有面積を低減することができる。一方、透過光を測定する場合においては、光学領域を両方の層に形成する必要があるため、光学領域の占有面積が上昇するとともに、これらの光学領域の位置が合うように、設計上の位置合わせを行なう煩雑さが生じる。
(iv)上記したように、第2の基板502を不透明基板(たとえば黒色基板)とした場合には、不透明な液体が溢出液収容部に収容される場合であっても、一定した反射光強度値を得ることが可能となるため、透明液体の場合と同じ溢出液有無を判定する閾値を用いて、溢出液収容部内の液体の有無を検知することができる。
まず、本工程において、図3および4に示される状態にあるマイクロチップに対して、図6における下向き(以下、単に下向きという。図7〜12についても同様であり、また、他の方向についても同様である。)に遠心力を印加する。これにより、第1の基板101の検体導入口120(図1参照)から導入された全血は、貫通穴20aを通って下側流体回路に移動し、血球分離部420に導入される(図6(b)参照)。血球分離部420に導入された全血600は、血球分離部420にて遠心分離され、血漿成分(上層)と血球成分(下層)とに分離される。血球分離部420から溢れた全血は、貫通穴20bを通って上側流体回路に移動し、廃液溜め430に収容される(図6(a)参照)。また、この下向きの遠心力印加により、液体試薬保持部301a、301b内の液体試薬は、それぞれ貫通穴21b、21cを通って液体試薬計量部411a、411bに至り、計量される(図6(b)参照)。各液体試薬計量部から溢れた液体試薬は、それぞれ貫通穴21a、21dを通って、上面側流体回路内の溢出試薬収容部331a、331bに収容される(図6(a)参照)。この段階で、液体試薬に関し液量異常がない場合、溢出試薬収容部332bを除いてすべての溢出試薬収容部内に液体試薬が存在することとなる。なお、本工程に先立ち、液体試薬保持部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、液体試薬の存在を確認してもよい。また、血球分離、液体試薬計量工程以前の段階で、液体試薬計量部、混合部、検出部に光を照射し、その反射光強度を測定することにより、これらの部位に液体試薬や検体が存在しないかどうかを確認してもよい。
次に、左向きの遠心力を印加する。これにより、血球分離部420において分離された血漿成分は、検体計量部401に導入され(同時に検体計量部402、403、404および405,406にも導入される)、計量される(図7(b)参照)。計量部から溢れた血漿成分は、貫通穴26aを通って上側流体回路内に移動される(図7(a)参照)。この左向きの遠心力により、液体試薬計量部411a内の液体試薬は、混合部441aに移動し、液体試薬計量部411b内の液体試薬は、流路12aに移動する。なお、この段階で、各検体計量部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、検体計量部における血漿成分の存在を確認してもよい。
次に、下向きの遠心力を印加する。これにより、計量された液体試薬(液体試薬保持部301aに保持されていた液体試薬)と、検体計量部401にて計量された血漿成分とが、液体試薬計量部411aにおいて混合される(第1混合工程第1ステップ、図8(b)参照)。この際、下側流体回路の混合部441aには、液体試薬が残存している。なお、この段階で、各液体試薬計量部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、液体試薬計量部における混合液の存在を確認してもよい。また、この段階で溢出検体収容部の反射光強度を測定することにより、検体導入不足等の不具合をいち早く検知することができる。次に、左向きの遠心力を印加することにより、混合液は、混合部441aに残存していた液体試薬とさらに混合される(第1混合工程第2ステップ、図9(b)参照)。これら第1ステップおよび第2ステップを必要に応じて複数回行ない、確実に混合を行なう。最終的に、図9に示される状態と同様の状態を得る。
次に、上向きの遠心力を印加する。これにより、混合部441a内の混合液は、貫通穴21eを通って混合部441bに至り、計量されたもう一方の液体試薬(液体試薬保持部301b内に保持されていた液体試薬)もまた、貫通穴21eを通って混合部441bに至り、これらは混合される(第2混合工程第1ステップ、図10(a)参照)。なお、この段階で、各混合部に光を照射して、その反射光強度を測定することにより、混合部における混合液の存在を確認してもよい。次に、右向きの遠心力を印加することにより、図11(a)に示されるように、混合液は混合部441b内を移動し、混合が促進される(第2混合工程第2ステップ、図11(a)参照)。また、この右向きの遠心力により、溢出試薬収容部332bに液体試薬が収容されることとなる(図11(a)参照)。これら第1ステップおよび第2ステップを必要に応じて複数回行ない、確実に混合を行なう。最終的に、図11に示される状態と同様の状態を得る。
最後に、下向きの遠心力を印加する。これにより、混合液は光学測定用キュベット(検出部)311に導入される(他の混合液についても同様、図12(a)および(b)参照)。また、溢出試薬収容部331a、331bおよび溢出検体収容部330には、液体試薬または検体(血漿成分)が収容された状態となる。他の溢出試薬収容部についても同様である。光学測定用キュベット(検出部)に充填された混合液は、光学測定に供され、検体(血漿成分)の検査・分析が行なわれる。たとえば、マイクロチップ表面に対して略垂直な方向から光を照射し、その透過光を測定することにより、混合液中の特定成分の検出等がなされる。また、この際、溢出検体収容部および各溢出試薬収容部に光を照射し、その反射光の強度を測定することにより、検体または液体試薬の有無を確認する。検体または液体試薬の有無の確認は必ずしもこの段階で行なわれる必要はないが、検体または液体試薬が、すべての溢出検体収容部および溢出試薬収容部に収容され得る状態となるのはこの段階であるため、操作の簡略化のためには、検出部導入工程後に検体または液体試薬の有無の確認を行なうことが好ましい。
Claims (8)
- 第1の基板と、基板の両面に設けられた溝および厚み方向に貫通する複数の貫通穴を備える第2の基板と、第3の基板とをこの順で貼り合わせてなり、
前記第1の基板における前記第2の基板側表面および前記第2の基板における前記第1の基板側表面に設けられた溝から構成される第1の流体回路と、
前記第3の基板における前記第2の基板側表面および前記第2の基板における前記第3の基板側表面に設けられた溝から構成される第2の流体回路と、
を備え、
前記第1の流体回路および前記第2の流体回路はそれぞれ、液体試薬を収容するための液体試薬保持部、前記液体試薬を計量するための液体試薬計量部、検体を計量するための検体計量部、および前記検体と前記液体試薬とを混合するための混合部からなる群から選択される少なくとも1種の部位を有し、
前記第1の流体回路のみが、1または複数の前記液体試薬保持部を有し、
前記第2の流体回路のみが、1または複数の前記液体試薬計量部および1または複数の前記検体計量部を有するマイクロチップ。 - 前記第1の流体回路と前記第2の流体回路とは、前記複数の貫通穴のうち、いずれか1以上の貫通穴によって連結されている請求項1に記載のマイクロチップ。
- 前記第2の基板における前記第1の基板側表面に設けられた溝は、前記第2の基板における前記第3の基板側表面に設けられた溝より深い請求項1または2に記載のマイクロチップ。
- 前記複数の貫通穴のうちのいずれか1以上の貫通穴と、前記第1の基板における前記第2の基板側表面と、前記第3の基板における前記第2の基板側表面とから構成される中空部からなり、
前記第1の流体回路または前記第2の流体回路に接続された1以上の検出部をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載のマイクロチップ。 - 前記第1の基板、第2の基板および第3の基板は、スチレン−ブタジエン共重合体からなる請求項1〜4のいずれかに記載のマイクロチップ。
- 前記第1の基板および前記第3の基板は透明基板である請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロチップ。
- 前記第2の基板は、不透明基板である請求項1〜6のいずれかに記載のマイクロチップ。
- 前記第2の基板は、黒色基板である請求項7に記載のマイクロチップ。
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