(57)【要約】  【課題】  複数の流路を異なるタイミングで使用したとしても、使用済みの流路を判定し、生体物質を精度良く分析する生体物質分析装置を提供する。  【解決手段】  この流路１に生体物質８を注入すると、緩衝剤３中を生体物質８が電気泳動によって移動する。電気泳動によって生体物質８とともに判定物質１０も移動し、プール９に滞留される。光学検出部１１はプール９に滞留した判定物質１０の発する光シグナルを検出し、光シグナルが検出されれば流路１が使用済みであると判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝剤が充填された流路と前記流路中に電場を発生させ生体物質を前記流路中で電気泳動させる一対の電極とを備え前記流路を電気泳動する前記生体物質の輸送反応を検出して前記生体物質を分析する生体物質分析装置において、励起光が照射されると光シグナルを発する帯電した判定物質が滞留するプールと、前記プールに滞留した前記判定物質が発する光シグナルの強度を検出する光学検出手段と、を備えてなることを特徴とする生体物質分析装置。
【請求項２】
前記プールが前記一対の電極のうち一方の電極と面する位置に形成されてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項３】
前記プールが、前記判定物質が前記プールから移動するのを抑制する抑制手段を備えてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項４】
前記抑制手段が導電フィルムでなること、を特徴とする請求項２または請求項３に記載の生体物質分析装置。
【請求項５】
前記プールの流路幅が前記流路の流路幅より広く形成されてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項６】
前記プールの流路深さが前記流路の流路深さより深く形成されてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項７】
前記判定物質が励起光を照射されると蛍光を発する蛍光物質でなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項８】
前記光シグナルが、前記プールに滞留した前記判定物質が発する透過光あるいは反射光の強度でなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項９】
前記判定物質の色が前記生体物質の色と異なる色からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項１０】
前記光学検出手段を移動させる移動手段を備え、前記光学検出手段が複数の前記プールを走査可能に構成されてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体物質分析装置。
【請求項１１】
複数の前記プールが同一直線上に配置されてなる、ことを特徴とする請求項１０に記載の生体物質分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体物質を緩衝剤中で移動させた際の輸送反応を検出して生体物質を分析する生体物質分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生体物質を考えた場合、大きくはＤＮＡ、ＲＮＡおよびタンパク質が存在している。近年では分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。
【０００３】
生体物質を分析する方法として電気泳動が知られている。電気泳動用の緩衝剤の溶液中に電極をおき、電源を用いて直流電流を流すことで緩衝剤に電場を生じさせる。電極間にＤＮＡ、ＲＮＡやタンパク質のような生体物質が存在すると、プラス電荷を持つ生体物質はマイナス極へ、マイナス電荷を持つ生体物質はプラス極へ移動する。この現象を電気泳動現象と呼ぶ。
【０００４】
電気泳動現象によって移動する生体物質は、分子量の大きさや、電荷の違いによる電場の移動速度の差によって分離し、分離された生体物質を検出することで分析する。生体物質は光学的に検出することが一般的である。例えば、生体物質に蛍光を発する化学物質を結合しておいて蛍光を検出することや、生体物質の吸光度を検出することによって行われる。
【０００５】
上記のような電気泳動現象の装置化技術の例としては、内径５０〜１００μｍの毛細管（キャピラリー）中で電気泳動を行うキャピラリー電気泳動装置がある。
【０００６】
しかし、近年では分析の高速化、装置の小型化が期待できる形態として、微細加工技術による流路を形成したプレートに流路のパターンを形成し、流路内で電気泳動現象を生じさせて生体物質等を分析するプレートが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
かかるプレートを用いた生体物質等の分析手順は、使用者が生体物質を流路に注入した後、流路で電気泳動を生じさせる機能、電気泳動中の生体物質を検出する機能を有した装置に装填し、装置内にて電気泳動を行って生体物質の分析を行う。
【０００８】
このような形態の利点はプレートに好きな流路のパターンを作ることができ、さらに、近年では前記プレートに複数の流路を形成し、複数の生体物質を一回の電気泳動で分析するものも知られている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
本出願人も複数の流路のパターンを形成した生体物質分析用プレートと、前記複数の流路に注入した生体物質を一回の電気泳動で分析する装置を開発しており、前記流路パターンを、同一の人間の生体物質でなく、多数の異なる人間の生体物質の分析に利用したり、あるいは、前記プレートに形成された流路パターンの数人分の異なる人間の生体物質を、前記流路パターンそれぞれに注入すれば、一回の測定で分析が多人数に対して可能となることを提案している。
【特許文献１】特開２０００−３１０６１４号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上、説明したように、プレートに複数の流路のパターンを形成したことにより、複数の生体物質を一回の電気泳動で分析を行える。
【００１１】
しかしながら、複数ある流路のうちの何本かで生体物質を分析し、しかる後に余った流路で生体物質を分析する場合、前記従来の構成では、最初に生体物質を分析した流路、つまり、使用済み流路において、流路の内部に残った生体物質が検出される可能性があり、複数ある流路のどの流路で分析を行ったのか間違える課題を有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、複数の流路を有する生体物質分析装置において、異なるタイミングで余った流路を使用したとしても、使用済みの流路を判定して、生体物質を分析する流路を間違えない生体物質分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、緩衝剤が充填された流路と前記流路中に電場を発生させ生体物質を前記流路中で電気泳動させる一対の電極とを備え前記流路を電気泳動する前記生体物質の輸送反応を検出して前記生体物質を分析する生体物質分析装置において、励起光が照射されると光シグナルを発する帯電した判定物質が滞留するプールと、前記プールに滞留した前記判定物質が発する光シグナルの強度を検出する光学検出手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本発明は、前記プールが前記一対の電極のうち一方の電極と面する位置に形成されてなる、ことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、本発明は、前記プールが、前記判定物質が前記プールから移動するのを抑制する抑制手段を備えてなる、ことを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、 本発明は、前記抑制手段が導電フィルムでなること、を特徴とするものである。
【００１７】
さらに、本発明は、前記プールの流路幅が前記流路の流路幅より広く形成されてなることを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、本発明は、前記プールの流路深さが前記流路の流路深さより深く形成されてなる、ことを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、本発明は、前記判定物質が励起光を照射されると蛍光を発する蛍光物質でなる、ことを特徴とするものである。
【００２０】
さらに、本発明は、前記光シグナルが、前記プールに滞留した前記判定物質が発する透過光あるいは反射光の強度でなる、ことを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、本発明は、前記判定物質の色が前記生体物質の色と異なる色からなる、ことを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、前記光学検出手段を移動させる移動手段を備え、前記光学検出手段が複数の前記プールを走査可能に構成されてなる、ことを特徴とするものである。
【００２３】
さらに、本発明は、複数の前記プールが同一直線上に配置されてなる、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の生体物質分析装置によれば、光シグナルを出力し、且つ帯電している判定物質と、流路に設けられ、電場によって緩衝剤中を移動した前記判定物質が滞留するプールと、前記プールに滞留した前記判定物質の有無を光によって検出する光学検出部を備え、流路を異なるタイミングで使用したとしても、使用済みの流路を判定し、生体物質を精度良く分析する生体物質分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の生体物質分析装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例における生体物質分析装置の構成図である。
【００２７】
図１において、流路１はガラスやプラスチック等のプレート２に形成されており、流路１には電気泳動を行うための緩衝剤３が注入され、電極（プラス極）４、電極（マイナス極）５に高圧電源６より電圧を印加することにより、緩衝剤３に電場を生じさせる。
【００２８】
ここで、緩衝剤３と前記電極との間に導電フィルム７があり、導電フィルム７を介して、緩衝剤３と前記電極が導通するようになっている。導電フィルム７にはプール９からの物質の蒸発を防止する為に入れており、導体であってプール９を覆う材料であれば導電フィルムに限定されるものではない。導電フィルムには、例えば、ＫＺ４５（鬼怒川ゴム工業株式会社製品）が上げられる。この流路１に生体物質８を注入すると、緩衝剤３中を生体物質８が電気泳動によって移動する。この移動中の生体物質８を検出することにより分析を行っていたが、本実施例１では、流路１で電気泳動によって移動した物質が滞留するプール９を設けた。
【００２９】
判定物質１０は帯電し、且つ光シグナルを発する物質であり、生体物質８と分析する際に一緒に流路１に注入する。判定物質１０としては励起光が照射された場合に光シグナルを発する蛍光物質を用いると良い。蛍光物質には、例えば、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）が上げられる。ＦＩＴＣは波長４９５ｎｍの励起光を吸収し、波長５２０ｎｍの蛍光を発する。従って、前記プール９に滞留したＦＩＴＣに波長４９５ｎｍを含む励起光を照射し、前記光学検出部１１で蛍光強度を検出することにより、蛍光強度によって判定することができる。なお、電気泳動によって前記プール９に移動させるには緩衝剤中でマイナスあるいはプラスに帯電しておく必要があり、ＦＩＴＣは電気的に中性である為、帯電している物質に標識しておくとよい。なお、帯電している物質の代表例としてＤＮＡがあるが、ＤＮＡに標識しておけばＤＮＡの分析も行うこともできる。
【００３０】
また、前記プール９に波長４９５ｎｍを含む励起光を照射し、前記ＦＩＴＣからの反射光や透過光の光強度を前記光学検出部１１にて検出してもよい。ＦＩＴＣの吸収波長が４９５ｎｍであるので、前記プール９にＦＩＴＣが滞留されると光強度が低下する。この光強度の低下によって判定することもできる。
【００３１】
電気泳動によって生体物質８とともに判定物質１０も移動し、プール９に滞留される。光学検出部１１はプール９に滞留した判定物質１０の発する光シグナルを検出し、光シグナルが検出されれば流路１が使用済みであると判定する。
【００３２】
なお、プール９の上面には導電フィルム７を貼っており、電極（プラス極）４が導電フィルム７を介してプール９に注入した緩衝剤３とする構成としているが、これは電気泳動によって移動した判定物質１０は導電フィルム７の付近に集まり、プール９に判定物質１０が多く滞留する。このため、光学検出部１１で判定物質１０の発する光シグナルの強度が強くなり、精度良く判定することができる。
【００３３】
また、プール９に滞留される判定物質１０が外部に漏れたり、蒸発したりしないように、プール９はプレートの内部に形成されていることが好ましい。図１においては、導電フィルム７がプール９の上面をカバーしており、判定物質１０の漏れや蒸発を防ぐことができる。
【００３４】
また、プール９の幅は流路１の流路幅に対して広く、また、プール９の深さは流路１の溝深さに対して深くする。プール９に滞留された判定物質１０が流路１に逆流しにくくすることができる。
【００３５】
また、前記判定物質１０が赤、青などの色を有していれば、プール９に判定物質１０が滞留されたことを視覚できるため、流路１が使用済みであることを測定者が判定することもできる。
【００３６】
次に、図２は、この流路１が複数形成されているプレートの一例である。液注入部１２は液注入部であり、緩衝剤３、生体物質８、判定物質１０を液注入部１２から注入する。また、空気孔１３は緩衝剤３を液注入部１２から注入して、流路１の全体に満たすために設けている。
【００３７】
図２の構成において、例えば４本ある流路のうち１本だけ、生体物質８の分析を行う際に一緒に液注入部１２から判定物質１０を注入し、電気泳動によってプール９に判定物質を滞留させておき、次回、余った流路で生体物質８を分析する際にプール９に滞留された判定物質の有無を光学検出部１１で検出することにより、使用済み流路を判定することができる。
【００３８】
また、図３では図２のプレートに形成された複数のプールに滞留した判定物質を光学検出部によって検出する説明図である。図３において、光学検出部１１を移動させる移動装置１４を新たに備えたことにより、ひとつの光学検出部１１で複数のプールに滞留した判定物質を検出することができる。なお、図２、図３において、プレート上に複数のプールを同一直線上に形成しておけば、光学検出部１１は同一方向への走査で複数のプールに滞留した判定物質を検出することができ、判定にかかる時間を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかる生体物質分析装置は、光シグナルを出力し、且つ帯電している判定物質と、複数の流路のそれぞれに設けられ、電場によって緩衝剤中を移動した判定物質が滞留するプールと、前記プールに滞留した前記判定物質の有無を光によって検出する光学検出部を有し、生体物質を安価で、大量に、分析することができるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例における生体物質分析装置の構成図
【図２】本発明の実施例における生体物質分析装置の流路を複数形成したプレートの構成例を示す図
【図３】本発明の実施例における生体物質分析装置の移動装置を備えた光学検出部で複数のプールに滞留された判定物質を検出する説明図
【符号の説明】
【００４１】
１  流路
２  プレート
３  緩衝剤
４  電極（プラス極）
５  電極（マイナス極）
６  高圧電源
７  導電フィルム
８  生体物質
９  プール
１０  判定物質
１１  光学検出部
１２  液注入部
１３  空気孔
１４  移動装置
【図１】
2006266977.tif 000003
【図２】
2006266977.tif 000004
【図３】
2006266977.tif 000005