(57)【要約】  【課題】  流路中に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させた際に得られる輸送反応を検出して該生体サンプルの判別を行う際に、煩雑な準備作業が不要で、正確且つ短時間に結果が得られる、小型で安価な生体サンプル判別装置用プレートを提供する。  【解決手段】  流路形成面の反対面において、プレート外周部に円弧状に配置した正電極接触部２４と流路の正電極部を連結した正電極層と、プレート中心部の孔の周りに円弧状に配置した負電極接触部２５と流路の負電極部を連結した負電極層とで構成されている。そのため、２本の電極を正電極接触部２４と負電極接触部２５にそれぞれ押し当てることにより全ての流路に同時に電圧を印加することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを緩衝剤中で電気泳動により移動させて得られる輸送反応を検出して該生体サンプルの判別を行う流路が複数設けられた生体サンプル判別装置用プレートにおいて、前記複数の流路の各流路に１対の電極を設け、前記１対の電極のうち一方の電極を前記生体サンプル判別装置用プレートの中心部に設けた電極と電気的に接続し、前記１対の電極のうち他方の電極を前記生体サンプル判別装置用プレートの外周部に設けた電極と電気的に接続し、前記生体サンプル判別装置用プレートの中心部に設けた電極と前記生体サンプル判別装置用プレートの外周部に設けた電極との間の電位差に基づいて前記生体サンプルが緩衝剤中で電気泳動する、ことを特徴とする生体サンプル判別装置用プレート。
【請求項２】
前記電極は導電性フィルムまたは金属膜からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置用プレート。
【請求項３】
前記導電性フィルムは前記生体サンプル判別装置用プレートの流路形成面の反対面に貼付されてなる、ことを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置用プレート。
【請求項４】
前記金属膜は流路形成されていないプレートと流路形成されたプレートの流路形成面の反対面との間に挟まれてなる、ことを特徴とする請求項２に記載の生体サンプル判別装置用プレート。
【請求項５】
前記金属膜は、銅或いはアルミニウム、金のいずれかである、ことを特徴とする請求項２または請求項４のいずれかに記載の生体サンプル判別装置用プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させて得られる輸送反応を検出して生体サンプルを判別する生体サンプル判別装置用プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生体サンプルを考えた場合、大きくはＤＮＡとタンパクが存在している。そして、近年、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】
ＤＮＡに関しては、現在ＳＮＰｓ（ｓｉｎｇｌｅ  ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍの略で「１塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における１暗号（１塩基）の違いの総称である。）が注目されている。その理由としては、ＳＮＰｓの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や感受性を予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じＳＮＰｓを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。
【０００４】
現在ＳＮＰｓを調べる方法としては、ＤＮＡの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンシング（塩基配列の決定）が最も一般的に用いられている。そして、前記シーケンシングを行う方法としては、いくつかの報告があるが、もっとも一般的に行われているのは、ジデオキシシーケリング（Ｓａｎｇｅｒ法）である。なお、シーケンシングは、このＳａｎｇｅｒ法を含め何れの方法においても、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動か、キャピラリー電気泳動によって１塩基長の長さの違いを分離・識別する技術が基になって成り立っている。
【０００５】
また他の方法として、アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動法がある。
【０００６】
アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動は、分子間親和力、とくに生態系における特異的親和力（酵素と基質、抗原と抗体の親和力等）を利用して分離に特異性を持たせるものであり、具体的には、キャピラリー管中の泳動溶液に、塩基配列を特異的に認識するアフィニティリガンドを添加しておき、試料を電気泳動させると、試料混合物中で相互作用する分子種だけが移動速度に変化を生じることに着目して分析を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
一方、タンパク質は、細胞、組織、生体液中に存在し、生体活動の調節、細胞へのエネルギー供給、重要な物質の合成、生物構造体の維持、さらには細胞間でのコミュニケーションや細胞内情報伝達に関与している。現在では、タンパク質が様々な環境や、相互作用する他のタンパク質の存在、タンパク質が受けた修飾の程度や種類に応じて、複数の機能を有することが明らかになってきている。
【０００８】
タンパク質は、２０種類のアミノ酸が遺伝子の指示（配列情報）により順番につながることでつくられており、その種類は数千万種と言われるが、その遺伝子の配列がわかれば、どのアミノ酸がどういう順番でつながってできているかの情報を得ることができる。生物の遺伝子（ゲノム）から作られるタンパク質の一そろいのセットは、プロテオームと呼ばれるが、ヒトゲノムの塩基配列解読が終わった今、プロテオームの解析が盛んに進められている。
【０００９】
そして、このようなタンパク質の機能解析研究としては、同定やキャラクタリゼーションのみならず、生化学アッセイやタンパク質間相互作用研究、タンパク質ネットワーク、または細胞内外のシグナリング解明なども行っていく必要がある。このタンパク質機能の研究には、多方面の技術が使用され、酵素アッセイ、酵母  ｔｗｏ−ｈｙｂｒｉｄ  アッセイ、クロマトグラフィーによる精製、情報ツールとデータベース等があるが、特に、電気泳動によるたんぱく質の判別は重要な手法である。そして、電気泳動のように、キャピラリー管中のサンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体を移動させた際に得られる輸送反応を検出して、該サンプルの分析、判別、判定等を行う場合の前記液体の輸送及び方向付けに関しては、さまざまな報告がある（例えば、特許文献２〜特許文献６）。
【特許文献１】特開平７−３１１１９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０８５９号公報
【特許文献３】特表２０００−５１３８１３号公報
【特許文献４】特表２００１−５２３３４１号公報
【特許文献５】特表２０００−５１４９２８号公報
【特許文献６】特開２００３−２８８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させた際の輸送反応の検出時に、短時間で正確な検出結果が得られ、取り扱いも容易で且つ小型で軽量、安価な生体サンプル判別装置用プレートを提供することを目的とする。
【００１１】
上述したように生体サンプルの分析においては、キャピラリー電気泳動装置を利用した方法が広く使われている。実際に輸送反応を行なう部分であるキャピラリーは、外形３００ミクロン、内径１００ミクロン程度のガラス管が使用される例が多く、折れにくくするために表面はポリイミド等でコーティングされている。しかしながら、内部試料を検出するために検出窓として焼いたり、薬品で溶かすなどしてコーティングを一部剥ぎ取る。この時、コーティングを剥いだ部分は折れやすくなり取り扱いに十分注意する必要がある。折れた場合はなお危険である。
【００１２】
また、サンプルの注入においても、加圧や吸引で行うのが一般的な方法であるが、一定量注入する必要があり、時間で調整するもののキャピラリー内の緩衝剤の粘度や温度変化により注入量が実験のたびに異なるという問題がある。サンプルの量は測定結果に及ぼす影響は大きく、大変重要な項目である。
【００１３】
また、このようなキャピラリーを使用した装置の場合、構成上短い流路での電気泳動を行うことは困難であり、必要以上の泳動距離と時間をかけて測定することになるという問題があった（特許文献１参照）。
【００１４】
また、前述した特許文献２の遺伝子診断装置と診断方法においては、リニアポリマーとＤＮＡ結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料とを充填する必要がある。このように、キャピラリー管１本１本に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填するのは面倒な作業であり、また分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填する際に、それらの量がキャピラリー管間で異なれば、測定結果にも影響が及ぼされる可能性があった。
【００１５】
さらに、試料の分離を行うのに、例えば、特許文献３，４に記載の方法では、複数のキャビラリーチャンネルを交差させ、且つ少なくとも３つ電極を設けて、該少なくとも３つ設けられた電極のうちの２つの電極に印加して、前記交差部を通して前記試料を移動させているが、この方法では、流路が交差していることから、試料を電気泳動させる際にうまく泳動しない可能性があり、正確な測定結果が得られないという問題がある。また、例えば、特許文献５，６に記載の方法では、プラットホームに微細チャンネルを埋設し、該プラットホームの回転速度を変化させることで、該回転から生じる向心力を変化させて試料を移動させているが、この方法では、試料を向心方向にしか移動させることができないという問題に加え、該微小チャンネルの形状がかなり複雑であるという問題もある。
【００１６】
本発明は、流路に充填された緩衝材中で生体サンプルを移動させた際の輸送反応の検出時に、煩雑な準備作業が不要で精度の良い生体サンプル判別装置用プレート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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、生体サンプルを緩衝剤中で電気泳動により移動させて得られる輸送反応を検出して該生体サンプルの判別を行う流路が複数設けられた生体サンプル判別装置用プレートにおいて、前記複数の流路の各流路に１対の電極を設け、前記１対の電極のうち一方の電極を前記生体サンプル判別装置用プレートの中心部に設けた電極と電気的に接続し、前記１対の電極のうち他方の電極を前記生体サンプル判別装置用プレートの外周部に設けた電極と電気的に接続し、前記生体サンプル判別装置用プレートの中心部に設けた電極と前記生体サンプル判別装置用プレートの外周部に設けた電極との間の電位差に基づいて前記生体サンプルが緩衝剤中で電気泳動することを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記電極は導電性フィルムまたは金属膜からなることを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記導電性フィルムは前記生体サンプル判別装置用プレートの流路形成面の反対面に貼付されてなることを特徴とする。
【００２０】
さらに、前記金属膜は流路形成されていないプレートと流路形成されたプレートの流路形成面の反対面との間に挟まれてなることを特徴とする。
【００２１】
さらに、前記金属膜は、銅或いはアルミニウム、金のいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の生体サンプル判別装置用プレートによれば、全ての正電極印加部、全ての負電極印加部を連結したことにより、２本の電極のみで全ての流路に同時に電圧を印加することができる。また、生体サンプル判別装置用プレートを遠心しながら電圧印加する場合においても、電極は一定の場所に固定できるため、装置構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の形態１）
以下、図１〜図１４を用いて、本実施の形態１における生体サンプル判別装置用プレートについて説明する。
【００２４】
本発明は、生体サンプルを緩衝剤中で移動させて、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的反応を行い、生体サンプルを容易かつ安価に精度よく短時間で判別することを実現するものである。
【００２５】
なお、本実施の形態１では、説明を具体的にするために、前記生体サンプルがＤＮＡサンプルで、前記緩衝剤が分離用ＤＮＡコンジュゲート及びＤＮＡ結合制御剤を含むものであるとし、本生体サンプル判別プレートが、流路中に充填させた分離用ＤＮＡコンジュゲート中に、定量された前記ＤＮＡサンプルを添加して電気泳動を行い、該流路中の蛍光度あるいは吸光度を検出して、該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するものとする。
【００２６】
まず、本実施の形態１における生体サンプル判別装置用プレートの構成について説明する。図１は、本実施の形態１における生体サンプル判別装置用プレートの流路形成面を示す図である。
図２は図１に示すプレート１に形成されたパターン２の詳細形状を示す図である。
【００２７】
本実施の形態１におけるプレート１には図２に示すパターン２が８個放射方法に形成されており、同時に８検体のＤＮＡ判別が可能である。
【００２８】
図１に示すように本実施の形態１におけるプレート１の外形は８センチ四方の正方形で４角のうち３角はＲが設けられ、残りの１角は面取りされている。
【００２９】
更に穴４を設けているが、これは外形を非対称にしてパターンの場所を特定できるようにされている。材料はアクリル系の樹脂を使用し厚みは２ｍｍである。流路形成面には溝が形成されさらに厚さ５０μｍのアクリル製フィルムを接着することで密閉流路が形成されている。また、重心５は本プレートの重心であり、重心５を中心に本プレートを回転部に固定するための回転部固定用穴３を設けている。
【００３０】
パターン２は、緩衝剤である分離用ＤＮＡコンジュゲートが注入される緩衝剤注入口６と、注入された緩衝剤を一旦保持するための緩衝剤注入部７と、ＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入口８と、注入されたＤＮＡサンプルを一旦保持すためのサンプル注入部９と、チャンバー部１６と、サンプル保持部２０と、バッファ部２１と、正電圧の印加部である正電極部１２と、負電圧の印加部である負電極部１３と、これらを接続する流路とからなる。
【００３１】
ここで、緩衝剤注入部７、サンプル注入部９、チャンバー部１６、サンプル保持部２０、バッファ部２１、正電極部１２、負電極部１３の各部周辺の形状について詳細に説明する。緩衝剤注入部７とサンプル注入部９は同様の形状をしており、図３は周辺の断面図を示したものである。試料注入口４０は緩衝剤注入口６およびサンプル注入口８にあたり、試料注入部４１は緩衝剤注入部７およびサンプル注入部９である。また、溝４２は緩衝剤注入部７およびサンプル注入部９からのびる流路にあたる。非導電性フィルム４３は前述したフィルムであり、溝４２にフタをするように貼り付けることで密閉流路が形成されている。
【００３２】
チャンバー部１６は流路１５によりサンプル注入部９と接続されている。サンプル保持部２０は流路１７と流路１８によりチャンバー部１６と接続されている。ここで、流路１７は流路１８と比較して細くなっている。本実施例の形態では流路１７は１００μｍ、流路１８は２００μｍである。バッファ部２１は流路１７、流路１８、流路１９によりチャンバー部１６とサンプル保持部２０と接続されており、流路２２によりバッファ部２１の空気抜きが可能となる。チャンバー部１６、サンプル保持部２０、バッファ部２１は同様の形状をしており、図４に周辺の断面図を示す。穴４４はチャンバー部１６、サンプル保持部２０、バッファ部２１にあたる部分であり、溝４５、溝４６は各部からのびる流路にあたる部分である。ここで、穴４４は流路形成面から見て深さ１．５ｍｍの器上になっている。
【００３３】
正電極部１２は正電圧の印加部であり、負電極部１３は負電圧の印加部である。これらは流路１４を介して接続されており、さらには流路１０，流路１１により緩衝剤注入部７ともそれぞれ接続されている。図５は正電極部１２と負電極部１３の周辺の断面図であり、下方が流路形成面である。電極部４７はプレートを貫通した穴で、正電極部１２と負電極部１３にあたる部分であり、溝４８，溝４９はそこからのびる流路である。プレートの両面にはフィルムが貼り付けてあり、非導電性フィルム４３は流路形成面側に貼りつけられており、密閉流路を形成している。また、流路形成面の反対面に電極層として導電性フィルム５０が貼りつけられており、導電性フィルム５０に電極を押し当てることにより電圧を印加することができる。
【００３４】
次に、電極層について詳細に説明する。図６は本実施の形態１における生体サンプル判別プレートの流路形成面の反対面を示した図である。
【００３５】
電極層は導電性フィルム５０で形成されており、図６に示すように、流路形成面の反対面において、プレート外周部に円弧状に配置した正電極接触部２４と正電極部１２を連結した正電極層と、プレート中心部の孔の周りに円弧状に配置した負電極接触部２５と負電極部１３を連結した負電極層とで構成されている。そのため、２本の電極を正電極接触部２４と負電極接触部２５にそれぞれ押し当てることにより全ての流路に同時に電圧を印加することができる。
【００３６】
ここで、電極層が金属膜で形成される場合についても説明しておく。図７に電極層を金属膜で形成したプレートの流路形成面側の図を示す。プレートは流路形成プレートと電極層形成プレートを貼り合わせた形であり、流路形成プレートは外形が円形になっており、中心部に孔が設けられており、電極層が露出している。図８に正電極部１２−正電極接触部２４と負電極部１３−負電極接触部２５の周辺の断面図を示す。流路形成プレート５１は前述のパターン２の流路が形成されたプレートである。
【００３７】
電極形成プレート５２は前述の電極層のパターン形状に金属膜が塗布されたプレートであり、電極層５３は正電極層および負電極層にあたる部分である。電極部５４は正電極部１２及び負電極部１３にあたる部分であり、溝５５と溝５６はそれらからのびる流路にあたる部分である。電極接触部４７は正電極接触部２４および負電極接触部２５にあたる部分であり、電極層によって連結されている。また、電極接触部５７は非導電性フィルム４３、流路形成プレート５１のいずれによっても被覆されず外部に露出しているため、電極接触部５７に電極を押し当てることによって電圧を印加することができる。
【００３８】
それでは、以下前述した該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するまでの具体的操作および動作の一例を図２を利用して説明する。
【００３９】
まず、検体となるＤＮＡサンプルを準備する。
【００４０】
本来ＤＮＡは２本鎖の螺旋構造をしたものであるが、本実施の形態１においては、判別したいＳＮＰｓ部位を含む約６０塩基長の１本鎖ＤＮＡを準備する。
【００４１】
抽出方法や１本鎖化については本発明とは直接関係がないので詳細説明は省略する。
【００４２】
次に、緩衝剤としてＤＮＡコンジュゲートを準備する。
【００４３】
ＤＮＡコンジュゲートとは、６〜１２塩基長１本鎖ＤＮＡの５’末端に高分子のリニアポリマーが共有結合したものである。さらにＤＮＡは、正常型に対しては相補であるが変異型に対しては相補ではない配列であり、正常型ＤＮＡに対しての結合力が強く、変異型ＤＮＡに対しての結合力が弱い特性がある。また、電気泳動した場合、５’末端に結合したリニアポリマーがおもりとなり泳動速度がかなり遅いという特性もある。
【００４４】
以後記述する「ＤＮＡコンジュゲート」とは、電解質の役目もするｐＨ緩衝剤およびＭｇＣｌ2などのＤＮＡ結合力制御剤を含んだ物性とする。
【００４５】
試料の準備が終わったところで、ＤＮＡコンジュゲートおよびＤＮＡサンプルをプレート内へ注入する。ＤＮＡコンジュゲートはピペッター等により定量を緩衝剤注入口６から緩衝剤注入部７へ分注する。ＤＮＡサンプルも同様に定量をサンプル注入口８よりサンプル注入部９へ分注する。
【００４６】
分注量としては、パターンのスケールにより異なるが本実施の形態１においては、ＤＮＡコンジュゲートは１８マイクロリットル、ＤＮＡサンプルは２マイクロリットルとする。
【００４７】
次にモータ等にプレート１を固定し、重心５を軸に回転させる。この時分注されたＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルは、遠心力により外周方向へと移動する。
【００４８】
緩衝剤注入部７内のＤＮＡコンジュゲートは流路１０と１１を通り正電極部１２と負電極部１３へ等分され正電極部１２へ移動したＤＮＡコンジュゲートはさらに流路１４を通り定量保持部２３まで移動する。負電極部１３へ移動したＤＮＡコンジュゲートも同様に流路１４を通り定量部２３まで移動する。回転開始から２分後、ＤＮＡコンジュゲートの移動が停止した状態が図９（ａ）である。また、定量保持部２３周辺を拡大した図が図９（ｂ）である。
【００４９】
ＤＮＡコンジュゲート２６は、正電極部１２および負電極部１３の７割程度まで充填されており、流路１４を満たし、図９（ｂ）に示すように定量保持部２３まで達している。
【００５０】
正電極部１２と負電極部１３内に存在するＤＮＡコンジュゲートの液面高さとサンプル定量部の液面高さは、重心５を中心とする同一円周上となる。
【００５１】
次に注入されたＤＮＡサンプルの移動について図２および図１０を用いて説明する。サンプル注入部９内のＤＮＡサンプルは流路１５を通りチャンバー部１６さらには流路１７、流路１８を通り外周側に位置するサンプル保持部２０まで達する。しかしながら図１０に示すように流路１８はサンプル保持部２０の外周側で接続されかつサンプル保持部２０には空気抜き用の穴が存在しない。そのためサンプル保持部２０内に残った空気は抜けることはなく加圧された状態となる。
【００５２】
図１０が回転開始から２分後のＤＮＡサンプルの状態であり、２７と２８がＤＮＡサンプルである。２９が圧縮された空気であり、回転中のみこのような遠心力と加圧力とが平衡となった状態を維持する。本実施の形態では回転数４０００ｒｐｍである。
【００５３】
それでは次の動作を説明する。
【００５４】
プレート１を一定時間回転させＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルの移動が停止した状態で回転を急停止させる。（例えば２秒で４０００ｒｐｍより停止まで。）
するとサンプル保持部２０内に存在していたＤＮＡサンプル２７は遠心力が無くなったため空気２９の圧力によりサンプル保持部２０から流路１８へ逆流しようとする。さらに
ＤＮＡサンプル２６はサンプル保持部２０内の空気２８が大気圧となるまで流路１７、流路１９へと移動しようとするが、この時流路１７は流路１９にくらべ細く形成されているためＤＮＡサンプル２７は流路１７よりも流路１９へ多く流れようとする。
【００５５】
そこで急停止した直後の状態を図１１に示す。
【００５６】
サンプル保持部２０内のＤＮＡサンプル２７は空気２９の膨張により流路１８、１９を通り定量保持部２３およびバッファ部２１まで達する。
【００５７】
特に定量保持部２３では、充填されたＤＮＡコンジュゲート２６と接することになる。
【００５８】
このとき流路１７を通りチャンバー部１６へ移動するＤＮＡサンプルも多少存在する。
【００５９】
次に、プレート１を中速にて数秒間もう一度回転させる。この時減速を緩やかにすることが重要である。
【００６０】
停止後の状態を図１２に示す。
【００６１】
流路１９に充填されていたＤＮＡサンプルはチャンバー部１６へと流れるが、定量保持部２３にはＤＮＡサンプルが微量残存する。残存したＤＮＡサンプルは他ＤＮＡサンプルに対して電気的にも絶縁された状態である。
【００６２】
またこのように１回目の回転時と異なる動作をする理由は、回転速度が遅く減速度が緩やかであるためサンプル保持部２０内の空気２９が強く圧縮されることがないからである。よって逆流して流路１９が再度充填されることもない。
【００６３】
以上の動作で定量保持部２３に残存したサンプルＤＮＡがＳＮＰｓの判別を行う最終試料となる。
【００６４】
次に、電気泳動を行う。電気泳動は正電極接触部２４に正電極、負電極接触部２５に負電極を押し当て、プレートを回転させながら数百Ｖの電圧を印加する。すると、流路１４および定量保持部２３において電界が発生し、定量保持部２３に一定量残存したＤＮＡサンプルは流路１４中を正電極側（図１３中Ａ方向）へ移動する。
【００６５】
ここで、ＤＮＡコンジュゲートは遠心によって移動し、流路１４及び正電極部および負電極部に充填されているため、電圧印加時にプレートの外周部方向に偏って保持されており導電性フィルム４３に接触した状態になっている。そのため、確実に電圧を印加することができる。
【００６６】
また、正電極接触部２４および負電極接触部２５はそれぞれ電極層を介して全ての流路の正電極部１２、負電極部１３と連結しているため、２本の電極をそれぞれ正電極接触部２４と負電極接触部２５に押し当てることにより、全ての流路に同時に電圧を印加することができ、同時に８つの流路で電気泳動を行うことができる。
【００６７】
また、正電極接触部２４と負電極接触部２５がそれぞれ同心円弧状に配置されているため、電極を接触させる場所によって各流路に印加される電圧に差が生じるが、プレートを回転させながら電圧を印加することにより、全ての流路に均等に電圧を印加することができ、安定して電気泳動を行うことができる。
【００６８】
ちなみに、電気泳動を行う場合、遠心を行わずに電圧を印加しても電極層に流れる電流値は非常に小さいため、各流路の電極部までの抵抗が変化しても電極層での電圧損失は非常に小さくなり、各流路に印加される電圧低下はほとんど発生しない。そのため、電気泳動を行うのに大きな支障はない。しかし、より安定して確実に電気泳動を行うためには、プレートを回転しながら電圧を印加することが好ましい。
【００６９】
流路１４中にはＤＮＡコンジュゲートが充填されており、ＤＮＡサンプルはＤＮＡコンジュゲートとの結合を繰り返しながら電気泳動する。この時、上述したようにＤＮＡサンプル中の正常型ＤＮＡはＤＮＡコンジュゲートとの結合力が強いため泳動速度が遅くなり、変異型ＤＮＡは結合力が弱いため正常型に比べ泳動速度は速くなる。つまりＤＮＡサンプル中に正常型、変異型両方が存在した場合は、正常型のＤＮＡと変異型のＤＮＡが分離していくこととなり、ＳＮＰｓの判別が行えるのである。
【００７０】
図１４は図１３に示す流路１４の一部である検出部３０を電気泳動中にＤＮＡをスキャンしたグラフである。
【００７１】
ＤＮＡの検出は、蛍光標識（ＦＩＴＣ）を修飾したＤＮＡを４７０ｎｍの光で励起し、５２０ｎｍ付近の光検出によって行った。ＤＮＡの検出は、２６０ｎｍの吸光度によって行ってもよい。
【００７２】
横軸が検出部３０の部分の位置を表しＤＮＡは左から右へ泳動する。つまり左側が定量部２３で右側が正電極部１２側である。縦軸は蛍光強度で、上から１分毎に計時変化した波形を表す。徐々に２つの山が分離していく様子がわかる。この場合ＤＮＡサンプル中には同量の正常型ＤＮＡと変異型ＤＮＡが存在していることが判定された。
【００７３】
グラフ右側の山が泳動速度が速いので変異型、左側が遅く泳動しているので正常型となる。
【００７４】
以上のように、本実施の形態１によれば、サンプル保持部２０をもうけることで回転動作のみによってプレート１上の定量部２３にＤＮＡサンプルを一定量保持し、正電極部１２と負電極部１３と流路１４によって電気泳動できるような構成とした。さらには電気泳動する流路１４を円弧状としたことで、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプルを本生体サンプル判別装置用プレートにおいて測定する際に、極めて正確な検出結果を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の生体サンプル判別装置用プレートは、ＤＮＡサンプル等の生体サンプルの判別を、安価で、且つ簡便に行えるようにするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートの流路形成面を示す図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートに形成されるパターンを示す図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートのサンプル注入部、および緩衝剤注入部の断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートのチャンバー部、サンプル保持部およびバッファ部の断面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートの正電極部および負電極部の断面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートの電極層形成面を示す図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートの電極層が金属膜で形成された場合の流路形成面側を示す図
【図８】本発明の嫉視の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートの電極層が金属膜で帰省された場合のプレートの断面図
【図９（ａ）】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートパターンに、試料充填処理を施した時のＤＮＡコンジュゲートの状態を示す図
【図９（ｂ）】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートパターンに、試料充填処理を施した時のＤＮＡコンジュゲートの状態を示す定量部拡大図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートにＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルを充填し、４０００ｒｐｍにて回転中の各試料の状態を示した図
【図１１】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートにＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルを充填し、４０００ｒｐｍにて回転後、急停止したときの各試料の状態を示した図
【図１２】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートにＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルを充填し、４０００ｒｐｍにて回転停止後、再回転した直後の各試料の状態を示した図
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートパターンのＤＮＡスキャンを行う部分を示した図
【図１４】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置用プレートに形成された定量部にＤＮＡサンプルが充填されて、該ＤＮＡサンプルが第１の流路に充填された分離用ＤＮＡコンジュゲート中を移動していく様子を示す図
【符号の説明】
【００７７】
１  プレート
２  流路パターン
３  回転部固定用穴
４  位置決め穴
５  プレート重心
６  緩衝剤注入口
７  緩衝剤注入部
８  サンプル注入口
９  サンプル注入部
１０，１１  流路
１２  正電極部
１３  負電極部
１４，１５  流路
１６  チャンバー部
１７，１８，１９  流路
２０  サンプル保持部
２１  バッファ部
２２  流路
２３  定量保持部
２４  正電極接触部
２５  負電極接触部
２６  ＤＮＡコンジュゲート
２７  ＤＮＡサンプル
２８，２９  空気
３０  検出部
４０  試料注入口
４１  試料注入部
４２  溝
４３  非導電性フィルム
４４  穴
４５，４６  溝
４７  電極部
４８，４９  溝
５０  導電性フィルム
５１  流路形成プレート
５２  電極形成プレート
５３  電極層
５４  電極部
５５，５６  溝
５７  電極接触部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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