(57)【要約】【課題】オイルに浮遊した液滴を高捕捉率でトラップする。【解決手段】内部空間１５の一方の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部３が設けられ、他方の内壁面に浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部２が設けられた測定セル１内に、トラップ部を上に液滴ガイド部を下にした状態で複数の液滴とオイルとを含む流体を流し、トラップ部に複数の液滴をトラップする工程と、測定セルを反転させ、トラップ部にトラップされた複数の液滴を液滴ガイド部の複数のウエルに捕捉させる工程と、を有する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間の一方の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部が設けられ、前記一方の内壁面に対向する他方の内壁面に、浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部が設けられた測定セル内に、前記トラップ部を上に前記液滴ガイド部を下にした状態で複数の液滴とオイルとを含む流体を流し、前記トラップ部に前記複数の液滴をトラップする工程と、
前記測定セルを反転させ、前記トラップ部にトラップされた前記複数の液滴を前記液滴ガイド部の前記複数のウエルに捕捉させる工程と、
を有する液滴のトラップ方法。
【請求項２】
前記測定セルを反転した後に前記測定セルを振動させる、請求項１に記載の液滴のトラップ方法。
【請求項３】
前記測定セル内に前記流体を流したのち、前記測定セルに前記流体を注入した注入口及び前記測定セルから前記流体が排出された排出口を塞ぐ、請求項１に記載の液滴のトラップ方法。
【請求項４】
筐体の外表面に開口した試料注入口及び排出口と、
前記試料注入口と前記排出口とを結ぶ前記筐体の内部に設けられた流路と、
前記流路の途中に設けられ前記筐体の外表面に平行な方向に広がりを持つ内部空間と、
前記内部空間の一方の内壁面に設けられた複数のウエルを有する液滴ガイド部と、
前記内部空間の他方の内壁面に設けられた浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部と、
を有する測定セル。
【請求項５】
Ｄd［μｍ］を前記液滴の直径の平均、Ｄw［μｍ］を前記ウエルの最大径の平均、ｄ［μｍ］を前記ウエルの平均深さとするとき、下記（１）〜（３）の関係を満たす、請求項４に記載の測定セル。
Ｄd＜５０μｍ              （１）
０．５Ｄd＜Ｄw＜１．２Ｄd  （２）
０．０１≦ｄ／Ｄw≦１      （３）
【請求項６】
前記トラップ部が流路面から５μｍ以上窪んだ単数又は複数の領域を有する、請求項４に記載の測定セル。
【請求項７】
前記液滴ガイド部と前記測定セルの外周とに挟まれた前記筐体の部分の波長４５０〜７５０ｎｍにおける光透過率が７０％以上である、請求項４に記載の測定セル。
【請求項８】
前記トラップ部と前記測定セルの外周とに挟まれた前記筐体の部分の波長４５０〜７５０ｎｍにおける光透過率が７０％以上である、請求項４に記載の測定セル。
【請求項９】
測定セルに液滴を捕捉させるための装置であって、
内部空間の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部と浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部とが対面して設けられた測定セルを保持し、反転させる機構を有する反転部と、
前記反転部によって反転された前記測定セルを配置する設置部と、
前記反転部による前記測定セルの反転タイミングを制御する制御部と、
を有する液滴トラップ装置。
【請求項１０】
前記測定セルを振動させる振動部が前記設置部に一体化されている、請求項９に記載の液滴トラップ装置。
【請求項１１】
前記設置部の上方に、光源、撮像装置、前記光源からの出射光を前記設置部に配置される前記測定セルに光照射する照射光学系、前記測定セルの前記複数のウエルから発生された蛍光を前記撮像装置に結像する結像光学系を含む計測システムを有する、請求項９に記載の液滴トラップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体分子計測方法、特に遺伝子変異の計測方法に関わる液滴のトラップ方法、測定セル、及び液滴トラップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、遺伝子変異を高感度で検知できるデジタルＰＣＲ法が注目されている。デジタルＰＣＲ法の一種である、液滴を用いたデジタルＰＣＲ法（ｄｄＰＣＲ：droplet digital PCR）では、まず、検体中に含まれるＤＮＡを液滴中に単離し、単離したＤＮＡの種類を蛍光標識などの方法で可視化する。その後、流路を流れる液滴に含まれるＤＮＡの種類をフローサイトメーターで判別し、それぞれの個数を積算して、検体中のターゲットＤＮＡの数を定量する。
【０００３】
一方、非特許文献１は、複数のウエルを有する液滴ガイド部を内壁に有するマイクロ流路中に液滴を流し、液滴ガイド部に捕捉された液滴群の蛍光を上面から観察することで、液滴中の蛍光色素の有無を判別する技術を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】L. Labanieh et al. Micromachines 2015, 6, 1469-1482.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、平面状に配列した液滴群からの蛍光を検出するｄｄＰＣＲ法を検討している。マイクロ流路中の内壁に設置された、複数のウエルを有する液滴ガイド部に液滴を捕捉する方法を検討したところ、液滴の捕捉率（投入液滴数に対する捕捉液滴数の割合）が２０％程度と悪く、十分量の液滴を液滴ガイド部に捕捉させるために、多量の液滴を流す必要があった。一般に生体分子計測に使用できる検体量は少なく、検査に供する検体量は少ないことが望ましい。
【０００６】
本発明は、液滴の捕捉率の高い液滴のトラップ方法、測定セル、液滴トラップ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による液滴のトラップ方法は、一例として、内部空間の一方の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部が設けられ、一方の内壁面に対向する他方の内壁面に浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部が設けられた測定セル内に、トラップ部を上に液滴ガイド部を下にした状態で複数の液滴とオイルとを含む流体を流し、トラップ部に複数の液滴をトラップする工程と、測定セルを反転させ、トラップ部にトラップされた複数の液滴を液滴ガイド部の複数のウエルに捕捉させる工程と、を有する。
【０００８】
本発明による測定セルは、一例として、筐体の外表面に開口した試料注入口及び排出口と、試料注入口と排出口とを結ぶ筐体の内部に設けられた流路と、流路の途中に設けられ筐体の外表面に平行な方向に広がりを持つ内部空間と、内部空間の一方の内壁面に設けられた複数のウエルを有する液滴ガイド部と、内部空間の他方の内壁面に設けられた浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部と、を有する。
【０００９】
また、本発明による液滴トラップ装置は、一例として、測定セルに液滴を捕捉させるための装置であって、内部空間の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部と浮遊する液滴を捕捉する窪み部を有するトラップ部とが対面して設けられた測定セルを保持し、反転させる機構を有する反転部と、反転部によって反転された測定セルを配置する設置部と、反転部による測定セルの反転タイミングを制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定セルにおける液滴の捕捉率を高めることができる。
【００１１】
上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】測定セルの一例を示す断面模式図。
【図１Ｂ】測定セルの中央付近を拡大して示した断面模式図。
【図２Ａ】液滴ガイド部の構造例を示す模式図。
【図２Ｂ】図２ＡのＢ−Ｂ断面図。
【図３Ａ】測定セル中に液滴とオイルとを含む流体を流した状態を示す断面模式図。
【図３Ｂ】測定セルを反転させた状態を示す断面模式図。
【図３Ｃ】液滴が液滴ガイド部に捕捉された状態を示す断面模式図。
【図４】液滴トラップ装置を模式的に示す図。
【図５Ａ】液滴トラップ装置の動作を模式的に示した説明図。
【図５Ｂ】液滴トラップ装置の動作を模式的に示した説明図。
【図５Ｃ】液滴トラップ装置の動作を模式的に示した説明図。
【図６Ａ】実施例の測定セルと比較例の測定セルの上面図。
【図６Ｂ】実施例で使用した測定セルの断面模式図。
【図６Ｃ】比較例で使用した測定セルの断面模式図。
【図７Ａ】実施例と比較例で用いた測定セルの液滴ガイド部の構造を示す平面模式図。
【図７Ｂ】図７ＡのＢ−Ｂ断面模式図。
【図８Ａ】測定セルを反転した直後の液滴ガイド部の光学顕微鏡像。
【図８Ｂ】振動を６０分印加した後の液滴ガイド部の光学顕微鏡像。
【図９】測定セル中の配列液滴の蛍光像を観察した計測システムの概略図。
【図１０】測定セル中の配列液滴の蛍光顕微鏡像。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
はじめに、本発明の一実施形態に係る測定セルについて説明する。なお、以下の各図において共通する構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１４】
図１Ａは、測定セル１の一例を示す断面模式図である。また、図１Ｂは測定セルの中央付近を拡大して示した断面模式図である。
【００１５】
本実施例の測定セル１は、外形が板状をした筐体８の一方の外表面に試料注入口４と排出口６が開口し、筐体８の内部に試料注入口４と排出口６を結ぶ流路５が形成されている。流路５の途中には、主に筐体８の外表面に平行な方向に広がりを持った内部空間１５が設けられ、その内部空間１５に液滴ガイド部３とトラップ部２が設けられている。液滴ガイド部３とトラップ部２とは、流路５の上面側と下面側に互いに対向するように設けられている。すなわち、流路５の途中に設けられた内部空間１５の一方の内壁面に液滴ガイド部３が設けられ、その内壁面に対面する他方の内壁面にトラップ部２が設けられている。
【００１６】
トラップ部２は、試料注入口４から注入され流路５を通して流入した浮遊する液滴をまとめて捕捉する窪み部を有する。トラップ部２は、流路面から５μｍ以上窪んだ単数又は複数の領域を有することが好ましい。トラップ部２の窪みの深さが５μｍより浅いと、流路を通して流入した液滴が十分にトラップできず、液滴の捕捉率が低下するため好ましくない。また、トラップ部２の形状は、流路を通して流入した液滴が十分にトラップできれば、特に制限はない。トラップ部２の形状の例として、液滴ガイド部３に対面した領域の一部が一様に窪んだ形状や、一様に窪んだ領域の底面にさらに複数の窪みがある構造などが挙げられる。また、トラップ部２を構成する材料は、測定セル１を反転した際に、トラップした液滴がトラップ部から離れて浮遊すれば特に制限はない。トラップ部２を構成する材料の例として、ガラス、樹脂、金属などが挙げられる。
【００１７】
液滴ガイド部３は、測定セル１の反転後、トラップ部２から浮遊した液滴を配列させるためのウエル３１を有する。液滴ガイド部３の形状は、トラップ部２から浮遊した液滴を配列できる形状であれば、特に制限はない。液滴ガイド部３の形状の例として、ウエル３１が周期的に配列した形状が挙げられる。
【００１８】
図２Ａは、ウエル３１が２次元的に周期的に配列した形状の液滴ガイド部３の構造例を示す模式図であり、図２ＢはそのＢ−Ｂ断面図である。ウエルは、様々な形状を取ることが可能である。ウエル３１の形状の例として、円柱状、楕円柱状、多角柱状（三角柱状、四角柱状、五角柱状、六角柱状など）、四面体状などが挙げられる。また、ウエル３１の周期配列の例として、正方配列や三角配列が考えられ、ウエル３１の密度は、用途に応じて調整することが可能である。
【００１９】
特に、ウエル３１の形状が円柱状の場合、液滴ガイド部３は、液滴の配列において良好な効果を発揮する。円筒状のウエルの形状は下記の（１）〜（３）の関係を全て満たすことが望ましい。本実施例で、既存技術と同等の判別速度を実現するためには、液滴の直径は５０μｍ以下であることが望ましく、ウエルの最大径を液滴の直径の０．５倍から１．２倍の範囲として、液滴位置のドリフトを最小限に抑えることが望ましい。また、ウエルの平均深さは、ウエルの最大径の０．０１倍より大きく１倍より小さいことが望ましい。ウエルの平均深さがウエルの平均径の０．０１倍より小さいと、液滴の捕捉が困難となり、好ましくない。また、ウエルの平均深さがウエルの平均径の１倍より大きいと、液滴ガイド部３の加工が困難となり好ましくない。
【００２０】
Ｄd＜５０μｍ                （１）
０．５Ｄd＜Ｄw＜１．２Ｄd    （２）
０．０１≦ｄ／Ｄw≦１        （３）
ただし、Ｄd［μｍ］：液滴の直径の平均、Ｄw［μｍ］：ウエルの最大径の平均、ｄ［μｍ］：ウエルの平均深さである。
【００２１】
試料注入口４は、液滴とオイルとを含む流体を測定セル１中に注入できる構造であれば特に制限はない。また、流路５は、液滴とオイルとを含む流体をトラップ部２に誘導し、過剰のオイルを排出口６まで誘導する構造であれば特に制約はない。また、排出口６は、オイルを測定セル１の外部に排出できる構造であれば特に制限はない。
【００２２】
試料注入口４と排出口６には、蓋部材を設置して、オイルの蒸発と液滴の流出を防止することが可能である。この場合、試料注入口４と排出口６は、蓋部材を設置して開口部を塞ぐことができる構造となっていることが望ましい。
【００２３】
筐体８は、測定セル１の構造を維持し、液滴を構成する溶液の沸点（１００℃程度）までの耐熱性を有することが望ましい。また、液滴の光学観察をする場合には、液滴ガイド部３と測定セル１の外周とに挟まれた筐体部分９の、波長４５０〜７５０ｎｍにおける光透過率が７０％以上であることが望ましい。透過率が７０％より小さいと、測定セル１の外部から液滴の蛍光を計測することが困難となるため、好ましくない。また、倒立顕微鏡などの顕微鏡を用いて、トラップ部２を通して液滴を光学観察する場合には、トラップ部２と測定セル１の外周とに挟まれた筐体部分１０の、波長４５０〜７５０ｎｍにおける光透過率が７０％以上であることが望ましい。透過率が７０％より小さいと、測定セル１の外部から液滴の蛍光を計測することが困難となるため、好ましくない。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る液滴のトラップ方法について説明する。なお、以下の各図において共通する構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２５】
図３Ａ〜３Ｃは、実施例の測定セルを用いた液滴のトラップ方法を模式的に示す図である。図３Ａは測定セル１中に液滴１１とオイル１２とを含む流体を流した後の状態を示す断面模式図、図３Ｂは測定セル１を反転させた状態を示す断面模式図、図３Ｃは液滴１１が液滴ガイド部３に捕捉された状態を示す断面模式図である。
【００２６】
まず、試料注入口４から、測定セル１中に液滴１１とオイル１２とを含む流体を流す。流体の流し方は、流体が測定セル中に入る方法であれば特に制限はない。流体の流し方の例として、マイクロピペットを使って注入する方法や、試料注入口４にチューブなどを接続し、ポンプなどを用いて注入する方法などが挙げられる。液滴１１は、オイル１２よりも密度が低く、オイル１２の表面に浮遊するものが好ましい。また、液滴１１は、液滴中の観察対象や、液滴中で観察対象を形成するために必要な分子を含有してもよい。液滴１１が含有してもよい分子の例として、生体関連分子、ＰＣＲ反応に必要な薬剤、蛍光色素、塩などが挙げられる。また、液滴１１は、界面活性剤で安定化されていることが好ましい。界面活性剤の例として、EA surfactant（RainDance社製）や、Pico-SurfTM 1（dolomite社製）などが挙げられる。また、オイル１２は、液滴１１を浮遊させる液体であればよい。オイル１２の例として、フロリナート（３Ｍ製）、Novec（３Ｍ製）などが挙げられる。
【００２７】
液滴１１とオイル１２とを含む流体を測定セル１に流すと、液滴１１は浮力を受けて、図３Ａのようにトラップ部２に捕捉される。そのため、排出口６から液滴１１が抜け出ることはほとんどない。従って、本実施例の液滴トラップ方法によって、液滴の捕捉率を大幅に向上させることが可能である。
【００２８】
液滴１１とオイル１２とを含む流体を測定セル１に流した後、試料注入口４と排出口６に蓋部材７を設置して、オイル１２の蒸発と液滴１１の流出を防止してもよい。蓋部材７は、オイル１２の蒸発と液滴１１の流出を防止できる構造と材質であれば、特に制限はない。また、この場合、試料注入口４と排出口６は、蓋部材７を設置できる構造となっていることが望ましい。また、蓋部材７として、粘着テープなどを使用することも可能である。
【００２９】
試料注入口４と排出口６を蓋部材７で塞いだ後、液滴ガイド部３がトラップ部２の上に来るように測定セル１を反転させる。このとき液滴１１に浮力が働き、トラップ部２に捕捉されていた液滴１１は、図３Ｂに示すように液滴ガイド部３に誘導される。
【００３０】
その後、時間経過とともに、図３Ｃに示すように、液滴１１が液滴ガイド部３のウエルに従って配列する。このプロセスでは、液滴１１は、液滴ガイド部３に沿って移動し、浮力、または、液滴表面の電荷と、液滴ガイド部３の窪みの角に集中する静電気との間に働く相互作用によって窪みに捕捉される。また、測定セル１を反転させた後に、測定セル１に振動を印加して、液滴１１のウエルへの配列時間を短縮することも可能である。振動の印加方法は、液滴１１の配列時間が短縮できる方法であれば、特に制限はない。
【００３１】
以上に示した液滴のトラップ方法により、高捕捉率で測定セル１中に液滴１１を捕捉し、液滴ガイド部３のウエルに配列させることができる。なお、液滴１１の蛍光強度変化を効率良く計測する必要がある場合には、液滴１１の直径を小さくして、液滴１１を高密度に配列する方がよい。例えば、液滴流路を流れる液滴に含まれるＤＮＡの種類を判別する現行のｄｄＰＣＲ装置では、液滴を１０4個／分程度の速度で判別している。本実施例で同等の判別速度を実現するためには、液滴１１の直径は５０μｍ以下であることが望ましい。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係る液滴トラップ装置について説明する。なお、以下の各図において共通する構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３３】
図４は、本実施例の液滴トラップ装置を模式的に示した図である。本実施例の液滴トラップ装置１００は、設置部１０１と、反転部１０２と、制御部１０３とを有する。設置部１０１は、筐体の外表面に平行な方向に広がりを持つ内部空間の一方の内壁面に窪み部を有するトラップ部が設けられ、他方の内壁面に複数のウエルを有する液滴ガイド部が設けられた測定セル１を配置する部位である。反転部１０２は、設置部１０１に配置した測定セルを反転する機構を有する。制御部１０３は、反転部１０２が測定セルを反転するタイミングを制御する。
【００３４】
図５Ａ〜５Ｃは、本実施例の液滴トラップ装置１００の動作を模式的に示した説明図である。各図の上方に、液滴トラップ装置１００の内部での測定セル１の状態を拡大して示した。
【００３５】
測定セル１の流路に液滴１１とオイル１２とを含む流体を流し、図３Ａに示すようにオイル中に浮遊した液滴をトラップ部２に捕捉して、試料注入口４と排出口６を蓋部材７で塞ぐ。この測定セル１のトラップ部２に液滴を捕捉する工程は、測定セル１を液滴トラップ装置１００の反転部１０２に固定した状態で行ってもよいし、別の場所で行ってもよい。別の場所でトラップ部２に液滴を捕捉する工程を行った場合には、トラップ部２が液滴ガイド部３より上方に位置する姿勢を維持したまま、図５Ａに示すように測定セル１を反転部１０２に固定する。
【００３６】
次に、トラップ部が上面になるように測定セル１を保持した反転部１０２は、制御部１０３の命令により反転し、図５Ｂに示すように、設置部１０１に測定セル１を設置する。このとき、測定セル１は液滴ガイド部３が上面になり、液滴ガイド部３がトラップ部２より上方に位置する。反転の方法は、測定セルの上面と下面とが反転できれば特に制限はない。反転の方法の例として、図５Ａに矢印で示すように、円弧を描くようにセル平面に平行な軸を回転させる方法や、セル平面に平行な軸を中心に回転させる方法が挙げられる。測定セル１を設置部１０１に配置した後に、反転部１０２は測定セル１の保持を解除してもよい。また、反転部１０２が測定セル１の保持を解除した後は、図５Ｃに示すように、反転部１０２は、次の操作に備えて、測定セル１を反転させる前の位置に移動してもよい。
【００３７】
反転部１０２によって反転した測定セル１の中では、トラップ部に捕捉されていた液滴が浮上して上方の液滴ガイド部に誘導され、液滴ガイド部のウエルに従って配列する。この配列に要する時間を短縮するために、設置部１０１と一体化した振動部を設置し、測定セル１に振動を印加してもよい。印加する振動の種類や振幅は、液滴の配列時間が短縮できる振動であれば特に制限はない。振動の種類の例として、測定セル１の法線方向に平行な振動や、測定セル１の平面方向に平行な振動が挙げられる。また、振動の周波数は、液滴径やオイルの物性に応じて１〜１００Ｈｚの範囲、より好適には１０〜５０Ｈｚの範囲から選択することが可能である。また、測定セル１中のオイルを、例えば３５〜６０℃の温度範囲で加熱することにより、オイルの粘度を低減して、液滴の配列時間をさらに短縮することが可能である。従って、設置部１０１は、振動印加時に測定セル１を加熱する機構を有していても良い。
【００３８】
［実施例と比較例］
以下、本発明の実施例、比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
【００３９】
図６Ａ〜６Ｃは、下記の実施例と比較例で使用した測定セルの構造を示す模式図である。図６Ａは、実施例の測定セルと比較例の測定セルの上面図である。図６Ｂは実施例１〜３で使用した測定セルの断面模式図、図６Ｃは比較例で使用した測定セルの断面模式図である。実施例１〜３の測定セルと比較例の測定セルの主な違いは、トラップ部２の有無である。実施例の測定セルにはトラップ部があるが、比較例の測定セルにはトラップ部が無い。
【００４０】
これらの測定セルは、スライドガラス（松浪硝子工業製S1111）と粘着シート（３Ｍ製9969）を積層して作製した。流路の幅は１ｍｍ、高さは１００μｍとした。実施例で使用した測定セルのトラップ部２の深さは７５μｍとした。液滴ガイド部３は光ナノインプリント法を用いて作製した。液滴ガイド部３を構成する材料として、光架橋性のポリウレタン（ダイセルサイテック社製EB8405）と光架橋剤（新中村化学製A-NPG）の混合物（１：２）を用いた。
【００４１】
図７Ａ，７Ｂは、実施例の測定セルと比較例の測定セルの液滴ガイド部の構造を示す模式図である。図７Ａは液滴ガイド部の平面模式図、図７ＢはそのＢ−Ｂ断面模式図である。ウエル３１は正方配列しており、ウエル間の最短ピッチは４０μｍであった。個々のウエル３１は、直径が２０μｍ、深さが１μｍであった。ウエルの総数は約５×１０4個である。
【００４２】
実施例と比較例のいずれにおいても、RainDance社製のRainDrop Systemを用いて作製した液滴（粒径２０μｍ）を用い、オイルとしてRainDance社製のキャリアオイルを用いた。それぞれの実施例、比較例において、オイル上に浮遊した液滴（０．１μｌ）をオイル（１００μｌ）に添加し、混合液を調製した。混合液中においても、液滴はオイル上に浮遊した。
【００４３】
＜実施例１＞
液滴ガイド部３が下面となるように設置した測定セルの試料注入口４から、調製した混合液を全量注入し、測定セルに入りきらないオイルを排出口６から排出した。その後、試料注入口４と排出口６を粘着テープ（日東電工社製ニトフロン粘着テープ903）で塞ぎ、オイルの蒸発と液滴の流出を防止した。その後、液滴ガイド部３が上面となるように測定セルを反転した。１時間放置後に光学顕微鏡で液滴を観察したところ、液滴はほとんどウエルに捕捉されていなかった。一方、一晩放置後、光学顕微鏡を用いて液滴を観察したところ、液滴は、ウエルに従い規則配列していた。また、光学顕微鏡像から液滴ガイド部に存在する液滴の数を求めた結果、４×１０4個の液滴が捕捉されていることが分かった。
【００４４】
比較例１では、実施例１と同様の操作を行い、試料注入口４と排出口６を粘着テープで塞ぎ、オイルの蒸発と液滴の流出を防止した。その後、液滴ガイド部３が上面となるように測定セルを反転し、一晩放置した。光学顕微鏡を用いて液滴を観察したところ、液滴は、ウエルに従い規則配列していた。また、光学顕微鏡像から液滴ガイド部に存在する液滴の数を求めた結果、１×１０4個の液滴が捕捉されていることがわかった。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例１と同様の操作を行い、試料注入口４と排出口６を粘着テープで塞ぎ、オイルの蒸発と液滴の流出を防止した。その後、液滴ガイド部が上面となるように測定セルを反転し、ブロックバスシェーカ（アズワン製ブロックバスシェーカMyBL-100CS）を用いて測定セルに振動を印加した。振動の振動数は２５Ｈｚとし、振動幅は２ｍｍとした。図８Ａは測定セルを反転した直後の液滴ガイド部の光学顕微鏡像、図８Ｂは振動を６０分印加した後の液滴ガイド部の光学顕微鏡像である。この図から、振動印加により、ウエルに従い液滴が迅速に配列することが分かった。
【００４６】
＜実施例３＞
ＥＧＦＲ遺伝子（０．４μＭ）とＤＮＡインターカレータ（EvaGreen、０．８μＭ）とを含む液滴をRainDance社製のRainDrop Systemを用いて作製した。その後、実施例２と同じ手順に従い、測定セル中で液滴を配列させた。
【００４７】
次に、配列した液滴の蛍光像を観察した。図９は、測定セル中の配列液滴の蛍光像を観察した計測システムの概略図である。測定セル１は測定セル設置部２０８に設置されている。測定セル設置部２０８は、図４に示した液滴トラップ装置の設置部１０１であってもよい。すなわち、ｄｄＰＣＲ検出装置を構成する計測システムを、液滴トラップ装置と一体化して構成してもよい。
【００４８】
本観察では、光源２０１から出た光をダイクロイックミラー２０２で反射させ、対物レンズ２０３を通して測定セル１を照射した。光照射により液滴ガイド部のウエルに配列した液滴から発せられた蛍光は、対物レンズ２０３、ダイクロイックミラー２０２、結像レンズ２０４、ロングパスフィルター２０５、バンドパスフィルター２０６を通過し、撮像装置２０７の受光素子表面で結像した。この場合、ダイクロイックミラー２０２と対物レンズ２０３は、光源２０１からの出射光を測定セル設置部２０８に配置された測定セル１に光照射する照射光学系を構成する。また、対物レンズ２０３、ダイクロイックミラー２０２、結像レンズ２０４、ロングパスフィルター２０５、バンドパスフィルター２０６は、測定セル１の複数のウエルから発生された蛍光を撮像装置２０７に結像する結像光学系を構成する。図１０は、図９に示した計測システムを用いて測定セル１中の配列液滴の蛍光像を測定した結果を示す図である。図１０から、図９の光学システムを用いて、配列した液滴の蛍光像が観察できることが分かった。
【００４９】
実施例１と比較例１の比較から、実施例１の測定セルの液滴ガイド部に存在する液滴の数が、比較例１に比べて４倍程度多いことが分かった。以上から、トラップ部を有する測定セルを用いると、トラップ部の無い測定セルに比較して液滴の捕捉率を大幅に向上できることが分かった。また、実施例１と実施例２の比較から、測定セルに振動を印加することによって、液滴の配列時間が短縮できることが分かった。また、実施例３から、本実施例の測定セル中で配列させた液滴の蛍光像が観察できることが分かった。
【００５０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１      測定セル
２      トラップ部
３      液滴ガイド部
４      試料注入口
５      流路
６      排出口
７      蓋部材
８      筐体
１１    液滴
１２    オイル
３１    ウエル
１００  液滴トラップ装置
１０１  設置部
１０２  反転部
１０３  制御部
２０１  光源
２０２  ダイクロイックミラー
２０３  対物レンズ
２０４  結像レンズ
２０７  撮像装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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