(57)【要約】【課題】固体試薬を短時間で溶解させることができる、検査用具を提供する。【解決手段】マイクロ流路２と、マイクロ流路２の途中に設けられた試薬収納部３とを有する、検査用具１であって、凹部４ｃを有する基板４と、基板４上に設けられており、基板４の凹部４ｃを閉成しているカバー部材５と、を備え、基板４の凹部４ｃがカバー部材５によって閉成されることにより、試薬収納部３が構成されており、試薬収納部３において、カバー部材５の主面５ａに固体試薬６が固定されている、検査用具１。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流路と、前記マイクロ流路の途中に設けられた試薬収納部とを有する、検査用具であって、
凹部を有する基板と、
前記基板上に設けられており、前記基板の凹部を閉成しているカバー部材と、
を備え、
前記基板の凹部が前記カバー部材によって閉成されることにより、前記試薬収納部が構成されており、
前記試薬収納部において、前記カバー部材の主面に固体試薬が固定されている、検査用具。
【請求項２】
生化学分析に用いられる、請求項１に記載の検査用具。
【請求項３】
前記固体試薬が、核酸抽出試薬である、請求項１又は２に記載の検査用具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査用具を用いた試薬の混合方法であって、
前記検査用具を室温雰囲気下に曝す、又は前記カバー部材側から加温する工程と、
上流側の前記マイクロ流路から、前記試薬収納部に流体を送液し、前記流体と前記固体試薬とを混合する工程と、
を備える、試薬の混合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査用具及び該検査用具を用いた試薬の混合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体が送液されるマイクロ流路が設けられた検査用具が種々提案されている。この種の検査用具は、核酸や酵素などの生体物質の分析や無機イオンの分析等に用いられている。
【０００３】
下記の特許文献１には、液体導入口と、核酸増幅反応の反応場となる複数のウェルとが設けられた検査用具が開示されている。上記複数のウェル内には、それぞれ、反応に必要な複数の試薬が所定の順序で積層されて固着化されている。より具体的には、基板の凹部に反応に必要な試薬の溶液を送液し、風乾、真空乾燥あるいは凍結乾燥させることにより試薬を固着化させている。そして、基板の凹部をカバー部材で閉成することにより、ウェルが構成されている。従って、試薬は、基板の凹部側に固着化されている。なお、特許文献１では、このような検査用具は、予め低温に保持して用いてもよい旨が記載されている。
【０００４】
また、特許文献１では、このような検査用具の導入口から導入された液体試薬がマイクロ流路を通って各ウェルに送液される。それによって、液体試薬とウェル内に配置された試薬とが混合され、核酸増幅反応が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６０７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＲＮＡなどの核酸を抽出する際には、抽出溶媒などの流体を、検査用具における流路の途中に配置された塩などの固体試薬と合流及び混合されて用いられることがある。しかしながら、特許文献１のような検査用具を用いた場合、固体試薬を短時間で溶解させることが難しく、流体と固体試薬とを十分に混合できない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、固体試薬を短時間で溶解させることができる、検査用具及び該検査用具を用いた試薬の混合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る検査用具は、マイクロ流路と、前記マイクロ流路の途中に設けられた試薬収納部とを有する、検査用具であって、凹部を有する基板と、前記基板上に設けられており、前記基板の凹部を閉成しているカバー部材と、を備え、前記基板の凹部が前記カバー部材によって閉成されることにより、前記試薬収納部が構成されており、前記試薬収納部において、前記カバー部材の主面に固体試薬が固定されている。
【０００９】
本発明に係る検査用具のある特定の局面では、生化学分析に用いられる。
【００１０】
本発明に係る検査用具の他の特定の局面では、前記固体試薬が、核酸抽出試薬である。
【００１１】
本発明に係る試薬の混合方法は、上記本発明に従って構成される検査用具を用いた試薬の混合方法であって、前記検査用具を室温雰囲気下に曝す、又は前記カバー部材側から加温する工程と、上流側の前記マイクロ流路から、前記試薬収納部に流体を送液し、前記流体と前記固体試薬とを混合する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、固体試薬を短時間で溶解させることができる、検査用具及び該検査用具を用いた試薬の混合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査用具を示す模式的平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る検査用具を用いて、流体と固体試薬を合流及び混合させる方法を説明するための模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１５】
（検査用具）
図１は、本発明の一実施形態に係る検査用具の要部を示す模式的平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。なお、図１では、検査用具１内を破線で示している。
【００１６】
図１に示すように、検査用具１は、流体が送液されるマイクロ流路２が設けられたマイクロチップである。マイクロ流路２の途中には、試薬収納部３が設けられている。試薬収納部３には、固体試薬６が配置されている。
【００１７】
検査用具１は、特に限定されないが、本実施形態では、図２に示すように、板状の基板４と、カバー部材５とを有する。基板４は、対向し合う第１の主面４ａ及び第２の主面４ｂを有する。基板４の第１の主面４ａ側には、凹部４ｃが設けられている。凹部４ｃは、第１の主面４ａ側に開口するように設けられている。
【００１８】
基板４を構成する材料は、特に限定されず、例えば、合成樹脂、ゴム、金属などを用いることができる。なかでも、基板４は、合成樹脂の成形体からなることが好ましい。より好ましくは、合成樹脂の射出成形体からなることが望ましい。もっとも、基板４は、複数枚の合成樹脂のシートを積層することにより形成されていてもよい。また、基板４は、ベースシートと、ベースシート上に設けられた貫通孔を有する基板本体とにより構成されていてもよい。
【００１９】
合成樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。なかでも、合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、又はアモルファスポリオレフィンであることがより好ましい。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
【００２０】
基板４の第１の主面４ａ上には、カバー部材５が設けられている。カバー部材５は、基板４の凹部４ｃを閉成するように設けられている。カバー部材５が、基板４の凹部４ｃを閉成することにより、試薬収納部３が構成されている。
【００２１】
カバー部材５は、例えば、弾性部材により構成されていることが好ましい。弾性部材としては、特に限定されないが、エラストマーであることが好ましい。なお、カバー部材５は、樹脂フィルムなどの可撓性を有する材料であってもよい。また、本発明において、基板４とカバー部材５とは、一体的に構成されていてもよい。
【００２２】
基板４内には、流体が送液されるマイクロ流路２が設けられている。マイクロ流路２とは、流体の搬送に際し、マイクロ効果が生じるような微細な流路をいう。このようなマイクロ流路２では、液体は、表面張力の影響を強く受け、通常の大寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す。
【００２３】
マイクロ流路２の横断面形状及び大きさは、上記のマイクロ効果が生じる流路であれば特に限定はされない。例えば、マイクロ流路２に流体を流す際、ポンプや重力を用いる場合には、流路抵抗を低下させる観点から、マイクロ流路２の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。検査用具１を用いたマイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、小さい方の辺の寸法で、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。
【００２４】
また、マイクロ流路２の横断面形状がおおむね円形の場合には、直径（楕円の場合には、短径）が、２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。上記マイクロ流体デバイスのより一層の小型化の観点より、直径（楕円の場合には、短径）は、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。
【００２５】
一方、例えば、マイクロ流路２に流体を流す際、毛細管現象を有効に活用する場合には、マイクロ流路２の横断面形状がおおむね長方形（正方形を含む）の場合には、小さい方の辺の寸法で、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、小さい方の辺の寸法で、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２６】
マイクロ流路２の途中に、上述の試薬収納部３が設けられている。マイクロ流路２は、入口側流路２ａと、出口側流路２ｂとを有する。
【００２７】
入口側流路２ａは、試薬収納部３より、上流側に設けられている上流側マイクロ流路である。入口側流路２ａの一端は、試薬収納部３に接続されている。一方、入口側流路２ａの他端が設けられている入口側から、流体やガスを流入させることができる。なお、複数の流体やガスを試薬収納部３に流入させる場合は、全て同じ入口から流入してもよく、流入する流体やガスごとに個別の入口や入口側流路２ａが設けられていてもよい。
【００２８】
出口側流路２ｂは、試薬収納部３より、下流側に設けられている下流側マイクロ流路である。出口側流路２ｂの一端は、試薬収納部３に接続されている。出口側流路２ｂの下流側に設けられている他端から、流体やガスを他の部位に送り出すことができる。なお、入口側流路２ａと、出口側流路２ｂ以外に必要に応じてその他の流路が接続されていてもよい。また、マイクロ流路２の形状としては、特に限定されず、目的の検査、反応に合わせて流路、混合・反応部等を配置することができる。
【００２９】
本実施形態では、試薬収納部３において、カバー部材５の主面５ａに固体試薬６が固定されている。カバー部材５の主面５ａは、カバー部材５の対向する第１，第２の主面のうち、試薬収納部３側に設けられる主面である。
【００３０】
検査用具１では、カバー部材５の主面５ａに固体試薬６が固定されているので、例えば基板４の凹部４ｃにおける底面４ｄに固定されている場合と比較して、検査用具１の外部の温度に近づけやすい。そのため、検査用具１が、例えば、冷蔵保管されている場合においても、検査用具１を室温雰囲気下に曝すことにより固体試薬６を短時間で溶解させることができる。従って、図３に示すように、液体試薬などの流体７を入口側流路２ａ側から矢印Ｂに沿って試薬収納部３に送液し、固体試薬６と合流させることにより、流体７と固体試薬６とを簡便にかつ均一に混合させることができる。
【００３１】
このように、本発明は、従来、作業効率や、位置決めの観点から、検査用具の基板の凹部における底面に固定されることが通常であった固体試薬を、敢えてカバー部材の試薬収納部側における主面に固定することで、固体試薬を短時間で確実に溶解させ得ることが本発明者らに見出されたものである。
【００３２】
本発明においては、カバー部材５の厚みが、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下である。カバー部材５の厚みが上記下限以上である場合、カバー部材５をより一層破れ難くすることができ、試薬が外部に流出することをより一層抑制することができる。また、カバー部材５の厚みが上記上限以下である場合、固体試薬６をより一層容易に外部の温度に近づけることができ、より一層短時間で固体試薬６を溶解させることができる。
【００３３】
なお、カバー部材５に固体試薬６を固定する方法としては、例えば、固体試薬６の溶液をカバー部材５の主面５ａ上に塗布し、乾燥させることにより、カバー部材５の主面５ａに固体試薬６を付着させる方法が挙げられる。乾燥方法としては、特に限定されないが、風乾、真空乾燥、又は凍結乾燥が挙げられる。また、試薬粘性により固着させてもよく、固体の試薬を固着させてもよい。
【００３４】
また、試薬収納部３に送液される流体７は、検査用具１の内部又は外部に設けられた送液手段により送液することができる。送液手段としては、特に限定されず、例えば、マイクロポンプが挙げられる。具体的には、マイクロポンプを用いて、入口側流路２ａに液体や空気、又は所定のガスを送り込むことにより、試薬収納部３側へ流体を送液する手段が挙げられる。この場合、マイクロポンプは、検査用具１の内部に設けられていてもよいし、検査用具１の外部に設けられていてもよい。
【００３５】
また、他の送液手段としては、入口側流路２ａより上流側に連結された空間に配置されたガス発生部材が挙げられる。ガス発生部材とは、光や熱等の外力によりガスを発生する部材である。ガス発生部材に所定のタイミングで外力を加えることによりガスを発生させ、入口側流路２ａにガスを送り込むことができる。それによって、入口側流路２ａから試薬収納部３側へ流体７を送液することができる。ガス発生部材としては、例えば、ガス発生テープが挙げられる。
【００３６】
（試薬の混合方法）
以下、上述の検査用具１を用いた試薬の混合方法の一例について説明する。
【００３７】
本実施形態の試薬の混合方法では、まず、検査用具１を室温雰囲気下に曝す、又はカバー部材５側から加温する。次に、図３に矢印Ｂで示すように、流体７を入口側流路２ａ側から、試薬収納部３に送液する。それによって、流体７と固体試薬６とを合流させ、混合させる。なお、流体７は、上述の送液手段によって、送液することができる。
【００３８】
このように、本実施形態の試薬の混合方法では、検査用具１を用いるので、固体試薬６を短時間で確実に溶解させることができる。そのため、流体７と固体試薬６とを十分に混合することができる。なお、この点については、以下のようにして説明することができる。
【００３９】
検査用具１のような検査チップを例えば生化学分析に用いる場合、使用前には予め低温で冷蔵保管されて用いられる場合が多い。そのため、基板の凹部における底面に固体試薬が固定された従来の検査チップでは、短時間で固体試薬を溶解させることが困難であった。そのため、上記のようにして流体を固体試薬と合流させても、十分に混合できない場合があった。
【００４０】
これに対して、本実施形態における試薬の混合方法で用いられる検査用具１では、試薬収納部３においてカバー部材５側に固体試薬６が固定されている。そのため、検査用具１を室温雰囲気下（外部環境下）に曝すことにより、短時間で固体試薬６を室温に近づけることができる。また、カバー部材５側から加温することにより、短時間で固体試薬６を加熱することができる。それによって、短時間で固体試薬６を確実に溶解させることができる。
【００４１】
このような試薬の混合方法は、例えば、ＲＮＡなどの核酸の抽出を行なう際に好適に用いることができる。核酸の抽出時には、核酸抽出試薬を固体試薬６として用いた検査用具１を室温雰囲気下（外部環境下）に曝す。そして、流体７としての核酸抽出溶媒を試薬収納部３に送液する。それによって、核酸抽出試薬を短時間で溶解させ、核酸抽出試薬と核酸抽出溶媒とを十分に混合させることができ、核酸をより一層効率的に析出させることができる。なお、核酸抽出試薬としての固体試薬６としては、例えば、グアニジン塩酸塩、グアニジンチオシアン酸塩、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、尿素等が挙げられる。また、核酸抽出溶媒としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，４−ジオキサン等が挙げられる。
【００４２】
また、本発明における試薬の混合方法は、核酸の増幅反応を行う際に用いてもよい。ＰＣＲ反応においては、液体試薬等の流体７と反応に必要な固体試薬６とを混合及び反応させる。この際、加熱し冷却する工程を繰り返すことにより、核酸を増幅させる。本発明においては、固体試薬６を短時間で加熱及び冷却させることができるので、このようなＰＣＲ反応においても好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…検査用具
２…マイクロ流路
２ａ…入口側流路
２ｂ…出口側流路
３…試薬収納部
４…基板
４ａ，４ｂ…第１，第２の主面
４ｃ…凹部
４ｄ…底面
５…カバー部材
５ａ…主面
６…固体試薬
７…流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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