(57)【要約】  平面導波路カートリッジにて検体を混合するためのシステム、方法および装置を提供する。本発明は、１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する検体に、磁性粒子を添加すること；検体および磁性粒子をカートリッジに導入すること；ならびに検体および磁性粒子を含有するカートリッジの近傍および周囲で、磁場を動かすことであって、磁場の動きは検体内に動きをもたらすことを含む。多くの他の要旨を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーを含み、かつバイオセンサーを収容するように構成されたバイオセンサーカートリッジ；
バイオセンサーとカバーとの間に配置されたバイオセンサーカートリッジ内の検体チャンバーであって、複数の磁性粒子を含有する検体を受容するように構成されている検体チャンバー；および
磁性粒子を検体内で動かすように適用される磁場
を有して成る、バイオセンサーの感度を高めるための装置。
【請求項２】
バイオセンサーは平面導波路センサーを含む、請求項１の装置。
【請求項３】
検体に露出する平面導波路センサーの表面は、１つまたはそれより多くのキャプチャープローブを含む、請求項２の装置。
【請求項４】
検体は、１つまたはそれより多くのキャプチャープローブにハイブリダイズするようになっている、１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する、請求項３の装置。
【請求項５】
磁性粒子を検体と非反応性にするために、磁性粒子はコーティングで被覆されている、請求項１の装置。
【請求項６】
コーティングはアニオン性高分子電解質から作られる、請求項５の装置。
【請求項７】
アニオン性高分子電解質は、デキストラン硫酸Ｎａ塩およびポリアクリル酸Ｎａ塩の少なくとも１種である、請求項６の装置。
【請求項８】
被覆した磁性粒子は、ハイブリダイズしたターゲット分子を１つまたはそれより多くのキャプチャープローブから機械的に取り除かない、請求項５の装置。
【請求項９】
磁性粒子は所定のサイズである、請求項１の装置。
【請求項１０】
磁場は電磁石によって形成される、請求項１の装置。
【請求項１１】
磁場は、カートリッジ近傍で電磁石のオンオフを切り替えることによって磁性粒子を動かすように適用される、請求項１０の装置。
【請求項１２】
カートリッジは動かない、請求項１１の装置。
【請求項１３】
磁場は磁石によって形成される、請求項１の装置。
【請求項１４】
磁場は、カートリッジ近傍で磁石を動かすことによって１つまたはそれより多くの磁性粒子を動かすように適用される、請求項１３の装置。
【請求項１５】
磁石はソレノイドである、請求項１３の装置。
【請求項１６】
カートリッジは固定したままであるように構成されている、請求項１４の装置。
【請求項１７】
１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する検体に、磁性粒子を添加すること；
検体および磁性粒子を平面導波路カートリッジに導入すること；
検体および磁性粒子を含有するカートリッジの近傍で、磁場を適用すること；ならびに
検体および磁性粒子を含有するカートリッジから磁場を除去することであって、磁場の適用および除去は、検体内で動きをもたらすこと
を含んで成る、平面導波路カートリッジにて検体を混合する方法。
【請求項１８】
平面導波路カートリッジにおける、１つまたはそれより多くのキャプチャープローブとのターゲット分子のハイブリダイゼーションを増大させるように、平面導波路カートリッジに放射線を適用することを更に含んで成る、請求項１７の方法。
【請求項１９】
１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する検体に、複数の磁性粒子を添加すること；
検体および磁性粒子を平面導波路カートリッジに導入すること；ならびに
検体および磁性粒子を含有するカートリッジの近傍および周囲で、磁場を有する磁石を動かすことであって、磁石の動きは検体内に動きを生じさせること
を含んで成る、平面導波路カートリッジにて検体を混合する方法。
【請求項２０】
カートリッジを固定した状態に保つ、請求項１９の方法。
【請求項２１】
磁石を水平面で左右に動かす、請求項１９の方法。
【請求項２２】
カバーを含み、かつバ平面導波路センサーを収容するように構成された平面導波路カートリッジ；
平面導波路プローブとカバーとの間に配置された検体チャンバーであって、複数の磁性粒子を含有する検体を包含するように構成されている検体チャンバー；
磁性粒子を検体内で動かすように適用される磁場；および
所定の量のターゲット分子の存在を検出するように構成された検出器
を有して成る、診断スクリーニングで使用するシステム。
【請求項２３】
検体に露出している平面導波路センサーの表面は、１つまたはそれより多くのキャプチャープローブを含む、請求項２２のシステム。
【請求項２４】
検体は、１つもしくはそれより多くのキャプチャープローブにハイブリダイズするようになっている、１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する、請求項２３のシステム。
【請求項２５】
１つまたはそれより多くの磁性粒子は、１つまたはそれより多くの磁性粒子を不活性にするコーティングで被覆されている、請求項２２のシステム。
【請求項２６】
磁場は電磁石によって供給される、請求項２２のシステム。
【請求項２７】
磁場は、カートリッジの近傍で電磁石のオンオフを切り替えることによって磁性粒子を動かすように適用される、請求項２６のシステム。
【請求項２８】
磁場は磁石によって形成される、請求項２２のシステム。
【請求項２９】
磁場は、カートリッジの近傍で磁石を動かすことによって磁性粒子を動かすように適用される、請求項２８のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は平面導波路技術に関し、より特には、平面導波路にて用いられるバイオセンサーの感度を高めるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
バイオセンサーは、所望の生体分子を検出するのに用いられるデバイスである。バイオセンサーは、生体要素を生理化学的な検出器要素と組み合わせることによって一般的に機能する。バイオセンサーは３つの部分を含んでよく：それは、サンプリングすべき生体物質、（例えば生理化学的な反応機構を含み得る）検出器要素、および生体物質を検出器要素と関連づけるための変換器である。バイオセンサーの単純な例は、ガスの警告のために炭鉱労働者が用いる、炭坑に持ち込まれた檻の中のカナリアである。糖尿病患者が用いる血糖値モニターは、血中グルコース濃度を検出するためのバイオセンサーを含む。バイオセンサーの他の例には、限定するわけではないが、他の健康関連対象を検出するセンサー、環境用途のセンサー（例えば、殺虫剤および河川水の汚染物質を検出するセンサー）、空中浮遊細菌をリモートセンシングするセンサー（例えば、反バイオテロ活動）、病原体を検出するセンサー、バイオレメディエーション前後の毒性物質のレベルを測定するセンサー、ならびに有機リンを検出および測定するセンサーが含まれる。
【０００３】
導波路は、（例えば光などの）放射線を誘導するための構造体であり、かつ誘導された放射線がもたらすエバネセント場によって、導波路の表面に、またはその極めて近くに近接して取り付けられた分子を励起することができ得る。平面導波路は、幅を限定した平面状の放射線を一方向に誘導する。平面導波路（以下「ＰＷＧ」）センサーを、ターゲット生体物質を検出するためのバイオセンサーと一緒に用いてよい。通常、ＰＷＧセンサーを、興味のある生体分子を含有する試料（検体）と接触させる。ハイブリダイゼーションプロセスの間、興味のある生体分子（以下「ターゲット分子」）は、ＰＷＧセンサーのキャプチャープローブと結合できる。単一のＰＷＧセンサーは、ハイブリダイゼーションプロセスにおいて１種類より多くのターゲット分子を引き付けるために、複数の種類のキャプチャープローブを有してよい。ＰＷＧセンサーを、カバーを有するカートリッジ内に収容してよい。ＰＷＧセンサーの上側面とカートリッジカバーとの間の狭い空間を検体で満たす。空間は、検体内のターゲット分子がＰＷＧセンサーと接し、それによってそれにハイブリダイズすることを可能にする。常套のハイブリダイゼーションプロセスは、長時間を必要とする可能性がある。従って、必要とされているのは、プロセスを促進させ、かつハイブリダイゼーション時間を短縮させるシステムおよび方法である。
【０００４】
本発明の要約
本発明の幾つかの要旨において、カバーを有し、かつ平面導波路センサーを収容するように構成された平面導波路カートリッジ、平面導波路センサーとカバーとの間に配置される検体試料であって、１つまたはそれより多くの磁性粒子を含有する検体、および１つまたはそれより多くの磁性粒子を検体内で動かすように適用される磁場を有する、バイオセンサーの感度を高めるための装置を提供する。
【０００５】
本発明の他の要旨において、平面導波路カートリッジ内で検体を混合するための方法を提供する。方法は、１つまたはそれより多くの種類のターゲット分子を含有する検体に、１つまたはそれより多くの磁性粒子を添加すること、検体および磁性粒子をカートリッジに導入すること、検体および磁性粒子を含有するカートリッジの近傍で電磁場を適用すること、ならびに検体および磁性粒子を含有するカートリッジの近傍で電磁場を除去することを含んで成り、電磁場の適用および除去は検体内に動きをもたらす。
【０００６】
本発明の更なる他の要旨において、システムを診断スクリーニングに用いる。カバーを有し、かつ平面導波路プローブを収容するように構成された平面導波路カートリッジ、平面導波路プローブとカバーとの間に配置される検体試料であって、１つまたはそれより多くの磁性粒子を含有する検体、１つまたはそれより多くの磁性粒子を検体内で動かすように適用される磁場、および所定の量のターゲット分子の存在を測定するように構成されたセンサーを、システムは有して成る。
【０００７】
本発明の他の特徴および要旨は、以下の詳細な説明、添付の請求項、ならびに添付の図面からより十分明瞭になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図面の簡単な説明
【図１】図１は、本発明の実施態様に基づく、ＰＷＧセンサーおよび検体を包含するカートリッジの透視図である。
【０００９】
【図２】図２は、本発明の実施態様に基づく、検体を有するＰＷＧセンサーの実施態様の透視図である。
【００１０】
【図３】図３は、本発明の実施態様に基づく、検体を有するＰＷＧセンサーおよび混合装置の透視図である。
【００１１】
【図４】図４は、本発明の実施態様に基づく、平面導波路カートリッジ内で検体を混合するための例示的な方法を説明するフローチャートである。
【００１２】
【図５】図５は、本発明の実施態様に基づく、平面導波路カートリッジ内で検体を混合するための例示的な方法を説明するフローチャートである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
詳細な説明
常套のＰＷＧ技術に存在する問題は、ターゲット分子を含有する検体の必ずしも全てが、ＰＷＧセンサー内のキャプチャープローブと接するわけではない、ということであることに本発明の発明者らは気付いた。検体の異なる部分間での分子の交換は、非常に少ない。この１つの理由は、ＰＷＧセンサーの上側面と検体を包含するカートリッジのカバーとの間の空間は非常に狭く、それゆえ検体内におけるターゲット分子の動きが制限され得ることであってよい。従って、十分な数のターゲット分子が、ＰＷＧ表面に設けられたいずれかのキャプチャープローブと接するようになるには、長い時間を要する可能性があり、結果として、ほんの僅かなターゲット分子しかＰＷＧセンサーにハイブリダイズできない。その代わりにまたはそれに加えて、カートリッジ内の検体は、ＰＷＧセンサーにハイブリダイズしていない、かなりの量の興味のある分子をまだ含有していてよく、それによって、ＰＷＧセンサーの感度を限定する。数ある中でも、本発明は特にこの問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、平面導波路（ＰＷＧ）センサーの感度を高め、および／または興味のある分子をキャプチャープローブにハイブリダイズ（または結合）するのに必要な時間を短縮させるためのシステム、装置および方法を提供する。特に、本発明の改良したＰＷＧセンサーを例えばガン診断に用いてよく、複数の種々の遺伝子、例えばＨＥＲ−２／ｎｅｕ、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、ＭＹＣ、ｐ５３、ＲＡＦ、ＴＲＫ、ＢＲＣＡ１またはＢＲＣＡ２の存在をより容易に検査する。本発明は、検体を穏やかに撹拌して、既にハイブリダイズしている興味のある分子を掻き乱すことなく、液体全体のＰＷＧセンサーとターゲット分子との間の接触を増加させることによって、感度の向上および／またはハイブリダイゼーション時間の短縮を提供する。特に、検体内での制御された動きを生じさせる特別な方法によって、小さなスケールのＰＷＧ技術が最も良く機能することに、発明者らは気付いた。更に、カートリッジ内の検体の動きは、ＰＷＧセンサーの表面上のキャプチャープローブの破壊を防ぎ、かつＰＷＧセンサーからの既にハイブリダイズしているターゲット分子の除去を最小限に抑える、穏やかな動きであることが好ましい。本発明において、検体をカートリッジに導入する前に、磁性粒子または磁気的な影響を受ける（即ち常磁性）粒子を検体に添加してよい。（尚、本明細書および添付の請求項を通して、「磁性粒子」なる用語を、特に明記しない限り、永久磁性粒子および常磁性粒子の双方を意味するように用いる。）カートリッジを固定した状態に保ちながら、磁性粒子を動かすように磁場を導入してよい。磁性粒子が検体内で動くと、検体内の他の分子を移動させて、動かすことができる。他の分子の動きは、ＰＷＧセンサー上のキャプチャープローブへのターゲット分子の送達速度を増大させることができ、そのようにして、ＰＷＧセンサー上のキャプチャープローブとのハイブリダイズ速度を増大させることができる。言い換えると、検体をかき混ぜない場合、ＰＷＧセンサーのキャプチャープローブの付近に最も近接する検体の層におけるターゲット分子の濃度は、そのような分子の一部がＰＷＧセンサーの表面にハイブリダイズするという事実によって、使い果たされ／減少する。検体を混合することは、液体が再び均質になること、ならびにＰＷＧセンサーに最も近接する検体の層をターゲット分子で再び満たすことを可能にし、従って、ＰＷＧセンサーとのハイブリダイゼーションによって検体から除去されたターゲット分子を補う。その結果、ＰＷＧセンサーに最も近接する検体の層にて、ターゲット分子の濃度は効果的に高まり得、それは、ＰＷＧセンサー表面のキャプチャープローブへのこれらターゲット分子の送達速度の増大をもたらし、更にその結果、バイオセンサーの感度の向上をもたらす。加えて、尚、ターゲット分子とＰＷＧセンサープローブとの間のハイブリダイズ結合は、他の方法（例えばカートリッジを揺らすことまたは他の動き）によって検体を撹拌する間、ターゲット分子をＰＷＧセンサーにハイブリダイズした状態に保てるほど、必ずしも強くない可能性があり、それは、動く磁性粒子を用いる場合ではない。
【００１５】
従来、磁性粒子は、溶液の成分を分離させる目的で、それらの表面に生体分子を捕えるために用いられてきた。しかしながら、本発明においては、磁性粒子がターゲット分子と結合することを防ぐように、これらの磁性粒子を物質で被覆してよい。結合が起きる場合、ＰＷＧセンサーおよびハイブリダイゼーションプロセスは、ターゲット分子を得るために磁性粒子と競合し、ＰＷＧセンサーの速度および感度を低下させる。更に、検体層の所定の度合いの動きを提供するように、磁性粒子のサイズおよび濃度を選択してよい。更に、特定の成果（例えば検体が混合する度合い、または動く度合い）を達成するように、磁場の形状および力も選択し、調節してよい。例えば、幾つかの実施態様において、常磁性粒子または磁性粒子のより大きな移動を可能にするのに十分なほど、ならびに検体内の分子がカートリッジ内で流動できるのに十分なほど、磁場が変化する速さはゆっくりでよい。磁性粒子のもう１つの特徴は、磁性粒子は、ＰＷＧセンサーのキャプチャープローブと既にハイブリダイズしている興味のある分子を、ＰＷＧセンサーのキャプチャープローブから除去し得ないということである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照して、平面導波路技術で用いられる平面導波路カートリッジ１１の透視図を描く。カートリッジ１１を、検体を包含するのに適する箱状構造体として具体化してよい。そこにおいてカートリッジ１１を立方体形状の筐体として具体化してよい。しかしながら、これはほんの一例であり、カートリッジ１１をいずれかの他の特定の形状に形成してよい。カートリッジ１１は、対向する側にある頂部１３および底部１５を含んでよい。開いた状態でそこに示されているカバー１７は、カートリッジ１１が閉じた状態である場合、カートリッジ１１の上端１３を覆ってよい。カートリッジ１１の中身を選択的に不活性に保つために、カバー１７を用いてよい。基材１９をカートリッジ１１の底部１５に配置してよい。基材を、例えばガラス、あるいはＰＷＧ技術で用いられる放射線を伝送できるいずれの他の適当な材料で作ってよい。ＰＷＧセンサー２１または導波路層を基材１９の上部に配置してよい。ＰＷＧセンサー２１は、基材１９と接する表面に対向する表面上に、少なくとも１つのキャプチャープローブ２３を含んでよい。検体２５の一部がキャプチャープローブ２３と接触できるように、１つもしくはそれより多くのターゲット分子２７を含有する検体２５または液体試料を、カートリッジ１１内のＰＷＧセンサー２１の上部に配置してよい。ターゲット分子２７は、例えばＤＮＡまたはＲＮＡフラグメントであってよい。他の種類のターゲット分子を加えてもよい。複数の異なる種類の検体２５を用いてよく、それは例えば、血液、血清、血漿、組織、痰、口腔スワブまたは便から取り出したタンパク質、ＤＮＡまたはＲＮＡである。
【００１７】
ここに描かれている実施例では、３つのキャプチャープローブ２３が存在する。しかしながら、これはほんの一例であり、ＰＷＧ技術にふさわしいずっと多くのキャプチャープローブ２３を用いてよい。導波路１９を通じて放射線を適用時に、キャプチャープローブ２３を用いて、検体２５内のターゲット分子２７を引き付け、それと結合できる。ここでは、ただ１種類のターゲット分子２７を示している。しかしながら、これはほんの一例であり、複数の異なる種類のターゲット分子２７を引き付けるために、ただ１つのＰＷＧセンサー２１を用いてよい。ターゲット分子２７はキャプチャープローブ２３にハイブリダイズできる、あるいはそれ自体がキャプチャープローブ２３に付着できる。ＰＷＧ技術で用いられる放射線は、ターゲット分子２７に取り付けたラベル（例えば色素分子）を励起できる。キャプチャープローブ２３にハイブリダイズさせられ得るターゲット分子２７の数が増えるほど、バイオセンサーがもたらす信号は大きくなる。バイオセンサーの感度が高くなるにつれ、診断の決定を行なう際、ＰＷＧセンサー２１はより有効で正確なものとなる。
【００１８】
図２は、カートリッジ１１の内側の透視図である。本発明をより明瞭に説明するために、側方壁を省略している。カートリッジ１１のカバー１７が閉じた状態である場合（図２に図示せず）、ＰＷＧセンサー２１とカバー１７との間の空間は限定されてよい。空間は、約０．０５ｍｍ〜約０．２ｍｍであってよい。別の大きさの空間を提供してもよい。この限定された空間に検体２５を配置してよく、空間が限定されているため、空間を充填する検体２５内のターゲット分子２７は、それらの動きに関して検体２５内に制限され得る。説明のために、検体２５は、ＰＷＧセンサー２１に最も近接する第１層２９、および第１層２９とカバー１７との間に挟まれた第２層３１を有する。しかしながら、検体２５は必ずしも明確な層を有するわけではない。
【００１９】
ハイブリダイゼーションが開始する前、ターゲット分子２７は検体層２９、３１にて均質に分散していてよい。しかしながら図２に描くように、一旦ハイブリダイゼーションプロセスが開始すると、第１層２９内の多くのターゲット分子２７がキャプチャープローブ２３を束縛し、第１層２９のターゲット分子２７を枯渇させる。ターゲット分子２７は、高濃度の領域から低濃度の領域へ当然動きまたは拡散して、濃度の均等化をもたらす。しかしながら、検体２５内での制限される動きのせいで、十分な数のターゲット分子２７が、第２層３１から第１層２９へ移動し、その結果、キャプチャープローブ２３と接するようになるには、長い時間を要する可能性がある。結果的に、一定時間内にごく僅かのターゲット分子２７しかキャプチャープローブ２３にハイブリダイズすることができない。
【００２０】
図３を参照して、本発明のカートリッジ１１の内側の実施態様の透視図を描き、これも明瞭にするために側方壁は有さない。ここでは、検体２５に複数の磁性粒子３５を添加している。磁石３３をカートリッジ１１の外側に配置してよい。矢印が示すように、磁石３３を左右の動きで動かしてよい。磁石３３が動くと、磁石３３から発する磁場が、検体２５内の磁性粒子３５を動かす。磁性粒子３５が動くと、それらは、例えばターゲット分子２７のような、検体２５内の他の分子を移動させることができ、これら他の分子を動かすことができる。検体２５内のターゲット分子２７の動きは、第２層３１内のターゲット分子を第１層２９に動かし、プローブ２３と既にハイブリダイズしたターゲット分子２７を補い、かつ第１層２９内の濃度を均等化させる。図２に関して先に説明したように、キャプチャープローブ２３とのターゲット分子２７のハイブリダイゼーションのせいで、第１層２９内のターゲット分子２７の濃度は低下し得る。従って、ターゲット分子２７を有する第１層２９内のターゲット分子２７の濃度を、第２層３１から補うことによって、ＰＷＧセンサー２１の有効感度を高めることができる。なぜならこのことが、キャプチャープローブ２３にハイブリダイズできるターゲット分子２７の数の増加をもたらすことができるからである。
【００２１】
磁性粒子３５は、検体２５内での最適な動きに応じて、サイズおよび形状の点で変化してよい。磁性粒子３５は、約０．０５マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの範囲のサイズを有してよい。幾つかの実施態様において、磁性粒子３５は、平坦なまたは窪んだ表面を含んでよく、および／または磁性粒子３５が検体２５中を動くにつれて移動する分子の量が増加するように、細長い形状であってよい。幾つかの実施態様において、磁性粒子３５を、不活性かつ検体２５内の分子と非反応性であるようにさせるために、磁性粒子３５を被覆してよい。コーティングは、例えばアニオン性高分子電解質から作られるポリマーであってよい。他の材料を用いてコーティングを作ってもよい。アニオン性高分子電解質は、例えばデキストラン硫酸ＮＡ塩およびポリアクリル酸ＮＡ塩であってよい。非反応性であることに加えて、磁性粒子３５が、ハイブリダイズしたターゲット分子２７をキャプチャープローブ２３から機械的に取り除き得ないように、磁性粒子３５を形成してもよい。幾つかの実施態様において、第２のより小さな磁場を用いて、磁性粒子３５をキャプチャープローブ２３から遠ざけ（または引き付け）、更に、磁性粒子３５がハイブリダイズしたターゲット分子２７を機械的に取り除くことを防いでよい。
【００２２】
磁石３３が磁性粒子３５の動きに作用する。磁石３３は、磁性粒子３５を動かすのに十分なほど、磁性粒子３５の付近に十分に近接していてよい。磁石３３と磁性粒子３５との近さは、磁性粒子３５に作用する磁場の力を決定できる。加えてまたはその代わりに、磁石３３のサイズは、磁性粒子３５に作用する磁場の大きさも決定できる。
【００２３】
磁石３３は、「オン」および「オフ」を切り替えることができる、（例えばソレノイドなどの）電磁石であってよい。磁性粒子３５は、「オン」「オフ」が切り替わる電磁石（従って磁場）に反応して動くことができる。磁性粒子３５の動きは次に、先に説明したように、検体２５内での動きを生じさせることができる。別の実施態様において、磁石３３は、磁石３３と一緒に動く一定磁場を有する永久磁石であってよい。不動のカートリッジ１１の近くで、（図３で矢印が示すように）左右の動きで永久磁石３３を動かしてよく、それはカートリッジ１１内の磁性粒子３５を動かし、次にそれは検体２５内に動きを生じさせる。磁石の他の動きは、磁性粒子３５の所望の動きを生じさせることを可能にする。例えば、磁石３３をカートリッジ１１の周囲で周回させてよい。
【００２４】
図４を参照して、本発明の例示的な方法４００を図示するフローチャートを表す。工程Ｓ１０２において、ターゲット分子および磁性粒子を含有する検体を平面導波路カートリッジに導入する。工程Ｓ１０４において、導波路に放射線を適用し、ハイブリダイゼーションプロセスを開始する。工程Ｓ１０６において、カートリッジの周囲で左右の動きで永久磁石を動かす。工程Ｓ１０８において、動く永久磁石からの磁場は、磁性粒子を動かす。幾つかの実施態様において、磁場の動きの向きを変化させて、変化方向への磁性粒子の動きを生じさせる。幾つかの実施態様において、渦巻きまたは回状のパターンに動く磁性粒子を作りやすいように、磁石をカートリッジ周囲で完全に周回させてよい。工程Ｓ１１０において、動く磁性粒子は、ターゲット分子を含む検体分子を移動させ、ターゲット分子を検体内で動かす。工程Ｓ１１２において、多数のターゲット分子は、キャプチャープローブに近接するより近い方の領域に動く。工程Ｓ１１４において、多数のターゲット分子は、ＰＷＧセンサー上のキャプチャープローブにハイブリダイズする。
【００２５】
図５を参照して、本発明の第２の例示的な方法５００を図示するフローチャートを表す。工程Ｓ２０２において、ターゲット分子および磁性粒子を含有する検体を、平面導波路カートリッジに導入する。工程Ｓ２０４において、導波路に放射線を適用し、ハイブリダイゼーションプロセスを開始する。工程Ｓ２０６において、カートリッジ近傍の電磁石を連続的にオンオフの切り替えをし、変化する磁場を生じさせる。幾つかの実施態様において、電磁石のスイッチング速度は、約０．１Ｈｚ〜約１Ｈｚの範囲である。磁場の力は、約２００ガウス〜約２０００ガウスの範囲であってよい。幾つかの実施態様において、検体は磁性流体を含有してよい。工程Ｓ２０８において、スイッチング電磁石からの磁場は、磁性粒子を動かす。幾つかの実施態様において、磁性粒子の動きの向きを変えるために、交流の出力サイクルにおいて、磁場の極性は逆であってよい。幾つかの実施態様において、電磁石はオンのままで、方法４００にて用いられる永久磁石に関して先に記載したように、それを動かす。工程Ｓ２１０において、動く磁性粒子は、ターゲット分子を含む検体分子を移動させ、ターゲット分子を検体内で動かす。工程Ｓ２１２において、多数のターゲット分子は、キャプチャープローブに近接するより近い方の領域に動く。工程Ｓ２１４において、多数のターゲット分子は、ＰＷＧセンサー上のキャプチャープローブにハイブリダイズする。
【００２６】
前述の説明は、本発明の単なる例示的な実施態様を開示する。本発明の範囲に入る、先に開示した装置および方法の変更は、当業者にとって容易に理解することができるだろう。
【００２７】
従って、本発明をその例示的な実施態様に関連して開示しているが、以下の請求項に規定するように、他の実施態様が本発明の概念および範囲に入り得ることを理解する必要がある。
【図１】
2011503578.tif 000002
【図２】
2011503578.tif 000003
【図３】
2011503578.tif 000004
【図４】
2011503578.tif 000005
【図５】
2011503578.tif 000006
【国際調査報告】
2011503578.tif 000007