(57)【要約】【課題】被検液に含まれるタンパク質を簡易迅速に濃縮する装置を提供する。【解決手段】被検液中のタンパク質を濃縮する装置であって、体積の大なる第１空間と、前記第１空間よりも体積の小なる第２空間と、前記第１空間と、前記第２空間と、を区切り、タンパク質を通過させる仕切りと、前記第１空間から前記第２空間に向かって、直流電界を発生させる電界発生手段と、前記第２空間に含まれる液を排出する排出口と、を備える。【選択図】図１
2008232927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検液中のタンパク質を濃縮する装置であって、
体積の大なる第１空間と、
前記第１空間よりも体積の小なる第２空間と、
前記第１空間と、前記第２空間と、を区切り、タンパク質を通過させる仕切りと、
前記第１空間から前記第２空間に向かって、直流電界を発生させる電界発生手段と、
前記第２空間に含まれる液を排出する排出口と、
を備えることを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記電界発生手段は、前記第１空間と前記第２空間とに対向する状態に配置された一対の電極を有してなる、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項３】
請求項１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第２空間の第1空間に対する体積比が、１／２０〜１／１００００００である、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項４】
請求項１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第１空間の体積が１０〜１０００ｍｌであり、
前記第２空間の体積が１〜５００μｌである、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項５】
請求項１に記載のタンパク質抽出濃縮装置において、
前記仕切りは、孔径が０．００２〜６０μｍの孔を複数有する、
ことを特徴とするのタンパク質抽出濃縮装置。
【請求項６】
請求項１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第２空間は、流れ方向に直交する断面の面積が４００〜２５００００μｍ2であるマイクロ流路からなる、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第１空間は、検体を抽出溶液に浸しタンパク質を抽出する機能を備えている、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項８】
請求項７に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記仕切りは、検体を通過させないフィルター機能を有する、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項９】
外部空間から採取した検体を坦持する可動可能な坦持体と、
前記坦持体に坦持された検体からタンパク質を溶液中に抽出し、当該タンパク質抽出溶液を濃縮する抽出濃縮部と、
前記坦持体を前記抽出濃縮部に移動させる移動手段と、
を備えるタンパク質濃縮装置であって、
前記抽出濃縮部は、
体積の大なる第１空間と、
前記第１空間よりも体積の小なる第２空間と、
前記第１空間と、前記第２空間と、を区切り、タンパク質を通過させる仕切りと、
前記第１空間から前記第２空間に向かって、直流電界を発生させる電界発生手段と、
前記第２空間に含まれる液を排出する排出口と、
を有する、
タンパク質濃縮装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出濃縮部は、
前記検体に含まれるタンパク質を溶液中に抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出されたタンパク質抽出溶液を濃縮する濃縮部と、
前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路と、
を有してなることを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１１】
請求項８又は９に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記可動可能に構成された坦持体が、前記仕切りを兼ねる、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１２】
請求項９に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出濃縮部は、開口を有する第1容器と、開口と開閉自在の排出口とを備える第２容器と有し、少なくとも前記第1容器と第２容器のいずれか一方が可動可能であり、両容器の開口同士が前記坦持体を介在させた状態で向き合って当接されることにより一体化して、前記第１空間と第２の空間が形成される構造であり、
前記仕切りが、前記第２容器に設けられている、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１３】
請求項９に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出濃縮部は、開口を有する第1容器と、開口と開閉自在の排出口とを備える第２容器と有し、少なくとも前記第1容器と第２容器のいずれか一方が可動可能であり、両容器の開口同士が当接されることにより一体化して、前記第１空間と第２の空間が形成される構造であり、
前記仕切りが、前記第２容器に設けられている、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出濃縮部は、開口を有する第1容器と、開口と開閉自在の排出口とを備える第２容器と有し、少なくとも前記第1容器と第２容器のいずれか一方が可動可能であり、両容器の開口同士が前記坦持体を介在させた状態で向き合って当接されることにより一体化して、前記第１空間と第２の空間が形成される構造であり、
前記第１容器と前記第２容器の間に介在された坦持体が、前記仕切りを兼ねる、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出部は、それぞれが開口を有し、少なくともいずれか一方が可動可能な第１容器と第２容器とを有してなり、当該第１容器と第２容器は、その開口同士が前記坦持体を介在させた状態で向き合って当接され一体化される構造である、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１６】
請求項１０又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出部は、
前記坦持体を切断する切断部と、
切断された坦持体を吸着する吸着板と、
前記吸着板を振動させる振動手段と、
を備えることを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１７】
請求項１０又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出部は、超音波発生装置を備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１８】
請求項１０又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記抽出部は、マイクロヒーターを備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項１９】
請求項１０又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記タンパク質濃縮装置は、前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路にｐH調整液を注入し濃縮部内の溶液ｐHを調整するｐH調整手段を更に備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２０】
請求項１０又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記タンパク質濃縮装置は、前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路にタンパク質の電荷を増大させる電荷増大物質を添加する電界増大物質添加手段を更に備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２１】
請求項１２、１３、１４又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記坦持体は、帯状であり、
前記移動手段は、前記帯状の坦持体を進行させるローラーと、
前記ローラーを駆動するモーターと、を備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記タンパク質濃縮装置は、
前記帯状の坦持体に、検体担持領域を特定するためのマーキングを施すマーキング手段と、
前記マーキングを検出するマーク検出手段と、
をさらに備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記タンパク質濃縮装置は、
前記第１容器及び／又は前記第２容器を駆動させる容器駆動手段を有し、更にこの容器駆動手段と前記移動手段の動作を制御する動作制御部を備え、この動作制御部が、前記マーク検出手段によりマーキングが検出されると、前記移動手段の動作を止め、前記第１容器及び／又は前記第２容器を駆動して第１容器と前記第２容器とを一体化させる、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２４】
請求項９、１０又は１１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記電界発生手段は、前記第１空間と前記第２空間とに対向する状態に配置された一対の電極を備える、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２５】
請求項１２、１３、１４又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第２空間の第1空間に対する体積比が、１／２０〜１／１００００００である、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２６】
請求項１２、１３、１４又は１５に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第１空間の体積が１０〜１０００ｍｌであり、
前記第２空間の体積が１〜５００μlである、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２７】
請求項９、１０又は１１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記仕切りが、孔径が０．００１〜１００μｍの孔を複数有する、
ことを特徴とするのタンパク質濃縮装置。
【請求項２８】
請求項９、１０又は１１に記載のタンパク質濃縮装置において、
前記第２空間は、流れ方向に直交する断面の面積が４００〜２５００００μｍ2であるマイクロ流路である、
ことを特徴とするタンパク質濃縮装置。
【請求項２９】
請求項９ないし２８のいずれか１項に記載のタンパク質濃縮装置と、
前記タンパク質濃縮装置により濃縮されたタンパク質の種類又は量を測定するマイクロ流路デバイスと、を備え、
前記マイクロ流路デバイスは、
反応流路と、
前記反応流路内に固定された反応物質と、
タンパク質の量を検出する検出部と、
を有してなるものである、タンパク質測定装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載のタンパク質測定装置と、
装置外部の外気を装置内部に送り込む送風手段と、
前記タンパク質測定装置により測定された前記外気に含まれるタンパク質量に応じて前記送風手段の送風量を増減する送風制御手段と、
を備える空気調整機。
【請求項３１】
請求項２９に記載のタンパク質測定装置と、
タンパク質含有物質を除去するタンパク質含有物質除去手段と、
前記タンパク質測定装置により測定されたタンパク質量に応じて、前記タンパク質含有物質除去手段の動作を制御する除去動作制御手段と、
を備える空気調整機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定のタンパク質を含む被検液を濃縮し高濃度のタンパク質溶液となすタンパク質濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
抗原抗体反応を用いた免疫分析法は、医療分野、生化学分野、アレルゲンなどの測定分野等において有用な分析・計測方法として知られているが、従来の免疫分析法は、操作が煩雑であり、分析に長時間を要するという課題を有している。
【０００３】
この課題に対し、基板上にマイクロオーダーの流路を形成したマイクロ流路デバイスを免疫分析に応用する技術が、特許文献１に提案されている。しかし、特許文献１の技術は、検出方法として熱レンズ方式を用いているため、デバイスが大型化するという問題がある。
【０００４】
他方、熱レンズ方式に代えて、電気化学的検出方法を用いる技術が、特許文献２に提案されている。特許文献２の技術は、マイクロ流路デバイスの小型化を図り易いという利点がある。この技術にかかる電気化学検出型マイクロ流路デバイスについて、図面を参照して説明する。
【０００５】
図１３に示すように、基板５０１の表面にマイクロチャネル注入孔５０４Ａ、排出孔５０５Ａ、マイクロ反応槽部５０３、マイクロ流路５０４、５０５が形成されており、それらの深さは約１００μmであり、流路の幅は約２００μmである。マイクロ反応槽部５０３と流路５０５の間には、微粒子５０２の径よりも小さい幅の流路をもつ堰き止め部５０８が形成され、抗体を固定化した微粒子５０２を堰き止めるようにした構造である。また、マイクロ流路５０５の上に電極５０６、接続パッド５０７及びそれらを電気的に接続する配線５０９が所望のパターンに形成されている。
【０００６】
このデバイスを用いた検出方法について説明する。例えば、アレルゲンを含む被検液を注入孔５０４Ａから外部ポンプなどを用いて注入し、アレルゲンと特異的に反応する抗体を固定化した微粒子５０２と抗原抗体反応させて、微粒子表面にアレルゲンを捕獲する。
【０００７】
緩衝液で洗浄後、酵素を標識として付けた抗体を含む液を注入孔５０４Ａから注入し、微粒子表面に固定化抗体−アレルゲン−酵素付抗体からなる複合体を形成する。
【０００８】
緩衝液で洗浄後、酵素により電気化学活性物質に変化する基質材料を流して、複合体の酵素により電気化学活性物質に変える。電極５０６が形成された領域での電気化学活性物質を電流あるいは電位の変化として接続パッド５０７から検出することで、微量な試料液体中の検出対象物質の濃度を知ることができる。
【０００９】
このような免疫分析の対象となる抗原または抗体は、これらを含む検体から抽出される。例えば花粉の場合、自動花粉捕集装置に関する技術が、特許文献３に提案されている。また、捕集した花粉からアレルゲンを抽出する技術が、特許文献４または５に提案されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−４６２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８５２９８号公報
【特許文献３】特開平５−２１５６５３号公報
【特許文献４】特開平６−３２９５５３号公報
【特許文献５】特表２００３−５０７４３２号公報
【００１１】
次に従来技術にかかる花粉採取、タンパク質の抽出、タンパク質の検出方法を説明する。表面にワセリンを薄く均一に塗ったスライドガラス上やドラムに巻きつけた粘着テープ上に花粉を捕集する。捕集した花粉を緩衝液に入れて花粉から抗原を抽出する。この後、遠心分離により花粉を分離して、抗原が入った緩衝液（上澄み液）を取り出し、分析試料とする。
【００１２】
そして、上記分析試料を上記電気化学検出型マイクロ流路デバイスに注入して、上記方法によりアレルゲンの量に対応した電気化学活性物質の量を測定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記した従来技術にかかる測定方法においては、検体からタンパク質の抽出を行う際に多量（１０〜１０００ｍｌ程度）の抽出用溶液を用いるため、抽出液のタンパク質濃度が低くなる。このため、この抽出液を被検液（通常１〜５００μｌを使用）としてマイクロ流路デバイスに注入し被検液中のタンパク質量を測定する場合、タンパク質濃度が低すぎるために正確な測定ができない場合がある。
【００１４】
この問題を解決するため、多量のタンパク質抽出液をマイクロ流路デバイスに注入することによりタンパク質の絶対量を増やす方法も考えられるが、マイクロ流路デバイスは通常、流速を６μｌ／分程度にして使用されるが、マイクロ流路に１０〜１０００ｍｌ程度のタンパク質抽出液を流そうとすると、流し終わるまでに、約３０〜２８００時間かかることになる。よって、この方法は実用的ではない。
【００１５】
それゆえ、低濃度なタンパク質抽出液を、加熱等することなく、簡便かつ短時間に濃縮する技術が必要とされている。
【００１６】
また、従来技術においては、空気中に浮遊するアレルゲンを含む物質（例えば花粉）をスライドガラス又は粘着テープ表面に付着させる方法により検体を採集し、しかる後にこれを抽出用溶液に入れてタンパク質を抽出するという操作を行っているが、この方法ではタンパク質の測定を行うまでに多くの時間を要する。このため、簡便かつ迅速な測定を行うためには、これらの一連の工程を自動化する必要があるが、未だこれらの工程を自動化したタンパク質測定装置は提供されていない。
【００１７】
それゆえ、検体の採取から抗原の抽出、タンパク質の濃縮、さらには測定までを自動的に行うことのできる装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
一連の本発明は上記課題を解決することを目的とする。上記課題を解決するための第１の発明は、被検液中のタンパク質を濃縮する装置であって、体積の大なる第１空間と、前記第１空間よりも体積の小なる第２空間と、前記第１空間と、前記第２空間と、を区切り、タンパク質を通過させる仕切りと、前記第１空間から前記第２空間に向かって、直流電界を発生させる電界発生手段と、前記第２空間に含まれる液を排出する排出口と、を備えることを特徴とするタンパク質濃縮装置である。
【００１９】
上記構成における仕切りは、タンパク質を通過させるが、タンパク質と共にタンパク質抽出用の溶液をも透過させる。タンパク質抽出用の溶液は、タンパク質より圧倒的に分子量が小さいからである。このような仕切りを介して第1空間と第２空間が仕切られている。電界の印加されていない状態では、上記仕切りをタンパク質および溶液の双方が透過できるので、次第に第１空間と第２空間とのタンパク質濃度が均一になるが、上記構成における電界発生手段を駆動させた状態であると、第１空間から第２空間に向かって作用する電界がタンパク質の第２空間への移動を加速する。よって第２空間のタンパク質濃縮が高まる。
【００２０】
このことを更に詳しく説明する。タンパク質は、その等電点以外のｐＨを有する溶液中では電荷を帯びるので、この状態のタンパク質に直流電界を印加すると、タンパク質は逆の電荷の方向に向かって移動する（タンパク質の電気泳動）。この移動は電界に制御された一方方向への移動であるので、上記仕切りを境界として一方の空間（第２空間）のタンパク質濃度を高めることができることになる。すなわち、上記電界発生手段により、濃縮目的物であるタンパク質の電荷と逆の電荷が第２空間側に作用するように、第１空間から第２空間に向かって直流電界を印加すると、第１空間に存在するタンパク質抽出溶液中のタンパク質が第２空間に移動するので、第1空間よりも第２空間のタンパク質濃度が高まる（濃縮）。しかも、上記構成では第２空間の体積が第1空間の体積よりも小さく構成されているので、効率よく電界印加による濃縮効果が発揮される。
【００２１】
以上から上記構成によると、加熱や減圧などの手段を用いることなく、極めて効率よくタンパク質抽出液の濃縮を行うことができ、この濃縮タンパク質抽出液をタンパク質検出用の試験液として用いることにより、精度の高いタンパク質量の測定が可能になる。
【００２２】
上記第1発明において、前記電界発生手段は、前記第１空間と、前記第２空間とに、対向する状態で配置された一対の電極を備える構成とすることができる。
【００２３】
前記第１空間と前記第２空間とに対向する状態で配置された一対の電極を用いると、第１空間内のタンパク質分子の移動距離を小さくできる。よって、第1空間内のタンパク質分子が効率よく第２空間側に移動する。
【００２４】
上記第1発明群において、前記第２空間の第1空間に対する体積比が、１／２０〜１／１００００００である構成とすることができる。
【００２５】
この構成であると、第1空間と第２空間との空間体積に十分な差があるので、極めて高い濃縮効果を得ることができる。
【００２６】
上記第1発明群において、前記第１空間の体積が１０〜１０００ｍｌであり、前記第２空間の体積が２〜６０μｌである構成とすることができる。
【００２７】
この構成であると、両空間体積が十分に小さいので、電界の作用を及ぼし易く、かつ濃縮に要する時間を短くできる。ここで、タンパク質含有物質からタンパク質を確実に抽出するためには、抽出用溶液量を２ｍｌ以上とするのが好ましいが、抽出溶液量を６００ｍｌよりも大きくしても、もはや殆ど抽出率が向上せず、抽出溶液量が大きくなる分、コスト高になると共に取り扱い性が悪くなる。また、タンパク質の検出効率を高めるためには、第１空間内を抽出用溶液で満たしておくことが好ましい。よって、第１空間の体積は、好ましくは１０〜１０００ｍｌとし、より好ましくは、２０〜２００ｍｌとする。
【００２８】
また、マイクロ流路デバイスを用いてタンパク質の検出を適正に行うためには、検出に用いる試験液の体積を５００μｌ以下とするのが適当であり、それゆえに第２空間の体積を好ましくは５００μｌ以下とする。また、第２空間の体積を１μｌよりも小さくすると、第２空間の体積が小さすぎるため、第２空間に移動できるタンパク質が少なくなり十分な濃縮がなされ難くなる。更に第２空間の体積は、好ましくは１〜５００μｌとし、より好ましくは５〜２０μｌとする。
【００２９】
上記第1発明群において、前記仕切りは、孔径が０．００１〜１００μｍの孔を複数有する構成とすることができる。
【００３０】
孔径が０．００１μｍの孔であると、タンパク質や抽出溶液が通過でき、孔径が１００μｍ以下の孔であれば、花粉殻などの不溶物を十分に阻止できるので、不溶物が第２空間への混入するのを防止しつつタンパク質抽出溶液の濃縮を行うことができる。不溶物の第２空間への混入防止に最適な孔径は、対象とする検体の大きさによって決められるべきものであるが、通常、仕切りの孔径は、好ましくは１〜１００μｍとし、より好ましくは０．０１〜２０μｍとする。なお、タンパク質や抽出溶液が通過でき、花粉殻などの不溶物を阻止できる仕切りとしては、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲルなどからなるものや、メンブランフィルターなどが例示できる。
【００３１】
上記第1発明群において、前記第２空間は、流れ方向に直交する断面の面積が、４００〜２５００００μｍ2であるマイクロ流路からなるものとすることができる。
【００３２】
第２空間を４００〜２５００００μｍ2の断面積のマイクロ流路で構成すると、濃縮効率に優れ、かつ濃縮液の取り出しが容易なタンパク質濃縮装置が実現する。
【００３３】
上記第1発明群において、前記第１空間は、検体を抽出溶液に浸してタンパク質を抽出する機能をも備えるものである構成とすることができる。
【００３４】
上記構成において、前記仕切りは、検体を通過させないフィルター機能を有するとすることができる。
【００３５】
第２空間に検体が混入すると、その後の検出において検出感度を低下させるおそれがある。よって、仕切りは、検体が第２空間に移動することを防止する機能を有していることが好ましい。
【００３６】
上記課題を解決するための第２の本発明は、外部空間から採取した検体を坦持する可動可能な坦持体と、前記坦持体に坦持された検体からタンパク質を溶液中に抽出し、当該タンパク質抽出溶液を濃縮する抽出濃縮部と、前記坦持体を前記抽出濃縮部に移動させる移動手段と、を備えるタンパク質濃縮装置であって、前記抽出濃縮部は、体積の大なる第１空間と、前記第１空間よりも体積の小なる第２空間と、前記第１空間と、前記第２空間と、を区切り、タンパク質を通過させる仕切りと、前記第１空間から前記第２空間に向かって、直流電界を発生させる電界発生手段と、前記第２空間に含まれる液を排出する排出口と、を有する、タンパク質濃縮装置である。
【００３７】
上記構成によると、外部空間から採取した検体が坦持体に坦持され、これが移動手段により第１空間に運ばれる。この第１空間は体積が十分に大きいので、この第１空間にタンパク質抽出用溶液を存在させることにより検体からタンパク質を抽出することができ、抽出されたタンパク質は、第１空間と第２空間とを区切り且つタンパク質を通過させる仕切りと、電界発生手段との協働作用により第２空間側に濃縮される。よって、この構成であると、外部空間からの検体の採取から、タンパク質の抽出、タンパク質の濃縮までの動作を、一つの装置で行うことができる。
【００３８】
上記第２発明の構成において、前記抽出濃縮部は、前記検体に含まれるタンパク質を溶液中に抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたタンパク質抽出溶液を濃縮する濃縮部と、前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路と、を有してなるものとすることができる。
【００３９】
この構成では、抽出部と濃縮部とを別個に設け、両者を流路で繋ぐ構造とするが、この構造であると、抽出部にタンパク質の抽出効率を高める手段や、タンパク質の濃縮効率を高める手段などの付加的な手段を組み込むのが容易となるという利点がある。付加的な手段の態様については後記する。
【００４０】
上記第２発明においては更に、前記可動可能に構成された坦持体が、前記仕切りを兼ねる構成とすることができる。
【００４１】
この構成であると、装置構造の単純化が図れる。
【００４２】
上記第２発明群において、前記抽出濃縮部は、開口を有する第1容器と、開口と開閉自在の排出口とを備える第２容器と有し、少なくとも前記第1容器と第２容器のいずれか一方が可動可能であり、両容器の開口同士が当接されるか、若しくは、両容器の開口同士が前記坦持体を介在させた状態で向き合って当接されることにより一体化して、前記第１空間と第２の空間が形成される構造であり、前記仕切りが、前記第２容器に設けられている構成とすることができる。
【００４３】
担持体に担持された検体からタンパク質を抽出するには、担持体ごとタンパク質抽出用溶液に浸漬するのが便宜であるが、この際、液漏れが生じると抽出率が低下する等の問題が生じる。他方、担持体自体を空間内に密閉固定化すると、坦持体を可動させることができなくなる。そこで上記構成では、少なくともいずれか一方が可動する第１容器と第２容器とで、前記抽出濃縮部の第1空間と第２空間を形成できるようにした。
【００４４】
この構成では、検体が担持された坦持体部分を随時移動させ、第２容器の開口部分に位置させ、検体を坦持体から第２容器の中に、別途設けられた検体払い落とし用の治具などにより移し、その後第1容器を移動させて当接することにより検体を入れた状態で密閉化した空間を形成できる。本構成では、予め検体を入れる第２容器内に抽出用溶液を入れておいても良い。
【００４５】
また、他の構成であると、検体が担持された坦持体部分を随時移動させ、第１容器と第２容器の開口同士が向き合った部分に位置させ、この状態で第１容器と第２容器の何れか一方又は双方を開口同士が当接する方向に移動させることにより、検体が担持された坦持体部分を内包摂した状態で密閉化した空間を形成することができる。
【００４６】
いずれの構成においても、この後、上記のようにして形成された第１空間に、タンパク質抽出用溶液を入れれば（又は事前に入れておけば）、液漏れなくタンパク質の抽出を行うことができる。そして前記第２容器の開閉自在の排出口を開放することにより、濃縮された溶液の採取を行うことができる。
【００４７】
第１容器と第２容器を用いる構成においては、前記第１容器と前記第２容器の間に介在された坦持体が、前記仕切りを兼ねるものとすることができる。この構成であると、装置の簡素化を図れると共に、微小な第２容器に仕切りを設ける必要がないので、第２容器の作成が容易になる。
【００４８】
なお、上記第１容器と第２容器を設ける構成においては、開口同士を当接させたり、両者を離間させたりするために、第１容器又は／及び第２容器を移動させる容器駆動手段を設けることができる。また、当接によって形成される内部空間の密閉度を高めるために、両開口にゴム材など密着性を高める部材を配置することができる。
【００４９】
上記第２発明群において、前記抽出部は、前記坦持体を切断する切断部と、切断された坦持体を吸着する吸着板と、前記吸着板を振動させる振動手段と、を備える構成とすることができる。
【００５０】
この構成によると、検体からのタンパク質の抽出効率を高めることができる。
【００５１】
また、上記第２発明群において、前記抽出部が、超音波発生装置を備えるものとすることができる。
【００５２】
この構成によると、検体からのタンパク質の抽出効率が一層高まる。
【００５３】
また、上記第２発明群において、前記抽出部が、マイクロヒーターを備えるものとすることができる。
【００５４】
この構成によると、検体からのタンパク質の抽出効率が高まる。
【００５５】
また、上記第２発明群において、前記タンパク質濃縮装置は、前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路にｐH調整液を注入し濃縮部内の溶液ｐHを調整するｐH調整手段を更に備える構成とすることができる。
【００５６】
抽出用溶液としては、抽出効率に優れた分子やｐHを持つ溶液を用いることが好ましいが、抽出効率に優れた抽出用溶液のｐHがタンパク質の等電点と近い場合があり、この場合には、電気泳動を効率よく行うことができない。この構成であると抽出後に、抽出用溶液のｐHをタンパク質の等電点とは異なるｐHに調整できるので、濃縮部においてはタンパク質が確実に電荷を持つようになり、濃縮効率を高めることができる。上記ｐH調整手段としては、抽出用溶液のｐHをモニターしつつ当該溶液に酸やアルカリを注加する手段が例示できる。
【００５７】
また、上記第２発明群において前記タンパク質濃縮装置は、前記抽出部と前記濃縮部とを繋ぐ流路にタンパク質の電荷を増大させる電荷増大物質を添加する電界増大物質添加手段を更に備える構成とすることができる。
【００５８】
溶液中で電荷をほとんど持たないタンパク質も存在し、このようなタンパク質は電気泳動を用いて濃縮することが難しい。このようなタンパク質に対し電荷増大物質を添加すると、電荷増大物質がタンパク質に吸着等してその電荷を大きくする。これにより、電気泳動を起こさせることができるようになるので、タンパク質の濃縮が行える。電荷増大物質としては、例えば陰イオン界面活性剤などがある。
【００５９】
また、上記第２発明群において、前記坦持体は、帯状であり、前記移動手段は、前記帯状の坦持体を進行させるローラーと、前記ローラーを駆動するモーターと、を備える構成とすることができる。
【００６０】
坦持体の形状を帯状とし、モーターを備えたローラーで坦持体を移動させる構成とすると、検体の採取から抽出までを効率化でき、自動化し易い。ただし、この構成に限られものではなく、例えば移動可能なベルトに担持体を載置等する方式であってもよい。
【００６１】
また、上記第２発明群において、前記タンパク質濃縮装置は、前記帯状の坦持体に、検体担持領域を特定するためのマーキングを施すマーキング手段と、前記マーキングを検出するマーク検出手段と、をさらに備える構成とすることができる。
【００６２】
坦持体に担持された検体から、タンパク質を抽出するためには、坦持体の検体担持領域を確実に抽出濃縮部や抽出部に移動させる必要がある。このための方法としては、移動速度と時間を制御し移動距離を規制する方法もあるが、検体担持領域にマーキングを付け、これを検出する方法であると、より確実である。また、マーキング方式であると、帯状担持体を断続的に移動させることにより、複数の検体を連続的に採取でき、かつマーク検出手段により複数の検体の種類（例えば検体1、検体２など）を特定し、関連付けてタンパク質の抽出とその測定を行うことができる。
【００６３】
また、上記第２発明群において、前記タンパク質濃縮装置は、前記第１容器及び／又は前記第２容器を駆動させる容器駆動手段を有し、更にこの容器駆動手段と前記移動手段の動作を制御する動作制御部を備え、この動作制御部が、前記マーク検出手段によりマーキングが検出されると、前記移動手段の動作を止め、前記第１容器及び／又は前記第２容器を駆動して第１容器と前記第２容器とを一体化させる、構成とすることができる。
【００６４】
この構成では、動作制御部に容器駆動手段と移動手段とを統合的に制御させるので、装置の利便性が格段に向上する。上記制御は、動作制御部にコンピュータを配置し、このコンピュータに予め動作をプログラミングし格納しておくことにより行うことができる。
【００６５】
上記第２発明群においても、上記第1発明群の場合と同様の構成を付加することができる。すなわち、前記電界発生手段は、前記第１空間と前記第２空間とに対向する状態に配置された一対の電極を備えるものとすることができる。
【００６６】
また、前記第２空間の第1空間に対する体積比が、１／２０〜１／１００００００であるとすることができる。
【００６７】
また、前記第１空間の体積が１０〜１０００ｍｌであり、前記第２空間の体積が１〜500μlであるとすることができる。
【００６８】
また、前記仕切りが、孔径が０．００１〜１００μｍの孔を複数有するものとすることができる。
【００６９】
また、前記第２空間は、流れ方向に直交する断面の面積が４００〜２５００００μｍ2であるマイクロ流路構造とすることができる。
【００７０】
上記課題を解決するための第３の本発明は、上記した第２発明群にかかるタンパク質濃縮装置を組み込んだタンパク質測定装置に関する。その構成は次の通りである。
上記第２発明群のいずれかの構成を備えたタンパク質濃縮装置と、前記タンパク質濃縮装置により濃縮されたタンパク質の種類又は量を測定するマイクロ流路デバイスと、を備え、前記マイクロ流路デバイスが、反応流路と、前記反応流路内に固定された反応物質と、タンパク質の量を検出する検出部と、を有してなるものである、タンパク質測定装置。
【００７１】
この構成によると、外部空間からの検体の採取から、タンパク質の抽出、タンパク質の濃縮、タンパク質の検出までの動作を、ひとつの装置で行うことができので、タンパク質の種類の同定や含有量の測定の作業効率が格段に向上する。
【００７２】
上記マイクロ流路デバイスとしては、例えば、図１３に示すような、反応流路と、反応流路内に固定された反応物質と、検出部（電極）と、を備えるものを用いることができる。
【００７３】
上記課題を解決するための第４の本発明は、上記した第３発明にかかるタンパク質測定装置を組み込んだ空気調整機に関する。その構成は次の通りである。
上記第３発明にかかるタンパク質測定装置と、装置外部の外気を装置内部に送り込む送風手段と、前記タンパク質測定装置により測定された前記外気に含まれるタンパク質量に応じて前記送風手段の送風量を増減する送風制御手段と、を備える空気調整機。
【００７４】
この構成によると、検出されたタンパク質の量に応じて、送風量を変化させることができる。例えば、アレルゲンタンパク質が多いときには、送風量を大きくするよう制御させることにより、アレルゲンタンパク質を含む検体を空気調整機中のフィルターに吸着させて、外気中の検体の量を減少させることができる。また、アレルゲンタンパク質が少ないときには、送風量を減らして、装置のランニングコストを下げることができる。
【００７５】
上記課題を解決するための第５の本発明は、上記した第３発明にかかるタンパク質測定装置を組み込んだ空気調整機の更なる態様に関する。その構成は次の通りである。
上記第３発明にかかるタンパク質測定装置と、タンパク質含有物質を除去するタンパク質含有物質除去手段と、前記タンパク質測定装置により測定されたタンパク質量に応じて、前記タンパク質含有物質除去手段の動作を制御する除去動作制御手段と、を備える空気調整機。
【００７６】
この構成によると、検出されたタンパク質の量に応じて、検体除去手段の動作を変化させ、タンパク質の除去動作を適正にする。検体除去手段は、例えばマイナスイオン発生部又はプラズマ発生部とマイナスイオンイオン又はプラズマを吸着する吸着部を有してなるものとする。除去動作制御手段は、タンパク質測定装置がタンパク質を検出したとき、マイナスイオン発生部を制御してマイナスイオンを発生させる。これにより、タンパク質含有物質がマイナスに帯電し、マイナスイオン吸着部で吸着除去される。また、除去動作制御手段は、例えばアレルゲンタンパク質が検出されないときには、マイナスイオン発生部を制御してマイナスイオンを発生させないようにして、装置のランニングコストを下げる。
【発明の効果】
【００７７】
以上に説明したように、本発明タンパク質濃縮装置によると、タンパク質溶液を短時間に効率よく濃縮することができる。また、本発明タンパク質濃縮装置はタンパク質溶液の濃縮に際して加熱蒸発法や減圧蒸発法を用いないので、タンパク変性を生じることがない。このような本発明タンパク質濃縮装置は、タンパク質の同定又は定量を行う前処理装置として好適である。
【００７８】
また、本発明タンパク質測定装置によると、花粉、微生物などの検体の採取、タンパク質の抽出、タンパク質の濃縮、タンパク質の同定・定量を連続的に行うことができる。このような本発明タンパク質測定装置によると、検体の採取からタンパク質の同定又は定量までを簡便、迅速に、かつ高精度に行うことができる。
【００７９】
また、本発明の空気調整機によると、タンパク質の有無や存在量を監視しつつ、室内等の空気調整を行うことができ、これにより、例えば快適な生活環境を保持することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００８１】
［実施の形態１］
本実施の形態にかかるタンパク質濃縮装置について、図１を用いて説明する。
【００８２】
図１（ａ）に示すように、タンパク質濃縮装置１００は、体積が１０〜１０００ｍｌの第１空間１と、体積が１〜500μlである第２空間２と、第１空間１と第２空間２とを仕切る仕切り３とを備えている。また、第１空間１、第２空間２には、それぞれ電極４，５が設けられ、電極４，５と直流電圧を印加する定電圧発生器６とが、配線７で繋がれている。この電極４，５と、定電圧発生器６と、配線７と、が、電界発生手段を構成する。
【００８３】
また、タンパク質濃縮装置１００は、第２空間から濃縮されたタンパク質溶液を排出する排出流路（排出口）８と、第２空間に液を送る注入流路９とを備え、排出流路８、注入流路９には、それぞれバルブ１１，１２が設けられている。また、注入流路９の上流には、液容器１５が設けられている。
【００８４】
また、タンパク質濃縮装置１００は、第１容器内にタンパク質溶液を注入するタンパク質溶液注入流路（注入口）１３を備え、タンパク質溶液注入流路１３にもバルブ１４が設けられている。
【００８５】
ここで、第１空間と第２空間の関係について説明する。第１空間は濃縮前のタンパク質抽出液が入っている空間であり、第２空間は濃縮されたタンパク質濃縮液が入る空間である。タンパク質の濃縮を効率よく行うためには、第２空間の体積を第１空間の体積よりも小さくする必要がある。第１空間に対する第２空間の体積比は、好ましくは、１／２０〜１／１００００００とする。両者の体積比が１／２０未満であると、十分な濃縮が図れない一方、1／１００００００を超えると、第２空間が微小にな過ぎるため装置を形成するのが難しくなると共に、体積差が拡大し過ぎるため却って濃縮効率が悪くなる。このようなことから、両者の体積比を１／１０００〜1／１０００００とするのがより好ましく、1／２０００〜1／１００００とするのが更に好ましい。
【００８６】
更に装置の具体的内容を説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。この断面図に示すように、このタンパク質濃縮装置１００は、装置本体１０１と、蓋１０２とからなる構成とすることができる。装置本体や蓋の材質としては、樹脂やガラス等を用いることができる。また、定電圧発生器６や配線７としては、公知のものを用いることができる。また、仕切り３としては、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、フィルター等を用いることができる。ここで、アガロースゲルやポリアクリルアミドゲルは、装置本体１０１と蓋１０２とに直接固定することが困難であるため、仕切り３と、装置本体１０１、蓋１０２と、の間に、樹脂製の仕切り固定冶具１６を介在させることが好ましい。
【００８７】
次に、このタンパク質濃縮装置の使用方法を説明する。まず、バルブ１１を閉じ、バルブ１２、１４を開けて、タンパク質濃縮装置１００の内部に、液容器１５から注入流路９を通じてカゼイン溶液を注入する。このとき、カゼイン溶液は、仕切り３を通過して第１空間１内部にも注入される。この結果、タンパク質濃縮装置１００全体内部が洗浄されるとともに、カゼインにより、タンパク質の非特異的吸着を防止する非特異吸着防止膜が形成される。この後、バルブ１４を閉め、バルブ１１を開け、注入流路９より空気を送り込んで、タンパク質濃縮装置１００内のカゼイン溶液を排出する。
【００８８】
バルブ１２を閉じ、バルブ１１，１４を開け、Ｃｒｙ−Ｊ１（スギ花粉のアレルゲンタンパク質）を含むＴｒｉｓ（tris(hydroxymethyl) aminomethane）塩酸緩衝液（ｐH約６）を、タンパク質注入流路１３から第1空間1に入れる。このとき、緩衝液は仕切り３を通って、第２空間２も緩衝液で満たされることになる。
【００８９】
ここで、Ｃｒｙ−Ｊ１の等電点は約９であり、この緩衝液中ではＣｒｙ−Ｊ１は負に帯電する。
【００９０】
次に、バルブ１１，１４を閉じて装置を密閉した後、電極５が正極、電極４が負極になるように定電圧発生機６を用いて０．１〜１０ｋＶの直流電圧を印加する。この電圧印加により、Ｔｒｉｓ塩酸緩衝液中で負に帯電したＣｒｙ−Ｊ１は、逆の極性を持つ電極、すなわち正極５側（第２空間側）に向かって移動する。この結果、第１空間１に含まれるＣｒｙ−Ｊ１量が減少し、第２空間２に含まれるＣｒｙ−Ｊ１量が増加する。すなわち、Ｃｒｙ−Ｊ１は、第１空間より体積の小さい第２空間２に濃縮された状態となる。
【００９１】
この電圧印加は、連続的であってもよく、断続的であってもよいが、タンパク質の構造安定性の観点から、断続的であるほうが好ましい。また、電圧の印加時間は５〜６０分程度でよい。
【００９２】
この後、バルブ１１を開け、第２空間に濃縮されたＣｒｙ−Ｊ１溶液を取り出す。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によると、簡易な方法でタンパク質溶液を濃縮することができる。この濃縮溶液を用いて、公知の方法により検出を行うと、短時間で且つ確実にタンパク質の量を検出できる。
【００９４】
［実施の形態２］
実施の形態２は、タンパク質溶液に代えて、検体を含む抽出溶液を用い、仕切りには、検体を通過させない機能を有するものを用いた。具体的にはこの実施の形態においては、検体（タンパク質を抽出する対象）としてスギ花粉を予定した。よって、一般的な大きさのスギ花粉の通過しない目開き２４μｍのメンブランフィルターを仕切りとして用いた。これ以外については実施の形態１と同様であるので、タンパク質濃縮装置の見かけ上の構造は、上記実施の形態１と同様である。よって、以下では図１を参照して本実施の形態について説明する。
【００９５】
先ず、バルブ１１を閉じ、バルブ１２、１４を開けて、タンパク質濃縮装置１００の内部に、液容器１５から注入流路９を通じてカゼイン溶液を注入する。このとき、カゼイン溶液は、仕切り３を通過して第１空間１内部にも注入される。この結果、タンパク質濃縮装置１００の内部全体が洗浄されるとともに、カゼインにより、タンパク質の非特異的吸着を防止する非特異吸着防止膜が形成される。この後、バルブ１４を閉め、バルブ１１を開け、注入流路９より空気を送り込んで、タンパク質濃縮装置１００内のカゼイン溶液を排出する。
【００９６】
次に、バルブ１２を閉じ、バルブ１１，１４を開け、スギ花粉のアレルゲンタンパク質を含む炭酸水素アンモニウム溶液と、Ｔｒｉｓ（tris(hydroxymethyl) aminomethane）塩酸緩衝液（ｐH約６）との混合液を、タンパク質注入流路１３から第1空間1に入れる。このとき、緩衝液は仕切り３を通って、第２空間２も緩衝液で満たされる。
【００９７】
スギ花粉に含まれるアレルゲンタンパク質は、特に炭酸水素アンモニウム溶液に抽出されやすい。よってアレルゲンタンパク質（例えば、Ｃｒｙ−Ｊ１）が抽出溶液中に抽出される。なお、他のタンパク質も同時に抽出される。Ｃｒｙ−Ｊ１の等電点は約９であり、この緩衝液中ではＣｒｙ−Ｊ１は負に帯電する。
【００９８】
次に、バルブ１１を閉じ、電極５が正極、電極４が負極になるように定電圧発生機６を用いて１〜２０ｋＶの電圧を印加する。この電圧印加により、負に帯電したＣｒｙ−Ｊ１は逆の極性を持つ電極、すなわち正極５側に向かって移動する。この結果、第１空間１に含まれるＣｒｙ−Ｊ１量が減少し、第２空間２に含まれるＣｒｙ−Ｊ１量が増加する。すなわち、Ｃｒｙ−Ｊ１は第１空間よりも体積の小さい第２空間２に濃縮された状態となる。上記実施の形態１の場合と同様、この電圧印加は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。電圧の印加時間は５〜６０分程度でよい。
【００９９】
この後、バルブ１１を開け、第２空間に濃縮されたＣｒｙ−Ｊ１を含む溶液を取り出す。
【０１００】
以上のように、実施の形態２によると、簡易な方法で検体からタンパク質を抽出し且つ濃縮することができる。この濃縮溶液を用いて、公知の方法により検出を行うと、短時間で且つ確実にタンパク質の量を検出できる。
【０１０１】
［実施の形態３］
実施の形態３にかかるタンパク質濃縮装置について、図２、図３を用いて説明する。
【０１０２】
実施の形態３では、検体として花粉を例にあげて説明するが、花粉以外の検体（例えばダニ等の空気中浮遊物）に適用可能であることは勿論である。
【０１０３】
図２、図３に示すように、タンパク質抽出濃縮装置３００は、花粉採取部５０と、抽出濃縮部６０と、花粉を坦持する坦持体１０と、坦持体を移動させる移動手段７０ａ〜７０ｃと、を備えている。この坦持体１０の形状は帯状（ベルト状）であり、且つローラー７０ａに巻き付けられている。そして、この帯状の坦持体１０がローラー７０ｂを経由してローラー７０ｃに巻き取られることにより、坦持体１０が移動する。
【０１０４】
花粉採取部５０は、花粉２０を採取する担持体１０と、担持体１０を巻きつけているローラー７０ａと、を備えている。
【０１０５】
担持体１０としては、ろ紙、フィルム、メッシュ（材質としては、ステンレス、銅、ニッケル、ナイロン、ポリエステル、カーボンなどが利用できる）などが利用でき、花粉を付け易くするために、これらの表面に粘着剤をコートしてもよい。担持体１０には、孔が形成されていてもよいが、花粉が通り抜ける大きさの孔は好ましくない。スギ花粉の粒径は約３０μｍであるため、孔径は３０μｍ未満であることが好ましい。
【０１０６】
本実施の形態では、帯状の担持体１０が、花粉付着の役割を持つとともに、ローラーに巻き取られる坦持体搬送体を兼ねているが、坦持体と、これを移動させる搬送ベルトとを、別個に形成してもよい。この場合には、例えば適当な面積の切片状の担持体をベルト表面に付着ないし載置するなどする。
【０１０７】
上記搬送ベルトは、坦持体を効率よく移動させることができればよく、この限りにおいてどのような形状であってもよい。例えば、搬送ベルトを網目状のものとすることができる。
【０１０８】
また、例えば、搬送ベルトを容器開口よりも幅広のゴム製又は樹脂製のベルトとし、このベルト上に容器開口面積よりも小さい切片状の坦持体を載置又は付着させて容器開口領域内に位置させ、この状態で両容器の開口がベルトを挟むように重ね合わせる方式とする。この方式であると、両容器の重ね合った部分にゴム当が介在するので、液漏れのない密閉度の高い空間を容易に形成できる。
【０１０９】
抽出濃縮部６０は、第１容器３１と、第２容器３２と、を備え、第１容器３１と第２容器３２との間を坦持体１０が通過する構成である。担持体１０は、第１容器３１に設けた案内溝４５（図３参照）に沿わせて設置され、搬送される。搬送速度は、花粉採取中及びタンパク質の抽出中は０（停止状態）であり、花粉採取部５０から濃縮抽出部６０に搬送する際には、任意の速度で搬送すればよい。ただし、搬送速度を速めすぎると、坦持体１０が破断するおそれのあることには留意する。好ましくは、１〜１０００ｍｍ／秒程度に設定する。
【０１１０】
また、第１容器３１と第２容器３２とが重なり合わさることにより、第１空間１が形成される。また、第２容器３２には、第２空間２と、第１空間１と第２空間２とを仕切る仕切り３とが設けられている。また、第１空間１、第２空間２には、それぞれ電極４，５が対抗配置された状態で設けられ、電極４，５に直流電圧を印加する定電圧発生器（図示せず）に配線（図示せず）で繋がれている。
【０１１１】
また、抽出濃縮部６０は、第２空間から濃縮されたタンパク質溶液を排出する排出流路（排出口）８と、第２空間に液を送る注入流路９とを備え、排出流路８、注入流路９には、それぞれバルブ１１，１２が設けられている。
また、抽出濃縮部６０は、第１容器内に抽出液を注入する抽出液注入流路１８を備え、抽出液注入流路１８にもバルブ１９が設けられている。
【０１１２】
仕切り３は、花粉を通さずに、少なくともアレルゲンが通過できれば良く、材質はポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル、フィルター、メッシュ等（材質としては、ステンレス、銅、ニッケル、ナイロン、ポリエステル、カーボンなどが利用できる）を用いることができる。また、間隔が０．００２〜３０μｍであり、２０μｍから１ｍｍの幅を持つ柵状のフィルターでも良い。フィルターの場合、フィルターに形成された孔の孔径は、０．００２〜３０μｍでよい。
【０１１３】
図２及び図３に示すように、本発明では、第1空間１の体積は、花粉からのアレルゲン抽出に必要な抽出用溶液が入る容量に設計され、好ましくは１０〜１０００ｍｌに設計される。他方、第２空間２の体積は、好ましくは１〜５００μｌに設計される。
【０１１４】
ここで、第２空間２の体積は、非常に小さいため、仕切り３と電極５との距離が極めて小さくなってしまうおそれがある。仕切り３と電極５との距離を十分に確保するため、第２空間２の側面を傾けてその内容積を小さくする構造を採用することが好ましい（図２参照）。
【０１１５】
また、第２空間２の体積をより小さくし、且つ第２空間に濃縮されたタンパク質溶液を確実に排出流路８に排出するため、第２空間として、図４に示すような２０〜５０００μｍの幅、２０〜５０μｍの深さ（断面積が４００〜２５００００μｍ2）を持つ蛇行したマイクロ流路２３を用いるのもよい。なお、図４では、電極５は、マイクロ流路２３以外の部分にも形成されているが、電極５がマイクロ流路２３の底面にのみ形成されていても良い。流路２３及び電極５の形成方法は、従来のフォトリソグラフィー加工方法、ホットエンボス法などを利用することができる。図２や図３で示す構成で第２空間２を作る場合、電極５面積及び第２容器３２の上面積の設計値をある程度大きくする必要があることから、第２空間２の深さを非常に浅くする必要があり、加工が難しくなる懸念があるが、図４のように第２空間２をマイクロ流路とする構成を採用すると、容易に微小な体積の第２空間が得られるため、第２容器３２の設計に余裕ができ、加工も容易になるというメリットがある。
【０１１６】
花粉採取部５０付近には、花粉採取領域マーカー形成器２２ａが設けられ、抽出濃縮部６０付近には、花粉採取領域マーカー検出器２２ｂが設けられている。花粉採取領域マーカー形成器２２ａは、担持体１０に穴を空ける、着色インクを塗布するなど方法により、担持体１０表面で花粉を採取した領域（花粉付着部分）２１を特定するためのマーキングを行う。このようにして形成されたマーカーは、抽出濃縮部６０付近に設けられた花粉採取領域マーカー検出器２２ｂにより検出され、後述するように図５に示すような動作制御部３５、担持体駆動部４２を介してモーター３３を停止させて、花粉付着部分２１が確実に抽出濃縮部に取り込まれるようにする。
【０１１７】
このマーカーには、花粉を採取した日時や回数等の情報を含ませることができる。例えば、形成する穴の数により情報が記録され、検出時に当該情報も読み取られて動作制御部に記録されることにより、後述する抽出濃縮された液と花粉採取日時との相関が取れるようになる。
【０１１８】
次に、本実施の形態にかかるタンパク質抽出濃縮装置を用いて、花粉の採取、アレルゲンの抽出及び濃縮を行う工程を、図２、５、６を参照して説明する。なお、以下の操作は、図５の動作制御部３５に予めプログラムされている。
【０１１９】
（花粉の採取）
スイッチ（図示せず）などの操作により、入力部３４から動作制御部３５にモーター３３を駆動させるための信号が入り、動作制御部３５から担持体駆動部４２を経てモーター３３を駆動させ、花粉を取り込む所定の位置に、花粉の付着していない担持体１０が運ばれる。所定の時間駆動させた後、動作制御部３５からモーター停止信号が担持体駆動部４２を経てモーター３３に入り、モーター３３を停止させる。モーター３３の停止時に、花粉の付着する領域を特定するため、別途設けた花粉採取領域マーカー器（領域検出器）２２aを用いて、花粉採取部５０の近傍に位置する担持体１０にマークをつける。マークをつける方法は、坦持体にインク等で着色する、坦持体に穴を開けるなど従来の方法が利用できる。その後、所定の時間、空気を取り込み、空気中の花粉を担持体４に付着させる（図２）。
【０１２０】
（抽出濃縮部への搬送）
動作制御部からの信号を受け、担持体駆動部４２を経てモーター３３を駆動させ、担持体１０がローラー７０ｃに巻き取られ、花粉付着部分２１は、ローラー７０ｂを経て、抽出濃縮部６０に送られる。
【０１２１】
担持体１０に付着した花粉２０が、抽出濃縮部６０に入ると、花粉採取領域マーカー検出器（領域検出器）２２ｂにより、花粉採取領域マーカー器（領域検出器）２２ａでつけられたマークが検出され、その信号がマーカー検出部４０を経て動作制御部３５に入り、動作制御部３５から担持体駆動部４２を経てモーター３３に停止信号が入り、ローラー７０ｃが停止する（図６（ａ）参照）。
【０１２２】
（装置の一体化）
ローラー７０ｃが停止した後、動作制御部３５から第１容器駆動部４１に信号が入り、駆動モーター４５（図２には示さず）が動作して、抽出濃縮部６０の第１容器３１が駆動して第２容器３２と密着して、装置が閉じた構成になる。モーター３３を停止して、第１容器３１を閉じるタイミングは、上述のようなマークを用いてもよく、搬送スピード、付着領域２１と抽出濃縮部設置位置との距離から算出される搬送時間で管理してもよい。第１容器３１の駆動は、従来のセンサーなどを用いて、例えば、閉じた状態になった場合の駆動力の変化を検出する等の方法で制御することが可能である。
【０１２３】
（抽出用溶液の注入）
動作制御部３５からの信号がバルブ駆動部３７に送られ、バルブ１２が開き、注入流路９から容器内に抽出用溶液が注入される。このとき、同時にバルブ１９が開き、第１空間１、第２空間２から空気が排出され、容器内は抽出用溶液で満たされる。容器内が抽出用溶液で満たされたとき、動作制御部３５からの信号がバルブ駆動部３７に送られ、バルブ１２，１９が閉じられる。この状態で５〜１２０分放置することにより、花粉からアレルゲン２４が抽出用溶液中に抽出される（図６（ｂ）参照）。なお、バルブ１９、２０の開閉のタイミングは、時間で制御される。
【０１２４】
アレルゲン２４以外のタンパク質も同時に抽出用溶液中に溶け出すことは言うまでもない。また、抽出用溶液は、予め花粉から抽出されることとアレルゲン２４の等電点とは異なるｐＨに調整しておくか、抽出後に酸あるいはアルカリを添加してアレルゲン２４の等電点とは異なるｐHを調整する。これにより、アレルゲン２４は、抽出用溶液中で帯電することになる。
【０１２５】
（タンパク質の濃縮）
次に、動作制御部３５からの信号が電圧印加部３６に送られ、電極４，５に直流電圧が印加される。このとき、アレルゲン２４の電荷と逆の極性を電極５に印加する。すると、電気泳動により、アレルゲン２４及び抽出用溶液中でアレルゲン２４と同じ極性の電荷を持つタンパク質はすべて、第１空間１から仕切り３を通過して第２空間２に移動し、第２空間２にはアレルゲン２４が濃縮された状態になる（図４（ｃ）参照）。電圧は好ましくは０．１〜１０ｋＶとし、印加時間は５〜６０分とする。但し、これらの条件は、濃縮するタンパク質に依存するため、それに応じて設定されるべきものである。また、タンパク質の移動が遅い場合、熱の発生や、副反応が生じる場合があるので、その場合は断続的に印加することが好ましい。
【０１２６】
電圧印加を行いながら又は印加を停止した状態で、動作制御部３５からの信号がバルブ駆動部３７に送られ、バルブ１１，１２を開いて緩衝液を注入流路９から注入して、排出流路８からアレルゲン２４を高濃度に含む緩衝液が取り出される。このアレルゲン高濃度緩衝液の体積は、ほぼ第２空間２の体積と同じになる。
【０１２７】
即ち、本発明の装置を用いれば、分析用マイクロ流路デバイスに注入されるアレルゲン含有緩衝液の体積は１〜５００μｌ程度となり、流速を６μｌ／分とした場合、分析用マイクロ流路デバイスに固定化された抗体領域を通過する時間は、０．２〜９０分程度になり、従来に比べ非常に短縮されるというメリットが生じる。
【０１２８】
（容器の洗浄）
動作制御部３５からの信号がバルブ駆動部３７に送られ、バルブ１２，１９を開いて、洗浄用の緩衝液を注入流路９から注入して、第１容器１、第２容器２を洗浄する。この後、動作制御部３５からの信号が空気導入ポンプ駆動部４３に送られ、容器内に空気導入ポンプ４４から空気が送られ、第１容器１、第２容器２を乾燥させる。これにより、花粉採取・タンパク質の抽出・タンパク質の濃縮の一連の動作が完了する。
【０１２９】
従来の方法では、花粉の採取・タンパク質の抽出・タンパク質の濃縮をそれぞれ行う必要があり、遠心機などの大型装置を用いる必要があり、自動化が難しいという問題があったが、本実施の形態によると、動作制御部３５に予め装置操作手順をプログラムすることにより、上述のように花粉採取から濃縮までを繰り返し行うことができる。また、花粉採取領域マーカー情報の活用により、採取時間と濃縮液との関連付けが可能となる。
【０１３０】
また、ローラーが停止した時点から、次回の花粉採取を行い、経時的にサンプルを得ることもできる。
【０１３１】
〔実施の形態４〕
本実施の形態は、図７に示すように、担持体１０を仕切りに用いた構成であり、それ以外は上記実施の形態３と同様である。
【０１３２】
図７に示すように、タンパク質抽出濃縮装置３００は、花粉採取部５０と、抽出濃縮部６０と、花粉を坦持する坦持体１０と、坦持体を移動させる移動手段７０ａ〜７０ｃと、を備えている。この坦持体１０の形状は帯状であり、且つローラー７０ａに巻き付けられている。そして、この帯状の坦持体１０がローラー７０ｂを経由してローラー７０ｃに巻き取られることにより、坦持体１０が移動する。
【０１３３】
花粉採取部５０は、花粉２０を採取する担持体１０と、担持体１０を巻きつけているローラー７０ａと、を備えている。
【０１３４】
担持体１０は、ろ紙、フィルム、メッシュ（材質としては、ステンレス、銅、ニッケル、ナイロン、ポリエステル、カーボンなどが利用できる）などが利用でき、花粉を付け易くするために、粘着剤が表面にコートされていても良い。しかしながら、担持体１０は、仕切りを兼ねる構成であるため、花粉が通過せず且つタンパク質を通過させる性質を有する必要がある。本実施の形態では、担持体１０が、搬送ベルトと花粉付着との役割を兼ねているが、搬送ベルトを別個に形成してもよい。この搬送ベルトは、例えば網目状とすることができる。
【０１３５】
抽出濃縮部６０は、第１容器３１と、第２容器３２と、を備え、第１容器３１と第２容器３２との間を坦持体１０が通過する構成である。担持体１０は、第１容器３１に設けた案内溝４５（図示せず）に沿わせて設置され、搬送される。搬送速度は、花粉採取中及びタンパク質の抽出中は０（停止状態）であり、花粉採取部５０から濃縮抽出部６０に搬送する際には、任意の速度で搬送すればよい。ただし、搬送速度を速めすぎると、坦持体１０が破断するおそれのあることには留意する。好ましくは、１〜１０００ｍｍ／秒程度に設定する。
【０１３６】
抽出濃縮部６０は、第１容器３１と第２容器３２とが一体化したときに、坦持体１０が仕切りとなって第１空間１と、第２空間２とが形成される。また、第１空間と第２空間とに、対抗配置された状態で、電極４，５が設けられており、この電極４，５に直流電圧を印加する定電圧発生器（図示せず）に配線（図示せず）で繋がれている。
【０１３７】
また、抽出濃縮部６０は、第２空間から濃縮されたタンパク質溶液を排出する排出流路８と、第２空間に液を送る注入流路９とを備え、排出流路８、注入流路９には、それぞれバルブ１１，１２が設けられている。また、抽出濃縮部６０は、第１容器内に抽出液を注入する抽出液注入流路１８を備え、抽出液注入流路１８にもバルブ１９が設けられている。
【０１３８】
この実施の形態４にかかる装置の使用方法は、上記実施の形態３と同様でよい。
【０１３９】
上記の実施形態３、４に記載の構成では、担持体１０を空間１内に取り込んで、花粉２０からアレルゲン２４を抽出用溶液に抽出するものであるが、担持体１０の材質によってはアレルゲン２４が担持体１０に非特異的吸着を起こして抽出溶液中に抽出されるアレルゲンの量が少なくなる場合が生じる。非特異的吸着を防止するために、図８（ａ）に示した装置のように、第１容器３１に設けられた花粉払い落とし用治具４９を振動させ、担持体１０についた花粉２０を第２容器３２の第1空間１内に落とし、その後、図８（ｂ）のように、第２容器の上部を電極４が設けられた支持体４８で閉じて、密閉された第1空間１を作り出す構造とすることができる。
【０１４０】
この装置において抽出溶液は、花粉をつけた担持体１０が抽出濃縮部に運ばれたタイミングで、例えば花粉採取領域マーカー検出器２２ｂでマーカーが検出され担持体１０が停止したタイミングで、次の花粉を払い落とす操作に入る前に注入流路１８から第２容器３２内に注入しても良く、花粉２０が第２容器３２内に落とされた後に注入しても良い。この装置構造では、担持体１０は、抽出溶液と接しないので、アレルゲン２４が担持体１０に非特異的に吸着することがない。
【０１４１】
第1空間１が密閉された後は、予め抽出液が第1容器内に入っていない場合は、上記実施形態３に記載した（抽出用溶液の注入）以降の工程で抽出濃縮がなされる。また、予め抽出液が入っている場合でも、実施形態３の（抽出用溶液の注入）に従って、更に抽出液が注入され第1空間及び第2空間が抽出液で満たされた後、それ以降の工程に従い、抽出濃縮工程がなされる。実施形態３の（抽出用溶液の注入）以降の構成との違いは、第２容器内に担持体１０がないことと注入流路１８の位置だけである。
【０１４２】
〔実施の形態５〕
本実施の形態は、図９に示すように、抽出部と濃縮部とを別個に形成したこと以外は、上記実施の形態３とほぼ同様である。
【０１４３】
図１０に示すように、タンパク質抽出濃縮装置３００は、花粉採取部５０と、抽出部８０と、濃縮部９０と、花粉を坦持する坦持体１０と、坦持体を移動させる移動手段７０ａ〜７０ｃと、を備えている。この坦持体１０の形状は帯状であり、且つローラー７０ａに巻き付けられている。そして、この帯状の坦持体１０がローラー７０ｂを経由してローラー７０ｃに巻き取られることにより、坦持体１０が移動する。
【０１４４】
花粉採取部５０は、花粉２０を採取する担持体１０と、担持体１０を巻きつけているローラー７０ａと、を備えている。
【０１４５】
担持体１０は、ろ紙、フィルム、メッシュ（材質としては、ステンレス、銅、ニッケル、ナイロン、ポリエステル、カーボンなどが利用できる）などが利用でき、花粉を付け易くするために、粘着剤が表面にコートされていてもよい。担持体１０には、孔が形成されていてもよいが、その孔径は、花粉がすり抜けないという条件が満たされる必要がある。
【０１４６】
図９に示すように、抽出部８０は、第１容器３１と第２容器３２とを備え、第１容器３１と第２容器３２との間を坦持体１０が通過する構成である。そして、第１容器３１には担持体１０を円形又は四角形などの形に切断し、且つ当該切断部分を吸着する吸着板２５が設けられ、第２容器３２には台２８が設けられている。しかし、これらは抽出効率を上げる目的で設けられており、抽出が早い抽出用溶液、検体、アレルゲンでは、必要ない。
【０１４７】
濃縮部９０は、濃縮容器２６が一体的に構成されていること以外は、上記実施の形態３と同様の構成であり、仕切り３をはさんで第1空間１と第２空間２が設けられている。
【０１４８】
抽出部８０と濃縮部９０とは、バルブ２９を備えた流路２７で繋がれている。
【０１４９】
図１０に、本実施の形態にかかる装置を用いて抽出、濃縮を行う工程を示す。以下の操作は、動作制御部（図５参照）により制御されている。
まず、担持体１０の花粉の付着している領域を抽出部７０に運ぶ（図１０（ａ）参照）。
【０１５０】
第１容器３１と第２容器３２を合わせる（図１０（ｂ）参照）。
【０１５１】
抽出用溶液を抽出部に送り込む。この作業と同時、又はこの作業の後に花粉の付着している領域を吸着板２５で切り取る（９（ｃ）参照）。
【０１５２】
担持体１０の切断部分１０ａを吸着板２５に引っ付ける（図１０（ｄ）参照）。
【０１５３】
この際、例えば、吸着板を上下に振動させることで、担持体１０ａに付着した花粉が緩衝液中に分散し、また、緩衝液も撹拌されることから、アレルゲンの抽出効率が上がるという効果がある。この場合、吸着板に振動などの駆動をさせて撹拌効果を高めてもよい。
【０１５４】
このようにして抽出されたアレルゲン２４を、花粉３とともに、濃縮部９０に注入流路27を介して注入する（図１０（ｅ）参照）。
【０１５５】
電極に直流電圧を印加し、電気泳動によりタンパク質が濃縮する（図１０（ｆ）参照）。この場合、濃縮による検出時間短縮効果は、濃縮部の第1空間１と第２空間２の体積比に近い値になる。
【０１５６】
上記のような抽出部８０と濃縮部９０とを分けた構成では、抽出部８０に例えば、超音波発生器やマイクロヒーター等のタンパク質の抽出効率を高める手段を設けることができる。
【０１５７】
また、抽出部と濃縮部との間に、別の手段を組み込むことが可能となるので、例えば、抽出効率が高い緩衝液のｐＨとアレルゲンの等電点が近い場合は、抽出部と濃縮部とを繋ぐ流路に、溶液のｐHを調整するｐH調整手段を繋ぐことができる。
【０１５８】
また、通常の電気泳動では、電荷量の少ない又は電荷を持たないタンパク質の移動を可能とするために、タンパク質と硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）などの陰イオン界面活性剤を添加する電荷増大物質添加手段を組み込むこともできる。
【０１５９】
〔実施の形態６〕
本実施の形態では、上記実施の形態３にかかるタンパク質濃縮装置と、タンパク質検出用マイクロ流路デバイスとを一体化したタンパク質測定装置について説明する。
【０１６０】
図１１は、本実施の形態にかかるタンパク質測定装置の概略図である。タンパク質測定装置は、タンパク質抽出濃縮装置３００と、タンパク質検出用マイクロ流路デバイス５００とが、配管により接続された構成である。
【０１６１】
このタンパク質濃縮装置３００は、上記実施の形態３と同様である。よって、構造及び使用方法の説明は省略する。
【０１６２】
このタンパク質検出用マイクロ流路デバイス５００は、流路５０４が形成された基板５０１と、注入孔５０４Ａと、排出孔５０５Ａと、電気化学検出用電極５０６が形成された基板５１０とが重ね合わせてなる。
【０１６３】
流路５０４には、抗体が固定されたビーズ５０２が充填されており、このビーズ５０２をせき止めるせき止め部５０８が形成されている。また、注入孔５０４Ａには、検体採取及びタンパク質抽出濃縮装置３００に繋ぐ配管が、ジョイント５１１により固定されている。
【０１６４】
また、この配管には、洗浄液、標識付抗体溶液、及び基質溶液貯蔵部３０１に繋がれた配管３０２が接続されている。
【０１６５】
この装置の使用方法について説明する。まず、上記実施の形態３と同様にして、検体の採取、アレルゲンの抽出、アレルゲンの濃縮を行う。
【０１６６】
この後、アレルゲン濃縮液を、マイクロ流路デバイス５００の注入孔５０４Ａから注入する。これにより、アレルゲン濃縮液に含まれるアレルゲンと、ビーズ５０２に固定された抗体とが反応して、アレルゲンが捕捉される。
【０１６７】
この後、洗浄液を流して、流路５０４を洗浄する。
【０１６８】
この後、酵素標識付抗体溶液を、マイクロ流路デバイス５００の注入孔５０４Ａから注入する。これにより、酵素標識付抗体と、ビーズ５０２に固定された抗体−抗原複合体とが反応して、酵素標識付抗体が捕捉される。
【０１６９】
この後、洗浄液を流して、流路５０４を洗浄する。
【０１７０】
この後、基質溶液を、マイクロ流路デバイス５００の注入孔５０４Ａから注入する。これにより、基質と酵素とが反応して、電気化学活性物質が生じる。
【０１７１】
この電気化学活性物質の量を、電極５０６により検出する。
尚、検体採取及びタンパク質抽出濃縮装置３００及びマイクロ流路デバイス５００並びにそれらを繋ぐ流路内において、タンパク質を含む溶液が接する壁の表面にはタンパク質の非特異的吸着を防止する膜又は処理がなされていることは言うまでもない。
【０１７２】
本実施の形態によると、検体の採取からアレルゲンの量の検出までの動作を一つの装置で行うことができ、作業効率が飛躍的に向上する。
【０１７３】
〔実施の形態７〕
本実施の形態では、上記実施の形態６にかかるタンパク質測定装置を、空気清浄機に組み込んだものについて説明する。
【０１７４】
図１２は、本実施の形態にかかる空気清浄機の概略図である。図１２の空気清浄機は、本体２０１を有している。
【０１７５】
図１２に示すように、本体２０１内部は、仕切り板２０２によって前後に仕切られている。この結果、本体２０１内部の前方（仕切り板２０２よりも風上側）には第１の区画室２０３が形成され、後方（仕切り板２０２よりも風下側）には第２の区画室２０４が形成されている。第１の区画室２０３と第２の区画室２０４とは、仕切り板２０２に設けられた単一または複数の開口部を介して連通している。また、本体２０１の前方には、外部からの空気の吸込口２０５が設けられており、本体２０１の後方上面には、吸い込んだ空気を外部に放出するための吹出口２０６が設けられている。
【０１７６】
吸込口２０５は、複数の吸込口で構成されている。本実施形態では、吸込口２０５は、第１の吸込口２０５ａと、第２の吸込口２０５ｂとで構成されており、これらが本体２０１の前面で上下に並設されている。
【０１７７】
また、本体２０１内には、フィルター２０７と、イオン発生器２０８と、送風手段２０９と、開閉弁２１０とが設けられている。
【０１７８】
フィルター２０７は、外部から吸い込んだ空気を通過させて清浄化するものであり、第１の区画室２０３内に設けられている。このフィルター２０７は、集塵フィルターと、脱臭フィルターとで構成されている。集塵フィルターは、空気中に含まれる塵埃を除去するものであり、脱臭フィルターは、空気中の臭気成分を除去するものである。
【０１７９】
フィルター２０７は、いずれかの吸込口から吸い込まれた空気のみが通過するように本体２０１の内部に設けられており、特に、本実施形態では、第１の吸込口２０５ａから吸い込まれた空気のみが通過するように、第１の吸込口２０５ａのすぐ後方（風下側）に設けられている。つまり、第２の吸込口２０５ｂの後方にはフィルター２０７は配置されていない。これにより、本体２０１内部に吸い込まれる空気の経路としては、第１の吸込口２０５ａから吸い込まれてフィルター２０７を通過する経路（以下、第１の経路Ａと称する）と、第２の吸込口２０５ｂから吸い込まれてフィルター２０７を通過しない経路（以下、第２の経路Ｂと称する）との２通りの経路があることになる。
【０１８０】
イオン発生器２０８は、誘電体を介して対向配置される放電電極と誘導電極とを備え、これら両電極間を放電させることによってイオンを発生するものであり、第２の区画室２０４において吹出口２０６の近傍に設けられている。イオン発生器２０８は、正負イオンのうちの少なくとも一方を発生させることができる。イオン発生器２０８から正負両イオンを発生させれば、これらのイオンにより空気中の浮遊細菌を不活化させたり、空気中の有害物質を除去したりすることができる。
【０１８１】
送風手段２０９は、外部から吸い込んだ空気を、イオン発生器２０８を介して外部に放出するものであり、ファン２０９ａと、そのファン２０９ａを回転させるモーター２０９ｂとを有している。ファン２０９ａは、第２の区画室４に設けられており、モーター２０９ｂは、第１の区画室３と第２の区画室４とにまたがって設けられている。
【０１８２】
開閉弁２１０は、第２の吸込口２０５ｂのすぐ後方に設けられており、それ自身の開閉動作により、第２の吸込口２０５ｂを開閉する。
【０１８３】
検体採取及びタンパク質分離抽出濃縮装置３００は、吸込口２０５ｂを入った所定の場所に設けられており、吸込口２０５ｂの下には、例えば従来提案されているアレルゲン検出用マイクロ流路デバイス５００を挿入する挿入口２０５ｃが設けられている。アレルゲン検出用マイクロ流路デバイス５００を挿入口２０５ｃから挿入すると、アレルゲン検出用マイクロチップ５００と本発明の検体採取、タンパク質分離抽出及び濃縮装置３００が接続される。この接続された状態は、上記実施の形態６と同様である。
【０１８４】
空気清浄機を作動すると、フィルター２０７を介さない空気が検体採取及びタンパク質分離抽出濃縮装置３００に送られる。上記実施の形態３、実施の形態６で説明したように、花粉が採取され、タンパク質が抽出され、タンパク質が濃縮され、タンパク質の量が検出される。
【０１８５】
検出されたタンパク質の量に応じて、ファン２０９ａの回転量（送風量）やイオン発生器のイオン発生量が制御される。
【０１８６】
ここで、アレルゲン検出用マイクロ流路デバイス５００は、使用後、再生処理を行って、複数回使用する。感度が落ちたアレルゲン検出用マイクロ流路デバイス５００は、挿入口２０５ｃから取り出され、新しいアレルゲン検出用マイクロ流路デバイス５００が挿入される。
【０１８７】
本実施の形態では、空気清浄機を例にして、本発明の検体採取及びタンパク質分離抽出濃縮検出装置の応用例を説明したが、エアーコンディショナー、加湿器、除湿機などの空気調整機に応用できることは言うまでもない。
【０１８８】
（実施例１）
図１に示すような形状のタンパク質分離抽出濃縮装置１００を試作した。当該装置１００は、容器１０１と蓋１０２からなり、容器１０１と蓋１０２の材質は、アクリル樹脂である。
【０１８９】
第1空間１は、容積が１ｍｌであり第２空間２は、容積が７０μｌである。第１空間１と第２空間２とは、固定治具１６に固定された孔径約１μｍのフィルターからなる仕切り３で仕切られている。第１空間１と第２空間２とには、対向配置された電極４、５が設けられており、これが配線７を介して定電圧発生器６に繋がっている。
【０１９０】
第２空間２には、排出流路８と注入流路９とが設けられており、両流路には、バルブ１１、１２が設けられている。第1空間１には、抽出液注入流路１３が設けられており、この流路にもバルブ１４が設けられている。
【０１９１】
まず、バルブ１１を閉じ、バルブ１２とバルブ１４とを開けて、容器１００の内部に管１０９からカゼイン溶液を注射器１１６を用いて注入し、抽出液注入流路１３を通して容器内の空気を抜いた後、引き続いて液を流し続けることで容器１００の内部を洗浄し、且つ容器内部に非特異吸着防止膜を形成する。
【０１９２】
バルブ１２を閉じ、バルブ１１とバルブ１４とを開けて、Ｔｒｉｓ塩酸緩衝液（ｐＨ約６）とスギ花粉１０ｍｇ入った炭酸水素アンモニウム溶液（合計１．５ｍｌ）とを、抽出液注入流路１３を通して、第1空間１に入れる。この時、フィルターを通って第２空間２も溶液に満たされる。
【０１９３】
次に、バルブ１１とバルブ１４とを閉じ、電極５が正極、電極４が負極になるように定電圧発生機６を用いて７ｋＶの電圧を印加した。印加は、1分間印加を続けた後、1分間印加を停止するという断続的な印加を２０分間続けた（トータル印加時間は１０分）。
【０１９４】
次に、バルブ１１とバルブ１２を開き、注入流路９から緩衝液を流し込むことで、第２空間２の溶液を、排出流路８から、抜き取った。
【０１９５】
濃縮溶液約０．１ｍｌを、ソディウムドデシルサルフェイト（ＳＤＳ）処理を行った後、アクリルアミドゲルを用いて電気泳動を行い、電気泳動後のゲルをクーマシーブリリアントブルー（ＣＢＢ）染色したところ、スギ花粉のアレルゲンであるＣｒｙ−Ｊ１の位置に濃いスポットが確認できた。
【０１９６】
このことから、本実施例にかかる装置を用いると、効率よく目的とするタンパク質の濃縮を行うことができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１９７】
上述したように、本発明によると、目的とするタンパク質を効率的に濃縮できるタンパク質濃縮装置が実現できる。また、花粉等の外部空間に含まれる検体の採取から、タンパク質の抽出、タンパク質の濃縮までの動作を、ひとつの装置で効率よく行うことができる。よって、その産業上の意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】図1は、実施の形態１にかかるタンパク質濃縮装置の概要を説明する概略図である。
【図２】図２は、実施の形態３にかかるタンパク質抽出濃縮装置の概要を説明する概略図である。
【図３】図３は、実施の形態３にかかるタンパク質抽出濃縮装置の概要を説明する一部切り欠き斜視図である。
【図４】図４は、第２空間をマイクロ流路とした場合の構成を示す概略図である。
【図５】実施の形態３にかかるタンパク質抽出濃縮装置の、動作制御を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態３にかかるタンパク質抽出濃縮装置の使用方法を説明する概略図である。
【図７】図７は、実施の形態４にかかるタンパク質抽出濃縮装置の概要を説明する概略図である。
【図８】図８は、タンパク質抽出濃縮装置の変形例を説明する概略図である。
【図９】図９は、実施の形態５にかかるタンパク質抽出濃縮装置の概要を説明する概略図である。
【図１０】図１０は、実施の形態５にかかる質抽出濃縮装置の使用方法を説明する概略図である。
【図１１】図１１は、実施の形態６にかかるタンパク質測定装置の概要を説明する概略図である。
【図１２】図１２は、実施の形態７にかかる空気清浄機の概要を説明する概略図である。
【図１３】図１３は、従来のアレルゲン検出用マイクロチップの概要を説明する概略図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
【０１９９】
１        第１空間
２        第２空間
３        仕切り
４        電極
５        電極
６        定電圧発生器
７        配線
８        排出流路
９        注入流路
１０      坦持体
１１      バルブ
１２      バルブ
１３      タンパク質溶液注入流路（抽出液注入流路）
１４      バルブ
１５      液容器
１６      仕切り固定治具
１８      緩衝液注入流路
１９      バルブ
２０      花粉（検体）
２１      花粉付着部分
２２ａ    マーカー形成器
２２ｂ    マーカー検出器
２４      タンパク質（アレルゲン）
２５      吸着板
２６      濃縮容器
２７      流路
２８      台
２９      バルブ
３０      バルブ
３１      第１容器
３２      第２容器
３３      モーター
３４      入力部
３５      動作制御部
３６      電圧印加部
３７      バルブ駆動部
３８      送液ポンプ駆動部
３９      マーカー形成部
４０      マーカー検出部
４１      第１容器駆動部
４２      担持体駆動部
４３      空気導入ポンプ駆動部
４４      空気導入ポンプ
４５      駆動モーター
４６      送液ポンプ
４８      支持体
４９      花粉払い落とし用治具
５０      検体（花粉）採取部
６０      抽出濃縮部
７０      移動手段
８０      抽出部
９０      濃縮部
１００    タンパク質濃縮装置
１０１    装置本体
１０２    蓋
２０１    本体
２０２    仕切り板
２０５ａ  第1の吸込口
２０５ｂ  第2の吸込口
２０６    吹出口
２０７    フィルター
２０８    イオン発生器
２０９ａファン
２０９ｂ  モータ
２１０    開閉弁
３００    タンパク質抽出濃縮装置
５００    タンパク質検出用マイクロ流路デバイス
５０１    基板
５０２    抗体付ビーズ
５０３    反応部
５０４    流路
５０５    流路
５０４Ａ  導入孔
５０５Ａ  排出孔
５０８    堰き止め部
５０７    接続パッド
５０９    配線
５１０    蓋
５１１    ジョイント
【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】
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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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