(57)【要約】      （修正有）【課題】生物学的試料内での蛋白質検出のための自動化された流動システムを提供する。【解決手段】蛋白質検出用流動システムは、試料格納容器と、染料格納容器と、複数の標準試料格納容器とを含む。各々の格納容器には、上部疎水性隔壁と、下部疎水性隔膜と、液体流入口とが設けられて構成されたカートリッジ格納容器部と、流入口、抗体、及び放出ポートを有する試料反応部と、流入口、抗体、及び放出ポートを有する複数の標準試料反応部と、染料格納容器の液体流出口と連結される染料流入口、及び緩衝溶液流入ポートを有する染料／緩衝溶液流入部とを含む微細流動チャンネルを備えるカートリッジと、各々の格納容器の圧縮空気流入口と弁１１ｃを通じて連結される圧縮空気貯蔵部と、緩衝溶液流入ポートと弁１１ｂを通じて連結される緩衝溶液貯蔵部と、前記試料反応部及び標準試料反応部での抗原抗体反応による色変化を測定する検出部と、を含む。【選択図】図４
2004226403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を格納する試料格納容器と、染料を格納する染料格納容器と、濃度の相異なる既知濃度の試料を格納する複数の標準試料格納容器とを含み、当該試料格納容器、当該染料格納容器、及び当該標準試料格納容器のそれぞれには、圧縮空気流入口と連結された上部疎水性隔壁と、液体流出口と連結された下部疎水性隔膜と、液体流入口とが設けられて構成されたカートリッジ格納容器部と、
前記試料格納容器の液体流出口と連結された試料流入口、内面に付着された抗体、及び液体放出ポートを有する試料反応部と、前記標準試料格納容器の液体流出口と連結された標準試料流入口、内面に付着された抗体、及び液体放出ポートを有する複数の標準試料反応部と、前記染料格納容器の液体流出口と連結される染料流入口、及び緩衝溶液流入ポートを有する染料／緩衝溶液流入部とを含む微細流動チャンネルを備えるカートリッジと、
前記試料格納容器、染料格納容器、及び標準試料格納容器のそれぞれの圧縮空気流入口と弁を通じて連結される圧縮空気貯蔵部と、
前記緩衝溶液流入ポートと弁を通じて連結される緩衝溶液貯蔵部と、
前記試料反応部及び標準試料反応部での抗原−抗体反応の程度を染料による色変化の程度として測定する検出部と、を含むことを特徴とする生物学的試料中の蛋白質を検出するための蛋白質検出用流動システム。
【請求項２】
前記上部疎水性隔壁及び下部疎水性隔壁は大気圧下で空気は通過させるが、液体は通過させないことを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項３】
前記上部疎水性隔壁及び下部疎水性隔壁は多孔性であり、前記下部疎水性隔壁の平均気孔が前記上部疎水性隔壁の平均気孔より大きいことを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項４】
前記上部疎水性隔壁の平均気孔の直径は０.２ないし１μｍであり、前記下部疎水性隔壁の平均気孔の直径は２ないし２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項５】
前記上部疎水性隔壁及び前記下部疎水性隔壁は多孔性ポリテトラフルオロエチレン膜で形成されることを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項６】
前記圧縮空気貯蔵部及び前記緩衝溶液貯蔵部に連結されるポンプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項７】
前記試料反応部と前各標準試料反応部とは容積が同一であることを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項８】
前記染料／緩衝溶液流入部の染料流入口から前記試料反応部の液体放出ポートまでの微細チャンネル長と当該塗料流入口から前記標準試料反応部の液体放出ポートまでの微細チャンネル長とは同一であることを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項９】
前記染料／緩衝溶液流入部の緩衝溶液流入ポートから前記試料反応部の液体放出ポートまでの微細チャンネル長と当該緩衝溶液流入ポートから前記標準試料反応部の液体放出ポートまでの微細チャンネル長とは同一であることを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項１０】
前記圧縮空気流入口と前記圧縮空気貯蔵容器間に連結された弁は、弁が閉じられた場合には圧縮空気流入口を外部空気に通じさせ、弁が開いた場合には圧縮空気流入口を前記圧縮空気貯蔵容器に通じさせる３方向弁であることを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項１１】
前記試料反応部及び標準試料反応部のそれぞれの液体放出ポートの開閉を調節する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の蛋白質検出用流動システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の蛋白質検出用流動システムを使用して試料中の蛋白質を検出する蛋白質検出方法において、
前記圧縮空気流入口を通じて圧縮空気を供給することによって前記試料格納容器及び標準試料格納容器から試料及び標準試料を試料反応部及び標準試料反応部に供給して抗原−抗体反応を誘導する段階と、
前記緩衝溶液流入ポートを通じて緩衝溶液を供給して前記試料反応部及び標準試料反応部を洗浄する段階と、
前記圧縮空気流入口を通じて圧縮空気を供給することによって前記染料格納容器から染料を染料／緩衝溶液流入部に、次いで、前記試料反応部及び標準試料反応部に供給する段階と、
前記緩衝溶液流入ポートを通じて緩衝溶液を供給して前記試料反応部及び標準試料反応部を洗浄する段階と、
前記試料反応部及び前記標準試料反応部での色変化データを利用して試料中の蛋白質の存在の有無を検出し、かつその濃度を測定する段階と、を含む蛋白質検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生物学的検出装置に係り、より詳細には、生物学的試料から蛋白質を検出するための、自動化された流動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的試料に特定蛋白質が存在するか否かを測定することは大部分の疾病診断の基本的な方法として利用されている。そのような方法として、酵素免疫測定法（Ｅｎｚｙｍｅ−ｌｉｎｋｅｄ ｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔ ａｓｓａｙ、ＥＬＩＳＡ）、放射免疫測定法（Ｒａｄｉｏｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ、ＲＩＡ）、蛍光測定法、核磁気共鳴分光器、及び比色測定法などの方法が使われており、その中でもＥＬＩＳＡが最も普遍的に使われてきた。
【０００３】
ＥＬＩＳＡは特定蛋白質を検出する上で、大きくわけて３つの技術を含む。具体的には、ＥＬＩＳＡに含まれる技術として、１）検出対象となる蛋白質に結合でき、基質に付着されるか、または酵素で標識されうる抗体を含む抗原−抗体間の化学反応技術、２）酵素と基質との反応によって基質の色が変化し、このような色変化を光学的に測定する検出反応技術、及び３）多様な流体の所定順序によるマルチウェルプレート（複数のウェルが形成された板材）への供給と、それぞれの流体の供給段階間になされるプレートの洗浄とを含む流体操作技術がある。
【０００４】
しかし、ＥＬＩＳＡと関連する前記３つの技術のうち、特に流体操作技術はマルチウェルプレートに流体をピペットし、また流体を洗浄するに当って、それぞれのテストを行う度に多くの手作業を要するため、熟練された作業者を必要とし、時間がかかる。したがって、このような流体操作過程を自動化させて蛋白質検出をさらに容易にし、検出にかかる時間を短縮する必要がある。
【０００５】
このような必要性に応じて、マルチウェルプレートを使用して蛋白質を検出するに当って、各容器の内容物を操作して分析するのに使われる色々な自動化装置が開発されている。
【０００６】
幾つかの例を挙げれば、特許文献１は「少量容積の制御操作用マイクロ流体工学装置」について開示しており、これは一連のチャンネルを利用してマイクロチャンネル内で物質を極小容積に区分けして輸送する方法に関する。
【０００７】
また、特許文献２は「テストサンプルで分子イベントを探知及び糾明するシステム及び方法」について開示しており、これは流体格納容器と、入射テスト信号を伝送するように作動される信号供給源と、測定プローブと、信号探知部とを含んでおり、テストサンプル内で多様な分子イベントを探知する分子探知システムに関する。
【０００８】
また、特許文献３は「自動化された測定装置」について開示しており、これはクラスターを形成するように配置された操作可能な複数の管腔（ｌｕｍｅｎ）を有する自動化された分析システムであり、それぞれのクラスターでは試料の流入及び放出が独立的に調節される。また前記分析システムは、システム全体を洗浄できる独特の洗浄システムを具備している。
【０００９】
しかし、前記言及した従来の自動化装置は、試料の流入、チャンネルの洗浄、染料の流入、チャンネルの再洗浄、及び試料検出に至るまでの一連の過程を一つの段階として自動化するのに限界があるだけでなく、このような自動化装置を駆動させるために、それぞれの過程に対応して別途の動力源を必要とするという問題があった。また、複雑な装置構成によって装備駆動に専門的な知識を保有した人を必要とするために維持及び補修に難点があり、装備が高コストで経済性が落ちるという問題点もあった。
【特許文献１】大韓民国特許公開公報第２００２−４３５５３号
【特許文献２】大韓民国特許公開公報第２００２−７１８５３号
【特許文献３】米国特許第６，０３３，９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ＥＬＩＳＡを利用して生物学的試料から特定蛋白質を検出するに当って、試料導入から試料検出に至るまでの一連の過程を一つの段階として自動化させることができ、簡単な装置構成で作業者の手作業を減らして労働力を節減でき、熟練された作業者の操作なしでも短時間内に生物学的試料から特定蛋白質を検出できる自動化された流動システム及びその方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を達成するために本発明は、試料を格納する試料格納容器と、染料を格納する染料格納容器と、濃度の相異なる既知濃度の試料を格納する複数の標準試料格納容器とを含み、当該試料格納容器、当該染料格納容器、及び当該標準試料格納容器のそれぞれには、圧縮空気流入口と連結された上部疎水性隔壁と、液体流出口と連結された下部疎水性隔膜と、液体流入口とが設けられて構成されたカートリッジ格納容器部と、前記試料格納容器の液体流出口と連結された試料流入口、内面に付着された抗体、及び液体放出ポートを有する試料反応部と、前記標準試料格納容器の液体流出口と連結された標準試料流入口、内面に付着された抗体、及び液体放出ポートを有する複数の標準試料反応部と、前記染料格納容器の液体流出口と連結される染料流入口、及び緩衝溶液流入ポートを有する染料／緩衝溶液流入部とを含む微細流動チャンネルを備えるカートリッジと、前記試料格納容器、染料格納容器、及び標準試料格納容器のそれぞれの圧縮空気流入口と弁を通じて連結される圧縮空気貯蔵部と、前記緩衝溶液流入ポートと弁を通じて連結される緩衝溶液貯蔵部と、前記試料反応部及び標準試料反応部での抗原−抗体反応の程度を染料による色変化の程度として測定する検出部と、を含むことを特徴とする生物学的試料中の蛋白質を検出するための蛋白質検出用流動システムを提供する。
【００１２】
また本発明は、上記の蛋白質検出用流動システムを使用して試料中の蛋白質を検出する蛋白質検出方法において、前記圧縮空気流入口を通じて圧縮空気を供給することによって前記試料格納容器及び標準試料格納容器から試料及び標準試料を試料反応部及び標準試料反応部に供給して抗原−抗体反応を誘導する段階と、前記緩衝溶液流入ポートを通じて緩衝溶液を供給して前記試料反応部及び標準試料反応部を洗浄する段階と、前記圧縮空気流入口を通じて圧縮空気を供給することによって前記染料格納容器から染料を染料／緩衝溶液流入部に、次いで、前記試料反応部及び標準試料反応部に供給する段階と、前記緩衝溶液流入ポートを通じて緩衝溶液を供給して前記試料反応部及び標準試料反応部を洗浄する段階と、前記試料反応部及び前記標準試料反応部での色変化データを利用して試料中の蛋白質の存在の有無を検出し、かつその濃度を測定する段階と、を含む方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ＥＬＩＳＡを利用して生物学的試料から特定蛋白質を検出するに当って、試料導入から試料検出に至るまでの一連の過程を一つの段階として自動化でき、簡単な装置構成で作業者の手作業を減らして労働力が節減でき、熟練された作業者の操作なしでも短時間内に生物学的試料から特定蛋白質が検出できる自動化された流動システム及びその方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図５を参照しつつ、本発明をより詳細に説明する。
【００１５】
本発明の一実施の形態による自動化された流動システムは、大きくわけて、着脱可能なカートリッジ、圧縮空気貯蔵部、緩衝溶液貯蔵部、及び検出部で構成される。
【００１６】
本発明による自動化された流動システムのカートリッジは、試料、標準試料及び染料それぞれに対する格納容器を含む（以下、試料に対する格納容器、標準試料に対する格納容器、及び染料に対する格納容器を合せて「カートリッジ格納容器部」９という）。
【００１７】
試料に対する格納容器（以下、「試料格納容器」という）は、本発明によって検出しようとする蛋白質を含む生物学的試料を格納するものである。このような生物学的試料は、検出しようとする蛋白質を含み、かつ酵素免疫分析法によって検出できる試料であれば制限がなく、血液、小便、脳脊髓液、唾液、組織液等よりなる群から選択されうる。
【００１８】
標準試料に対する格納容器（以下、「標準試料格納容器」という）には既知濃度の検出される蛋白質についての標準溶液が格納されている。このような標準試料により得られた標準濃度曲線に検出しようとする蛋白質を含む生物学的試料についての数値を代入することによって、該当生物学的試料内での検出しようとする蛋白質濃度が計算できる。
【００１９】
染料に対する格納容器（以下、「染料格納容器」という）には、検出しようとする蛋白質と特異的に結合し、かつ後述するように微細流動チャンネル１０の内部表面に付着される抗体１３を標識できる染料が格納される。本発明で使用可能な染料としては、抗原（生物学的試料内の検出しようとする蛋白質）−抗体（微細流動チャンネル１０の内部表面に付着された抗体１３）反応によって光検出器による検出が可能な信号を出すことができるものであれば制限がなく、望ましくは、蛍光、化学発光または燐光などの信号を出す染料が使われうる。
【００２０】
前記カートリッジ格納容器部を含むカートリッジの材質はアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂などであり、カートリッジの大きさは横５〜１０ｃｍ、縦２〜５ｃｍ、及び高さ２〜５ｃｍであることが望ましく、それぞれの格納容器は１００〜５００μｍ体積の液体を収容できるものが望ましい。
【００２１】
本実施の形態のカートリッジ格納容器部９は分析対象となる生物学的試料格納容器１つ、染料格納容器１つないし２つ、及び標準試料格納容器２つないし３つを含む。
【００２２】
また、カートリッジ格納容器部９の試料格納容器、染料格納容器、及び標準試料格納容器のそれぞれは、圧縮空気流入口６と連結された上部疎水性隔壁７によって上端が密閉され、液体流出口と連結された下部疎水性隔壁８によって下端が密閉されている。このような上部疎水性隔壁７及び下部疎水性隔壁８は多孔性であって、大気圧下で空気は通過させるが、液体は通過させないように設計され、下部疎水性隔壁８の平均気孔の大きさが上部疎水性隔壁７の平均気孔の大きさより大きく設計されることが望ましい。
【００２３】
望ましくは、このような隔壁７，８はポリテトラフルオロエチレン膜よりなるものであって、上部疎水性隔壁７は直径０．２〜１μｍの穿孔を有し、下部疎水性隔壁８は直径２〜２０μｍの穿孔を有することによって、上部疎水性隔壁７は下部疎水性隔壁８に比べて相対的に高圧力が加えれる時にのみ所定の液体が通過される。例えば、上部疎水性隔壁７は直径０．４５μｍの穿孔を有し、下部疎水性隔壁８は直径１０μｍの穿孔を有する場合、水に対する通過圧力（通過させるのに必要な圧力）は前者が２気圧であるのに対して、後者は０．１気圧となる。上部疎水性隔壁及び下部疎水性隔壁とカートリッジ格納容器部９との間の間隙はオーリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）などを使用して密封できる。
【００２４】
カートリッジ格納容器部９の各格納容器（試料格納容器、染料格納容器、及び標準試料格納容器）の上端及び下端が上記のように相異なる穿孔を有する疎水性隔壁７、８によって密閉されることによって、圧縮空気流入口６を通じてカートリッジ格納容器部９に所定の圧力が加えられる場合には液体が格納容器の上部疎水性隔壁７には放出されないが、下部疎水性隔壁８を通じては放出される。なお、試料格納容器、染料格納容器、及び標準試料格納容器のそれぞれには、各液体を入れる際に使用される液体流入口が設けられていてもよい。
【００２５】
下部疎水性隔壁８を通じて放出された液体は微細流動チャンネル１０に向かう。微細流動チャンネル１０は図１のような平面構造を有する。さらに、図１に対して細かい構成を付加して示した図２を参照すれば、試料格納容器１つ、染料格納容器２つ、及び標準試料格納容器３つを含む流動システムにおいて、微細流動チャンネル１０は、１つの試料反応部、３つの標準試料反応部、および２つの染料／緩衝溶液流入部を含む。試料反応部は、前記試料格納容器の液体流出口と連結された試料流入口１と、内面に付着された抗体１３と、放出ポート５とを有する。また、標準試料反応部は、標準試料格納容器の液体流出口と連結された標準試料流入口２と、内面に付着された抗体１３と、放出ポート５とを有する。さらに、微細流動チャンネル１０は、前記染料格納容器の液体流出口と連結された染料流入口３と、緩衝溶液流入ポート４とを有する。
【００２６】
微細流動チャンネル１０は、チャンネル内部の４つの反応領域（試料反応部の反応領域が１つと標準試料反応部の反応領域が３つ）において、検出しようとする蛋白質と特異的に結合する抗体１３が付着されており、液体が前記領域を通過した後に廃ガス及び廃液体を外部に放出する４つの放出ポート５と連結されている。
【００２７】
望ましくは、前記試料反応部と各標準試料反応部とは容積が同一であり、同じ圧力が試料格納容器及び標準試料格納容器に加えられる場合に、同じ体積の試料及び標準試料が試料反応部及び標準試料反応部を通過するように設計される。また、前記染料／緩衝溶液流入部の染料流入口３から前記試料反応部の放出ポート５までの微細チャンネル長と、前記染料／緩衝溶液流入部の染料流入口３から前記標準試料反応部の放出ポート５までの微細チャンネル長とが同一に設計されることが望ましい。また緩衝溶液流入ポート４から前記試料反応部の放出ポート５までの微細チャンネル長と、緩衝溶液流入ポート４から前記標準試料反応部の放出ポート５までの微細チャンネル長とも同一に設計されることが望ましい。このような設計によれば、圧縮空気流入口６から同じ圧力が加えれる場合に、試料及び標準試料に対して同じ速度で同じ体積の染料及び緩衝溶液が流れることを可能にする。
【００２８】
微細流動チャンネル１０はポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎ，ＰＤＭＳ）基板、ガラス基板、又はシリコン基板に成形され、チャンネルの幅は５０〜５００μｍ、深さは１０〜２００μｍに製作されうる。成形された基板はガラスチップと接合させ、オーリングなどを利用してカートリッジに密封できる。
【００２９】
以上のように、カートリッジ格納容器部９、及び微細流動チャンネル１０を含むカートリッジを説明したが、これらカートリッジ格納容器部９及びカートリッジ以外にも、本発明の流動システムは、弁１１ｃを通じてカートリッジ格納容器部の圧縮空気流入口６と連結される圧縮空気貯蔵部と、弁１１ｂを通じて緩衝溶液流入ポート４と連結される緩衝溶液貯蔵部と、前記試料反応部及び標準試料反応部での抗原−抗体反応の程度を染料による色変化の程度として測定する検出部とを含む。
【００３０】
圧縮空気及び緩衝溶液はそれぞれ圧縮空気貯蔵容器及び緩衝溶液貯蔵容器に格納され、それぞれの格納容器に連結された同じポンプ１２によって圧縮されることによって格納容器からカートリッジに移動する。
【００３１】
本発明の流動システムで使われる検出部は、微細流動チャンネル１０内の試料及び標準試料に対する色変化データを測定する光検出器を含む。光検出器は蛍光、化学発光または燐光などの信号を検出できるものならば制限がなく、当業界で広く使われる通常の光検出器が使われうる。したがって、光検出器及び色変化データについての詳しい説明は省略する。
【００３２】
本発明の流動システムは、またカートリッジと圧縮空気貯蔵部、カートリッジと緩衝溶液貯蔵部、及びカートリッジと外部間の流体交換通路となる流体ポートを含む。このような流体ポートには、カートリッジ格納容器９それぞれの上端に設置されて圧縮空気貯蔵容器からの圧縮空気が流入される圧縮空気流入口６、微細流動チャンネル１０に連結されて緩衝溶液が流入される緩衝溶液流入ポート４、及び微細流動チャンネル１０に連結されて微細流動チャンネル１０からの廃ガス及び廃液体をカートリッジ外部に放出する放出ポート５がある。
【００３３】
前記圧縮空気流入口６、緩衝溶液流入ポート４、及び放出ポート５はコンピュータなどの自動化された調節システムによって作動する弁１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）によって流体のフローが調節される。具体的には、弁１１はコンピュータで操作されるＬａｂＶｉｅｗ（登録商標）などの調節手段によって調節され、それぞれの流体ポートはその機能及び特性に合う弁１１と連結される。
【００３４】
望ましくは、圧縮空気流入口６に連結された弁は、弁が閉じられた場合には圧縮空気流入口６を外部空気に通じさせ、弁が開いた場合には圧縮空気流入口６をポンプ１２に通じさせる３方向弁である。
【００３５】
また、緩衝溶液流入ポート４に連結された弁は、弁が閉じられた場合には緩衝溶液貯蔵部と微細流動チャンネル１０相互間の緩衝溶液の移動を遮断し、弁が開いた場合には移動を可能にする２方向弁である。
【００３６】
また、放出ポート５に連結された弁は、弁が閉じられた場合には廃ガス及び廃液体の放出を遮断し、弁が開いた場合には放出を可能にする２方向弁である。
【００３７】
以上のように説明したカートリッジ格納容器部９、微細流動チャンネル１０、圧縮空気流入口６、緩衝溶液流入ポート４及び放出ポート５を含む本発明によるカートリッジに関する模式図を図３に図示し、カートリッジをコンピュータグラフィックによって再現した３次元概要図を図５に図示した。このようなカートリッジは本発明の自動化された流動システムにおいて着脱自在に設計されることが望ましく、カートリッジ内の試料に対する色変化データの測定、カートリッジの交換、修理、維持作業などが容易に行われるように設計されることが望ましい。
【００３８】
図４にはカートリッジ、圧縮空気貯蔵部、緩衝溶液貯蔵部及び検出部を含む本発明の自動化された流動システムに関する模式図を示した。なお、図４では、試料として血液試料を用いる場合を例にとって示している。
【００３９】
本発明の一実施の形態として、本発明による試料中の蛋白質検出方法は、まず圧縮空気流入口６を通じて圧縮空気を供給することによって、前記試料格納容器及び標準試料格納容器から試料及び標準試料を試料反応部及び標準試料反応部に供給して抗原−抗体反応を誘導する段階を含む。
【００４０】
圧縮空気の供給は圧縮空気貯蔵部に連結されたポンプ１２のスイッチを作動させることによって開始され、ポンプ１２は圧縮空気貯蔵部及び緩衝溶液貯蔵部に所定の圧力を加えるが、このような状態ではあらゆる弁１１が閉じられた状態であるためにカートリッジは何の影響も受けない。しかし、自動化された弁調節システムによって試料格納容器及び標準試料格納容器の弁１１が開放されれば試料及び標準試料が微細流動チャンネル１０を通過して流れ、結果的に試料及び標準試料が試料反応部及び標準試料反応部に供給されてチャンネル内面に付着された抗体と試料及び標準試料中の抗原間に抗原−抗体反応が行われる。
【００４１】
次の段階は、試料及び標準試料が格納容器から十分に放出されれば、試料格納容器に連結された圧縮空気流入口６の弁１１が弁調節システムによって閉鎖され、緩衝溶液流入ポート４及び放出ポート５の弁１１が開放されることによって微細流動チャンネル１０に連結された緩衝溶液流入ポート４を通じて緩衝溶液が流入され、微細流動チャンネル１０が緩衝溶液で充填される。微細流動チャンネル１０を完全に充填した後、緩衝溶液はカートリッジ格納容器９の上部疎水性隔壁７に至るまでカートリッジ格納容器９を充填する。このようになれば試料及び標準試料の格納容器が緩衝溶液で充填されて洗浄され、試料反応部及び標準試料反応部も緩衝溶液により洗浄される。
【００４２】
前記洗浄段階以後には、再び弁調節システムによって染料格納容器に連結された圧縮空気流入口６の弁１１が開放され、緩衝溶液流入ポート４の弁１１が閉鎖されることによって、染料格納容器から染料が放出され、放出された染料は染料／緩衝溶液流入部の染料流入口３を通じて微細流動チャンネル１０に供給される。この時、染料流入口３から試料及び標準試料反応部の放出ポート５までの距離はすべて同一なので、抗体１３が付着された試料及び標準試料反応部に流れる染料溶液の量は同一になる。
【００４３】
染料溶液が十分に放出された後には、染料格納容器に連結された圧縮空気流入口６の弁１１が閉鎖され、緩衝溶液流入ポート４の弁１１が開放されることによって緩衝溶液が全体チャンネルを流れながら試料反応部及び標準試料反応部の残余染料を再び洗浄する段階が行われる。
【００４４】
最後に、洗浄されたカートリッジの試料反応部及び標準試料反応部での色変化データを光検出器を通じて測定することによって試料中の蛋白質の存在如何が検出でき、標準試料に対する濃度曲線を利用して試料中の蛋白質濃度を測定できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、特定蛋白質の検出に用いられるＥＬＩＳＡを一つのプロセスに自動化させることによってさらに簡単かつ便利に病気を診断するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の微細流動チャンネルに関する模式図である。
【図２】試料、標準試料、染料、及び緩衝溶液に対する流入口、及び微細流動チャンネルの内部表面に付着された抗体が図示された微細流動チャンネルに関する模式図である。
【図３】本発明のカートリッジに関する模式図である。
【図４】カートリッジ、圧縮空気貯蔵部、緩衝溶液貯蔵部及び検出部を含む本発明の自動化された流動システムに関する模式図である。
【図５】本発明のカートリッジをコンピュータグラフィックによって再現した３次元概要図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  試料流入口、
２  標準試料流入口、
３  染料流入口、
４  緩衝溶液流入ポート、
５  放出ポート、
６  圧縮空気流入口、
７  上部疎水性隔壁、
８  下部疎水性隔壁、
９  カートリッジ格納容器部、
１０  微細流動チャンネル、
１１  弁、
１２  ポンプ、
１３  抗体。
【図１】
2004226403.tif 000003
【図２】
2004226403.tif 000004
【図３】
2004226403.tif 000005
【図４】
2004226403.tif 000006
【図５】
2004226403.tif 000007