(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状チップ本体の表面に開口をもち、容積が数μＬ以下で、底面の肉厚が３００μｍ以下である凹部を複数個備え、
前記凹部は前記チップ本体に開けられた貫通穴の底部開口が薄膜フィルムにより閉じられて形成されているマイクロウエルチップ。
【請求項２】
前記チップ本体で前記凹部が形成されていない部分に貫通穴又は凹部が形成されている請求項１に記載のマイクロウエルチップ。
【請求項３】
前記凹部の内壁表面には生体試料に対する吸着防止処理が施こされている請求項１又は２に記載のマイクロウエルチップ。
【請求項４】
前記凹部の上部開口を封止して前記凹部を密閉空間とするシール部材を備えた請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロウエルチップ。
【請求項５】
前記凹部の上部開口周辺部を表面から隆起させた請求項４に記載のマイクロウエルチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体試料の酵素処理、誘導体化、ＰＣＲ（polymerase chain reaction）反応、サンガー反応などの反応容器として利用することのできるウエルを備えたチップに関し、特に微小容量の反応容器となるウエルチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、ＰＣＲ反応などで微量のサンプルを取り扱う場合、反応容器として９６ウエルや３８４ウエルなどのマイクロタイタープレートを用いている。マイクロタイタープレートを用いて反応を行なう場合、必要なサンプル量は、９６ウエルのもので２０〜４０μＬ、３８４ウエルのもので５〜１０μＬである。
【０００３】
ＤＮＡシーケンサ等の性能向上により、微量サンプルでの解析が可能となってきた。これに伴い、サンプルの前処理であるＰＣＲ反応やサンガー反応も微量化できるようになってきた。マイクロタイタープレートを用いた従来の反応スケールだと試薬代が大きな負担となっていたので、サンプル処理量の微量化は好ましいところである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロタイタープレートは単一ウエルを連結した形状になっており、底部はウエル形状に沿った凹凸形状になっている。ＰＣＲ反応など熱処理を必要とする反応の場合、マイクロタイタープレートの底面にヒートブロックを接触させて温度制御を行なっている。マイクロタイタープレートの底面形状が凹凸丞である上、ウエルの容量が比較的大きいところから、ヒートブロックはマイクロタイタープレートの底面形状に合うように凹凸形状を持つように製作されている。そのため、ウエル数の異なるマイクロタイタープレートを使用するときには、マイクロタイタープレートに応じてヒートブロックを交換しなければならないという不便さがある。
そこで、本発明はウエルの数や形状の異なるものに交換した場合にもヒートブロックを交換しなくてもすむようにして、操作を簡便にし、かつコスト低下を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平板状チップ本体の表面に開口をもち、容積が数μＬ以下で、底面の肉厚が３００μｍ以下である凹部を複数個備えたマイクロウエルチップである。
【０００６】
【作用】
平板状チップ本体に設けた凹部の容積が微小であるので、その凹部を反応容器として作用させればサンプル容量の微量化が可能であり、また反応容器の集積化も可能である。
【０００７】
凹部底面の肉厚が３００μｍ以下であるので、ビートブロックによる底面からの熱伝導効率が高くなり、ビートブロックとは凹部の底面のみの接触で凹部内の液の温調を図ることができる。そのため、従来のマイクロタイタープレートのようにウエル形状に応じたヒ−トブロック形状は不要となり、平面形状のヒ−トブロックで対応できるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、凹部が微小であることから、チップ本体に貫通穴を開け、その貫通穴の底部開口を薄膜フィルムにより閉じて形成したものとする。これにより、製作が容易になる。
【０００９】
また、反応空間となる凹部が形成されていない部分に貫通穴又は凹部を形成しておいてもよい。これにより、チップ全体の熱容量を下げることができ、反応空間の温調効率を高めることができる。
【００１０】
微量サンプルを処理することから、凹部内壁表面に生体試料に対する吸着防止処理が施されているのが好ましい。これにより反応効率を高めることができる。
【００１１】
反応容器容量を小さくして、微量サンプルの反応を行なう場合、蒸発による試薬濃度の変化や、それに伴う混合の不充分による反応の停止を防ぐために、凹部を密閉できることが好ましい。そのため、凹部の上部開口を封止して凹部を密閉空間とするシール部材を備えているのが好ましい。これにより、チップの凹部に反応試薬を注入後、そのシール部材により反応試薬を凹部に密閉して閉じ込めることができる。
【００１２】
凹部の上部開口周辺部を隆起させておけば、シール部材により開口を閉じたときの気密性を高めることができて好都合である。
チップ側面からの熱伝導によりウエル内の液を加熱することは困難であるため、温調器は上下両面からのペルチエ制御とし、上面からの温調も行なうようにするのが好ましい。
【００１３】
【実施例】
図１は実施例と同じチップ本体をもつ参考例のマイクロウエルチップ１を表わし、９６ウエルのＰＣＲチップである。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は１個の穴部分を示す拡大平面図、（Ｄ）は１個の穴部分を示す拡大断面図である。
【００１４】
このマイクロウエルチップ１はポリプロピレンによる樹脂成型品であり、高速射出成型により形成されたものである。そのチップ本体２の厚さは１ｍｍである。チップ本体２に表面側に開口をもつ円筒状凹部として形成されたウエル４の容量は１．２μＬであり、そのウエル４の底面６の肉厚は２５０μｍである。
【００１５】
マイクロウエルチップ１全体の平面形状は縱５４．５ｍｍ、横３６．５ｍｍの長方形状であり、底面が平坦な平板状に形成されている。ウエル４は９６個が配置されている。
【００１６】
このマイクロウエルチップ１をＢＳＡ（bovine serum albumine：ウシ血清アルブミン）（２５０μｇ／ｍＬ）に３０分浸し、ウエル４の内壁に生体試料に対する非吸着処理を行なった。
チップ本体２の材質はポリプロピレンの他、ポリエチレンやポリカーボネートなど、耐薬品性があり、成型が可能な樹脂であればよい。
【００１７】
ウエル４の開口部の周囲にはチップ本体２の表面から２００μｍの高さに隆起した環状の隆起部８が形成されている。この隆起部８があることにより、ウエル４の開口をアルミニウムや樹脂（ポリエステルなど）のシート状シール材１０で封止する際に、シールの密着性、すなわち密閉空間の気密性を高めるのが容易になる。シール材１０には粘着材が塗布されており、ウエル４内を密閉して封止するとともに、使用時にサンプルを注入したり、反応修了後に反応液を取り出したりする際にはシール材１０を容易に剥がすことができる。
【００１８】
従来のマイクロタイタープレートでは必要なサンプル量は、３８４ウエルのものでも５μＬである。それに比べて、この実施例のマイクロウエルチップ１では０．５μＬというような微量サンプルのＰＣＲ増幅も可能となり、チップ電気泳動等の微量分析系の前処理反応として利用すれば、試薬代、廃液量の軽減に効果がある。
【００１９】
チップ本体２が平板状であることから、ヒートブロック形状も平板状のものですむようになり、ウエル数やウエル形状等のチップ仕様に左右されなくなる。
【００２０】
ウエル底面の肉厚が薄いほどヒートブロックによる温調効率が高まるが、射出成型は困難になる。そこで、ウエル底面の肉厚をより薄肉化する方法として、射出成型ではチップ本体に貫通穴を形成し、その底部開口を薄肉フィルムで閉じる方法がある。
【００２１】
図２はそのように凹部を形成した一実施例を表わしたものである。全体としては図１の参考例と同様に、平板状に形成されているが、この実施例ではチップ本体１２にウエルを形成するための貫通穴１４が射出成型により形成され、その底部開口が薄膜フィルム１６により閉じられている。
【００２２】
薄膜フィルム１６の厚さは３００μｍ以下である。薄膜フィルム１６の材質はポリエチレン又はポリスチレンが好ましく、より好ましくはチップ本体１２と同一材質とすることである。薄膜フィルム１６熱融着によりチップ本体１２の裏面に接合され、貫通穴の底部開口を閉じることにより、微小凹部のウエル１４を形成している。
【００２３】
この実施例のマイクロウエルチップチップも、図１の参考例と同様に、上部開口をシール材のフィルム１０で封止してウエル１４を密閉空間とすることができる。
【００２４】
図１の参考例のマイクロウエルチップチップ１を用い、λファージベクターの一部（約５００ｂｐ（塩基対））の増幅を、９４℃→５５℃→７２℃の温度サイクル１８回で行なった。その増幅したサンプルをインターカレータＳＹＢＲ−Ｇｒｅｅｎ（Molecular Probes社の商標）を混合した８％ポリアクリルアミド内で電気泳動したものを蛍光式ＤＮＡシーケンサで検出した結果を図３に示す。
【００２５】
図３で、＃３０００と＃３５００の間に出ている６個の太いバンドがサンプルの泳動バンドである。泳動の番号＃はＤＮＡシーケンサの検出のための走査番号を表わしており、泳動開始からの時間に対応している。の目的物です。他の短い７個のバンドは分子量マーカである。サンプルと分子量マーカのバンド幅は実際は同じであり、サンプルのバンド１塊は、３つのバンド（３サンプル分）がつながって現れている。
【００２６】
この結果は、マイクロウエルチップチップ１のウエルで処理したサンプルの量を変えたものであり、サンプル量は、左から２つの塊（６サンプル分）が０．５μＬ、次の２つの塊が０．７μＬ、右の２つの塊が１．０μＬである。これによれば、サンプル量が０．５μＬというような極微量であっても鮮明な泳動パターンを得ることができることを示している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のマイクロウエルチップは、平板状チップ本体の表面に開口をもち、容積が数μＬ以下で、底面の肉厚が３００μｍ以下である凹部を複数個備えたものとしたので、マイクロウエルチップをウエル数やウエル形状の異なるものに交換した場合にもヒートブロックを交換しなくてもすむようになり、操作が簡便になって、コスト低下を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は１個の穴部分を示す拡大平面図、（Ｄ）は１個の穴部分を示す拡大断面図である。
【図２】  一実施例における部分断面図である。
【図３】  参考例のマスクロウエルチップを用いて調製したＤＮＡ試料の泳動パターン図である。
【符号の説明】
１      マイクロウエルチップ
２，１２      チップ本体
４，１４      ウエル
６      ウエルの底面
８      隆起部
１０      シール材
１６      薄膜フィルム
【図１】
0004639558.tif 000002
【図２】
0004639558.tif 000003
【図３】
0004639558.tif 000004