(57)【要約】  本開示は、テープストリッピング法により採取した皮膚組織を用いて、生体分子の抽出を簡便に安定して行うことができる方法およびシステムを提供することを目的とする。本開示に係る生体分子の抽出方法は、抽出容器内の抽出試薬および磁性体を用いて皮膚組織に含まれる生体分子を抽出する方法であって、以下を特徴とする。すなわち、皮膚組織を採取したテープを抽出試薬および磁性体と接触させ、抽出容器内の磁性体を、抽出容器の外部に設けられる磁石から発生する磁力により移動させ、磁性体と皮膚組織が付着した前記テープとの機械的摩擦により皮膚組織から生体分子を抽出試薬中に抽出する。
2018070222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出容器内の抽出試薬および磁性体を用いて皮膚組織に含まれる生体分子を抽出する方法であって、
皮膚組織が付着したテープを前記抽出試薬および前記磁性体と接触させ、
前記抽出容器内の前記磁性体を、前記抽出容器の外部に設けられる磁石から発生する磁力により移動させ、
前記磁性体と前記皮膚組織とが付着した前記テープとの機械的摩擦により前記皮膚組織から前記生体分子を前記抽出試薬に抽出する、生体分子の抽出方法。
【請求項２】
前記テープを前記抽出容器の貼付面に貼り付けた後、前記抽出容器の抽出部に前記抽出試薬を入れる、
請求項１に記載の生体分子の抽出方法。
【請求項３】
前記テープを前記貼付面に貼り付けた後、前記テープが下側になるように前記抽出容器を配置して前記テープに付着した前記皮膚組織と前記抽出試薬を接触させ、
前記容器の下側において前記磁石を動かすことにより、前記磁性体と前記テープとを接触させる、
請求項２に記載の生体分子の抽出方法。
【請求項４】
前記抽出容器の抽出部に接続される回収路を通して、前記生体分子を含む前記抽出試薬を前記抽出部から取り出す、
請求項１に記載の生体分子の抽出方法。
【請求項５】
前記回収路はフィルターを有し、
前記フィルターにより前記磁性体を分離して前記生体分子を含む前記抽出試薬を回収する、
請求項４に記載の生体分子の抽出方法。
【請求項６】
皮膚組織から生体分子を抽出する抽出容器と、
前記抽出容器が配置される抽出装置と、
担体と、を備え、
前記抽出容器は、
前記生体分子の抽出試薬を入れる抽出部と、
前記抽出部に設けられた磁性体と、
を有し、
前記抽出装置は、
前記抽出部内の前記磁性体を動かす磁石と、
前記磁石の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記抽出装置は、前記磁石によって前記磁性体を前記抽出部内で動かすことにより、前記皮膚組織が貼り付けられた前記担体と前記磁性体との間に生じる機械的摩擦を利用して、前記担体に付着した前記皮膚組織から前記生体分子を抽出する、
生体分子の抽出システム。
【請求項７】
前記抽出容器は、
前記皮膚組織を採取した担体を貼り付ける貼付面と、をさらに備え、
前記貼付面は、前記容器に貼り付けられた担体に付着した前記皮膚組織が前記抽出部に面するように形成される開口を有し、
前記開口は、前記担体により全面が塞がれるように形成され、
前記抽出装置の前記磁石は、前記貼付面に対向する位置に設けられる、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項８】
前記抽出装置は、
前記抽出容器を設置する設置部をさらに有する、
請求項７に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項９】
前記抽出装置は、
前記磁石が設けられる支持部と、
前記支持部および前記磁石を駆動させる駆動部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記駆動部の動作を制御する、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１０】
前記抽出装置の前記磁石は電磁石であり、
前記制御部は、前記電磁石に流す電流により前記電磁石の動作を制御し、前記電磁石が発生させる磁界の変化を通じて前記磁性体を移動させる、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１１】
前記磁石は、前記設置部の下側に設けられる、
請求項８に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１２】
前記抽出装置は、
前記抽出試薬を入れる溶液タンクと、をさらに備え、
前記溶液タンクは、前記抽出容器の前記抽出部に流路を介して接続される、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１３】
前記抽出容器は、前記抽出部に接続される回収路と、
前記回収路に設けられ、前記抽出試薬から前記磁性体を除去するフィルターと、をさらに備える、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１４】
前記磁性体は、水溶性の接着剤により前記抽出部の内部に固定されている、
請求項６に記載の生体分子の抽出システム。
【請求項１５】
磁性体と担体との機械的摩擦力により、前記テープに付着した皮膚組織から生体分子を抽出する抽出容器であって、
基板と、
前記基板に設けられた凹部と、
前記凹部に設けられた前記磁性体と、を備える、
生体分子の抽出容器。
【請求項１６】
前記磁性体は、水溶性の接着剤により前記凹部の内部に固定されている、
請求項１５に記載の生体分子の抽出容器。
【請求項１７】
前記抽出容器は、前記抽出部に接続される回収路と、
前記回収路に設けられ、抽出試薬から前記磁性体を除去するフィルターと、をさらに備える、
請求項１５に記載の生体分子の抽出容器。
【請求項１８】
抽出容器内の抽出試薬および磁性体を用いて皮膚組織に含まれる生体分子を抽出する方法であって、
皮膚組織が付着した担体を前記抽出試薬および前記磁性体と接触させ、
前記抽出容器内の前記磁性体を、前記抽出容器の外部に設けられる磁石から発生する磁力により移動させ、
前記磁性体と前記皮膚組織が付着した前記担体との機械的摩擦により前記皮膚組織から前記生体分子を前記抽出試薬に抽出する、生体分子の抽出方法。
【請求項１９】
前記担体は平坦である、
請求項１８に記載の生体分子の抽出方法。
【請求項２０】
前記担体はテープである、
請求項１８に記載の生体分子の抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、テープで採取した皮膚組織中に含まれる生体分子を抽出する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚科学の分野において、皮膚の状態を評価するための方法の一つにタンパク質分析がある。皮膚のタンパク質を分析する方法は、例えば、染色法や抗原抗体法などが知られている(非特許文献１、２)。タンパク質を分析するためには、皮膚組織からタンパク質を採取する必要がある。皮膚組織からタンパク質を採取する方法のひとつに、テープストリッピング法がある（特許文献１）。テープストリッピング法は、肌に貼り付けた粘着テープを用いて皮膚組織の一部を剥離することにより非侵襲的に皮膚組織を採取する方法である。その後、採取した皮膚組織からタンパク質を抽出する。テープストリッピング法は、皮膚組織の採取を比較的簡便に行うことができる。また、この方法は、被験者の負担が小さい点で優れている。それゆえ、テープストリッッピング法を用いた皮膚組織の採取は、被験者の肌に負担を強いることが難しい一般消費者向けの肌検査などにおいて、近年注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４９４２９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｉ．Ｌ．Ａ．Ｂｏｘｍａｎ，Ｐ．Ｊ．Ｈｅｎｓｂｅｒｇｅｎ，Ｒ．Ｃ．Ｖａｎ  Ｄｅｒ  Ｓｃｈｏｒｓ，Ｄ．Ｐ．Ｂｒｕｙｎｚｅｅｌ，Ｃ．Ｐ．Ｔｅｎｓｅｎ  ａｎｄ  Ｍ．Ｐｏｎｅｃ，Ｂｒ．Ｊ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ．，１４６，７７７−７８５（２００２）
【非特許文献２】Ｓｔｅｐｈｅｎ  Ｍ．Ｋｅｙｓｅ  ａｎｄ  Ｒｅｘ  Ｍ．Ｔｙｒｒｅｌｌ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，８６，９９−１０３（１９８９）
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、テープストリッピング法により採取した皮膚組織からタンパク質を抽出する方法は、抽出を行う使用者の手技が複雑であり、タンパク質の抽出量がばらつくという課題があった。本開示は、テープストリッピング法により採取した皮膚組織を用いて、タンパク質の抽出を簡便に安定して行うことができる方法およびシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の生体分子の抽出方法は、抽出容器内の抽出試薬および磁性体を用いて皮膚組織に含まれる生体分子を抽出する方法であって、以下を特徴とする。すなわち、皮膚組織を採取したテープを抽出試薬および磁性体と接触させ、抽出容器内の磁性体を、抽出容器の外部に設けられる磁石から発生する磁力により移動させ、磁性体と皮膚組織が付着したテープとの機械的摩擦により皮膚組織から生体分子を抽出試薬中に抽出する。
【０００７】
本開示の生体分子の抽出方法は、テープを用いて採取した皮膚組織から生体分子を簡便に安定して抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態におけるタンパク質の抽出装置を模式的に示す斜視図
【図２】本実施の形態におけるタンパク質の抽出システムを模式的に示す断面図
【図３】本実施の形態におけるタンパク質の抽出システムを模式的に示す上面図
【図４】本実施の形態におけるタンパク質の抽出容器を模式的に示す上面斜視図
【図５】本実施の形態におけるタンパク質の抽出方法を示すフロー図
【図６】実施例１におけるポリ乳酸ビーズを示すＳＥＭ画像を示す図
【図７】実施例１におけるタンパク質の抽出量を示すグラフ
【図８】実施例２における磁性フェライトステンレスを示すＳＥＭ画像を示す図
【図９】実施例２におけるタンパク質の抽出量を示すグラフ
【図１０】実施例３におけるタンパク質の抽出量を示すグラフ
【図１１】本実施の形態におけるタンパク質の抽出システムの別の例を示す断面図
【図１２】本実施の形態におけるタンパク質の抽出システムの別の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本開示の実施の形態に係る生体分子の抽出方法および抽出システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構造については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化している。
【００１１】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における生体分子の抽出システムを模式的に示す斜視図である。図２は、本実施の形態における生体分子の抽出システムを模式的に示す断面図である。図３は、本実施の形態における生体分子の抽出システムを模式的に示す上面図である。
【００１２】
生体分子の抽出システム１００は、抽出容器２０と抽出装置５０とからなる。
【００１３】
なお、生体分子とは、例えば、角層から抽出されるタンパク質、脂質または常在菌のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）等である。以下では、生体分子は角層に含まれるタンパク質であるとして説明する。
【００１４】
図４は、本実施の形態における抽出容器２０を模式的に示す斜視図である。
【００１５】
抽出容器２０は、抽出部２１と、抽出部２１に配置される磁性体２２と、皮膚組織を採取した採取テープ４０を貼り付ける貼付面２３とを有する。さらに、抽出部２１に接続される注入路２４と回収路２５とを有する。抽出試薬は、注入路２４を通って抽出部２１へ注入される。また、タンパク質を抽出した抽出溶液は、回収路２５を通って回収される。
【００１６】
抽出容器２０は、樹脂材料、ガラスまたは金属材料の基板２８などを用いて作製することができる。樹脂材料は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、略してＰＭＭＡ）やポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｉｒｏｘａｎｅ、略してＰＤＭＳ）である。金属材料は、ステンレス等を用いることができる。なお、金属材料は、例えば、チタンや医療用ステンレスなど、生体適合性の高い金属などを用いてもよい。抽出容器の材料は、抽出試薬と顕著な反応を示さないその他の材料でもよい。
【００１７】
抽出部２１は、例えば、抽出容器２０を構成する基板２８に設けられた凹部である。抽出部２１は、上面視において円形を有する。抽出部２１は、抽出容器２０の貼付面２３に設けられる。つまり、抽出部２１は、貼付面２３に貼り付けられる採取テープ４０で覆われる位置に形成される。凹部には、角層タンパク質の抽出試薬が導入される。また、凹部には、磁性体２２が配置されている。なお、抽出部２１の形状は、円形状に限られない。例えば、抽出部２１の形状は、上面視において、四角形やしずく型であってもよい。
【００１８】
磁性体２２は、例えば、磁性ビーズである。磁性体２２の直径は、例えば、５０μｍ以上、２ｍｍ以下である。磁性体２２の直径は、抽出部２１の深さに応じて適宜決定される。
【００１９】
磁性体２２は、磁石の接近に対して磁性を持つ材料であればよく、強磁性体や常磁性体を用いることができる。ただし、磁性体２２は、後の生化学分析に影響を与えないために、バイオ実験用の磁性ビーズまたは医療用の磁性ステンレス粒子などが好ましい。これらの材料は、耐腐食性を有し、生理的ｐＨの水溶液中で金属イオンを生じない。また、磁性体２２は、抽出する角層タンパク質に対して非特異的な吸着が生じにくい材料であることが好ましい。なお、磁性体２２は、ポリマーなどの高分子材料で覆われた磁性ビーズでもよい。
【００２０】
磁性体２２は、抽出部２１の底面または側面に担持される。磁性体２２は、抽出部２１に固定されていることが望ましい。磁性体２２を抽出部２１の底面または側面の担持部に担持する方法としては、磁力を用いて担持する方法や、水溶性物質を接着剤として担持する方法などがある。ここで、水溶性物質は、でんぷん、キトサン、セルロースまたは塩などである。担持部に固定された磁性体２２は、抽出過程において担持部から剥離して、抽出試薬中を浮遊する。
【００２１】
貼付面２３は、抽出容器２０において開口が形成される面である。貼付面２３には、皮膚組織を採取する採取テープ４０が貼り付けられる。
【００２２】
採取テープ４０は、皮膚組織を採取する角層採取部４１と、採取テープ４０を抽出容器２０の貼付面２３に貼り付ける接着部４２と、を有する。採取テープ４０は、少なくとも一方の面が粘着力を有し、皮膚の表面から角層を採取するために用いられる。採取テープ４０は、抽出部２１の開口の全面を覆うように貼り付けられる。角層採取部４１は、抽出部２１に面する位置に設けられる。
【００２３】
採取テープ４０は、皮膚組織を表面に付着することができる担体の一例である。担体の他の形態としては、表面に粘着面を有していないシートやプレートであってもよい。この場合、皮膚組織は別に採取して担体に付着させるため、担体の表面に粘着層を形成すればよい。そして、担体に皮膚組織を付着させた後は、上述した採取テープ４０と同様に抽出容器２０に貼り付ければよい。なお、担体は、平坦であることが好ましい。
【００２４】
注入路２４および回収路２５は、抽出容器２０に形成されている。注入路２４および回収路２５は、抽出部２１に接続される。
【００２５】
回収路２５は、排出口に栓２６を有する。また、回収路２５は、フィルター２７を有する。
【００２６】
栓２６は、抽出溶液が抽出部２１から漏れないように設けられる。
【００２７】
フィルター２７は、角層タンパク質を抽出した抽出溶液から磁性体２２を分離することができる。フィルター２７は、例えば、不織布や多孔質体などを用いることができる。フィルター２７の空隙の大きさは、磁性体２２の直径よりも小さい。回収路２５にフィルター２７を設けることにより、抽出溶液から磁性体２２を容易に分離することができる。そのため、その後のタンパク質の分析を容易に行うことができる。
【００２８】
また、フィルター２７は、タンパク質抽出時に発生した接着剤のカスや角層サンプル中の不溶画分を除去するために設けてもよい。この場合、フィルター２７の素材は、ステンレス、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、シリコン等の中から目的のタンパク質の吸着が少ないものを適宜選択して用いる。孔径も磁性体２２の分離に合わせて選択する。また、フィルター２７は、抽出容器２０を作製する際に同一材料で作りこむことも可能である。
【００２９】
なお、磁性体２２は、抽出装置５０の磁石５２を用いて抽出部２１の片方に寄せることにより、フィルター２７を利用せずに抽出溶液から取り除かれてもよい。
【００３０】
抽出装置５０は、抽出容器２０を置くための配置部５１と、配置部５１に配置される抽出容器２０の貼付面２３に対向する位置に設けられる磁石５２と、磁石５２を駆動させる駆動部５３と、磁石５２および駆動部５３の動作を制御する制御部５４とを有する。駆動部５３は、支持部５８を有する。磁石５２は、支持部５８の下面に設けられている。
【００３１】
磁石５２は、抽出容器２０内に配置される磁性体２２を移動させる。つまり、磁性体２２は、磁石５２の動きを介して抽出部２１の内部を移動するように制御される。抽出装置５０は、磁石５２の動きに応じて皮膚組織が付着した採取テープ４０と採取テープに接触する磁性体２２との間に生じる機械的摩擦により、採取テープ４０に付着した皮膚組織から角層に含まれるタンパク質を抽出する。
【００３２】
配置部５１は、採取テープ４０が貼り付けられる抽出容器２０を配置する位置である。配置部５１は、例えば、プレート５５上に抽出容器２０が置かれる窪みであってもよい。
【００３３】
磁石５２は、抽出部２１に配置される磁性体２２の動きを制御するために用いられる。磁石５２は、磁力を有するものであればよい。磁石５２は、例えば、強い磁力を持つネオジウム磁石を用いることが好ましい。また、磁石５２は、電磁石であってもよい。電磁石は、電気的な制御により生じる磁界の変化を介して、磁性体２２を動かすことができる。この場合、電磁石は移動しなくてもよい。
【００３４】
駆動部５３は、磁石５２を移動させる。磁石５２は、例えば、支持部５８に設けられている。支持部５８は、駆動部５３に接続されている。駆動部５３は、例えば、モーターやアクチュエーターである。
【００３５】
駆動部５３の動作は、制御部５４により制御される。つまり、制御部５４は、磁石５２を介して磁性体２２の動きを制御する。なお、磁石５２として電磁石を用いる場合、制御部５４は、電磁石の磁界の変化を制御する。
【００３６】
なお、抽出システム１００において、抽出容器２０は、抽出装置５０の配置部５１に固定されていてもよい。このとき、抽出容器２０は、抽出装置５０を構成する一部である。抽出容器２０が抽出装置５０の構成の一部である場合、抽出容器２０は、使い捨てではなく、洗浄して繰り返し使用してもよい。
【００３７】
試薬タンク５６は、抽出部２１に注入される抽出試薬を入れることができる。試薬タンク５６は、流路５７および注入路２４を介して抽出部２１に接続される。抽出試薬は、流路５７および注入路２４を通って、抽出部２１に注入される。試薬タンク５６の材料は、抽出試薬に対して耐腐食性を有する材料であればよい。
【００３８】
なお、タンパク質の抽出過程において、磁性体２２を抽出部２１に入れる場合、磁性体２２は、予め抽出部２１に担持されていなくてもよい。また、タンパク質の抽出過程において、抽出試薬および抽出溶液をユーザーが手動で注入および回収を行う場合、抽出容器２０は、注入路２４および回収路２５を有していなくてもよい。
【００３９】
以下、角層に含まれるタンパク質の抽出方法について説明する。
【００４０】
図５は、タンパク質の抽出方法を示すフロー図である。
【００４１】
ユーザーは、角層採取部４１を覆う保護テープを剥がして、肌に貼りつける。その際、予め、肌に塗られた化粧を落とし、７０％エタノールなどで肌を清めることが望ましい。ユーザーは、肌の分析対象部位に採取テープ４０を貼り付ける。その後、３０秒ほど均一の力で採取テープ４０の角層採取部４１全体を擦った後、静かに剥がす。角層タンパク質を含む皮膚組織は、採取テープ４０の角層採取部４１に付着する。これにより、ユーザーは、肌表面の角層を非侵襲的に採取することができる（Ｓ０１）。
【００４２】
次に、皮膚組織を採取した採取テープ４０を、抽出容器２０の貼付面２３に貼り付ける（Ｓ０２）。採取テープ４０は、抽出容器２０の抽出部２１の開口を封止する。皮膚組織が付着した角層採取部４１は、貼付面２３に形成される開口に位置し、抽出部２１に面する。
【００４３】
そして、採取テープ４０を抽出容器２０に貼り付けた状態で、抽出部２１に抽出試薬を注入する（Ｓ０３）。このとき、抽出試薬は、採取テープ４０の角層採取部４１および皮膚組織と接触するまで入れられる。抽出部２１は抽出溶液により、完全に満たされることが望ましい。この時、抽出部２１に固定される磁性体２２は、担持部から解離させる。
【００４４】
その後、抽出装置５０の磁石５２を抽出容器２０の採取テープ４０に近づけて動作させる（Ｓ０４）。このとき、抽出部２１に入れられた磁性体２２は、抽出試薬中を移動して、磁石５２に引き寄せられる。磁石５２は、例えば、採取テープ４０に対して平行に移動させる。なお、磁石５２の動きは、例えば、図の矢印で示すような直線的な動作である。また、磁石５２の動きは、円を描く動作、蛇行させる動作または３次元的な動作であってもよい。
【００４５】
磁石５２は、採取テープ４０に対して磁性体２２の反対側に配置されている。そのため、磁石５２に引き寄せられた磁性体２２は、採取テープ４０と接触する。磁石５２を移動させることにより、磁性体２２は、採取テープ４０と接触した状態で採取テープ４０の皮膚組織が付着した面に沿って移動する。このとき、磁性体２２と採取テープ４０との間に機械的摩擦が生じる。この機械的摩擦力により、採取テープ４０に付着した皮膚組織から角層タンパク質を剥離させ、抽出試薬中に溶解させる。このようにして、角層タンパク質を抽出することができる。
【００４６】
なお、採取テープ４０は、例えば、抽出部２１内に入れてもよい。例えば、採取テープ４０の角層採取部４１が設けられる面とは反対側の面を抽出部２１の側面、又は、底面に貼り付けてもよい。この場合、磁石５２を、採取テープ４０を貼り付けた抽出容器２０の面の外側から近づけて動かすことにより、抽出部２１内の磁性体２２と採取テープ４０を接触させることができる。したがって、磁性体２２と採取テープ４０との間に機械的摩擦が生じ、採取テープ４０に付着した皮膚組織から角層タンパク質を抽出することができる。
【００４７】
抽出試薬は、抽出容器２０に採取テープ４０を貼り付ける前に注入してもよい。この時、抽出試薬と同時に、磁性体２２を抽出部２１に入れてもよい。この場合であっても、抽出試薬は、抽出部２１を完全に満たしていることが好ましい。
【００４８】
以下、具体的な実施例を示しながら本開示をさらに説明する。なお、以下の実施例は、本開示をより詳細に説明するための一例であり、実施の形態は以下の実施例に限定されない。
【００４９】
（実施例１）
磁性体として磁性ポリ乳酸ビーズを用いた、タンパク質の抽出試験について、以下に述べる。
【００５０】
以下、実施例１について説明する。実施例１では注入路２４および回収路２５を有さない抽出容器２０を用いて角層タンパク質の抽出を行った。採取テープ４０として、プロモツール（ＰＲＯＭＯＴＯＯＬ）社製の角層チェッカー（製品名）を用いた。抽出容器２０は、ポリスチレン製の９６穴マイクロタイタープレートを用いた。抽出部２１は、プレートのウェル（直径約７ｍｍ）である。磁石５２は、縦１ｃｍ、横１ｃｍ、高さ２ｃｍ（１ｃｍ×１ｃｍ×２ｃｍ）の直方体形状を有するネオジム磁石を使用した。磁性体２２は、平均粒径が１００μｍの磁性ポリ乳酸ビーズを用いた。図６は、本実施例で用いた磁性ポリ乳酸ビーズを示すＳＥＭ画像である。磁性体２２は磁力によって抽出部２１の内部に担持し、抽出試薬を充填した後に抽出試薬中に解離させた。
【００５１】
抽出部２１に導入する抽出試薬は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）とドデシル硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ、略してＳＤＳ）を添加したトリス塩酸緩衝液（Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ）（ｐＨ８．０）を用いた。なお、抽出試薬の終濃度は、Ｔｒｉｓ-ＨＣがｌ５０ｍＭ、ＮａＣｌが１２０ｍＭ、ＳＤＳが１％（ｗ／ｖ）である。磁性ポリ乳酸ビーズは、１０４個/ウェルとなるように担持した。
【００５２】
初めに、７０％（ｖ／ｖ）のエタノール溶液で拭き清めた肘内側の皮膚にマスキングした採取テープ４０を貼り付け、テープ表面を１０秒ほど擦った。その後、採取テープ４０を皮膚から剥がし、あらかじめ抽出試薬と磁性体２２を充填しておいたプレートに貼り付け、ウェルを封止した。このとき、採取テープ４０の上から別の粘着テープなどを貼り付け、接着強度を高めてもよい。なお、上記において、ｍＭはｍｍｏｌ／Ｌの略で、1リットル当たりの物質量(ミリモル数)を表す。また、ｗ／ｖは（溶質の質量）／（溶液の体積）を表し、ｖ／ｖは（溶質の体積）／（溶液の体積）を表す。
【００５３】
次に、ネオジウム磁石を採取テープ４０で封止されたウェルの上から採取テープ４０に平行に約１００往復/分の速さで直線的に動かした。これにより、抽出部２１内の磁性体２２を採取テープ４０に接触させるように動かした。磁石５２を動かす時間は、１分間、３分間および５分間とした。
【００５４】
角層タンパク質を抽出後、プレートから採取テープ４０を静かに剥がし、マイクロピペットでタンパク質の抽出溶液を回収した。抽出した角層タンパク質の量はビシンコニン酸（ｂｉｃｉｎｃｈｏｎｉｎｉｃ  ａｃｉｄ、略してＢＣＡ）法を用いて、ウシ血清アルブミン（ｂｏｖｉｎｅ  ｓｅｒｕｍ  ａｌｂｕｍｉｎ、略してＢＳＡ）換算で定量した。
【００５５】
図７は、本実施例における実験結果を示すグラフである。図７によれば、１枚の採取テープ４０において２〜４μｇの角層タンパク質が抽出できた。また、磁石５２を動かす時間が長くなるにつれて、タンパク質の抽出量が多くなった。
【００５６】
（実施例２）
磁性体として磁性フェライトステンレスを用いたタンパク質の抽出試験を以下に述べる。
【００５７】
実施例２も実施例１に準じて行った。ただし、磁性体２２として磁性フェライトステンレス粒子（平均粒径７０μｍ）を使用した。図８は、本実施例で用いた磁性フェライトステンレス粒子を示すＳＥＭ画像である。
【００５８】
抽出部２１には、磁性フェライトステンレス粒子が１０％（ｗ／ｖ）となるように充填した。磁石５２を動かす時間は、１分間、３分間および５分間とした。
【００５９】
図９に実験結果を示す。図９によれば、磁石を動かす時間が長くなるにつれて、タンパク質の抽出量が多くなった。また、図７と図９の比較から、磁性ポリ乳酸ビーズよりも磁性フェライトステンレス粒子を用いたときの方が、抽出量が多い結果となった。図６と図８に示すＳＥＭ画像より、ポリ乳酸ビーズは円型であるのに対して、磁性フェライトステンレス粒子は表面に突起を有する形状である。磁性フェライトステンレス粒子の表面の突起は、鋭利な形状の突起もある。そのため、磁性フェライトステンレス粒子のこの様な形状が、角層の細胞を効率よくテープから剥ぎ取る効果を生み出し、その結果、大きな抽出量を得る要因のひとつになっていると考えられる。
【００６０】
（実施例３）
ＰＭＭＡの抽出チャンバーを用いたタンパク質の抽出試験を以下に述べる。
【００６１】
実施例３は実施例２に準じて行った。ただし、採取テープ４０としてアサヒバイオメッド社の角層チェッカーを用いた。また、抽出容器２０としてＰＭＭＡの抽出チャンバーを用いた。ＰＭＭＡの抽出チャンバーは、厚さ２ｍｍのＰＭＭＡの板を切削加工し、二塩化メチレンの接着剤で貼り付けることで作製した。抽出部２１の形状は開口部直径２ｃｍ、高さ２ｍｍである。なお、チャンバーの形状はこれに限らず、抽出液の体積や作製するマイクロ流体チップのデザインに合わせて適宜変更できる。
【００６２】
図１０に本実施例における実験結果を示す。図１０によると、磁石を動かす時間が長くなるにつれて、タンパク質の抽出量が多くなった。抽出量は抽出時間が３分間と５分間とでほぼ同一であった。そのため、本条件においては３分以上の処理で十分量のタンパク質が抽出できると考えられる。また、実施例３のタンパク質の抽出量は実施例２よりも平均的に多くなった。これは、抽出部２１の開口部を大きくすれば、角層採取テープ面積を大きくすることができるため、タンパク質の抽出量が多くなるためである。
【００６３】
なお、微量のタンパク質を検出するためには、検出を行う前に抽出溶液を濃縮することが好ましい。また、抽出部２１の体積を小さくすることで、濃縮の操作をしなくても、微量のタンパク質を感度よく検出することができる。抽出部２１の体積を小さくする方法としては、例えば、抽出部２１の深さを浅くすればよい。
【００６４】
次に、角層タンパク質の抽出システムの別の例を説明する。
【００６５】
角層タンパク質の抽出システム１００と同様の構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１１は、本実施の形態における角層タンパク質の抽出システムの別の例を模式的に示す断面図である。
【００６７】
抽出システム１３０において用いられる抽出容器１２０は、分析部１２１をさらに有する。分析部１２１は、抽出部２１と回収路２５を介して接続される。回収路２５は、磁性体２２または不純物を抽出溶液から分離するためのフィルター２７を有する。このような構成とすることにより、抽出部２１において抽出した角層タンパク質を含む抽出溶液を分析部１２１に容易に導入することができる。
【００６８】
図１２は、本実施の形態における角層タンパク質の抽出システムのさらに別の例を模式的に示す断面図である。
【００６９】
抽出システム１５０において、抽出容器２０は、貼付面２３を下側にして、抽出装置１４０に配置される。
【００７０】
抽出装置１４０において、磁石１４２は、配置部１４１の下側に設けられている。抽出容器２０を配置する面は開口を有する。開口を有することにより、磁石１４２を採取テープ４０により接近させることができる。
【００７１】
抽出容器２０の貼付面２３を下側にすることにより、採取テープ４０は、抽出部２１の下側に位置する。そのため、抽出部２１に流入される抽出試薬は、確実に採取テープ４０および採取テープ４０に付着した皮膚組織と接触する。したがって、抽出部２１が抽出試薬で完全に満たされていない状態であっても、皮膚組織から角層タンパク質を効率よく抽出することができる。
【００７２】
以上、一つまたは複数の態様に係る角層タンパク質の抽出方法および抽出システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本開示は、肌の角層に含まれるタンパク質の分析等を行うための前処理として行う角層タンパク質の抽出において特に有用である。
【符号の説明】
【００７４】
２０，１２０  抽出容器
２１  抽出部
２２  磁性体
２３  貼付面
２４  注入路
２５  回収路
２６  栓
２７  フィルター
２８  基板
４０  採取テープ
４１  角層採取部
４２  接着部
５０，１４０  抽出装置
５１，１４１  配置部
５２，１４２  磁石
５３  駆動部
５４  制御部
５５  プレート
５６  試薬タンク
５７  流路
５８  支持部
１００，１３０，１５０  抽出システム
【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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【国際調査報告】
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