【手続補正書】
【提出日】平成28年7月25日(2016.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動を用いて、２つ以上の分離チャネルを通過するサンプル中の分析物を同時に分離および検出するための方法であって、
２つ以上の分離チャネルと前記２つの分離チャネルの入口の間の界面領域に配置された接地電極とを含む電気泳動システムに、前記サンプルを前記２つの分離チャネルと流体連通する単一のサンプル注入ポートから注入するステップと、
前記２つの分離チャネルの各々において分析物を分離するステップと、
前記分離チャネルの各々において分離された分析物を検出するステップとを備える、方法。
【請求項２】
前記分析物は、陰イオンおよび陽イオンを含み、
前記分離チャネルの各々において分析物を分離するステップと、前記分離チャネルの各々において分離された分析物を検出するステップとは、前記２つの分離チャネルのうち第１分離チャネルにおいて陽イオンを分離し、前記２つの分離チャネルのうち第２分離チャネルにおいて陰イオンを分離することと、前記第１分離チャネルにおいて陽イオンを検出し、前記第２分離チャネルにおいて陰イオンを検出することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分析物は、サンプル注入後１分以内に検出される、請求項１から２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
２つの異なるバックグラウンド電解質は、前記第１分離チャネルおよび第２分離チャネルにおいて前記分析物の分離を行う間に、前記分離チャネルの各々を通って供給される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記分離チャネルのうち第１分離チャネルの両端に正電圧を印加し、前記分離チャネルのうち第２分離チャネルの両端に負電圧を印加する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記電気泳動システムは、一端に配置された流体チャネル入口と反対側の他端に配置された流体チャネル出口とを有する流体チャネルとを備え、
前記流体チャネル入口は、前記サンプル注入ポートと流体連通しており、
前記２つの分離チャネルの入口が前記流体チャネルの界面領域に位置するように、界面領域を前記流体チャネル入口と前記流体チャネル出口との間に配置し、
前記接地電極は、前記流体チャネルの前記出口端から前記流体チャネルの前記界面領域内に軸方向に延在する、請求項２から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記分離チャネルの入口は、前記接地電極から等距離に配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１分離チャネルの前記入口と前記第２分離チャネルの前記入口との間の距離間隔は、５０〜５００μｍである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記サンプルは、前記２つの分離チャネルの各々における分析物の分離を同時に行う前に、前記２つの分離チャネルに流体力学的に投入される、請求項２から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体力学的投入は、流体チャネルに連結されたバルブの開閉制御によって達成され、
前記流体チャネルは、前記サンプル注入ポートに連結された入口と、前記分離チャネルの入口に配置された界面領域と、前記界面領域の下流に配置された出口とを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記サンプルの流体力学的投入は、
前記流体チャネル出口バルブを閉合して、前記バックグラウンド電解質を前記第１分離チャネルおよび第２分離チャネルに流体力学的に圧送することによって、前記分離チャネルをプライミングするステップと、
前記流体チャネル出口を開放にした状態で、界面領域に前記サンプルを投入するステップと、
前記流体チャネル出口を閉合にした状態で、前記サンプル注入ポートから前記サンプルを注入して、前記サンプルを前記２つの分離チャネルに流体力学的に圧送することによって、前記サンプルを前記分離チャネルに投入するステップと、
前記流体チャネル出口を開放にした状態で、バックグラウンド電解質を前記流体チャネルを介して前記流体チャネルの前記界面領域に導入するステップと、
前記バックグラウンド電解質の液流が前記分離チャネルを通過する間に、前記分析物の分離を行うように、前記分離チャネルの両端に電圧を印加するステップとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
２つの異なるバックグラウンド電解質は、１つの分離チャネルにおいて陽イオンの分離および前記第２分離チャネルにおいて陰イオンの分離を行う間に、前記分離チャネルの各々を通って供給される、請求項２から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
サンプル中の分析物を同時に分離および検出するための電気泳動システムであって、
単一のサンプル注入ポートを備える注入システムと、
一端に配置された流体チャネル入口と反対側の他端に配置された流体チャネル出口とを有する流体チャネルとを備え、前記流体チャネル入口は、前記サンプル注入ポートと流体連通しており、界面領域が前記流体チャネル入口と前記流体チャネル出口との間に配置されており、
バックグラウンド電解質を貯留し、前記バックグラウンド電解質の液流が前記流体チャネルを通過することを可能にするように前記注入システムと流体連通するバックグラウンド電解質貯留槽と、
前記流体チャネルの前記界面領域に配置された入口と反対側の他端に配置された第１分離チャネル出口とを有する第１分離チャネルと、
前記流体チャネルの前記界面領域に配置された入口と反対側の他端に配置された第２分離チャネル出口とを有する第２分離チャネルと、
前記流体チャネルに配置された接地電極と、
前記第１分離チャネルの両端に電圧を印加するように配置された第１荷電電極と、
前記第１分離チャネルの検出領域を通過する分析物を検出するように配置された第１検出器と、
前記第２分離チャネルの両端に電圧を印加するように配置された第２荷電電極と、
前記第２分離チャネルの検出領域を通過する分析物を検出するように配置された第２検出器と、
前記注入システムと、前記流体チャネルを通過するバックグラウンド電解質の液流と、前記電極に電圧の印加とを制御するための制御装置とを備える、システム。
【請求項１４】
前記分析物は、陰イオンおよび陽イオンを含み、
前記第１荷電電極は、正電を荷電した電極であり、前記第２荷電電極は、負電を荷電した電極であり、
前記第１検出器は、陰イオンを検出し、前記第２検出器は、陽イオンを検出する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記接地電極は、前記２つの分離チャネルの前記入口の間の前記界面領域に配置される、請求項１３から１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記接地電極は、円筒形である、請求項１３から１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記接地電極は、前記流体チャネルの前記出口端から前記流体チャネルの前記界面領域内に軸方向に延在する、請求項１３から１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記分離チャネルの入口は、前記接地電極から等距離に配置される、請求項１３から１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１分離チャネルの前記入口と前記第２分離チャネルの前記入口との間の距離間隔は、５０〜５００μｍである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記バックグラウンド電解質貯留槽は、注入ポートをそれぞれ有する第１バックグラウンド電解質貯留槽と第２バックグラウンド電解質貯留槽とを含み、前記注入ポートは、各注入ポートから注入されたバックグラウンド電解質が同時に前記流体チャネルを介して前記流体チャネルの前記界面領域を通過するように配置され、
前記第１分離チャネルの前記入口は、第１バックグランド電解質注入ポートからの前記バックグラウンド電解質の液流が通過する前記界面領域の一部に配置され、
前記第２分離チャネルの前記入口は、第２バックグランド電解質注入ポートからの前記バックグラウンド電解質の液流が通過する前記界面領域の一部に配置される、請求項１３から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
一実施形態に係る四方分離用のマイクロチップの設計は、図９に示されている。この設計のマイクロチップは、チップの幅を亘って一方の端部に延在する（図９Ａの左側で上方へ延在する）流体主チャネルと、流体主チャネルの一方の端部に設けられたサンプル注入ポート（サンプルは、図９Ａに示された流体主チャネルの下端部から注入される）と、流体主チャネルに向かって延在し（図９Ａの流体主チャネルの左側に横方向に延在する）かつサンプル注入ポートと流体連通する４つのバックグラウンド電解質入口チャネルと、４つのバックグラウンド電解質チャネル出口（図９Ａにおいて、３つのチャネル出口が流体主チャネルから横方向に右側へ延在しており、４つ目のチャネル出口が上方に延在する流体主チャネル出口によって画定される）と、流体主チャネルから（垂直方向に対して）横方向に外側へ延在しかつバックグラウンド電解質チャネル出口の前に配置された４つの分離チャネル（流体主チャネルの右側から離れて延在する細い線で表されている）と、４つの検出器５１と、（各々の分離チャネルの入口に位置する黒点で表示される）グランド電極５０と、４つの高電圧電極５２とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
上述した毛細管電気泳動に利用された流体チャネルと比べて、流体チャネルの内径は、典型的には、マイクロチップシステムに使用されたものと同様である。ただし、この場合のチャネルは、断面が（円形ではなく）略矩形または半円形であってもよく、幅よりも小さい深さを有してもよい。マイクロチップがプラスチック基板に支承される場合には、矩形断面のチャネルは好ましいが、基板がガラスである場合には、半球状のチャネルは好ましい。分離チャネルの幅（矩形チャネルの場合、長辺の寸法であり、半円形チャネルの場合、直径の寸法／半径の寸法の２倍である）は、典型的には、上記の断面が円形であるチャンネルの直径とほぼ同じである。このようなマイクロチップの流体主チャネルの典型的な直径は、約３００〜５００μｍの範囲にある（５０〜５００μｍの範囲に変化してもよい）。深さ（半円形チャネルの場合には、半径寸法または最大深さに相当する）は、典型的には約５０μｍである（約１０〜１００μｍまたは３０〜７０μｍの間にある）。分離チャネルの典型的な直径は、５０μｍである（１０〜１００μｍの範囲に変化してもよい）。分離チャネルの深さは、流体主チャネルの深さと同様であってもよいが、半円形チャネルの場合には、流体主チャネルの深さよりも小さくてもよい。注意すべきことは、流体主チャネルの直径に比べて、分離チャネルが一般的に流体主チャネル直径の３０％未満、たとえば２５％未満または２０％未満の直径を有するため、流体主チャネルを通過する流体を、流体力学的または動電学的な支援なしに分離チャネルを通過することを防止することに役立つことである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
３  結果と考察
上記で概説した装置およびシステムは、陰イオンおよび陽イオンの同時注入および分離を可能にするために開発された。商用の十字形部は、分離毛細管の界面部として使用された。５０μｍの内径を有する毛細管は、毛細管を通過する任意の流体力学的液流を規制するのに十分な背圧を有するため、使用された。装置の機能は、両方の毛細管が急速に洗浄されるように閉合することができる遮断バルブを設けることによって、向上された。この手法の機能性の実証は、図２に示されている。図２は、Ｃ４Ｄ検出を利用して、以前研究された３つのＢＧＥにおいて、５つの陽イオン（Ｋ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋）および８つの陰イオン（Ｃｌ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−、ＣｌＯ４−、ＣｌＯ３−、Ｆ−、ＰＯ４２−、ＣＯ３２−）の同時分離を示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
ＭＥＳ／Ｈｉｓ緩衝剤において、陰イオンの選択性は、最大分離時間３分間において不良であった。酢酸／ヒスチジン緩衝剤がすべての陰イオン種に対して、適切な分離度を与えたが、ＨＰＯ４２−の泳動時間が二番目遅い分析物（ＳＯ４２−）よりも著しく大きくなり、Ｆ−イオンがＨＤＭＢ塗布毛細管において大幅なテーリングが生じた。このことは、正電を荷電したＨＤＭＢに塗布された壁との相互作用を示している。ＳＯ４２−の選択性も、おそらくＨＤＭＢとの相互作用により、ＢＦＳ毛細管またはＬＰＡ塗布毛細管のどちらかに行われた同じ分離から変動した（図４と比較する）。