(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料測定をした後に微小反応器から微量溶液試料を回収する微小反応器からの微量溶液試料の回収方法において、
レーザー照射により微小反応器の底面で気泡を発生させ、その気泡により微量溶液試料を飛散させ、該飛散した微量溶液試料を回収容器に回収することを特徴とする微小反応器からの微量溶液試料の回収方法。
【請求項２】
請求項１記載の微小反応器からの微量溶液試料の回収方法において、前記飛散した微量溶液試料を帯電させて、前記回収容器の底部に誘導することを特徴とする微小反応器からの微量溶液試料の回収方法。
【請求項３】
微量溶液試料の回収装置において、
（ａ）レーザー照射手段と、
（ｂ）微小反応器と、
（ｃ）該微小反応器に対応して配置される回収容器とを備え、
（ｄ）前記レーザー照射手段からのレーザー照射により前記微小反応器の底面で気泡を発生させ、その気泡により微量溶液試料を飛散させ、該飛散した微量溶液試料を前記回収容器に回収することを特徴とする微量溶液試料の回収装置。
【請求項４】
請求項３記載の微量溶液試料の回収装置において、前記微小反応器がマイクロアレイであり、前記回収容器がマイクロチューブであることを特徴とする微量溶液試料の回収装置。
【請求項５】
請求項３記載の微量溶液試料の回収装置において、前記回収容器の底部と前記微小反応器の底部にそれぞれ電極を配置し、前記飛散した微量溶液試料を帯電させて、前記回収容器の底部に誘導するための高電圧電源を設けることを特徴とする微量溶液試料の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー照射に伴う気泡発生を利用し、微小反応器から微量溶液試料を迅速に回収する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微小反応器内で、さまざまな化学反応、酵素反応を行った後に、微量溶液試料を回収するには、通常、先端を細く加工したピペットが用いられる。微小反応器から微量溶液試料を回収するためには、ピペットの先端を機械的に制御し、微小反応器に挿入した後に微量溶液試料の回収を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
微小反応器で数多くの反応を同時に行い、試料測定をした後に特定の微小反応器から微量溶液試料を回収するには、ピペットの先端位置を正確にかつ高速に制御する必要があるが、そのような正確な位置制御を高速に行うことは困難である。
【０００４】
また、非常に微小な反応器から微量溶液試料を回収する場合には、微小反応器へのピペットの挿入が困難になると同時に試料容量が僅かであるためにピペットの吸引による試料回収も困難である。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、微小な反応器から微量溶液試料を高速に、かつ的確に回収することができる微小反応器からの微量溶液試料の回収方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕試料測定をした後に微小反応器から微量溶液試料を回収する微小反応器からの微量溶液試料の回収方法において、レーザー照射により微小反応器の底面で気泡を発生させ、その気泡により微量溶液試料を飛散させ、その飛散した微量溶液試料を回収容器に回収することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の微小反応器からの微量溶液試料の回収方法において、前記飛散した微量溶液試料を帯電させて、前記回収容器の底部に誘導することを特徴とする。
【０００８】
〔３〕微量溶液試料の回収装置において、レーザー照射手段と、微小反応器と、この微小反応器に対応して配置される回収容器とを備え、前記レーザー照射手段からのレーザー照射により前記微小反応器の底面で気泡を発生させ、その気泡により微量溶液試料を飛散させ、その飛散した微量溶液試料を前記回収容器に回収することを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔３〕記載の微量溶液試料の回収装置において、前記微小反応器がマイクロアレイであり、前記回収容器がマイクロチューブであることを特徴とする。
【００１０】
〔５〕上記〔３〕記載の微量溶液試料の回収装置において、前記回収容器の底部と前記微小反応器の底部にそれぞれ電極を配置し、前記飛散した微量溶液試料を帯電させて、前記回収容器の底部に誘導するための高電圧電源を設けることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１実施例を示す微小反応器の微量溶液試料を回収するシステムの構成図、図２はその微小反応器の部分を示す斜視図である。
【００１３】
これらの図において、１はＹＡＧレーザー、２，３，４，５，６はミラー、７は集光レンズ、８は微小反応器としてのマイクロアレイ、９は回収容器としてのマイクロチューブ、１０は微量溶液試料である。
【００１４】
そこで、パルス幅が短く高出力のレーザーを微小反応器８の底面８Ｄに照射すると、レーザー光吸収により熱が発生する。この照射光は短いパルスであるために、熱は周囲に伝導せず、照射部位のみの温度が上昇する。
【００１５】
温度上昇の結果、微小反応器（マイクロアレイ）８の底面８Ｄの温度が水の沸点に達すると、気泡が急激に成長し、微量溶液試料１０を飛散させる。飛散した微量溶液試料１０Ａ（図４参照）を回収容器（マイクロチューブ）９に回収することにより、特定の反応器から試料の回収をする。
【００１６】
なお、回収容器（マイクロチューブ）９に代えて、試験管などに回収するようにしてもよい。
【００１７】
また、飛散した微量溶液試料１０Ａの回収効率を高めるために、微小反応器８と回収容器９の間に直流高電圧を印加することにより、飛散した微量溶液試料１０Ａ（図４参照）を静電的に回収することができる。
【００１８】
このように、特定の微小反応器から微量溶液試料の回収を行うことができる。
【００１９】
以下、具体例を示す。
【００２０】
また、飛散した試料の回収効率を高めるために、微小反応器と回収容器の間に直流高電圧を印加することにより、静電的に回収することも本発明の特徴としてよい。
【００２１】
ＹＡＧレーザー１は、波長１０６４ｎｍ、出力０．８Ｊ、パルス長４ｎｓのＮｄ：ＹＡＧレーザー（Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ  ＳＬIII-1 ）を用い、微小反応器であるマイクロアレイ８の底面８Ｄにレーザー照射を行った。
【００２２】
マイクロアレイ８としては、厚さ３ｍｍのアクリル板８Ａに直径１ｍｍの穴８Ｂを２ｍｍピッチで空け、一方に厚さ１ｍｍのアクリル板８Ｃを接着したものを用いた。
【００２３】
２５０ｎｇ／μｌに調製したｐＵＣ１９ＤＮＡ（宝酒造）である微量溶液試料１０を用意し、その微量溶液試料１０の２μｌをマイクロアレイ８の穴８Ｂ内に注入した。結果として、マイクロアレイ当たり５００ｎｇのＤＮＡを注入した。
【００２４】
図２に示すように、マイクロアレイ８の穴８Ｂ（開口部）に回収容器としてのマイクロチューブ９を接近させた状態で配置した。
【００２５】
そこで、マイクロアレイ８の底部付近の微量溶液試料１０に照準を合わせ、ＹＡＧレーザー７Ａを照射した。
【００２６】
図３は本発明により回収した微量溶液試料を電気泳動した結果を示す図である。
（レーン番号の説明）
▲１▼  レーンＮｏ１，Ｎｏ２：レーザー出力１／２以下でもって、レーザー照射を行い、マイクロチューブに回収したもの。
【００２７】
▲２▼  レーンＮｏ３，Ｎｏ４：レーザー出力最大でもって、レーザー照射を行い、マイクロチューブに回収したもの
▲３▼  レーンＮｏ５：５００ｎｇのｐＵＣ１９ＤＮＡの微量溶液試料
▲４▼  レーンＮｏ６：１００ｎｇのｐＵＣ１９ＤＮＡの微量溶液試料
▲５▼  レーンＮｏ７：２０ｎｇのｐＵＣ１９ＤＮＡの微量溶液試料
▲６▼  レーンＮｏＭ：サイズマーカー  λ／Ｈｉｎｄ III  ｄｉｇｅｓｔ
つまり、レーンＮｏＭは、ランダムＤＮＡを制限酵素Ｈｉｎｄ IIIで分解して作成されたサイズマーカーであり、それぞれの断片の大きさは図３の右側に記述されている。
【００２８】
レーンＮｏ１，２，３、４とＮｏレーン５，６，７を比較することにより、マイクロアレイに注入した微量溶液試料を高い回収率で得られることが確認された。
【００２９】
また、レーンＮｏ１，２，３，４とレーン５を比較すると、回収したＤＮＡの長さは変化しておらず原形をとどめており、何ら損傷を受けていないことが確認された。
【００３０】
これにより、マイクロアレイ内の微量溶液試料にレーザー照射を行うことで、含有するＤＮＡの質、量ともに損なうことなく、マイクロチューブに回収できることが確認された。
【００３１】
図４は本発明の第２実施例を示す微小反応器からの微量溶液試料の回収装置の拡大図である。なお、図１と同じ部分については同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００３２】
この図において、２１はマイクロチューブ９の底部９Ａに配置される電極（プラス側電極）、２２はマイナス側をマイクロアレイ８の底面８Ｄに形成される電極（マイナス側電極）、２３はプラス側を電極２１にマイナス側を電極２２に接続する直流高電圧電源である。
【００３３】
このように、マイクロアレイ８とマイクロチューブ９に電極２１，２２を付け、ＹＡＧレーザー７Ａを照射とともに直流高電圧電源２３から直流高電圧を印加して、飛散した液滴状の微量溶液試料１０Ａを負に帯電させ、これをマイクロチューブ９の底部９Ａに誘導させて静電的に回収するようにしたものである。
【００３４】
なお、上記した直流高電圧電源２３に代えて、パルス高電圧電源となして、飛散した液滴状の微量溶液試料１０Ａをパルス高電圧電源からのパルス電圧により帯電させ、これをマイクロチューブ底部に誘導させるようにしてもよい。
【００３５】
このように第２実施例によれば、第１実施例による微量溶液試料１０の回収方法では、微量溶液試料１０が無秩序に飛散し、マイクロアレイ８が微小化するほど回収が困難になることを防止し、レーザー照射とともに高電圧を印加して、飛散した液滴状の微量溶液試料１０Ａを帯電させ、これをマイクロチューブ底部に的確に誘導させることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３８】
（Ａ）微小反応器内の微量溶液試料を、迅速的確に高速、かつ的確に回収することができる。
【００３９】
（Ｂ）マイクロアレイから飛散した液滴状の微量溶液試料を帯電させ、これをマイクロチューブ底部に的確に誘導させることにより、微量溶液試料を静電的に確実に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す微小反応器の微量溶液試料を回収するシステムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す微小反応器の部分を示す斜視図である。
【図３】本発明により回収した微量溶液試料を電気泳動した結果を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す微小反応器からの微量溶液試料の回収装置の拡大図である。
【符号の説明】
１    ＹＡＧレーザー
２，３，４，５，６    ミラー
７    集光レンズ
８    微小反応器（マイクロアレイ）
８Ａ，８Ｃ    アクリル板
８Ｂ    穴
８Ｄ    微小反応器の底面
９    回収容器（マイクロチューブ）
９Ａ    マイクロチューブの底部
１０    微量溶液試料
１０Ａ    飛散した微量溶液試料
２１    マイクロチューブの底部に配置される電極（プラス側電極）
２２    マイクロアレイの底面に形成される電極（マイナス側電極）
２３    直流高電圧電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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