(57)【要約】【課題】前処理済の検体を注入した後のマイクロ検査チップの注入口を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置を提供すること。【解決手段】前処理済の検体が注入されたマイクロ検査チップの注入口を封止部材で封止する封止機構を備えることで、前処理済の検体を注入した後のマイクロ検査チップの注入口を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に前処理を施して前処理済の検体を得る前処理部と、
前記前処理済の検体を、マイクロ検査チップの注入口から検体収容部に注入する検体注入部とを備えた検体前処理装置において、
前記前処理済の検体が注入された前記マイクロ検査チップの前記注入口を封止部材で封止する封止機構を備えたことを特徴とする検体前処理装置。
【請求項２】
前記封止機構は、前記封止部材を搭載する封止部材保持部を有することを特徴とする請求項１に記載の検体前処理装置。
【請求項３】
前記封止部材は、前記注入口を封止する封止蓋と、前記封止蓋の一方の面に設けられた前記封止蓋を前記注入口に粘着させるための第１の粘着層と、前記封止蓋の他方の面に設けられた前記封止蓋を前記封止部材保持部に粘着させるための第２の粘着層とからなることを特徴とする請求項２に記載の検体前処理装置。
【請求項４】
前記第２の粘着層は、前記第１の粘着層の粘着力よりも弱い粘着力を有することを特徴とする請求項３に記載の検体前処理装置。
【請求項５】
前記第２の粘着層は、前記第１の粘着層よりも小さい粘着面積を有することを特徴とする請求項３または４に記載の検体前処理装置。
【請求項６】
前記封止蓋は、前記注入口の面積よりも大きな面積を有することを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【請求項７】
前記第１の粘着層は、前記注入口に接する部分が除去されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【請求項８】
前記封止部材保持部は、交換可能であることを特徴とする請求項２乃至７の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遺伝子増幅反応、抗原抗体反応などによる生体物質の検査・分析、その他の化学物質の検査・分析、有機合成等による目的化合物の化学合成などに用いられる検体を前処理する検体前処理装置に関し、特に、前処理した検体をマイクロ検査チップに注入した後に封止する封止機構を備えた検体前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサーなど）を微細化して１チップ上に集積化した分析用チップ（以下、マイクロ検査チップと言う）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。特に、遺伝子検査に見られるように煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化に優れたマイクロ検査チップは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とするので、その恩恵は多大と言える。
【０００４】
上記のようなマイクロ検査チップを用いた検査では、検査に用いられる血液等の検体は前もってＤＮＡ（デオキシリボ核酸）抽出や濃縮、洗浄等の前処理を行ってからマイクロ検査チップに注入されることが多い。通常、前処理は作業者が手作業で行うか、専用の前処理装置で行われるが、前処理済の検体液をマイクロ検査チップに入れる際に、検体液の飛沫などによるコンタミネーション（混交、混成）が問題となっており、検査の精度を下げている。また、手作業で前処理を行う場合、作業者の能力に依存して検査が安定しないだけでなく、検体液による作業者への感染の危険もある。
【０００５】
専用の前処理装置によって前処理を行う場合も、従来の前処理装置では、マイクロ検査チップへの検体液の注入はできても、注入後の注入口を封止することが出来なかった。注入口が封止されない状態でマイクロ検査チップを前処理装置の外に取り出すと、やはりコンタミネーションの危険があり、また、取り出してから封止する際にも多少の危険があった。
【０００６】
検体が注入されたマイクロ検査チップは、検査装置内でマイクロポンプ等の送液手段と接続され、送液手段の送液圧力によって検体と試薬とが混合されて反応することで、目的物質の検出や病気の判定等の検査が行われる。従って、検体や試薬が注入された注入口は、送液手段の送液圧力によって検体が外部に漏れ出さないように、しっかり封止されている必要がある。また、安全性、コンタミネーションの観点からも、マイクロ検査チップの使用者が誤って検体に触れたりしないように、注入口の封止は重要である。
【０００７】
そこで、例えば特許文献２の図５および図６には、スナップ留めの要領で、柔軟なヒンジに取り付けた密封できる蓋を用いて、血液試料を注入口から導入した後にそれを密封する方法が示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特表平９−５０４６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示された方法では、マイクロ検査チップを前処理装置から取り出す際には注入口は封止されておらず、作業者の安全確保やコンタミネーションのリスク低減といった課題の解決になっていない。また、ヒンジやスナップ等を形成する必要からチップ上での蓋の位置が限定され、試料を導入するための注入口の配置の自由度がない。
【０００９】
さらに、ヒンジやスナップ等の形状が複雑なために蓋のサイズが大きくなり、マイクロ検査チップの小型化に反することになる。加えて、マイクロ検査チップの注入口が形成される部分は、一般的にはシート状の部材で構成されるので、ヒンジやスナップ等の複雑な形状を形成することが難しく、コスト的にも高価である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、前処理済の検体を注入した後のマイクロ検査チップの注入口を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
１．検体に前処理を施して前処理済の検体を得る前処理部と、
前記前処理済の検体を、マイクロ検査チップの注入口から検体収容部に注入する検体注入部とを備えた検体前処理装置において、
前記前処理済の検体が注入された前記マイクロ検査チップの前記注入口を封止部材で封止する封止機構を備えたことを特徴とする検体前処理装置。
【００１３】
２．前記封止機構は、前記封止部材を搭載する封止部材保持部を有することを特徴とする１に記載の検体前処理装置。
【００１４】
３．前記封止部材は、前記注入口を封止する封止蓋と、前記封止蓋の一方の面に設けられた前記封止蓋を前記注入口に粘着させるための第１の粘着層と、前記封止蓋の他方の面に設けられた前記封止蓋を前記封止部材保持部に粘着させるための第２の粘着層とからなることを特徴とする２に記載の検体前処理装置。
【００１５】
４．前記第２の粘着層は、前記第１の粘着層の粘着力よりも弱い粘着力を有することを特徴とする３に記載の検体前処理装置。
【００１６】
５．前記第２の粘着層は、前記第１の粘着層よりも小さい粘着面積を有することを特徴とする３または４に記載の検体前処理装置。
【００１７】
６．前記封止蓋は、前記注入口の面積よりも大きな面積を有することを特徴とする３乃至５の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【００１８】
７．前記第１の粘着層は、前記注入口に接する部分が除去されていることを特徴とする３乃至６の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【００１９】
８．前記封止部材保持部は、交換可能であることを特徴とする２乃至７の何れか１項に記載の検体前処理装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前処理済の検体が注入されたマイクロ検査チップの注入口を封止部材で封止する封止機構を備えることで、前処理済の検体を注入した後のマイクロ検査チップの注入口を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２２】
まず、本発明における検体前処理装置について、図１を用いて説明する。図１は、本発明における検体前処理装置の１例を示す斜視図である。
【００２３】
図１において、検体前処理装置１は、チップトレイ３、チップ搬送口５、検体トレイ７、検体搬送口９等を備えている。マイクロ検査チップ１００は、チップトレイ３上にセットされ、図示しないローディング機構によりチップ搬送口５から検体前処理装置１内に搬送される。同じく、検体１５１が収納された検体容器１１は、検体トレイ７上にセットされ、図示しないローディング機構により検体搬送口９から検体前処理装置１内に搬送される。
【００２４】
検体前処理装置１内に搬送された検体１５１は、図示しない前処理部で前処理が施され、前処理済の検体１５１は、同じく図示しない検体注入部によりマイクロ検査チップ１００の注入口からマイクロ検査チップ１００内の検体収容部に注入される。
【００２５】
次に、マイクロ検査チップ１００の注入口の封止方法について、図２および図３を用いて説明する。図２は、マイクロ検査チップ１００の注入口１１０の封止方法の１例を示す斜視図で、図２（ａ）は封止前、図２（ｂ）は封止後を示す。
【００２６】
図２（ａ）において、マイクロ検査チップ１００の注入口１１０を封止するためのシート状の封止部材３０１は、封止蓋３０３と、封止蓋３０３のマイクロ検査チップ１００に接する側の面に設けられた第１の粘着層３０５とから構成されている。封止部材３０１は、注入口１１０を完全に覆えるように、注入口１１０よりも大きな面積を持っている。
【００２７】
図２（ｂ）において、封止部材３０１がマイクロ検査チップ１００の注入口１１０の上に押し当てられると、封止蓋３０３が第１の粘着層３０５によって注入口１１０の上に粘着され、注入口１１０が封止される。
【００２８】
図３は、図２（ｂ）に１点差線で示した面Ａでのマイクロ検査チップ１００と封止部材３０１との縦断面図である。
【００２９】
図３において、封止部材３０１は、封止蓋３０３と、封止蓋３０３のマイクロ検査チップ１００に対向する側に設けられた第１の粘着層３０５とから構成されており、注入口１１０よりも大きな面積を持っている。
【００３０】
マイクロ検査チップ１００は、試薬や検体等の液体を流すための溝状の流路が表面に形成された流路基板１０１と、流路基板１０１の流路が形成された面に接着され、流路基板１０１の溝状の流路の蓋として機能する天板１０３とで構成されている。
【００３１】
ここでは、流路基板１０１上には、前処理済の検体１５１を収容する検体収容部１２１、撥水バルブ等の微細流路１２３および流路１２５等が設けられ、天板１０３には、検体を注入するための注入口１１０が設けられているものとする。また、検体収容部１２１は前処理済の検体１５１で満たされており、微細流路１２３および流路１２５は空気１５３で満たされているものとする。
【００３２】
マイクロ検査チップ１００に設けられた注入口１１０は、第１の粘着層３０５によって注入口１１０の上に粘着された封止蓋３０３により封止される。封止部材３０１の厚みは、検体前処理装置１からの取り出しの際に搬送口５等と干渉しないように、数ｍｍ以下が好ましい。
【００３３】
次に、検体前処理装置１が備える封止機構の実施の形態について、図４を用いて説明する。図４は、検体前処理装置１が備える封止機構３５１の実施の形態を示す模式図である。
【００３４】
図４において、封止機構３５１は、封止部材保持部３５３、巻取部３５５、圧着部材３５７およびローラ３５９等で構成される。封止部材保持部３５３は、シート３５３ａの上に複数個の封止部材３０１が搭載されて、例えばロール状に巻かれたものであり、必要に応じて交換可能である。
【００３５】
封止部材３０１は、封止蓋３０３と、封止蓋３０３のマイクロ検査チップ１００に対向する側に設けられた第１の粘着層３０５と、封止蓋３０３の第１の粘着層３０５とは反対面に設けられた第２の粘着層３０７とから構成される。封止部材３０１は、第２の粘着層３０７によって封止部材保持部３５３のシート３５３ａ上に保持されている。
【００３６】
封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力は、シート３５３ａと第２の粘着層３０７との間の粘着力、封止蓋３０３と第１の粘着層３０５との間の粘着力およびマイクロ検査チップ１００と第１の粘着層３０５との間の粘着力よりも弱く設定されている。
【００３７】
巻取部３５５によって封止部材保持部３５３のシート３５３ａが巻き取られて、封止部材３０１がマイクロ検査チップ１００の注入部１１０の位置に達すると、圧着部材３５７によって、封止部材３０１がマイクロ検査チップ１００の注入部１１０上に押しつけられる。上述したように、封止部材３０１の封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力が弱く設定されている。従って、封止蓋３０３は第１の粘着層によってマイクロ検査チップ１００に粘着され、封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間が分離されて、第２の粘着層３０７はシート３５３ａ上に残る。
【００３８】
上述したように、封止機構３５１の実施の形態によれば、検体前処理装置１は、前処理済の検体１５１が注入されたマイクロ検査チップ１００の注入口１１０を封止部材３０１で封止する封止機構３５１を備えている。そして、封止機構３５１によって、前処理済の検体１５１を注入した後のマイクロ検査チップ１００の注入口１１０を簡便、確実かつ低コストに封止することができる。また、作業者が注入口１１０を封止する必要がなく、注入口１１０が封止された状態でマイクロ検査チップ１００を取り出すことができるので、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置１を提供することができる。
【００３９】
次に、上述した封止機構３５１で用いられる封止部材３０１の例を図５乃至図８を用いて説明する。
【００４０】
まず、封止機構３５１で用いられる封止部材３０１の第１の例を図５を用いて説明する。図５は、封止部材３０１の第１の例を示す断面図である。
【００４１】
図５において、封止部材３０１は、図４に示したと同じで、封止蓋３０３と、封止蓋３０３のマイクロ検査チップ１００に対向する側に設けられた第１の粘着層３０５と、封止蓋３０３の第１の粘着層３０５とは反対面に設けられた第２の粘着層３０７とから構成される。封止部材３０１は、第２の粘着層３０７によって封止部材保持部３５３のシート３５３ａ上に保持されている。
【００４２】
封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力は、シート３５３ａと第２の粘着層３０７との間の粘着力、封止蓋３０３と第１の粘着層３０５との間の粘着力およびマイクロ検査チップ１００と第１の粘着層３０５との間の粘着力よりも弱く設定されている。
【００４３】
従って、圧着部材３５７によって、封止部材３０１がマイクロ検査チップ１００の注入部１１０上に押しつけられると、封止蓋３０３は第１の粘着層によってマイクロ検査チップ１００に粘着され、封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間が分離されて、第２の粘着層３０７はシート３５３ａ上に残る。
【００４４】
粘着力の強弱の設定は、粘着力の異なる粘着剤を選定することや、表裏の粘着力が異なる粘着剤を用いたり、シート３５３ａや封止蓋３０３あるいはマイクロ検査チップ１００の表面状態を異ならせることで行うことができる。例えば上述した封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力を弱く設定するためには、第２の粘着層３０７を第１の粘着層３０５よりも粘着力の弱い粘着剤とするとともに、封止蓋３０３の第２の粘着層３０７と接する面３０３ａに、例えばシボやエンボス加工等の粘着力を小さくする加工を施せばよい。
【００４５】
上述したように、封止部材３０１の第１の例によれば、封止部材３０１は、封止蓋３０３と第１の粘着層３０５と第２の粘着層３０７とで構成され、封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力が弱く設定されている。
【００４６】
この封止部材３０１を、圧着部材３５７によって、前処理済の検体１５１が注入されたマイクロ検査チップ１００の注入口１１０に押し当てて離すことで、粘着力の弱い封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間が分離され、分離された封止蓋３０３と第１の粘着層３０５とで注入口１１０を封止することができる。これによって、前処理済の検体１５１を注入した後のマイクロ検査チップ１００の注入口１１０を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置１を提供することができる。
【００４７】
次に、封止機構３５１で用いられる封止部材３０１の第２の例を図６を用いて説明する。図６は、封止部材３０１の第２の例を示す断面図である。
【００４８】
図６において、封止部材３０１は、図５に示したと同じで、封止蓋３０３と、封止蓋３０３のマイクロ検査チップ１００に対向する側に設けられた第１の粘着層３０５と、封止蓋３０３の第１の粘着層３０５とは反対面に設けられた第２の粘着層３０７とから構成される。封止部材３０１は、第２の粘着層３０７によって封止部材保持部３５３のシート３５３ａ上に保持されている。
【００４９】
図５の第１の例と異なるのは、シート３５３ａと第２の粘着層３０７との間の粘着力が、封止蓋３０３と第２の粘着層３０７との間の粘着力、封止蓋３０３と第１の粘着層３０５との間の粘着力およびマイクロ検査チップ１００と第１の粘着層３０５との間の粘着力よりも弱く設定されている点である。粘着力の強弱の設定方法は、図５で説明したと同様である。
【００５０】
従って、圧着部材３５７によって、封止部材３０１がマイクロ検査チップ１００の注入部１１０上に押しつけられると、封止蓋３０３が第１の粘着層によってマイクロ検査チップ１００に粘着されるとともに、シート３５３ａと第２の粘着層３０７との間が分離される。第２の粘着層３０７は、封止蓋３０３上に残る。
【００５１】
上述したように、封止部材３０１の第２の例によれば、封止部材３０１は、封止蓋３０３と第１の粘着層３０５と第２の粘着層３０７とで構成され、シート３５３ａと第２の粘着層３０７との間の粘着力が弱く設定されている。
【００５２】
この封止部材３０１を、圧着部材３５７によって、前処理済の検体１５１が注入されたマイクロ検査チップ１００の注入口１１０に押し当てて離すことで、粘着力の弱いシート３５３ａと第２の粘着層３０７との間が分離され、分離された封止蓋３０３と第１の粘着層３０５と第２の粘着層３０７とで注入口１１０を封止することができる。これによって、前処理済の検体１５１を注入した後のマイクロ検査チップ１００の注入口１１０を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置１を提供することができる。
【００５３】
次に、封止機構３５１で用いられる封止部材３０１の第３の例を図７を用いて説明する。図７は、封止部材３０１の第３の例を示す断面図である。
【００５４】
図７において、封止部材３０１は、図５の第１の例および図６の第２の例とは異なり、第１の粘着層３０５ａの注入口１１０即ち検体１５１と接する部分が、糊殺し即ち切り欠かれている。その他は同じである。
【００５５】
このようにすることで、検体１５１と第１の粘着層３０５ａとが接触して反応を起こす等、検体１５１が第１の粘着層３０５ａと接すると具合が悪い場合に、影響を少なくすることができる。
【００５６】
上述したように、封止部材３０１の第３の例によれば、第１の粘着層３０５ａの注入口１１０と接する部分を糊殺しすることで、前処理済の検体１５１が第１の粘着層３０５ａと接すると具合が悪い場合に、その影響を少なくすることができる。
【００５７】
続いて、封止機構３５１で用いられる封止部材３０１の第４の例を図８を用いて説明する。図８は、封止部材３０１の第４の例を示す断面図である。
【００５８】
図８において、封止部材３０１は、図７の第３の例と同様に、第１の粘着層３０５ａの注入口１１０と接する部分が糊殺しされている。加えて、第２の粘着層３０７ａも、第２の粘着層３０７ａの封止蓋３０３およびシート３５３ａと接する面積が、第１の粘着層３０５ａがマイクロ検査チップ１００および封止蓋３０３と接する面積よりも小さくなるように、糊殺しされている。
【００５９】
このようにすることで、第１の粘着層３０５ａと第２の粘着層３０７ａとで異なる粘着剤を用いる必要が無く、同じ粘着剤を用いて、粘着剤の面積により粘着力に差を持たせることができる。
【００６０】
上述したように、封止部材３０１の第４の例によれば、第２の粘着層３０７ａが封止蓋３０３およびシート３５３ａと接する面積が、第１の粘着層３０５ａがマイクロ検査チップ１００および封止蓋３０３と接する面積よりも小さくなるように糊殺しすることで、第１の粘着層３０５ａと第２の粘着層３０７ａとに同じ粘着剤を用いても、粘着剤の面積により粘着力に差を持たせることができる。
【００６１】
以上に述べたように、本発明によれば、前処理済の検体が注入されたマイクロ検査チップの注入口を封止部材で封止する封止機構を備えることで、前処理済の検体を注入した後のマイクロ検査チップの注入口を簡便、確実かつ低コストに封止でき、作業者の安全確保とコンタミネーションのリスク低減を行うことができる検体前処理装置を提供することができる。
【００６２】
尚、本発明に係る検体前処理装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明における検体前処理装置の１例を示す斜視図である。
【図２】マイクロ検査チップの注入口の封止方法の１例を示す斜視図である。
【図３】面Ａでのマイクロ検査チップと封止部材との縦断面図である。
【図４】検体前処理装置が備える封止機構の実施の形態を示す模式図である。
【図５】封止部材の第１の例を示す断面図である。
【図６】封止部材の第２の例を示す断面図である。
【図７】封止部材の第３の例を示す断面図である。
【図８】封止部材の第４の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  検体前処理装置
１００  マイクロ検査チップ
１０１  流路基板
１０３  天板
１１０  注入口
１２１  検体収容部
１２３  微細流路
１２５  流路
１５１  （前処理済の）検体
１５３  空気
３０１  封止部材
３０３  封止蓋
３０３ａ  封止蓋上面
３０５  第１の粘着層
３０５ａ  第１の粘着層
３０７  第２の粘着層
３０７ａ  第２の粘着層
３５１  封止機構
３５３  封止部材保持部
３５３ａ  シート
３５５  巻取部
３５７  圧着部材
３５９  ローラ
【図１】
2009168761.tif 000003
【図２】
2009168761.tif 000004
【図３】
2009168761.tif 000005
【図４】
2009168761.tif 000006
【図５】
2009168761.tif 000007
【図６】
2009168761.tif 000008
【図７】
2009168761.tif 000009
【図８】
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