(57)【要約】【課題】サンプル注入口に生体サンプルを注入する際に、生体サンプルが空気抜け流路内に入り込むことを防ぎ、スムーズな生体サンプル輸送が可能な生体サンプル判別プレートを提供する。【解決手段】生体サンプルを注入するための注入口を有するサンプル注入部と少なくとも一つの空気抜け流路を介して前記サンプル注入部と接続されている空気抜きチャンバー部とからなる生体サンプル判別プレートにおいて、前記空気抜きチャンバー部は前記サンプル注入部に対して前記生体サンプル判別プレートの中心に近い位置に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを注入するための注入口を有するサンプル注入部と少なくとも一つの空気抜け流路を介して前記サンプル注入部と接続されている空気抜きチャンバー部とからなる生体サンプル判別プレートにおいて、
前記空気抜きチャンバー部は前記サンプル注入部に対して前記生体サンプル判別プレートの中心に近い位置に配置されている生体サンプル判別プレート。
【請求項２】
前記空気抜きチャンバー部は空気流入口を介して前記空気抜け流路と接続されており、前記空気流入口は前記注入口に対して前記生体サンプル判別プレートの中心に近い位置に配置されている請求項１記載の生体サンプル判別プレート。
【請求項３】
前記空気抜きチャンバー部は空気流入口を介して前記空気抜け流路と接続されており、前記生体サンプル判別プレートの中心から放射状に向かう線上に前記空気流入口と前記注入口とが配置されている請求項１記載の生体サンプル判別プレート。
【請求項４】
前記空気抜きチャンバー部は略円筒部形状をしており、前記サンプル注入部は略円筒部形状をしており、前記空気抜きチャンバー部の半径と前記サンプル注入部の半径の合計値よりも前記空気抜きチャンバー部の中心と前記サンプル注入部の中心との距離は小さくなる請求項１に記載の生体サンプル判別プレート。
【請求項５】
前記サンプル注入部は、前記注入口の縁から前記生体サンプル判別プレートの中心の方向に前記生体サンプルの注入を防止するための壁を有する請求１記載の生体サンプル判別プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させて得られる輸送反応を検出して生体サンプルを判別するための生体サンプル判別プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子（ＤＮＡ）の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。
【０００３】
ＤＮＡを調べるために様々な測定方法が知られているが、中でも電気泳動を使って調べる方法が良く利用されている。これは、キャピラリー管中の生体サンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体を電気泳動により移動させた際に得られる輸送反応を検出して、生体サンプルの分析、判別、判定等を行う。キャピラリー管の取扱いは熟練を要するので、最近では、この取扱いを容易にするために、プレート上に微細な溝を加工してキャピラリーを設けた生体サンプル判別プレートが作られている。このプレートを用いて分析を行う場合、サンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体の移送は、プレートを回転させて遠心力によって、移送させる方法やポンプを使いる。その際、液体をスムーズに移送させるために、キャピラリーには空気抜けの孔を随所に設ける必要がある（例えば特許文献１から特許文献３を参照。）。
【特許文献１】特表２０００−５１３８１３号公報
【特許文献２】特表２００１−５２３３４１号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０６４３３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の生体サンプル判別プレートの流路パターンを図１８に示す。１０６は生体サンプルを注入するためのサンプル注入口、１０７は注入された生体サンプルを一旦保持するためのサンプル注入部、１１６は生体サンプルをスムーズに移送させるための空気抜け流路である。図中の矢印Ａは、生体サンプルを注入する際のピペッターの入れる向きを示す。ところが、ピペッターの注入方向が矢印Ａの方向とずれると、図１９に示すように生体サンプルが空気抜け流路である流路１１６内に入る。図１９の黒く塗りつぶした箇所は生体サンプルが充填された位置を示す。このときに流路１１６内に生体サンプルが入ると、プレートを遠心させて生体サンプルを移送させる際に、図２０の点線部に示すように生体サンプルが流路１１６に流れ込むため、流路１１６が空気抜けの役目を果たさなくなり、結果として生体サンプルを正確にリザーバー１０８に移送させることができない。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、サンプル注入口に生体サンプルを注入する際に、生体サンプルが空気抜け流路内に入り込むことを防ぎ、スムーズな生体サンプル輸送が可能な生体サンプル判別プレート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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体サンプル判別プレートは、生体サンプルを注入するための注入口を有するサンプル注入部と少なくとも一つの空気抜け流路を介して前記サンプル注入部と接続されている空気抜きチャンバー部とからなる生体サンプル判別プレートにおいて、前記空気抜きチャンバー部は前記サンプル注入部に対して前記生体サンプル判別プレートの中心に近い位置に配置されていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の生体サンプル判別プレート及びそれを用いた生体サンプル判別方法によれば、生体サンプルをキャピラリーに充填するために必要な空気抜け流路内に生体サンプル等の液が流入しない構造としている。これにより、生体サンプルの流入を防ぎ、スムーズな液体輸送が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の生体サンプル判別プレートの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
最初に図１を用いて、生体サンプル判別プレートの基本的な動作の説明を行い、その後、図２〜図８を用いて本発明の実施の形態１における生体サンプル判別プレートについて説明する。
【０００９】
図１ａは生体サンプル判別プレート１の基本動作を行うための流路パターン２の図である。プレート１の材料はアクリル系の樹脂を使用し厚みは２ｍｍである。穴４を設けているが、これは外形を非対称にしておくことで、図示してしない判別用の読取装置取り付けた際に、各パターンの場所を特定できるようにしている。また、軸心５は本プレートの中心に設けられており、軸心５を中心に本プレートを読取装置の回転部に固定するための回転部固定用穴３を設けている。図１ｂは、図１ａのプレートのＡ−Ａ'断面を示しており、深さ５０μｍの空気抜け流路１０とサンプル注入部７とがプレート上に形成され、その上面を厚さ５０μｍのアクリル製フィルムを接着して密閉流路が形成されている。
【００１０】
図２ａは、図１ａの点線部で示した部分の拡大図である。パターン２は、生体サンプルが注入される注入口６と、注入された生体サンプルを一旦保持するためのサンプル注入部７とリザーバー８と、それらを接続する流路とからなる。流路９、空気抜け流路１０はサンプル注入部７とリザーバー８とに接続されている。サンプル注入部７の直径は２ｍｍであり、リザーバー８の直径は３ｍｍである。またサンプル注入口６の開口は上述のアクリル製フィルムの貼り付け面とは反対側の表面に設けてあり、その開口径は２ｍｍである。また、図２ｂは、図２ａのＢ−Ｂ'断面を示しており、サンプル注入部７と空気抜けチャンバー部７Ａとの間にストッパー６Ａを設けている。
【００１１】
次に生体サンプルの注入から移送までの工程の説明を行う。まず、生体サンプルをピペッター等によりサンプル注入口６からサンプル注入部７に注入する。空気抜け流路１０とサンプル注入部７の間に空気抜けチャンバー部７Ａを接続することにより、生体サンプルが空気流入口１１に入らない構造になっている。また、サンプル注入口６の一部に壁となるストッパー６Ａを設けたことにより、空気抜けチャンバー部７Ａの面積を小さくすることができ、かつ、ピペッターを空気抜けチャンバー部７Ａの方向に向けて注入してもストッパー６Ａがあるため、生体サンプルが空気抜けチャンバー部７Ａにある空気流入口１１に流入することを防止できる。この様子を図３に示す。図３に示した黒く塗りつぶしている部分は、サンプル注入部７に注入された生体サンプルの状態を示す。
【００１２】
生体サンプルがサンプル注入部７に注入された後、生体サンプル判別プレート１を図示していない読取装置に固定してモータ等の回転装置により軸心５を軸に生体サンプル判別プレート１を回転させる。この回転周波数は、例えば１０００〜４０００ｒｐｍである。この時、注入された生体サンプルは遠心力により外周方向へと移動する。
【００１３】
サンプル注入部７の生体サンプルは、流路９を通りリザーバー８まで移動していく。この際、リザーバー８は接続されている空気抜け流路１０によりサンプル注入口６と接続されており、サンプル注入口６が空気孔の役割を果たすため、空気抜けが可能となる。これにより、流路９に生体サンプルを充填することができる。所定の時間だけ回転を継続し、サンプルの移動が停止した状態が図４である。
【００１４】
続いて、本発明の実施の形態１における生体サンプル判別プレートについて説明する。本実施の形態１の生体サンプル判別プレートはキャピラリーをプレート中に埋設して持ち、遠心力を利用して分離用ＤＮＡコンジュゲートをキャピラリーに充填させる場合を例にあげ説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態１における生体サンプル判別プレートの構成について説明する。図５は、本実施の形態１における生体サンプル判別プレート１０１（以下、単に「プレート」と略す）のキャピラリー形成面を示す図である。本実施の形態１におけるプレート１０１には破線で囲んだキャピラリーのパターン１０２が８個あり、これらはプレートの中心から放射状に配置されているので、同時に８検体のＤＮＡ判別が出来る。穴１０４を設けているが、これは外形を非対称にしておくことで、図示していない判別用の読取装置に取り付けた際に、各パターンの場所を特定できるようにしている。プレートの材料はアクリル系の樹脂を使用し厚みは２ｍｍである。キャピラリーの形成面には、深さ５０μｍの流路やリザーバーとなる溝が掘られ、さらにその上面を厚さ５０μｍのアクリル製フィルムを接着することで密閉流路が形成されている。また、軸心１０５は本プレートの軸心であり、軸心１０５を中心に本プレートを読取装置の回転部に固定するための回転部固定用穴１０３を設けている。
【００１６】
図６は図５に示すプレート１０１に形成されたパターン１０２の詳細形状を示す拡大図である。各パターン１０２は、緩衝剤である分離用ＤＮＡコンジュゲートおよびＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入口１０６と、注入された緩衝剤およびＤＮＡサンプルの流れを制御するためのストッパー１０６Ａと、注入された緩衝剤およびＤＮＡサンプルを一旦保持するためのサンプル注入部１０７と、空気抜け流路に緩衝剤およびＤＮＡサンプルの流入を防止するための空気抜けチャンバー１０７Ａと、リザーバー１０８、１０９および１１０と、それらを接続する流路とからなる。サンプル注入部１０７の直径は６ｍｍであり、リザーバー１０８、１０９、１１０の直径は３ｍｍである。またサンプル注入口１０６の開口は上述のアクリル製フィルムの貼り付け面とは反対側の表面に設けてあり、その開口径は２ｍｍである。
【００１７】
流路１１１によりサンプル注入部１０７とリザーバー１０８および１０９とが接続され、流路１１２によりリザーバー１０８とリザーバー１１０が接続されている。更に、流路１１１と流路１１２はクロス部１１３で交差している。また、流路１１４、１１５および１１６によりリザーバー１０８、１０９および１１０と空気抜けチャンバー部１０７Ａがそれぞれ接続されており、流路１１４、１１５および１１６はサンプル注入部１０７の手前で合流している。ここで、リザーバー１０８、１０９および１１０と、流路１１４、１１５および１１６の接続点１１７、１１８および１１９は、軸心１０５に最も近い内周側に位置しており、また、サンプル注入部１０７と流路１１４、１１５および１１６の接続点１２０も軸心１０５に最も近い内周側に位置している。
【００１８】
試料の準備が終わったところで、分離用ＤＮＡコンジュゲートを注入する。分離用ＤＮＡコンジュゲートはピペッター等により例えば１０〜２０μＬをサンプル注入口１０６からサンプル注入部１０７に注入する。この量は、流路１１１、１１２及びリザーバー１０８、１０９、１１０並びにサンプル注入部にのみ、分離用ＤＮＡコンジュゲートが保持される量である。
【００１９】
空気抜けチャンバー部１０７Ａがサンプル注入部１０７に接続されていることにより、生体サンプルが空気流入口１２０に入らない構造になっている。更に生体サンプルが空気流入口１２０の方向に進まないように制御できる壁となるストッパー１０６Ａを設けたことにより、空気抜けチャンバー部を小さくすることができ、かつ、ピペッターの方向をどこから注入しても空気流入口１２０には到達できない。
次にモータ等の回転部にプレート１０１を固定し、軸心１０５を軸に回転させる。例えば１０００〜４０００ｒｐｍにて回転させる。この時注入された分離用ＤＮＡコンジュゲートは、遠心力により外周方向へと移動する。サンプル注入部１０７のＤＮＡコンジュゲートは、流路１１１を通りクロス部１１３で３方向に分岐し、リザーバー１０８、１０９および１１０まで移動していく。この際、リザーバー１０８、１０９および１１０はそれぞれ接続されている流路１１４、１１５および１１６によりサンプル注入口１０６と接続されており、サンプル注入口１０６が共通の空気孔の役割を果たすため、空気抜けが可能となる。これにより、流路１１１、１１２に分離用ＤＮＡコンジュゲートを充填する。図７に、回転の開始直後のＤＮＡコンジュゲートの状態を示す。この時は全てのＤＮＡコンジュゲートがサンプル注入部１０７に在る。図８は、所定の時間だけプレートを回転した後を停止した時の状態を示す。サンプル注入部１０７に在った分離用ＤＮＡコンジュゲートは、それぞれリザーバー１０８、１０９および１１０に移動している。  この時、サンプル注入部１０７、リザーバー１０８、１０９および１１０内に存在するＤＮＡコンジュゲートの液面高さは、軸心１０５を中心とする同一円周上となる。
【００２０】
サンプル注入口１０６は、遠心初期に保持される分離用ＤＮＡコンジュゲートの液面位置よりも内周側に設けられている。そのため、回転動作中に分離用ＤＮＡコンジュゲートがサンプル注入口１０６から溢れ出すことはない。また、サンプル注入部１０７と流路１１４、１１５および１１６の接続点１２０は、遠心初期に保持されるＤＮＡコンジュゲートの液面位置よりも内周側に位置しており、遠心中に分離用ＤＮＡコンジュゲートが流路１１４、１１５および１１６に流入して塞ぐことはない。
【００２１】
リザーバー１０８、１０９および１１０と流路１１４、１１５および１１６との接続点１１７、１１８および１１９は、分離用ＤＮＡコンジュゲートの移動が停止した液面位置よりも内周側に位置しているため、リザーバー１０８、１０９および１１０内に気泡を含むことはない。
【００２２】
以上のように、本実施の形態１によれば、空気抜けが必要となるリザーバーと、緩衝剤やＤＮＡサンプルの注入のための開口を有するサンプル注入部とを分離用ＤＮＡコンジュゲートやＤＮＡサンプルで充填されることのない別の流路を用いて接続している。これにより、従来、各リザーバーのそれぞれに対応して形成していた空気孔を共有することができるので、空気孔の数を低減することができるとともに、プレートに混入するごみや埃により流路が塞がれることを防ぐことができる。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、図９〜図１７を用いて、本実施の形態２における生体サンプル判別プレート及びそれを用いた生体サンプル判別方法について説明する。
【００２４】
なお、本実施の形態２では、より具体的に説明するために、生体サンプルがＤＮＡサンプルであり、緩衝剤がＤＮＡ結合制御剤を含む分離用ＤＮＡコンジュゲートであるとし、生体サンプル判別プレートが、キャピラリーに充填させた分離用ＤＮＡコンジュゲート中に、ＤＮＡサンプルを一定量だけ添加して電気泳動を行い、該キャピラリー中の蛍光度あるいは吸光度を検出して、該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するものとする。
【００２５】
まず、本実施の形態２における生体サンプル判別プレートの構成について説明する。図９は、本実施の形態２における生体サンプル判別プレートのパターン形成面を示す図である。実施の形態１のプレートとは、流路のパターンのみが異なり、他は略同様の構成である。
【００２６】
本実施の形態２におけるプレート２０１には、図９に示すパターン２０２が８個放射状に形成されており、同時に８検体のＤＮＡ判別が可能である。図９に示すように本実施の形態２におけるプレート２０１の外形は８センチ四方の正方形で４角のうち３角はＲが設けられ、残りの１角は面取りされている。更に穴２０４を設けているが、これは外形を非対称にしてパターンの場所を特定できるようにしている。材料はアクリル系の樹脂を使用し厚みは２ｍｍである。パターン形成面には、深さ５０μｍの流路やチャンバーなどとなる溝が形成され、さらにその上面を厚さ５０μｍのアクリル製フィルムを接着することで密閉流路が形成されている。また、軸心２０５は本プレートの軸心であり、軸心２０５を中心に本プレートを回転部に固定するための回転部固定用穴２０３を設けている。
【００２７】
図１０は図９に示すプレート２０１に形成されたパターン２０２の詳細形状を示す図である。パターン２０２は、緩衝剤である分離用ＤＮＡコンジュゲートが注入される緩衝剤注入口２０６と、注入された緩衝剤を一旦保持するための緩衝剤注入部２０７と、ＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入口２０８と、注入されたＤＮＡサンプルを一旦保持すためのサンプル注入部２０９と、チャンバー部２１６と、サンプル保持部２２０と、バッファ部２２１と、正電圧の印加部である正電極部２１２と、負電圧の印加部である負電極部２１３と、これらを接続する流路とからなる。
【００２８】
ここで、緩衝剤注入部２０７、サンプル注入部２０９、チャンバー部２１６、サンプル保持部２２０、バッファ部２２１、正電極部２１２、負電極部２１３の各部周辺の形状について詳細に説明する。
【００２９】
チャンバー部２１６は流路２１５によりサンプル注入部２０９と接続されている。サンプル保持部２２０は流路２１７と流路２１８によりチャンバー部２１６と接続されている。ここで、流路２１７の幅は、流路２１８の幅と比較して細くなっている。本実施例の形態では流路２１７は１００μｍ、流路２１８は２００μｍの幅である。バッファ部２２１は流路２１７、流路２１８、流路２１９によりチャンバー部２１６とサンプル保持部２２０と接続されており、流路２２２によりサンプル注入部２０９と接続され、サンプル注入口２０８よりバッファ部２２１の空気抜けが可能となる。
【００３０】
正電極部２１２は正電圧の印加部であり、負電極部２１３は負電圧の印加部である。これらは流路２１４を介して接続されており、さらには流路２１０、流路２１１により緩衝剤注入部２０７ともそれぞれ接続されている。また、正電極部２１２、負電極部２１３は空気抜け流路２２４Ａ、２２４Ｂにより緩衝剤注入部２０７と接続されており、この２つの流路を通じて緩衝剤注入口２０６より空気抜けが可能となる。
【００３１】
以下にプレート２０１を用いてＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別する具体的操作および動作の一例を図１０〜１７を利用して説明する。まず、実施の形態１と同様に分離用ＤＮＡコンジュゲート、ＤＮＡサンプルを準備する。試料の準備が終わったところで、分離用ＤＮＡコンジュゲートおよびＤＮＡサンプルをプレート２０１内へ注入する。分離用ＤＮＡコンジュゲートはピペッター等により定量、例えば１０〜２０μＬを緩衝剤注入口２０６から緩衝剤注入部２０７へ注入する。ＤＮＡサンプルも同様に定量、例えば１〜５μＬをサンプル注入口２０８よりサンプル注入部２０９へ注入する。
【００３２】
この時、緩衝剤注入部２０７およびサンプル注入部２０９には空気抜けチャンバー部２０７Ａおよび空気抜けチャンバー部２０９Ａを接続することにより、生体サンプルが空気流入口２２６Ａ、２２６Ｂ、２３０に入らない構造になっている。更に分離用ＤＮＡコンジュゲートおよびＤＮＡサンプルが空気流入口２２６Ａ、２２６Ｂ、２３０の方向に進まないように制御できる壁となるストッパー２０６Ａ、２０８Ａを設けたことにより、空気抜けチャンバー部を小さくすることができ、かつ、ピペッターの方向をどこから注入しても空気流入口２２６Ａ、２２６Ｂ、２３０には到達できない
次に図示しない読み取り装置におけるモータ等の回転部にプレート２０１を固定し、軸心２０５を軸に回転させる。この時、注入された分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルは、遠心力により外周方向へと移動する。
【００３３】
緩衝剤注入部２０７内の分離用ＤＮＡコンジュゲートは、流路２１０と２１１を通り正電極部２１２と負電極部２１３へ等分され、正電極部２１２へ移動した分離用ＤＮＡコンジュゲートは、さらに流路２１４を通り、ＤＮＡサンプルを一定量採取するための定量保持部２２３まで移動する。負電極部２１３へ移動した分離用ＤＮＡコンジュゲートも同様に、流路２１４を通り定量保持部２２３まで移動する。この際、空気抜け流路２２４Ａ、２２４Ｂにより空気が緩衝剤注入部２０７に抜けていき、緩衝剤注入口２０６を共通の空気孔として空気抜けが可能となるため、分離用ＤＮＡコンジュゲートはスムーズ、且つ、気泡を含むことなく流路２１４および定量保持部２２３に充填することができる。
【００３４】
遠心初期、すなわち回転開始直後の分離用ＤＮＡコンジュゲートの状態が図１１であり、所定の時間、回転を継続して分離用ＤＮＡコンジュゲートの移動が停止した状態が図１２である。
【００３５】
緩衝剤注入口２０６は遠心初期時にＤＮＡコンジュゲートが保持される液面位置よりも内周側に設けられている。そのため、遠心中にＤＮＡコンジュゲートが緩衝剤注入口２０６から溢れ出すことはない。
【００３６】
また、緩衝剤注入部２０７と空気抜け流路２２４Ａ、２２４Ｂの空気流入口２２６Ａ、２２６Ｂは遠心初期に分離用ＤＮＡコンジュゲートが保持される液面位置よりも内周側に設けられている。更に、図１２において、正電極部２１２および負電極部２１３と空気抜け流路２２４Ａ、２２４Ｂとの接続点２２８および２２９は、分離用ＤＮＡコンジュゲートの移動が停止した時に分離用ＤＮＡコンジュゲートが保持される液面位置よりも内周側に設けられている。そのため、遠心中に分離用ＤＮＡコンジュゲートが空気抜け流路２２４Ａ、２２４Ｂに流入してしまうことはない。
【００３７】
分離用ＤＮＡコンジュゲート２３２は、正電極部２１２および負電極部２１３の６割程度まで充填されており、流路２１４を満たし、図１３に示すように定量保持部２２３まで達している。また、定量保持部２２３周辺を拡大した図が図１３である。
【００３８】
回転を所定の時間継続することによって、分離用ＤＮＡコンジュゲートの移動が停止したとき、正電極部２１２と負電極部２１３内に存在する分離用ＤＮＡコンジュゲートの液面高さと定量保持部２２３の液面高さは、軸心２０５を中心とする同一円周上となる。
【００３９】
次に注入されたＤＮＡサンプルの移動について図１０および図１４〜１７を用いて説明する。サンプル注入部２０９内のＤＮＡサンプルは流路２１５を通りチャンバー部２１６さらには流路２１７、流路２１８を通り外周側に位置するサンプル保持部２２０まで達する。このとき、チャンバー部２１６と流路２１９との接続点２３１は遠心中に保持される液面位置よりも内周側に設けられているため、流路２１９、流路２１８の一部、バッファ部２２１および空気抜け流路２２２は空気抜け流路の役割を果たし、チャンバー部２１６の空気抜けが可能となる。そのため、気泡を含むことなく、ＤＮＡサンプルを移動させることができる。
【００４０】
遠心初期のＤＮＡサンプルの状態が図１４であり、所定の時間、回転を継続してＤＮＡサンプルの移動が停止した状態が図１５である。図１５では、分離用ＤＮＡコンジュゲートが流路２１４と定量保持部２２３にも達している状態を示している。図１４に示すように、サンプル注入口２０８は遠心初期にＤＮＡサンプルが保持される液面位置よりも内周側に設けられている。そのため、遠心中にＤＮＡサンプルがサンプル注入口２０８から溢れ出すことはない。また、サンプル注入部２０９と空気抜け流路２２２の接続点２３０は遠心初期にＤＮＡサンプルが保持される液面位置よりも内周側に設けられている。そのため、遠心中にＤＮＡサンプルが流路２３０に流入してしまうことはない。
【００４１】
しかしながら図１５に示すように流路２１８はサンプル保持部２２０の外周側で接続され、且つ、サンプル保持部２２０には空気抜き用の穴が存在しない。そのためサンプル保持部２２０内に残った空気は抜けることはなく加圧された状態となる。図１５は回転開始から２分後のＤＮＡサンプルの状態であり、２３３と２３４がＤＮＡサンプルである。２３５が圧縮された空気であり、回転中のみこのような遠心力と加圧力とが平衡となった状態を維持する。本実施の形態２では回転数４０００ｒｐｍである。
【００４２】
次に遠心動作が終了した後の動作を説明する。プレート２０１を一定時間回転させ分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルの移動が停止した状態で回転を急停止させる。例えば、本発明では４０００ｒｐｍから２秒で停止させた。するとサンプル保持部２２０内に存在していたＤＮＡサンプル２３３は遠心力が無くなったため空気２３５の圧力によりサンプル保持部２２０から流路２１８へ逆流しようとする。
【００４３】
さらにサンプル保持部２２０内の空気は、大気圧となるまで膨張しようとするため、ＤＮＡサンプル２３３は流路２１７、流路２１９へと移動しようとする。流路２１７は流路２１８にくらべ細く形成されているため、ＤＮＡサンプル２３３は流路２１７よりも流路２１８へ多く流れようとする。以上の様な急停止直後の状態を図１６に示す。
【００４４】
サンプル保持部２２０内のＤＮＡサンプル２３３は空気の膨張により流路２１８を通り定量保持部２２３およびバッファ部２２１まで達する。特に定量保持部２２３では、充填されたＤＮＡコンジュゲート２３２と接することになる。このとき流路２１７を通りチャンバー部２１６へ移動するＤＮＡサンプルも多少存在する。次に、プレート２０１を中速、例えば１０００〜３０００ｒｐｍにて数秒間、例えば１０秒間、もう一度回転させる。この時減速を緩やかにすることが重要である。例えば３０秒で回転を停止するようにする。
【００４５】
次に停止後の状態を図１７に示す。流路２１９に充填されていたＤＮＡサンプルはチャンバー部２１６へと流れるが、定量保持部２２３にはＤＮＡサンプルが一定量残存する。残存したＤＮＡサンプルは他の流路部分のＤＮＡサンプルに対して電気的にも絶縁された状態である。またこのように１回目の回転時と異なる動作をする理由は、回転速度が遅く減速度が緩やかであるためサンプル保持部２２０内の空気が強く圧縮されることがないからである。よって逆流して流路２１８が再度充填されることもない。以上の動作で定量保持部２２３に残存したサンプルＤＮＡがＳＮＰｓの判別を行う最終試料となる。
【００４６】
次に、図１２と図１７を使って電気泳動の説明を行う。電気泳動は正電極部２１２に正電極、負電極部２１３に負電極を、プレート２０１の外部からアクリル製のフィルムを突き破って挿入して、分離用ＤＮＡコンジュゲートと接触させる。そして数百Ｖの電圧を印加する。すると、流路２１４および定量保持部２２３において電界が発生し、定量保持部２２３に一定量残存したＤＮＡサンプルは流路２１４中を正電極側（図１７中Ｃ方向）へ移動する。
【００４７】
流路２１４中には分離用ＤＮＡコンジュゲートが充填されており、ＤＮＡサンプルは分離用ＤＮＡコンジュゲートとの結合を繰り返しながら電気泳動する。この時、上述したようにＤＮＡサンプル中の正常型ＤＮＡは分離用ＤＮＡコンジュゲートとの結合力が強いため泳動速度が遅くなり、変異型ＤＮＡは結合力が弱いため正常型に比べ泳動速度は速くなる。つまりＤＮＡサンプル中に正常型、変異型両方が存在した場合は、正常型のＤＮＡと変異型のＤＮＡが分離していくこととなり、ＳＮＰｓの判別が行えるのである。
【００４８】
ＤＮＡの検出は、蛍光標識（ＦＩＴＣ）を修飾したＤＮＡを４７０ｎｍの光で励起し、５２０ｎｍ付近の光検出によって行った。ＤＮＡの検出は、２６０ｎｍの吸光度によって行ってもよい。また、流路２１４を電気泳動するＤＮＡを、プレート２０１を回転させながら走査して光検出することもできる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態２によれば、分離用ＤＮＡコンジュゲートが注入される緩衝剤注入部と、ＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入部とをそれぞれ設け、緩衝剤注入部から分離用ＤＮＡコンジュゲートが充填される第１の流路と、サンプル注入部からのＤＮＡサンプルが流入し、第１の流路とその一部を共有する第２の流路と、を設けたプレートにおいて、緩衝剤注入部およびサンプル注入部に設けた緩衝剤注入口およびサンプル注入口を、空気抜きのための開口として共用し、それ以外には、空気抜きのための開口を設けないようにしている。また、緩衝剤注入部およびサンプル注入部には空気抜けチャンバー部とストッパーを設けている。これによりピペッターの方向をどの方向から注入しても、空気流出口には到達できないため、安定して生体試料の判別を行うことができる。また、緩衝剤注入部およびサンプル注入部を空気孔と共通にしているので、省スペース化につながり、１枚のプレートに形成できる流路数を増加し、同時に判別できる検体数を増やすことができる。またプレートの作成工程も簡易にすることが可能となる。
【００５０】
なお、上記実施の形態２においては、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルを同時に、それぞれ緩衝剤注入口２０６と、サンプル注入口２０８に注入して、プレート２０１を回転させる例を示したが、必ずしも、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡサンプルを同時に注入する必要はない。分離用ＤＮＡコンジュゲートを先に流路２１４に充填した後に、回転を停止してＤＮＡサンプルの注入を行い、再び回転動作をさせることで、定量保持部２２３にＤＮＡサンプルを導くようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態１および２においては、針状の電極をアクリル製フィルムを突き破って挿入する例を示したが、予めプレート内部と外部とを連結された導電層を設けておき、プレート外部に導出された導電層に読取装置の電極端子を接触させる構成にすることもできる。この場合は、フィルムを突き破るなどしなくともよくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の生体サンプル判別プレートは、ＤＮＡサンプル等の生体サンプルの判別を、短時間で正確に、且つ簡便に行えるようにするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の生体サンプル判別プレートの概念図
【図２】本発明の生体サンプル判別プレートの要部を示す図
【図３】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図４】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別プレートの平面図
【図６】本発明の生体サンプル判別プレートの要部の拡大図
【図７】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図８】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図９】本発明の実施の形態２にかかる生体サンプル判別プレートの平面図
【図１０】本発明の生体サンプル判別プレートの要部の拡大図
【図１１】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図１２】本発明の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図１３】本発明の生体サンプル判別プレートの定量保持部における動作状態を示す図
【図１４】本発明の生体サンプル判別プレートのサンプル注入部における動作状態を示す図
【図１５】本発明の生体サンプル判別プレートのサンプル注入部における動作状態を示す図
【図１６】本発明の生体サンプル判別プレートのサンプル注入部における動作状態を示す図
【図１７】本発明の生体サンプル判別プレートのサンプル注入部における動作状態を示す図
【図１８】従来の生体サンプル判別プレートの平面図
【図１９】従来の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【図２０】従来の生体サンプル判別プレートの動作状態を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１、１０１、  ２０１  プレート
２、１０２、２０２  パターン
３、１０３、２０３  回転部固定用穴
４、１０４、２０４  位置決め穴
５、１０５、２０５  軸心
６、１０６、２０８  サンプル注入口
７、１０７、２０９  サンプル注入部
８、１０８、１０９、１１０  リザーバー
６Ａ、１０７Ａ、２０６Ａ、２０８Ａ  ストッパー
９、１１１、１１２、１１４、１１５、１１６、２１０、２１１、２１４、２１５、  ２１７、２１８、２１９  流路
１０、２２２、２２４Ａ、２２４Ｂ  空気抜け流路
１１３  クロス部
１１７、１１８、１１９、２２８、２２９、２３１  接続点
１１、１２０、２２６Ａ、２２６Ｂ、２３０  空気流入口
２３２  分離用ＤＮＡコンジュゲート
２３３、２３４  ＤＮＡサンプル
２０６  緩衝剤注入口
２０７  緩衝剤注入部
２１２  正電極部
２１３  負電極部
２１６  チャンバー部
２２０  サンプル保持部
２２１  バッファ部
２２３  定量保持部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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