JP2011123050A - Filling method of solution to be inspected - Google Patents
Filling method of solution to be inspected Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011123050A JP2011123050A JP2010210812A JP2010210812A JP2011123050A JP 2011123050 A JP2011123050 A JP 2011123050A JP 2010210812 A JP2010210812 A JP 2010210812A JP 2010210812 A JP2010210812 A JP 2010210812A JP 2011123050 A JP2011123050 A JP 2011123050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- well
- substrate
- covering member
- biochip
- rotation axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被検液の充填方法に関する。 The present invention relates to a method for filling a test liquid.
ガラス基板等に微細流路が設けられたマイクロ流体チップを使用して、化学分析や化学合成、あるいはバイオ関連の分析等を行う方法が注目されている。マイクロ流体チップは、マイクロTotal Analytical System(マイクロTAS)や、ラボオンチップ(Lab-on-a-chip)等とも呼ばれ、従来の装置に比較して試料や試薬の必要量が少ない、反応時間が短い、廃棄物が少ない等のメリットがあり、医療診断、環境や食品のオンサイト分析、医薬品や化学品等の生産等、広い分野での利用が期待されている(特許文献1)。試薬の量が少なくてよいことから、検査のコストを下げることが可能となり、また、試料及び試薬の必要量が少ないため、反応時間も大幅に短縮でき、検査の効率化を図ることができる。特に、医療診断に使用する場合には、試料となる血液等の検体の必要量を少なくすることができるため、患者の負担を軽減できるというメリットがある。 A method of performing chemical analysis, chemical synthesis, bio-related analysis, or the like using a microfluidic chip in which a fine flow path is provided on a glass substrate or the like has attracted attention. Microfluidic chips are also called Micro Total Analytical System (Micro TAS), Lab-on-a-chip, etc., and require less sample and reagents than conventional devices, and reaction time Has a merit that it is short and has less waste, and is expected to be used in a wide range of fields such as medical diagnosis, on-site analysis of the environment and food, production of pharmaceuticals and chemicals, etc. (Patent Document 1). Since the amount of the reagent may be small, it is possible to reduce the cost of the inspection, and since the necessary amount of the sample and the reagent is small, the reaction time can be greatly shortened and the efficiency of the inspection can be improved. In particular, when used for medical diagnosis, it is possible to reduce the necessary amount of a sample such as blood as a sample, which has the advantage of reducing the burden on the patient.
一方、試料や試薬等の被検液の量が少なくなると、分注精度が低下したり、被検液の蒸発量が試料の量に及ぼす影響が大きかったりすることに起因して、測定結果がばらつきやすい。また、被検液の分注作業は一般に煩雑であり、作業時間が長くなるうえ、ピペットやチップなどの消耗品を大量に消費するため、検査のコストが高くなる。さらに、人手による被検液の分注作業はミスが発生しやすく、望ましくない物質が被検液に混入する可能性が高い。このような背景から、被検液を正確にかつ確実に分注する技術が期待されている。 On the other hand, when the amount of the test liquid such as sample or reagent decreases, the measurement result may be reduced due to the decrease in dispensing accuracy or the large influence of the evaporation amount of the test liquid on the sample volume. Easy to vary. In addition, the dispensing operation of the test liquid is generally complicated and requires a long working time, and consumes a large amount of consumables such as pipettes and tips, thus increasing the cost of inspection. Further, manual dispensing of the test liquid is prone to mistakes, and there is a high possibility that an undesirable substance is mixed into the test liquid. From such a background, a technique for accurately and reliably dispensing a test solution is expected.
本発明は、異物の混入を防止して、低コストで精度良くかつ確実に被検液を簡便な方法にて分注できる被検液の充填方法を提供する。 The present invention provides a method for filling a test liquid that can prevent the introduction of foreign substances and can dispense the test liquid accurately and reliably by a simple method at low cost.
本発明の一態様に係る被検液の検査方法は、
第1ウェルと、前記第1ウェルと分離した、試薬を含む複数の第2ウェルとを基板の第1の面に備えたバイオチップの前記第1ウェルに被検液を供給する工程と、
前記第1ウェル及び前記第2ウェルが被覆部材で覆われるように、前記基板上に被覆部材が配置された状態で、前記被覆部材と前記基板との接合面のうち前記第1ウェル及び前記第2ウェルを取り囲むループ状の領域において前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程と、
前記第2ウェルから回転軸までの距離が前記第1ウェルから前記回転軸までの距離よりも長くなるように前記バイオチップが配置された状態で、前記回転軸を中心として前記バイオチップを回転させることにより、遠心力を利用して、前記ループ状の領域より内側の領域において前記被覆部材と前記基板との間に形成された空間を介して前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程と、
前記被覆部材を前記基板に密着させて、前記第1ウェル及び前記第2ウェルを密閉する工程と、
を含む。
A test method for a test liquid according to an aspect of the present invention includes:
Supplying a test solution to the first well of the biochip comprising a first well and a plurality of second wells containing reagents separated from the first well on a first surface of the substrate;
With the covering member disposed on the substrate such that the first well and the second well are covered with the covering member, the first well and the first of the joint surfaces between the covering member and the substrate are arranged. Adhering the covering member and the substrate in a loop-shaped region surrounding two wells;
The biochip is rotated around the rotation axis in a state where the biochip is arranged such that the distance from the second well to the rotation axis is longer than the distance from the first well to the rotation axis. Thus, the test solution is removed from the first well through the space formed between the covering member and the substrate in a region inside the loop-shaped region by utilizing centrifugal force. Moving to a well;
Sealing the first well and the second well by bringing the covering member into close contact with the substrate;
including.
本発明において、「第1ウェルと分離した第2ウェル」とは、第2ウェルが第1ウェルと独立して設けられていることをいい、例えば、第1ウェルと第2ウェルとが流路を介して接続されていないことをいう。また、本発明において、「密着」とは、「溶着:複数の部材の接合部を溶融させて密着させること」及び「接着:接着剤を用いて複数の部材を密着させること」の両方を含む概念である。 In the present invention, the “second well separated from the first well” means that the second well is provided independently of the first well. For example, the first well and the second well are flow paths. It is not connected via. Further, in the present invention, “adhesion” includes both “welding: melting and adhering joint portions of a plurality of members” and “adhesion: adhering a plurality of members using an adhesive”. It is a concept.
前記被検液の検査方法において、前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程において、前記バイオチップを回転させる際に、前記第1の面が前記回転軸と対向するように前記バイオチップを配置することができる。ここで、「対向する」という語は、第1の面が回転軸と平行に向き合う場合だけでなく、例えば第1の面と回転軸の成す角のうちの鋭角の角度θ1が0<θ1<90の場合を含む概念である。 In the test method of the test solution, in the step of moving the test solution from the first well to the second well, the first surface faces the rotation shaft when the biochip is rotated. The biochip can be arranged as described above. Here, the term “opposing” not only means that the first surface faces parallel to the rotation axis, but also, for example, the acute angle θ 1 of the angles formed by the first surface and the rotation axis is 0 <θ. This is a concept including the case of 1 <90.
この場合、前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程において、前記バイオチップを回転させる際に、前記第1の面から前記回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離が、前記第1の面と対向する第2の面から前記回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離よりも短くなるように前記バイオチップを配置することができる。ここで、「対向する」という語は、第1の面が第2の面と平行に向き合う場合だけでなく、例えば第1の面と第2の面の成す角のうちの鋭角の角度θ2が0<θ2<90の場合を含む概念である。 In this case, in the step of moving the test solution from the first well to the second well, when the biochip is rotated, it is perpendicular to the rotation axis from the first surface to the rotation axis. The biochip can be arranged such that the distance in the direction is shorter than the distance in the direction perpendicular to the rotation axis from the second surface facing the first surface to the rotation axis. Here, the term “opposite” not only refers to the case where the first surface faces the second surface in parallel, but also, for example, an acute angle θ 2 of the angles formed by the first surface and the second surface. Is a concept including the case of 0 <θ 2 <90.
前記被検液の検査方法において、前記被覆部材は、接着剤が配置された表面を有し、前記ループ状の領域において前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程において、前記ループ状の領域を加圧して、前記ループ状の領域において前記基板と前記被覆部材とを接着させることができる。 In the test method of the test liquid, the covering member has a surface on which an adhesive is disposed, and in the step of closely contacting the covering member and the substrate in the loop-shaped region, the loop-shaped region is The substrate and the covering member can be bonded to each other in the loop-shaped region by applying pressure.
また、前記被検液の検査方法において、前記基板及び前記被覆部材は、熱により溶融する性質を有し、前記ループ状の領域において前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程において、前記ループ状の領域に超音波を照射して、前記ループ状の領域において前記基板と前記被覆部材とを溶着させることができる。 Further, in the test method of the test liquid, the substrate and the covering member have a property of melting by heat, and in the step of closely contacting the covering member and the substrate in the loop-shaped region, the loop shape By irradiating the region with ultrasonic waves, the substrate and the covering member can be welded in the loop region.
前記被検液の検査方法において、前記第2ウェルの上端部はそれぞれ、凸部で構成され、前記第1ウェル及び前記第2ウェルを密閉する工程において、前記バイオチップの凸部と前記被覆部材とが密着されることができる。 In the test method of the test liquid, the upper end portion of the second well is formed by a convex portion, and in the step of sealing the first well and the second well, the convex portion of the biochip and the covering member Can be in close contact with each other.
前記被検液の検査方法において、前記被覆部材は、弾性変形する性質を有することができる。 In the test method for the test liquid, the covering member may have a property of elastic deformation.
前記被検液の検査方法によれば、前記バイオチップの前記第1ウェルに前記被検液を供給する工程と、前記第1ウェル及び前記第2ウェルが被覆部材で覆われるように、前記基板上に被覆部材が配置された状態で、前記被覆部材と前記基板との接合面のうち前記第1ウェル及び前記第2ウェルを取り囲むループ状の領域において前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程と、前記第2ウェルから回転軸までの距離が前記第1ウェルから前記回転軸までの距離よりも長くなるように前記バイオチップが配置された状態で、前記回転軸を中心として前記バイオチップを回転させることにより、遠心力を利用して、前記ループ状の領域より内側の領域において前記被覆部材と前記基板との間に形成された空間を介して前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程と、前記被覆部材を前記基板に密着させて、前記第1ウェル及び前記第2ウェルを密閉する工程とを含むことにより、前記被検液を前記第2ウェルに簡便な方法にて充填させることができる。また、異物の混入を防止して、低コストで精度良くかつ確実に前記被検液を分注することができる。 According to the test method of the test solution, the substrate is provided so that the test solution is supplied to the first well of the biochip, and the first well and the second well are covered with a covering member. The step of bringing the covering member and the substrate into close contact with each other in a loop-shaped region surrounding the first well and the second well in the joint surface between the covering member and the substrate with the covering member disposed thereon And in a state where the biochip is arranged so that the distance from the second well to the rotation axis is longer than the distance from the first well to the rotation axis, the biochip is moved around the rotation axis. By rotating, using the centrifugal force, the test solution is passed through the space formed between the covering member and the substrate in the region inside the loop-shaped region. And moving the test solution to the second well, and sealing the first well and the second well by bringing the covering member into close contact with the substrate. And can be filled by a simple method. In addition, foreign substances can be prevented from being mixed, and the test liquid can be dispensed accurately and reliably at low cost.
以下に、本発明の一実施形態に係る被検液の検査方法について具体的に説明する。 Below, the test | inspection method of the test liquid which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated concretely.
1.第1実施形態(被検液の検査方法)
図1〜図3及び図5〜図9は、本発明の第1実施形態に係る被検液の検査方法の一工程を説明する図である(図1、図2、図5、図7及び図9において上図は平面図、下図は上図に対応する断面図である)。図4は、図3に示される加圧部材を模式的に示す斜視図である。
1. First embodiment (test liquid inspection method)
1 to 3 and FIGS. 5 to 9 are diagrams for explaining one step of the test method for the test liquid according to the first embodiment of the present invention (FIGS. 1, 2, 5, 7, and 7). In FIG. 9, the upper diagram is a plan view, and the lower diagram is a cross-sectional view corresponding to the upper diagram). FIG. 4 is a perspective view schematically showing the pressing member shown in FIG.
本発明の第1実施形態に係る被検液の検査方法は、第1ウェル12と、第1ウェル12と分離した、試薬を含む複数の第2ウェル14とを基板10の第1の面10aに備えたバイオチップ100の第1ウェル12に被検液20を供給する工程(図1及び図2)と、第1ウェル12及び第2ウェル14が被覆部材16で覆われるように、基板10上に被覆部材16が配置された状態で、被覆部材16と基板10との接合面のうち第1ウェル12及び第2ウェル14を取り囲むループ状の領域18(以下単に「領域」ともいう。)において被覆部材16と基板10とを密着させる工程(図3〜図5)と、第2ウェル14から回転軸Aまでの距離が第1ウェル12から回転軸Aまでの距離よりも長くなるようにバイオチップ100が配置された状態で、回転軸Aを中心としてバイオチップ100を回転させることにより、遠心力を利用して、ループ状の領域18より内側の領域において被覆部材16と基板10との間に形成された空間17を介して被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させる工程(図6及び図7)と、被覆部材16をバイオチップ100に密着させて、第1ウェル12及び第2ウェル14を密閉する工程(図8及び図9)とを含む。本実施形態では、バイオチップ100が被検液20に対してPCR(Polymerase Chain Reaction:ポリメラーゼ連鎖反応)を行うために用いられる場合について説明する。 In the test method for a test liquid according to the first embodiment of the present invention, the first surface 12a of the substrate 10 is divided into the first well 12 and the plurality of second wells 14 separated from the first well 12 and containing the reagent. The step of supplying the test solution 20 to the first well 12 of the biochip 100 provided in FIG. 1 (FIGS. 1 and 2) and the substrate 10 so that the first well 12 and the second well 14 are covered with the covering member 16. A loop-shaped region 18 surrounding the first well 12 and the second well 14 (hereinafter also simply referred to as “region”) in the joint surface between the covering member 16 and the substrate 10 with the covering member 16 disposed thereon. In step (FIG. 3 to FIG. 5), and the distance from the second well 14 to the rotation axis A is longer than the distance from the first well 12 to the rotation axis A. State in which biochip 100 is arranged By rotating the biochip 100 about the rotation axis A, the centrifugal force is used to make a space 17 formed between the covering member 16 and the substrate 10 in a region inside the loop-shaped region 18. The test solution 20 is moved from the first well 12 to the second well 14 (FIGS. 6 and 7), the covering member 16 is brought into close contact with the biochip 100, and the first well 12 and the second well 14 are moved. Sealing step (FIGS. 8 and 9). In the present embodiment, a case where the biochip 100 is used for performing PCR (Polymerase Chain Reaction) on the test solution 20 will be described.
1.1.被検液20を供給する工程
本実施形態に係る被検液の検査方法で用いられるバイオチップ100は、図1に示されるように、第1ウェル12と、第1ウェル12と分離した、試薬を含む複数の第2ウェル14とを基板10の第1の面10aに備えている。図1に示されるように、第1ウェル12及び第2ウェル14は、基板10に設けられた凹部(くぼみ)であり、これらの凹部は基板10を貫通しない。また、基板10において、第1ウェル12は、複数の第2ウェル14から独立して設けられており、第1ウェル12と第2ウェル14とは流路等を介して接続されていない。
1.1. Step of Supplying Test Solution 20 The biochip 100 used in the test method for a test solution according to the present embodiment is a reagent separated from the first well 12 and the first well 12, as shown in FIG. Are provided on the first surface 10a of the substrate 10. As shown in FIG. 1, the first well 12 and the second well 14 are recesses (recesses) provided in the substrate 10, and these recesses do not penetrate the substrate 10. Further, in the substrate 10, the first well 12 is provided independently from the plurality of second wells 14, and the first well 12 and the second well 14 are not connected via a flow path or the like.
1.1.1.基板
本実施形態において、第1の面10aとは、基板10において第1ウェル12及び第2ウェル14が設けられている面である。
1.1.1. Substrate In the present embodiment, the first surface 10a is a surface on the substrate 10 where the first well 12 and the second well 14 are provided.
第1ウェル12には被検液20が収容される(図2参照)。第2ウェル14に含まれる試薬は例えば、被検液20に対する検査に使用されるものである。また、第2ウェル14に含まれる試薬は、第2ウェル14の内壁面に配置させることができる。この場合、試薬を含む液を第2ウェル14に注入した後、該液中の溶媒を乾燥させることにより、第2ウェル14の内壁面に試薬を配置させることができる。 A test solution 20 is stored in the first well 12 (see FIG. 2). The reagent contained in the second well 14 is used, for example, for testing the test solution 20. The reagent contained in the second well 14 can be arranged on the inner wall surface of the second well 14. In this case, after injecting the liquid containing the reagent into the second well 14, the reagent in the liquid can be disposed on the inner wall surface of the second well 14 by drying the solvent in the liquid.
第1ウェル12及び第2ウェル14の容積はそれぞれ、検査対象及び検査方法等の条件に応じて適宜決定される。後述する工程において複数の第2ウェル14のすべてを充填させるために十分な被検液20の量を収容できる点で、第1ウェル12の容積は、複数の第2ウェル14の総容積よりも大きいことが好ましい。 The volumes of the first well 12 and the second well 14 are appropriately determined according to conditions such as an inspection object and an inspection method. The volume of the first well 12 is larger than the total volume of the plurality of second wells 14 in that a sufficient amount of the test solution 20 can be accommodated to fill all the plurality of second wells 14 in a process described later. Larger is preferred.
複数の第2ウェル14は、図1に示されるように、複数の列及び行をなすように配置させることができる。複数の第2ウェル14はそれぞれ独立して設けられており、第2ウェル14同士は流路等を介して接続されていない。例えば、複数の第2ウェル14は同じ容積を有する凹部であることができる。 The plurality of second wells 14 can be arranged in a plurality of columns and rows as shown in FIG. The plurality of second wells 14 are provided independently, and the second wells 14 are not connected to each other through a flow path or the like. For example, the plurality of second wells 14 may be recesses having the same volume.
バイオチップ100を用いてPCRを行う場合、例えば、第1ウェル12は試薬を含まず、第2ウェル14は、検体に含まれる標的核酸を増幅するための蛍光プローブを含む試薬を含むことができる。この場合、バイオチップ100の複数の第2ウェル14において、それぞれ異なる標的核酸を増幅するためのプライマーを含有させて、第2ウェル14内の試薬を各第2ウェル14内の被検液20に溶出させてからPCRを行うことにより、バイオチップ100を用いて一度に2種以上の核酸の増幅及び解析を行うことができる。 When PCR is performed using the biochip 100, for example, the first well 12 does not contain a reagent, and the second well 14 can contain a reagent containing a fluorescent probe for amplifying a target nucleic acid contained in a specimen. . In this case, in the plurality of second wells 14 of the biochip 100, primers for amplifying different target nucleic acids are contained, and the reagent in the second well 14 is added to the test solution 20 in each second well 14. By performing PCR after elution, two or more nucleic acids can be amplified and analyzed at once using the biochip 100.
基板10の材質は特に限定されないが、基板10は、被検液20に含まれる成分にダメージを及ぼさない材質からなることが好ましく、例えば無機材料(例えば単結晶シリコン、パイレックス(登録商標)ガラス)、有機材料(例えばポリカーボネート等の樹脂)からなることができる。例えば、基板10が無機材料からなる場合、フォトリソグラフィー法を用いたドライエッチングにより、基板10に第1ウェル12及び第2ウェル14を形成することができる。また、例えば、基板10が樹脂からなる場合、鋳型成形、射出成形またはホットエンボス加工によって基板10に第1ウェル12及び第2ウェル14を形成することができる。本実施形態では、基板10がポリカーボネートからなる場合について説明する。 The material of the substrate 10 is not particularly limited, but the substrate 10 is preferably made of a material that does not damage the components contained in the test solution 20, for example, an inorganic material (for example, single crystal silicon, Pyrex (registered trademark) glass). It can be made of an organic material (for example, a resin such as polycarbonate). For example, when the substrate 10 is made of an inorganic material, the first well 12 and the second well 14 can be formed in the substrate 10 by dry etching using a photolithography method. For example, when the substrate 10 is made of a resin, the first well 12 and the second well 14 can be formed on the substrate 10 by molding, injection molding, or hot embossing. In the present embodiment, a case where the substrate 10 is made of polycarbonate will be described.
1.1.2.被覆部材16
被覆部材16の材質は特に限定されないが、被覆部材16は、被検液20に含まれる成分にダメージを及ぼさない材質からなることが好ましく、後述するバイオチップ100を回転させる工程(図6参照)において、空間17を確実に発生させるためには、被覆部材16は弾性変形する性質を有することがより好ましい。このような被覆部材16としては例えば樹脂やゴムが挙げられる。
1.1.2. Covering member 16
The material of the covering member 16 is not particularly limited, but the covering member 16 is preferably made of a material that does not damage the components contained in the test solution 20, and a step of rotating the biochip 100 described later (see FIG. 6). In order to reliably generate the space 17, it is more preferable that the covering member 16 has a property of elastic deformation. Examples of such a covering member 16 include resin and rubber.
また、バイオチップ100を蛍光強度の測定に用いる場合、少なくとも被覆部材16が透明でかつ低自家蛍光の材質からなるのが好ましく、基板10及び被覆部材16がいずれも透明でかつ低自家蛍光の材質からなるのが好ましい。また、バイオチップ100をPCRに用いる場合、基板10及び被覆部材16はPCRにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましく、このような材質としては、透明でかつ低自家蛍光の樹脂(例えばポリカーボネート)が挙げられる。 When the biochip 100 is used for measuring fluorescence intensity, it is preferable that at least the covering member 16 is made of a transparent and low autofluorescent material, and the substrate 10 and the covering member 16 are both transparent and made of a low autofluorescent material. Preferably it consists of. Further, when the biochip 100 is used for PCR, the substrate 10 and the covering member 16 are preferably made of materials that can withstand the heating in the PCR. As such materials, transparent and low autofluorescent resin (for example, polycarbonate) Is mentioned.
被覆部材16は、接着剤が配置された表面16aを有することができる。接着剤が配置された表面16aを有する被覆部材16は、接着剤が配置された表面16aを対象物(本実施形態では基板10の第1の面10a)に強く押し当てることで対象物と密着することができる。このような被覆部材16としては、例えば、商品名:LightCycler 480 Sealing Foil・型名:04 729 757 001・ロシュ・ダイアグノスティクス社製、商品名:ポリオレフィン マイクロプレートシーリングテープ・型名:9793・3M社製、商品名:アンプリフィケーションテープ96・型名:232702・Nunc社製が挙げられる。また、加圧しない状態では接着力を発揮せず、加圧により接着力を発揮できる点で、被覆部材16の接着剤が配置された表面16aは多孔質であってもよい。あるいは、被覆部材16の表面16aに配置される接着剤は、例えば、エネルギー(例えば電子線)の付加によって接着力を発揮するものであってもよい。 The covering member 16 can have a surface 16a on which an adhesive is disposed. The covering member 16 having the surface 16a on which the adhesive is disposed is in close contact with the object by strongly pressing the surface 16a on which the adhesive is disposed against the object (the first surface 10a of the substrate 10 in the present embodiment). can do. As such a covering member 16, for example, trade name: LightCycler 480 Sealing Foil, model name: 04 729 757 001, manufactured by Roche Diagnostics, trade name: polyolefin microplate sealing tape, model name: 9793-3M Product name: Amplification tape 96, model name: 232702, manufactured by Nunc Corporation. Further, the surface 16a on which the adhesive of the covering member 16 is disposed may be porous in that the adhesive force is not exhibited in a state where no pressure is applied, and the adhesive force can be exerted by pressure. Or the adhesive agent arrange | positioned on the surface 16a of the coating | coated member 16 may exhibit adhesive force by addition of energy (for example, electron beam), for example.
1.1.3.被検液20
図2に示されるように、被検液20は第1ウェル12に供給される。被検液20は例えば、人手(例えばピペットを用いて)または機械によって第1ウェル12に収容させることができる。バイオチップ100が例えばPCRに用いられる場合、被検液20は、標的核酸を含み得る検体、標的核酸を増幅するためのプライマー、増幅産物量を測定するための蛍光試薬(例えばSYBR GREEN(商標))、およびPCRマスターミックスをそれぞれ適度な濃度含むものであることができる。
1.1.3. Test solution 20
As shown in FIG. 2, the test solution 20 is supplied to the first well 12. The test solution 20 can be stored in the first well 12 by, for example, a manual operation (for example, using a pipette) or a machine. When the biochip 100 is used for PCR, for example, the test solution 20 includes a specimen that may contain the target nucleic acid, a primer for amplifying the target nucleic acid, and a fluorescent reagent for measuring the amount of amplification product (for example, SYBR GREEN ™). ), And a PCR master mix.
被検液20の量は、第1ウェル12及び第2ウェル14の容積に応じて適宜決定されるが、例えば複数の第2ウェル14の総容積と同じかまたは前記総容積より多いことが好ましく、複数の第2ウェル14により確実に被検液20を充填できる点で、被検液20の量は、複数の第2ウェル14の総容積より多いことがより好ましい。 The amount of the test solution 20 is appropriately determined according to the volumes of the first well 12 and the second well 14, but is preferably the same as or larger than the total volume of the plurality of second wells 14, for example. The amount of the test solution 20 is more preferably larger than the total volume of the plurality of second wells 14 in that the test solution 20 can be reliably filled by the plurality of second wells 14.
被検液20は検体から調製されたものである。被検液20がPCRの対象である場合、測定対象となる標的核酸としては、例えば、血液、尿、唾液、髄液等の検体から抽出されたDNA、または該検体から抽出したRNAから逆転写したcDNA等が挙げられる。 The test solution 20 is prepared from a specimen. When the test solution 20 is a PCR target, the target nucleic acid to be measured is, for example, DNA extracted from a sample such as blood, urine, saliva, spinal fluid, or reverse transcription from RNA extracted from the sample. And the like.
1.2.ループ状の領域18において被覆部材16と基板10とを密着させる工程
次に、図3に示されるように、バイオチップ100の上に被覆部材16を配置して、第1ウェル12及び第2ウェル14を被覆部材16で覆う。この状態にて、基板10と被覆部材16とが接する状態で、バイオチップ100において第1ウェル12及び第2ウェル14を取り囲むループ状の領域18(図5において斜線で示した領域)を加圧して、領域18において基板10と被覆部材16とを密着(接着)させる。
1.2. Step of Adhering Covering Member 16 and Substrate 10 in Loop-Shaped Region 18 Next, as shown in FIG. 3, the covering member 16 is disposed on the biochip 100, and the first well 12 and the second well 14 is covered with a covering member 16. In this state, in a state where the substrate 10 and the covering member 16 are in contact with each other, a pressure is applied to the loop-shaped region 18 (the region indicated by diagonal lines in FIG. 5) surrounding the first well 12 and the second well 14 in the biochip 100. Then, the substrate 10 and the covering member 16 are brought into close contact (adhesion) in the region 18.
領域18は図5に示されるように、第1ウェル12及び第2ウェル14をループ状に取り囲むものであり、加圧部材40を被覆部材16の上に配置して図3の矢印の方向に加圧して基板10と被覆部材16とを密着させることにより形成される。 As shown in FIG. 5, the region 18 surrounds the first well 12 and the second well 14 in a loop shape, and the pressure member 40 is arranged on the covering member 16 in the direction of the arrow in FIG. It is formed by applying pressure to bring the substrate 10 and the covering member 16 into close contact.
加圧部材40は例えば図4に示されるように、空洞部42と、空洞部42の入口に位置するループ状の端面44とを有する。加圧部材40の端面44が被覆部材16と接する状態で、加圧部材40をバイオチップ100に加圧する。すなわち、被覆部材16が端面44と接した状態で図3の矢印の方向に加圧することにより、被覆部材16が基板10と接着して、ループ状の領域18が形成される。 For example, as shown in FIG. 4, the pressure member 40 includes a cavity portion 42 and a loop-shaped end surface 44 positioned at the entrance of the cavity portion 42. The pressure member 40 is pressed against the biochip 100 in a state where the end surface 44 of the pressure member 40 is in contact with the covering member 16. That is, when the covering member 16 is in contact with the end face 44 and pressed in the direction of the arrow in FIG. 3, the covering member 16 adheres to the substrate 10 and the loop-shaped region 18 is formed.
したがって、領域18では基板10と被覆部材16とが接着されているが、領域18の内側及び外側の領域では、基板10と被覆部材16とが単に接しているだけで接着されていない。すなわち、領域18より内側の領域では、基板10と被覆部材16とが接着されておらず、基板10の上に被覆部材16が単に接しているにすぎないため、領域18より内側の領域では、遠心力により基板10と被覆部材16との間に被検液が入り込むことによって空間が形成される。 Accordingly, the substrate 10 and the covering member 16 are bonded in the region 18, but the substrate 10 and the covering member 16 are merely in contact with each other in the inner and outer regions of the region 18 and are not bonded. That is, in the region inside the region 18, the substrate 10 and the covering member 16 are not bonded, and the covering member 16 is merely in contact with the substrate 10. Therefore, in the region inside the region 18, A space is formed when the test liquid enters between the substrate 10 and the covering member 16 by centrifugal force.
1.3.被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させる工程
次いで、図6に示されるように、第2ウェル14から回転軸Aまでの距離が第1ウェル12から回転軸Aまでの距離よりも長くなるようにバイオチップ100が配置された状態で、回転軸Aを中心としてバイオチップ100を回転させることにより、図7に示されるように、遠心力を利用して、ループ状の領域18より内側の領域において被覆部材16と基板10との間に形成された空間17を介して被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させる。これにより、第2ウェル14に被検液20が充填される。ここで、第1ウェル12(第2ウェル14)から回転軸Aまでの距離とは、図6に示されるように、バイオチップ100の回転状態において第1ウェル12(第2ウェル14)の上端部d1(d2)から回転軸Aまでの距離をいう。回転軸Aを中心としてバイオチップ100を回転させる装置としては、例えば市販の遠心分離装置を用いることができる。
1.3. Step of moving the test solution 20 from the first well 12 to the second well 14 Next, as shown in FIG. 6, the distance from the second well 14 to the rotation axis A is the distance from the first well 12 to the rotation axis A. In a state where the biochip 100 is arranged so as to be longer than the distance, the biochip 100 is rotated around the rotation axis A, and as shown in FIG. The test solution 20 is moved from the first well 12 to the second well 14 through a space 17 formed between the covering member 16 and the substrate 10 in a region inside the region 18. Thereby, the test solution 20 is filled in the second well 14. Here, the distance from the first well 12 (second well 14) to the rotation axis A is the upper end of the first well 12 (second well 14) when the biochip 100 is rotated as shown in FIG. This is the distance from the part d 1 (d 2 ) to the rotation axis A. As a device for rotating the biochip 100 around the rotation axis A, for example, a commercially available centrifuge can be used.
すなわち、領域18より内側の領域では、基板10と被覆部材16とは接しているに過ぎないため、バイオチップ100を上述したように回転させると、回転軸Aと垂直な面において回転軸Aから遠ざかる方向に遠心力が被検液20に加わるため、図7に示されるように、空間17を介して第1ウェル12から第2ウェル14へと被検液20が移動する。一方、領域18では基板10と被覆部材16とが密着されているため、領域18より外側の領域には被検液20が漏れることなく、被検液20は領域18より内側に留まる。 That is, since the substrate 10 and the covering member 16 are only in contact with each other in the region inside the region 18, when the biochip 100 is rotated as described above, the rotation axis A is separated from the rotation axis A in a plane perpendicular to the rotation axis A. Since centrifugal force is applied to the test solution 20 in a direction away from the test solution 20, the test solution 20 moves from the first well 12 to the second well 14 through the space 17 as shown in FIG. 7. On the other hand, since the substrate 10 and the covering member 16 are in close contact with each other in the region 18, the test solution 20 does not leak into the region outside the region 18, and the test solution 20 remains inside the region 18.
より具体的には、被検液20の液圧および被覆部材16に加わる遠心力により、被覆部材16が弾性変形し、被覆部材16に歪みが生じる結果、被覆部材16と基板10との間に空間17が形成される。この空間17を介して被検液20が第1ウェル12から第2ウェル14へと移動する。 More specifically, the coating member 16 is elastically deformed by the fluid pressure of the test solution 20 and the centrifugal force applied to the coating member 16, and the coating member 16 is distorted. A space 17 is formed. The test solution 20 moves from the first well 12 to the second well 14 through the space 17.
なお、バイオチップ100を回転させる際、図6に示されるように、バイオチップ100の第1の面10aが回転軸に対向するようにバイオチップを配置する。より具体的には、第1の面10aから回転軸までの回転軸に対して垂直方向の距離が、第1の面10aと対向する第2の面10bから回転軸までの回転軸に対して垂直方向の距離よりも短くなるようにバイオチップ100を配置することができる。 When the biochip 100 is rotated, as shown in FIG. 6, the biochip is arranged so that the first surface 10a of the biochip 100 faces the rotation axis. More specifically, the distance in the direction perpendicular to the rotation axis from the first surface 10a to the rotation axis is relative to the rotation axis from the second surface 10b facing the first surface 10a to the rotation axis. The biochip 100 can be arranged to be shorter than the vertical distance.
1.4.第1ウェル12及び第2ウェル14を密閉する工程
次いで、被覆部材16を基板10に密着させて、第1ウェル12及び第2ウェル14を密閉する。これにより、基板10と被覆部材16との接合面がすべて接着される(図9参照)。
1.4. Step of sealing the first well 12 and the second well 14 Next, the covering member 16 is brought into close contact with the substrate 10 to seal the first well 12 and the second well 14. Thereby, all the joint surfaces of the board | substrate 10 and the coating | coated member 16 are adhere | attached (refer FIG. 9).
被覆部材16を基板10に密着する方法としては、例えば図8に示されるように、ローラー30を被覆部材16の上を矢印の方向(第2ウェル14から第1ウェル12に向かう方向)に回転させながら加圧する方法が挙げられる。この方法により、基板10と被覆部材16との間の空間17に存在する被検液20が第1ウェル12に移動するとともに、被覆部材16と基板10との接合面が接着される。この結果、第1ウェル12及び第2ウェル14が被覆部材16によって密閉される。なお、ローラー30の代わりにブレード(図示せず)を用いて同様の加圧操作を行ってもよい。 As a method of closely attaching the covering member 16 to the substrate 10, for example, as shown in FIG. 8, the roller 30 is rotated on the covering member 16 in the direction of the arrow (direction from the second well 14 toward the first well 12). The method of pressurizing while letting go is mentioned. By this method, the test solution 20 existing in the space 17 between the substrate 10 and the covering member 16 moves to the first well 12, and the bonding surface between the covering member 16 and the substrate 10 is bonded. As a result, the first well 12 and the second well 14 are sealed by the covering member 16. In addition, you may perform the same pressurization operation using a braid | blade (not shown) instead of the roller 30. FIG.
1.5.バイオチップ100の用途
本実施形態に係る被検液の検査方法によって、第2ウェル14に被検液20が充填されたバイオチップ100に対して各種の検査を行うことができる。このバイオチップ100を用いてPCRを行う場合、第2ウェル14に被検液20が充填されたバイオチップ100を、平坦なヒートブロック(図示せず)を備えたサーマルサイクラー(図示せず)にセットして、PCRを行うことができる。
1.5. Applications of Biochip 100 Various inspections can be performed on the biochip 100 in which the second well 14 is filled with the test liquid 20 by the test liquid inspection method according to the present embodiment. When PCR is performed using the biochip 100, the biochip 100 in which the second well 14 is filled with the test solution 20 is placed in a thermal cycler (not shown) including a flat heat block (not shown). It can be set and PCR can be performed.
この場合、バイオチップ100の第2ウェル14は被覆部材16で密閉されているため、PCRの温度サイクル処理における被検液20の蒸発を防ぐことができる。また、被覆部材16が透明でかつ低自家蛍光の材質からなるため、増幅と同時に蛍光輝度を測定することにより、標的核酸の定量(リアルタイムPCR)が可能である。また、このバイオチップ100を用いて、SNPなどの遺伝子の変異やDNAのメチル化等、PCRの原理を用いた様々な核酸(DNA、RNA)の解析を行うことができる。 In this case, since the second well 14 of the biochip 100 is sealed with the covering member 16, evaporation of the test solution 20 in the PCR temperature cycle process can be prevented. Further, since the covering member 16 is made of a transparent and low autofluorescent material, the target nucleic acid can be quantified (real-time PCR) by measuring the fluorescence luminance simultaneously with the amplification. In addition, the biochip 100 can be used to analyze various nucleic acids (DNA, RNA) using the principle of PCR, such as mutation of genes such as SNP and methylation of DNA.
1.6.特徴
本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、第1ウェル12と、第1ウェル12と分離した、試薬を含む複数の第2ウェル14とを基板10の第1の面10aに備えたバイオチップ100の第1ウェル12に被検液20を供給する工程と、第1ウェル12及び第2ウェル14が被覆部材16で覆われるように、第1の面10a上に被覆部材16が配置された状態で、被覆部材16と基板10との接合面のうち第1ウェル12及び第2ウェル14を取り囲むループ状の領域18において被覆部材16と基板10とを密着させる工程と、第2ウェル14から回転軸Aまでの距離が第1ウェル12から回転軸Aまでの距離よりも長くなるようにバイオチップ100が配置された状態で、回転軸Aを中心としてバイオチップ100を回転させることにより、遠心力を利用して、ループ状の領域18より内側の領域において被覆部材16と基板10との間に設けられた空間17を介して被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させる工程と、被覆部材16をバイオチップ100に密着させて、第1ウェル12及び第2ウェル14を密閉する工程と、を含むことにより、第1ウェル12に供給された被検液20を、遠心という簡便な方法にて第2ウェル14に充填させることができる。その際、第1ウェル12及び第2ウェル14を囲むループ状の領域18について被覆部材16と基板10とが密着しているため、被検液20を第2ウェル14に充填するにあたって、外部から異物が混入することがない。さらに、被覆部材16と基板10との間の空間17を介して被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させることができるため、第1ウェル12と第2ウェル14とを接続する流路を基板10に製造する必要がなく、低コストで精度良くかつ確実に被検液20を簡便な方法にて分注することができる。
1.6. Characteristics According to the test liquid inspection method according to the present embodiment, the first well 12 and the plurality of second wells 14 containing a reagent separated from the first well 12 are formed on the first surface 10a of the substrate 10. The step of supplying the test solution 20 to the first well 12 of the biochip 100 provided, and the covering member 16 on the first surface 10 a so that the first well 12 and the second well 14 are covered with the covering member 16. In a state where the covering member 16 and the substrate 10 are in close contact with each other in the loop-shaped region 18 surrounding the first well 12 and the second well 14 in the joint surface between the covering member 16 and the substrate 10, The biochip 100 is rotated around the rotation axis A in a state where the biochip 100 is arranged such that the distance from the two wells 14 to the rotation axis A is longer than the distance from the first well 12 to the rotation axis A. Thus, using the centrifugal force, the test solution 20 is moved from the first well 12 to the second through the space 17 provided between the covering member 16 and the substrate 10 in the region inside the loop-shaped region 18. The test supplied to the first well 12 includes the step of moving to the well 14 and the step of bringing the covering member 16 into close contact with the biochip 100 and sealing the first well 12 and the second well 14. The liquid 20 can be filled in the second well 14 by a simple method called centrifugation. At this time, since the covering member 16 and the substrate 10 are in close contact with each other in the loop-shaped region 18 surrounding the first well 12 and the second well 14, when the test solution 20 is filled in the second well 14, the outside is externally applied. Foreign matter is not mixed. Furthermore, since the test solution 20 can be moved from the first well 12 to the second well 14 via the space 17 between the covering member 16 and the substrate 10, the first well 12 and the second well 14 are connected to each other. There is no need to manufacture the flow path to be connected to the substrate 10, and the test liquid 20 can be dispensed by a simple method with low cost and accuracy.
また、本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、例えば、ピペットを用いて人手によって被検液を分注する場合に困難である、微少量の被検液の分注が可能である。 In addition, according to the test liquid inspection method according to the present embodiment, for example, a small amount of test liquid can be dispensed, which is difficult when the test liquid is manually dispensed using a pipette. is there.
さらに、本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、バイオチップ100の複数の第2ウェル14がそれぞれ第1ウェル12と分離した状態で第1ウェル12及び第2ウェル14が密閉されていることにより、第2ウェル14から第1ウェル12へと被検液20の逆流を防止することができる。これにより、被検液の正確な測定が可能となる。 Furthermore, according to the test liquid test method according to the present embodiment, the first well 12 and the second well 14 are sealed in a state where the plurality of second wells 14 of the biochip 100 are separated from the first well 12, respectively. Therefore, the backflow of the test solution 20 from the second well 14 to the first well 12 can be prevented. Thereby, an accurate measurement of the test liquid becomes possible.
加えて、本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、試薬の調製及び被検液の分注工程を大幅に削減することができ、例えば自動分注装置のような高価な設備を用いる必要がないため、低コストにて被検液を分注することができる。 In addition, according to the test liquid inspection method according to the present embodiment, the reagent preparation and the test liquid dispensing process can be greatly reduced. For example, expensive equipment such as an automatic dispensing device can be provided. Since it is not necessary to use, the test liquid can be dispensed at low cost.
そのうえ、基板10及び被覆部材16がいずれも透明でかつ低自家蛍光の材質からなる場合、本実施形態に係る被検液の検査方法によって第2ウェル14に被検液20が充填されたバイオチップ100を用いて蛍光測定することができる。このため、簡便な測定が可能である。 In addition, when both the substrate 10 and the covering member 16 are made of a transparent and low autofluorescent material, the biochip in which the second well 14 is filled with the test liquid 20 by the test liquid inspection method according to the present embodiment. 100 can be used for fluorescence measurement. For this reason, simple measurement is possible.
なお、被検液20を第1ウェル12から第2ウェル14に移動させる工程において、バイオチップ100を回転させる際に、図6に示されるように、第1の面10aが回転軸と対向し、かつ、第2ウェル14から回転軸までの回転軸に対して垂直方向の距離が第1ウェル12から回転軸までの回転軸に対して垂直方向の距離よりも長くなるようにバイオチップを100を配置してもよい。 In the step of moving the test solution 20 from the first well 12 to the second well 14, when the biochip 100 is rotated, the first surface 10a faces the rotation axis as shown in FIG. In addition, the biochip is 100 so that the distance in the direction perpendicular to the rotation axis from the second well 14 to the rotation axis is longer than the distance in the direction perpendicular to the rotation axis from the first well 12 to the rotation axis. May be arranged.
また、被覆部材16は、接着剤が配置され、ループ状の領域18について被覆部材16と基板10とを密着させる工程において、ループ状の領域18を加圧して、ループ状の領域18について基板10と被覆部材16とを接着させるようにしてもよい。この方法によれば、ループ状の領域18を加圧することにより被覆部材16に配置された接着剤にて基板10と被覆部材16とが接着されるため、簡便かつ低コストで基板10と被覆部材16とを密着させることができる。また、密着させる工程においてはループ状の領域18を加圧させるだけなので、熱が発生することがなく、バイオチップ200の温度の上昇を抑制することができ、被検液20に与えるダメージを少なくすることができる。 Further, the covering member 16 is provided with an adhesive, and in the step of bringing the covering member 16 and the substrate 10 into close contact with each other in the loop-shaped region 18, the loop-shaped region 18 is pressurized and the substrate 10 in the loop-shaped region 18 is pressed. And the covering member 16 may be bonded together. According to this method, since the substrate 10 and the covering member 16 are bonded to each other with the adhesive disposed on the covering member 16 by pressurizing the loop-shaped region 18, the substrate 10 and the covering member can be simply and at low cost. 16 can be brought into close contact with each other. In addition, since the loop-shaped region 18 is only pressurized in the close-contacting process, no heat is generated, the temperature rise of the biochip 200 can be suppressed, and damage to the test solution 20 is reduced. can do.
また、被覆部材16は、弾性変形する性質を有することが好ましい。この方法によれば、被検液20の液圧および被覆部材16に加わる遠心力により、被覆部材16が弾性変形し、被覆部材16に歪みが生じる結果、被覆部材16と基板10との間に空間17が形成されやすくすることができる。そして、この空間17を介して被検液20が第1ウェル12から第2ウェル14へと移動させることができる。 The covering member 16 preferably has a property of elastic deformation. According to this method, the covering member 16 is elastically deformed by the hydraulic pressure of the test solution 20 and the centrifugal force applied to the covering member 16, and the covering member 16 is distorted. The space 17 can be easily formed. Then, the test solution 20 can be moved from the first well 12 to the second well 14 through the space 17.
本実施形態では、バイオチップ100がPCRに用いられる場合について説明したが、本実施形態に係る被検液の検査方法により得られたバイオチップ100は例えば、ウイルス、細菌、タンパク質、低分子〜高分子化合物、細胞、粒子、コロイド、例えば花粉等のアレルギー物質、毒物、有害物質、環境汚染物質の検査に使用することができる。なお、本実施形態では、バイオチップ100の第2ウェル14が試薬を含む場合について説明したが、検査内容によっては、第2ウェル14は試薬を含まなくてもよい。 In the present embodiment, the case where the biochip 100 is used for PCR has been described. However, the biochip 100 obtained by the test method for a test liquid according to the present embodiment may be, for example, a virus, a bacterium, a protein, a low molecule to a high molecule. It can be used for the inspection of molecular compounds, cells, particles, colloids such as allergens such as pollen, poisonous substances, harmful substances, and environmental pollutants. In the present embodiment, the case where the second well 14 of the biochip 100 includes a reagent has been described. However, depending on the examination content, the second well 14 may not include the reagent.
2.第2実施形態
図10、図11及び図13は、本発明の第2実施形態に係る被検液の検査方法の一工程を説明する図である(図10、図11及び図13において上図は平面図、下図は上図に対応する断面図である)。図12は、図10に示されるバイオチップ200と被覆部材26とを超音波溶着装置300を用いて溶着させる工程を説明する図であり、図14は、図11に示されるバイオチップ200と被覆部材26とを超音波溶着装置300を用いて密着(溶着)させる工程を説明する図である。
2. Second Embodiment FIG. 10, FIG. 11 and FIG. 13 are diagrams for explaining one process of a test method for a test liquid according to a second embodiment of the present invention (the upper diagram in FIG. 10, FIG. 11 and FIG. 13). Is a plan view, and the lower figure is a sectional view corresponding to the upper figure). 12 is a view for explaining a process of welding the biochip 200 and the covering member 26 shown in FIG. 10 using the ultrasonic welding apparatus 300, and FIG. 14 is a view illustrating the biochip 200 and the covering shown in FIG. It is a figure explaining the process of closely_contact | adhering the member 26 using the ultrasonic welding apparatus 300 (welding).
本実施形態に係る被検液の検査方法では、図10に示されるバイオチップ200を用いる。すなわち、バイオチップ200は、複数の第2ウェル24の上端部24aがそれぞれ凸部11で構成されている点で、凸部11が設けられていない第1実施形態のバイオチップ100と異なる。なお、バイオチップ200を第1実施形態に係る被検液の検査方法で用いてもよいし、あるいは、第1実施形態に係る被検液の検査方法で用いたバイオチップ100を本実施形態に係る被検液の検査方法で用いてもよい。なお、バイオチップ200の第1ウェル22及び第2ウェル24は、第1実施形態のバイオチップ100の第1ウェル12及び第2ウェル14と同様の構成及び機能を有する。 In the test method for a test liquid according to the present embodiment, a biochip 200 shown in FIG. 10 is used. That is, the biochip 200 is different from the biochip 100 of the first embodiment in which the convex portions 11 are not provided in that the upper ends 24a of the plurality of second wells 24 are each configured by the convex portions 11. The biochip 200 may be used in the test liquid inspection method according to the first embodiment, or the biochip 100 used in the test liquid inspection method according to the first embodiment is used in this embodiment. You may use with the inspection method of the test liquid which concerns. The first well 22 and the second well 24 of the biochip 200 have the same configuration and function as the first well 12 and the second well 14 of the biochip 100 of the first embodiment.
本実施形態に係る被検液の検査方法において、上述の第1実施形態に係る被検液の検査方法と同様の構成成分については同じ符号を付して示し、詳しい説明は省略する。したがって、本実施形態に係る被検液の検査方法の構成成分において、上述の第1実施形態に係る被検液の検査方法と同じ符号で示された構成成分は同様の構成及び機能を有する。 In the test liquid test method according to the present embodiment, the same components as those of the test liquid test method according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Accordingly, in the constituent components of the test liquid inspection method according to the present embodiment, the constituent components denoted by the same reference numerals as those of the test liquid inspection method according to the first embodiment described above have the same configuration and function.
本実施形態に係る被検液の検査方法では、基板110と被覆部材26とを密着させる手段が超音波照射による溶着である点で、接着によって基板10と被覆部材16とを密着させる第1実施形態に係る被検液の検査方法と異なる。よって、本実施形態に係る被検液の検査方法では、第1実施形態に係る被検液の検査方法と共通する工程については説明を省略し、第1実施形態に係る被検液の検査方法とは異なる工程について主に説明する。 In the test method for a test liquid according to the present embodiment, the first embodiment is a method in which the substrate 10 and the covering member 16 are brought into close contact with each other in that the means for bringing the substrate 110 and the covering member 26 into contact is welding by ultrasonic irradiation. This is different from the test method for the test liquid according to the embodiment. Therefore, in the test liquid test method according to the present embodiment, the description of the steps common to the test liquid test method according to the first embodiment is omitted, and the test liquid test method according to the first embodiment is omitted. Processes different from those will be mainly described.
被覆部材26は、上述した第1実施形態における被覆部材16と同様に、透明でかつ低自家蛍光の材質からなるのが好ましい。さらに、バイオチップ200では、基板110及び被覆部材26がいずれも、熱により溶融する性質を有する。この場合、基板110及び被覆部材26を確実に溶着させることができる点で、基板110及び被覆部材26は同じ材質からなることがより好ましい。また、バイオチップ200をPCRに用いる場合、基板110及び被覆部材26はPCRにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましく、このような材質としては、透明でかつ低自家蛍光の樹脂(例えばポリカーボネート)が挙げられる。 The covering member 26 is preferably made of a transparent and low autofluorescent material, like the covering member 16 in the first embodiment described above. Furthermore, in the biochip 200, both the substrate 110 and the covering member 26 have a property of melting by heat. In this case, the substrate 110 and the covering member 26 are more preferably made of the same material in that the substrate 110 and the covering member 26 can be reliably welded. Further, when the biochip 200 is used for PCR, the substrate 110 and the covering member 26 are preferably made of materials that can withstand the heating in the PCR. As such materials, transparent and low autofluorescent resin (for example, polycarbonate) Is mentioned.
まず、第1実施形態に係る被検液の検査方法(上記1.1.参照)と同様の方法にて、第1ウェル22に被検液20を供給する。 First, the test solution 20 is supplied to the first well 22 by the same method as the test method for the test solution according to the first embodiment (see 1.1 above).
次に、図10に示されるように、第1ウェル22及び第2ウェル24が被覆部材26で覆われるように基板110上に被覆部材26が配置された状態で、図11に示されるように、被覆部材26と基板110との接合面のうち第1ウェル22及び第2ウェル24を取り囲むループ状の領域(以下単に「領域」ともいう。)28に超音波を照射して、領域28において基板110及び被覆部材26を溶着させる。これにより、領域28においては基板110と被覆部材26とが密着されているが、領域28より内側及び外側の領域では、基板110及び被覆部材26が単に接している。このため、領域28より内側の領域では、基板110と被覆部材26との間を被検液20が移動できる隙間(図示せず)が存在する。 Next, as shown in FIG. 11, the covering member 26 is disposed on the substrate 110 so that the first well 22 and the second well 24 are covered with the covering member 26, as shown in FIG. In the region 28, an ultrasonic wave is irradiated to a loop-shaped region (hereinafter also simply referred to as “region”) 28 surrounding the first well 22 and the second well 24 in the bonding surface between the covering member 26 and the substrate 110. The substrate 110 and the covering member 26 are welded. As a result, the substrate 110 and the covering member 26 are in close contact with each other in the region 28, but the substrate 110 and the covering member 26 are simply in contact with each other in the region inside and outside the region 28. For this reason, in the region inside the region 28, there is a gap (not shown) through which the test liquid 20 can move between the substrate 110 and the covering member 26.
ここで、超音波の照射は例えば、図12に示される超音波溶着装置300を用いることができる。超音波溶着装置300では、超音波振動子304にて電気エネルギーを機械的振動エネルギー(超音波)に変換し、ホーン302から超音波を照射する。ここで、照射される超音波は、例えば20kHzである。 Here, for example, ultrasonic welding apparatus 300 shown in FIG. 12 can be used for ultrasonic irradiation. In the ultrasonic welding apparatus 300, electrical energy is converted into mechanical vibration energy (ultrasonic waves) by the ultrasonic vibrator 304, and ultrasonic waves are emitted from the horn 302. Here, the irradiated ultrasonic wave is, for example, 20 kHz.
超音波溶着装置300は、図12に示されるように、超音波振動子304と、超音波振動子304に取り付けられたホーン302とを備える。ホーン302は、図12に示されるように、空洞部305を有する。ホーン302は、図4に示される加圧部材40と同様の形状を有する。すなわち、ホーン302は空洞部305及び端面306を有し、この空洞部305及び周縁部306はそれぞれ、図4に示される加圧部材40の空洞部42及び端面44と同様の構造を有する。 As shown in FIG. 12, the ultrasonic welding apparatus 300 includes an ultrasonic transducer 304 and a horn 302 attached to the ultrasonic transducer 304. The horn 302 has a hollow portion 305 as shown in FIG. The horn 302 has the same shape as the pressure member 40 shown in FIG. That is, the horn 302 has a hollow portion 305 and an end surface 306, and the hollow portion 305 and the peripheral portion 306 have the same structure as the hollow portion 42 and the end surface 44 of the pressing member 40 shown in FIG.
ホーン302の端面306をバイオチップ200上の被覆部材26に押し当てた状態で、バイオチップ200に対して図12の矢印の方向に加圧するとともに、端面306から超音波が集中して放出される。その結果、端面306と接する領域28(図11参照)に超音波が集中的に照射されて摩擦熱が発生し、領域28にて基板110及び被覆部材26が溶融して基板110と被覆部材26とが密着(溶着)する。 In a state where the end surface 306 of the horn 302 is pressed against the covering member 26 on the biochip 200, the biochip 200 is pressed in the direction of the arrow in FIG. 12, and ultrasonic waves are concentrated and emitted from the end surface 306. . As a result, ultrasonic waves are intensively applied to the region 28 (see FIG. 11) in contact with the end surface 306 to generate frictional heat, and the substrate 110 and the covering member 26 are melted in the region 28, so that the substrate 110 and the covering member 26 And adhere to each other (welding).
次いで、第1実施形態に係る被検液の検査方法(上記1.3.参照)と同様の方法にて、遠心力を利用して、ループ状の領域28より内側の領域において被覆部材26と基板110との間に形成された空間(図示せず)を介して被検液20を第1ウェル22から第2ウェル24に移動させる。 Next, in the same manner as the test liquid inspection method according to the first embodiment (see 1.3. Above), the coating member 26 and the covering member 26 are formed in the region inside the loop-shaped region 28 using centrifugal force. The test solution 20 is moved from the first well 22 to the second well 24 through a space (not shown) formed between the substrate 110 and the substrate 110.
続いて、被覆部材26全体に対して超音波を照射することにより、図13に示されるように、基板110と被覆部材26との接合面全体を密着(溶着)させる。これにより、第1ウェル22及び第2ウェル24を密閉する。 Subsequently, by irradiating the entire covering member 26 with ultrasonic waves, as shown in FIG. 13, the entire bonding surface of the substrate 110 and the covering member 26 is brought into close contact (welding). Thereby, the first well 22 and the second well 24 are sealed.
ここで、超音波の照射は例えば、図14に示される超音波溶着装置300を用いることができる。超音波溶着装置300は、図14に示されるように、超音波振動子304と、超音波振動子304に取り付けられたホーン303とを備える。ホーン303は、内部に空洞部305が設けられていない点以外は、図12に示されるホーン302と同様の構成を有する。 Here, for example, ultrasonic welding apparatus 300 shown in FIG. 14 can be used for ultrasonic irradiation. As shown in FIG. 14, the ultrasonic welding apparatus 300 includes an ultrasonic transducer 304 and a horn 303 attached to the ultrasonic transducer 304. The horn 303 has the same configuration as the horn 302 shown in FIG. 12 except that the hollow portion 305 is not provided therein.
図14に示されるように、バイオチップ200に積層された被覆部材26の上方から、被覆部材26全体に対して、超音波溶着装置300によって超音波を照射する。ホーン303の端面307を被覆部材26に押し当てた状態でバイオチップ200に対して図14の矢印の方向に加圧するとともに、ホーン303の端面307と被覆部材26との接合面に超音波を照射する。これにより、基板110と被覆部材26との接合面が密着(溶着)する。これにより、第1ウェル22及び第2ウェル24が密閉される。 As shown in FIG. 14, the ultrasonic welding apparatus 300 irradiates the entire covering member 26 with ultrasonic waves from above the covering member 26 laminated on the biochip 200. While pressing the end face 307 of the horn 303 against the covering member 26, the biochip 200 is pressed in the direction of the arrow in FIG. 14, and the joining surface between the end face 307 of the horn 303 and the covering member 26 is irradiated with ultrasound. To do. Thereby, the joint surface of the board | substrate 110 and the coating | coated member 26 adheres (welds). Thereby, the first well 22 and the second well 24 are sealed.
本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、第1実施形態に係る被検液の検査方法と同様の作用効果を有する。さらに、本実施形態に係る被検液の検査方法によれば、基板110と被覆部材26とを超音波照射によって密着(溶着)させるため、被検液20への熱の付加を抑えることができるため、被検液20に与えるダメージが少ない。このため、第2ウェル24に含まれる試薬の活性を維持することができる。さらに、溶着による基板110と被覆部材26との接合力は強いため、第2ウェル24からの液漏れを確実に防止することができる。 The test liquid inspection method according to the present embodiment has the same effects as the test liquid inspection method according to the first embodiment. Furthermore, according to the test liquid inspection method according to the present embodiment, the substrate 110 and the covering member 26 are brought into close contact (welding) with ultrasonic irradiation, so that the application of heat to the test liquid 20 can be suppressed. Therefore, the damage given to the test solution 20 is small. For this reason, the activity of the reagent contained in the second well 24 can be maintained. Furthermore, since the bonding force between the substrate 110 and the covering member 26 by welding is strong, liquid leakage from the second well 24 can be reliably prevented.
また、本実施形態に係る被検液の検査方法で用いるバイオチップ200は、第2ウェル24の上端部24aがそれぞれ凸部11で構成されているため、凸部11と被覆部材26とを超音波照射により溶着させる際に、超音波が凸部11と被覆部材26との接合面に集中しやすいため、凸部11と被覆部材26とをより確実に溶着させることができる。また、超音波照射による溶着は、バイオチップ200の温度の上昇を抑制することができるため、被検液20に与えるダメージが少ない。 In addition, the biochip 200 used in the test liquid inspection method according to the present embodiment has the upper end 24 a of the second well 24 formed of the convex portion 11, and thus exceeds the convex portion 11 and the covering member 26. When welding is performed by sonication, since the ultrasonic waves are likely to concentrate on the joint surface between the convex portion 11 and the covering member 26, the convex portion 11 and the covering member 26 can be more reliably welded. In addition, welding by ultrasonic irradiation can suppress an increase in the temperature of the biochip 200, so that damage to the test liquid 20 is small.
本発明に係る実施の形態の説明は以上である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 This is the end of the description of the embodiment according to the present invention. The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10,110…基板、10a…第1の面、10b…第2の面、11…凸部、12,22…第1ウェル、14,24…第2ウェル、24a…上端部、16,26…被覆部材、16a…表面、17…空間、18,28…領域、20…被検液、30…ローラー、40…加圧部材、42,305…空洞部、44,306…端面、100,200…バイオチップ、300…超音波溶着装置、302,303…ホーン、304…超音波振動子、307…端面、A…回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Board | substrate, 10a ... 1st surface, 10b ... 2nd surface, 11 ... Convex part, 12, 22 ... 1st well, 14, 24 ... 2nd well, 24a ... Upper end part, 16, 26 ... Cover member, 16a ... surface, 17 ... space, 18, 28 ... area, 20 ... test solution, 30 ... roller, 40 ... pressure member, 42, 305 ... cavity, 44, 306 ... end face, 100, 200 ... Biochip, 300 ... ultrasonic welding apparatus, 302, 303 ... horn, 304 ... ultrasonic transducer, 307 ... end face, A ... rotating shaft
Claims (7)
前記第1ウェル及び前記第2ウェルが覆われるように、前記基板上に被覆部材が配置された状態で、前記被覆部材と前記基板との接合面のうち前記第1ウェル及び前記第2ウェルを囲むループ状の領域について前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程と、
前記第2ウェルから回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離が前記第1ウェルから前記回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離よりも長くなるように前記バイオチップが配置された状態で、前記回転軸を中心として前記バイオチップを回転させることにより、前記被覆部材と前記基板との間の空間を介して前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程と、
前記被覆部材を前記基板に密着させることによって、前記第1ウェル及び前記第2ウェルを密閉する工程と、
を含む、被検液の充填方法。 Supplying a test solution to the first well of the biochip comprising a first well and a plurality of second wells containing reagents separated from the first well on a first surface of the substrate;
With the covering member disposed on the substrate such that the first well and the second well are covered, the first well and the second well of the joint surface between the covering member and the substrate are A step of bringing the covering member and the substrate into close contact with each other about a surrounding loop-shaped region;
The biochip is configured such that a distance in a direction perpendicular to the rotation axis from the second well to the rotation axis is longer than a distance in a direction perpendicular to the rotation axis from the first well to the rotation axis. By rotating the biochip around the rotation axis in the disposed state, the test solution is transferred from the first well to the second well through the space between the covering member and the substrate. A process of moving;
Sealing the first well and the second well by bringing the covering member into close contact with the substrate;
A method for filling a test liquid, comprising:
前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程において、前記バイオチップを回転させる際に、前記第1の面が前記回転軸と対向するように前記バイオチップを配置する、被検液の充填方法。 In claim 1,
In the step of moving the test solution from the first well to the second well, when the biochip is rotated, the biochip is disposed so that the first surface faces the rotation axis. Method for filling the test liquid.
前記被検液を前記第1ウェルから前記第2ウェルに移動させる工程において、前記バイオチップを回転させる際に、前記第1の面から前記回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離が、前記第1の面と対向する第2の面から前記回転軸までの前記回転軸に対して垂直方向の距離よりも短くなるように前記バイオチップを配置する、被検液の充填方法。 In claim 2,
In the step of moving the test solution from the first well to the second well, when rotating the biochip, a distance perpendicular to the rotation axis from the first surface to the rotation axis A method for filling a test liquid, wherein the biochip is arranged so that the distance from the second surface facing the first surface to the rotation axis is shorter than the distance in the direction perpendicular to the rotation axis.
前記被覆部材は、接着剤が配置され、
前記ループ状の領域について前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程において、前記ループ状の領域を加圧して、前記ループ状の領域について前記基板と前記被覆部材とを接着させる、被検液の充填方法。 In any of claims 1 to 3,
The covering member is provided with an adhesive,
In the step of bringing the covering member and the substrate into close contact with each other in the loop-shaped region, pressurizing the loop-shaped region to adhere the substrate and the covering member to the loop-shaped region. Filling method.
前記基板及び前記被覆部材は、熱により溶融する性質を有し、
前記ループ状の領域において前記被覆部材と前記基板とを密着させる工程において、前記ループ状の領域に超音波を照射して、前記ループ状の領域において前記基板と前記被覆部材とを溶着させる、被検液の充填方法。 In any of claims 1 to 3,
The substrate and the covering member have a property of melting by heat,
In the step of bringing the covering member and the substrate into close contact with each other in the loop-shaped region, an ultrasonic wave is applied to the loop-shaped region to weld the substrate and the covering member in the loop-shaped region. How to fill the test solution.
前記基板の表面は、凸部を有し、
前記第1ウェル及び前記第2ウェルを密閉する工程において、前記凸部と前記被覆部材とが密着される、被検液の充填方法。 In any of claims 1 to 5,
The surface of the substrate has a convex portion,
A method of filling a test liquid, wherein in the step of sealing the first well and the second well, the convex portion and the covering member are in close contact.
前記被覆部材は、弾性変形する性質を有する、被検液の充填方法。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The method for filling a test liquid, wherein the covering member has a property of elastic deformation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010210812A JP2011123050A (en) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Filling method of solution to be inspected |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010210812A JP2011123050A (en) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Filling method of solution to be inspected |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009282931A Division JP5601445B2 (en) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Method of filling test liquid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011123050A true JP2011123050A (en) | 2011-06-23 |
JP2011123050A5 JP2011123050A5 (en) | 2013-01-17 |
Family
ID=44287055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010210812A Withdrawn JP2011123050A (en) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Filling method of solution to be inspected |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011123050A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011123013A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Seiko Epson Corp | Filling method of solution to be inspected |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004251638A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Arkray Inc | Vessel for automatic measurements |
JP2006509199A (en) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | アプレラ コーポレイション | Sample material for use in biological tests and method for filling sample material |
-
2010
- 2010-09-21 JP JP2010210812A patent/JP2011123050A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006509199A (en) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | アプレラ コーポレイション | Sample material for use in biological tests and method for filling sample material |
JP2004251638A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Arkray Inc | Vessel for automatic measurements |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011123013A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Seiko Epson Corp | Filling method of solution to be inspected |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3947536B2 (en) | Method and apparatus for measuring specimen in liquid | |
US20090130658A1 (en) | Arrangement for integrated and automated dna or protein analysis in a single-use cartridge, method for producing such a cartridge and operating method for dna or protein analysis using such a cartridge | |
JP2005037368A (en) | Cartridge for chemical reaction, its manufacturing method, and driving system for cartridge for chemical reaction | |
CN112261996B (en) | Microfluidic device, method for the production thereof and use thereof | |
JP5298718B2 (en) | Centrifugal device for filling biological sample reaction chip with reaction solution | |
JP4556194B2 (en) | Biological sample reaction method | |
WO2016180086A1 (en) | Chip used for sample detection and packaging method therefor | |
JP5688635B2 (en) | Inspection sheet, chemical analyzer, and method for manufacturing inspection sheet | |
JP5601445B2 (en) | Method of filling test liquid | |
JP2009287971A (en) | Microchip | |
JP7030361B2 (en) | Microdroplet generator | |
JP2007240461A (en) | Plastic microchip, joining method therefor, and biochip or micro analytical chip using the same | |
JP5131538B2 (en) | Reaction liquid filling method | |
JP5888530B2 (en) | Test liquid filling device and biochip | |
JP2011123050A (en) | Filling method of solution to be inspected | |
JP5196132B2 (en) | Microchip | |
JP2011145236A (en) | Micro-fluid chip, and measuring method of specimen using the same | |
JP2011203181A (en) | Microfluid chip | |
JP2008122152A (en) | Biosensor and manufacturing method of biosensor | |
JP2007217060A (en) | Receptacle, microtube, receptacle manufacturing method and test or inspection method | |
JP2009281779A (en) | Microchip and its using method | |
JP2009109272A (en) | Microchip having cuvette for optical measurement and method for using same | |
JP5137009B2 (en) | Microchip manufacturing method | |
JP5267241B2 (en) | Manufacturing method of flow channel device | |
JP2011174736A (en) | Specimen filling method, chip kit, centrifuge, and microfluid chip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20121126 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20121126 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20130724 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20130924 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |