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JP2016031347A - Liquid sample inspection method - Google Patents

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JP2016031347A
JP2016031347A JP2014155271A JP2014155271A JP2016031347A JP 2016031347 A JP2016031347 A JP 2016031347A JP 2014155271 A JP2014155271 A JP 2014155271A JP 2014155271 A JP2014155271 A JP 2014155271A JP 2016031347 A JP2016031347 A JP 2016031347A
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fine
liquid
hole
space
substance
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JP2014155271A
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Japanese (ja)
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達也 塩入
Tatsuya SHIOIRI
達也 塩入
理 額賀
Osamu Nukaga
理 額賀
幸平 松丸
Kohei Matsumaru
幸平 松丸
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid sample inspection method that appropriately controls inflow and outflow of a liquid sample with respect to a minute reaction field provided in a microfluidic device and then facilitates inspection of the liquid sample in the reaction field.SOLUTION: A liquid sample inspection method includes an operation of bonding an inspection particle included in a liquid sample to an absorptive material by bringing the inspection particle into contact with the absorptive material within a micro through-hole T, through the use of a microfluidic device that comprises: an inside surface Y which includes a first internal surface w1 constituting a first space S1, a second internal surface w2 constituting a second space S2, a first opening Ta opening on the first internal surface w1 and a second opening Tb opening on the second internal surface w2, and constitutes one or more micro through-holes T spatially connecting the first space S1 with the second space S2; and the absorptive material which is fixed to the inside surface Y and can be bonded to the inspection particle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、微細貫通孔を備えたマイクロ流体デバイスを使用して、液体試料を検査する方法に関する。   The present invention relates to a method of inspecting a liquid sample using a microfluidic device having a fine through hole.

近年、マイクロスケールからナノスケールの微小な反応場において、抗原抗体反応を利用した免疫学的測定、化学反応、細胞培養等を行うためのマイクロTAS、マイクロ流体デバイス、マイクロミキサ等が注目されている。在宅医療、ポイント・オブ・ケア(POC)、臨床検査、細胞培養等を迅速に少ない試料で行うためには、これらのデバイスの小型化が重要である。   In recent years, micro-TAS, microfluidic devices, micromixers, etc. for performing immunological measurement, chemical reaction, cell culture, etc. using antigen-antibody reaction in microscale to nanoscale micro reaction fields have attracted attention. . In order to perform home medical care, point-of-care (POC), clinical examination, cell culture, etc. quickly with a small number of samples, downsizing of these devices is important.

従来のマイクロ流体デバイスとして、流路の途中に細胞培養可能な空間を備え、その下流に細胞が流出しないように堰き止め部を有する流路チップが開示されている(特許文献1)。この堰き止め部の上部には微細な流路が形成されており、細胞は通過し難く、培養液のみが流出し易い構造を有する。培養空間及び流路は透明なプラスチック基板で形成されているため、培養した細胞に対して所望の薬剤を投与し、その反応を光学的に観察することができる。   As a conventional microfluidic device, there has been disclosed a flow channel chip having a space in which cells can be cultured in the middle of a flow channel and having a blocking portion so that cells do not flow out downstream (Patent Document 1). A fine flow path is formed in the upper part of the damming portion, so that cells do not easily pass through and only the culture solution is likely to flow out. Since the culture space and the channel are formed of a transparent plastic substrate, a desired drug can be administered to the cultured cells and the reaction can be optically observed.

特開2012−185008号公報JP 2012-185008 A

マイクロ流体デバイスに設けられた反応場に目的の物質が含有される液体を流入させたり、その反応場から液体を流出させたりする送液方法として、シリンジポンプが一般的に使用されている。しかしながら、近年のマイクロ流体デバイスにおいては、流路だけでなく、流路に接続された反応場の微小化(微細化)が進んでいるため、ポンプ操作のみで微小な反応場の内外に液体を送液する場合には、精密な圧力制御を行い得る高価なポンプが必要である。例えば、マイクロ流体デバイスに備えられた反応場において液体試料を検査する場合に、前記反応場に対する液体試料の流入及び流出を適切に制御するために高価なポンプが使用されている。このため、前記検査コストが高騰する、という問題がある。
仮に、乱暴なポンプ制御で流路内の液体を大きな流速で激しく流入させたり流出させたりすると、流路内に設置した試料や試薬が流路から剥がれる恐れがある。
A syringe pump is generally used as a liquid feeding method for flowing a liquid containing a target substance into a reaction field provided in a microfluidic device or for discharging a liquid from the reaction field. However, in recent microfluidic devices, not only the flow path but also the reaction field connected to the flow path has been miniaturized (miniaturization). In the case of liquid feeding, an expensive pump capable of precise pressure control is required. For example, when a liquid sample is inspected in a reaction field provided in a microfluidic device, an expensive pump is used to appropriately control the inflow and outflow of the liquid sample with respect to the reaction field. For this reason, there is a problem that the inspection cost increases.
If the liquid in the channel is vigorously flowed in or out at a high flow rate by rough pump control, the sample or reagent installed in the channel may be peeled off from the channel.

さらに、マイクロ流体デバイスを構成する流路には、液体だけでなく空気が流入することが一般的であるが、このような気液混合系の流路内における送液をポンプのみで精密に制御することは難しく、前記検査の実施効率が低下する、という問題がある。   Furthermore, it is common for air as well as liquid to flow into the flow path that constitutes the microfluidic device. However, liquid feeding in the flow path of such a gas-liquid mixing system is precisely controlled only by a pump. It is difficult to do so, and there is a problem that the efficiency of performing the inspection is lowered.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、マイクロ流体デバイスに備えられた微小な反応場に対する液体試料の流入及び流出を適切に制御し、前記反応場において液体試料を容易に検査することが可能な、液体試料の検査方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and appropriately controls inflow and outflow of a liquid sample with respect to a minute reaction field provided in a microfluidic device, and easily inspects the liquid sample in the reaction field. It is an object of the present invention to provide a method for inspecting a liquid sample.

(1)液体試料の検査方法であって、第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、前記内側面に固定された、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して直接的又は間接的に結合可能な吸着物質と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、前記液体試料を前記第1空間部に導入し、前記第一の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体試料の一部を流入させて、前記検査粒子と前記吸着物質を接触させることにより、前記検査粒子を前記吸着物質に直接的又は間接的に結合させた後、前記第1空間部から前記液体試料を排出し、続いて、前記液体試料の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試料を、前記微細貫通孔の前記第一の開口部から前記第1空間部へ自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする液体試料の検査方法。 (1) A method for inspecting a liquid sample, wherein a first inner wall surface constituting a first space portion, a second inner wall surface constituting a second space portion, and a first opening opened in the first inner wall surface And an inner side surface that constitutes one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the second space portion, and a second opening portion that opens to the portion and the second inner wall surface, Using a microfluidic device comprising an adsorbent substance that can be directly or indirectly bound to the test particles contained in the liquid sample and fixed to the inner surface, the liquid sample is placed in the first space. The test particles are introduced into the part, and a part of the liquid sample is caused to flow into the fine through-holes by capillary action from the first opening, and the test particles and the adsorbent are brought into contact with each other. After directly or indirectly binding to the adsorbing material, the first space portion The liquid sample is discharged from the first opening of the fine through hole, and then the liquid sample temporarily remaining in the fine through hole at the time of discharging the liquid sample is discharged from the first opening of the fine through hole. An inspection method for a liquid sample, comprising an operation of automatically flowing out to the first space portion.

上記(1)の液体試料の検査方法によれば、マイクロ流体デバイスに備えられた微細貫通孔の内部に液体試料を流入させるために、微細貫通孔が本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔に負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に微細貫通孔内へ液体試料を流入させることができる。
液体試料には前記吸着物質に結合し得る前記検査粒子が含まれており、前記液体試料を構成する溶媒とともに、前記検査粒子を前記微細貫通孔内に容易に流入させることができる。流入された前記検査粒子は、前記微細貫通孔を構成する内側面に固定された前記吸着物質に接触して結合する。その結果、前記検査粒子は前記吸着物質を介して前記内側面に固定される。その後、前記検査粒子の溶媒である前記液体試料が前記微細貫通孔の外へ流出される。この際、従来行われている様な乱暴なポンプ制御によって、前記微細貫通孔内の液体を大きな流速で激しく流入させたり流出させたりすると、前記検査粒子が前記内側面に充分に固定されなかったり、前記内側面に間接的に固定された前記検査粒子が前記内側面から剥がれたりする恐れがある。しかし、本発明にかかる検査方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体試料を流入し、その後、前記第1空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記微細貫通孔から前記液体試料を自然に流出させているため、前記検査粒子が前記内側面から剥がれる恐れは殆どない。つまり、本発明の検査方法によれば、従来方法よりも確実に、前記検査粒子を前記微細貫通孔の内側面に固定できる。
According to the method for inspecting a liquid sample in (1) above, the capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the fine through hole is used to allow the liquid sample to flow into the fine through hole provided in the microfluidic device. We are using. Since it is not necessary to apply high pressure generated by the pump to the fine through hole, the liquid sample can be gently and surely flowed into the fine through hole.
The liquid sample contains the inspection particles that can bind to the adsorbing substance, and the inspection particles can easily flow into the fine through-holes together with the solvent constituting the liquid sample. The inspected particles that have flowed in contact with and bind to the adsorbed substance fixed to the inner surface that constitutes the fine through hole. As a result, the inspection particles are fixed to the inner surface through the adsorbing substance. Thereafter, the liquid sample, which is a solvent for the inspection particles, flows out of the fine through hole. At this time, if the liquid in the fine through-hole is vigorously flowed in or out at a large flow rate by a rough pump control as conventionally performed, the inspection particles may not be sufficiently fixed to the inner surface. There is a possibility that the inspection particles fixed indirectly to the inner surface may be peeled off from the inner surface. However, in the inspection method according to the present invention, the liquid sample is gently introduced by capillarity, and then the fine penetration is gently performed using a flow that spontaneously occurs as the first space is discharged. Since the liquid sample naturally flows out from the hole, there is almost no possibility that the test particles are peeled off from the inner surface. That is, according to the inspection method of the present invention, the inspection particles can be fixed to the inner side surface of the fine through-hole more reliably than the conventional method.

(2)前記検査粒子に予め被検出物質が結合されていることを特徴とする上記(1)に記載の液体試料の検査方法。 (2) The method for inspecting a liquid sample as described in (1) above, wherein a substance to be detected is previously bound to the inspection particles.

上記(2)の液体試料の検査方法によれば、被検出物質を前記検査粒子とともに前記内側面に結合させることができる。結合形態としては、前記被検出物質が前記検査粒子を介して前記内側面に結合してもよいし、前記被検出物質が直接に前記内側面に結合してもよい。後者の場合、前記検査粒子が前記被検出物質を介して前記内側面に結合する。
前記検査粒子が前記内側面に結合していないフリーの状態であると、当該検査粒子の表面全体に前記被検出物質を結合させることができる。一方、前記検査粒子を前記内側面に結合させた後で、前記微細貫通孔内において当該検査粒子に被検出物質を結合させた場合、前述した予め結合させた場合と比べて、当該検査粒子の前記被検出物質を結合可能な面積が減る。したがって、前記検査粒子がフリーな状態で前記被検出物質を予め当該検査粒子に結合させておくことにより、比較的多くの前記被検出物質を備えた前記検査粒子を前記微細貫通孔内に結合させることができる。
According to the liquid sample inspection method of (2) above, the substance to be detected can be bound to the inner surface together with the inspection particles. As a binding form, the substance to be detected may be bound to the inner surface via the inspection particles, or the substance to be detected may be directly bonded to the inner surface. In the latter case, the inspection particles are bonded to the inner surface via the substance to be detected.
When the test particles are in a free state where they are not bound to the inner surface, the substance to be detected can be bound to the entire surface of the test particles. On the other hand, when the test substance is bonded to the test particle in the fine through-hole after the test particle is bonded to the inner surface, the test particle is compared with the case where the test particle is bonded in advance. The area where the substance to be detected can be bound is reduced. Therefore, by binding the substance to be detected in advance to the inspection particles in a state where the inspection particles are free, the inspection particles having a relatively large number of the substances to be detected are bound in the fine through holes. be able to.

(3)さらに、前記被検出物質に結合可能な検知物質を含む液体試薬を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体試薬の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記吸着物質に結合した前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記液体試薬を接触させることにより、前記吸着物質と前記検査粒子及び前記被検出物質と前記検知物質とが結合した複合体を形成した後、前記液体試薬を導入した前記空間部から前記液体試薬を排出し、続いて、前記液体試薬の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試薬を、前記微細貫通孔の前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、前記液体試薬を排出した前記空間部へ、自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする上記(2)に記載の液体試料の検査方法。 (3) Furthermore, a liquid reagent containing a detection substance that can bind to the detection substance is introduced into the first space or the second space, and from the first opening or the second opening, A part of the liquid reagent is caused to flow into the fine through-hole by capillary action, and the liquid reagent is brought into contact with the test particle and the substance to be detected bound to the adsorbed substance in the fine through-hole. By forming a complex in which the adsorbed substance, the test particles, the detected substance, and the detection substance are combined, and then discharging the liquid reagent from the space into which the liquid reagent has been introduced, When the liquid reagent is discharged, the part of the liquid reagent temporarily remaining in the fine through hole is removed from the first opening or the second opening of the fine through hole. Automatically flows into the discharged space Method of inspecting a liquid sample according to the above (2), characterized in that it comprises an operation for.

上記(3)の液体試料の検査方法によれば、マイクロ流体デバイスに備えられた微細貫通孔の内部に液体試料を流入させるために、微細貫通孔が本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔に負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に微細貫通孔内へ液体試薬を流入させることができる。
液体試薬には前記被検出物質に結合し得る検知物質が含まれているため、前記微細貫通孔内に前記検知物質を容易に流入させることができる。前記微細貫通孔内に流入された前記検知物質は、前記内側面に固定された前記検査粒子及び前記被検出物質に接触して結合する。その結果、前記検知物質は前記被検出物質、前記検査粒子、及び前記吸着物質を介して前記内側面に固定される。すなわち、前記内側面において、前記吸着物質と、前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記検知物質とが結合した複合体が形成される。その後、前記検知物質の溶媒である前記液体試薬が前記微細貫通孔の外へ流出される。この際、従来行われている様な乱暴なポンプ制御によって、前記微細貫通孔内の液体を大きな流速で激しく流入させたり流出させたりすると、前記検知物質が前記被検出物質及び前記検査粒子に充分に固定されなかったり、前記検知物質が前記被検出物質及び前記検査粒子から剥がれたりする恐れがある。しかし、本発明にかかる検査方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体試薬を流入し、その後、前記液体試薬を導入した前記第1空間部又は前記第2空間部における前記液体試薬の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記微細貫通孔から前記液体試薬を自然に流出させているため、前記検知物質が前記被検出物質及び前記検査粒子から剥がれる恐れは殆どない。つまり、本発明の検査方法によれば、従来方法よりも確実に、前記検知物質を前記微細貫通孔の内側面に間接的に固定して前記複合体を形成できるため、高い精度で被検出物質を検出し、分析することができる。
According to the method for inspecting a liquid sample in (3) above, the capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the fine through-hole is used to allow the liquid sample to flow into the fine through-hole provided in the microfluidic device. We are using. Since it is not necessary to apply high pressure generated by the pump to the fine through hole, the liquid reagent can be gently and surely flowed into the fine through hole.
Since the liquid reagent contains a detection substance that can bind to the detection target substance, the detection substance can easily flow into the fine through-hole. The detection substance that has flowed into the fine through-hole comes into contact with and binds to the inspection particles and the detection target substance fixed to the inner surface. As a result, the detection substance is fixed to the inner surface via the substance to be detected, the inspection particles, and the adsorption substance. That is, on the inner surface, a complex is formed in which the adsorbed substance, the inspection particle and the substance to be detected, and the detection substance are combined. Thereafter, the liquid reagent, which is a solvent for the detection substance, flows out of the fine through hole. At this time, if the liquid in the fine through-hole is vigorously flowed in and out at a large flow rate by the rough pump control as conventionally performed, the detection substance is sufficiently applied to the detection target substance and the inspection particles. The detection substance may be peeled off from the substance to be detected and the inspection particles. However, in the inspection method according to the present invention, the liquid reagent gently flows in by capillary action, and then the liquid reagent is discharged in the first space part or the second space part into which the liquid reagent is introduced. Since the liquid reagent is naturally allowed to flow out of the fine through-holes gently using the spontaneously generated flow, there is almost no possibility that the detection substance is peeled off from the detection target substance and the test particles. That is, according to the inspection method of the present invention, the detection substance can be indirectly fixed to the inner surface of the fine through-hole more reliably than the conventional method, so that the complex can be formed. Can be detected and analyzed.

(4)前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合していることを定性的又は定量的に分析することを特徴とする上記(3)に記載の検査方法。
(5)前記複合体の形成を光学的に測定することを特徴とする上記(4)に記載の検査方法。
(6)前記検知物質が光学的に測定可能な標識物質を有し、前記標識物質が直接又は間接に発生する光を測定することを特徴とする上記(5)に記載の検査方法。
(7)前記標識物質が酵素であることを特徴とする上記(6)に記載の検査方法。
(8)さらに、前記酵素の基質を含む基質溶液を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記基質溶液の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記複合体が有する前記酵素と前記基質を接触させることにより、前記基質を蛍光物質に変換する酵素反応を生じさせる操作を含むことを特徴とする上記(7)に記載の液体試料の検査方法。
(9)前記蛍光物質に対して励起光を照射することにより発生する蛍光を測定することを特徴とする上記(8)に記載の液体試料の検査方法。
(10)さらに、前記酵素と反応する発光物質を含む溶液を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記溶液の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記複合体が有する前記酵素と前記発光物質を接触させることにより、前記発光物質を発光させる酵素反応を生じさせる操作を含むことを特徴とする上記(7)に記載の液体試料の検査方法。
(11)前記発光物質の発光量を測定することを特徴とする上記(10)に記載の液体試料の検査方法。
(4) The test according to (3) above, wherein qualitatively or quantitatively analyzing that the detected substance is bound to the test particle by measuring the formation of the complex Method.
(5) The inspection method according to (4), wherein the formation of the complex is optically measured.
(6) The inspection method according to (5), wherein the detection substance includes a labeling substance that can be measured optically, and light generated directly or indirectly by the labeling substance is measured.
(7) The inspection method according to (6), wherein the labeling substance is an enzyme.
(8) Furthermore, a substrate solution containing the enzyme substrate is introduced into the first space portion or the second space portion, and the fine penetration is caused by capillary action from the first opening portion or the second opening portion. A part of the substrate solution is allowed to flow into the hole, and the enzyme in the complex is brought into contact with the substrate in the fine through-hole, thereby generating an enzyme reaction that converts the substrate into a fluorescent substance. The method for inspecting a liquid sample as described in (7) above, further comprising an operation.
(9) The method for inspecting a liquid sample according to (8) above, wherein fluorescence generated by irradiating the fluorescent material with excitation light is measured.
(10) Furthermore, a solution containing a luminescent substance that reacts with the enzyme is introduced into the first space portion or the second space portion, and from the first opening portion or the second opening portion, the capillarity causes By causing a part of the solution to flow into the fine through-hole and bringing the enzyme of the complex into contact with the luminescent substance in the fine through-hole, an enzyme reaction that causes the luminescent substance to emit light is generated. The method for inspecting a liquid sample as described in (7) above, further comprising an operation.
(11) The method for inspecting a liquid sample as described in (10) above, wherein the light emission amount of the luminescent material is measured.

(12)前記マイクロ流体デバイスを準備する工程として、第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを用意して、前記検査粒子に直接的又は間接的に結合可能な吸着物質を含む液体材料を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体材料の一部を流入させて、前記微細貫通孔を構成する前記内側面に前記吸着物質を接触させることにより、前記内側面に前記吸着物質を付着させた後、前記液体材料を導入した前記空間部から前記液体材料を排出し、続いて、前記液体材料の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体材料を、前記微細貫通孔の前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、前記液体材料を排出した前記空間部へ、自動的に流出させる工程を含むことを特徴とする上記(1)〜(11)の何れか一項に記載の液体試料の検査方法。 (12) As the step of preparing the microfluidic device, a first inner wall surface constituting the first space portion, a second inner wall surface constituting the second space portion, and a first opening opened in the first inner wall surface An inner surface that includes an opening and a second opening that opens to the second inner wall surface, and that forms one or more fine through holes that spatially connect the first space and the second space; A liquid material containing an adsorbing substance that can be directly or indirectly bound to the test particle is introduced into the first space portion or the second space portion, and the first fluid portion is provided. By causing a part of the liquid material to flow into the fine through hole by capillary action from the opening or the second opening, and bringing the adsorbing substance into contact with the inner side surface constituting the fine through hole After adsorbing the adsorbent on the inner surface, The liquid material is discharged from the space part into which the body material has been introduced, and subsequently the part of the liquid material temporarily remaining in the fine through hole at the time of discharging the liquid material is removed from the fine through hole. Any one of the above (1) to (11), including a step of automatically flowing out the liquid material from the first opening or the second opening to the space from which the liquid material has been discharged. The liquid sample inspection method according to claim 1.

以下の(13)〜(31)に記載の液体試料の検査方法は好ましい方法である。
(13)液体試料の検査方法であって、第1空間部を構成する第1内壁面、第2空間部を構成する第2内壁面、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面、を含むn個の内壁面と、
前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第1内側面、・・・、及び前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第n内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第n空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、
前記(n−1)個の内側面のうち少なくとも1個の内側面に固定された、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して直接的又は間接的に結合可能な吸着物質と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、
前記液体試料を前記第1空間部に導入し、前記(n−1)個の内側面によって構成される各微細貫通孔が有する前記第一の開口部から、毛細管現象により前記各微細貫通孔内に前記液体試料の一部を流入させて、前記検査粒子と前記吸着物質を接触させることにより、前記検査粒子を前記吸着物質に直接的又は間接的に結合させた後、前記第1空間部から前記液体試料を排出し、続いて、前記液体試料の排出の際に前記各微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試料を、前記各微細貫通孔の前記第一の開口部から前記第1空間部へ自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする液体試料の検査方法。
The liquid sample inspection methods described in the following (13) to (31) are preferable methods.
(13) A method for inspecting a liquid sample, the first inner wall surface constituting the first space portion, the second inner wall surface constituting the second space portion, ..., and the nth space portion (n is 3 or more) N inner wall surfaces including the nth inner wall surface constituting
One having a first opening opening in the first inner wall surface and a second opening opening in the second inner wall surface, and spatially connecting the first space portion and the second space portion. The first inner surface constituting the fine through hole, ..., the first opening that opens in the first inner wall surface, and the second opening that opens in the nth inner wall surface, (N-1) inner surfaces including the (n-1) th inner surface that constitutes one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the nth space portion,
An adsorbent that is fixed to at least one inner surface of the (n-1) inner surfaces and can be directly or indirectly bound to a test particle contained in the liquid sample. Using fluidic device
The liquid sample is introduced into the first space portion, and from the first opening portion of each fine through hole constituted by the (n-1) inner side surfaces, the inside of each fine through hole is caused by capillary action. A portion of the liquid sample is allowed to flow into the test sample and the test particles are brought into contact with the adsorbent material to directly or indirectly couple the test particles to the adsorbate material, and then from the first space portion. The liquid sample is discharged, and then the part of the liquid sample temporarily left in each fine through-hole at the time of discharging the liquid sample is removed from the first opening of each fine through-hole. A method for inspecting a liquid sample, comprising: an operation of automatically flowing out the liquid to the first space portion.

上記(13)の液体試料の検査方法においても、上記(1)の検査方法と同様の効果が奏される。すなわち、本発明にかかる検査方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体試料を流入し、その後、前記第1空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記各微細貫通孔から前記液体試料を自然に流出させているため、前記検査粒子が前記内側面に固定された前記吸着物質から剥がれる恐れは殆どない。つまり、本発明の製造方法によれば、従来方法より確実に、前記検査粒子を前記各微細貫通孔の内側面において固定することができる。   Also in the liquid sample inspection method of (13), the same effects as the inspection method of (1) are exhibited. That is, in the inspection method according to the present invention, the liquid sample is gently flowed in by capillary action, and thereafter, each of the fine samples is gently lifted using a flow that spontaneously occurs as the first space portion is discharged. Since the liquid sample is naturally allowed to flow out from the through hole, there is almost no possibility that the test particles are peeled off from the adsorbed substance fixed on the inner surface. That is, according to the manufacturing method of the present invention, the inspection particles can be fixed on the inner surface of each fine through-hole more reliably than the conventional method.

(14)前記検査粒子に予め被検出物質が結合されていることを特徴とする上記(13)に記載の液体試料の検査方法。 (14) The method for inspecting a liquid sample as described in (13) above, wherein a substance to be detected is previously bound to the inspection particles.

上記(14)の液体試料の検査方法においても、上記(2)の検査方法と同様の効果が奏される。   Also in the liquid sample inspection method of (14), the same effects as in the inspection method of (2) are exhibited.

(15)さらに、前記被検出物質に結合可能な、少なくとも1種の検知物質を含む、少なくとも1種の液体試薬を前記第1空間部〜前記第n空間部のうち何れか1つ以上の空間部に導入し、前記液体試薬を導入した前記空間部に開口する前記微細貫通孔が有する前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により、前記微細貫通孔内に前記液体試薬の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記吸着物質に結合した前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記液体試薬を接触させることにより、前記吸着物質と前記検査粒子及び前記被検出物質と前記検知物質とが結合した複合体を形成した後、前記液体試薬を導入した前記空間部から前記液体試薬を排出し、続いて、前記液体試薬の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試薬を、前記微細貫通孔が有する前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、前記液体試薬を排出した前記空間部へ自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする上記(14)に記載の液体試料の検査方法。 (15) Furthermore, at least one kind of liquid reagent containing at least one kind of detection substance that can be bound to the substance to be detected is placed in any one or more of the first to nth spaces. The liquid is introduced into the fine through-hole by capillary action from the first opening or the second opening of the fine through-hole introduced into the space and into the space into which the liquid reagent has been introduced. A part of the reagent is allowed to flow into the fine through-hole, and the test substance and the target substance bonded to the adsorbent substance are brought into contact with the liquid reagent, whereby the adsorbed substance, the test particle, and the test substance are brought into contact with each other. After forming a complex in which the substance to be detected and the detection substance are combined, the liquid reagent is discharged from the space into which the liquid reagent has been introduced, and then the fine through-hole is discharged when the liquid reagent is discharged. Temporarily remaining in An operation of automatically flowing the part of the liquid reagent out of the first opening or the second opening of the fine through-hole into the space from which the liquid reagent has been discharged. The method for inspecting a liquid sample as described in (14) above.

上記(15)の液体試料の検査方法においても、上記(14)の検査方法と同様の効果が奏される。すなわち、本発明にかかる検査方法においては、毛細管現象によって穏やかに各微細貫通孔内に前記液体試薬を流入し、その後、穏やかに各微細貫通孔から前記液体試薬を自然に流出させているため、各微細貫通孔の内側面において形成された前記複合体が、前記内側面から剥がれる恐れは殆どない。つまり、本発明の検査方法によれば、従来方法よりも確実に、前記検知物質を前記微細貫通孔の内側面に固定して前記複合体を形成できるため、高い精度で被検出物質を検出し、分析することができる。   In the liquid sample inspection method of (15), the same effect as that of the inspection method of (14) can be obtained. That is, in the inspection method according to the present invention, the liquid reagent is gently flown into each fine through-hole by capillary action, and then the liquid reagent is gently discharged from each fine through-hole naturally. There is almost no possibility that the composite formed on the inner side surface of each fine through-hole will be peeled off from the inner side surface. That is, according to the inspection method of the present invention, since the complex can be formed by fixing the detection substance to the inner surface of the fine through-hole more reliably than the conventional method, the detection substance can be detected with high accuracy. Can be analyzed.

また、互いに異なる検知物質を含んだ複数種類の液体試薬を各空間部に対してそれぞれ独立に導入することも可能である。n個の内壁面によって構成される各空間部に対してそれぞれ異なる液体試薬を導入することにより、(n−1)個の内側面によって構成される各微細貫通孔に対してそれぞれ異なる液体試薬を流入させることができる。したがって、(n−1)種類の検査を単一の前記マイクロ流体デバイスにおいて実施することができる。   It is also possible to introduce a plurality of types of liquid reagents containing different detection substances into each space part independently. By introducing different liquid reagents into the respective spaces formed by the n inner wall surfaces, different liquid reagents are introduced into the micro through-holes formed by (n-1) inner surfaces. Can flow in. Therefore, (n-1) types of tests can be performed on a single microfluidic device.

(16)前記第1内側面〜前記第n内側面に固定された前記吸着物質が、それぞれ互いに異なる検査粒子に対して結合可能であることを特徴とする上記(13)〜(15)の何れか一項に記載の液体試料の検査方法。
(17)前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合していることを定性的又は定量的に分析することを特徴とする上記(15)又は(16)に記載の検査方法。
(18)前記複合体の形成を光学的に測定することを特徴とする上記(17)に記載の検査方法。
(19)前記検知物質が光学的に測定可能な標識物質を有し、前記標識物質が直接又は間接に発生する光を測定することを特徴とする上記(18)に記載の検査方法。
(20)前記標識物質が酵素であることを特徴とする上記(19)に記載の検査方法。
(21)さらに、前記酵素の基質を含む基質溶液を前記第1空間部〜前記第n空間部のうち何れか1つ以上の空間部に導入し、前記基質溶液を導入した前記空間部に開口する前記微細貫通孔が有する前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記基質溶液の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記複合体が有する前記酵素と前記基質試薬を接触させることにより、前記基質を蛍光物質に変換する酵素反応を生じさせる操作を含むことを特徴とする上記(20)に記載の液体試料の検査方法。
(22)前記蛍光物質に対して励起光を照射することにより発生する蛍光を測定することを特徴とする上記(21)に記載の液体試料の検査方法。
(16) Any of the above (13) to (15), wherein the adsorbents fixed to the first inner surface to the nth inner surface can be bonded to different test particles. The liquid sample inspection method according to claim 1.
(17) The above (15) or (16), wherein the formation of the complex is measured to analyze qualitatively or quantitatively that the substance to be detected is bound to the test particle. Inspection method described in 1.
(18) The inspection method according to (17), wherein the formation of the complex is optically measured.
(19) The inspection method according to (18), wherein the detection substance has a labeling substance that can be measured optically, and light generated directly or indirectly by the labeling substance is measured.
(20) The inspection method according to (19), wherein the labeling substance is an enzyme.
(21) Furthermore, a substrate solution containing the enzyme substrate is introduced into any one or more of the first to n-th spaces, and an opening is formed in the space into which the substrate solution has been introduced. A part of the substrate solution is caused to flow into the fine through-hole by capillary action from the first opening or the second opening of the fine through-hole, The method for inspecting a liquid sample according to the above (20), comprising an operation of causing an enzyme reaction to convert the substrate into a fluorescent substance by bringing the enzyme of the complex into contact with the substrate reagent.
(22) The method for inspecting a liquid sample according to (21), wherein fluorescence generated by irradiating the fluorescent material with excitation light is measured.

(23)前記吸着物質が、前記検査粒子に対して、特異的又は非特異的に結合する吸着物質であることを特徴とする上記(1)〜(22)の何れか一項に記載の検査方法。
(24)前記吸着物質が、ポリスチレン、PMMA、PVC、シリコーン、又は水溶性コラーゲンであることを特徴とする上記(1)〜(23)の何れか一項に記載の検査方法。
(25)前記吸着物質が、金、銀、銅、チタン、又はクロムであることを特徴とする上記(1)〜(23)の何れか一項に記載の検査方法。
(26)前記検査粒子を構成する材料が、ポリスチレン、PMMA、PVC、シリコーン、又は水溶性コラーゲンであることを特徴とする上記(1)〜(25)の何れか一項に記載の検査方法。
(27)前記検査粒子を構成する材料が、金、銀、銅、チタン、又はクロムであることを特徴とする上記(1)〜(25)の何れか一項に記載の検査方法。
(28)前記検査粒子として、互いに異なる構成材料からなる2種以上の検査粒子を使用することを特徴とする上記(1)〜(27)の何れか一項に記載の検査方法。
(29)前記検査粒子の平均粒子径が10nm〜500μmであることを特徴とする上記(1)〜(28)の何れか一項に記載の検査方法。
(30)前記検知物質が、抗体、核酸アプタマー、ペプチド、ヘム、前記抗体を除くタンパク質又は糖鎖であることを特徴とする上記(3)〜(9)及び(15)〜(22)の何れか一項に記載の検査方法。
(31)前記検査粒子が金属製であり、前記金属製の検査粒子の表面プラズモン共鳴の測定によって、前記複合体の形成を測定することを特徴とする上記(5)又は(18)に記載の検査方法。
(23) The test according to any one of (1) to (22), wherein the adsorbent is an adsorbent that specifically or non-specifically binds to the test particles. Method.
(24) The inspection method according to any one of (1) to (23), wherein the adsorption substance is polystyrene, PMMA, PVC, silicone, or water-soluble collagen.
(25) The inspection method according to any one of (1) to (23), wherein the adsorbing substance is gold, silver, copper, titanium, or chromium.
(26) The inspection method according to any one of (1) to (25) above, wherein the material constituting the inspection particles is polystyrene, PMMA, PVC, silicone, or water-soluble collagen.
(27) The inspection method according to any one of (1) to (25), wherein the material constituting the inspection particles is gold, silver, copper, titanium, or chromium.
(28) The inspection method according to any one of (1) to (27), wherein two or more kinds of inspection particles made of different constituent materials are used as the inspection particles.
(29) The inspection method according to any one of (1) to (28), wherein an average particle diameter of the inspection particles is 10 nm to 500 μm.
(30) Any of the above (3) to (9) and (15) to (22), wherein the detection substance is an antibody, a nucleic acid aptamer, a peptide, heme, a protein or a sugar chain excluding the antibody The inspection method according to claim 1.
(31) The test particle is made of metal, and the formation of the complex is measured by measuring surface plasmon resonance of the metal test particle. (5) or (18) Inspection method.

本発明の検査方法によれば、マイクロ流体デバイスに備えられた微細貫通孔の内部に液体試料を流入させるために、微細貫通孔が本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔に負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に、微細貫通孔内へ液体試料を流入させることができる。
前記液体試料には前記検査粒子が含まれているため、前記微細貫通孔内に前記検査粒子を容易に流入させることができる。流入された前記検査粒子は、前記微細貫通孔の内側面に予め固定された前記吸着物質に直接的又は間接的に結合される。その後、前記検査粒子の溶媒である前記液体試料が前記微細貫通孔の外へ流出される。この際、従来行われている様な乱暴なポンプ制御によって、前記微細貫通孔内の液体試料を大きな流速で激しく流入させたり流出させたりすると、前記検査粒子が前記吸着物質に充分に結合されなかったり、結合された前記検査粒子が前記吸着物質から解離したりする恐れがある。しかし、本発明にかかる検査方法においては、毛細管現象によって穏やかに前記液体試料を流入し、その後、前記液体試料を導入した空間部の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに前記微細貫通孔から前記液体試料を自然に流出させているため、前記検査粒子が前記吸着物質から解離する恐れは殆どない。つまり、本発明の検査方法によれば、従来方法よりも確実に、前記検査粒子を前記微細貫通孔の内側面において固定することができる。
According to the inspection method of the present invention, the capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the fine through-hole is used to allow the liquid sample to flow into the fine through-hole provided in the microfluidic device. Since it is not necessary to apply high pressure generated by the pump to the fine through hole, the liquid sample can be gently and surely flowed into the fine through hole.
Since the test sample is contained in the liquid sample, the test particle can easily flow into the fine through hole. The inflowed inspection particles are directly or indirectly bonded to the adsorbing substance fixed in advance on the inner surface of the fine through hole. Thereafter, the liquid sample, which is a solvent for the inspection particles, flows out of the fine through hole. At this time, if the liquid sample in the fine through-hole is vigorously flowed in or out at a large flow rate by the rough pump control as conventionally performed, the test particles are not sufficiently bonded to the adsorbed substance. Or the bound test particles may be dissociated from the adsorbed material. However, in the inspection method according to the present invention, the liquid sample is gently introduced by capillary action, and then gently using the flow that spontaneously accompanies the discharge of the space into which the liquid sample is introduced. Since the liquid sample is naturally allowed to flow out of the fine through hole, there is almost no possibility that the inspection particles are dissociated from the adsorbed substance. That is, according to the inspection method of the present invention, the inspection particles can be fixed on the inner surface of the fine through-hole more reliably than in the conventional method.

本発明にかかる液体試料の検査方法において使用可能なマイクロ流体デバイス10の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the microfluidic device 10 which can be used in the test | inspection method of the liquid sample concerning this invention. 図1の要部を示す図であり、マイクロ流体デバイス10における送液の様子を示した模式図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of FIG. 1 and a schematic diagram illustrating a state of liquid feeding in a microfluidic device 10. 図1の要部を示す図であり、マイクロ流体デバイス10における送液の様子を示した模式図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of FIG. 1 and a schematic diagram illustrating a state of liquid feeding in a microfluidic device 10. 図1の要部を示す図であり、マイクロ流体デバイス10における送液の様子を示した模式図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of FIG. 1 and a schematic diagram illustrating a state of liquid feeding in a microfluidic device 10. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. 本発明にかかる検査方法の一例として、生化学検査の一例を行う様子を示した、マイクロ流体デバイスの要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part of a microfluidic device which showed a mode that an example of a biochemical test | inspection was performed as an example of the test | inspection method concerning this invention. マイクロ流体デバイスに備えられた、第1空間部、第2空間部及び複数の微細貫通孔を表す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing showing the 1st space part, the 2nd space part, and several fine through-holes with which the microfluidic device was equipped. 図6Aのマイクロ流体デバイスにおける複数の微細貫通孔をA−A’方向で切断した時の各微細貫通孔の断面形状の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the cross-sectional shape of each micro through-hole when the some micro through-hole in the microfluidic device of FIG. 6A is cut | disconnected by A-A 'direction. 図6Aのマイクロ流体デバイスにおける複数の微細貫通孔をA−A’方向で切断した時の各微細貫通孔の断面形状の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the cross-sectional shape of each micro through-hole when the some micro through-hole in the microfluidic device of FIG. 6A is cut | disconnected by A-A 'direction. 図6Aのマイクロ流体デバイスにおける複数の微細貫通孔をA−A’方向で切断した時の各微細貫通孔の断面形状の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the cross-sectional shape of each micro through-hole when the some micro through-hole in the microfluidic device of FIG. 6A is cut | disconnected by A-A 'direction. 図6Aのマイクロ流体デバイスにおける複数の微細貫通孔をA−A’方向で切断した時の各微細貫通孔の断面形状の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the cross-sectional shape of each micro through-hole when the some micro through-hole in the microfluidic device of FIG. 6A is cut | disconnected by A-A 'direction. 本発明にかかる液体試料の検査方法において使用可能なマイクロ流体デバイス20の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the microfluidic device 20 which can be used in the test | inspection method of the liquid sample concerning this invention. 本発明にかかる液体試料の検査方法において使用可能なマイクロ流体デバイス30の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the microfluidic device 30 which can be used in the test | inspection method of the liquid sample concerning this invention. 本発明にかかる液体試料の検査方法において使用可能なマイクロ流体デバイス40の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the microfluidic device 40 which can be used in the test | inspection method of the liquid sample concerning this invention. マイクロ流体デバイスを構成する第一基板及び第二基板の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the 1st board | substrate and 2nd board | substrate which comprise a microfluidic device. マイクロ流体デバイスを構成する第一基板及び第二基板の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the 1st board | substrate and 2nd board | substrate which comprise a microfluidic device. マイクロ流体デバイスの微細貫通孔Tを含む要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part containing the fine through-hole T of a microfluidic device. マイクロ流体デバイスの微細貫通孔Tを含む要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part containing the fine through-hole T of a microfluidic device. マイクロ流体デバイスの微細貫通孔Tを含む要部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the principal part containing the fine through-hole T of a microfluidic device.

《検査デバイスの製造方法》
図1に示すマイクロ流体デバイス10は、本発明にかかる検査デバイスの製造方法の第一実施形態において使用可能なマイクロ流体デバイスの一例である。図1はマイクロ流体デバイス10の模式的な断面図を示している。
<Method for manufacturing inspection device>
A microfluidic device 10 shown in FIG. 1 is an example of a microfluidic device that can be used in the first embodiment of the method for manufacturing an inspection device according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a microfluidic device 10.

マイクロ流体デバイス10は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yと、を含む本体部4を少なくとも備えている。マイクロ流体デバイス10において、本体部4に内在される第1空間部S1及び第2空間部S2は、複数の微細貫通孔Tによって互いに空間的に連結している(連通している)。   The microfluidic device 10 includes a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1, a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and a first opening portion Ta opened to the first inner wall surface w1. And an inner side surface Y that forms one or more fine through holes T that spatially connect the first space S1 and the second space S2 with a second opening Tb that opens to the second inner wall surface w2. And at least a main body portion 4 including: In the microfluidic device 10, the first space portion S <b> 1 and the second space portion S <b> 2 included in the main body portion 4 are spatially connected (communicated) with each other by a plurality of fine through holes T.

第一実施形態の検査デバイスの製造方法においては、第1空間部S1に加工用の液体を導入し、第一の開口部Taから、毛細管現象(毛細管力)により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させた後、第1空間部S1から前記液体を排出し、続いて、前記液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体を、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる送液方法(1)を採用する。   In the manufacturing method of the inspection device according to the first embodiment, a processing liquid is introduced into the first space S1, and the first through holes Ta enter the fine through holes T by capillary action (capillary force). After allowing a part of the liquid to flow in, the liquid is discharged from the first space portion S1, and then the part of the liquid temporarily remaining in each fine through hole T when the liquid is discharged. The liquid feeding method (1) for automatically flowing out from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 is employed.

<送液方法(1)>
送液方法(1)の説明は、流入ステップ、排出ステップ、流出ステップの3ステップに分けられる。
流入ステップは、第1空間部S1に任意の液体を導入するとともに、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させるステップである。
排出ステップは、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第1空間部S1から前記液体を排出するステップである。
流出ステップは、前記排出の後、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内に残留された前記液体を第1空間部S1へ自動的に流出させるステップである。
以下、各ステップを順に説明する。
<Liquid feeding method (1)>
The description of the liquid feeding method (1) is divided into three steps of an inflow step, a discharge step, and an outflow step.
In the inflow step, an arbitrary liquid is introduced into the first space portion S1, and from the first opening portion Ta of each fine through hole T that opens to the first space portion S1, into each fine through hole T by capillary action. A step of allowing a part of the liquid to flow in;
The discharging step is a step of discharging the liquid from the first space portion S1 while leaving the part of the liquid flowing into each fine through hole T.
The outflow step is a step of automatically flowing out the liquid remaining in each fine through hole T from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 after the discharge. .
Hereinafter, each step will be described in order.

(流入ステップ)
図2に示す様に、マイクロ流体デバイス10を構成する本体部4の表面に開口する開口部から第1空間部S1へ液体Qを導入すると、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象(毛細管力)により各微細貫通孔T内に液体Qの一部が流入する。この際、各微細貫通孔T内の空気は第2空間部S2へ自然に押し出される。
(Inflow step)
As shown in FIG. 2, when the liquid Q is introduced into the first space S1 from the opening opened on the surface of the main body 4 constituting the microfluidic device 10, each fine through hole T opened in the first space S1. Part of the liquid Q flows into each fine through hole T from the first opening Ta by capillary action (capillary force). At this time, the air in each fine through hole T is naturally pushed out to the second space S2.

微細貫通孔Tの孔径(長手方向に直交する断面の直径又は長径)は、上記毛細管現象が起きる範囲であれば特に制限されず、使用する液体Qの表面張力や粘度等にもよるが、通常1nm〜1000μmの範囲であることが好ましい。   The hole diameter of the fine through hole T (the diameter or the long diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction) is not particularly limited as long as the capillary phenomenon occurs, and usually depends on the surface tension, viscosity, etc. of the liquid Q to be used. The range of 1 nm to 1000 μm is preferable.

微細貫通孔Tの第一の開口部Taから流入して進む液体Qの先端部は、第2空間部S2に開口する第二の開口部Tbに達してもよいし、達しなくてもよい。第二の開口部Tbに達した場合、その先端部を構成する液体Qの一部が第二の開口部Tbから流出しても構わないが、基本的には第二の開口部Tbから流出せずに、第二の開口部Tbで液体Qの先端部の進行が止まる。この理由は、毛細管力が液体Qを微細貫通孔T内に留めるため、及び第二の開口部Tbにおいて液体Qの先端部に働く表面張力が液体Qを微細貫通孔T内に留めるため、だと推測される。   The tip of the liquid Q that flows in from the first opening Ta of the fine through hole T may or may not reach the second opening Tb that opens in the second space S2. When the second opening Tb is reached, part of the liquid Q constituting the tip may flow out of the second opening Tb, but basically flows out of the second opening Tb. Instead, the progress of the tip of the liquid Q stops at the second opening Tb. This is because the capillary force keeps the liquid Q in the fine through-hole T and the surface tension acting on the tip of the liquid Q in the second opening Tb keeps the liquid Q in the fine through-hole T. It is guessed.

第1空間部S1に液体Qが充分に導入されると、各微細貫通孔Tの内部も液体Qの一部によって満たされる(図3参照)。この際、第1空間部S1に継続して液体Qを導入し続けてもよいし、第1空間部S1の液体Qの流通を止めて、第1空間部S1を液体Qで満たした状態を保ってもよい。   When the liquid Q is sufficiently introduced into the first space S1, the inside of each fine through hole T is also filled with a part of the liquid Q (see FIG. 3). At this time, the liquid Q may be continuously introduced into the first space S1, or the liquid Q in the first space S1 is stopped and the first space S1 is filled with the liquid Q. May be kept.

(排出ステップ)
次に、図4に示す様に、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体Qを残したまま、第1空間部S1から液体Qを排出する。排出方法は特に制限されず、重力を利用した自然排出であってもよいし、シリンジポンプ、ペリスターポンプ等を利用した強制排出であってもよい。排出速度は特に制限されず、第1空間部S1が陰圧になる程に勢いよく排出しても構わないが、通常、より穏やかに排出することが好ましい。すなわち、液体Qの排出によって、第1空間部S1が陰圧になってもよいし、陰圧にならなくてもよい。
(Discharge step)
Next, as shown in FIG. 4, the liquid Q is discharged from the first space S <b> 1 while leaving the part of the liquid Q flowing into each fine through hole T. The discharge method is not particularly limited, and may be natural discharge using gravity, or forced discharge using a syringe pump, a peristaltic pump, or the like. The discharge speed is not particularly limited, and the first space part S1 may be discharged with a negative pressure. However, it is usually preferable to discharge more gently. That is, the discharge of the liquid Q may cause the first space S1 to have a negative pressure or not to have a negative pressure.

(流出ステップ)
第1空間部S1から液体Qを排出すると、液体Qが排出されて第1空間部S1に空気が流入し、この空気に接した順に、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内に残されていた液体Qが自動的に第1空間部S1へ流出する。
(Outflow step)
When the liquid Q is discharged from the first space portion S1, the liquid Q is discharged and air flows into the first space portion S1, and in order of contact with the air, from the first opening portion Ta of each fine through hole T, The liquid Q remaining in each fine through hole T automatically flows out to the first space S1.

この自動的な流出が発生する要因の一つとして、第1空間部S1から液体Qを排出した直後に、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taが開口する第1空間部S1の第1内壁面w1に、液体Qからなる薄い膜Mが形成されることが考えられる。この膜Mが第1空間部S1に流入した空気によって徐々に乾燥し、その膜Mの厚みが徐々に薄くなり、最終的には膜Mが無くなる。この乾燥過程に伴って、各微細貫通孔T内の液体Qと膜Mの間に張力が働き、各微細貫通孔T内の液体Qが膜Mの方向に引き寄せられて第一の開口部Taから流出する、というメカニズムが働いていると推測される。このメカニズムにより、空気に触れる順番が速い第一の開口部Taを有する微細貫通孔Tから順に(図4においては、紙面の上から下に並んだ複数の微細貫通孔Tのうち、上側の微細貫通孔Tから順に)、ある程度の時間差を伴って、各々の微細貫通孔Tの内部に残された液体Qが第1空間部S1へ自動的に流出する。   As one of the factors that cause this automatic outflow, immediately after the liquid Q is discharged from the first space portion S1, the first space portion S1 of the first space portion S1 in which the first opening portion Ta of each fine through-hole T opens. It is conceivable that a thin film M made of the liquid Q is formed on the inner wall surface w1. The film M is gradually dried by the air flowing into the first space S1, and the thickness of the film M is gradually reduced, and finally the film M disappears. Along with this drying process, a tension acts between the liquid Q in each fine through hole T and the film M, and the liquid Q in each fine through hole T is drawn in the direction of the film M, and the first opening Ta It is presumed that the mechanism of escaping from By this mechanism, in order from the fine through hole T having the first opening Ta that is fast in contact with air (in FIG. 4, among the multiple fine through holes T arranged from the top to the bottom of the paper, In order from the through-hole T), the liquid Q remaining inside each fine through-hole T automatically flows out into the first space S1 with a certain time difference.

以上の各ステップにより、第1空間部S1に導入した液体Qの一部を各微細貫通孔T内に流入させ、所望に応じてその状態を保持し、続いて、第1空間部S1から液体Qを排出することにより、一時的に各微細貫通孔T内に残された液体Qの一部を第1空間部S1へ流出させることができる。   Through each of the above steps, a part of the liquid Q introduced into the first space portion S1 is caused to flow into each fine through hole T, and the state is maintained as desired. Subsequently, the liquid is discharged from the first space portion S1. By discharging Q, a part of the liquid Q temporarily left in each fine through hole T can be discharged to the first space S1.

以上の説明においては、第1空間部S1に液体Qを導入する場合を説明したが、この場合と同様に第2空間部S2に液体Qを導入すれば、第2空間部S2に開口する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから各微細貫通孔T内に液体Qの一部を流入させることができる。次いで、第2空間部S2内の液体Qを排出することにより、各微細貫通孔T内の液体Qを第二の開口部Tbから第2空間部S2へ流出させることができる。第1空間部S1と第2空間部S2の構造及び構成は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。   In the above description, the case where the liquid Q is introduced into the first space portion S1 has been described. However, if the liquid Q is introduced into the second space portion S2 in the same manner as this case, each opening to the second space portion S2 is performed. A part of the liquid Q can be caused to flow into each fine through hole T from the second opening Tb of the fine through hole T. Next, by discharging the liquid Q in the second space portion S2, the liquid Q in each fine through hole T can flow out from the second opening portion Tb to the second space portion S2. The structures and configurations of the first space portion S1 and the second space portion S2 may be the same or different from each other.

<検査デバイスの製造方法の第一実施形態>
前述した送液方法(1)の液体Qとして、微細貫通孔Tの内側面Yを加工する材料を含む液体(液体材料)を使用することにより、マイクロ流体デバイス10を材料として検査デバイス10’を製造することができる。
<First Embodiment of Inspection Device Manufacturing Method>
By using a liquid (liquid material) containing a material for processing the inner surface Y of the fine through-hole T as the liquid Q in the liquid feeding method (1) described above, the inspection device 10 ′ is made of the microfluidic device 10 as a material. Can be manufactured.

第一実施形態の検査デバイスの製造方法においては、液体材料として、検査対象である液体試料に含まれる検査粒子に対して直接的又は間接的に結合可能な吸着物質が含まれた液体を使用する。この液体材料をマイクロ流体デバイス10の第1空間部S1に導入し、第一の開口部Taから、毛細管現象により微細貫通孔T内に液体材料の一部を流入させて、微細貫通孔Tを構成する内側面Yに前記吸着物質を固定した後、第1空間部S1から液体材料を排出し、続いて、液体材料の排出の際に微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体材料を、微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる。   In the inspection device manufacturing method of the first embodiment, a liquid containing an adsorbent that can be directly or indirectly bound to inspection particles contained in a liquid sample to be inspected is used as the liquid material. . This liquid material is introduced into the first space portion S1 of the microfluidic device 10, and a part of the liquid material is caused to flow into the fine through hole T by the capillary phenomenon from the first opening Ta, so that the fine through hole T is formed. After the adsorbing substance is fixed to the inner side surface Y that constitutes, the liquid material is discharged from the first space portion S1, and then the part that temporarily remains in the fine through hole T when the liquid material is discharged. The liquid material is automatically caused to flow out from the first opening portion Ta of the fine through hole T to the first space portion S1.

本実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tの内部に液体材料を流入させるために、微細貫通孔Tが本来的に有する毛細管力(毛細管現象)を利用している。ポンプで発生した高圧力を微細貫通孔Tに負荷する必要がないため、穏やか且つ確実に微細貫通孔T内へ液体材料を流入させることができる。   According to the manufacturing method of the inspection device of the present embodiment, the capillary force (capillary phenomenon) inherently possessed by the fine through hole T in order to allow the liquid material to flow into the fine through hole T provided in the microfluidic device 10. ). Since it is not necessary to apply high pressure generated by the pump to the fine through hole T, the liquid material can be gently and surely flowed into the fine through hole T.

液体材料には前記吸着物質が含まれているため、マイクロ流体デバイス10に備えられた各微細貫通孔T内に前記吸着物質を容易に流入させることができる。流入された前記吸着物質は、各微細貫通孔Tを構成する内側面Yに固定される。例えば、前記吸着物質と内側面Yとの分子間力による物理化学的結合により、前記吸着物質を直接的に内側面Yに固定する方法が挙げられる。前記液体材料を構成する溶媒が流出すると、内側面Yの表面に吸着物質が残留する。前記吸着物質が内側面Yに析出したように見えることもある。   Since the adsorbing substance is contained in the liquid material, the adsorbing substance can be easily allowed to flow into each fine through hole T provided in the microfluidic device 10. The adsorbed material that has flowed in is fixed to the inner side surface Y constituting each fine through hole T. For example, a method of directly fixing the adsorbing material to the inner surface Y by physicochemical bonding by intermolecular force between the adsorbing material and the inner surface Y can be mentioned. When the solvent constituting the liquid material flows out, the adsorbed substance remains on the inner surface Y. The adsorbed material may appear to be deposited on the inner surface Y.

各微細貫通孔T内へ液体材料を流入させた後、前記吸着物質の溶媒である液体材料が各微細貫通孔Tの外へ流出される。この際、従来行われている様な乱暴なポンプ制御によって、各微細貫通孔T内の液体材料を大きな流速で激しく流入させたり流出させたりすると、前記吸着物質が内側面Yに充分に固定されなかったり、内側面Yに固定された前記吸着物質が内側面Yから剥がれたりする恐れがある。しかし、本実施形態においては、毛細管現象によって穏やかに液体材料を流入し、その後、第1空間部S1における液体材料の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから液体材料を自然に流出させている。このため、前記吸着物質が内側面Yから剥がれる恐れは殆どない。つまり、本実施形態によれば、従来方法よりも確実に、前記吸着物質を各微細貫通孔Tの内側面Yに固定することができる。   After the liquid material is caused to flow into each fine through hole T, the liquid material that is the solvent of the adsorbing substance flows out of each fine through hole T. At this time, if the liquid material in each fine through hole T is vigorously flowed in and out at a large flow rate by the rough pump control as conventionally performed, the adsorbed substance is sufficiently fixed to the inner surface Y. There is a possibility that the adsorbing substance fixed to the inner side surface Y may peel off from the inner side surface Y. However, in this embodiment, the liquid material is gently introduced by capillary action, and thereafter, each micro through-hole is gently utilized by utilizing a flow that spontaneously occurs as the liquid material is discharged from the first space S1. The liquid material naturally flows out of T. For this reason, there is almost no possibility that the adsorbed material is peeled off from the inner surface Y. That is, according to the present embodiment, the adsorbed substance can be fixed to the inner side surface Y of each fine through hole T more reliably than the conventional method.

このように製造された検査デバイス10’を使用して前記送液方法を実施することにより、各微細貫通孔Tを物理、化学、生物学(バイオテクノロジー)に関する反応場として利用することができる。具体的には、例えば、免疫化学反応を利用した生化学的検査デバイスとして、検査デバイス10’を使用することができる。   By performing the liquid feeding method using the inspection device 10 ′ thus manufactured, each fine through hole T can be used as a reaction field relating to physics, chemistry, and biology (biotechnology). Specifically, for example, the test device 10 ′ can be used as a biochemical test device using an immunochemical reaction.

《検査方法(1)》
前述した送液方法(1)を利用して、検査デバイス10’を使用することにより、被検出物質が結合されている又は結合されている可能性がある検査粒子を含む、液体試料を検査することができる。
<< Inspection method (1) >>
By using the above-described liquid feeding method (1) and using the inspection device 10 ′, a liquid sample containing inspection particles to which a detection target substance is bound or possibly bound is inspected. be able to.

本発明にかかる液体試料の検査方法の第一実施形態においては、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yと、内側面Yに固定された、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して直接的又は間接的に結合可能な吸着物質(不図示)と、を備える図1に示すマイクロ流体デバイス10(検査デバイス10’)を使用する。   In the first embodiment of the liquid sample inspection method according to the present invention, the first inner wall surface w1 constituting the first space S1, the second inner wall surface w2 constituting the second space S2, and the first inner wall One or more which has the 1st opening part Ta opened to the wall surface w1, and the 2nd opening part Tb opened to the 2nd inner wall surface w2, and connects the 1st space part S1 and the 2nd space part S2 spatially. An inner surface Y that constitutes the fine through-hole T, and an adsorbent (not shown) that is fixed to the inner surface Y and can be directly or indirectly bound to the test particles contained in the liquid sample. The microfluidic device 10 (test device 10 ′) shown in FIG. 1 is used.

第一実施形態の検査方法は、前記液体試料を第1空間部S1に導入し、第一の開口部Taから、毛細管現象により微細貫通孔T内に前記液体試料の一部を流入させて、微細貫通孔T内で、前記検査粒子と前記吸着物質を接触させることにより、前記検査粒子を前記吸着物質に直接的又は間接的に結合させた後、第1空間部S1から前記液体試料を排出し、続いて、前記液体試料の排出の際に微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体試料を、微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる操作を含む検査方法である。   In the inspection method of the first embodiment, the liquid sample is introduced into the first space portion S1, and a part of the liquid sample is caused to flow from the first opening Ta into the fine through hole T by capillary action. After the inspection particles and the adsorbent are brought into contact with each other in the fine through hole T, the inspection particles are directly or indirectly coupled to the adsorbent, and then the liquid sample is discharged from the first space S1. Subsequently, the part of the liquid sample temporarily remaining in the fine through hole T when the liquid sample is discharged is transferred from the first opening Ta of the fine through hole T to the first space S1. This is an inspection method including an operation of automatically draining.

第一実施形態の検査方法においては、第1空間部S1に流入する前記液体試料には、前記検査粒子が含まれていることが必須である。一方、前記被検出物質は、前記液体試料に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。   In the inspection method of the first embodiment, it is essential that the liquid sample flowing into the first space S1 contains the inspection particles. On the other hand, the substance to be detected may or may not be contained in the liquid sample.

第一実施形態の検査方法においては、前記検査粒子に予め被検出物質が結合されていることが好ましい。前記被検出物質を前記検査粒子とともに、微細貫通孔Tを構成する内側面Yに固定された前記吸着物質に結合させることができる。   In the inspection method of the first embodiment, it is preferable that a substance to be detected is bonded to the inspection particles in advance. The substance to be detected can be combined with the adsorbing substance fixed to the inner side surface Y constituting the fine through hole T together with the inspection particles.

前記検査粒子と前記吸着物質の結合の形態としては、前記検査粒子と前記吸着物質とが直接的に結合していてもよいし、前記検査粒子が他の物質を介して間接的に前記吸着物質に結合していてもよい。ここで、前記他の物質は特に限定されないが、前記被検出物質であることが好ましい。   The inspection particles and the adsorbed substance may be bonded in a form that the inspection particles and the adsorbed substance are directly bonded, or the inspection particles may be indirectly bonded via another substance. May be bonded to. Here, the other substance is not particularly limited, but is preferably the detected substance.

また、前記被検出物質は前記検査粒子を介して前記吸着物質に結合してもよいし、前記被検出物質が直接に前記吸着物質に結合してもよい。後者の場合、前記検査粒子が前記被検出物質を介して前記吸着物質に結合する。   In addition, the substance to be detected may be bonded to the adsorbed substance via the inspection particles, or the substance to be detected may be directly bonded to the adsorbed substance. In the latter case, the test particles are bound to the adsorbed substance via the substance to be detected.

前記検査粒子が内側面Yに結合していないフリーの状態である場合、当該検査粒子の表面全体に前記被検出物質を結合させることができる。一方、前記被検出物質が未結合の検査粒子を内側面Yに結合させた後で、微細貫通孔T内において当該検査粒子に前記被検出物質を結合させた場合、前述した予め結合させた場合と比べて、当該検査粒子の前記被検出物質を結合可能な面積が減る。したがって、前記検査粒子がフリーな状態で前記被検出物質を予め当該検査粒子に結合させておくことにより、比較的多くの前記被検出物質を備えた前記検査粒子を微細貫通孔T内に結合させることができる。   When the inspection particles are in a free state where they are not bound to the inner surface Y, the substance to be detected can be bound to the entire surface of the inspection particles. On the other hand, in the case where the detection substance is bonded to the inspection particle in the fine through hole T after the inspection particle that is not bonded to the detection substance is bonded to the inner surface Y, the above-described case where the detection particle is bonded in advance. As compared with the above, the area of the test particle that can bind the substance to be detected is reduced. Therefore, the inspection particles having a relatively large number of the detection substances are combined in the fine through holes T by previously binding the detection substances to the inspection particles in a state where the inspection particles are free. be able to.

前記検査粒子と前記被検出物質を予め結合させる方法は、特に制限されず、例えば、前記検査粒子及び前記被検出物質を含む溶液中で両者を接触させながら撹拌混合する方法が挙げられる。前記検査粒子と前記被検出物質の結合形態としては、非特異的結合であってもよいし、特異的結合であってもよい。   The method for combining the test particles and the substance to be detected in advance is not particularly limited, and examples thereof include a method of stirring and mixing the two in contact with each other in a solution containing the test particles and the substance to be detected. The binding form between the test particle and the substance to be detected may be non-specific binding or specific binding.

前記非特異的結合としては、例えば、分子間力(ファンデルワールス力)、水素結合、疎水性結合、クーロン力、等の公知の物理化学的結合が挙げられる。前記非特異的結合を利用する場合、前記溶液中に含まれる夾雑物質(目的の被検出物質以外の物質)が検査粒子に結合する可能性がある。前記溶液として、生体から取得した試料(例えば、血液や尿等の体液)を含む場合には、前記溶液中に夾雑物質が目的の被検出物質と共存することが通常である。   Examples of the non-specific bond include known physicochemical bonds such as intermolecular force (van der Waals force), hydrogen bond, hydrophobic bond, and Coulomb force. When the non-specific binding is used, there is a possibility that contaminants (substances other than the target substance to be detected) contained in the solution bind to the test particles. When the solution includes a sample obtained from a living body (for example, a body fluid such as blood or urine), it is normal that a contaminating substance coexists with the target substance to be detected in the solution.

前記特異的結合としては、例えば、抗原抗体反応が挙げられる。抗原抗体反応を利用する場合、予め検査粒子に前記被検出物質に結合し得る抗体を固定しておくことが好ましい。検査粒子と抗体の結合は公知方法により実施することができる。例えば、前記抗体を備えた検査粒子及び前記被検出物質を含む溶液中で両者を接触させながら撹拌混合する方法によって、前記検査粒子に予め結合する前記被検出物質の割合を高めることができる。   Examples of the specific binding include antigen-antibody reaction. When utilizing an antigen-antibody reaction, it is preferable to immobilize an antibody capable of binding to the substance to be detected in advance on the test particle. The binding between the test particle and the antibody can be performed by a known method. For example, the ratio of the substance to be detected that is preliminarily bound to the test particle can be increased by a method of stirring and mixing the test particle with the antibody and the solution containing the substance to be detected while contacting them.

一方、前記検査粒子に予め前記被検出物質を結合させない場合には、まず、微細貫通孔Tに前記検査粒子を固定し、続いて、当該微細貫通孔T内に前記被検出物質を含む液体を流入させることにより、微細貫通孔T内において、前記検査粒子と前記被検出物質を接触させて、前記検査粒子と前記被検出物質を非特異的又は特異的に結合させても構わない。   On the other hand, in the case where the substance to be detected is not bonded to the inspection particles in advance, first, the inspection particles are fixed to the fine through holes T, and then a liquid containing the substance to be detected is placed in the fine through holes T. By flowing in, the test particles and the substance to be detected may be brought into contact with each other in the fine through hole T, and the test particles and the substance to be detected may be bound nonspecifically or specifically.

第一実施形態の検査方法においては、さらに、前記被検出物質に結合可能な少なくとも1種の検知物質を含む液体試薬を第1空間部S1又は第2空間部S2に導入し、第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、すなわち、
第1空間部S1に前記液体試薬を導入した場合には、第一の開口部Taから、
第2空間部S2に前記液体試薬を導入した場合には、第二の開口部Tbから、
毛細管現象により微細貫通孔T内に前記液体試薬の一部を流入させることができる。
In the inspection method of the first embodiment, a liquid reagent containing at least one kind of detection substance that can bind to the substance to be detected is further introduced into the first space S1 or the second space S2, and the first opening is formed. From the part Ta or the second opening Tb, that is,
When the liquid reagent is introduced into the first space S1, from the first opening Ta,
When the liquid reagent is introduced into the second space S2, from the second opening Tb,
Part of the liquid reagent can be caused to flow into the fine through hole T by capillary action.

前記流入により、微細貫通孔T内において、前記吸着物質に結合した前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記液体試薬を接触させることにより、前記吸着物質と前記検査粒子及び前記被検出物質と前記検知物質とが結合した複合体を形成することができる。   By bringing the liquid reagent into contact with the test particles and the detected substance bonded to the adsorbed substance in the fine through-hole T due to the inflow, the adsorbed substance, the test particles, the detected substance, and the A complex in which the detection substance is bound can be formed.

その後、前記液体試薬を導入した前記空間部である、第1空間部S1又は第2空間部S2から前記液体試薬を排出し、続いて、前記液体試薬の排出の際に微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体試薬を、
第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、すなわち、
前記液体試薬を導入した前記空間部が第1空間部S1である場合には、微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、
前記液体試薬を導入した前記空間部が第2空間部S2である場合には、微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、
前記液体試薬を排出した前記空間部へ、自動的に流出させる。
Thereafter, the liquid reagent is discharged from the first space portion S1 or the second space portion S2, which is the space portion into which the liquid reagent has been introduced, and subsequently, in the fine through hole T when the liquid reagent is discharged. The part of the liquid reagent remaining temporarily,
From the first opening Ta or the second opening Tb, that is,
When the space into which the liquid reagent has been introduced is the first space S1, from the first opening Ta of the fine through hole T,
When the space into which the liquid reagent is introduced is the second space S2, from the second opening Tb of the fine through hole T,
The liquid reagent is automatically discharged into the space from which the liquid reagent has been discharged.

第一実施形態の検査方法において、前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合していることを定性的又は定量的に分析することができる。
前記複合体の形成を測定する方法は特に限定されず、例えば、微細貫通孔T内を検鏡する方法や、微細貫通孔T内で形成された前記複合体から直接又は間接に発信されるシグナルを測定する方法が挙げられる。前記シグナルとしては、マイクロ流体デバイスの外部から測定し易いシグナルが好ましく、例えば、光、放射線等が挙げられる。これらのうち、前記シグナルを光学的に測定する方法が容易に実施できるため好ましい。
In the inspection method of the first embodiment, by measuring the formation of the complex, it can be qualitatively or quantitatively analyzed that the substance to be detected is bound to the inspection particles.
The method for measuring the formation of the complex is not particularly limited. For example, a method of spectroscopically examining the inside of the fine through hole T, or a signal transmitted directly or indirectly from the complex formed in the fine through hole T. The method of measuring is mentioned. The signal is preferably a signal that can be easily measured from the outside of the microfluidic device, and examples thereof include light and radiation. Of these, the method of optically measuring the signal is preferable because it can be easily carried out.

前記複合体の形成を光学的に測定する方法としては、例えば、前記複合体を構成する前記検知物質が光学的に測定可能な標識物質を有する場合、前記標識物質が直接又は間接に発生する光を測定する方法が挙げられる。   As a method for optically measuring the formation of the complex, for example, when the detection substance constituting the complex has a labeling substance that can be optically measured, light generated directly or indirectly by the labeling substance The method of measuring is mentioned.

前記標識物質が蛍光物質である場合、微細貫通孔T内に励起光を照射して、前記蛍光物質から発せられる蛍光の有無を検出することにより、前記複合体形成の有無を調べることができる。すなわち、微細貫通孔Tに固定された前記検査粒子に前記被検出物質が結合されていることを定性的に調べることができる。また、測定された蛍光強度に基づいて、前記検査粒子に結合した前記被検出物質の含有量を定量的に分析することもできる。   When the labeling substance is a fluorescent substance, the presence or absence of the complex formation can be examined by irradiating excitation light into the fine through-hole T and detecting the presence or absence of fluorescence emitted from the fluorescent substance. That is, it can be qualitatively examined that the substance to be detected is bound to the inspection particles fixed to the fine through hole T. Further, based on the measured fluorescence intensity, the content of the substance to be detected bound to the test particle can be quantitatively analyzed.

前記標識物質が酵素である場合、さらに、前記酵素の基質を含む基質溶液を第1空間部S1又は第2空間部S2に導入し、第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、毛細管現象により微細貫通孔T内に前記基質溶液の一部を流入させて、微細貫通孔T内で、前記複合体が有する前記酵素と前記基質試薬を接触させることにより、前記基質を蛍光物質に変換する酵素反応を生じさせる操作を行うことができる。   When the labeling substance is an enzyme, a substrate solution containing a substrate of the enzyme is further introduced into the first space S1 or the second space S2, and from the first opening Ta or the second opening Tb, A part of the substrate solution is caused to flow into the fine through-hole T by capillary action, and the enzyme contained in the complex and the substrate reagent are brought into contact with each other in the fine through-hole T, thereby converting the substrate into a fluorescent substance. An operation that causes an enzymatic reaction to be converted can be performed.

前記酵素反応の後、生成された蛍光物質から発せられる蛍光の有無を検出することにより、複合体形成の有無を調べることができる。すなわち、微細貫通孔Tに固定された前記検査粒子に前記被検出物質が結合されていることを定性的に調べることができる。また、測定された蛍光強度に基づいて、前記検査粒子に結合した前記被検出物質の含有量を定量的に分析することもできる。
前記酵素反応を継続することによって生成される蛍光物質の量を増加させることができるので、蛍光測定が容易になり、形成された前記複合体の検出感度が一層高まる。このため、前標識物質として酵素を用いることがより好ましい。前記酵素及び基質としては、例えば、生物発光及び化学発光の分野で使用される公知物質が適用できる。
After the enzyme reaction, the presence or absence of complex formation can be examined by detecting the presence or absence of fluorescence emitted from the produced fluorescent substance. That is, it can be qualitatively examined that the substance to be detected is bound to the inspection particles fixed to the fine through hole T. Further, based on the measured fluorescence intensity, the content of the substance to be detected bound to the test particle can be quantitatively analyzed.
Since the amount of the fluorescent substance produced by continuing the enzyme reaction can be increased, the fluorescence measurement is facilitated, and the detection sensitivity of the formed complex is further increased. For this reason, it is more preferable to use an enzyme as the pre-labeling substance. As the enzyme and the substrate, for example, known substances used in the fields of bioluminescence and chemiluminescence can be applied.

前記標識物質が酵素である場合、さらに、前記酵素と反応し得る発光物質を含む溶液を第1空間部S1又は第2空間部S2に導入し、第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、毛細管現象により微細貫通孔T内に前記溶液の一部を流入させて、微細貫通孔T内で、前記複合体が有する前記酵素と前記発光物質を接触させることにより、前記発光物質を発光させる酵素反応を生じさせる操作を行うことができる。   When the labeling substance is an enzyme, a solution containing a luminescent substance that can react with the enzyme is further introduced into the first space S1 or the second space S2, and the first opening Ta or the second opening. From Tb, a part of the solution is caused to flow into the fine through-hole T by capillary action, and the luminescent substance is brought into contact with the enzyme of the complex and the luminescent substance in the fine through-hole T. An operation for causing an enzyme reaction to emit light can be performed.

前記酵素反応の後、発光物質から発せられる発光の有無を検出することにより、複合体形成の有無を調べることができる。すなわち、微細貫通孔Tに固定された前記検査粒子に前記被検出物質が結合されていることを定性的に調べることができる。また、測定された発光強度に基づいて、前記検査粒子に結合した前記被検出物質の含有量を定量的に分析することもできる。
前記酵素反応を継続することによって生成される発光物質の量を増加させることができるので、発光測定が容易になり、形成された前記複合体の検出感度が一層高まる。このため、前標識物質として酵素を用いることがより好ましい。前記酵素及び基質としては、例えば、生物発光及び化学発光の分野で使用される公知物質が適用できる。前記発光物質として、例えば、ルミノール、シュウ酸エステル等が挙げられる。
After the enzyme reaction, the presence or absence of complex formation can be examined by detecting the presence or absence of luminescence emitted from the luminescent substance. That is, it can be qualitatively examined that the substance to be detected is bound to the inspection particles fixed to the fine through hole T. Moreover, based on the measured luminescence intensity, the content of the substance to be detected bound to the test particles can be quantitatively analyzed.
Since the amount of the luminescent substance produced by continuing the enzyme reaction can be increased, the luminescence measurement is facilitated, and the detection sensitivity of the formed complex is further increased. For this reason, it is more preferable to use an enzyme as the pre-labeling substance. As the enzyme and the substrate, for example, known substances used in the fields of bioluminescence and chemiluminescence can be applied. Examples of the luminescent material include luminol and oxalate.

<検査方法(1)の具体例>
検査デバイス10’の製造と使用の一例として、マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tに、前記吸着物質としての水溶性コラーゲンが固定された検査用デバイス10’の製造と使用が挙げられる。以下に、図5A〜図5Iを参照して説明する。
<Specific example of inspection method (1)>
As an example of the manufacture and use of the inspection device 10 ′, the manufacture and use of the inspection device 10 ′ in which the water-soluble collagen as the adsorbing substance is fixed in the fine through hole T provided in the microfluidic device 10 can be mentioned. . This will be described with reference to FIGS. 5A to 5I.

まず、水溶性コラーゲンを含む第一の液体Q1(液体材料の一例)が第1空間部S1に導入されると、液体Q1が第1空間部S1を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから内部へ液体Q1が流入する(図5A)。各微細貫通孔Tに流入した液体Q1に含まれる水溶性コラーゲンは、各微細貫通孔Tの内側面Yに吸着して、固定される。   First, when a first liquid Q1 containing water-soluble collagen (an example of a liquid material) is introduced into the first space portion S1, the liquid Q1 gradually fills the first space portion S1, and each micropenetration is caused by capillary force. The liquid Q1 flows into the inside from the first opening Ta of the hole T (FIG. 5A). The water-soluble collagen contained in the liquid Q1 flowing into each fine through hole T is adsorbed and fixed to the inner side surface Y of each fine through hole T.

全ての微細貫通孔T内に液体Q1が満たされた後、第1空間部S1から液体Q1を排出すると、第1空間部S1に空気が流入する。第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taのうち、空気に接触した順序が速い第一の開口部Taから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体Q1が第1空間部S1へ流出する(図5B)。この際、各微細貫通孔Tの内側面Yに吸着した水溶性コラーゲン(図中のColla.)は、内側面Yに固定された状態を維持する。水溶性コラーゲンは、内側面Yの表面を被覆する膜を構成する。このようにして、各微細貫通孔Tの内部の液体Q1が全て排出された後においても、水溶性コラーゲンが各微細貫通孔Tの内側面Yに固定された検査デバイス10’を製造することができる(図5C)。   After the liquid Q1 is filled in all the fine through holes T, when the liquid Q1 is discharged from the first space S1, air flows into the first space S1. Among the first openings Ta of the fine through holes T that open to the first space S1, the first openings Ta that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid Q1 flows out to the first space S1 (FIG. 5B). At this time, the water-soluble collagen (Colla. In the figure) adsorbed on the inner side surface Y of each fine through-hole T maintains a state of being fixed to the inner side surface Y. The water-soluble collagen constitutes a film that covers the surface of the inner surface Y. In this way, it is possible to manufacture the inspection device 10 ′ in which the water-soluble collagen is fixed to the inner surface Y of each fine through-hole T even after all the liquid Q1 inside each fine through-hole T is discharged. Yes (FIG. 5C).

ここで、予め前記検査粒子に被検出物質を結合させる処理を行い、前記液体試料を調製する。生体から取得した試料(例えば血液)を緩衝液に懸濁し、分析対象の被検出物質が含まれ得る生体試料溶液を公知方法により調製する。この生体試料溶液に前記検査粒子を投入し、十分に撹拌混合することによって、前記被検出物質が前記生体試料溶液に含まれる場合には、前記被検出物質が表面に結合していると想定される前記検査粒子が得られる。ここで得られた検査粒子を生体試料溶液から取り出して、別に用意した緩衝液に当該検査粒子を懸濁し、検査デバイス10’に導入するための液体試料を調製する。或いは、当該検査粒子を取り出さずに、当該検査粒子を含んだ前記生体試料溶液を、検査デバイス10’に導入するための液体試料として使用する。   Here, the liquid sample is prepared by previously performing a process of binding the substance to be detected to the inspection particles. A sample (for example, blood) obtained from a living body is suspended in a buffer solution, and a biological sample solution that can contain a substance to be detected is prepared by a known method. By injecting the test particles into the biological sample solution and sufficiently stirring and mixing, it is assumed that the detected substance is bound to the surface when the detected substance is contained in the biological sample solution. The test particles are obtained. The test particles obtained here are taken out from the biological sample solution, and the test particles are suspended in a separately prepared buffer solution to prepare a liquid sample to be introduced into the test device 10 '. Alternatively, the biological sample solution containing the test particles is used as a liquid sample for introduction into the test device 10 ′ without taking out the test particles.

続いて、上記で準備した液体試料Q2が検査デバイス10’の第1空間部S1に導入されると、液体試料Q2が第1空間部S1を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから内部へ液体試料Q2が流入する(図5D)。各微細貫通孔Tに流入した液体試料Q2に含まれる検査粒子Pは、各微細貫通孔Tの内側面Yに固定された水溶性コラーゲンに対する物理化学的な親和性によって結合する。   Subsequently, when the liquid sample Q2 prepared above is introduced into the first space S1 of the inspection device 10 ′, the liquid sample Q2 gradually fills the first space S1, and each micro through-hole T is caused by capillary force. The liquid sample Q2 flows from the first opening Ta into the inside (FIG. 5D). The inspection particles P contained in the liquid sample Q2 flowing into each fine through hole T are bonded by physicochemical affinity to the water-soluble collagen fixed to the inner surface Y of each fine through hole T.

全ての微細貫通孔T内に液体試料Q2が満たされた後、第1空間部S1から液体試料Q2を排出すると、第1空間部S1に空気が流入する。第1空間部S1に開口する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taのうち、空気に接触した順序が速い第一の開口部Taから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体試料Q2が第1空間部S1へ流出する(図5E)。この際、各微細貫通孔Tの内側面Yに固定された水溶性コラーゲンは検査粒子Pを結合した状態を維持する。各微細貫通孔Tの内部の液体試料Q2が全て排出された後においても、水溶性コラーゲンは検査粒子Pを結合した状態を維持している(図5F)。   After the liquid sample Q2 is filled in all the fine through holes T, when the liquid sample Q2 is discharged from the first space S1, air flows into the first space S1. Among the first openings Ta of the fine through holes T that open to the first space S1, the first openings Ta that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid sample Q2 flows out to the first space S1 (FIG. 5E). At this time, the water-soluble collagen fixed to the inner surface Y of each fine through-hole T maintains the state in which the test particles P are bound. Even after all of the liquid sample Q2 in each fine through hole T is discharged, the water-soluble collagen maintains the state in which the test particles P are bound (FIG. 5F).

次に、前記被検出物質に対する結合性が予め付与された一次抗体Ab1(検知物質の一例)を含む液体試薬Q3が第2空間部S2に導入されると、液体試薬Q3が第2空間部S2を徐々に満たすとともに、毛細管力によって各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから内部へ液体試薬Q3が流入する(図5G)。各微細貫通孔Tに流入した液体試薬Q3に含まれる一次抗体Ab1は、各微細貫通孔Tの内側面Yにおいて検査粒子Pに結合した前記被検出物質を認識して結合し、水溶性コラーゲンと検査粒子P及び前記被検出物質と一次抗体とによって構成される複合体Comp.を形成する。   Next, when the liquid reagent Q3 containing the primary antibody Ab1 (an example of a detection substance) to which the binding property to the substance to be detected is previously given is introduced into the second space part S2, the liquid reagent Q3 becomes the second space part S2. And the liquid reagent Q3 flows into the inside from the second opening Tb of each fine through-hole T by capillary force (FIG. 5G). The primary antibody Ab1 contained in the liquid reagent Q3 that has flowed into each fine through-hole T recognizes and binds to the substance to be detected bound to the test particle P on the inner side surface Y of each fine through-hole T, and binds to water-soluble collagen. Complex Comp. Composed of the test particle P, the substance to be detected and the primary antibody. Form.

全ての微細貫通孔T内に液体試薬Q3が満たされた後、第2空間部S2から液体試薬Q3を排出すると、第2空間部S2に空気が流入する。第2空間部S2に開口する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbのうち、空気に接触した順序が速い第二の開口部Tbから順に、各微細貫通孔Tの内部に残された液体試薬Q3が第2空間部S2へ流出する(図5H)。この際、各微細貫通孔Tの内側面Yにおいて形成された複合体Comp.は、水溶性コラーゲンを介して内側面Yに結合された状態を維持する。各微細貫通孔Tの内部の液体試薬Q3が全て排出された後においても、複合体Comp.は、水溶性コラーゲンを介して内側面Yに結合した状態を維持している(図5I)。   After the liquid reagent Q3 is filled in all the fine through holes T, when the liquid reagent Q3 is discharged from the second space S2, air flows into the second space S2. Among the second openings Tb of the fine through holes T that open to the second space S2, the second openings Tb that are in the order of contact with air are sequentially left in the fine through holes T in order. The liquid reagent Q3 flows out into the second space S2 (FIG. 5H). At this time, the composite Comp. Formed on the inner surface Y of each fine through-hole T was used. Maintains a state of being bound to the inner surface Y via water-soluble collagen. Even after all the liquid reagent Q3 inside each fine through hole T is discharged, the complex Comp. Maintains a state of being bound to the inner surface Y via water-soluble collagen (FIG. 5I).

一次抗体Ab1には、予め発光性標識物質が結合(コンジュゲート)されているため、例えば、微細貫通孔Tに励起光を照射すると、微細貫通孔Tの内側面Yに形成された複合体Comp.に含まれる発光性標識物質が蛍光を発する。この蛍光の発光量は複合体Comp.の存在量に依存する。したがって、蛍光の発光量を測定することにより、液体試料Q2に含まれていた検査粒子Pが結合していた前記被検出物質の含有量を定量することができる。ここで得られた定量値から、前記生体から取得した試料中に含まれる前記被検出物質の量を算出することも可能である。   Since the primary antibody Ab1 is preliminarily bound (conjugated) with a luminescent labeling substance, for example, when the fine through-hole T is irradiated with excitation light, the complex Comp formed on the inner surface Y of the fine through-hole T . The luminescent labeling substance contained in fluoresces. The amount of fluorescence emitted from the complex Comp. Depends on the abundance of Therefore, by measuring the amount of fluorescence emitted, the content of the substance to be detected, to which the test particles P contained in the liquid sample Q2 are bound, can be quantified. It is also possible to calculate the amount of the substance to be detected contained in the sample obtained from the living body from the quantitative value obtained here.

ここでは一次抗体Ab1に発光性標識物質が結合されている場合を説明したが、一次抗体Ab1ではなく、一次抗体Ab1に結合可能な二次抗体Ab2に前記発光性標識物質が結合されていてもよい。一次抗体Ab1と同様の方法で、二次抗体Ab2を微細貫通孔Tに導入することにより、複合体Comp.を構成する一次抗体Ab1に二次抗体Ab2を結合させることができる。二次抗体Ab2が有する発光性標識物質に由来する蛍光発光量を定量することにより、検査粒子Pに結合していた前記被検出物質を定量することができる。なお、一次抗体Ab1には、前記被検出物質に対する結合性が公知方法により予め付与されており、二次抗体Ab2には、一次抗体Ab1に対する結合性が公知方法により予め付与されている。   Although the case where the luminescent labeling substance is bound to the primary antibody Ab1 is described here, the luminescent labeling substance is bound not to the primary antibody Ab1 but to the secondary antibody Ab2 that can bind to the primary antibody Ab1. Good. By introducing the secondary antibody Ab2 into the micro through-hole T in the same manner as the primary antibody Ab1, the complex Comp. Can be bound to the primary antibody Ab1. By quantifying the amount of fluorescence emitted from the luminescent labeling substance possessed by the secondary antibody Ab2, the substance to be detected bound to the test particle P can be quantified. The primary antibody Ab1 has been previously given a binding property to the substance to be detected by a known method, and the secondary antibody Ab2 has been given a binding property to the primary antibody Ab1 by a known method.

励起光照射による蛍光測定を実施する前に、水溶性コラーゲン又は前記被検出物質に対して非特異的に吸着した一次抗体Ab1又は二次抗体Ab2を洗浄する目的で、洗浄液を微細貫通孔T内に流入した後、流出させてもよい。また、抗原抗体反応を微細貫通孔T内で行うまえに、スキムミルク等のブロッキング溶液を微細貫通孔T内に導入して、抗体の非特異的吸着を防ぐ目的のブロッキング処理を行ってもよい。   Before carrying out the fluorescence measurement by the excitation light irradiation, the washing liquid is placed in the fine through-hole T for the purpose of washing the primary antibody Ab1 or the secondary antibody Ab2 adsorbed nonspecifically to the water-soluble collagen or the substance to be detected. After flowing in, it may be discharged. Further, before the antigen-antibody reaction is performed in the fine through-hole T, a blocking solution such as skim milk may be introduced into the fine through-hole T to perform a blocking treatment for the purpose of preventing nonspecific adsorption of the antibody.

一次抗体Ab1及び/又は二次抗体Ab2が結合する発光性標識物質としては、外部からの光照射を受けて励起された発光性標識物質自身が蛍光を発する蛍光物質であってもよいし、他の基質を化学発光する発光物質に変換する触媒物質であってもよい。   The luminescent labeling substance to which the primary antibody Ab1 and / or the secondary antibody Ab2 binds may be a fluorescent substance that emits fluorescence when excited by receiving external light irradiation. It may be a catalytic substance that converts the above substrate into a luminescent substance that emits chemiluminescence.

前記蛍光物質としては、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、量子ドット等が挙げられる。前記触媒物質としては、例えば、ELISAで使用される公知の酵素が適用可能であり、具体例として、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、イクオリン等の酵素が挙げられる。この酵素の基質としては、例えば、3−(p−ハイドロオキシフェノール)プロピオン酸及びその類似体、ルシフェリン及びルシフェリン類似体、セレンテラジン及びセレンテラジン類似体等が挙げられる。   Examples of the fluorescent substance include green fluorescent protein (GFP) and quantum dots. As the catalytic substance, for example, known enzymes used in ELISA can be applied, and specific examples include enzymes such as peroxidase, luciferase, and aequorin. Examples of substrates for this enzyme include 3- (p-hydroxyphenol) propionic acid and its analogs, luciferin and luciferin analogs, coelenterazine and coelenterazine analogs, and the like.

1種類の発光性標識物質が単独で使用されてもよいし、2種類以上の発光性物質が併用されてもよい。2種類以上の蛍光物質が併用されてもよいし、2種類以上の酵素及び基質が併用されてもよいし、1種類以上の蛍光物質と、1種類以上の酵素及び基質とが併用されてもよい。二次抗体Ab2に種々の発光性標識物質を結合させる方法は特に限定されず、公知方法が適用可能である。   One kind of luminescent labeling substance may be used alone, or two or more kinds of luminescent substances may be used in combination. Two or more kinds of fluorescent substances may be used in combination, two or more kinds of enzymes and substrates may be used in combination, or one or more kinds of fluorescent substances may be used in combination with one or more kinds of enzymes and substrates. Good. The method for binding various luminescent labeling substances to the secondary antibody Ab2 is not particularly limited, and known methods can be applied.

微細貫通孔T内に存在する物質をトレースするための標識物質は、上記の様に発光性標識物質であってもよいし、非発光性標識物質であってもよい。非発光性標識物質としては、例えば、公知のラジオイムノアッセイ法で使用される様な放射性標識物質が挙げられる。   The labeling substance for tracing the substance present in the fine through-hole T may be a luminescent labeling substance as described above or a non-luminescent labeling substance. Examples of non-luminescent labeling substances include radioactive labeling substances as used in known radioimmunoassay methods.

以上で説明した検査デバイスの使用の一例は、検査対象である液体試料Q2中に含まれる前記検査粒子に前記被検出物質が結合しているか否かを定性的に分析すること、又は液体試料Q2中に含まれる前記検査粒子に結合している前記被検出物質の量を定量的に分析することを目的としている。このため、前記被検出物質に対して特異的又は非特異的に結合する一次抗体Ab1及び二次抗体Ab2を予め準備しておく必要がある。このような抗体は公知方法により取得される。   One example of the use of the inspection device described above is to qualitatively analyze whether or not the substance to be detected is bound to the inspection particles contained in the liquid sample Q2 to be inspected, or the liquid sample Q2 An object of the present invention is to quantitatively analyze the amount of the substance to be detected bound to the inspection particles contained therein. Therefore, it is necessary to prepare in advance a primary antibody Ab1 and a secondary antibody Ab2 that bind specifically or non-specifically to the substance to be detected. Such antibodies are obtained by known methods.

<液体試料>
検査対象である液体試料には、前記検査粒子が含まれる。
前記液体試料を構成する溶媒の種類は、前記検査粒子を分散可能であり、微細貫通孔T内に流入可能な溶媒であれば特に制限されず、公知の水系溶媒及び非水系溶媒が適用可能である。例えば、イムノアッセイ分野で一般に使用されるpH緩衝液、界面活性剤含有水溶液、各種のアルコール、アセトニトリル等が挙げられる。上記溶媒を構成する化合物の種類は1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
<Liquid sample>
The liquid sample to be inspected contains the inspection particles.
The kind of the solvent constituting the liquid sample is not particularly limited as long as it can disperse the inspection particles and can flow into the fine through hole T, and a known aqueous solvent and non-aqueous solvent can be applied. is there. For example, pH buffer solution generally used in the field of immunoassay, surfactant-containing aqueous solution, various alcohols, acetonitrile and the like can be mentioned. There may be one kind of compound which comprises the said solvent, and two or more types may be sufficient as it.

前記検査粒子を構成する材料は、前記被検出物質を表面及び/又は内部に結合可能であり、前記溶媒に分散(懸濁)可能な材料であり、前記吸着物質を介して微細貫通孔Tの内側面Yに吸着可能であれば特に制限されず、公知の有機材料及び無機材料が適用可能である。例えば、樹脂(高分子材料)、金属、非金属、半導体、セラミックス等が挙げられる。より具体的には、ポリスチレン、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PVC(ポリ塩化ビニル)、シリコーン、ラテックス、水溶性コラーゲン等の高分子材料、金、銀、銅、チタン、クロム等の金属が例示できる。前記検査粒子を構成する材料の種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。つまり、互いに異なる構成材料からなる2種以上の検査粒子を本発明にかかる検査方法において使用してもよい。   The material constituting the inspection particle is a material that can bind the substance to be detected to the surface and / or the inside thereof and can be dispersed (suspended) in the solvent. If it can adsorb | suck to the inner surface Y, it will not restrict | limit, A well-known organic material and an inorganic material are applicable. For example, resin (polymer material), metal, nonmetal, semiconductor, ceramics, and the like can be given. More specifically, polymer materials such as polystyrene, PMMA (polymethyl methacrylate), PVC (polyvinyl chloride), silicone, latex, water-soluble collagen, and metals such as gold, silver, copper, titanium, and chromium can be exemplified. . There may be one kind of material constituting the inspection particles, or two or more kinds. That is, two or more kinds of inspection particles made of different constituent materials may be used in the inspection method according to the present invention.

前記検査粒子の構成材料が金属である場合、当該金属は表面プラズモン共鳴が起こりうる金属であることが好ましく、金(Cu)であることがより好ましい。微細貫通孔T内の検査粒子Pに対して入射光(励起光)を照射し、検査粒子Pにおける表面プラズモン共鳴を測定することにより、複合体Comp.の形成の有無又は複合体Comp.の形成量を分析することができる。   When the constituent material of the inspection particles is a metal, the metal is preferably a metal capable of causing surface plasmon resonance, and more preferably gold (Cu). By irradiating the inspection particle P in the fine through-hole T with incident light (excitation light) and measuring surface plasmon resonance in the inspection particle P, the composite Comp. Presence or absence of complex or complex Comp. The formation amount of can be analyzed.

前記検査粒子の平均粒子径は、前記微細貫通孔T内に流入可能な大きさであれば特に制限されず、前記液体試料における分散性を考慮して、例えば、10nm〜500μmが好ましく、50nm〜250μmがより好ましく、100nm〜100μmが更に好ましい。ここで、平均粒子径は、複数の検査粒子の直径又は最も長い径としての長径を顕微鏡観察で測定して得られる平均値として求められる。より正確な平均値を求めるためには、100個程度の検査粒子の直径を測定することが好ましい。   The average particle diameter of the inspection particles is not particularly limited as long as it is a size that can flow into the fine through-hole T, and considering dispersibility in the liquid sample, for example, 10 nm to 500 μm is preferable, and 50 nm to 250 micrometers is more preferable and 100 nm-100 micrometers are still more preferable. Here, an average particle diameter is calculated | required as an average value obtained by measuring the diameter of several test | inspection particle | grains or the longest diameter as the longest diameter with microscope observation. In order to obtain a more accurate average value, it is preferable to measure the diameter of about 100 test particles.

前記検査粒子の形状は、微細貫通孔T内に流入可能な形状であれば特に制限されず、例えば、球に近似できる形状、回転楕円体に近似できる形状、棒状、フィルム状等が挙げられる。前記検査粒子は、多孔質であってもよいし、非多孔質であってもよい。   The shape of the inspection particle is not particularly limited as long as it can flow into the fine through hole T, and examples thereof include a shape that can approximate a sphere, a shape that can approximate a spheroid, a rod shape, and a film shape. The inspection particles may be porous or non-porous.

前記検査粒子に結合する前記被検出物質は特に限定されず、例えば、前記検査粒子に対して特異的又は非特異的に結合し得る抗原、所定の抗原に対して特異的又は非特異的に結合し得る抗体、任意の有機化合物、無機化合物、金属等が挙げられる。
前記抗原の種類は特に制限されず、検査の目的に応じて適宜選定される。前記抗原の具体例としては例えば、風邪、肝炎、後天的免疫不全等を惹起するウイルス、細菌等の病原体に由来するタンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖鎖等が挙げられる。
前記検査粒子に結合する前記被検出物質は1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
The substance to be detected that binds to the test particle is not particularly limited, for example, an antigen that can specifically or non-specifically bind to the test particle, or a specific or non-specific bond to a predetermined antigen Antibodies, arbitrary organic compounds, inorganic compounds, metals and the like.
The type of the antigen is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose of the test. Specific examples of the antigen include proteins, peptides, nucleic acids, lipids, sugar chains and the like derived from pathogens such as viruses, bacteria, and the like that cause colds, hepatitis, acquired immune deficiencies, and the like.
The detected substance that binds to the test particle may be one type or two or more types.

前記検査粒子と前記被検出物質の結合の形態は、非特異的結合であってもよいし、特異的結合であってもよい。非特異的結合及び特異的結合の好適な具体例としては、前述した例が挙げられる。   The form of binding between the test particle and the substance to be detected may be non-specific binding or specific binding. The above-mentioned example is mentioned as a suitable specific example of non-specific binding and specific binding.

<吸着物質>
微細貫通孔Tを構成する内側面Yには、前記吸着物質が固定される。
前記吸着物質は前記検査粒子に対して特異的に結合してもよいし、非特異的に結合してもよい。前記吸着物質としては、内側面Yに固定可能であり、前記検査粒子が当該吸着物質に吸着可能であれば特に限定されず、公知の有機材料及び無機材料が適用可能である。前記吸着物質は、前記検査粒子の吸着効率を高める観点から、内側面Yを被覆する被覆膜を形成可能な物質であることが好ましい。前記被覆膜の厚みは特に限定されないが、例えば1〜100nmが好ましい。
<Adsorbed material>
The adsorbed material is fixed to the inner side surface Y constituting the fine through hole T.
The adsorbed substance may specifically bind to the test particle or may bind non-specifically. The adsorbing substance is not particularly limited as long as it can be fixed to the inner surface Y and the inspection particles can be adsorbed to the adsorbing substance, and known organic materials and inorganic materials can be applied. The adsorbing material is preferably a material capable of forming a coating film that covers the inner surface Y from the viewpoint of increasing the adsorption efficiency of the inspection particles. Although the thickness of the said coating film is not specifically limited, For example, 1-100 nm is preferable.

具体的な前記吸着物質としては、例えば、樹脂(高分子材料)、金属等が挙げられる。より具体的には、ポリスチレン、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PVC(ポリ塩化ビニル)、シリコーン、ラテックス、水溶性コラーゲン等の高分子材料、金、銀、銅、チタン、クロム等の金属が例示できる。前記吸着物質は、前記検査粒子の構成材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。   Specific examples of the adsorbent include resin (polymer material) and metal. More specifically, polymer materials such as polystyrene, PMMA (polymethyl methacrylate), PVC (polyvinyl chloride), silicone, latex, water-soluble collagen, and metals such as gold, silver, copper, titanium, and chromium can be exemplified. . The adsorbed material may be the same as or different from the constituent material of the inspection particles.

内側面Yに固定される吸着物質の種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。2種類以上の吸着物質が内側面Yに固定される場合、例えば、2種類以上の吸着物質が混合された状態で1層の被覆膜が内側面Yに形成されてもよいし、第一の吸着物質からなる第一の被覆膜が内側面Yに形成され、その上に第二の吸着物質からなる第二の被覆膜が形成された、多層構造の被覆膜が内側面Yに形成されてもよい。2種類以上の吸着物質は、それぞれ互いに異なる検査粒子を結合してもよい。   There may be one kind of adsorbent substance fixed to the inner surface Y, or two or more kinds. When two or more kinds of adsorbing substances are fixed to the inner side surface Y, for example, a single-layer coating film may be formed on the inner side surface Y in a state where two or more kinds of adsorbing substances are mixed. The first coating film made of the adsorbing material is formed on the inner surface Y, and the second coating film made of the second adsorbing material is formed on the first coating film. May be formed. Two or more kinds of adsorbents may bind different test particles to each other.

<検知物質>
前記検査粒子に結合された前記被検出物質に結合する検知物質としては、微細貫通孔T内に導入可能であり、前記被検出物質に特異的又は非特異的に結合可能であれば特に制限されない。前記被検出物質としては、例えば、抗体、抗原、ペプチド(ペプチドアプタマー)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、DNA及びRNA以外の核酸からなるアプタマー、糖鎖、タンパク質、脂質等が挙げられる。
<Detection substance>
The detection substance that binds to the target substance bound to the test particle is not particularly limited as long as it can be introduced into the fine through hole T and can be specifically or non-specifically bound to the target substance. . Examples of the substance to be detected include antibodies, antigens, peptides (peptide aptamers), DNA aptamers, RNA aptamers, aptamers composed of nucleic acids other than DNA and RNA, sugar chains, proteins, lipids, and the like.

前記検知物質は、微細貫通孔T内において当該検知物質が前記被検出物質に結合したことを外部から測定可能な標識物質が付されていることが好ましい。前記標識物質としては、例えば、前記発光性標識物質、前記放射性標識物質等が挙げられる。前記検知物質に結合される前記標識物質の種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。前記検知物質に前記標識物質を結合させる方法は、公知方法が適用される。   The detection substance is preferably provided with a labeling substance capable of measuring from the outside that the detection substance is bound to the detection target substance in the fine through-hole T. Examples of the labeling substance include the luminescent labeling substance and the radioactive labeling substance. There may be one kind of label | marker substance couple | bonded with the said detection substance, and two or more types may be sufficient as it. A known method is applied as a method for binding the labeling substance to the detection substance.

<マイクロ流体デバイス>
検査デバイスの製造において使用可能なマイクロ流体デバイスの例として、以下に、マイクロ流体デバイス10,20,30,40の構成を説明する。
<Microfluidic device>
As an example of the microfluidic device that can be used in the manufacture of the inspection device, the configuration of the microfluidic device 10, 20, 30, 40 will be described below.

図1に示すマイクロ流体デバイス10を構成する複数の微細貫通孔Tは、それぞれ第1空間部S1を構成する第1内壁面w1に開口する第一の開口部Taと、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbとを有する。各微細貫通孔Tは、マイクロ流体デバイス10を構成する本体部4に内在して第一の流路を形成する第1空間部S1と、本体部4に内在して第二の流路を形成する第2空間部S2とを空間的に連結している(連通している)。つまり、各微細貫通孔Tの第一の端部が第一の開口部Taを構成し、各微細貫通孔Tの第二の端部が第二の開口部Tbを構成している。   The plurality of micro through-holes T constituting the microfluidic device 10 shown in FIG. 1 include a first opening Ta and a second space S2 that open to the first inner wall surface w1 constituting the first space S1. And a second opening Tb that opens to the second inner wall surface w2. Each fine through hole T is in the main body 4 constituting the microfluidic device 10 and forms a first flow path S1 and a second flow path in the main body 4 The second space portion S2 to be connected is spatially connected (communicated). That is, the first end of each fine through hole T constitutes a first opening Ta, and the second end of each fine through hole T constitutes a second opening Tb.

本体部4に内在する第1空間部S1は、本体部4が有する第1内壁面w1によって形成されている。第1空間部S1は本体部4の表面の任意の箇所に少なくとも2つの開口部を有する。何れかの開口部から任意の液体Qを注入すると、第1空間部S1内に液体Qが導入される。その後、所望のタイミングで第1空間部S1内の液体Qを何れかの開口部から排出する。第1空間部S1における液体Qの導入及び排出を制御するために、マイクロ流体デバイス10にポンプ又はバルブが取り付けられてもよい。   The first space S <b> 1 inherent in the main body 4 is formed by a first inner wall surface w <b> 1 included in the main body 4. The first space S <b> 1 has at least two openings at arbitrary locations on the surface of the main body 4. When any liquid Q is injected from any of the openings, the liquid Q is introduced into the first space S1. Thereafter, the liquid Q in the first space S1 is discharged from any opening at a desired timing. A pump or valve may be attached to the microfluidic device 10 in order to control the introduction and discharge of the liquid Q in the first space S1.

第1空間部S1の形状は、第一の開口部Taが開口する第1内壁面w1を有する形状であれば特に限定されず、例えば、公知の流体デバイスを構成する流路と同じ形状であってもよいし、立方体、直方体、球、回転楕円体等の任意の立体形状であってもよい。第1空間部S1の形状が長手方向を有する形状である場合、その長手方向に直交する断面の形状は矩形、円形、楕円形等の任意の形状でよい。前記断面の直径又は長径(最大径)は特に限定されず、例えば、1μm〜30μm程度が好ましい。この範囲であると、第1空間部S1に開口する各微細貫通孔T内に対して、穏やか且つ確実に、液体Qが流入し得る。   The shape of the first space portion S1 is not particularly limited as long as it has the first inner wall surface w1 in which the first opening portion Ta is opened. For example, the shape of the first space portion S1 is the same shape as the flow path that configures a known fluid device. Alternatively, any solid shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, a sphere, and a spheroid may be used. When the shape of the first space S1 is a shape having a longitudinal direction, the shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction may be an arbitrary shape such as a rectangle, a circle, or an ellipse. The diameter or major axis (maximum diameter) of the cross section is not particularly limited, and is preferably about 1 μm to 30 μm, for example. Within this range, the liquid Q can flow gently and reliably into each fine through hole T opened in the first space S1.

第2空間部S2の形状及びサイズは、第1空間部S1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第2空間部S2が構成する第二の流路の経路と、第1空間部S1が構成する第一の流路の経路とは互いに異なるが、両方の経路の一部が重複したり交差したりしても構わない。各流路における液体Qの流れの制御は、公知方法で行えばよく、例えば流路上に設けられたバルブ又はポンプ(不図示)によって制御することができる。その他の第2空間部S2に関する説明は、上記の第1空間部S1の説明と同様であるため省略する。   The shape and size of the second space S2 may be the same as or different from the first space S1. The path of the second flow path formed by the second space part S2 and the path of the first flow path formed by the first space part S1 are different from each other, but some of both paths overlap or intersect. It does not matter. Control of the flow of the liquid Q in each flow path may be performed by a known method, and can be controlled by, for example, a valve or a pump (not shown) provided on the flow path. Since the description regarding other 2nd space part S2 is the same as that of said 1st space part S1, it abbreviate | omits.

微細貫通孔Tの孔径、すなわち微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の直径又は長径(最大径)は、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が容易になるため、第一の開口部Taから第二の開口部Tbまで均一であることが好ましい。前記孔径は、前述した様に1nm〜1000μm程度の範囲であることが好ましい。この範囲であると、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が、穏やか且つ確実に行われ得る。   The diameter of the fine through hole T, that is, the diameter or the long diameter (maximum diameter) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fine through hole T facilitates the inflow of the liquid Q and the automatic outflow of the liquid Q by the capillary force. For this reason, it is preferable to be uniform from the first opening Ta to the second opening Tb. As described above, the pore diameter is preferably in the range of about 1 nm to 1000 μm. Within this range, the inflow of the liquid Q by the capillary force and the automatic outflow of the liquid Q can be performed gently and reliably.

微細貫通孔Tの第一の開口部Ta及び第二の開口部Tbの形状(微細貫通孔Tの両端部が第1内壁面w1及び第2内壁面w2にそれぞれ形成する縁の輪郭)は、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が起こることを妨げる形状でなければ特に制限されない。上記流入及び流出がより容易に起きるため、第一の開口部Ta及び第二の開口部Tbの形状は、これら開口部Ta,Tbを両端に有する微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の形状と同じであることが好ましい。   The shapes of the first opening Ta and the second opening Tb of the fine through-hole T (the contours of the edges formed by the both ends of the fine through-hole T on the first inner wall surface w1 and the second inner wall surface w2, respectively) are as follows: The shape is not particularly limited as long as it does not prevent the inflow of the liquid Q by the capillary force and the automatic outflow of the liquid Q. Since the inflow and outflow occur more easily, the shape of the first opening Ta and the second opening Tb is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fine through hole T having the openings Ta and Tb at both ends. The shape is preferably the same.

微細貫通孔Tの第一の開口部Taと第二の開口部Tbの形状は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、マイクロ流体デバイス10の様に、微細貫通孔Tがデバイス内に複数備えられている場合には、各微細貫通孔Tの長手方向に直交する断面の形状、及び各微細貫通孔Tの開口部Ta、Tbの形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。   The shapes of the first opening Ta and the second opening Tb of the fine through hole T may be the same or different from each other. Further, when a plurality of fine through holes T are provided in the device as in the microfluidic device 10, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of each fine through hole T and the opening of each fine through hole T are provided. The shapes of the parts Ta and Tb may be the same or different from each other.

マイクロ流体デバイスが有する複数の微細貫通孔Tを図6AのA−A’方向で切断したときの各微細貫通孔Tの断面形状の具体例を次に示す。図6Bは楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例である。図6Cは矩形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例である。図6Dは楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが三本の直線状に配列された例である。図6Eは図6Bよりも扁平で長径の方向が異なる楕円形状の断面を有する複数の微細貫通孔Tが直線的に配列された例である。マイクロ流体デバイスに備えられた複数の微細貫通孔Tは、互いに同じ断面形状を有していてもよいし、異なる断面形状を有していてもよい。   A specific example of the cross-sectional shape of each micro through-hole T when the micro through-hole T included in the microfluidic device is cut in the A-A ′ direction of FIG. 6A is shown below. FIG. 6B is an example in which a plurality of fine through holes T having an elliptical cross section are linearly arranged. FIG. 6C shows an example in which a plurality of fine through holes T having a rectangular cross section are linearly arranged. FIG. 6D shows an example in which a plurality of fine through holes T having an elliptical cross section are arranged in three straight lines. FIG. 6E is an example in which a plurality of fine through holes T having an elliptical cross section that is flatter than that of FIG. 6B and has a different major axis direction are linearly arranged. The plurality of fine through holes T provided in the microfluidic device may have the same cross-sectional shape as each other, or may have different cross-sectional shapes.

微細貫通孔Tの長手方向の長さは、上記毛細管力による液体Qの流入及び上記自動的な液体Qの流出が起こる長さであれば特に制限されず、例えば、100μm〜5000μm程度が好ましい。この範囲であると、微細貫通孔Tにおける液体Qの流入及び流出を、穏やか且つ確実に起こすことができる。   The length in the longitudinal direction of the fine through hole T is not particularly limited as long as the liquid Q flows in and the automatic liquid Q flows out due to the capillary force, and is preferably about 100 μm to 5000 μm, for example. Within this range, the inflow and outflow of the liquid Q in the fine through hole T can be caused gently and reliably.

マイクロ流体デバイス10に備えられた微細貫通孔Tが複数である場合、各微細貫通孔T同士の距離(離間距離)及び各微細貫通孔Tの開口部Ta,Tb同士の距離(離間距離)は特に制限されず、例えば1μm〜100μm程度が好ましい。各微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線の方向(中心軸が指す方向)は、互いに平行であってもよいし、非平行であってもよい。   When there are a plurality of fine through holes T provided in the microfluidic device 10, the distance between the fine through holes T (separation distance) and the distance between the openings Ta and Tb of each fine through hole T (separation distance) are It does not restrict | limit in particular, For example, about 1 micrometer-100 micrometers are preferable. The direction of the central axis along the longitudinal direction of each fine through hole T (the direction indicated by the central axis) may be parallel to each other or non-parallel.

マイクロ流体デバイス10の本体部4において、微細貫通孔Tが連通する第1空間部S1及び第2空間部S2は、二つの平行な流路を形成している。各流路において、微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線が各流路を通過する方向の流路径は特に限定されないが、各流路から微細貫通孔T内へ液体が流入し易くなる観点から、例えば100μm〜5000μm程度が好ましい。   In the main body 4 of the microfluidic device 10, the first space S <b> 1 and the second space S <b> 2 with which the fine through-hole T communicates form two parallel flow paths. In each flow path, the diameter of the flow path in the direction in which the central axis along the longitudinal direction of the fine through hole T passes through each flow path is not particularly limited, but the viewpoint that the liquid easily flows into the fine through hole T from each flow path. Therefore, for example, about 100 μm to 5000 μm is preferable.

前記各流路の長手方向に沿う中心軸線と、各微細貫通孔Tの長手方向に沿う中心軸線との「なす角」は特に制限されず、90度であってもよいし、鈍角であってもよいし、鋭角であってもよい。前記なす角が特に制限されない理由は、各微細貫通孔Tにおける液体Qの流入及び流出に対して支配的な力は、上記毛細管力、及び、各第一の開口部Ta周辺の第1空間部S1を構成する第1内壁面w1において形成される液体Qからなる膜Mの移動(乾燥)の際に発生する張力であり、上記なす角の寄与は小さいからである。   The “angle formed” between the central axis along the longitudinal direction of each flow path and the central axis along the longitudinal direction of each fine through hole T is not particularly limited, and may be 90 degrees or an obtuse angle. Or an acute angle. The reason why the angle formed is not particularly limited is that the force dominant to the inflow and outflow of the liquid Q in each fine through hole T is the capillary force and the first space portion around each first opening Ta. This is the tension generated when the film M made of the liquid Q formed on the first inner wall surface w1 constituting S1 moves (drys), and the contribution of the angle made is small.

マイクロ流体デバイス10においては、第1空間部S1及び第2空間部S2を構成する第1内壁面w1及び第2内壁面w2、並びに複数の微細貫通孔Tを構成する内側面Yが、本体部4を構成する基材(基板)に含まれている。   In the microfluidic device 10, the first inner wall surface w1 and the second inner wall surface w2 constituting the first space portion S1 and the second space portion S2, and the inner side surface Y constituting the plurality of fine through holes T are the main body portion. 4 included in the base material (substrate).

次に、マイクロ流体デバイス10の変形例として、マイクロ流体デバイス20(図7参照)、マイクロ流体デバイス30(図8参照)を説明する。
マイクロ流体デバイス20,30を使用して、前述したマイクロ流体デバイス10と同様に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップによって送液することができる。
したがって、マイクロ流体デバイス10を使用して検査デバイス10’を製造する方法と同様に、前述した送液方法(1)により、マイクロ流体デバイス20,30を使用して検査デバイス20’,30’を製造することができる。
Next, as a modification of the microfluidic device 10, a microfluidic device 20 (see FIG. 7) and a microfluidic device 30 (see FIG. 8) will be described.
The microfluidic devices 20 and 30 can be used to send liquid by the inflow step, the discharge step, and the outflow step, as in the microfluidic device 10 described above.
Therefore, in the same manner as the method of manufacturing the inspection device 10 ′ using the microfluidic device 10, the inspection devices 20 ′ and 30 ′ are formed using the microfluidic devices 20 and 30 by the liquid feeding method (1) described above. Can be manufactured.

図7に示すマイクロ流体デバイス20は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1及び第2空間部S2を構成する第2内壁面w2を含む本体部4と、第1空間部S1に面して開口する第一の開口部Ta及び第2空間部S2に面して開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yを含む副本体部5(チップ)と、を備えている。   The microfluidic device 20 shown in FIG. 7 includes a main body portion 4 including a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1 and a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and the first space portion S1. The first opening portion Ta that faces and the second opening portion Tb that opens facing the second space portion S2 and spatially connects the first space portion S1 and the second space portion S2. And a sub main body portion 5 (chip) including an inner surface Y constituting one or more fine through holes T (in communication).

マイクロ流体デバイス20においては、副本体部5が本体部4の内部に設置されている。副本体部5の第一の表面5uは、本体部4の第1内壁面w1と一体化して第1空間部S1を構成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第一の開口部Taは、第1空間部S1に面するように第一の表面5uに開口している。同様に、副本体部5の第二の表面5vは、本体部4の第2内壁面w2と一体化して第2空間部S2を構成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部S2に面するように第二の表面5vに開口している。   In the microfluidic device 20, the sub body 5 is installed inside the body 4. The first surface 5u of the sub main body 5 is integrated with the first inner wall surface w1 of the main body 4 to constitute the first space S1. The first opening Ta of each fine through-hole T included in the sub-main body 5 is open to the first surface 5u so as to face the first space S1. Similarly, the second surface 5v of the sub main body 5 is integrated with the second inner wall surface w2 of the main body 4 to constitute a second space S2. The second opening Tb of each fine through-hole T included in the sub-main body 5 is open to the second surface 5v so as to face the second space S2.

図8に示すマイクロ流体デバイス30は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1及び第2空間部S2を構成する第2内壁面w2を含む本体部4と、第1空間部S1を構成する第1副内壁面ww1及び第2空間部S2を構成する第2副内壁面ww2を含み、更に、第1副内壁面ww1に開口する第一の開口部Ta及び第2副内壁面ww2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する内側面Yを含む副本体部5(チップ)と、を備えている。   The microfluidic device 30 shown in FIG. 8 includes a main body portion 4 including a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1 and a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and the first space portion S1. The first auxiliary inner wall surface ww1 and the second auxiliary inner wall surface ww2 forming the second space S2 are included, and the first opening Ta and the second auxiliary inner wall surface ww2 that open to the first auxiliary inner wall surface ww1 are included. And includes an inner surface Y that constitutes one or more fine through holes T that spatially connect (communicate) the first space S1 and the second space S2. A sub main body 5 (chip).

マイクロ流体デバイス30においては、副本体部5が本体部4の内部に設置されている。副本体部5の第1副内壁面ww1は、本体部4の第1内壁面w1に接続されて、全体として一つの第1空間部S1を形成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第一の開口部Taは、第1空間部S1に面するように第1副内壁面ww1に開口している。同様に、副本体部5の第2副内壁面ww2は、本体部4の第1内壁面w2に接続されて、全体として一つの第2空間部S2を形成している。副本体部5に含まれる各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部S2に面するように第2副内壁面ww2に開口している。   In the microfluidic device 30, the sub main body 5 is installed inside the main body 4. The first sub inner wall surface ww1 of the sub main body 5 is connected to the first inner wall surface w1 of the main body 4 to form one first space S1 as a whole. The first opening portion Ta of each fine through hole T included in the sub body portion 5 opens to the first sub inner wall surface ww1 so as to face the first space portion S1. Similarly, the second sub inner wall surface ww2 of the sub main body portion 5 is connected to the first inner wall surface w2 of the main body portion 4 to form one second space portion S2 as a whole. The second opening Tb of each fine through-hole T included in the sub main body 5 opens to the second sub inner wall surface ww2 so as to face the second space S2.

マイクロ流体デバイス20,30を構成する副本体部5(チップ)は、本体部4から取り外すこと及び本体部4に取り付けることが可能なように設置されていてもよいし、本体部4から取り外すことができないように接着又は接合された状態で設置されていてもよい。   The sub main body 5 (chip) constituting the microfluidic devices 20 and 30 may be installed so that it can be detached from the main body 4 and attached to the main body 4 or removed from the main body 4. It may be installed in a state where it is bonded or bonded so that it is not possible.

副本体部5を構成する基体の形状は、本体部4に設置可能な形状であれば特に限定されない。前記基体の形状としては、例えば直方体、立方体等の箱型形状(チップ形状)が挙げられる。前記基体の材料は特に限定されず、本体部4を構成する基体の材料と同じ材料が適用可能である。   The shape of the base constituting the sub main body 5 is not particularly limited as long as it can be installed on the main body 4. Examples of the shape of the substrate include a box shape (chip shape) such as a rectangular parallelepiped and a cube. The material of the substrate is not particularly limited, and the same material as the material of the substrate constituting the main body 4 can be applied.

本体部4又は副本体部5を構成する基体に、微細貫通孔T、第1空間部S1及び第2空間部S2を形成する方法は特に限定されず、公知の微細加工技術を適用できる。マイクロ流体デバイス10の製造方法を代表例として、後で詳述する。   A method for forming the fine through hole T, the first space portion S1, and the second space portion S2 in the base body constituting the main body portion 4 or the sub main body portion 5 is not particularly limited, and a known fine processing technique can be applied. A manufacturing method of the microfluidic device 10 will be described in detail later as a representative example.

以上で説明したマイクロ流体デバイス10,20,30は、2つの空間部S1、S2を備えたデバイスである。
以下に、3つ以上の空間部を備えたマイクロ流体デバイス40を、図9を参照して例示する。
The microfluidic devices 10, 20, and 30 described above are devices including two space portions S1 and S2.
Hereinafter, a microfluidic device 40 having three or more spaces will be exemplified with reference to FIG.

マイクロ流体デバイス40は、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、・・・第n空間部Snを構成する第n内壁面wnと、の合計n個の内壁面を含む。前記「n」は3以上の整数(序数)を表す。   The microfluidic device 40 includes a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1, a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and an nth inner portion constituting the nth space portion Sn. A total of n inner wall surfaces including the wall surface wn are included. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more.

さらに、マイクロ流体デバイス40は、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第1内側面Y1と、・・・第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第n内壁面wnに開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第n空間部Snを空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面Y(n−1)と、の合計(n−1)個の内側面を含む。1つの内側面は1本以上の微細貫通孔を構成する。前記「n」は3以上の整数(序数)を表す。   Furthermore, the microfluidic device 40 has a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the second inner wall surface w2, and includes the first space S1 and the second space. A first inner surface Y1 constituting one or more fine through-holes T that spatially connect the portion S2, and a first opening Ta and an nth inner wall surface wn that open to the first inner wall surface w1. The (n−1) th (n−1) th one or more fine through holes T having a second opening Tb that opens and spatially connect (communicate) the first space S1 and the nth space Sn. A total of (n−1) inner surfaces including the inner surface Y (n−1) are included. One inner surface constitutes one or more fine through holes. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more.

ここで、「第1空間部S1を構成する第1内壁面w1と、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2と、・・・第n空間部Snを構成する第n内壁面wn」の表記における「・・・」は、第3空間部S3を構成する第3内壁面w3、第4空間部S4を構成する第4内壁面w4、第5空間部S5を構成する第5内壁面w5、・・・の順序で、任意のn個の空間部が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、図9においてはn=5の場合を例示している。   Here, “a first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1, a second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2, and an nth inner wall surface wn constituting the nth space portion Sn. "..." in the notation of "is the third inner wall surface w3 constituting the third space portion S3, the fourth inner wall surface w4 constituting the fourth space portion S4, and the fifth inner portion constituting the fifth space portion S5. It represents that any n number of space portions are repeated in the order of the wall surfaces w5,. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and FIG. 9 illustrates the case of n = 5.

同様に、「・・・第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第n内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第n空間部Snを空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面Y(n−1)と、」の表記における「・・・」は、
第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第3内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第3空間部S3を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第2内側面Y2と、
第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第4内壁面に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第4空間部S4を空間的に連結する(連通する)一つ以上の微細貫通孔Tを構成する第3内側面Y3と、・・・
の順序で、任意の(n−1)個の内側面が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図9においてはn=5の場合を例示している。
Similarly, “... Has a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the nth inner wall surface, and the first space portion S1 and the nth space portion Sn. "..." in the notation of the (n-1) th inner surface Y (n-1) constituting one or more fine through-holes T that spatially connect (communicate) with each other,
It has a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the third inner wall surface, and spatially connects the first space portion S1 and the third space portion S3 ( A second inner surface Y2 constituting one or more fine through-holes T (in communication);
The first opening portion Ta has a first opening portion Ta that opens on the first inner wall surface w1 and a second opening portion Tb that opens on the fourth inner wall surface, and spatially connects the first space portion S1 and the fourth space portion S4 ( A third inner surface Y3 constituting one or more fine through-holes T (in communication);
In this order, any (n-1) inner surfaces are repeated. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and is the same integer as “n” in the nth space portion Sn. Therefore, FIG. 9 illustrates the case where n = 5.

マイクロ流体デバイス40は、第1空間部S1と第2空間部S2を連通する一つ以上の微細貫通孔Tからなる第1微小空間群G1、第1空間部S1と第3空間部S3を連通する一つ以上の微細貫通孔Tからなる第2微小空間群G2、・・・第1空間部S1と第n空間部Snを連通する一つ以上の微細貫通孔Tの第(n−1)微小空間群G(n−1)を有する。ここでも、「・・・」の表記は前述と同様の順序で、任意の(n−1)個の微小空間群が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図9においてはn=5の場合を例示している。   The microfluidic device 40 communicates the first micro space group G1 composed of one or more micro through holes T communicating the first space portion S1 and the second space portion S2, and the first space portion S1 and the third space portion S3. A second micro space group G2 composed of one or more micro through holes T, (n-1) of one or more micro through holes T communicating the first space portion S1 and the n th space portion Sn. It has a minute space group G (n-1). Here, the notation “...” Represents that any (n−1) minute space groups are repeated in the same order as described above. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and is the same integer as “n” in the nth space portion Sn. Therefore, FIG. 9 illustrates the case where n = 5.

<送液方法(2)>
マイクロ流体デバイス40における第一の送液方法(送液方法(2))は、前述したマイクロ流体デバイス10等と同様に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップによって実施することができる。
<Liquid feeding method (2)>
The first liquid feeding method (liquid feeding method (2)) in the microfluidic device 40 can be performed by the inflow step, the discharge step, and the outflow step, as in the above-described microfluidic device 10 and the like.

第一の送液方法において、流入ステップは、第1空間部S1に液体Qを導入するとともに、第1空間部S1に開口し、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Ta、・・・及び第1空間部S1に開口し、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に液体Qの一部をそれぞれ流入させるステップである。排出ステップは、各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体Qを残したまま、第1空間部S1から液体Qを排出するステップである。流出ステップは、前記排出後、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、各微細貫通孔T内の液体Qを第1空間部S1へ自動的に流出させるステップである。なお、nは3以上の整数(序数)を表す。   In the first liquid feeding method, the inflow step introduces the liquid Q into the first space S1, and opens to the first space S1, and the first through holes T of the fine through holes T constituting the first minute space group G1. From the first opening Ta of each fine through hole T that opens into the first opening Ta,... And the first space S1, and constitutes the (n−1) th minute space group G (n−1). In this step, a part of the liquid Q is caused to flow into each fine through hole T by capillary action. The discharging step is a step of discharging the liquid Q from the first space portion S1 while leaving the part of the liquid Q flowing into each fine through hole T. The outflow step is a step of automatically flowing out the liquid Q in each fine through hole T from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1 after the discharge. Note that n represents an integer (ordinal number) of 3 or more.

第一の送液方法においては、マイクロ流体デバイス40が有する第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの第一の開口部Taが共通に開口している第1空間部S1に、液体Qを導入することによって、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群の各微細貫通孔Tに同一の液体Qを流入し、その後流出させている。   In the first liquid feeding method, the first openings Ta of the micro through holes T constituting the first micro space group to the (n-1) micro space group of the microfluidic device 40 are commonly opened. By introducing the liquid Q into the first space portion S1, the same liquid Q flows into each micro through-hole T of the first micro space group to the (n−1) th micro space group, and then flows out. ing.

<検査デバイスの製造方法の第二実施形態>
前述した送液方法(2)の液体Qとして、微細貫通孔の内側面を加工する材料を含む液体(液体材料)を使用することにより、マイクロ流体デバイス40を材料として検査デバイス40’を製造することができる。
<Second Embodiment of Inspection Device Manufacturing Method>
By using a liquid (liquid material) containing a material for processing the inner surface of the fine through hole as the liquid Q in the liquid feeding method (2) described above, the inspection device 40 ′ is manufactured using the microfluidic device 40 as a material. be able to.

検査デバイスの製造方法の第二実施形態においては、液体材料として、検査対象である液体試料に含まれる検査粒子に対して結合可能な、吸着物質が含まれた液体を使用する。この液体材料をマイクロ流体デバイス40の第1空間部S1に導入し、微細貫通孔Tの各々が有する第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に液体材料の一部を流入させて、各微細貫通孔Tを構成する各内側面に前記吸着物質を固定した後、第1空間部S1から液体材料を排出し、続いて、液体材料の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体材料を、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる。   In the second embodiment of the method for manufacturing an inspection device, a liquid containing an adsorbent that can be bound to inspection particles contained in a liquid sample to be inspected is used as the liquid material. This liquid material is introduced into the first space S1 of the microfluidic device 40, and a part of the liquid material is introduced into each fine through hole T from the first opening Ta included in each fine through hole T by capillary action. After allowing the adsorbed substance to be fixed to each inner side surface constituting each fine through hole T, the liquid material is discharged from the first space portion S1, and then each fine through hole is discharged when the liquid material is discharged. The part of the liquid material temporarily remaining in T is automatically caused to flow out from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1.

検査デバイスの製造方法の第二実施形態によれば、前述した検査デバイスの製造方法の第一実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、第二実施形態の製造方法においては、毛細管現象によって穏やかに液体材料を流入し、その後、第1空間部S1の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから液体材料を自然に流出させているため、前記吸着物質が各微細貫通孔の内側面から剥がれる恐れは殆どない。つまり、第二実施形態の製造方法によれば、従来方法より確実に、前記吸着物質を各微細貫通孔Tの内側面Yに固定することができる。   According to the second embodiment of the method for manufacturing an inspection device, the same effects as those of the first embodiment of the method for manufacturing an inspection device described above are exhibited. That is, in the manufacturing method of the second embodiment, the liquid material is gently flown in by capillary action, and thereafter, each micropenetration is gently made using the flow that spontaneously accompanies the discharge of the first space S1. Since the liquid material naturally flows out from the hole T, there is almost no possibility that the adsorbed material is peeled off from the inner surface of each fine through hole. That is, according to the manufacturing method of the second embodiment, the adsorbed substance can be fixed to the inner side surface Y of each fine through hole T more reliably than the conventional method.

第二実施形態の製造方法によって製造された検査デバイス40’においては、各微小空間群G1〜G(n−1)のそれぞれに対して独立に、種々の互いに異なる液体を流入させたり流出させたりすることができる。よって、検査デバイス40’に備えられた各微小空間群における微細貫通孔Tを独立した反応場として使用することができる。   In the inspection device 40 ′ manufactured by the manufacturing method of the second embodiment, various different liquids are allowed to flow in and out independently of each of the micro space groups G1 to G (n−1). can do. Therefore, the fine through hole T in each minute space group provided in the inspection device 40 ′ can be used as an independent reaction field.

<送液方法(3)>
前述の第一の送液方法(送液方法(2))とは異なる第二の送液方法(送液方法(3))として、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群のそれぞれの群に対して、異なる液体を流入及び流出させることも可能である。
<Liquid feeding method (3)>
As the second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) different from the above-mentioned first liquid feeding method (liquid feeding method (2)), the first to (n-1) minute space groups are used. It is also possible for different liquids to flow into and out of each group.

マイクロ流体デバイス40における第二の送液方法(送液方法(3))は、前述の流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップの一部を変更して実施される。第二の送液方法においては、各微細貫通孔Tが有する第二の開口部Tbから液体Qを流入する。   The second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) in the microfluidic device 40 is performed by changing a part of the inflow step, the discharge step, and the outflow step described above. In the second liquid feeding method, the liquid Q flows from the second opening Tb of each fine through hole T.

マイクロ流体デバイス40における各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbは、第2空間部〜第n空間部の何れかにそれぞれ開口している。これら各空間部に第1液体〜第(n−1)液体をそれぞれ導入すると、これら各液体が、第2空間部〜第n空間部に開口する各微細貫通孔T、すなわち第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群、の内部に毛細管力によって流入する。各空間部における各液体の導入及び排出は、それぞれ独立に制御することができるため、第2空間部〜第n空間部に開口する各微細貫通孔Tに対して、個別の液体を、所望のタイミングで、それぞれ独立に流入させたり流出させたりすることができる。
以下に、第二の送液方法(送液方法(3))を具体的に詳述する。
The second opening Tb of each micro through-hole T in the microfluidic device 40 is open to any one of the second space to the nth space. When the first liquid to the (n-1) th liquid are respectively introduced into each of these space portions, each of these liquids has each fine through hole T opened to the second space portion to the nth space portion, that is, the first minute space group. To the inside of the (n-1) minute space group by capillary force. Since introduction and discharge of each liquid in each space part can be controlled independently, an individual liquid can be supplied to each fine through hole T opened in the second space part to the nth space part. Depending on the timing, they can be made to flow independently or flow out independently.
The second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) will be specifically described below.

マイクロ流体デバイス40を使用した第二の送液方法においては、第1微小空間群〜第(n−1)微小空間群の各群がそれぞれ独立に、流入ステップ、排出ステップ及び流出ステップを行う。その流入ステップにおいては、各群を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbが群ごとに個別に開口する、第2空間部S2〜第n空間部Snのそれぞれに対して所望の液体を導入する。   In the second liquid feeding method using the microfluidic device 40, each of the first microspace group to the (n-1) th microspace group independently performs an inflow step, an exhaust step, and an outflow step. In the inflow step, the second opening Tb of each fine through hole T constituting each group is individually opened for each group, and each of the second space part S2 to the nth space part Sn is desired. Introduce liquid.

第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tに所定の液体Aを流入及び流出させる際には、第2空間部S2において液体Aを導入及び排出すればよい。この第1微小空間群G1における液体Aの流入及び流出とは独立に、第(n−1)微小空間群G(n−1)に液体Bを流入及び流出させる際には、第n空間部Snに液体Bを導入し、その後排出すればよい。   When the predetermined liquid A is allowed to flow into and out of each fine through-hole T constituting the first minute space group G1, the liquid A may be introduced and discharged in the second space portion S2. Independently of the inflow and outflow of the liquid A in the first microspace group G1, the nth space portion is used when the liquid B flows in and out of the (n-1) th microspace group G (n-1). The liquid B may be introduced into Sn and then discharged.

第2空間部S2に導入された液体Aの一部は、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから各微細貫通孔T内に流入する。次いで、第2空間部S2から液体Aを排出すると、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔T内に一時的に残留した液体Aの一部が第二の開口部Tbから第2空間部S2へ流出する。
第n空間部Snに導入された液体Bの、第(n−1)微小空間群G(n−1)における流入及び流出についても、第2空間部S2に導入された液体Aの場合と同様である。
A part of the liquid A introduced into the second space S2 flows into the fine through holes T from the second openings Tb of the fine through holes T constituting the first minute space group G1. Next, when the liquid A is discharged from the second space portion S2, a part of the liquid A temporarily remaining in each minute through hole T constituting the first minute space group G1 is second from the second opening portion Tb. It flows out to space part S2.
The inflow and outflow of the liquid B introduced into the nth space portion Sn into the (n-1) th minute space group G (n-1) are the same as in the case of the liquid A introduced into the second space portion S2. It is.

つまり、第二の送液方法は、本体部4と、本体部4に内在する第1空間部S1、第2空間部S2、・・・及び第n空間部Sn(nは3以上の整数を表す。)と、本体部4に内在し、第1空間部S1と第2空間部S2を連通する一本以上の微細貫通孔Tからなる第1微小空間群G1、・・・及び第1空間部S1と第n空間部Snを連通する一本以上の微細貫通孔Tからなる第(n−1)微小空間群G(n−1)と、を備えたマイクロ流体デバイス40を使用して、以下で説明するように、第1微小空間群G1における送液、・・・、第(n−1)微小空間群G(n−1)における送液をそれぞれ独立に行う送液方法である。   That is, in the second liquid feeding method, the main body portion 4, the first space portion S <b> 1, the second space portion S <b> 2,... And the first micro space group G1, which is formed in the main body portion 4 and includes one or more fine through holes T communicating with the first space portion S1 and the second space portion S2, and the first space. Using the microfluidic device 40 including the (n-1) th micro space group G (n-1) including one or more fine through holes T communicating with the part S1 and the nth space part Sn, As will be described below, this is a liquid feeding method in which the liquid feeding in the first micro space group G1,..., The liquid feeding in the (n-1) th micro space group G (n-1) is performed independently.

ここでも、「・・・」の表記は前述と同様の順序で、任意の(n−1)個の微小空間群が繰り返されることを表す。前記「n」は3以上の整数(序数)を表し、第n空間部Snにおける「n」と同一の整数である。よって、図9においてはn=5の場合を例示している。   Here, the notation “...” Represents that any (n−1) minute space groups are repeated in the same order as described above. The “n” represents an integer (ordinal number) of 3 or more, and is the same integer as “n” in the nth space portion Sn. Therefore, FIG. 9 illustrates the case where n = 5.

第1微小空間群G1における送液は、第2空間部S2に第1の液体を導入するとともに、第2空間部S2に開口する第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させる流入ステップと、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第2空間部S2から前記液体を排出する排出ステップと、前記排出後、第1微小空間群G1を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、各微細貫通孔T内の液体を第2空間部S2へ自動的に流出させる流出ステップと、を有する。   The liquid feeding in the first micro space group G1 introduces the first liquid into the second space portion S2, and at the same time the first through holes T constituting the first micro space group G1 opening in the second space portion S2. From the second opening Tb, an inflow step for allowing a part of the liquid to flow into each fine through hole T by capillary action, and the one that has flowed into each fine through hole T constituting the first micro space group G1. A discharge step of discharging the liquid from the second space portion S2 while leaving the liquid of the portion, and after the discharge, from the second opening Tb of each fine through hole T constituting the first minute space group G1, An outflow step for automatically outflowing the liquid in each fine through hole T to the second space S2.

第(n−1)微小空間群G(n−1)における送液は、第n空間部Snに第(n−1)の液体を導入するとともに、第n空間部Snに開口する第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体の一部を流入させる流入ステップと、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔T内に流入された前記一部の液体を残したまま、第n空間部Snから前記液体を排出する排出ステップと、前記排出後、第(n−1)微小空間群G(n−1)を構成する各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、各微細貫通孔T内の液体を第n空間部Snへ自動的に流出させる流出ステップと、を有する。   In the (n−1) th minute space group G (n−1), liquid feeding introduces the (n−1) th liquid into the nth space portion Sn and opens the (n−1) th space portion Sn. -1) an inflow step for allowing a part of the liquid to flow into each micro through hole T by capillary action from the second opening Tb of each micro through hole T constituting the micro space group G (n-1); The liquid is discharged from the nth space portion Sn while leaving the part of the liquid flowing into each fine through hole T constituting the (n-1) th minute space group G (n-1). After the discharge step, and after the discharge, the liquid in each fine through hole T is supplied from the second opening Tb of each fine through hole T constituting the (n-1) th minute space group G (n-1). an outflow step for automatically flowing out into the n space portion Sn.

マイクロ流体デバイス40を使用した第二の送液方法においては、各群に対してそれぞれ独立に、同一の液体を送液してもよいし、異なる液体を送液してもよい。   In the second liquid feeding method using the microfluidic device 40, the same liquid may be fed to each group independently, or different liquids may be fed.

<検査デバイスの製造方法の第三実施形態>
前述した送液方法(3)の液体Qとして、微細貫通孔の内側面を加工する材料を含む液体(液体材料)を使用することにより、マイクロ流体デバイス40を材料として検査デバイス40”を製造することができる。
<Third Embodiment of Manufacturing Method of Inspection Device>
By using a liquid (liquid material) containing a material for processing the inner surface of the fine through hole as the liquid Q in the liquid feeding method (3) described above, the inspection device 40 ″ is manufactured using the microfluidic device 40 as a material. be able to.

第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、液体材料として、検査対象である液体試料に含まれる検査粒子に対して結合可能な、吸着物質がそれぞれ含まれた第1液体〜第(n−1)液体を使用する。   In the method for manufacturing an inspection device according to the third embodiment, as the liquid material, the first liquid to the (n−) th liquid each containing an adsorbing substance that can be bound to the inspection particles included in the liquid sample to be inspected. 1) Use liquid.

第三実施形態の検査デバイスの製造方法は、第1操作〜第(n−1)操作を有する。ここで、nは3以上の整数であり、マイクロ流体デバイス40が有する「第n空間部」における「n」と同じ整数である。   The method for manufacturing an inspection device according to the third embodiment includes a first operation to an (n-1) th operation. Here, n is an integer of 3 or more, and is the same integer as “n” in the “nth space” of the microfluidic device 40.

第1操作は、検査対象である液体試料に含まれる検査粒子に対して結合可能な第1吸着物質が含まれた第1液体を、第2空間部S2に導入し、第1内側面Y1によって構成される一本以上の微細貫通孔T(微小空間群G1)が有する各第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に第1液体の一部を流入させて、各微細貫通孔Tを構成する第1内側面Y1に第1吸着物質を固定した後、第2空間部S2から第1液体を排出し、続いて、第1液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の第1液体を、各微細貫通孔の第二の開口部から第2空間部S2へ自動的に流出させる操作である。   In the first operation, the first liquid containing the first adsorbing substance that can be bound to the test particles contained in the liquid sample to be inspected is introduced into the second space S2, and the first inner surface Y1 is used. A part of the first liquid is caused to flow into each micro through-hole T by capillarity from each second opening Tb of the one or more micro through-holes T (the micro space group G1) configured, After the first adsorbing substance is fixed to the first inner surface Y1 constituting the fine through hole T, the first liquid is discharged from the second space S2, and then each fine through hole is discharged when the first liquid is discharged. In this operation, the part of the first liquid temporarily remaining in T is automatically discharged from the second opening of each fine through-hole to the second space S2.

第(n−1)操作は、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して結合可能な第(n−1)吸着物質が含まれた第(n−1)液体を、第n空間部Snに導入し、第(n−1)内側面Ynによって構成される一本以上の微細貫通孔T(微小空間群G(n−1))が有する第二の開口部Tbから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に第(n−1)液体の一部を流入させて、各微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面Ynに第(n−1)吸着物質を固定した後、第n空間部Snから第(n−1)液体を排出し、続いて、第(n−1)液体の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の第(n−1)液体を、各微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから第n空間部Snへ自動的に流出させる操作である。   In the (n-1) th operation, the (n-1) th liquid containing the (n-1) adsorptive substance that can bind to the test particles contained in the liquid sample is transferred to the nth space portion Sn. Introduced from the second opening Tb of one or more fine through-holes T (microspace group G (n-1)) constituted by the (n-1) th inner side surface Yn, each fineness is caused by capillary action. After allowing a part of the (n-1) liquid to flow into the through-hole T and fixing the (n-1) -th adsorbing substance to the (n-1) -th inner surface Yn constituting each fine through-hole T The (n-1) th liquid is discharged from the nth space portion Sn, and then the part of the first remaining temporarily in each fine through hole T when the (n-1) th liquid is discharged. (N-1) This is an operation for automatically flowing the liquid from the second opening Tb of each fine through hole T to the nth space Sn.

第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、(n−1)個の操作を行う。すなわち、第1操作、第2操作、第3操作、第4操作、・・・、及び第(n−1)操作を行う。
ここで、nは、全て同一の3以上の整数(序数)であり、使用するマイクロ流体デバイス40が有する「第n空間部」を表すnと一致する整数である。
In the inspection device manufacturing method of the third embodiment, (n-1) operations are performed. That is, the first operation, the second operation, the third operation, the fourth operation,..., And the (n−1) th operation are performed.
Here, n is an integer (ordinary number) of 3 or more that is the same, and is an integer that coincides with n representing the “nth space portion” of the microfluidic device 40 to be used.

上記の各操作は独立に制御可能であるため、各操作を同時に行ってもよいし、個別に所望のタイミングで行ってもよい。   Since each of the above operations can be controlled independently, each operation may be performed simultaneously or individually at a desired timing.

第三実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、第一実施形態の検査デバイスの製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、第三実施形態の検査デバイスの製造方法においては、第2空間部〜第n空間部に対する液体材料の導入をそれぞれ独立に制御して、毛細管現象によって穏やかに液体材料を各微細貫通孔Tに流入することにより、前記吸着物質を各内側面Ynに効率よく固定することができる。その後、第2空間部〜第n空間部においてそれぞれ独立に制御される液体材料の排出に伴って自発的に起きる流れを利用して、穏やかに各微細貫通孔Tから液体材料を自然に流出させることができる。このように、各微細貫通孔Tにおける液体材料の流入及び流出を穏やかに行うことができるため、各内側面Ynに固定された前記吸着物質が剥がれる恐れは殆どない。つまり、本実施形態の検査デバイスの製造方法によれば、従来方法より確実に、前記吸着物質を前記各微細貫通孔Tの内側面に固定することができる。   According to the inspection device manufacturing method of the third embodiment, the same effects as the inspection device manufacturing method of the first embodiment are exhibited. That is, in the inspection device manufacturing method of the third embodiment, the introduction of the liquid material into the second space part to the nth space part is independently controlled, and the liquid material is gently moved by the capillary phenomenon to each fine through hole T. The adsorbed substance can be efficiently fixed to each inner side surface Yn. Thereafter, the liquid material is gently allowed to naturally flow out from each fine through-hole T using the flow that spontaneously occurs with the discharge of the liquid material that is independently controlled in the second to n-th space portions. be able to. As described above, since the inflow and outflow of the liquid material in each fine through-hole T can be performed gently, there is almost no possibility that the adsorbed substance fixed to each inner side surface Yn is peeled off. That is, according to the inspection device manufacturing method of the present embodiment, the adsorbed substance can be fixed to the inner side surface of each fine through-hole T more reliably than the conventional method.

第三実施形態の製造方法によって製造された検査デバイス40”においては、各微小空間群G1〜G(n−1)のそれぞれに対して独立に、種々の互いに異なる液体を流入させたり流出させたりすることができる。よって、検査デバイス40”に備えられた各微小空間群における微細貫通孔Tを独立した反応場として使用することができる。   In the inspection device 40 ″ manufactured by the manufacturing method of the third embodiment, various different liquids are allowed to flow in and out independently of each of the micro space groups G1 to G (n−1). Therefore, the fine through hole T in each minute space group provided in the inspection device 40 ″ can be used as an independent reaction field.

《検査方法(2)》
前述した送液方法(2)及び送液方法(3)を利用して、検査デバイス40’又は検査デバイス40”を使用することにより、被検出物質を結合している又は結合している可能性がある検査粒子が含まれた液体試料を検査することができる。
<< Inspection method (2) >>
By using the inspection device 40 ′ or the inspection device 40 ″ by using the liquid feeding method (2) and the liquid feeding method (3) described above, the substance to be detected may be bound or may be bound. A liquid sample containing certain test particles can be tested.

本発明にかかる液体試料の検査方法の第二実施形態においては、第1空間部S1を構成する第1内壁面w1、第2空間部S2を構成する第2内壁面w2、・・・、及び第n空間部(nは3以上の整数を表す。)を構成する第n内壁面wn、を含むn個の内壁面と、第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第2内壁面w2に開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第2空間部S2を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔Tを構成する第1内側面Y1、・・・、及び第1内壁面w1に開口する第一の開口部Ta及び第n内壁面wnに開口する第二の開口部Tbを有し、第1空間部S1と第n空間部Snを空間的に連結する1本以上の微細貫通孔Tを構成する第(n−1)内側面、を含む(n−1)個の内側面と、前記(n−1)個の内側面のうち少なくとも1個の内側面に固定された、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して結合可能な吸着物質と、を備える図9に示すマイクロ流体デバイス(検査デバイス40’又は検査デバイス40”)を使用する。   In the second embodiment of the liquid sample inspection method according to the present invention, the first inner wall surface w1 constituting the first space portion S1, the second inner wall surface w2 constituting the second space portion S2,. N inner wall surfaces including an nth inner wall surface wn constituting an nth space portion (n represents an integer of 3 or more), a first opening Ta and a second opening opening in the first inner wall surface w1. A first inner side surface Y1 having a second opening Tb that opens to the inner wall surface w2 and constituting one or more fine through holes T that spatially connect the first space S1 and the second space S2. ... and a first opening Ta that opens to the first inner wall surface w1 and a second opening Tb that opens to the nth inner wall surface wn, and the first space portion S1 and the nth space portion Sn. (N-1) inner side surfaces including (n-1) th inner side surfaces constituting one or more fine through-holes T connected spatially, and (n 1) a microfluidic device (testing device 40) shown in FIG. 9, comprising: an adsorbent substance that can bind to test particles contained in the liquid sample, which is fixed to at least one of the inner side surfaces. 'Or the inspection device 40 ").

第二実施形態の検査方法は、まず、前述した第一の送液方法(送液方法(2))によって、前記液体試料を第1空間部S1に導入し、前記(n−1)個の内側面によって構成される各微細貫通T孔が有する第一の開口部Taから、毛細管現象により各微細貫通孔T内に前記液体試料の一部を流入させて、各微細貫通孔T内で、前記液体試料に含まれる前記検査粒子と前記吸着物質を接触させることにより、前記検査粒子を前記吸着物質に結合させた後、第1空間部S1から前記液体試料を排出し、続いて、前記液体試料の排出の際に各微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体試料を、各微細貫通孔Tの第一の開口部Taから第1空間部S1へ自動的に流出させる操作を含む検査方法である。   In the inspection method of the second embodiment, first, the liquid sample is introduced into the first space S1 by the first liquid feeding method (liquid feeding method (2)) described above, and the (n-1) pieces of the liquid sample are introduced. A part of the liquid sample is caused to flow into each fine through hole T by capillary action from the first opening Ta of each fine through T hole constituted by the inner side surface, and in each fine through hole T, The test particles contained in the liquid sample are brought into contact with the adsorbing substance, so that the test particles are bonded to the adsorbing substance, and then the liquid sample is discharged from the first space S1, and then the liquid The part of the liquid sample temporarily remaining in each fine through hole T when the sample is discharged is automatically flowed out from the first opening Ta of each fine through hole T to the first space S1. Inspection method including operation.

第二実施形態の検査方法においては、第1空間部S1に流入する前記液体試料に、前記検査粒子が含まれていることが必須である。一方、被検出物質は、前記液体試料に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。   In the inspection method of the second embodiment, it is essential that the inspection particles are included in the liquid sample flowing into the first space S1. On the other hand, the substance to be detected may or may not be contained in the liquid sample.

第二実施形態の検査方法においては、前記検査粒子に予め少なくとも1種の被検出物質が結合されていることが好ましい。前記少なくとも1種の被検出物質を前記検査粒子とともに、微細貫通孔Tを構成する内側面Yに固定された前記吸着物質に結合させることができる。
前記検査粒子と前記吸着物質の結合の形態としては、前記被検出物質が前記検査粒子を介して前記吸着物質に結合してもよいし、前記被検出物質が直接に前記吸着物質に結合してもよい。後者の場合、前記検査粒子が前記被検出物質を介して前記吸着物質に結合する。
In the inspection method of the second embodiment, it is preferable that at least one kind of substance to be detected is bound to the inspection particles in advance. The at least one substance to be detected can be combined with the adsorbing substance fixed to the inner surface Y constituting the fine through hole T together with the inspection particles.
As a form of binding between the test particles and the adsorbed substance, the detected substance may be bonded to the adsorbed substance via the test particles, or the detected substance may be directly bonded to the adsorbed substance. Also good. In the latter case, the test particles are bound to the adsorbed substance via the substance to be detected.

第二実施形態の検査方法においては、さらに、前記検査粒子に結合された前記少なくとも1種の被検出物質に結合可能な、少なくとも1種の検知物質を含む、少なくとも1種の液体試薬を第1空間部S1〜第n空間部Snから任意に選ばれる何れか1つ以上の空間部に導入し、
第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、すなわち、
第1空間部S1に前記液体試薬を導入した場合には、第一の開口部Taから、
第2空間部S2〜第n空間部Snの何れかに前記液体試薬を導入した場合には、第二の開口部Tbから、
毛細管現象により、各空間部に開口する各微細貫通孔T内に前記液体試薬の一部を流入させることができる。
In the inspection method of the second embodiment, at least one liquid reagent containing at least one detection substance capable of binding to the at least one detection substance bound to the inspection particles is further added to the first. Introduced into any one or more space portions arbitrarily selected from the space portion S1 to the nth space portion Sn,
From the first opening Ta or the second opening Tb, that is,
When the liquid reagent is introduced into the first space S1, from the first opening Ta,
When the liquid reagent is introduced into any of the second space S2 to the nth space Sn, from the second opening Tb,
A part of the liquid reagent can be caused to flow into each fine through hole T opened in each space portion by capillary action.

前記流入により、各微細貫通孔T内で、前記吸着物質に結合した前記検査粒子及び前記被検出物質と前記液体試薬を接触させることにより、前記吸着物質と、前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記検知物質とが結合した複合体を形成することができる。   By bringing the liquid reagent into contact with the inspection particle and the detection target substance bound to the adsorption substance in each fine through hole T by the inflow, the adsorption substance, the inspection particle and the detection target substance are brought into contact with each other. A complex in which the detection substance is bound can be formed.

次に、前述した第二の送液方法(送液方法(3))によって、前記液体試薬を導入した前記各空間部のうち少なくとも何れか1つの空間部から前記液体試薬を排出し、続いて、前記液体試薬の排出の際に前記空間部に開口する微細貫通孔T内に一時的に残留した前記一部の液体試薬を、
微細貫通孔Tが有する第一の開口部Ta又は第二の開口部Tbから、すなわち、
前記液体試薬を導入した前記空間部が第1空間部S1である場合には、微細貫通孔Tの第一の開口部Taから、
前記液体試薬を導入した前記空間部が第2空間部S2〜第n空間部Snの何れかの空間部である場合には、前記空間部に開口する微細貫通孔Tの第二の開口部Tbから、
前記液体試薬を排出した前記空間部へ自動的に流出させる。
Next, by the second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) described above, the liquid reagent is discharged from at least one of the space parts into which the liquid reagent has been introduced, , The part of the liquid reagent temporarily remaining in the fine through hole T that opens to the space when the liquid reagent is discharged,
From the first opening Ta or the second opening Tb of the fine through hole T, that is,
When the space into which the liquid reagent has been introduced is the first space S1, from the first opening Ta of the fine through hole T,
When the space part into which the liquid reagent has been introduced is any one of the second space part S2 to the nth space part Sn, the second opening Tb of the fine through hole T opening in the space part. From
The liquid reagent is automatically discharged to the discharged space.

第二実施形態の検査方法において、前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合されていることを定性的又は定量的に分析することができる。
前記複合体の形成を測定する方法は特に限定されず、前述した第一実施形態の検査方法において説明した測定方法を同様に適用することができる。
In the inspection method of the second embodiment, by measuring the formation of the complex, it can be qualitatively or quantitatively analyzed that the substance to be detected is bound to the inspection particles.
The method for measuring the formation of the complex is not particularly limited, and the measurement method described in the inspection method of the first embodiment described above can be similarly applied.

第二実施形態の検査方法において、各空間部に導入する前記液体試薬は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、前記各空間部に導入する前記液体試薬に含まれる前記検知物質は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、各空間部に導入する各液体試料には、互いに同じ検査粒子が含まれていてもよいし、異なる検査粒子が含まれていてもよい。前記各液体試料に含まれる各検査粒子は、互いに同じ被検出物質を結合していてもよいし、異なる被検出物質を結合していてもよい。
In the inspection method according to the second embodiment, the liquid reagents introduced into the spaces may be the same as or different from each other. In addition, the detection substances contained in the liquid reagent introduced into the spaces may be the same as or different from each other.
In addition, each liquid sample introduced into each space part may contain the same test particles or different test particles. Each test particle contained in each liquid sample may bind the same substance to be detected with each other, or may bind different substances to be detected.

例えば、互いに異なる検知物質を含んだ複数の液体試薬を各空間部に対してそれぞれ独立に導入し、n個の内壁面によって構成される各空間部に対してそれぞれ異なる液体試薬を導入することにより、(n−1)個の内側面によって構成される各微細貫通孔に対してそれぞれ異なる液体試薬を流入させることができる。したがって、(n−1)種類の検査を単一の前記マイクロ流体デバイスにおいて実施することができる。   For example, by introducing a plurality of liquid reagents containing different detection substances into each space part independently and introducing different liquid reagents into each space part constituted by n inner wall surfaces. , (N-1) different liquid reagents can be allowed to flow into the fine through-holes constituted by the inner surfaces. Therefore, (n-1) types of tests can be performed on a single microfluidic device.

<検査方法(2)の具体例>
検査デバイス40”を使用した第二の送液方法(送液方法(3))においては、各微小空間群G1〜G(n−1)に対してそれぞれ独立に、同一の液体を送液してもよいし、異なる液体を送液してもよい。例えば、各微小空間群G1〜G(n−1)において異なる抗原を検出するELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)を実施することができる。各微小空間群におけるELISAは独立に行うことができるため、複数のELISAを同時並行で実施することも可能である。
<Specific example of inspection method (2)>
In the second liquid feeding method (liquid feeding method (3)) using the inspection device 40 ″, the same liquid is fed independently to each of the micro space groups G1 to G (n−1). For example, an ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) for detecting different antigens in each microspace group G1 to G (n-1) can be performed. Since ELISA in each microspace group can be performed independently, a plurality of ELISAs can be performed simultaneously.

本実施形態の検査方法において、第二の送液方法と第一の送液方法を組み合わせた送液方法を実施してもよい。この送液方法により、各微小空間群の独立性を活かして、効率の良い送液を実現することができる。具体例として、以下のように、検査デバイス40”の製造と使用(検査)を連続して行う例が挙げられる。   In the inspection method of the present embodiment, a liquid feeding method combining the second liquid feeding method and the first liquid feeding method may be performed. By this liquid feeding method, it is possible to realize efficient liquid feeding utilizing the independence of each micro space group. As a specific example, an example in which the inspection device 40 ″ is continuously manufactured and used (inspected) as follows.

まず、マイクロ流体デバイス40において、第一の送液方法によって、全ての微小空間群G1〜G(n−1)を構成する微細貫通孔Tに対して一括して、プロテインA(第一の吸着物質の一例)を含む溶液を送液する。この送液によって、各微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)にプロテインAを吸着させた後、第一の送液方法によって、アルブミン(第二の吸着物質)が含まれた溶液を送液して、全ての微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)をブロッキングする。   First, in the microfluidic device 40, protein A (first adsorption) is collectively performed with respect to the fine through holes T constituting all the minute space groups G1 to G (n-1) by the first liquid feeding method. A solution containing an example of a substance is fed. By this liquid feeding, protein A is adsorbed to the inner side surfaces Y1 to Y (n-1) of each micro through-hole T constituting each micro space group, and then albumin (second The solution containing the adsorbing substance) is fed to block the inner side surfaces Y1 to Y (n-1) of the respective fine through holes T constituting all the minute space groups.

次に、第二の送液方法によって、各微小空間群に対してそれぞれ独立に、所望の抗原特異性を有する個別の一次抗体を含む溶液を送液する。この送液によって、前記プロテインAと一次抗体が結合して、各微小空間群を構成する各微細貫通孔Tの内側面Y1〜Y(n−1)に個別の一次抗体(第三の吸着物質)が固定される。この一次抗体は前記吸着物質であり、一次抗体が微細貫通孔Tの内側面に固定されたマイクロ流路デバイス40は、検査デバイス40”である。   Next, a solution containing an individual primary antibody having a desired antigen specificity is independently sent to each microspace group by the second liquid feeding method. By this liquid feeding, the protein A and the primary antibody bind to each other, and an individual primary antibody (third adsorbent) is formed on the inner side surfaces Y1 to Y (n-1) of each micro through hole T constituting each micro space group. ) Is fixed. The primary antibody is the adsorbing substance, and the microchannel device 40 in which the primary antibody is fixed to the inner side surface of the fine through hole T is the inspection device 40 ″.

上記のように製造(作製)された検査デバイス40”において、第一の送液方法によって、全ての微小空間群G1〜G(n−1)を構成する微細貫通孔Tに対して一括して、洗浄液を送液した後、全ての微小空間群に対して一括して、検査対象の液体試料を送液する。この送液によって、液体試料に含まれる被検出物質を結合した検査粒子が、各微小空間群の各微細貫通孔Tに固定された第三の吸着物質である一次抗体に結合し得る。各微細貫通孔Tに固定されたそれぞれの第三の吸着物質は、互いに異なる被検出物質を結合し得る。したがって、各微細貫通孔Tに固定されたそれぞれの第三の吸着物質は互いに異なる検査粒子を結合し得る。   In the inspection device 40 ″ manufactured (manufactured) as described above, the first through the first liquid feeding method collectively for the micro through holes T constituting all the micro space groups G1 to G (n−1). Then, after supplying the cleaning liquid, the liquid sample to be inspected is sent all at once to all the micro space groups, so that the inspection particles combined with the substance to be detected contained in the liquid sample, It can bind to the primary antibody, which is a third adsorbing substance fixed to each fine through hole T of each micro space group, and each third adsorbing substance fixed to each fine through hole T is detected differently. Therefore, the respective third adsorbing substances fixed to the respective fine through holes T can bind different test particles to each other.

続いて、第二の送液方法によって、各微小空間群に対してそれぞれ独立に、各微小空間群を構成する微細貫通孔T内に既に固定された前記個別の一次抗体(第三の吸着物質)と同じ抗原特異性を有する、標識物質が結合された一次抗体(検知物質の一例)を含む溶液を送液する。この送液によって、各微小空間群を構成する微細貫通孔T内において、前記第三の吸着物質に結合した前記検査粒子に予め結合された前記被検出物質に対して、前記標識物質が結合された一次抗体(検知物質の一例)が結合する。つまり、各微小空間群の各微細貫通孔T内において、第三の吸着物質としての一次抗体と、前記被検出物質及び前記検査粒子と、前記検知物質の一例としての前記標識物質を有する一次抗体と、が結合した複合体が形成され得る。   Subsequently, the individual primary antibodies (third adsorbents) already fixed in the micro through-holes T constituting each micro space group independently of each micro space group by the second liquid feeding method. And a solution containing a primary antibody (an example of a detection substance) bound to a labeling substance having the same antigen specificity as (1). By this liquid feeding, the labeling substance is bound to the detected substance previously bound to the inspection particles bound to the third adsorbing substance in the fine through holes T constituting each micro space group. Primary antibody (an example of a detection substance) binds. That is, in each micro through-hole T of each micro space group, a primary antibody having a primary antibody as a third adsorbing substance, the substance to be detected and the test particles, and the labeling substance as an example of the detection substance And a complex can be formed.

最後に、各微細貫通孔Tを洗浄した後、各微細貫通孔T内の前記複合体を構成する前記標識物質を検出又は測定することにより、各微小空間群においてそれぞれ独立したELISAを実施することができる。つまり、前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合していることを定性的又は定量的に分析することができる。   Finally, after each fine through hole T is washed, an independent ELISA is performed in each micro space group by detecting or measuring the labeling substance constituting the complex in each fine through hole T. Can do. That is, by measuring the formation of the complex, it can be qualitatively or quantitatively analyzed that the substance to be detected is bound to the test particle.

《マイクロ流体デバイスの製造方法》
前述したマイクロ流体デバイスは公知の微細加工技術を適用することにより製造することができる。
マイクロ流体デバイスの本体部4の材料は特に制限されず、例えば、ガラス、プラスチック(樹脂)、半導体、金属、セラミックス等が挙げられる。本体部4の形状は特に制限されず、本体部4を他のデバイス(例えばポンプ、試薬瓶、廃液溜め等)に接続したり、設置したりすることが容易になるため、立方体、直方体等の箱型の形状であることが好ましい。このような形状の本体部4を「基板」と称する。以下、本体部4が基板によって構成されている場合のマイクロ流体デバイスの製造方法を説明するが、本体部4が基板以外の形状であっても同様に製造することができる。
<< Method for Manufacturing Microfluidic Device >>
The above-described microfluidic device can be manufactured by applying a known microfabrication technique.
The material in particular of the main-body part 4 of a microfluidic device is not restrict | limited, For example, glass, a plastic (resin), a semiconductor, a metal, ceramics etc. are mentioned. The shape of the main body 4 is not particularly limited, and it is easy to connect and install the main body 4 to other devices (for example, pumps, reagent bottles, waste liquid reservoirs, etc.). A box shape is preferable. The main body 4 having such a shape is referred to as a “substrate”. Hereinafter, although the manufacturing method of the microfluidic device when the main-body part 4 is comprised with the board | substrate is demonstrated, even if the main-body part 4 is shapes other than a board | substrate, it can manufacture similarly.

基板(本体部4)に内在する微細貫通孔Tを形成する方法として、例えば、第一の形成方法と第二の形成方法の2つの形成方法が例示できる。   As a method for forming the fine through hole T inherent in the substrate (main body portion 4), for example, two formation methods, a first formation method and a second formation method, can be exemplified.

(第一の形成方法)
第一の形成方法は、図10及び図11に示す様に、第一基板4Aの表面に溝Ya(凹部)を形成し、その表面に第二基板4Bを接合して、溝Yaに天井を形成することにより微細貫通孔Tを形成する方法である。
(First forming method)
As shown in FIGS. 10 and 11, the first forming method is to form a groove Ya (concave portion) on the surface of the first substrate 4A, join the second substrate 4B to the surface, and form a ceiling in the groove Ya. In this method, fine through holes T are formed.

図10及び図11は、本体部4の微細貫通孔Tを含む要部を拡大した模式的な断面図である。本体部4は、第一基板4Aと第二基板4Bを接合してなる。微細貫通孔Tは、両基板の界面に形成されている。図10の場合は、断面が矩形状の微細貫通孔Tを1つ形成した場合である。図11の場合は、断面が矩形状の微細貫通孔Tを複数形成した場合である。   10 and 11 are schematic cross-sectional views in which main parts including the fine through hole T of the main body 4 are enlarged. The main body 4 is formed by joining the first substrate 4A and the second substrate 4B. The fine through hole T is formed at the interface between the two substrates. In the case of FIG. 10, one fine through hole T having a rectangular cross section is formed. In the case of FIG. 11, a plurality of fine through holes T having a rectangular cross section are formed.

図11に示す様に、溝Yaの高さH1が、隣接する微細貫通孔T同士の離間距離L2よりも大きい場合(H1>L2の場合)、各微細貫通孔Tの表面積(微細貫通孔を構成する内側面の面積)の合計は、図10に示した一つの大きな微細貫通孔Tの表面積(微細貫通孔を構成する内側面の面積)よりも大きくなる。したがって、本体部4に内在される微細貫通孔Tが有する表面積、すなわち液体Qと微細貫通孔Tを構成する内側面との接触面積、を増やしたい場合は、図11の様に微細貫通孔Tを複数形成すればよい。前記表面積(接触面積)を更に増やすためには、各微細貫通孔Tのアスペクト比(高さH1/底辺L1)を1より大きくすればよい。アスペクト比を大きくする程、前記表面積を増やすことができる。   As shown in FIG. 11, when the height H1 of the groove Ya is larger than the separation distance L2 between the adjacent fine through holes T (when H1> L2), the surface area of each fine through hole T (the fine through holes The sum of the areas of the inner side surfaces to be formed is larger than the surface area of one large fine through hole T shown in FIG. 10 (the area of the inner side surface constituting the fine through holes). Therefore, when it is desired to increase the surface area of the fine through-hole T contained in the main body portion 4, that is, the contact area between the liquid Q and the inner side surface constituting the fine through-hole T, the fine through-hole T as shown in FIG. A plurality of layers may be formed. In order to further increase the surface area (contact area), the aspect ratio (height H1 / base L1) of each fine through hole T may be made larger than 1. The surface area can be increased as the aspect ratio is increased.

第一基板4Aに溝Yaを形成する方法として、第一基板4Aの材料に応じて種々の公知方法が挙げられる。   As a method of forming the groove Ya in the first substrate 4A, various known methods can be cited depending on the material of the first substrate 4A.

第一基板4Aとして樹脂基板を使用する場合には、例えば、ソフトリソグラフィ技術によって作製した微細なパターンを転写して形成するモールディング、ナノインプリント、射出成形などの公知方法を適宜組み合わせる形成方法が挙げられる。   In the case of using a resin substrate as the first substrate 4A, for example, a forming method in which known methods such as molding, nanoimprinting, injection molding, and the like for transferring and forming a fine pattern produced by a soft lithography technique are appropriately combined.

第一基板4Aとしてガラス基板を使用する場合には、例えば、フォトリソグラフ、レーザー加工、機械加工、ドライエッチング、ウェットエッチングなどの公知方法を適宜組み合わせる方法が挙げられる。ナノスケールの溝Yaを形成する場合には、短パルスレーザー加工による基板改質とウェットエッチングの組み合わせが好ましい。   When a glass substrate is used as the first substrate 4A, for example, a method of appropriately combining known methods such as photolithography, laser processing, machining, dry etching, and wet etching can be used. In the case of forming the nanoscale groove Ya, a combination of substrate modification by short pulse laser processing and wet etching is preferable.

第一基板4Aと第二基板4Bとを接合する方法としては、例えば、接着剤によって接着する方法、陽極接合法、自己溶着法、表面改質を併用した低温圧着法等の公知方法が挙げられる。   Examples of a method for bonding the first substrate 4A and the second substrate 4B include known methods such as a method of bonding with an adhesive, an anodic bonding method, a self-welding method, and a low-temperature pressure bonding method using surface modification. .

第一基板4Aと第二基板4Bの材質は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、両基板ともガラス基板であってもよいし、ガラス基板とシリコン基板との組み合わせであってもよいし、ガラス基板とプラスチック基板との組み合わせであってもよいし、両基板とも樹脂基板であってもよい。   The materials of the first substrate 4A and the second substrate 4B may be the same or different from each other. Specifically, both substrates may be glass substrates, a combination of a glass substrate and a silicon substrate, a combination of a glass substrate and a plastic substrate, or both substrates. It may be a resin substrate.

プラスチック基板の種類は特に限定されず、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PS(ポリスチレン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、AS(アクリロニトリルスチレン)樹脂、PC(ポリカーボネート)、PLA(ポリ乳酸)等が挙げられる。ガラス基板を構成するガラスの種類も特に限定されず、例えば、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等が挙げられる。   The kind of plastic substrate is not particularly limited. For example, PET (polyethylene terephthalate), PS (polystyrene), PMMA (polymethyl methacrylate), PDMS (polydimethylsiloxane), AS (acrylonitrile styrene) resin, PC (polycarbonate), PLA (Polylactic acid) and the like. The kind of glass which comprises a glass substrate is not specifically limited, For example, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, etc. are mentioned.

(第二の形成方法)
第二の形成方法は、図12、図13及び図14に示す様に、第一基板4Cの内部に微細貫通孔Tを直接的に形成する方法である。基板の内部に短パルスレーザー光の焦点(集光部)を結び、基板内に微細貫通孔Tを形成する部位を走査することにより、その走査した部位(改質部)のエッチング耐性を弱める様に改質する。その後、ウェットエッチングによって基板内から改質部を除去することにより、基板内部に微細貫通孔Tを形成することができる。
(Second forming method)
The second forming method is a method of directly forming the fine through hole T in the first substrate 4C as shown in FIGS. By connecting the focal point (condensing part) of short pulse laser light inside the substrate and scanning the part where the fine through hole T is formed in the substrate, the etching resistance of the scanned part (modified part) is weakened. To reform. Thereafter, the modified through hole T can be formed in the substrate by removing the modified portion from the substrate by wet etching.

図12、図13及び図14は、本体部4に形成された複数の微細貫通孔Tを含む要部の模式的な断面図である。本体部4は、単一の基板4Cによって構成されている。微細貫通孔Tは、基板4Cの内部に形成されている。   12, 13, and 14 are schematic cross-sectional views of a main part including a plurality of fine through holes T formed in the main body 4. The main body 4 is constituted by a single substrate 4C. The fine through hole T is formed inside the substrate 4C.

図12の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kと直交する方向(基板の平面方向)に一列で配列した場合である。前記楕円の長径は基板厚さ方向Kに沿っているため、前記断面が真円である場合よりも、基板の平面方向における微細貫通孔4の集積密度を高めることができる。集積密度を高めることにより、単位体積当たりの計測サンプル数が増加するため、測定精度が向上し得る。   In the case of FIG. 12, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in a line in a direction perpendicular to the substrate thickness direction K (plane direction of the substrate). Since the major axis of the ellipse is along the substrate thickness direction K, the integration density of the fine through holes 4 in the plane direction of the substrate can be increased as compared with the case where the cross section is a perfect circle. By increasing the integration density, the number of measurement samples per unit volume increases, so that measurement accuracy can be improved.

図13の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kと直交する方向(基板の平面方向)に二列で配列した場合である。図において上段に配列された微細貫通孔Tと下段に配列された微細貫通孔Tとは、基板の厚み方向Kに見て互いに重ならない様に配列している。このように配列することにより、各微細貫通孔Tを基板厚さ方向Kに観察する際の容易さを損なうことなく、複数の微細貫通孔Tの集積密度を高めることができる。   In the case of FIG. 13, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in two rows in a direction orthogonal to the substrate thickness direction K (plane direction of the substrate). In the drawing, the fine through holes T arranged in the upper stage and the fine through holes T arranged in the lower stage are arranged so as not to overlap each other when viewed in the thickness direction K of the substrate. By arranging in this way, the integration density of the plurality of fine through holes T can be increased without impairing the ease of observing each fine through hole T in the substrate thickness direction K.

図14の場合は、複数の楕円状の断面を有する微細貫通孔Tが、基板厚さ方向Kに一列で配列した場合である。このように配列すると、微細貫通孔Tの長径が基板平面方向に沿っている(微細貫通孔Tの短径が基板厚さ方向Kに沿っている)ため、基板厚み方向Kに沿って光(例えば、励起光、内部を観察するためのバックライト等)を微細貫通孔Tに照射した際、その照射光が屈折され難く、照射光を透過させ易い。したがって、微細貫通孔Tの内部に光を照射し易く、微細貫通孔T内部における発光を基板の厚み方向Kから観察し易い。   In the case of FIG. 14, the fine through holes T having a plurality of elliptical cross sections are arranged in a line in the substrate thickness direction K. When arranged in this way, since the major axis of the fine through hole T is along the substrate plane direction (the minor axis of the minute through hole T is along the substrate thickness direction K), light ( For example, when the fine through-hole T is irradiated with excitation light, a backlight for observing the inside, or the like, the irradiation light is hardly refracted and the irradiation light is easily transmitted. Therefore, it is easy to irradiate light inside the fine through hole T, and light emission inside the fine through hole T can be easily observed from the thickness direction K of the substrate.

(第二の形成方法の具体例)
本具体例においては、フェムト秒レーザーであるチタンサファイアレーザー光を発生する装置を使用するが、他の種類のレーザー光を発生する装置を使用しても構わない。
まず、精密ステージに設置した石英ガラス基板の第一面からレーザー光を基板内部に入射させ、レーザー光の焦点を基板内部の所定位置に結び、レーザー光の伝搬方向(光軸)に対して垂直の方向にレーザー光の焦点を走査する。この際、走査方向に対してレーザー偏波が垂直であると、ナノオーダー(例えば10nm〜500nm程度)の短径を有する微細貫通孔Tを容易に形成することができる。また、レーザー光の照射強度は、加工下限閾値以上且つ加工上限閾値未満に設定されることが好ましい。最適な照射強度は、予め同じ種類の石英ガラス基板を用いて調べておくことが好ましい。
一例として、例えば以下の照射条件が挙げられる。
(Specific example of the second forming method)
In this specific example, an apparatus that generates a titanium sapphire laser beam, which is a femtosecond laser, is used, but an apparatus that generates another type of laser beam may be used.
First, laser light is incident on the first surface of a quartz glass substrate placed on a precision stage, the laser light is focused on a predetermined position inside the substrate, and perpendicular to the propagation direction (optical axis) of the laser light. The focal point of the laser beam is scanned in the direction of. At this time, if the laser polarization is perpendicular to the scanning direction, it is possible to easily form the fine through hole T having a minor diameter of nano order (for example, about 10 nm to 500 nm). Moreover, it is preferable that the irradiation intensity of a laser beam is set to be equal to or higher than the processing lower limit threshold and lower than the processing upper limit threshold. The optimum irradiation intensity is preferably examined in advance using the same type of quartz glass substrate.
As an example, the following irradiation conditions are mentioned, for example.

・波長(中心波長)=800nm、スペクトル幅=10nm(±5nm)、パルス時間幅=〜250fs、対物レンズの開口数(N.A.)=0.5、偏波=直線偏波、光軸と走査方向とのなす角度=約90度
・ピーク強度(1パルス当りのレーザーフルエンス/パルス時間幅)=9TW/cm
・走査速度(μm/sec)=1,000μm/sec、繰り返し周波数(kHz)=200kHz
・1パルス毎の焦点が重なるようにシフトさせながら一定の速度で走査
Wavelength (center wavelength) = 800 nm, spectrum width = 10 nm (± 5 nm), pulse time width = ˜250 fs, numerical aperture (NA) of objective lens = 0.5, polarization = linear polarization, optical axis and scanning direction Angle of about 90 degrees / peak intensity (laser fluence per pulse / pulse time width) = 9 TW / cm 2
・ Scanning speed (μm / sec) = 1,000 μm / sec, repetition frequency (kHz) = 200 kHz
・ Scan at a constant speed while shifting so that the focus of each pulse overlaps.

上記のように石英基板に対してレーザー光を照射することにより、レーザー光の焦点及びその周辺を含む集光部が走査した領域に、エッチング耐性が低下した改質部が形成される。例えば、基板表面に対して略平行に延在し、その延在する方向に対して直交方向の断面の形状が楕円形(略矩形)である改質部を形成することができる。一例として、長径(縦の長さ)(基板厚み方向Kの長さ)が約5μmであり、短径(横の長さ)(基板平面方向の長さ)が約30nmである改質部を形成することができる。このようなレーザー加工によって、互いに平行に並んだ複数の改質部を形成することができる。   By irradiating the quartz substrate with laser light as described above, a modified portion with reduced etching resistance is formed in the region scanned by the light collecting portion including the focal point of the laser light and its periphery. For example, it is possible to form a modified portion that extends substantially parallel to the substrate surface and has an elliptical (substantially rectangular) cross-sectional shape perpendicular to the extending direction. As an example, a modified portion having a long diameter (vertical length) (length in the substrate thickness direction K) of about 5 μm and a short diameter (horizontal length) (length in the substrate plane direction) of about 30 nm. Can be formed. By such laser processing, it is possible to form a plurality of modified portions arranged in parallel to each other.

次に、各改質部の両端が表面に露出した石英基板を、フッ酸又は水酸化カリウム水溶液に浸漬してエッチングを行う。このエッチングにおいて、各改質部の両端から各改質部の内部にエッチング溶液が浸透し、各改質部が石英基板内から除去される。この結果、石英基板を貫通する複数の微細貫通孔Tを形成することができる。一例として、両端部が石英基板の表面に開口し、長手方向に対して直交する方向の断面の形状が楕円形(略矩形)であり、長径(縦の長さ)(基板厚み方向Kの長さ)が約5.5μmであり、短径(横の長さ)(基板平面方向の長さ)が約300nmである微細貫通孔を形成することができる。   Next, the quartz substrate with both ends of each modified portion exposed on the surface is immersed in hydrofluoric acid or an aqueous potassium hydroxide solution for etching. In this etching, the etching solution permeates into each modified portion from both ends of each modified portion, and each modified portion is removed from the quartz substrate. As a result, a plurality of fine through holes T penetrating the quartz substrate can be formed. As an example, both end portions are open on the surface of the quartz substrate, the cross-sectional shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction is an ellipse (substantially rectangular), and a long diameter (vertical length) (length in the substrate thickness direction K) ) Is about 5.5 μm, and a fine through hole having a short diameter (horizontal length) (length in the substrate plane direction) of about 300 nm can be formed.

石英基板に改質部を形成した際に、その改質部の両端部が基板表面に露出していない場合には、エッチングの前に、フォトリソグラフ、研削、研磨等の方法により、改質部の両端部が基板表面に露出するように予備加工すればよい。   When the modified portion is formed on the quartz substrate, if both ends of the modified portion are not exposed on the surface of the substrate, the modified portion can be formed by a method such as photolithography, grinding, polishing, etc. before etching. What is necessary is just to pre-process so that the both ends of may be exposed to the substrate surface.

以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。   The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by each embodiment, and is limited only by the scope of the claims.

本発明にかかる液体試料の検査方法は、医療検査の分野等に広く利用することができる。   The liquid sample inspection method according to the present invention can be widely used in the field of medical inspection and the like.

10,20,30,40…マイクロ流体デバイス、S1…第1空間部、S2…第2空間部、S3…第3空間部、S4…第4空間部、S5…第5空間部、w1…第1内壁面、w2…第2内壁面、w3…第3内壁面、w4…第4内壁面、w5…第5内壁面、Ta…第一の開口部、Tb…第二の開口部、T…微細貫通孔、Y…内側面、4…本体部、5…副本体部、M…液体からなる膜、G1…第1微小空間群、G2…第2微小空間群、G3…第3微小空間群、G4…第4微小空間群、Q…液体、Q1…第一の液体、Q2…第二の液体、Q3…第三の液体、Ab1…一次抗体、Ag…抗原、Comp.…複合体、Colla.…水溶性コラーゲン、P…検査粒子 10, 20, 30, 40 ... microfluidic device, S1 ... first space, S2 ... second space, S3 ... third space, S4 ... fourth space, S5 ... fifth space, w1 ... first 1 inner wall surface, w2 ... second inner wall surface, w3 ... third inner wall surface, w4 ... fourth inner wall surface, w5 ... fifth inner wall surface, Ta ... first opening, Tb ... second opening, T ... Fine through-hole, Y ... inside surface, 4 ... main body part, 5 ... sub-main body part, M ... film made of liquid, G1 ... first minute space group, G2 ... second minute space group, G3 ... third minute space group G4 ... fourth micro space group, Q ... liquid, Q1 ... first liquid, Q2 ... second liquid, Q3 ... third liquid, Ab1 ... primary antibody, Ag ... antigen, Comp. ... complex, Colla .... water-soluble collagen, P ... test particles

Claims (12)

液体試料の検査方法であって、
第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、前記内側面に固定された、前記液体試料に含まれる検査粒子に対して直接的又は間接的に結合可能な吸着物質と、を備えるマイクロ流体デバイスを使用して、
前記液体試料を前記第1空間部に導入し、前記第一の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体試料の一部を流入させて、前記検査粒子と前記吸着物質を接触させることにより、前記検査粒子を前記吸着物質に直接的又は間接的に結合させた後、
前記第1空間部から前記液体試料を排出し、続いて、前記液体試料の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試料を、前記微細貫通孔の前記第一の開口部から前記第1空間部へ自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする液体試料の検査方法。
A method for inspecting a liquid sample,
A first inner wall surface constituting the first space portion, a second inner wall surface constituting the second space portion, a first opening portion opening in the first inner wall surface, and a second opening opening in the second inner wall surface. The liquid sample fixed to the inner surface, and an inner surface that forms one or more fine through holes that spatially connect the first space portion and the second space portion. Using a microfluidic device comprising an adsorbent that can bind directly or indirectly to the contained test particles,
The liquid sample is introduced into the first space portion, and a part of the liquid sample is caused to flow into the fine through-hole by capillary action from the first opening, and the inspection particles and the adsorbent are brought into contact with each other. By allowing the test particles to bind directly or indirectly to the adsorbent material,
The liquid sample is discharged from the first space, and then the part of the liquid sample temporarily remaining in the fine through-hole is discharged when the liquid sample is discharged. A method for inspecting a liquid sample, comprising an operation of automatically flowing out from one opening to the first space.
前記検査粒子に予め被検出物質が結合されていることを特徴とする請求項1に記載の液体試料の検査方法。   2. The method for inspecting a liquid sample according to claim 1, wherein a substance to be detected is previously bound to the inspection particles. さらに、前記被検出物質に結合可能な検知物質を含む液体試薬を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体試薬の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記吸着物質に結合した前記検査粒子及び前記被検出物質と、前記液体試薬を接触させることにより、前記吸着物質と前記検査粒子及び前記被検出物質と前記検知物質とが結合した複合体を形成した後、
前記液体試薬を導入した前記空間部から前記液体試薬を排出し、続いて、前記液体試薬の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体試薬を、
前記微細貫通孔の前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、前記液体試薬を排出した前記空間部へ、自動的に流出させる操作を含むことを特徴とする請求項2に記載の液体試料の検査方法。
Further, a liquid reagent containing a detection substance that can bind to the detection target substance is introduced into the first space part or the second space part, and from the first opening part or the second opening part, by capillary action. By allowing a part of the liquid reagent to flow into the fine through-hole and bringing the liquid reagent into contact with the test particle and the substance to be detected bound to the adsorbed substance in the fine through-hole, After forming a complex in which the adsorbed substance and the test particles and the detected substance and the detected substance are combined,
The liquid reagent is discharged from the space into which the liquid reagent has been introduced, and then the part of the liquid reagent temporarily remaining in the fine through-hole when the liquid reagent is discharged,
The method according to claim 2, further comprising an operation of automatically flowing out the liquid reagent from the first opening or the second opening of the fine through hole to the space. Inspection method for liquid samples.
前記複合体の形成を測定することにより、前記検査粒子に前記被検出物質が結合していることを定性的又は定量的に分析することを特徴とする請求項3に記載の液体試料の検査方法。   4. The method for inspecting a liquid sample according to claim 3, wherein the formation of the complex is measured to qualitatively or quantitatively analyze that the substance to be detected is bound to the inspection particles. . 前記複合体の形成を光学的に測定することを特徴とする請求項4に記載の液体試料の検査方法。   The liquid sample inspection method according to claim 4, wherein the formation of the complex is optically measured. 前記検知物質が光学的に測定可能な標識物質を有し、前記標識物質が直接又は間接に発生する光を測定することを特徴とする請求項5に記載の液体試料の検査方法。   6. The method for inspecting a liquid sample according to claim 5, wherein the detection substance has a labeling substance that can be measured optically, and light generated directly or indirectly by the labeling substance is measured. 前記標識物質が酵素であることを特徴とする請求項6に記載の液体試料の検査方法。   The liquid sample inspection method according to claim 6, wherein the labeling substance is an enzyme. さらに、前記酵素の基質を含む基質溶液を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記基質溶液の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記複合体が有する前記酵素と前記基質を接触させることにより、前記基質を蛍光物質に変換する酵素反応を生じさせる操作を含むことを特徴とする請求項7に記載の液体試料の検査方法。   Furthermore, a substrate solution containing the enzyme substrate is introduced into the first space portion or the second space portion, and from the first opening portion or the second opening portion, into the fine through hole by capillary action. Including an operation of causing an enzyme reaction to convert the substrate into a fluorescent substance by causing a part of the substrate solution to flow in and contacting the substrate of the complex with the substrate in the fine through-hole. The method for inspecting a liquid sample according to claim 7. 前記蛍光物質に対して励起光を照射することにより発生する蛍光を測定することを特徴とする請求項8に記載の液体試料の検査方法。   The liquid sample inspection method according to claim 8, wherein fluorescence generated by irradiating the fluorescent material with excitation light is measured. さらに、前記酵素と反応する発光物質を含む溶液を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記溶液の一部を流入させて、前記微細貫通孔内で、前記複合体が有する前記酵素と前記発光物質を接触させることにより、前記発光物質を発光させる酵素反応を生じさせる操作を含むことを特徴とする請求項7に記載の液体試料の検査方法。   Further, a solution containing a luminescent substance that reacts with the enzyme is introduced into the first space portion or the second space portion, and the fine through-hole is generated by capillary action from the first opening portion or the second opening portion. Including an operation of causing a part of the solution to flow into the microscopic through-hole and bringing the luminescent material into contact with the enzyme included in the complex, thereby causing an enzyme reaction that causes the luminescent material to emit light. The method for inspecting a liquid sample according to claim 7. 前記発光物質の発光量を測定することを特徴とする請求項10に記載の液体試料の検査方法。   The method for inspecting a liquid sample according to claim 10, wherein the amount of luminescence of the luminescent substance is measured. 前記マイクロ流体デバイスを準備する工程として、第1空間部を構成する第1内壁面と、第2空間部を構成する第2内壁面と、前記第1内壁面に開口する第一の開口部及び前記第2内壁面に開口する第二の開口部を有し、前記第1空間部と前記第2空間部を空間的に連結する1本以上の微細貫通孔を構成する内側面と、を備えるマイクロ流体デバイスを用意して、前記検査粒子に直接的又は間接的に結合可能な吸着物質を含む液体材料を前記第1空間部又は前記第2空間部に導入し、前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、毛細管現象により前記微細貫通孔内に前記液体材料の一部を流入させて、前記微細貫通孔を構成する前記内側面に前記吸着物質を接触させることにより、前記内側面に前記吸着物質を付着させた後、前記液体材料を導入した前記空間部から前記液体材料を排出し、続いて、前記液体材料の排出の際に前記微細貫通孔内に一時的に残留した前記一部の液体材料を、前記微細貫通孔の前記第一の開口部又は前記第二の開口部から、前記液体材料を排出した前記空間部へ、自動的に流出させる工程を含むことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の液体試料の検査方法。   As the step of preparing the microfluidic device, a first inner wall surface constituting a first space portion, a second inner wall surface constituting a second space portion, a first opening portion opened to the first inner wall surface, and A second opening that opens in the second inner wall surface, and an inner surface that forms one or more fine through holes that spatially connect the first space and the second space. A microfluidic device is prepared, and a liquid material containing an adsorbent that can be directly or indirectly bound to the test particle is introduced into the first space or the second space, and the first opening or A part of the liquid material is caused to flow into the fine through hole by capillary action from the second opening, and the adsorbent is brought into contact with the inner side surface constituting the fine through hole. After adsorbing the adsorbent on the side, the liquid material The liquid material is discharged from the introduced space, and then the part of the liquid material temporarily remaining in the fine through hole when the liquid material is discharged is removed from the first through hole of the fine through hole. The method according to any one of claims 1 to 11, further comprising a step of automatically flowing out the liquid material from one opening or the second opening to the space from which the liquid material has been discharged. Inspection method for liquid samples.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113454447A (en) * 2018-11-22 2021-09-28 株式会社理学 Single crystal X-ray structure analysis system

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