JP2009085818A

JP2009085818A - 液体試薬内蔵型マイクロチップ

Info

Publication number: JP2009085818A
Application number: JP2007257401A
Authority: JP
Inventors: Takashi Momose; 俊百瀬
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】注入した液体試薬が試薬注入口から漏れ出したり、注入時に液体試薬が飛散したりすることにより、マイクロチップ表面に液体試薬が付着していた場合であっても、封止用ラベルにより良好な封止状態で試薬注入口を封止することができ、封止後の液体試薬の漏れを回避することができる液体試薬内蔵型マイクロチップを提供する。
【解決手段】液体試薬を保持するための液体試薬保持部を内部に有し、表面上に、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための試薬注入口と、該試薬注入口を取り囲むように形成された溝とを有する液体試薬内蔵型マイクロチップである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＮＡ、タンパク質、細胞、免疫および血液等の生化学検査、化学合成ならびに、環境分析などに好適に使用されるμ−ＴＡＳ（ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍ）などとして有用なマイクロチップに関し、より詳しくは、検査等の対象となるサンプルと混合するための液体試薬を、あらかじめマイクロチップ内に内蔵する液体試薬内蔵型マイクロチップに関する。

近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、ＤＮＡ（ＤｅｏｘｙｒｉｂｏＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄ）や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ（以下、これらを総称してマイクロチップと称する。）が提案されている。

マイクロチップはその内部に流体回路を有しており、検査・分析の対象となるサンプル（たとえば、血液等）を処理するための、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬をあらかじめ内蔵する液体試薬内蔵型マイクロチップにあっては、該流体回路は、たとえば液体試薬を保持する液体試薬保持部、サンプルや液体試薬を計量する計量部、サンプルと液体試薬とを混合する混合部、混合液について分析および／または検査するための検出部などの各部と、これら各部を適切に接続する微細な流路（たとえば、数百μｍ程度の幅）とから主に構成される。

このような流体回路を有するマイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数ｃｍ角で厚さ数ｍｍ程度のチップ内で行なえることから、サンプルおよび試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、サンプルを採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有し、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。

液体試薬内蔵型マイクロチップは、通常一方の表面に、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための、該液体試薬保持部に貫通する試薬注入口が１または２以上形成されている。該試薬注入口から液体試薬を注入した後、封止用ラベル（シール）をマイクロチップ表面に貼付することにより、液体試薬内蔵型マイクロチップが完成する。

図５は、従来の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略断面図である。図５に示される液体試薬内蔵型マイクロチップは、第１の基板５０１と第２の基板５０２とから構成されており、その内部に液体試薬保持部５０３を有している。第１の基板５０１には、液体試薬５０４を注入するための試薬注入口５０５が形成されている。液体試薬５０４が注入された後、試薬注入口５０５を封止するために、第１の基板５０１の表面上に封止用ラベル５０６が貼付される。

ここで、液体試薬５０４を液体試薬保持部５０３に注入後、封止用ラベル５０６を貼付する際には、図６（ａ）に示されるように、注入された液体試薬５０４が試薬注入口５０５を逆流し、第１の基板５０１表面上に溢れ出す場合がある。また、図６（ｂ）に示されるように、液体試薬５０４を注入する際に液体試薬が一部飛散し、第１の基板５０１表面上に液体試薬の液滴５０４ａが付着する場合もある。このような場合に、封止ラベル５０６を用いて試薬注入口５０５を封止しようとしても、第１の基板５０１と封止用ラベル５０６との界面に、溢れ出したあるいは液滴５０４ａ由来の液体試薬が介在して良好な封止状態が確保できない恐れがある（図６（ｃ）参照）。

なお、以上本発明についての従来の技術を、出願人の知得した一般技術情報に基づいて説明したが、出願人の記憶する範囲において、出願前までに先行技術文献情報として開示すべき情報を出願人は有していない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、注入した液体試薬が試薬注入口から漏れ出したり、注入時に液体試薬が飛散したりすることにより、マイクロチップ表面に液体試薬が付着していた場合であっても、封止用ラベルにより良好な封止状態で試薬注入口を封止することができ、封止後の液体試薬の漏れを回避することができる液体試薬内蔵型マイクロチップを提供することである。

本発明は、液体試薬を保持するための液体試薬保持部を内部に有し、表面上に、液体試薬保持部内に液体試薬を注入するための試薬注入口と、該試薬注入口を取り囲むように形成された溝とを有する液体試薬内蔵型マイクロチップである。

本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップは、２以上の試薬注入口と、各試薬注入口を取り囲むように形成された溝とを有していてもよい。また、試薬注入口を封止するための封止用ラベルが該表面上に貼付されていてもよい。

本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップによれば、試薬注入口の周囲に溝が形成されているため、封止用ラベルで試薬注入口を封止する際、マイクロチップ表面上に付着した液体試薬は、この溝内に保持され、溝の外側には滲み出すことがない。したがって、本発明によれば、封止用ラベルを用いて、良好な封止状態で試薬注入口を封止することができ、封止後の液体試薬の漏れを回避することができる。

本発明は、液体試薬内蔵型マイクロチップに関する。ここで、「液体試薬内蔵型マイクロチップ」とは、該マイクロチップを用いて行なわれる検査・分析の対象となるサンプル（以下、単にサンプルという。たとえば、血液等。）を処理する、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬をあらかじめチップ内部に保持しているマイクロチップである。マイクロチップの大きさは、特に限定されないが、たとえば縦横数ｃｍ程度、厚さ数ｍｍ〜１ｃｍ程度とすることができる。マイクロチップは、典型的には、これに遠心力を印加可能な装置に載置して使用される。すなわち、マイクロチップに適切な方向の遠心力を印加することにより、サンプルおよび液体試薬の計量、混合等が行なわれ、混合液中の特定成分の検出がなされる。

本発明に係る液体試薬内蔵型マイクロチップは、その内部にマイクロ流体回路構造を有する。該マイクロ流体回路は、特に限定されるものではないが、典型的には、液体試薬を保持するための液体試薬保持部、当該液体試薬および注入されたサンプルを計量するための各計量部、計量された液体試薬と試料とを混合させる混合部、ならびに得られた混合液について分析および／または検査するための検出部を備える。必要に応じてその他の部位が設けられる。

上記各部は、外部からの遠心力の印加により、サンプルや液体試薬の計量、サンプルと液体試薬との混合、混合液の検査・分析等が順次行なうことができるように、適切な位置に配置され、かつ微細な流路（以下、単に流路と称することがある。）を介して接続されている。なお、上記混合液の検査・分析（たとえば、混合液中の特定の対象成分の検出）は、通常、たとえば検出部に光を照射して、透過した光の強度などを検出する、検出部に保持された混合液についての吸収スペクトルを測定する等の光学的測定により行なわれるが、これに限定されるものではない。

図１は、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は本発明の特徴部分である試薬注入口周辺部を示す概略斜視図、図１（ｂ）は試薬注入口周辺部を示す概略断面図である。図１に示されるマイクロチップは、基本的に、第１の基板１０１と第２の基板１０２とから構成されており、その内部に液体試薬保持部１０３を有している。この液体試薬保持部１０３内に液体試薬１０４が保持される。第１の基板１０１には、液体試薬１０４を注入するための試薬注入口１０５が形成されている。そして、第１の基板１０１表面上の試薬注入口１０５の周囲には、溝１１０が設けられている。

液体試薬１０４を液体試薬保持部１０３に注入後、封止用ラベル１０６を貼付する際には、図２（ａ）に示されるように、注入された液体試薬１０４が表面張力によって封止用ラベル１０６と第１の基板１０１表面間に行き渡る場合がある。また、図２（ｂ）に示されるように、液体試薬１０４を注入する際に液体試薬が一部飛散し、第１の基板１０１表面上に液体試薬の液滴１０４ａが付着する場合もある。

本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップによれば、上記の場合のように第１の基板１０１表面上に液体試薬が付着している状態で封止用ラベル１０６を貼り合わせた場合であっても、図３に示されるように、第１の基板１０１表面上に付着した液体試薬は、溝１１０内に保持され、溝１１０の外側に滲み出すことがない。よって、第１の基板１０１と封止用ラベル１０６とは、界面ＡおよびＣを介して、良好な密着性をもって貼合されているため、封止後の液体試薬の漏れを効果的に回避することができる。

ここで、溝１１０の形状は、円形状に限定されるものではなく、たとえば楕円状、長方形状、正方形状、三角形状等適宜の形状とすることができる。溝の幅や深さも特に限定されるものではなく、マイクロチップ表面上に付着し得る液体試薬の量は、通常０．１〜５μｌ程度と考えられることから、この量を収容可能な幅および深さとすればよい、より具体的には、特に制限されないが、溝の幅および深さはそれぞれ１ｍｍ程度とすることができる。

マイクロチップが複数の液体試薬を保持する場合、該マイクロチップは複数の試薬注入口を有することとなるが、この場合、それぞれの試薬注入口の周囲に溝を設けることが好ましい。当該複数の溝の形状は、同じであっても異なっていてもよい。

また、試薬注入口の周囲だけでなく、それ以外のマイクロチップ表面上にも溝を形成することも好ましい。図４は、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略上面図である。図４に示されるマイクロチップには、その表面上に２つの試薬注入口４０５ａ、４０５ｂを有するとともに、表面全体にわたって溝４１０が形成されている。このように表面全体にわたって溝を形成することにより、マイクロチップ表面上のいずれの箇所に液体試薬が付着していても密着性よく封止用ラベルを貼合させることができる。すなわち、たとえば図４におけるＯ点に液体試薬が付着しており、マイクロチップ表面と略同面積の封止用ラベルを用いて試薬注入口４０５ａ、４０５ｂを封止する場合、Ｏ点に周囲にも溝が形成されているため、Ｏ点近傍における封止用ラベルの密着性が阻害されることを防止できる。表面全体に溝を形成する場合において、溝の形状は特に限定されるものではない。また、試薬注入口の周囲だけでなく、それ以外のマイクロチップ表面上にも溝を形成する場合、当該溝は必ずしもマイクロチップ表面全体に形成する必要はない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略図である。表面に液体試薬が付着した本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップに封止用ラベルを貼付する際の状態を説明する概略断面図である。表面に液体試薬が付着した本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップに封止用ラベルを貼付したときの状態を説明する概略断面図である。本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略上面図である。従来の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略図である。表面に液体試薬が付着した従来の液体試薬内蔵型マイクロチップに封止用ラベルを貼付する際、および封止用ラベルを貼付したときの状態を説明する概略断面図である。

符号の説明

１０１第１の基板、１０２第２の基板、１０３液体試薬保持部、１０４液体試薬、１０４ａ液体試薬の液滴、１０５，４０５ａ，４０５ｂ試薬注入口、１０６封止用ラベル、１１０，４１０溝。

Claims

液体試薬を保持するための液体試薬保持部を内部に有し、
表面上に、前記液体試薬保持部内に前記液体試薬を注入するための試薬注入口と、前記試薬注入口を取り囲むように形成された溝とを有する液体試薬内蔵型マイクロチップ。
２以上の試薬注入口と、各試薬注入口を取り囲むように形成された溝とを有する請求項１に記載の液体試薬内蔵型マイクロチップ。
前記試薬注入口を封止するための封止用ラベルが前記表面上に貼付されている請求項１または２に記載の液体試薬内蔵型マイクロチップ。