JP2012163491A

JP2012163491A - Pin for biochemical reaction and utilization of the same

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Publication number: JP2012163491A
Application number: JP2011025248A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tashiro; 英夫田代; Yoshihiro Ito; 伊藤　　嘉浩; Takahisa Matsue; 登久松江
Original assignee: CONSONAL BIOTECHNOLOGIES CO Ltd; RIKEN
Current assignee: CONSONAL BIOTECHNOLOGIES CO Ltd; RIKEN
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】新規な生化学反応用ピン、及びその利用を提供する。
【解決手段】本発明の生化学反応用ピン１０は、先端部１１の表面が、当該先端部１１に隣接する部分（細径部１２ａ）の表面と比較して蛋白質固定化反応への反応性がより高く、当該先端部１１の表面に抗体又は抗原蛋白質を固定化可能なピン１５を備えてなる。
【選択図】図１A novel biochemical reaction pin and use thereof are provided.
The pin for biochemical reaction of the present invention has a reactivity to a protein immobilization reaction in which the surface of the tip portion 11 is compared with the surface of a portion adjacent to the tip portion 11 (small diameter portion 12a). And a pin 15 capable of immobilizing an antibody or an antigen protein is provided on the surface of the tip 11.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、抗体を特異的に固定化可能な生化学反応用ピン、及びその利用に関する。 The present invention relates to a biochemical reaction pin capable of specifically immobilizing an antibody and use thereof.

個人化医療の推進による患者のＱＯＬ（Quality of life）の向上と医療費の削減とは、現代社会の直面する課題である。ポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ:Point of Care Testing）とは、開業医及び専門医の診察室や病棟、並びに、外来患者向け診療所等の「患者の身辺での検査」の総称である。ポイントオブケア検査は、将来的には、中央検査室で集中且つ大量に検体を測定する病院での通常検査に置き換わるものになると予測されている。現在、ポイントオブケア検査用の診断キットは、大部分がイムノクロマト方式を採用している。イムノクロマト方式は、薄層クロマトグラフィの原理を用いるため検体液以外には溶液を必要としないドライ化が可能であり、例えば１０分後に検定ラインの出現位置を目で確認でき、操作が極めて簡単な簡易診断キットが実現されている。しかし、イムノクロマト方式では、検出感度が通常の検査法より低い、測定が定性的である、等の課題がある。 Improving patient quality of life (QOL) and reducing medical costs through the promotion of personalized medicine are challenges facing modern society. Point of Care Testing (POCT) is a general term for “examination of the patient's body” such as a doctor's office and a doctor's office, a ward, and a clinic for outpatients. In the future, point-of-care testing is expected to replace routine testing in hospitals that measure intensive and large quantities of specimens in a central laboratory. Currently, most of the diagnostic kits for point-of-care testing adopt the immunochromatography method. Since the immunochromatography method uses the principle of thin layer chromatography, it can be dried without the need for a solution other than the sample solution. For example, the appearance position of the test line can be visually confirmed after 10 minutes, and the operation is very simple and simple. A diagnostic kit has been realized. However, the immunochromatography method has problems such as a lower detection sensitivity than a normal inspection method and a qualitative measurement.

一方、酵素免疫判定法（ELISA: Enzyme LinkedImmuno Assay）法は、例えば、９６穴プレート上で抗原抗体反応を利用した測定を行う方法として、研究測定、診断測定に広く普及している。ＥＬＩＳＡ法は信頼性と感度は高いが、洗浄操作及び試薬添加等の操作が複雑でありＰＯＣＴ用にはほとんど普及していない。簡易化したＥＬＩＳＡシステムとして、わずかに、フィン型（特許文献１）及び板型（特許文献２）のスティック法が実用化されているというのが現状である。 On the other hand, an enzyme linked immunoassay (ELISA) method is widely used for research measurement and diagnostic measurement, for example, as a method of performing measurement using an antigen-antibody reaction on a 96-well plate. Although the ELISA method has high reliability and sensitivity, operations such as washing and reagent addition are complicated, and are hardly used for POCT. As a simplified ELISA system, a fin type (Patent Document 1) and a plate type (Patent Document 2) stick method have been put into practical use.

しかし、簡易化したＥＬＩＳＡシステムである上記フィン型及び板型のスティック法は、マイクロプレートの個々のウェルで行われる複数回の操作を、独立の複数連のチューブ内でハンドリングするものである。すなわち、ウェルの内面に捕捉抗体を固定する代わりに、平面上のスティックに捕捉抗体を固定し、このスティックを、必要な試薬を格納したウェルに移し替えて反応あるいは洗浄操作をするものである。 However, the fin-type and plate-type stick methods, which are simplified ELISA systems, handle a plurality of operations performed in individual wells of a microplate in a plurality of independent tubes. That is, instead of immobilizing the capture antibody on the inner surface of the well, the capture antibody is immobilized on a stick on a flat surface, and this stick is transferred to a well containing a necessary reagent for reaction or washing operation.

米国特許公報４２２５５７５号U.S. Pat. No. 4,225,575 米国特許公報７３７４９５１号US Patent Publication No. 7374951

上記のように、簡易型のＥＬＩＳＡキットは、マイクロプレートの個々のウェルで行われる複数回の操作を、独立の複数連のチューブ内でハンドリングするものである。しかし、キットに固定化される抗体量を一定にする、又は所望の範囲に制御可能なように構成されていない。そのため、信頼性、再現性、及び定量性が不十分であり、マイクロプレート等によるＥＬＩＳＡを代替する機能は持たない。また、複数種類の固定化抗体を用いたＥＬＩＳＡには適用困難である。さらに、上記簡易型のＥＬＩＳＡキットは、ウェル操作と実質的に同等の操作を要するために必要とされる試薬量も多い。 As described above, the simple ELISA kit handles a plurality of operations performed in individual wells of a microplate in a plurality of independent tubes. However, it is not configured so that the amount of antibody immobilized on the kit is constant or can be controlled within a desired range. Therefore, reliability, reproducibility, and quantification are insufficient, and there is no function to replace ELISA using a microplate or the like. In addition, it is difficult to apply to ELISA using a plurality of types of immobilized antibodies. Furthermore, since the simplified ELISA kit requires substantially the same operation as the well operation, a large amount of reagent is required.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、所定の領域のみに抗体又は抗原蛋白質が固定化可能に設計された生化学反応用ピン、及びその利用を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to provide a biochemical reaction pin designed so that an antibody or an antigen protein can be immobilized only in a predetermined region, and use thereof. To do.

上記の課題を解決するために、本願発明者らは鋭意検討を行った。その結果、従来のマイクロプレートに代えてピンの先端部に特異的に抗体又は抗原蛋白質を固定化した生化学反応ピンを用いるという新たな発想に基づき、本願発明を想到するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present application have conducted intensive studies. As a result, the present invention has been conceived based on a new idea of using a biochemical reaction pin in which an antibody or an antigen protein is specifically immobilized at the tip of the pin instead of the conventional microplate.

すなわち、本発明に係る生化学反応用ピンは、先端部の表面が、当該先端部に隣接する部分の表面と比較して蛋白質固定化反応への反応性がより高く、当該先端部の表面に抗体又は抗原蛋白質を固定化可能なピンを備えることを特徴とする。 That is, in the biochemical reaction pin according to the present invention, the surface of the tip portion is more reactive to the protein immobilization reaction than the surface of the portion adjacent to the tip portion. It is characterized by comprising a pin on which an antibody or antigen protein can be immobilized.

本発明に係る生化学反応用ピンは、上記の構成において、上記蛋白質固定化反応が、上記先端部の表面に存在するＣＯＯＨ基（カルボキシル基）をカルボジイミドで活性化した後に抗体又は抗原蛋白質を当該表面に固定化する反応であることが好ましい。 In the biochemical reaction pin according to the present invention, in the above configuration, the protein immobilization reaction is performed by activating the COOH group (carboxyl group) present on the surface of the tip with carbodiimide, and then reacting the antibody or antigen protein with the antibody or antigen protein. The reaction is preferably immobilized on the surface.

本発明に係る生化学反応用ピンは、上記の構成において、上記先端部の表面がアクリル系樹脂からなり、上記先端部に隣接する部分の表面がテフロン（登録商標）、又は、デルリン（登録商標）から選択されることが好ましい。 In the biochemical reaction pin according to the present invention, in the configuration described above, the surface of the tip portion is made of an acrylic resin, and the surface of the portion adjacent to the tip portion is Teflon (registered trademark) or Delrin (registered trademark). ) Is preferably selected.

本発明に係る生化学反応用ピンは、上記の構成において、ＥＬＩＳＡ（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay）に用いる一次抗体又は抗原蛋白質が上記先端部の表面に固定されているものであってもよく、より好ましくは、ＥＬＩＳＡに用いる一次抗体が上記先端部の表面に固定されているものである。 The biochemical reaction pin according to the present invention may be one in which the primary antibody or antigen protein used in ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) is immobilized on the surface of the tip in the above configuration, Preferably, the primary antibody used for ELISA is immobilized on the surface of the tip.

本発明に係る生化学反応用ピンの集合体は、上記何れか一項に記載の生化学反応用ピンを複数個備えたピンの集合体であって、これら複数の生化学反応用ピンの間では先端部の表面積が等しいことを特徴とする。 An assembly of biochemical reaction pins according to the present invention is an assembly of pins including a plurality of the biochemical reaction pins according to any one of the above, wherein the biochemical reaction pins are arranged between the plurality of biochemical reaction pins. Then, the surface area of the tip is equal.

本発明に係る生化学反応用ピンチップは、上記何れかの生化学反応用ピンを複数個備えることを特徴とする。 The biochemical reaction pin chip according to the present invention is characterized by comprising a plurality of any of the above biochemical reaction pins.

本発明に係る生化学反応用ピンチップは、上記複数個の生化学反応用ピンの間では先端部の表面積が等しいことがより好ましい。 In the biochemical reaction pin tip according to the present invention, it is more preferable that the surface area of the tip portion is equal among the plurality of biochemical reaction pins.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジは、上記の生化学反応用ピン、又は当該生化学反応用ピンを複数個備えた生化学反応用ピンチップを用いたＥＬＩＳＡに使用されるＥＬＩＳＡ用カートリッジであって、検体試料との反応槽、洗浄槽、二次抗体との反応槽、及び二次抗体検出用の反応槽とを備えることを特徴とする。 An ELISA cartridge according to the present invention is an ELISA cartridge used in an ELISA using the above biochemical reaction pin or a biochemical reaction pin chip comprising a plurality of the biochemical reaction pins, A reaction tank with a sample, a washing tank, a reaction tank with a secondary antibody, and a reaction tank for detecting a secondary antibody are provided.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジは、上記の構成において、検体試料との上記反応槽、1つ以上の上記洗浄槽、二次抗体との上記反応槽、１つ以上の上記洗浄槽、及び、二次抗体検出用の上記反応槽が、この順に環状に配置されていることが好ましい。 The cartridge for ELISA according to the present invention has the above-described configuration, the reaction tank with the specimen sample, one or more washing tanks, the reaction tank with the secondary antibody, one or more washing tanks, and two It is preferable that the reaction vessels for detecting the secondary antibody are arranged in an annular shape in this order.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジは、上記の構成において、上記反応槽及び上記洗浄槽を覆う蓋部材を備え、上記蓋部材は、上記反応槽及び上記洗浄槽が環状に配置されたカートリッジの本体部に、当該反応槽及び洗浄槽の配置の中心を基点にした回転が可能に取り付けられるものであり、上記蓋部材は、本体部に取り付けられたときに、ピンの先端部が上記反応槽及び上記洗浄槽側に向くように上記生化学反応用ピン又は生化学反応用ピンチップを取り付ける支持固定部を備えることがより好ましい。 The ELISA cartridge according to the present invention includes a lid member that covers the reaction tank and the washing tank in the above-described configuration, and the lid member includes a main body portion of the cartridge in which the reaction tank and the washing tank are annularly arranged. The center of the arrangement of the reaction tank and the washing tank can be rotated as a base point, and when the lid member is attached to the main body, the tip of the pin is the reaction tank and the above It is more preferable to provide a support fixing part to which the biochemical reaction pin or the biochemical reaction pin chip is attached so as to face the cleaning tank side.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジは、上記の構成において、上記反応槽に反応液が充填された状態で当該反応槽がシールされている、及び／又は、上記洗浄槽に洗浄液が充填された状態で当該洗浄槽がシールされている構成であってもよい。 The ELISA cartridge according to the present invention has the above-described configuration, in which the reaction tank is sealed with the reaction tank filled with the reaction liquid and / or the cleaning tank is filled with the cleaning liquid. The cleaning tank may be sealed.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジは、上記の構成において、上記反応槽の何れかは上記洗浄槽を兼ねるものであり、洗浄槽を兼ねる当該反応槽は、給液ポートと廃液ポートとを備える構成であってもよい。 The ELISA cartridge according to the present invention has the above-described configuration, wherein any one of the reaction tanks also serves as the washing tank, and the reaction tank that also serves as the washing tank includes a liquid supply port and a waste liquid port. There may be.

本発明に係るＥＬＩＳＡ用キットは、上記何れかの生化学反応用ピン又は生化学反応用ピンチップと、上記何れかのＥＬＩＳＡ用カートリッジとを備えることを特徴としている。 An ELISA kit according to the present invention comprises any one of the above biochemical reaction pins or biochemical reaction pin chips, and any one of the above ELISA cartridges.

本発明はまた、上記何れかのＥＬＩＳＡ用カートリッジを格納するＥＬＩＳＡ反応部を備える生化学反応装置を提供する。 The present invention also provides a biochemical reaction apparatus comprising an ELISA reaction unit for storing any one of the above-described ELISA cartridges.

また、本発明に係る生化学反応装置は、検体試料との上記反応槽、上記洗浄槽、二次抗体との上記反応槽、及び二次抗体検出用の上記反応槽へ、上記上記生化学反応用ピン又は上記生化学反応用ピンチップを移動させる移動機構を備えることが好ましい。 Further, the biochemical reaction device according to the present invention provides the biochemical reaction to the reaction tank with a specimen sample, the washing tank, the reaction tank with a secondary antibody, and the reaction tank for detecting a secondary antibody. It is preferable to provide a moving mechanism for moving the working pin or the biochemical reaction pin tip.

本発明は、所定の領域のみに抗体又は抗原蛋白質が固定化可能に設計された生化学反応用ピン、及びその利用を提供することが出来るという効果を奏する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that it can provide a biochemical reaction pin designed so that an antibody or an antigen protein can be immobilized only in a predetermined region, and its use.

本発明の一実施形態に係る生化学反応用ピンの概略構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the pin for biochemical reaction which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る生化学反応用ピンチップの概略構成を示す側面図である。It is a side view showing a schematic structure of a pin tip for biochemical reaction concerning one embodiment of the present invention. 図２に示す生化学反応用ピンチップを用いたＥＬＩＳＡの工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of ELISA using the pin chip for biochemical reactions shown in FIG. （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジの概略構成を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows schematic structure of the cartridge for ELISA which concerns on one Embodiment of this invention. 図４に示すＥＬＩＳＡ用カートリッジを用いるＥＬＩＳＡ反応装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the ELISA reaction apparatus using the cartridge for ELISA shown in FIG. 図５に示すＥＬＩＳＡ反応装置が備える駆動機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive mechanism with which the ELISA reaction apparatus shown in FIG. 5 is provided. （ａ）〜(ｃ)は、生化学反応用ピンチップを用いたＥＬＩＳＡに使用されるＥＬＩＳＡ用カートリッジ、及びＥＬＩＳＡ反応装置の一構成例を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows the cartridge for ELISA used for ELISA using the pin chip | tip for biochemical reaction, and one structural example of an ELISA reaction apparatus.

〔実施の形態１〕
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

１．生化学反応用ピン
（生化学反応用ピンの基本構成）
本実施の形態に係る生化学反応用ピンは、先端部の表面が、当該先端部に隣接する部分の表面と比較して蛋白質固定化反応への反応性がより高く、当該先端部の表面に抗体又は抗原蛋白質を固定化可能なピンを備えてなることを一つの特徴とする。蛋白質固定化反応への反応性の相違を利用すれば、ピンの先端部の表面のみに所望する抗体又は抗原蛋白質を固定化可能である。その結果、ピンに固定化される抗体量又は抗原蛋白質量の制御が容易となり、生化学反応用ピンを用いた測定の精度（とりわけ定量性）が向上する。生化学反応用ピンは、先端部に隣接する部分の表面が蛋白質固定化反応への反応性が実質的に無いことが特に好ましい。 1. Biochemical reaction pins (Basic configuration of biochemical reaction pins)
In the biochemical reaction pin according to the present embodiment, the surface of the tip portion is more reactive to the protein immobilization reaction than the surface of the portion adjacent to the tip portion, and is on the surface of the tip portion. One feature is that a pin capable of immobilizing an antibody or antigen protein is provided. By utilizing the difference in reactivity to the protein immobilization reaction, the desired antibody or antigen protein can be immobilized only on the surface of the tip of the pin. As a result, the amount of antibody or antigen protein immobilized on the pin can be easily controlled, and the measurement accuracy (particularly quantitativeness) using the biochemical reaction pin is improved. In the biochemical reaction pin, it is particularly preferable that the surface of the portion adjacent to the tip is substantially not reactive to the protein immobilization reaction.

また、生化学反応用ピンを複数本のセット（ピンの集合体）で用いる場合（後述するピンチップの場合も含む）、すべてのピンについて、抗体又は抗原蛋白質を固定化可能な部位（先端部の表面）の面積が一定であることが好ましい。この構成によれば、異なる生化学反応用ピン間で固定化された抗体量又は抗原蛋白質量を揃えることが出来るため、複数本の生化学反応用ピンを用いた測定の精度（とりわけ定量性）が向上する。 In addition, when biochemical reaction pins are used in a plurality of sets (an assembly of pins) (including pin tips described later), the site where the antibody or antigen protein can be immobilized on all pins (on the tip) The surface area is preferably constant. According to this configuration, since the amount of antibody or antigen protein immobilized between different biochemical reaction pins can be aligned, the accuracy of measurement using multiple biochemical reaction pins (especially quantitative properties). Will improve.

図１は、生化学反応用ピンの一例を示す斜視図である。生化学反応用ピン１０は、図１に示すように、生化学反応用ピン１０は、ピン１５と、ピン１５の直径より外側に張出すように円盤状に形成された固定用凸部１６とを備える。固定用凸部１６は、ピン１５の他端側（先端とは反対側）に、ピン１５と一体的かつ同心的に形成される。ピン１５は、その先端側から固定用凸部１６側に向けて順に、先端がドーム状に形成された円柱形状の先端部（抗体固定部）１１、及び、当該先端部１１に隣接した隣接部１２を備える。隣接部１２は、先端部に近い方から順に、細径部１２ａ、径変部１２ｂ、及び太径部１２ｃから構成される。細径部１２ａは、先端部１１に隣接する部分であって、先端部１１と同じ直径の円柱形状に形成される。太径部１２ｃは、細径部１２ａより太い直径の円柱形状に形成される。径変部１２ｂは、細径部１２ａと太径部１２ｃとを連結するテーパー形状の部分である。なお、隣接部１２は、径変部１２ｂや太径部１２ｃを有さない、先端部１１と同一径の円柱形状に形成されてもよい。また、固定用凸部１６を設けなくともよい。さらに、先端部１１は球状ではなく平坦としても良い。以上の構造において、先端部１１の表面と細径部１２ａの表面とは、段差のないシームレス構造で繋がっていることがより好ましい。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a biochemical reaction pin. As shown in FIG. 1, the biochemical reaction pin 10 includes a pin 15 and a fixing convex portion 16 formed in a disk shape so as to project outward from the diameter of the pin 15. Is provided. The fixing convex portion 16 is formed integrally and concentrically with the pin 15 on the other end side (the side opposite to the tip) of the pin 15. The pin 15 includes a cylindrical tip portion (antibody fixing portion) 11 having a tip formed in a dome shape in order from the tip side toward the fixing convex portion 16 side, and an adjacent portion adjacent to the tip portion 11. 12 is provided. The adjacent portion 12 includes a small diameter portion 12a, a diameter changing portion 12b, and a large diameter portion 12c in order from the side closer to the tip portion. The small diameter portion 12 a is a portion adjacent to the tip portion 11 and is formed in a columnar shape having the same diameter as the tip portion 11. The large diameter portion 12c is formed in a columnar shape having a diameter larger than that of the small diameter portion 12a. The diameter changing portion 12b is a tapered portion that connects the small diameter portion 12a and the large diameter portion 12c. In addition, the adjacent part 12 may be formed in the cylindrical shape of the same diameter as the front-end | tip part 11 which does not have the diameter change part 12b or the large diameter part 12c. Further, the fixing convex portion 16 may not be provided. Further, the tip 11 may be flat rather than spherical. In the above structure, it is more preferable that the surface of the front end portion 11 and the surface of the small diameter portion 12a are connected by a seamless structure having no step.

ピン１５の先端部１１の直径（円柱状でない場合は等価直径）は特に限定されないが、その上限が２ｍｍ以下に設計されることが好ましく、０．８ｍｍ以下に設計されることがより好ましい。先端部１１の直径が小さいほど、生化学反応用ピン１０を複数個組合せてピンチップを構成する際等に、小型化及びピンの高密度化が可能となる。ピン１５の先端部１１の直径の下限は特に限定されないが、例えば、０．０５ｍｍ以上である。 The diameter of the tip 11 of the pin 15 (equivalent diameter if not cylindrical) is not particularly limited, but the upper limit is preferably designed to be 2 mm or less, more preferably 0.8 mm or less. The smaller the diameter of the tip 11, the smaller the size and the higher the density of the pins when a pin chip is configured by combining a plurality of biochemical reaction pins 10. Although the minimum of the diameter of the front-end | tip part 11 of the pin 15 is not specifically limited, For example, it is 0.05 mm or more.

また、ピン１５の先端部１１の長さは特に限定されず、固定化したい抗体量等又は抗原蛋白質量等に応じて適宜設定されるが、例えば、０．０１ｍｍ以上で１ｍｍ以下の範囲内である。また、先端部１１の表面積も特に限定されず、固定化したい抗体量等又は抗原蛋白質量等に応じて適宜設定されるが、例えば、０．００２ｍｍ^２以上で３ｍｍ^２以下の範囲内である。同様に、隣接部１２の直径及び長さも特に限定されず適宜設定すればよいが、例えば、細径部１２ａの長さは４ｍｍ以上で１０ｍｍ以下の範囲内であり、太径部１２ｃの長さは２ｍｍ以上で５ｍｍ以下の範囲内であり、太径部の直径は２ｍｍ以上で５ｍｍ以下の範囲内であり、径変部１２ｂの長さは０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下の範囲内である。 Further, the length of the tip portion 11 of the pin 15 is not particularly limited, and is appropriately set according to the amount of antibody or the like to be immobilized or the amount of antigen protein. For example, within the range of 0.01 mm to 1 mm is there. Further, the surface area of the tip portion 11 is not particularly limited, and is appropriately set according to the amount of antibody or the like to be immobilized or the amount of antigen protein. For example, it is within the range of 0.002 mm ² to 3 mm ² . Similarly, the diameter and length of the adjacent portion 12 are not particularly limited and may be appropriately set. For example, the length of the small diameter portion 12a is in the range of 4 mm to 10 mm, and the length of the large diameter portion 12c. Is in the range of 2 mm to 5 mm, the diameter of the large diameter portion is in the range of 2 mm to 5 mm, and the length of the diameter changing portion 12b is in the range of 0.5 mm to 2 mm.

（ピンの先端部への抗体又は抗原蛋白質の固定化）
図１に示すピン１５において、先端部１１の表面は、当該先端部１１に隣接する細径部１２ａの表面と比較して蛋白質固定化反応への反応性がより高く構成されている。特に好ましくは、ピン１５において、細径部１２ａの表面が蛋白質固定化反応への反応性を実質的に示さない。そのため、蛋白質固定化反応の条件を適切に制御することによって、当該先端部１１の表面にのみ抗体又は抗原蛋白質が固定化可能となる。なお、特に限定されないが、不所望な抗体又は抗原蛋白質の固定を確実に防止するため、細径部１２ａの表面に加えて、径変部１２ｂ及び太径部１２ｃの表面（すなわち、隣接部１２の表面全体）も、先端部１１の表面より蛋白質固定化反応への反応性が低く構成されることがより好ましい。 (Immobilization of antibody or antigen protein to pin tip)
In the pin 15 shown in FIG. 1, the surface of the tip portion 11 is configured to be more reactive to the protein immobilization reaction than the surface of the small diameter portion 12 a adjacent to the tip portion 11. Particularly preferably, in the pin 15, the surface of the small-diameter portion 12a does not substantially show reactivity to the protein immobilization reaction. Therefore, by appropriately controlling the conditions for the protein immobilization reaction, the antibody or the antigen protein can be immobilized only on the surface of the tip portion 11. Although not particularly limited, in order to reliably prevent undesired antibody or antigen protein fixation, in addition to the surface of the small diameter portion 12a, the surface of the diameter changing portion 12b and the large diameter portion 12c (that is, the adjacent portion 12). It is more preferable that the entire surface of the structure is less reactive to the protein immobilization reaction than the surface of the tip portion 11.

なお、上記蛋白質固定化反応への反応性の相違は、例えば、先端部１１の表面とそれに隣接する細径部１２ａの表面とで、表面処理の種類を異ならせる、及び／又は、材質を異ならせる、等の方法により実現可能である。 The difference in reactivity to the protein immobilization reaction is, for example, that the type of surface treatment is different and / or the material is different between the surface of the tip portion 11 and the surface of the small diameter portion 12a adjacent thereto. It can be realized by a method such as

上記の蛋白質固定化反応とは、例えば、光固定化ポリマー被膜を用いた蛋白質（抗体又は抗原）の固定化反応や、カルボジイミドを用いて活性化されたＣＯＯＨ基に対する蛋白質（抗体又は抗原）の固定化反応（カルボジイミド活性化法）、アミノ基を用いた蛋白質の固定化反応（シッフ塩基法、エポキシ基法、イソシアナート法等）等、その種類は限定されず、各種の方法を採用することができる。 The protein immobilization reaction is, for example, an immobilization reaction of a protein (antibody or antigen) using a photo-immobilized polymer coating, or immobilization of a protein (antibody or antigen) to a COOH group activated using carbodiimide. There are no limitations on the type of the reaction, such as a saponification reaction (carbodiimide activation method), a protein immobilization reaction using amino groups (Schiff base method, epoxy group method, isocyanate method, etc.), and various methods can be adopted. it can.

例えば、上記蛋白質固定化反応が、カルボジイミド活性化法の場合、先端部１１の表面がアクリル系樹脂からなり、上記細径部１２ａの表面（好ましくは隣接部１２の表面全体）が、ポリテトラフロロエチレン（PTFE）（テフロン（登録商標））被膜、ポリテトラフルオロエチレン（PCTFE）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリアミドイミド（PAI）、ポリフェニレンサルファイド（PPS）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（GPPS）、ポリエチレン（PE）、デルリン（登録商標）等の、アルカリ処理によりＣＯＯＨ基が生じない材料からなる構成が挙げられる。ここで、アクリル系樹脂とは、重合体の繰り返し単位としてアクリル酸単位、又はメタクリル酸単位を含む樹脂の総称であって、ホモポリマーでもコポリマーでもよい。なお、アクリル系樹脂の中では、ポリメチルメタクリレートが特に好ましい。 For example, when the protein immobilization reaction is a carbodiimide activation method, the surface of the tip portion 11 is made of an acrylic resin, and the surface of the small diameter portion 12a (preferably the entire surface of the adjacent portion 12) is polytetrafluoro. Ethylene (PTFE) (Teflon (registered trademark) coating, Polytetrafluoroethylene (PCTFE), Polyvinylidene fluoride (PVDF), Polyetheretherketone (PEEK), Polyamideimide (PAI), Polyphenylene sulfide (PPS), Polypropylene ( Examples include a structure made of a material that does not generate a COOH group by alkali treatment, such as PP), polystyrene (GPPS), polyethylene (PE), and Delrin (registered trademark). Here, the acrylic resin is a general term for resins containing an acrylic acid unit or a methacrylic acid unit as a polymer repeating unit, and may be a homopolymer or a copolymer. Among acrylic resins, polymethyl methacrylate is particularly preferable.

上記構造のピン１５が、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液による表面処理を受けると、アクリル酸単位又はメタクリル酸単位は、加水分解を受けてＣＯＯＨ基を生成する。その結果、先端部１１の表面にＣＯＯＨ基が表出する。一方、細径部１２ａの表面は、この表面処理を受けても実質的な変化を生じずＣＯＯＨ基は表出しない。次いで、アルカリによる表面処理後のピン１５をカルボジイミドの溶液で表面処理すると、先端部１１の表面に形成されたＣＯＯＨ基とカルボジイミドとが反応して活性化され、先端部１１の表面のみに蛋白質（抗体又は抗原）が固定化可能となる。なお、蛋白質（抗体又は抗原）の固定化は、当該蛋白質（抗体又は抗原）を含む溶液中に、ピン１５の先端部１１又はピン１５の全体を浸漬する等の公知の方法で行えばよい。 When the pin 15 having the above structure is subjected to a surface treatment with an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution, the acrylic acid unit or the methacrylic acid unit undergoes hydrolysis to generate a COOH group. As a result, COOH groups are exposed on the surface of the tip 11. On the other hand, the surface of the narrow-diameter portion 12a does not change substantially even when this surface treatment is applied, and COOH groups are not exposed. Subsequently, when the pin 15 after the surface treatment with alkali is surface-treated with a solution of carbodiimide, the COOH group formed on the surface of the tip portion 11 reacts with carbodiimide and activated, and the protein (only on the surface of the tip portion 11 ( Antibody or antigen) can be immobilized. The protein (antibody or antigen) may be immobilized by a known method such as immersing the tip 11 of the pin 15 or the entire pin 15 in a solution containing the protein (antibody or antigen).

ピン１５の先端部１１に固定化される蛋白質（抗体又は抗原）の種類は特に限定されないが、その一例は、ＥＬＩＳＡ（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay）に用いる一次抗体である。これにより、ＥＬＩＳＡ用の生化学反応用ピン１０が提供される。このＥＬＩＳＡ用の生化学反応用ピン１０では、先端部１１の表面のみに所望する一次抗体が固定化されている。その結果、生化学反応用ピン１０を用いた測定の精度（とりわけ定量性）が向上する。また、他の例では、ピン１５の先端部１１に特異的に、ＥＬＩＳＡに用いる抗原蛋白質が固定される。抗原蛋白質は例えば各種のアレルゲン等、抗原性を示す蛋白質でありそのサイズ等は特に限定されない。 The type of protein (antibody or antigen) immobilized on the tip 11 of the pin 15 is not particularly limited, but an example thereof is a primary antibody used for ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay). Thereby, the biochemical reaction pin 10 for ELISA is provided. In the biochemical reaction pin 10 for ELISA, a desired primary antibody is immobilized only on the surface of the tip portion 11. As a result, the measurement accuracy (particularly quantitativeness) using the biochemical reaction pin 10 is improved. In another example, an antigen protein used for ELISA is fixed specifically to the tip 11 of the pin 15. The antigen protein is a protein showing antigenicity, such as various allergens, and the size thereof is not particularly limited.

先端部１１の表面への蛋白質（抗体又は抗原）の固定密度は特に限定されないが、一例では、０．１ｎｇ／ｍｍ^２（先端部１１の単位表面積）以上で１００ｎｇ／ｍｍ^２以下の範囲内である。 The density of protein (antibody or antigen) immobilization on the surface of the tip portion 11 is not particularly limited. In one example, the density is 0.1 ng / mm ² (unit surface area of the tip portion 11) or more and 100 ng / mm ² or less. is there.

また、生化学反応用ピン１０の特に具体的な構成例では、ピン１５と固定用凸部１６とを異なる素材で構成する方法がある。例えば、テフロンを素材としてピン１５の軸部をまず射出成型し、その後、ポリメチルメタクリレートの射出成型により当該軸部の先端に先端部１１を一体化形成する。このような異材複合加工はテフロンの加工温度は高く（約３００度）、またポリメチルメタクリレートの加工温度は低い（約１００度）ため実現できる。他の構成例としては、ピン１５全体をポリメチルメタクリレートの射出成型により形成した後、先端部１１をマスキングし、ピン１５の領域（具体的には、隣接部１２）の表面に、テフロン被膜をスプレーコーティングしてもよい。あるいはピン１５の表面全体にテフロンコートし、先端部１１のみを鏡面レベルに研磨加工して、コーティング膜を除去してポリメチルメタクリレート表面を形成しても良い。いずれにしても、先端部１１の抗体固定表面の面積を一定にすること、先端部１１の表面と隣接部１２の表面との繋ぎ目を段差のないシームレス構造として、境界領域に妨害分子の非特異的な吸着を最小限に抑えることが、計測の安定化と感度向上に特に好ましい。 Further, in a particularly specific configuration example of the biochemical reaction pin 10, there is a method in which the pin 15 and the fixing convex portion 16 are made of different materials. For example, the shaft portion of the pin 15 is first injection molded using Teflon as a material, and then the tip portion 11 is integrally formed at the tip of the shaft portion by injection molding of polymethyl methacrylate. Such a composite processing of different materials can be realized because the processing temperature of Teflon is high (about 300 degrees) and the processing temperature of polymethyl methacrylate is low (about 100 degrees). As another configuration example, after the entire pin 15 is formed by injection molding of polymethylmethacrylate, the tip portion 11 is masked, and a Teflon coating is applied to the surface of the pin 15 region (specifically, the adjacent portion 12). Spray coating may be applied. Alternatively, the entire surface of the pin 15 may be Teflon coated, and only the tip portion 11 may be polished to a mirror surface level to remove the coating film to form the polymethyl methacrylate surface. In any case, the area of the antibody-fixing surface of the tip portion 11 is made constant, and the joint between the surface of the tip portion 11 and the surface of the adjacent portion 12 has a seamless structure so that no interfering molecules are present in the boundary region. It is particularly preferable to minimize specific adsorption to stabilize measurement and improve sensitivity.

２．生化学反応用ピンチップ、ピンチップ等を用いたＥＬＩＳＡ
（生化学反応用ピンチップの基本構成）
生化学反応用ピンチップとは、支持体上に、図１に示すような生化学反応用ピン１０が複数個固定された構造物である。生化学反応用ピンチップは、複数の生化学反応用ピン１０を用いた、対象物の同時検出反応等に利用される。 2. ELISA using pin tips for biochemical reactions, pin tips, etc.
(Basic configuration of pin tip for biochemical reaction)
The biochemical reaction pin chip is a structure in which a plurality of biochemical reaction pins 10 as shown in FIG. 1 are fixed on a support. The biochemical reaction pin chip is used for a simultaneous detection reaction of an object using a plurality of biochemical reaction pins 10.

図２は本実施形態に係る生化学反応用ピンチップを示す側面図である。生化学反応用ピンチップ２１は、複数個の生化学反応用ピン１０が基板２０上に固定されてなる。複数個の生化学反応用ピン１０の先端部１１（図１参照）は、その表面積が全て同じ面積である。また、基板２０から、複数の生化学反応用ピン１０の先端部１１までの距離は全て等しい。そのため、生化学反応用ピン１０の先端部１１に固定される抗体量又は抗原蛋白質量を、複数の生化学反応用ピン１０間で実質的に均一とすることが出来る。なお、図２に示す例では、生化学反応用ピン１０はピン１５（図１参照）からなり、当該ピン１５は同一直径の円柱状である。 FIG. 2 is a side view showing the biochemical reaction pin tip according to the present embodiment. The biochemical reaction pin chip 21 has a plurality of biochemical reaction pins 10 fixed on a substrate 20. The tip portions 11 (see FIG. 1) of the plurality of biochemical reaction pins 10 have the same surface area. The distances from the substrate 20 to the tip portions 11 of the plurality of biochemical reaction pins 10 are all equal. Therefore, the amount of antibody or antigen protein immobilized on the tip portion 11 of the biochemical reaction pin 10 can be made substantially uniform among the plurality of biochemical reaction pins 10. In the example shown in FIG. 2, the biochemical reaction pin 10 includes a pin 15 (see FIG. 1), and the pin 15 has a cylindrical shape with the same diameter.

基板２０と生化学反応用ピン１０とは一体的に形成してもよい。例えば、基板２０と生化学反応用ピン１０とを同じ樹脂材料（例えば、ポリメチルメタクリレート）で一体的に射出成型した後に、生化学反応用ピン１０の先端部１１（図１参照）以外の部分にテフロン被膜形成等の表面処理を行う。或いは、基板２０と生化学反応用ピン１０とを別体で構成した後に、両者を固定化してもよい。例えば、基板２０に、図１に示す生化学反応用ピン１０の太径部１２ｃと同等の大きさの貫通孔を複数個形成しておき、当該貫通孔に生化学反応用ピン１０を１つずつ嵌め込んでもよい。 The substrate 20 and the biochemical reaction pin 10 may be integrally formed. For example, after the substrate 20 and the biochemical reaction pin 10 are integrally injection-molded with the same resin material (for example, polymethyl methacrylate), portions other than the tip 11 (see FIG. 1) of the biochemical reaction pin 10 And surface treatment such as Teflon film formation. Alternatively, after the substrate 20 and the biochemical reaction pin 10 are configured separately, both may be fixed. For example, a plurality of through holes having the same size as the large-diameter portion 12c of the biochemical reaction pin 10 shown in FIG. 1 are formed in the substrate 20, and one biochemical reaction pin 10 is formed in the through hole. You may insert them one by one.

なお、生化学反応用ピンチップ２１における生化学反応用ピン１０の形成密度は特に限定されないが、例えば、０．２５本／ｍｍ^２（基板２０の単位表面積）以上で２本／ｍｍ^２（基板２０の単位表面積）以下の範囲内である。 The formation density of the biochemical reaction pins 10 in the biochemical reaction pin chip 21 is not particularly limited. For example, the density is 0.25 / mm ² (unit surface area of the substrate 20) or more and 2 / mm ² (substrate 20). Unit surface area) of the following range.

（生化学反応用ピン又は生化学反応用ピンチップを用いたＥＬＩＳＡ）
図３は、図２に示す生化学反応用ピンチップ２１を用いたＥＬＩＳＡの工程を示す図である。この工程は、概略的には、以下に示す、第一工程〜第五工程をこの順に含んでなる。生化学反応用ピン１０の先端部１１には、ＥＬＩＳＡ用の一次抗体として、例えば、異なるピン１０の先端部１１間で互いに異なる抗体（例えば、異なる抗原を認識する抗体）が固定化されている。 (ELISA using biochemical reaction pins or biochemical reaction pin tips)
FIG. 3 is a diagram showing an ELISA process using the biochemical reaction pin tip 21 shown in FIG. This process generally includes the following first to fifth steps in this order. As the primary antibody for ELISA, for example, different antibodies (for example, antibodies recognizing different antigens) are immobilized on the tip portion 11 of the biochemical reaction pin 10 between the tip portions 11 of different pins 10. .

第一工程は、ＥＬＩＳＡ用の一次抗体と、検体試料中の抗原との抗原抗体反応である。第一工程では、生化学反応用ピンチップ２１が備える生化学反応用ピン１０を、液状の検体試料で満たされた単一の検体反応槽１３１に所定の条件で浸漬する。 The first step is an antigen-antibody reaction between the primary antibody for ELISA and the antigen in the specimen sample. In the first step, the biochemical reaction pin 10 provided in the biochemical reaction pin chip 21 is immersed in a single specimen reaction tank 131 filled with a liquid specimen sample under predetermined conditions.

第二工程は、洗浄工程である。洗浄工程では、上記生化学反応用ピン１０を、洗浄液で満たされた単一の洗浄槽１３２に所定の条件で浸漬する。洗浄工程では、適宜、振とうしたり、超音波等の振動を与えてもよい。洗浄工程で用いる洗浄液は、例えば、ＰＢＳ、ＴＢＳ、ＨＥＰＥＳ、等のバッファー溶液であり、必要に応じてＴｗｅｅｎ、ＴｒｉｔｏｎＸ等の界面活性剤を含んでいてもよい。 The second step is a cleaning step. In the cleaning step, the biochemical reaction pin 10 is immersed in a single cleaning tank 132 filled with a cleaning liquid under predetermined conditions. In the cleaning process, it may be shaken or vibrations such as ultrasonic waves may be applied as appropriate. The washing liquid used in the washing step is, for example, a buffer solution such as PBS, TBS, or HEPES, and may contain a surfactant such as Tween or Triton X as necessary.

第三工程は、ＥＬＩＳＡ用の二次抗体と、生化学反応用ピン１０に捕捉された抗原との抗原抗体反応である（サンドイッチＥＬＩＳＡ）。第三工程では、上記生化学反応用ピン１０を、二次抗体溶液で満たされた二次抗体反応槽１３３に所定の条件で浸漬する。二次抗体反応槽１３３は、生化学反応用ピン１０の個数に応じて形成された複数個のウェル１３４を備える。各ウェル１３４には、対応する生化学反応用ピン１０が捕捉する抗原に特異的に反応する二次抗体溶液で満たされている。すなわち、各ウェル１３４に含まれる二次抗体の種類は、ウェル１３４間で異なる。 The third step is an antigen-antibody reaction between the secondary antibody for ELISA and the antigen captured by the biochemical reaction pin 10 (sandwich ELISA). In the third step, the biochemical reaction pin 10 is immersed in a secondary antibody reaction tank 133 filled with the secondary antibody solution under predetermined conditions. The secondary antibody reaction tank 133 includes a plurality of wells 134 formed according to the number of biochemical reaction pins 10. Each well 134 is filled with a secondary antibody solution that reacts specifically with the antigen captured by the corresponding biochemical reaction pin 10. That is, the type of secondary antibody contained in each well 134 differs between the wells 134.

第四工程は、第二工程と同じく洗浄工程である。洗浄工程では、上記生化学反応用ピン１０を、洗浄液で満たされた単一の洗浄槽３５に所定の条件で浸漬する。 The fourth step is a cleaning step similar to the second step. In the cleaning process, the biochemical reaction pin 10 is immersed in a single cleaning tank 35 filled with a cleaning liquid under predetermined conditions.

第五工程は、化学発光検出工程である。化学発光検出工程では、上記生化学反応用ピン１０を、化学発光試薬溶液で満たされた単一の化学発光反応槽３６に所定の条件で浸漬する。例えば、第三工程で用いる上記二次抗体が何れも同一のペルオキシダーゼで標識されている場合、化学発光試薬としてはペルオキシダーゼの作用により発光する各種試薬が挙げられる。そして、発光検出装置３７により化学発光量を検出する。 The fifth step is a chemiluminescence detection step. In the chemiluminescence detection step, the biochemical reaction pin 10 is immersed in a single chemiluminescence reaction tank 36 filled with a chemiluminescence reagent solution under predetermined conditions. For example, when all the secondary antibodies used in the third step are labeled with the same peroxidase, examples of the chemiluminescent reagent include various reagents that emit light by the action of peroxidase. Then, the chemiluminescence amount is detected by the luminescence detection device 37.

上記では、生化学反応用ピンチップ２１を用いたＥＬＩＳＡを説明したが、個々の生化学反応用ピン１０を用いて同様のサンドイッチＥＬＩＳＡを行ってもよい。 Although the ELISA using the biochemical reaction pin chip 21 has been described above, the same sandwich ELISA may be performed using the individual biochemical reaction pins 10.

以上のように、本実施形態に係る生化学反応用ピン１０、又は、生化学反応用ピンチップ２１を用いたＥＬＩＳＡは、これらピン１０やピンチップ２１を、順次、反応槽や洗浄槽に移動させるのみで実行可能である。従って、ＥＬＩＳＡの自動反応装置を比較的容易に構成できる。自動反応装置は、ピン１０やピンチップ２１を移動させる移動機構（ロボットアーム等）を備えればよい。また、必要に応じて、洗浄液、及び各種反応液の供給機構を備えればよい。自動反応装置の一例は、図５及び図６を用いて別途説明する。 As described above, the ELISA using the biochemical reaction pin 10 or the biochemical reaction pin chip 21 according to the present embodiment only moves the pin 10 and the pin chip 21 sequentially to the reaction tank and the cleaning tank. It can be executed with. Therefore, an ELISA automatic reaction apparatus can be constructed relatively easily. The automatic reaction apparatus may be provided with a moving mechanism (robot arm or the like) that moves the pin 10 or the pin chip 21. Moreover, what is necessary is just to provide the supply mechanism of a washing | cleaning liquid and various reaction liquids as needed. An example of the automatic reaction apparatus will be separately described with reference to FIGS.

なお、ピンチップ２１を構成するピン１０の先端部に蛋白性アレルゲン等の抗原蛋白質を固定してＥＬＩＳＡを行ってもよい。この場合、上記第一工程は、ＥＬＩＳＡ用の抗原蛋白質と、検体試料中の抗体との抗原抗体反応である。また、上記第三工程は、ＥＬＩＳＡ用の二次抗体と、生化学反応用ピン１０に捕捉された抗体との抗原抗体反応である。すなわち二次抗体としては、生化学反応用ピン１０に捕捉された抗体を特異的に認識可能な抗体を用いる。 Alternatively, ELISA may be performed by fixing an antigen protein such as a protein allergen at the tip of the pin 10 constituting the pin chip 21. In this case, the first step is an antigen-antibody reaction between the antigen protein for ELISA and the antibody in the specimen sample. The third step is an antigen-antibody reaction between the secondary antibody for ELISA and the antibody captured by the biochemical reaction pin 10. That is, as the secondary antibody, an antibody that can specifically recognize the antibody captured by the biochemical reaction pin 10 is used.

（適用可能なＥＬＩＳＡの種類）
一次抗体が先端部１１に固定された生化学反応用ピン１０、又は、生化学反応用ピンチップ２１を用いたＥＬＩＳＡの種類は、いわゆる抗原測定系（検体試料中に含まれる抗原量の測定系）であれば広く適用可能である。具体的には例えば、競合法によるＥＬＩＳＡ、及びサンドイッチＥＬＩＳＡ等が挙げられる。競合法によるＥＬＩＳＡとは、検体試料中の抗原と、酵素標識抗原とを、上記一次抗体に競合反応させるＥＬＩＳＡである。サンドイッチＥＬＩＳＡとは、上記一次抗体と二次抗体とで検体試料中の抗原を検出するタイプのＥＬＩＳＡである。好ましくは、図３を用いて説明したサンドイッチＥＬＩＳＡである。 (Applicable ELISA types)
The type of ELISA using the biochemical reaction pin 10 in which the primary antibody is fixed to the tip 11 or the biochemical reaction pin chip 21 is a so-called antigen measurement system (measurement system for the amount of antigen contained in the sample). If so, it is widely applicable. Specific examples include competitive ELISA and sandwich ELISA. The competitive ELISA is an ELISA in which an antigen in a specimen sample and an enzyme-labeled antigen are competitively reacted with the primary antibody. The sandwich ELISA is a type of ELISA in which an antigen in a specimen sample is detected with the primary antibody and the secondary antibody. The sandwich ELISA described with reference to FIG. 3 is preferable.

また、抗原測定系のＥＬＩＳＡではなく抗原自体をピン先端に固定しても良く、これにより検体中の目的抗体を捕捉し、さらに２次抗体として標識した目的抗体に対する抗体を、それぞれにあるいは個別に用いれば目的抗体量を各ピンで検出できる。この方式では、２次抗体及び／又は発光試薬を後述のウェル（例えば、図６中の（ｂ）に示す反応槽９６及び９７）に充填しておくことができ、生化学反応装置９０に送液ポンプが不要となり、装置の簡易化ができる。またこの方式では、２次抗体をピン毎に代えることもできる。 Alternatively, the antigen itself may be fixed to the tip of the pin instead of the ELISA of the antigen measurement system, whereby the target antibody in the specimen is captured, and antibodies against the target antibody labeled as the secondary antibody are individually or individually If used, the target antibody amount can be detected by each pin. In this method, a secondary antibody and / or a luminescent reagent can be filled in wells described later (for example, reaction vessels 96 and 97 shown in FIG. 6B) and sent to the biochemical reaction device 90. A liquid pump is unnecessary, and the apparatus can be simplified. In this system, the secondary antibody can be replaced for each pin.

３．ＥＬＩＳＡ用カートリッジ（１）、及び、反応装置（１）
（ＥＬＩＳＡ用カートリッジ（１））
図４の（ａ）〜（ｃ）は、生化学反応用ピン１０を用いたＥＬＩＳＡに使用されるＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０を、異なる角度から示す斜視図である。図４では、使用される生化学反応用ピン１０の数は二本であるが、特にこの本数に限定されない。ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０を簡易検査用に用いる場合、使用される生化学反応用ピン１０の本数は特に限定されないが、例えば１本以上で３０本以下であり、或いは２本以上で１０本以下であり、或いは２本以上で６本以下である。生化学反応用ピン１０の先端部１１（図１も参照）には、ＥＬＩＳＡ用の一次抗体が固定されている。なお、ＥＬＩＳＡ用の一次抗体に代えて抗原蛋白質を、生化学反応用ピン１０の先端部１１に固定することもできる。 3. ELISA cartridge (1) and reactor (1)
(ELISA cartridge (1))
FIGS. 4A to 4C are perspective views showing the ELISA cartridge 70 used for the ELISA using the biochemical reaction pin 10 from different angles. In FIG. 4, the number of biochemical reaction pins 10 used is two, but the number is not particularly limited. When the ELISA cartridge 70 is used for simple inspection, the number of biochemical reaction pins 10 to be used is not particularly limited. For example, one or more pins is 30 or less, or two or more pins is 10 or less. Or 2 or more and 6 or less. A primary antibody for ELISA is fixed to the distal end portion 11 (see also FIG. 1) of the biochemical reaction pin 10. In addition, it can replace with the primary antibody for ELISA, and can fix an antigen protein to the front-end | tip part 11 of the pin 10 for biochemical reaction.

ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０は、概略的には、蓋部材３０と、カートリッジ本体部４０とから構成される。カートリッジ本体部４０は、円盤状に成型された基体５２の上面側に、検体試料との反応槽４１、３つの洗浄槽４２〜４４、二次抗体との反応槽４５、３つの洗浄槽４６〜４８、及び二次抗体検出用の反応槽４９が、この順に環状に配置されている。基体５２の上面側の中心には、蓋部材３０の回転軸が貫通する凹部としての回転軸貫通孔５１が形成されている。回転軸貫通孔５１の中心は、上記反応槽及び洗浄槽の環状配置の中心軸である。すなわち、上記反応槽及び洗浄槽は、回転軸貫通孔５１の中心から等距離（半径の長さ）に配置されている。なお、反応槽４１・４５・４９は、使用される生化学反応用ピン１０の本数に応じた個数で設けられる。また洗浄槽４２〜４４、４６〜４８は、まとめて１個を設ける構成としてもよい。さらに、反応槽４５は、生化学反応用ピン１０を複数個用いる場合でも、目的に応じてまとめて１個とすることも可能である。 The ELISA cartridge 70 is generally composed of a lid member 30 and a cartridge main body 40. The cartridge main body 40 has a reaction tank 41 with sample specimen, three washing tanks 42 to 44, a reaction tank 45 with secondary antibody, and three washing tanks 46 to 46 on the upper surface side of the base 52 molded into a disc shape. 48 and a reaction tank 49 for detecting a secondary antibody are arranged in an annular shape in this order. At the center on the upper surface side of the base 52, a rotation shaft through hole 51 is formed as a recess through which the rotation shaft of the lid member 30 passes. The center of the rotating shaft through hole 51 is the central axis of the annular arrangement of the reaction tank and the washing tank. That is, the reaction tank and the cleaning tank are arranged at an equal distance (the length of the radius) from the center of the rotation shaft through hole 51. The reaction tanks 41, 45, and 49 are provided in a number corresponding to the number of biochemical reaction pins 10 used. Moreover, it is good also as a structure which provides the washing tanks 42-44 and 46-48 collectively. Furthermore, even when a plurality of biochemical reaction pins 10 are used, the reaction tank 45 can be integrated into one according to the purpose.

さらに、上記基体５２の上面側には、円管状の凹部としての蓋部材固定孔（蓋部材位置決め手段）５０が複数個形成されている。複数の蓋部材固定孔５０は、回転軸貫通孔５１の中心を基準とし、上記反応槽及び洗浄槽より内側（内径側）に環状に配置されている。上記反応槽及び洗浄槽と、蓋部材固定孔５０とは１：１対応の関係にあり、各反応槽及び洗浄槽の内側（内径側）に蓋部材固定孔５０が１個配置されている。 In addition, a plurality of lid member fixing holes (lid member positioning means) 50 as circular recesses are formed on the upper surface side of the base body 52. The plurality of lid member fixing holes 50 are annularly arranged on the inner side (inner diameter side) of the reaction tank and the cleaning tank with the center of the rotation shaft through hole 51 as a reference. The reaction tank and the cleaning tank and the lid member fixing hole 50 have a 1: 1 correspondence, and one lid member fixing hole 50 is disposed inside (inner diameter side) of each reaction tank and the cleaning tank.

また、カートリッジ本体部４０では、検体試料との反応槽４１を除く、反応槽４５・４９に反応液が予め充填されている。また、各洗浄槽４２〜４４・４６〜４８に洗浄液が予め充填されている。また、上記基体５２の上面全体は、円盤状のシール６０により覆われている。すなわち、上記各反応槽及び洗浄槽は、シール６０によりシールされている。そして、カートリッジ本体部４０を使用する際に、シール６０は剥がされる。 In the cartridge main body 40, the reaction tanks 45 and 49, excluding the reaction tank 41 with the specimen sample, are filled with the reaction solution in advance. In addition, the cleaning tanks 42 to 44 and 46 to 48 are filled with a cleaning liquid in advance. The entire upper surface of the substrate 52 is covered with a disk-shaped seal 60. That is, each reaction tank and cleaning tank are sealed by the seal 60. Then, when the cartridge main body 40 is used, the seal 60 is peeled off.

反応槽４９は底面が透明光学材料（透光性材料）で構成され、光計測器にピン先端の発光信号を伝達することができる。反応槽４９は干渉を避けるためピン毎に個別に設けることも可能であり、またまとめて１個とすることも可能である。 The reaction tank 49 has a bottom made of a transparent optical material (translucent material), and can transmit a light emission signal at the tip of the pin to the optical measuring instrument. The reaction tank 49 can be individually provided for each pin in order to avoid interference, and can be collectively provided as one.

蓋部材３０は、カートリッジ本体部４０と同等の大きさの円盤状の基体３４を有する。基体３４の中心には、基体３４の上方側に突出した変形円管状の凸部としての回転軸受３３が形成されている。また、基体３４の下方側に突出した円管状の凸部としての固定突起３２が形成されている。さらに、基体３４をその厚み方向に貫通するように円管状のピン固定孔３１（支持固定部）が形成されている。これら、回転軸受３３、固定突起３２、及びピン固定孔３１は、回転軸受３３の中心から伸びる１つの半径（直線）上に、内周側から外周側にかけてこの順に形成されている。 The lid member 30 has a disk-shaped base 34 having a size equivalent to that of the cartridge main body 40. At the center of the base body 34, a rotary bearing 33 is formed as a deformed tubular convex portion protruding above the base body 34. In addition, a fixed protrusion 32 is formed as a circular convex portion protruding downward from the base body 34. Further, a circular pin fixing hole 31 (support fixing portion) is formed so as to penetrate the base body 34 in the thickness direction. The rotary bearing 33, the fixed protrusion 32, and the pin fixing hole 31 are formed in this order from the inner peripheral side to the outer peripheral side on one radius (straight line) extending from the center of the rotary bearing 33.

ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０の使用時には、まず、反応槽４１内に検体試料を充填する。次いで、回転軸受３３が、回転軸貫通孔５１上に位置するように、蓋部材３０をカートリッジ本体部４０上に載置する。このとき、蓋部材３０を回転させる回転軸（図示せず）は、回転軸貫通孔５１を貫通して、回転軸受３３内に挿入される。また、蓋部材３０の固定突起３２が、カートリッジ本体部４０の蓋部材固定孔５０の何れかに挿入される。このとき、蓋部材３０のピン固定孔３１に挿入された生化学反応用ピン１０は、その先端部が上記反応槽又は上記洗浄槽側（すなわち、固定突起３２が挿入された蓋部材固定孔５０に対応する槽）に向いて、反応又は洗浄に供される。すなわち、まず、生化学反応用ピン１０が反応槽４１内に向くように、蓋部材３０とカートリッジ本体部４０とがはめ合わされる。次いで、蓋部材３０を持ち上げて、図４中で反時計回り方向に順次回転させることにより、生化学反応用ピン１０を順次、洗浄槽４２〜４４、反応槽４５、洗浄槽４６〜４８、及び反応槽４９での洗浄又は反応に供する。これにより、蓋部材３０によって、全ての反応槽及び洗浄槽を覆った状態で、ＥＬＩＳＡの検出反応を行うことができる。なお、蓋部材３０がカートリッジ本体部４０に対して相対的に移動すればよいため、実際に回転等するのは蓋部材３０であっても、カートリッジ本体部４０であってもよい。図３に示すＥＬＩＳＡ反応の工程図と対応させると、反応槽４１は第一工程（一次抗体と抗原との反応工程）、洗浄槽４２〜４４は第二工程（洗浄工程）、反応槽４５は第三工程（二次抗体と抗原との反応工程）、洗浄槽４６〜４８は第四工程（洗浄工程）、反応槽４９は第五工程（化学発光検出工程）に夫々相当する。なお、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０を、後述する生化学反応装置８０（図５参照）に格納してＥＬＩＳＡ反応を行う場合は、上記蓋部材３０の持ち上げ操作及び順次回転操作は、生化学反応装置８０に供えられた回転駆動手段（例えば、蓋部材の回転用モーター、及び蓋部材の上下動用モーター等の組合せ）を用いて行ってもよい。 When using the ELISA cartridge 70, first, the specimen sample is filled in the reaction tank 41. Next, the lid member 30 is placed on the cartridge main body 40 so that the rotary bearing 33 is positioned on the rotary shaft through hole 51. At this time, a rotating shaft (not shown) that rotates the lid member 30 passes through the rotating shaft through hole 51 and is inserted into the rotating bearing 33. Further, the fixing protrusion 32 of the lid member 30 is inserted into any one of the lid member fixing holes 50 of the cartridge main body 40. At this time, the biochemical reaction pin 10 inserted into the pin fixing hole 31 of the lid member 30 has a tip portion on the reaction tank or cleaning tank side (that is, the lid member fixing hole 50 in which the fixing protrusion 32 is inserted). To the tank corresponding to (1)) and subjected to reaction or washing. That is, first, the lid member 30 and the cartridge body 40 are fitted together so that the biochemical reaction pin 10 faces the reaction tank 41. Next, the cover member 30 is lifted and rotated in the counterclockwise direction in FIG. 4, whereby the biochemical reaction pins 10 are sequentially washed in the washing tanks 42 to 44, the reaction tank 45, the washing tanks 46 to 48, and It is used for washing or reaction in the reaction tank 49. Thereby, the detection reaction of ELISA can be performed in the state which covered all the reaction tanks and washing tanks with the cover member 30. FIG. Since the lid member 30 only needs to move relative to the cartridge body 40, the lid member 30 or the cartridge body 40 may actually rotate. Corresponding to the process diagram of the ELISA reaction shown in FIG. 3, the reaction tank 41 is the first process (reaction process of primary antibody and antigen), the washing tanks 42 to 44 are the second process (washing process), and the reaction tank 45 is The third step (reaction step between the secondary antibody and the antigen), the washing tanks 46 to 48 correspond to the fourth step (washing step), and the reaction vessel 49 corresponds to the fifth step (chemiluminescence detection step). When the ELISA cartridge 70 is stored in a biochemical reaction apparatus 80 (see FIG. 5) described later and an ELISA reaction is performed, the lifting operation and the sequential rotation operation of the lid member 30 are performed on the biochemical reaction apparatus 80. You may perform using the provided rotational drive means (For example, the combination of the motor for rotation of a cover member, the motor for a vertical movement of a cover member, etc.).

なお、図４に示すＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０では、各反応槽の後段に３つの洗浄槽を設けているが、洗浄槽の数はこれに限定されず１つ以上あればよい。また、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０は、カートリッジ本体部４０のみを用いて、蓋部材３０の無い構成とすることもできる。さらに、反応槽４１以外の反応槽や洗浄槽についても反応液や洗浄液を予め充填はしておかず、使用時にこれらを充填する構成としてもよい。 In the ELISA cartridge 70 shown in FIG. 4, three cleaning tanks are provided in the subsequent stage of each reaction tank. However, the number of cleaning tanks is not limited to this, and one or more cleaning tanks may be used. The ELISA cartridge 70 may be configured without the lid member 30 using only the cartridge main body 40. Further, the reaction tank and the washing tank other than the reaction tank 41 may not be filled with the reaction liquid and the washing liquid in advance, and may be filled when used.

なお、サンドイッチＥＬＩＳＡ法による二次抗体による検出については、発色法、化学発光法、蛍光法、その他のどの方法を使用しても良い。化学発光法では、二次抗体をＨＲＰ（ホースラディッシュペルオキシダーゼ）標識して抗原抗体反応させ、その後発光試薬を反応液に加えて、ＨＲＰ量に応じた発光強度を観測する。装置を簡略化できる。発色法では発光試薬の代わりに発色試薬を用いる。発色試薬は安価であるという利点がある。二次抗体を蛍光標識する等の蛍光法は最も高い感度が得られ、発色や発光試薬を加える手間が省けるという利点がある。 For detection by the secondary antibody by the sandwich ELISA method, any other method such as a color development method, a chemiluminescence method, a fluorescence method may be used. In the chemiluminescence method, the secondary antibody is labeled with HRP (horseradish peroxidase) and reacted with an antigen antibody, and then a luminescence reagent is added to the reaction solution, and the luminescence intensity corresponding to the amount of HRP is observed. The device can be simplified. In the coloring method, a coloring reagent is used instead of the luminescent reagent. The coloring reagent has the advantage of being inexpensive. Fluorescence methods such as fluorescent labeling of secondary antibodies have the advantage that the highest sensitivity can be obtained, and the effort of coloring or adding a luminescent reagent can be saved.

（ＥＬＩＳＡ用の反応装置（１））
図５は、本発明に係るＥＬＩＳＡ用カートリッジを用いる生化学反応装置の概略構成の一例を示す図である。生化学反応装置８０は、図４に示すＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０を格納するＥＬＩＳＡ反応部８１を備える。また、図示しないが、反応槽４９で生じる化学発光を検出する発光検出部（図３に示す発光検出装置３７に相当）を有する。 (Reaction apparatus for ELISA (1))
FIG. 5 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a biochemical reaction apparatus using the ELISA cartridge according to the present invention. The biochemical reaction device 80 includes an ELISA reaction unit 81 for storing the ELISA cartridge 70 shown in FIG. Further, although not shown, it has a light emission detection unit (corresponding to the light emission detection device 37 shown in FIG. 3) for detecting chemiluminescence generated in the reaction vessel 49.

ＥＬＩＳＡ反応部８１は、蓋８２を備える。そして、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０の格納及び取り出しを行うときは蓋８２を開き、ＥＬＩＳＡ反応を行っている間は蓋８２を閉じてＥＬＩＳＡ反応部８１を外部環境から隔離する。 The ELISA reaction unit 81 includes a lid 82. Then, when storing and taking out the ELISA cartridge 70, the lid 82 is opened, and during the ELISA reaction, the lid 82 is closed to isolate the ELISA reaction part 81 from the external environment.

上記説明の通り、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０には、反応に必要な洗浄液及び反応液が予め格納されている。そのため、生化学反応装置８０は、洗浄液及び反応液を供給する供給ポンプや、これらを排出する排出ポンプを備える必要がない。よって、生化学反応装置８０は、構成の簡素化や小型化が容易である。 As described above, the ELISA cartridge 70 stores in advance a cleaning solution and a reaction solution necessary for the reaction. Therefore, the biochemical reaction device 80 does not need to include a supply pump that supplies the cleaning liquid and the reaction liquid and a discharge pump that discharges them. Therefore, the biochemical reaction device 80 can be easily simplified and downsized.

なお、生化学反応装置８０は、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０の蓋部材３０の持ち上げ操作及び順次回転操作を行うための回転駆動手段を備える。回転駆動手段の一例を、図６に示す。回転駆動手段は例えば、回転用モーター１０３、回転歯車１０１ｂ、及び回転歯車１０１ａを含んで構成される回転駆動部と、上下動用モーター１０４、及びギア１０２ｂ・１０２ａを含んで構成される上下駆動部とからなる。 The biochemical reaction apparatus 80 includes a rotation driving means for performing a lifting operation and a sequential rotation operation of the lid member 30 of the ELISA cartridge 70. An example of the rotation driving means is shown in FIG. The rotation drive means includes, for example, a rotation drive unit including a rotation motor 103, a rotation gear 101b, and a rotation gear 101a, and a vertical drive unit including a vertical movement motor 104 and gears 102b and 102a. Consists of.

回転歯車１０１ｂは、回転用モーター１０３の駆動軸（回転軸）に取り付けられるとともに、回転歯車１０１ａとかみ合っている。また、回転歯車１０１ａは、蓋部材３０の回転軸１００に取り付けられて、回転用モーター１０３の回転を回転軸１００に伝達する。回転軸１００は二重シャフト構造をとっており、回転用モーター１０３の回転が伝達されるのは外側シャフトである。 The rotating gear 101b is attached to the drive shaft (rotating shaft) of the rotating motor 103 and meshes with the rotating gear 101a. The rotating gear 101 a is attached to the rotating shaft 100 of the lid member 30 and transmits the rotation of the rotating motor 103 to the rotating shaft 100. The rotating shaft 100 has a double shaft structure, and the rotation of the rotating motor 103 is transmitted to the outer shaft.

また、互いにかみ合うギア１０２ｂ・１０２ａのうち、ギア１０２ｂは上下動用モーター１０４の駆動軸（回転軸）に取り付けられ、ギア１０２ａは回転軸１００に取り付けられる。ギア１０２ａは、上下動用モーター１０４の回転を上下方向の運動に変換して、回転軸１００の内側シャフトに伝達する。 Of the gears 102 b and 102 a meshing with each other, the gear 102 b is attached to the drive shaft (rotary shaft) of the vertical movement motor 104, and the gear 102 a is attached to the rotational shaft 100. The gear 102 a converts the rotation of the vertical movement motor 104 into a vertical motion and transmits it to the inner shaft of the rotation shaft 100.

図６中の（ｂ）は、蓋部材３０の持ち上げ操作、及び相対的な順次回転操作を行う様子を示す図である。同図に示すように、まず、上下動用モーター１０４の回転運動を、ギア１０２ｂ・１０２ａを用いて上下方向の運動に変換して、回転軸１００の内側シャフトを持ち上げる。これにより、蓋部材３０が、カートリッジ本体部４０に対して持ち上がる。次いで、回転用モーター１０３の回転運動を、回転歯車１０１ａ・１０１ｂを用いて回転軸１００の外側シャフトに伝達する。これにより、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０のうちカートリッジ本体部４０のみを、当該外側シャフトと一体的に回転させる。そして、所定量の回転動作が終了すれば、上下動用モーター１０４を逆回転させて、蓋部材３０をカートリッジ本体部４０に対して当接させる（図６中の（ａ）参照）。なお、回転用モーター１０３及び上下動用モーター１０４の駆動は、生化学反応装置８０が備える制御部１０５により自動制御される。 (B) in FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the lifting operation of the lid member 30 and the relative sequential rotation operation are performed. As shown in the figure, first, the rotary motion of the vertical movement motor 104 is converted into the vertical motion using the gears 102b and 102a, and the inner shaft of the rotary shaft 100 is lifted. Thereby, the lid member 30 is lifted with respect to the cartridge main body 40. Next, the rotary motion of the rotary motor 103 is transmitted to the outer shaft of the rotary shaft 100 using the rotary gears 101a and 101b. Thus, only the cartridge main body 40 of the ELISA cartridge 70 is rotated integrally with the outer shaft. When the predetermined amount of rotation is completed, the vertical movement motor 104 is reversely rotated to bring the lid member 30 into contact with the cartridge body 40 (see (a) in FIG. 6). The driving of the rotation motor 103 and the vertical movement motor 104 is automatically controlled by the control unit 105 provided in the biochemical reaction apparatus 80.

（ＥＬＩＳＡ用のキット（１））
本発明は、生化学反応用ピン又は生化学反応用ピンチップと、ＥＬＩＳＡ用カートリッジとを備えるＥＬＩＳＡ用キットも提供する。ＥＬＩＳＡ用キットの一例は、図１に示す生化学反応用ピン１０を１〜複数本と、図４に示すＥＬＩＳＡ用カートリッジ７０とを備えるものである。ＥＬＩＳＡ用キットは、その他、１）キットの取扱説明書、２）ＥＬＩＳＡに用いる各種反応液（反応試薬）及び洗浄液、３）ピペット等の液体注入手段、４）注射器等の検体試料取得手段、等を必要に応じて備えていてもよい。 (Kit for ELISA (1))
The present invention also provides an ELISA kit comprising a biochemical reaction pin or biochemical reaction pin chip and an ELISA cartridge. An example of the ELISA kit includes one or more biochemical reaction pins 10 shown in FIG. 1 and an ELISA cartridge 70 shown in FIG. The ELISA kit includes 1) instruction manual of the kit, 2) various reaction liquids (reaction reagents) and washing liquid used in the ELISA, 3) liquid injection means such as pipettes, 4) specimen sample acquisition means such as a syringe, etc. May be provided as necessary.

〔実施の形態２〕
以下、本発明の他の実施の形態について詳細に説明する。 [Embodiment 2]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described in detail.

１．ＥＬＩＳＡ用カートリッジ（２）、及び、反応装置（２）
図７中の（ａ）〜(ｃ)は、生化学反応用ピンチップ２１（図２も参照）を用いたＥＬＩＳＡに使用されるＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３、及びＥＬＩＳＡ用の生化学反応装置９０を示す斜視図である。図中の（ａ）は概略の全体構成を示し、（ｂ）は概略の要部構成を示す。ここで、生化学反応用ピンチップ２１が有する生化学反応用ピン１０の先端部１１（図１も参照）には、ＥＬＩＳＡ用の一次抗体が固定化されている。 1. ELISA cartridge (2) and reactor (2)
7A to 7C are perspective views showing an ELISA cartridge 93 used in an ELISA using the biochemical reaction pin chip 21 (see also FIG. 2) and a biochemical reaction apparatus 90 for ELISA. FIG. (A) in a figure shows a rough whole structure, (b) shows a general principal part structure. Here, a primary antibody for ELISA is immobilized on the tip 11 (see also FIG. 1) of the biochemical reaction pin 10 of the biochemical reaction pin chip 21.

（ＥＬＩＳＡ用カートリッジ（２））
ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３は、概略的には、略直方体形状の基体の上面側に、検体試料との反応槽９４、二次抗体との反応槽９６、及び二次抗体検出用の反応槽９７が、この順に一直線状に並ぶように離間配置されている。 (ELISA cartridge (2))
In general, the ELISA cartridge 93 has a reaction tank 94 with a specimen sample, a reaction tank 96 with a secondary antibody, and a reaction tank 97 for detecting a secondary antibody on the upper surface side of a substantially rectangular parallelepiped substrate. They are spaced apart so as to be aligned in this order.

反応槽９４は、生化学反応用ピンチップ２１の基板２０を受ける円柱状の窪みであり、生化学反応用ピンチップ２１が有する生化学反応用ピン１０全てを同時に受け入れるように構成されている。反応槽９４は、当該反応槽９４の側面に開口する給液ポート９５ａと廃液ポート９５ｂとが設けられている。給液ポート９５ａは、生化学反応装置９０側に設けられた液体供給ポンプ（図示せず）と接続されて、反応槽９４内に液体（液体状の検体試料、及び洗浄液）を導入するためのポートである。廃液ポート９５ｂは、生化学反応装置９０側に設けられた液体排出ポンプ（図示せず）と接続されて、反応槽９４内から液体（液体状の検体試料、及び洗浄液）を排出するためのポートである。後述するが、反応槽９４は、洗浄槽としても機能する。 The reaction tank 94 is a cylindrical recess that receives the substrate 20 of the biochemical reaction pin tip 21 and is configured to simultaneously receive all the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin tip 21. The reaction tank 94 is provided with a liquid supply port 95 a and a waste liquid port 95 b that open on the side surface of the reaction tank 94. The liquid supply port 95a is connected to a liquid supply pump (not shown) provided on the biochemical reaction device 90 side, and introduces liquid (liquid specimen sample and cleaning liquid) into the reaction tank 94. Port. The waste liquid port 95b is connected to a liquid discharge pump (not shown) provided on the biochemical reaction device 90 side, and discharges liquid (liquid specimen sample and cleaning liquid) from the reaction tank 94. It is. As will be described later, the reaction tank 94 also functions as a cleaning tank.

反応槽９６は、生化学反応用ピンチップ２１の基板２０を受ける円柱状の浅い窪みと、当該窪み内に複数個設けられた細長円柱状の窪み９６ａとからなる。窪み９６ａそれぞれは、生化学反応用ピンチップ２１の生化学反応用ピン１０を一つずつ受け入れるように構成されている。 The reaction tank 96 includes a cylindrical shallow depression that receives the substrate 20 of the biochemical reaction pin tip 21 and a plurality of elongated cylindrical depressions 96a provided in the depression. Each of the recesses 96a is configured to receive the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin tip 21 one by one.

反応槽９７は、生化学反応用ピンチップ２１の基板２０を受ける円柱状の窪みであり、生化学反応用ピンチップ２１が有する生化学反応用ピン１０全てを同時に受け入れるように構成されている。 The reaction tank 97 is a cylindrical recess that receives the substrate 20 of the biochemical reaction pin tip 21 and is configured to simultaneously receive all the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin tip 21.

ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３は、略直方体形状の基体における対向する側面の一部が互いに内側に向ってくびれた一対の凹部９８・９８を備える。凹部９８・９８は、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３を生化学反応装置９０に格納する、又は、生化学反応装置９０から取り出す際に、作業者の指で摘まれる部分である。ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３では、凹部９８・９８は、対向する長手方向の側面の中央部に形成されている。 The ELISA cartridge 93 includes a pair of recesses 98 and 98 in which a part of opposing side surfaces of a substantially rectangular parallelepiped base is constricted toward the inside. The concave portions 98 and 98 are portions that are picked up by an operator's finger when the ELISA cartridge 93 is stored in the biochemical reaction apparatus 90 or taken out from the biochemical reaction apparatus 90. In the ELISA cartridge 93, the recesses 98 and 98 are formed in the central part of the opposing side surfaces in the longitudinal direction.

ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３の使用時には、まず、給液ポート９５ａを通じて、反応槽９４内に検体試料を充填する。また、反応槽９６の窪み９６ａに二次抗体を含む溶液を充填し、反応槽９７に化学発光試薬溶液を充填する。 When using the ELISA cartridge 93, first, the specimen sample is filled into the reaction tank 94 through the liquid supply port 95a. In addition, a solution containing a secondary antibody is filled in the recess 96a of the reaction vessel 96, and a chemiluminescent reagent solution is filled in the reaction vessel 97.

次いで、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９４にはめ合わせて、当該生化学反応用ピンチップ２１が有する生化学反応用ピン１０全てを同時に検体試料に接触させる。次いで、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９４にはめ合わせた状態で、反応槽９４内の検体試料を、廃液ポート９５ｂを通じて排出する。次いで、空になった反応槽９４内に給液ポート９５ａを通じて洗浄液を充填して洗浄を行った後に、当該洗浄液を廃液ポート９５ｂを通じて排出する。この洗浄動作は、必要に応じて複数回行ってもよい。 Next, the biochemical reaction pin chip 21 is fitted into the reaction tank 94, and all the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin chip 21 are simultaneously brought into contact with the specimen sample. Next, the specimen sample in the reaction tank 94 is discharged through the waste liquid port 95b while the biochemical reaction pin chip 21 is fitted in the reaction tank 94. Next, after the cleaning tank 94 is filled with the cleaning liquid through the liquid supply port 95a for cleaning, the cleaning liquid is discharged through the waste liquid port 95b. This cleaning operation may be performed a plurality of times as necessary.

次いで、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９６上に移動させて、反応槽９６が有する窪み９６ａそれぞれが、生化学反応用ピンチップ２１の生化学反応用ピン１０を一つずつ受け入れるように、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９６にはめ合わせる。これにより、生化学反応用ピン１０に捕捉された検体試料と、ＥＬＩＳＡ用の二次抗体とを反応させる。次いで、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９４上に移動させ、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９４にはめ合わせる。次いで、反応槽９４内に給液ポート９５ａを通じて洗浄液を充填して洗浄を行った後に、当該洗浄液を廃液ポート９５ｂを通じて排出する。この洗浄動作は、必要に応じて複数回行ってもよい。 Next, the biochemical reaction pin tip 21 is moved onto the reaction vessel 96, and each of the recesses 96 a included in the reaction vessel 96 receives the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin tip 21 one by one. The chemical reaction pin tip 21 is fitted into the reaction vessel 96. Thus, the specimen sample captured by the biochemical reaction pin 10 is reacted with the secondary antibody for ELISA. Next, the biochemical reaction pin tip 21 is moved onto the reaction vessel 94, and the biochemical reaction pin tip 21 is fitted into the reaction vessel 94. Next, after cleaning is performed by filling the reaction tank 94 with the cleaning liquid through the liquid supply port 95a, the cleaning liquid is discharged through the waste liquid port 95b. This cleaning operation may be performed a plurality of times as necessary.

次いで、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９７上に移動させて、生化学反応用ピンチップ２１が有する生化学反応用ピン１０全てが化学発光試薬溶液に接触するように、生化学反応用ピンチップ２１を反応槽９７にはめ合わせる。そして、反応槽９７で生じた化学発光を検出することにより、ＥＬＩＳＡの検出反応を行う。なお、図３に示すＥＬＩＳＡ反応の工程図と対応させると、反応槽９４は第一工程（一次抗体と抗原との反応工程）及び第二工程（洗浄工程）、反応槽９６は第三工程（二次抗体と抗原との反応工程）、反応槽９４は第四工程（洗浄工程）、反応槽９７は第五工程（化学発光検出工程）に夫々相当する。なお、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３を、後述する生化学反応装置９０（図６参照）に格納してＥＬＩＳＡ反応を行う場合は、上記生化学反応用ピンチップ２１の移動は、生化学反応装置９０に供えられた駆動手段（例えば、上下動ソレノイド及び回転モーター等の組合せ）を用いて行う。 Next, the biochemical reaction pin chip 21 is moved onto the reaction vessel 97 so that all the biochemical reaction pins 10 of the biochemical reaction pin chip 21 are in contact with the chemiluminescent reagent solution. Is fitted into the reaction tank 97. And the detection reaction of ELISA is performed by detecting the chemiluminescence which arose in the reaction tank 97. FIG. In correspondence with the process diagram of the ELISA reaction shown in FIG. 3, the reaction tank 94 is a first process (reaction process of primary antibody and antigen) and a second process (washing process), and a reaction tank 96 is a third process ( The reaction process of the secondary antibody and the antigen), the reaction tank 94 corresponds to the fourth process (washing process), and the reaction tank 97 corresponds to the fifth process (chemiluminescence detection process). When the ELISA cartridge 93 is stored in a biochemical reaction device 90 (see FIG. 6) described later and an ELISA reaction is performed, the movement of the biochemical reaction pin tip 21 is provided to the biochemical reaction device 90. The driving means (for example, a combination of a vertically moving solenoid and a rotary motor) is used.

なお、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３を簡易検査用に用いる場合、使用される生化学反応用ピン１０の本数（生化学反応用ピンチップ２１が備えるピン１０の本数）は特に限定されないが、例えば１本以上で３０本以下であり、或いは４本以上で２５本以下である。 When the ELISA cartridge 93 is used for simple inspection, the number of biochemical reaction pins 10 used (the number of pins 10 included in the biochemical reaction pin chip 21) is not particularly limited. 30 or less, or 4 or more and 25 or less.

（反応装置（２））
ＥＬＩＳＡ用の生化学反応装置９０は、図７中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３を格納するＥＬＩＳＡ反応部９２を備える。また、図示しないが、生化学反応装置９０は、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３の反応槽９７で生じる化学発光を検出する発光検出部（図３に示す発光検出装置３７に相当）を有する。 (Reactor (2))
As shown in FIGS. 7A and 7B, the biochemical reaction apparatus 90 for ELISA includes an ELISA reaction unit 92 for storing an ELISA cartridge 93. Although not shown, the biochemical reaction device 90 includes a light emission detection unit (corresponding to the light emission detection device 37 shown in FIG. 3) that detects chemiluminescence generated in the reaction tank 97 of the ELISA cartridge 93.

ＥＬＩＳＡ反応部９２は、蓋１１２を備える。そして、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３の格納及び取り出しを行うときは蓋１１２を開き、ＥＬＩＳＡ反応を行っている間は蓋１１２を閉じてＥＬＩＳＡ反応部９２を外部環境から隔離する。また、ＥＬＩＳＡ反応部９２には、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３を載置するステージ９１が設けられている。ステージ９１は、ステージ駆動手段（図示せず）により、図中の矢印方向に自在に動くように構成されている。なお、この矢印方向は、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３における、反応槽９４、反応槽９６、及び反応槽９７の並び方向に一致している。 The ELISA reaction unit 92 includes a lid 112. Then, when storing and taking out the ELISA cartridge 93, the lid 112 is opened. During the ELISA reaction, the lid 112 is closed to isolate the ELISA reaction section 92 from the external environment. The ELISA reaction unit 92 is provided with a stage 91 on which an ELISA cartridge 93 is placed. The stage 91 is configured to move freely in the direction of the arrow in the drawing by a stage driving means (not shown). This arrow direction coincides with the arrangement direction of the reaction tank 94, the reaction tank 96, and the reaction tank 97 in the ELISA cartridge 93.

さらに、生化学反応装置９０は、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３の反応槽９４に、給液ポート９５ａを通じて洗浄液及び検体試料を供給する供給ノズル及び供給ポンプと、廃液ポート９５ｂを通じて洗浄液及び検体試料を反応槽９４外に廃液する廃液ノズル及び排出ポンプと、を備える。なお、検体試料は供給ノズル及び供給ポンプを介さずに、反応槽９４内に供給するようにしてもよい。 Further, the biochemical reaction apparatus 90 supplies the cleaning liquid and the specimen sample to the reaction tank 94 of the ELISA cartridge 93 through the supply port 95a, the supply nozzle and the supply pump for supplying the cleaning liquid and the specimen sample, and the waste tank 95b. A waste liquid nozzle for discharging waste liquid and a discharge pump; Note that the specimen sample may be supplied into the reaction tank 94 without using the supply nozzle and the supply pump.

生化学反応装置９０では、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３に対する生化学反応用ピンチップ２１の相対移動は、例えば、ステージ９１の移動と、アーム１１１の上下方向への移動との組合せで実現する。例えば、図７中の（ａ）に示す状態において、ステージ９１を矢印方向に沿って移動させて、当該ステージ９１とアーム１１１とを近づける。これにより、図７中の（ｂ）に示す状態となり、アーム１１１が、生化学反応用ピンチップ２１を把持する。次いで、生化学反応用ピンチップ２１を把持したアーム１１１を上方に移動させて、生化学反応用ピンチップ２１とＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３とを離間させる。次いで、ステージ９１を矢印方向に沿って移動させて、ＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３が有する所望の反応槽（反応槽９４等）上に、生化学反応用ピンチップ２１を位置づける。次いで、アーム１１１を下方に移動させて、生化学反応用ピンチップ２１を所望の反応槽内に位置づける。なお、ステージ９１及びアーム１１１の駆動は、生化学反応装置９０が備える制御部（図示せず）により自動制御される。 In the biochemical reaction device 90, the relative movement of the biochemical reaction pin chip 21 with respect to the ELISA cartridge 93 is realized by, for example, a combination of the movement of the stage 91 and the vertical movement of the arm 111. For example, in the state shown in FIG. 7A, the stage 91 is moved along the arrow direction to bring the stage 91 and the arm 111 closer. Accordingly, the state shown in FIG. 7B is obtained, and the arm 111 holds the biochemical reaction pin tip 21. Next, the arm 111 holding the biochemical reaction pin chip 21 is moved upward to separate the biochemical reaction pin chip 21 from the ELISA cartridge 93. Next, the stage 91 is moved along the direction of the arrow, and the biochemical reaction pin tip 21 is positioned on a desired reaction tank (such as the reaction tank 94) of the ELISA cartridge 93. Next, the arm 111 is moved downward to position the biochemical reaction pin tip 21 in a desired reaction vessel. The driving of the stage 91 and the arm 111 is automatically controlled by a control unit (not shown) provided in the biochemical reaction apparatus 90.

（ＥＬＩＳＡ用のキット（２））
本発明は、生化学反応用ピン又は生化学反応用ピンチップと、ＥＬＩＳＡ用カートリッジとを備えるＥＬＩＳＡ用キットも提供する。ＥＬＩＳＡ用キットの一例は、図２に示す生化学反応用ピンチップ２１と、図７に示すＥＬＩＳＡ用カートリッジ９３とを備えるものである。ＥＬＩＳＡ用キットは、その他、１）キットの取扱説明書、２）ＥＬＩＳＡに用いる各種反応液（反応試薬）及び洗浄液、３）ピペット等の液体注入手段、４）注射器等の検体試料取得手段、等を必要に応じて備えていてもよい。 (Kit for ELISA (2))
The present invention also provides an ELISA kit comprising a biochemical reaction pin or biochemical reaction pin chip and an ELISA cartridge. An example of the ELISA kit includes the biochemical reaction pin chip 21 shown in FIG. 2 and the ELISA cartridge 93 shown in FIG. The ELISA kit includes 1) instruction manual of the kit, 2) various reaction liquids (reaction reagents) and washing liquid used in the ELISA, 3) liquid injection means such as pipettes, 4) specimen sample acquisition means such as a syringe, etc. May be provided as necessary.

本発明は上述した各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によれば、所定の領域のみに抗体が固定化可能に設計された生化学反応用ピン、及びその利用を提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pin for biochemical reaction designed so that an antibody can be fix | immobilized only to a predetermined area | region, and its utilization can be provided.

１０生化学反応用ピン
１１先端部
１２ａ細径部（先端部に隣接する部分）
１５ピン
２１生化学反応用ピンチップ
３０蓋部材
３１ピン固定孔（支持固定部）
４０カートリッジ本体部（本体部）
４１・４５反応槽
４２〜４４洗浄槽
４６〜４８洗浄槽
４９反応槽
７０ＥＬＩＳＡ用カートリッジ
８０生化学反応装置
８１ＥＬＩＳＡ反応部
９０生化学反応装置
９２ＥＬＩＳＡ反応部
９３ＥＬＩＳＡ用カートリッジ
９４反応槽
９５ａ給液ポート
９５ｂ廃液ポート
９６反応槽
９７反応槽 10 Pin 11 for biochemical reaction Tip portion 12a Thin diameter portion (portion adjacent to tip portion)
15 Pin 21 Pin tip 30 for biochemical reaction Lid member 31 Pin fixing hole (support fixing part)
40 Cartridge body (main body)
41 · 45 Reaction tank 42 to 44 Cleaning tank 46 to 48 Cleaning tank 49 Reaction tank 70 ELISA cartridge 80 Biochemical reaction device 81 ELISA reaction unit 90 Biochemical reaction device 92 ELISA reaction unit 93 ELISA cartridge 94 Reaction tank 95a Supply liquid Port 95b Waste liquid port 96 Reaction tank 97 Reaction tank

Claims

The tip surface has a higher reactivity to the protein immobilization reaction than the surface of the portion adjacent to the tip portion, and has a pin capable of immobilizing an antibody or antigen protein on the tip surface. Pin for biochemical reaction characterized by

2. The protein immobilization reaction is a reaction in which a COOH group (carboxyl group) present on the surface of the tip is activated with carbodiimide and then an antibody or an antigen protein is immobilized on the surface. Pin for biochemical reaction described in 1.

The biochemistry according to claim 1 or 2, wherein a surface of the tip portion is made of an acrylic resin, and a surface of a portion adjacent to the tip portion is made of Teflon (registered trademark) or Delrin (registered trademark). Reaction pin.

The biochemical reaction pin according to any one of claims 1 to 3, wherein a primary antibody or antigen protein used for ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) is immobilized on the surface of the tip.

The biochemical reaction pin according to any one of claims 1 to 3, wherein a primary antibody used in ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) is immobilized on the surface of the tip.

An assembly of pins comprising a plurality of biochemical reaction pins according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface area of the tip portion is equal between the plurality of biochemical reaction pins. A collection of pins for biochemical reaction.

A biochemical reaction pin chip comprising a plurality of biochemical reaction pins according to any one of claims 1 to 5.

The pin tip for biochemical reaction according to claim 7, wherein the surface area of the tip portion is equal among the plurality of biochemical reaction pins.

An ELISA cartridge used in an ELISA using the biochemical reaction pin according to claim 4 or a biochemical reaction pin chip comprising a plurality of the biochemical reaction pins,
An ELISA cartridge comprising: a reaction tank with a specimen sample, a washing tank, a reaction tank with a secondary antibody, and a reaction tank for detecting a secondary antibody.

The reaction tank with the specimen sample, the one or more washing tanks, the reaction tank with the secondary antibody, the one or more washing tanks, and the reaction tank for detecting the secondary antibody are annularly arranged in this order. The cartridge for ELISA according to claim 9, wherein the cartridge is arranged.

A lid member covering the reaction tank and the washing tank;
The lid member is attached to the main body of the cartridge in which the reaction tank and the washing tank are arranged in an annular shape so as to be able to rotate based on the center of the arrangement of the reaction tank and the washing tank.
The lid member includes a support fixing portion to which the biochemical reaction pin or the biochemical reaction pin chip is attached so that a tip end portion of the pin faces the reaction tank and the washing tank when attached to the main body. The ELISA cartridge according to claim 10.

The reaction tank is sealed in a state where the reaction tank is filled with a reaction liquid, and / or the cleaning tank is sealed in a state where the cleaning tank is filled with a cleaning liquid. Item 12. The ELISA cartridge according to any one of Items 9 to 11.

10. The ELISA cartridge according to claim 9, wherein any one of the reaction tanks also serves as the cleaning tank, and the reaction tank also serving as a cleaning tank includes a liquid supply port and a waste liquid port.

The biochemical reaction pin according to any one of claims 1 to 5, or the biochemical reaction pin chip according to any one of claims 7 to 8, and the biochemical reaction pin tip according to any one of claims 9 to 13. An ELISA kit comprising the ELISA cartridge described above.

A biochemical reaction device comprising an ELISA reaction unit for storing the ELISA cartridge according to any one of claims 9 to 13.

The biochemical reaction pin or the biochemical reaction pin chip is moved to the reaction vessel with the specimen, the washing vessel, the reaction vessel with the secondary antibody, and the reaction vessel for detecting the secondary antibody. The biochemical reaction device according to claim 15, further comprising a moving mechanism.