WO2019131606A1 - 検査デバイス - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an inspection device comprising a microchannel and an absorber.
- Immunoassays using antigen-antibody reactions occupy an important place in clinical examinations.
- a sample test such as an immunological test is performed at a site of medical treatment or medical examination
- a small test device is used to obtain a result on the spot and use it for treatment or prescription.
- An immunochromatographic method is known as an immunoassay.
- an immunochromatographic test kit is widely used in detection of viral infections such as influenza, myocardial infarction markers, and the like.
- the immunochromatographic method has low detection sensitivity, it has been insufficient in cases where high-sensitivity tests such as, for example, early diagnosis of infectious disease and early detection of cancer are required.
- an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) method is also known.
- the ELISA method has the advantage of being capable of highly sensitive detection and of excellent quantitativity.
- the ELISA method requires a long time for the operation time and the measurement time, and the measurement operation is complicated, so that it is difficult to use for a simple and quick test. Therefore, in the ELISA method, development of a test device capable of a simple and quick test has been actively carried out.
- Patent Document 1 discloses an assay device, more specifically, a microfluidic device using a porous medium, specifically, a microchannel having a tip and a vicinity of the tip of the microchannel And a space disposed between the microchannel and the porous medium, and the fluid moving in the microchannel based on the lateral flow is porous over the space.
- An assay device is proposed that is configured to be separated in space so that fluid may be placed in the microchannel after being absorbed in contact with the quality medium.
- Patent Document 1 discloses that, in an assay device, a space disposed between a microchannel and a porous medium (absorbent paper) functions as a valve mechanism to cause a plurality of liquids to flow repeatedly and stop repeatedly. It is stated that multistep assays can be performed.
- air vents are typically provided and placed on top of absorbent paper, as also described in US Pat.
- the air vent hole is blocked by the absorbent paper, and therefore, once the absorbent paper absorbs the liquid moving in the microchannel, the air vent hole It becomes difficult to get out of it. Therefore, when the liquid flows in the flow path, the air from the flow path is difficult to drop out of the air vent hole, so the liquid hardly flows in the flow path, and the liquid may be stopped halfway in the flow path. Therefore, it is difficult to flow a plurality of liquids continuously.
- the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present disclosure to provide an inspection device capable of simple and rapid inspection and capable of continuously flowing a plurality of liquids. .
- the present disclosure provides a first base, a second base facing the first base, a flow path between the first base and the second base, and one end of the flow path A liquid holding portion connected to the other end, for introducing a liquid, connected to the other end of the flow path, and arranged with an absorber, an absorber arranged in the liquid holding portion, the flow path and the flow path And an air port disposed between the absorbers and connected to the flow path.
- the present disclosure has the effect of being able to provide an inspection device capable of simple and quick inspection, and capable of continuously flowing a plurality of liquids.
- FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of the inspection device of the present disclosure. It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the inspection device of this indication. It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the inspection device of this indication. It is the schematic plan view and sectional drawing which show an example of the conventional inspection device. It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the inspection device of this indication. It is process drawing which shows an example of the usage method of the inspection device of this indication. It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the inspection device of this indication. It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the inspection device of this indication. It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the inspection device of this indication.
- the inspection device of the present disclosure is connected to a first base, a second base facing the first base, a flow path between the first base and the second base, and one end of the flow path, A liquid holding unit connected to the other end of the flow path and arranged at the other end of the flow path, an absorbent body arranged in the liquid holding portion, and the space between the flow path and the absorbent body And an air port disposed and connected to the flow path.
- FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of the inspection device of the present disclosure
- FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 (a).
- the inspection device 1 includes a first base 2, a second base 3 facing the first base 2, and a space between the first base 2 and the second base 3.
- the flow path 4 and one end of the flow path 4 are connected to the inlet 5 for introducing the liquid, and the other end of the flow path 4 is connected to the liquid holding portion 7 in which the absorber 10 is disposed; It has the absorber 10 arrange
- the inspection device 1 can have an introduction part 6 for introducing a liquid between the introduction port 5 and the flow path 4.
- the inspection device 1 can also have a spacer 12 for forming the flow path 4 between the first base 2 and the second base 3. In FIG. 1A, the flow path 4 is shown by a broken line because it is covered by the second base 3.
- Fig. 2 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure
- Fig. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 2 (a);
- Fig. 2 is a plan view of the absorber in Fig. 2 (a).
- the absorber 10 can be disposed from the inside of the liquid holding unit 7 to the inside of the flow path 4.
- the absorber 10 can have a protrusion 10 a disposed in the flow path 4 as shown in FIG. 2 (c).
- symbol which is not demonstrated in FIG. 2, since it shows what is the same member as FIG. 1, description here is abbreviate
- an air port is disposed between the flow path and the absorber as in the case of the inspection device shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) above.
- Fig. 3 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure
- Fig. 3 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of Fig. 3 (a);
- Fig. 3 is a plan view of a first absorber of the absorber in Fig. 3 (a).
- the absorber 10 is disposed only in the first absorber 8 disposed in the flow channel 4 and in the liquid holding unit 7, And a second absorber 9 in contact with the first absorber 8.
- the second absorber 9 is not in contact with the flow path 4.
- the first absorbent body 8 may be disposed from the inside of the liquid holding unit 7 to the inside of the flow path 4.
- the first absorber 8 can have a projection 8a disposed in the flow path 4 as shown in FIG. 3 (c).
- symbol which is not demonstrated in FIG. 3, since it shows what is the same member as FIG. 1, description here is abbreviate
- an air port is disposed between the flow path and the absorber as in the case of the inspection device shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) above.
- the air port is disposed between the flow path and the absorber” means that the liquid holding portion is not filled with the absorber, and the flow is performed at the end portion on the liquid holding portion side of the flow path.
- An air gap exists between the passage and the absorber, and the air gap is said to be open to the outside.
- the air port 11 when the air port 11 is disposed on the upper surface of the absorber 10 in the inspection device 100, the air port 11 is blocked by the absorber 10. In this case, once the absorber absorbs the liquid, the air is less likely to pass through the absorber, so the air in the flow path is less likely to escape out. Therefore, for example, when the first liquid and the second liquid are made to flow continuously, after the absorber absorbs the first liquid, the air pushed out when the second liquid moves in the flow path is Since the second liquid does not easily flow out of the air port, it may be difficult for the second liquid to flow in the flow path, and the second liquid may stop in the middle of the flow path. Therefore, it becomes difficult to flow a plurality of liquids continuously.
- FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4 (a).
- the test device of the present disclosure can be suitably used for a test that utilizes multiple steps of antigen-antibody reaction such as ELISA. Furthermore, it is possible to carry out the inspection easily and quickly without requiring a pump or the like.
- An absorbent body in the present disclosure is a member that is disposed in the liquid holding unit and absorbs the liquid that has moved in the flow path.
- the absorber may be arranged in the liquid holding unit and the air port may be arranged between the flow path and the absorber, for example, as shown in FIG.
- the absorber 10 may be disposed only in the liquid holding portion 7, and FIGS. 2 (a), (b) and 3 (a), (b)
- the absorber 10 may be disposed from the inside of the liquid holding portion 7 to the inside of the flow path 4 as shown in FIG.
- the absorber be disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path.
- the air port is disposed between the flow path and the absorber
- the flow path and the absorber are separated by the gap between the flow path and the absorber, and the inside of the flow path is The liquid which has moved may be difficult to be absorbed by the absorber.
- the width of the space portion is made the same as the width of the microchannel, and the height of the space portion is made micro, for the space portion disposed between the microchannel and the porous medium (absorbent paper).
- the height of the space is the same as the height of the microchannel, the height of the space is limited to the height of the microchannel, and as a result, the thickness of the absorbent paper is equal to the height of the microchannel It may be limited and the absorption capacity of the absorbent paper may run short.
- the absorber is disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path, that is, when it is inserted in the flow path, the liquid moving in the flow path is reliably absorbed by the absorber be able to. Therefore, even when there is a step between the flow path and the liquid holding portion, it is possible to prevent the liquid from being stopped by the step.
- positioned in the liquid holding part of an absorber does not receive the restriction
- the absorber 10 when the absorber is disposed only in the liquid holding unit, it is preferable that the absorber 10 be in contact with the flow path 4 as shown in, for example, FIGS. 1 (a) and 1 (b).
- the flow path and the absorber are separated by the gap between the flow path and the absorber, and the flow path It may be difficult for the liquid moving inside to be absorbed by the absorber.
- the absorber moving in the flow path is reliably absorbed by the absorber because the absorber is in contact with the flow path. be able to.
- the absorber is disposed only in the fluid holding portion and is not in contact with the flow path, as described later, movement in the flow path is achieved by enhancing the hydrophilicity and the like of the bottom of the flow path. It is possible for the absorbent to absorb the liquid that has been absorbed.
- the absorber 10 may be, for example, a single member as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b), as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown, it may have the first absorber 8 and the second absorber 9.
- the first absorber and the second absorber may be in contact with each other, for example, as shown in FIGS. 3 (a), (b) and 5 (a).
- the first absorber 8 and the second absorber 9 may be stacked, and as shown in FIG. 5 (b), the first absorber 8 and the second absorber 9 are arranged in parallel. May be
- the first absorber 8 and the second absorber 9 be stacked in this order. This is because the first absorber and the second absorber can be reliably in contact with each other, and the second absorber can reliably absorb the liquid absorbed by the first absorber.
- the first absorber and the second absorber are laminated, for example, as shown in FIGS. 3A and 3B, one end of each of the first absorber 8 and the second absorber 9 is They may be arranged to be aligned, and as shown in FIG. 5 (a), the first absorber 8 and the second absorber 9 may be stacked in a mutually offset manner.
- the absorber absorbs liquid and has a predetermined water absorbency.
- the water absorptivity of the absorber is appropriately selected according to the configuration of the absorber and the like.
- the absorber 10 when the absorber 10 is disposed only in the liquid holding unit 7, the absorber preferably has high water absorbency. Since the absorption capacity of the absorbent can be increased by the absorbent having high water absorbency, it is suitable for continuously flowing a plurality of liquids.
- the water absorptivity of the absorber is not particularly limited as long as it is substantially the same as the water absorptivity of the absorber generally used for microfluidic devices, but for example, the Klemm water absorption is preferably 10 mm or more, and in particular, 50 mm It is preferable that it is more than. Further, the Klemm water absorption is preferably 200 mm or less, and more preferably 150 mm or less.
- Klemm water absorption is too low, it takes time for the liquid to absorb water, and the amount of absorbed water also decreases, which may make it difficult to continuously flow a plurality of liquids. Also, if the Klemm water absorption is too high, no liquid will remain in the channel, that is, as will be described later, the liquid may not be separated into two and all may be absorbed by the absorber, so the antigen in the channel It may be difficult to carry out antibody reaction or enzyme reaction.
- Klemm water absorption is defined as "the height (mm) which water immersed in water vertically by the lower end of the paper and increased in 10 minutes by capillary action". Further, the Klemm water absorption can be measured in accordance with JIS P 8141: 2004 (paper and paper board-water absorption test method-Klemm method).
- the absorber 10 is disposed from the inside of the liquid holding portion 7 to the inside of the flow path 4
- the absorber 10 includes the first absorber 8 disposed in the flow path 4 and the second absorber 9 disposed only in the liquid holding unit 7 and in contact with the first absorber 8;
- the second absorbent body 9 is not in contact with the flow path 4, it is preferable that the water absorbency of the first absorbent body is lower than the water absorbability of the second absorbent body.
- the first liquid 31 is introduced into the introduction part 6 from the introduction port 5
- the first liquid 31 is drawn into the flow path 4 by capillary action by the flow path 4.
- the flow path 4 is moved by the gravity and the capillary action applied to the first liquid, and is absorbed by the absorber 10.
- the first liquid 31 flows until the first liquid 31 disappears in the introduction part 6, and is absorbed by the absorber 10.
- the first liquid 31 leaves the absorber 10 and slightly reverses and stops. As a result, the first liquid 31 is separated into two, one in the absorber 10 and the other in the flow path 4.
- the second liquid located higher than the flow path in the introduction part acts as if it were a weight and the first liquid Push the back end.
- the pushed first liquid starts moving in the flow path toward the liquid holding portion and immediately reaches the absorber.
- the first liquid reaching the absorber is absorbed by the absorber, and the first liquid flows in the flow path until the second liquid disappears in the introduction part, and is absorbed by the absorber.
- the second liquid 32 flows until the second liquid 32 disappears in the introduction part 6, and is absorbed by the absorber 10.
- the second liquid 32 leaves the absorber 10 and slightly reverses and stops. At this time, if a sufficient amount of the second liquid is introduced, the first liquid remaining in the flow path is completely replaced by the second liquid.
- the absorber is disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path, and the absorber is disposed only in the first absorption body disposed in the flow path and the liquid holding portion, and is in contact with the first absorption body
- the test device of the present disclosure when the body has a second absorbent body not in contact with the flow path and the water absorptivity of the first absorbent body is lower than the water absorptivity of the second absorbent body; The reason why the flow of liquid separates into two is not clear, but is considered as follows.
- the second absorbent having high water absorbability is disposed only in the liquid holding unit and is not in contact with the flow channel, while the first absorbent having low water absorbability is disposed in the flow channel. Therefore, it is considered that the liquid moving in the flow path first contacts the first absorber, and then contacts the second absorber via the first absorber.
- a force in a direction higher than the flow path in the introduction portion from the flow path in the direction from the flow path to the liquid holding portion The force of the atmospheric pressure applied from the inlet and the force of absorbing the liquid by the absorber work, while the force of the atmospheric pressure applied from the air port works in the direction of the flow path from the liquid holding portion.
- the force applied from the flow path in the direction of the liquid holding portion is larger than the force applied from the liquid holding portion in the direction of the flow path. You can reach to Thereafter, when the liquid disappears in the introduction portion, the force pressing the liquid in the flow path disappears.
- the water absorbency of the first absorber is sufficiently low, it is considered that the force applied from the liquid holding portion in the direction of the flow path is more dominant than the force applied from the flow path in the direction of the liquid holding portion.
- the force due to the atmospheric pressure from the inlet and the force due to the atmospheric pressure from the air port become balanced and stop.
- the absorber is disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path, and the absorber is disposed only in the first absorption body disposed in the flow path and the liquid holding portion, and And the second absorbent is not in contact with the flow path, and the water absorption of the first absorbent is lower than the water absorption of the second absorbent, the flow path You can let the liquid stay inside. Therefore, there is no concern that liquid will be lost in the channel during the antigen-antibody reaction or enzyme reaction, and liquid exchange can be performed reliably. Therefore, for example, it is particularly suitable for a test using multistep antigen-antibody reaction such as ELISA.
- the water absorption of the first absorber may be lower than the water absorption of the second absorber, but among them, it is preferable to have low water absorption or non-water absorption, and in particular, to have low water absorption. Is preferred.
- the water absorption of the first absorbent may be low water absorption or non water absorption, but specifically, it is preferable that the Klemm's water absorption be less than 5 mm. If the water absorption of the first absorbent body is in the above range, the force of the first absorbent body to absorb the liquid can be weakened, and the liquid is separated into two and the liquid is allowed to stay in the flow path. It is because
- the water absorbency of the second absorbent may be higher than the water absorbency of the first absorbent, but among them, it is preferable to have high water absorbency. Since the second absorbent has high water absorbability, the absorption capacity of the second absorbent can be increased, which is suitable when the plurality of liquids are made to flow continuously.
- the water absorptivity of the second absorber is not particularly limited as long as it is substantially the same as the water absorptivity of an absorber generally used for a microfluidic device, but for example, it is preferable that the Klemm's water absorbency is 10 mm or more Among them, 50 mm or more is preferable.
- a Klemm water absorption degree is 200 mm or less, and it is preferable that it is 150 mm or less especially. If the water absorption of the second absorbent body is too low, the absorption capacity of the second absorbent body may be insufficient or the water absorption rate may be reduced. In addition, if the water absorption of the second absorbent is too high, the second absorbent is likely to swell, which may block the air port between the flow path and the absorbent.
- the water absorbability of the absorber Is not particularly limited.
- the absorber may have high water absorption or low water absorption.
- the absorber preferably has low water absorbency.
- the absorber is disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow passage and is a single member, and the absorber has low water absorbency, the fluid moved in the flow passage is absorbed After being absorbed by the body, it is divided into two at the interface with the absorber in the channel, one in the absorber and the other in the channel. Therefore, the liquid can be retained in the flow channel, which is advantageous for performing an antigen-antibody reaction, an enzyme reaction, exchange of the liquid, and the like.
- the absorbency of the absorber may be low water absorption, but specifically, it is preferable that the Klemm water absorption be less than 5 mm. If the Klemm water absorption is in the above-mentioned range, the force of absorbing the liquid by the absorber can be weakened, and the liquid can be separated into two and the liquid can be retained in the flow path.
- an absorber As a material of an absorber, it selects suitably according to the structure etc. of an absorber.
- the material of the absorbent body when the absorbent body 10 is disposed only in the liquid holding portion 7, the material of the absorbent body can obtain an absorbent body having high water absorption.
- Material is preferable.
- the material of such an absorber may be the same as the material of the absorber generally used for microfluidic devices, and is not particularly limited.
- the absorber 10 is disposed from the inside of the liquid holding portion 7 to the inside of the flow path 4
- the absorber 10 includes the first absorber 8 disposed in the flow path 4 and the second absorber 9 disposed only in the liquid holding unit 7 and in contact with the first absorber 8;
- the material of the first absorbent body may be any material capable of obtaining a first absorbent body having a lower water absorbency than the second absorbent body.
- a material capable of obtaining a first absorbent having low water absorption or non-water absorption is preferable, and in particular, a material capable of obtaining a first absorbent having low water absorption Is preferred.
- a material of such a 1st absorber vegetable fiber, animal fiber, a synthetic fiber, glass fiber, mineral fiber, metal fiber etc. are mentioned, for example.
- vegetable fibers are preferred.
- tracing paper, glassine paper, medicine packaging paper, sulfuric acid paper, paraffin paper or the like can be used. Because these papers are processed to reduce the gaps between plant fibers, their Klemm water absorption is usually less than 5 mm.
- the resin base material can also be used, for example.
- the resin constituting the resin base examples include polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol, cellophane, cellulose resin, polyvinyl acetate, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, nylon, polyvinyl chloride, styrene copolymer, methacrylic resin, polycarbonate And urea resin, phenol resin, melamine resin, polyacetal and the like.
- PET polyethylene terephthalate
- polyvinyl alcohol cellophane
- cellulose resin polyvinyl acetate
- polyvinyl formal polyvinyl formal
- polyvinyl butyral nylon
- polyvinyl chloride polyvinyl chloride
- styrene copolymer methacrylic resin
- the surface of the resin base may be subjected to a hydrophilization treatment.
- the material of the second absorbent may be any material capable of obtaining a second absorbent having higher water absorbability than the first absorbent, but above all, the second absorbent having high water absorbability It is preferable that it is the material which can obtain.
- a material of such a 2nd absorber it can be made to be the same as that of the material which can obtain the absorber which has the above-mentioned high water absorption.
- a material of the absorber Is not particularly limited, and may be, for example, a material capable of obtaining an absorbent having high water absorption, and even a material capable of obtaining an absorbent having low water absorption.
- the material of the absorber is preferably a material capable of obtaining an absorber having low absorbency.
- the material capable of obtaining an absorbent having high water absorption is as described above.
- a material which can obtain the absorber which has low absorbency it can be made to be the same as the material which can obtain the above-mentioned 1st absorber which has low water absorbency.
- the dimensions and shape of the thickness, width, length and the like of the absorber are appropriately selected according to the configuration and the like of the absorber.
- the thickness of the absorber is not particularly limited. It is preferred that the height is greater than the height. This is because the absorption capacity of the absorber can be increased. Therefore, it is suitable when flowing a plurality of liquids continuously.
- the width of the absorber is not particularly limited as long as it is equal to or less than the width of the liquid holding portion, but it is preferable that the width is the same as the width of the liquid holding portion. This is because the absorption capacity of the absorber can be increased. Therefore, it is suitable when flowing a plurality of liquids continuously.
- the "width of the absorber” refers to the length in the width direction of the flow path of the absorber. The same applies to “width of first absorber” and “width of second absorber”. Further, “the width of the liquid holding portion” refers to the length in the width direction of the flow path of the liquid holding portion.
- the length of the absorber is not particularly limited as long as it is equal to or less than the length of the liquid holding portion, but among them, the maximum length of the absorber is liquid so that the absorber can contact the flow path. It is preferable that it is the same as the length of a holding part.
- the length of an absorber means the length of the length direction of the flow path of an absorber. The same applies to “the length of the first absorber” and “the length of the second absorber”.
- the length of the liquid holding portion refers to the length of the flow path of the liquid holding portion in the longitudinal direction.
- the shape of the absorber is not particularly limited as long as an air port can be disposed between the flow passage and the absorber, and the absorber can be in contact with the flow passage.
- the cross-sectional shape in the longitudinal direction of the flow path of the absorber can be a shape in which the surface on the flow path 4 side of the absorber 10 is inclined as shown in FIG.
- the volume of the absorber is not particularly limited, and the thickness, width, and length of the above-described absorber, and the amount of liquid used when performing the inspection using the inspection device of the present disclosure It is set appropriately according to
- the absorber 10 is disposed from the inside of the liquid holding portion 7 to the inside of the flow path 4
- the absorber 10 includes the first absorber 8 disposed in the flow path 4 and the second absorber 9 disposed only in the liquid holding unit 7 and in contact with the first absorber 8;
- the cross-sectional area of the cross direction of the channel of the 1st absorber is smaller than the cross-sectional area of a channel.
- an air port can be disposed between the flow passage and the absorber, and a passage of air which is pushed out when the liquid moves in the flow passage can be secured.
- the first absorber can be easily inserted into the flow path.
- the thickness of the first absorber may be smaller than the height of the flow path
- the width of the body protrusion may be smaller than the width of the flow channel.
- the protrusion part of a 1st absorber is mentioned later.
- the magnitude of the force by which the first absorber sucks the liquid is affected by, for example, the contact area between the liquid and the first absorber, that is, by the cross-sectional area in the width direction of the flow path of the first absorber. Therefore, the thickness of the first absorber and the width of the protrusions of the first absorber can be appropriately adjusted so that the force of the first absorber to absorb the liquid has a desired magnitude.
- the thickness of the first absorber may be equal to or less than the height of the flow path, and may be, for example, 0.2 mm or less, and may be 0.1 mm or less.
- the thickness can be, for example, 0.01 mm or more, and may be 0.05 mm or more.
- the first absorber 8 can have a projection 8 a disposed in the flow path 4.
- the shape of the first absorber is not particularly limited as long as the first absorber can be disposed in the flow path. Among them, as described above, the plan view shape of the first absorber can be a shape having a projection.
- the plan view shape of the projection is not particularly limited as long as the projection of the first absorber can be inserted into the flow path.
- a rectangular shape as shown in FIG. 7 (c) a triangular shape as shown in FIG. 7 (d), a semicircular shape or a semielliptical shape as shown in FIG. 7 (e), and the like.
- a tapered shape such as a trapezoidal shape, a triangular shape, a semicircular shape, or a semielliptical shape is preferable because the protrusion can be easily inserted into the flow channel.
- 7A and 7B are a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure, and FIG.
- FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. )
- To (e) are plan views of the first absorber of the absorber in FIG. 7 (a).
- the plan view shape of the protrusion is the first Any shape may be used as long as the protrusion of the absorber can be inserted into the flow path, and may be the same as or different from the plan view shape of the enlarged portion of the flow path, for example.
- 8 to 11 are a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure.
- 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 8 (a)
- FIG. 8 (c) is a plan view of a first absorber of the absorber in FIG. 8 (a).
- FIG. 9 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 9 (a)
- FIG. 9 (c) is a plan view of a first absorber of the absorber in FIG. 9 (a).
- 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 10 (a)
- FIG. 10 (c) is a plan view of a first absorber of the absorber in FIG. 10 (a).
- 11 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11 (a)
- FIG. 11 (c) is a plan view of a first absorber of the absorber in FIG. 11 (a).
- FIG. 9 shows an example in which the protrusion 8a of the first absorber 8 is disposed in the flow passage 4 beyond the enlarged portion 14, and the shape of the protrusion 8a in plan view is different from the shape of the enlarged portion 14 in plan It is.
- the unexplained reference numerals in FIGS. 8 to 11 indicate the same members as those in FIG. 1, and thus the description thereof is omitted here.
- FIG. 12 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure.
- FIG. 12 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 12 (a), and FIG. 12 (c) is a plan view in which the second base and the second absorber are omitted in FIG. 12 (a).
- the width of the projection of the first absorber is appropriately set according to the presence or absence of the enlarged portion of the flow passage, the plan view shape of the projection, and the like.
- the width of the protrusion is not particularly limited as long as it is equal to or less than the width of the flow path.
- the maximum width of the projection is preferably the same as the width of the flow channel.
- the length of the portion disposed in the flow path of the first absorber is, for example, 0.25 or more, where the width of the flow path is 1. And preferably 0.5 or more. Further, the ratio can be, for example, 5 or less, and preferably 2.5 or less. Specifically, the length of the portion disposed in the flow path of the first absorber, that is, the length of the protrusion of the first absorber can be 0.5 mm or more, and 1 mm or more Is preferred. Moreover, the said length can be 10 mm or less, and it is preferable that it is 5 mm or less.
- the length of the protrusion of the first absorber is too small, it may be difficult to arrange the first absorber from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path. If the length of the protrusion of the first absorber is too large, it may be difficult to insert the protrusion of the first absorber into the flow channel.
- the width of the portion other than the protrusion of the first absorbent body is not particularly limited as long as it is equal to or less than the width of the liquid holding portion, but it is preferable that the width is the same as the width of the liquid holding portion.
- the first absorber and the second absorber be stacked in this order, and the width of the portion other than the protrusion of the first absorber be the same as the width of the liquid holding unit
- the first absorber and the second absorber can be stably stacked.
- the length of the portion other than the protruding portion of the first absorber is not particularly limited as long as it is equal to or less than the length of the liquid holding portion, but it is preferable that the length is the same as the length of the liquid holding portion. As described above, in the liquid holding portion, it is preferable that the first absorber and the second absorber are stacked in this order, and the length of the portion other than the protrusion of the first absorber is the same as the length of the liquid holding portion If so, the first absorber and the second absorber can be stably laminated.
- the thickness of the second absorber is not particularly limited. Since the second absorber is disposed only in the liquid holding portion, the height of the flow path is not limited. Therefore, for example, the thickness of the second absorber can be increased to increase the absorption capacity of the second absorber. Thus, by adjusting the thickness of the second absorber and adjusting the absorption capacity of the second absorber, it is possible to cope with the increase or decrease of the amount of liquid used for the inspection.
- the thickness of the second absorber may be, for example, 0.1 mm or more, and may be 0.2 mm or more. The thickness may be 1 mm or less, and may be 0.5 mm or less.
- the width of the second absorber is not particularly limited as long as it is equal to or less than the width of the liquid holding portion, but it is preferable that the width be equal to the width of the liquid holding portion. This is because the absorption capacity of the second absorber can be increased. Therefore, it is suitable when flowing a plurality of liquids continuously.
- the length of the second absorbent is not particularly limited as long as it is equal to or less than the length of the liquid holding portion, but is preferably less than the length of the liquid holding portion so that the second absorbent does not contact the flow path.
- the shape of the second absorber is not particularly limited as long as an air port can be disposed between the channel and the absorber, and the second absorber can be prevented from coming into contact with the channel. It is not a thing.
- the volume of the second absorber is not particularly limited, and the thickness, width, and length of the above-mentioned second absorber, and the amount of liquid used when performing the inspection using the inspection device of the present disclosure. It is set appropriately according to
- the absorber 10 in the case where the absorber 10 is disposed from the inside of the liquid holding portion 7 to the inside of the flow passage 4 and is a single member, the dimensions and dimensions of the absorber
- the shape may be the same as the size and shape of the first absorber described above.
- Air port in the present disclosure is arranged to connect to the flow path, and is arranged between the flow path and the absorber so as to let out the air pushed out as the liquid travels in the flow path. It is a part provided in
- the arrangement position of the air port is not particularly limited as long as the air port is arranged to connect to the flow path and is arranged between the flow path and the absorber.
- the air port may be disposed on the top surface of the inspection device or may be disposed on the side surface of the inspection device. That is, in the inspection device, when the first base is disposed on the bottom side of the flow path and the second base is disposed on the top side of the flow path, the air port may be disposed on the second base And may be disposed in a spacer described later. That is, the second base may have an air port, and the spacer may have an air port.
- the plan view shape of the air port is not particularly limited, and examples thereof include a rectangular shape, a linear shape, a triangular shape, and a circular shape.
- the length in the longitudinal direction of the flow path of the air port can be set arbitrarily, and can be, for example, 10 ⁇ m or more.
- the length may be, for example, 1 mm or less, and may be 100 ⁇ m or less. If the said length of an air port is in the said range, several liquids can be made to flow continuously.
- the area of the air port in plan view can be arbitrarily set, and can be, for example, 0.1 mm 2 or more. Further, the area may be, for example, 10 mm 2 or less, and may be 1 mm 2 or less. If the area of the air port in plan view is within the above range, a plurality of liquids can be made to flow continuously.
- Examples of the method for forming the air port include punching and laser processing.
- the flow path in the present disclosure is a flow path disposed between the first base and the second base, one end connected to the inlet, and the other end connected to the liquid holding unit, and a flow causing capillary action. It is a road.
- the flow path may be disposed between the first base and the second base, one end of which is connected to the inlet, and the other end of which is connected to the liquid holding unit.
- the bottom surface of the flow path and the bottom surface of the introduction portion described later be continuous, and there is no step between the bottom surface of the flow path and the bottom surface of the introduction portion. This is because the liquid can be quickly drawn into the flow path from the introduction portion.
- the bottom surface of the flow path and the bottom surface of the liquid holding portion be continuous, and there is no level difference between the bottom surface of the flow path and the bottom surface of the liquid holding portion. This is because the absorber can be easily disposed from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path.
- At least one of the bottom surface and the top surface of the flow channel has hydrophilicity.
- the liquid easily wets and spreads, the liquid is easily drawn into the flow path by capillary action, and the liquid easily flows in the flow path.
- the bottom surface of the flow channel may have hydrophilicity
- the top surface may have hydrophilicity, and among them, it is preferable that the bottom surface and the top surface have hydrophilicity.
- the side surface of the flow path also be hydrophilic.
- hydrophilic means that the static contact angle of water on a predetermined surface is 60 degrees or less.
- the static contact angle of water on a given surface is preferably 30 degrees or less.
- the static contact angle of water on a predetermined surface is usually 3 degrees or more.
- the static contact angle of water is such that a drop of 1.0 ⁇ L of pure water is dropped on the surface of the measurement object, and one second after landing, the angle of the straight line connecting the left and right end points of the dropped drop to the solid surface
- the contact angle is measured according to the ⁇ / 2 method for calculating the contact angle from As a measuring device, for example, a contact angle meter DM500 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used.
- the flow path 4 can have an enlarged portion 14 at the end on the liquid holding portion 7 side.
- the enlarged portion is a portion where the cross-sectional area of the flow path increases toward the liquid holding portion.
- the absorber can be easily inserted into the channel by having the enlarged portion at the end on the liquid holding unit side of the channel.
- the plan view shape of the enlarged portion of the flow path is not particularly limited, and, for example, a trapezoidal shape as shown in FIGS. 8 (a), 9 (a) and 12 (a), FIG. 10 (a) And a semicircular shape or a semielliptical shape as shown in FIG. 11 (a).
- a tapered shape such as a trapezoidal shape, a semicircular shape or a semielliptical shape is preferable because the absorber can be easily inserted into the flow channel.
- the reagents 21 and 22 are disposed. It can have reagent arrangement parts 21S and 22S.
- the reagent placement portion is a region in which the reagent is fixed in the flow path.
- the arrangement position of the reagent arrangement unit is not particularly limited, and may be, for example, an intermediate position of the flow path.
- the flow path may have one reagent placement part or may have a plurality of reagent placement parts.
- the number of reagent placement parts is appropriately selected according to the number of reagents, the application of the test device, and the like.
- the plan view shape of the reagent disposition part is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, and a rhombus shape.
- the plan view shape of the flow path is not particularly limited, and may be, for example, a linear shape or a serpentine shape.
- the size of the inspection device can be reduced, which is preferable.
- the width of the flow channel may be such a degree that capillary action appears, and can be, for example, 0.1 mm or more, and 5 mm or less. Further, the width of the flow path may be constant or may be indefinite. For example, in the case where the flow path has an enlarged portion at the end portion on the liquid holding portion side, the enlarged portion can be made wider and the region other than the enlarged portion can be made narrower. In addition, when the flow path has a reagent disposition portion, the reagent disposition portion may be widened, and the region other than the reagent disposition portion may be narrowed.
- the width of the region other than the enlarged portion and the reagent disposition portion in the flow channel can be 0.1 mm or more, and can be 2 mm or less. If the width of the region other than the enlarged portion and the reagent disposition portion in the flow channel is in the above range, the liquid can stably flow in the flow channel by capillary action. In addition, the width of the enlarged portion in the flow path can be 1 mm or more, and can be 5 mm or less. If the width of the enlarged portion in the flow path is in the above range, the absorber can be easily inserted into the flow path. In addition, the width of the reagent placement portion in the flow channel can be 0.25 mm or more, and can be 5 mm or less. If the width of the reagent placement portion in the flow path is in the above-mentioned range, the liquid can stably flow in the flow path by capillary phenomenon, and the inspection can be performed with high sensitivity.
- the height of the flow channel may be such a level that capillary action occurs, and can be, for example, 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more. Moreover, the said height can be 1 mm or less, and 0.5 mm or less is preferable.
- the length of the flow path is appropriately set according to the type of liquid, the application of the inspection device, and the like, and can be, for example, 5 mm or more, and preferably 25 mm or more. Moreover, the said length can be 1000 mm or less, and it is preferable that it is 500 mm or less. If the length of the flow path is in the above range, the test can be performed with a small amount of sample.
- the cross-sectional shape in the height direction of the flow channel is usually a rectangular shape, but may be, for example, an arch shape, a trapezoidal shape, or a triangular shape.
- the height direction of the flow path is the thickness direction of the first base and the second base.
- the liquid holding unit in the present disclosure is a space that is disposed at an end of the flow channel opposite to the inlet, the absorbent body is disposed, and holds the liquid moving in the flow channel.
- the bottom surface of the liquid holding portion preferably has hydrophilicity. Thereby, the liquid is easily spread by wetting, and the liquid is easily drawn into the liquid holding portion. Moreover, it is preferable that the top surface and the side surface of the liquid holding portion also have hydrophilicity.
- the hydrophilicity can be the same as the hydrophilicity described in the section of the flow path.
- the plan view shape of the liquid holding portion is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, a triangular shape, a rectangular shape, a trapezoidal shape, a rhombus shape, and a home base shape.
- the height of the liquid holding portion can be larger than the height of the flow path.
- the area in plan view of the liquid holding portion is not particularly limited, and is appropriately set according to the amount of liquid.
- the inlet in the present disclosure is a portion that is disposed to connect to the flow path and introduces a liquid.
- the inspection device of the present disclosure can have an introduction part between the introduction port and the flow path.
- the introduction part is a space which is disposed between the introduction port and the flow path and introduces a liquid.
- the arrangement position of the introduction port may be the top surface of the introduction portion or a side surface of the introduction portion.
- the introducing unit preferably has an introducing port on the top surface of the introducing unit. This is because the liquid can be easily dropped to the inlet and the liquid in the flow path can be pushed by the gravity applied to the dropped liquid.
- the bottom surface of the introduction portion preferably has hydrophilicity.
- the hydrophilicity can be the same as the hydrophilicity described in the section of the flow path.
- the shape of the introduction portion on the surface on the introduction port side is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, a triangular shape, a rectangular shape, a trapezoidal shape, a rhombus shape, a home base shape and the like.
- the home base shape can relatively increase the distance from the introduction portion to the flow path from the introduction portion, and as described later, when the filter medium is disposed in the introduction portion, the sample in the introduction portion causes the sample Can be filtered well.
- the home base shape refers to, for example, the shape of the introducing portion 6 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 1 (a), FIG. 2 (a), FIG.
- the plan view shape of the introducing part 6 may be a shape having a projection on the flow path 4 side. Also in the shape having a projection on the flow path side, the distance from the introduction portion to the flow path can be made relatively long, and as described later, when the filter medium is disposed in the introduction portion, the introduction is The sample can be well filtered by the filter medium in the part.
- the height of the introduction part varies depending on the size of the inspection device of the present disclosure and the like, but can be, for example, 0.01 mm or more, preferably 0.1 mm or more. Moreover, the said height can be 1 mm or less, Preferably it is 0.5 mm or less. If the height of the introduction part is in the above range, it is possible to test with a small amount of sample.
- the area in the surface at the side of the introducing port of an introducing part is not specifically limited, For example, it can be 25 mm ⁇ 2 > or more, and it is preferable that it is 50 mm ⁇ 2 > or more. Moreover, the said area can be 250 mm ⁇ 2 > or less, for example, and it is preferable that it is 100 mm ⁇ 2 > or less. If the area on the surface on the inlet side of the introducing part is in the above range, it is possible to test with a small amount of sample.
- the inspection device of the present disclosure preferably has a filter medium 15 in the introduction portion 6, as shown in FIG. 13, for example.
- the filter medium is a member which is disposed in the introduction part and separates the component to be inspected. By disposing the filter medium in the introduction part, the component to be examined of the sample can be separated. Furthermore, the filter medium can prevent air from entering the flow path, and can inhibit inhibition of the antigen-antibody reaction and the enzyme reaction.
- the filter medium is arranged in the introducing portion, and among them, the filter medium is preferably arranged so as to be in contact with at least the boundary portion between the introducing portion and the flow path.
- the filter medium since the filter medium is in contact with the boundary between the introduction portion and the flow path, there is no space that is not a flow path between the filter medium and the flow path.
- the filter medium allows the components to be examined to be separated quickly and easily. Therefore, it is possible to quickly and simply separate the test target component from the small amount of the sample and to test the test target component only by dropping the liquid without adding an external action such as pressure or centrifugal force.
- the filter medium is preferably in contact with the bottom surface of the introduction portion. Since the filter medium is in contact with the bottom surface of the introduction portion and there is no gap between the filter medium and the bottom surface of the flow path, the capillary phenomenon caused by the flow path makes it easy for the sample having the filter medium to be drawn into the flow path. is there.
- the filter medium is in contact with the bottom surface of the introduction portion means that the entire bottom surface of the filter medium is in contact with the bottom surface of the introduction portion, and there is a space between the filter medium and the bottom surface of the introduction portion It means that it does not exist. Among them, it is preferable that all of the bottom of the filter medium be in contact with all of the bottom of the introduction part. For example, in FIGS.
- FIG. 15 a portion indicated by a broken line is a boundary portion 6 ⁇ / b> B between the introduction portion 6 and the flow path 4.
- FIG. 15 since the reference numerals in FIG. 15 which are not described indicate the same members as in FIG. 1 and FIG. 13, the description here is omitted.
- the filter medium is preferably in contact with the side surface of the introduction portion. Since the filter medium is in contact with the side surface of the introduction portion and there is no gap between the filter medium and the side surface of the flow path, it is likely that the sample having permeated the filter medium is drawn into the flow path by capillary action by the flow path. is there.
- the filter medium is in contact with the side surface of the introduction portion means that all the side surfaces of the filter medium are in contact with the side surface of the introduction portion, and there is a space between the filter medium and the side surface of the introduction portion It means that it does not exist. Among them, it is preferable that all the side surfaces of the filter medium be in contact with all the side surfaces of the introduction portion. For example, in FIGS.
- the introduction part may be filled with the filter medium, and may not be filled with the filter medium.
- filled with the filter medium means that the filter medium is arrange
- the filter medium 15 is disposed on the entire inside of the introducing part 6, and in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the filter medium 15 is one of the parts in the introducing part 6. It is arranged in the department.
- the filter medium when the filter medium is disposed at a part in the introduction part, a space exists in the introduction part on the upstream side of the flow of the sample in the introduction part, but by introducing the sample into the introduction part Since the space can be filled with the sample, as described above, the component to be examined can be separated quickly and easily by the filter medium using capillary action by the flow path.
- the introduction part be filled with a filter medium. That is, it is preferable that the filter medium be disposed in the entire introduction section. That is, it is preferable that the filter medium be disposed substantially without gaps in the introduction portion. Thereby, the component to be examined can be efficiently separated by the filter medium. In addition, due to the capillary phenomenon due to the flow path, it is possible to rapidly introduce the sample that has permeated the filter medium into the flow path. Furthermore, by filling the filter medium in the introduction part, the filter medium can be arranged to be in contact with the boundary between the introduction part and the flow path with certainty.
- the filter medium may be any one as long as it can separate the component to be inspected and the component not to be inspected, and is appropriately selected according to the type of sample, the application of the inspection device, and the like.
- the filter medium may be, for example, a filter medium for surface filtration or a filter medium for deep-layer filtration.
- Surface filtration is a filtration mechanism that mainly captures specific components on the surface of the filter medium, and is also referred to as a screen filter.
- depth filtration is a filtration mechanism that mainly captures specific components inside the filter medium, and is also referred to as a depth filter.
- the filter medium is preferably a filter medium for deep bed filtration.
- the depth filtration filter medium can retain a larger amount of particles than the surface filtration filter medium and is less likely to cause clogging.
- deep filtration media are suitable.
- the filter medium for deep bed filtration is suitable when the sample is blood.
- the blood cell component is a relatively large particle having a particle diameter of, for example, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and is contained in a large amount of about 45% in the blood.
- a filter medium is suitably used.
- the filter medium may be, for example, a fiber filter medium or a membrane filter.
- fibrous filter media are preferably used.
- the fibrous filter medium can hold a larger amount of particles than the membrane filter and is less likely to cause clogging. Therefore, fibrous filter media are suitable in the present disclosure that allow for filtration without external effects.
- a membrane filter is often used as a surface filtration filter medium
- a fiber filter medium is often used as a depth filtration filter medium.
- fibers contained in the fibrous filter medium include cellulose fibers, glass fibers, nylon fibers, polyester fibers, acrylic fibers, polypropylene fibers, aramid fibers, animal fibers, chitosan fibers, carbon fibers, rock fibers, slug fibers, Metal fibers, composite fibers thereof and the like can be mentioned.
- the fibers contained in the fibrous filter medium are preferably hydrophilic fibers. It is because the fiber filter medium containing hydrophilic fiber becomes easy to permeate
- a hydrophilic fiber a cellulose fiber, glass fiber, an animal fiber etc. are mentioned, for example.
- cellulose fiber and glass fiber are preferable because of high hydrophilicity.
- glass fiber is preferred.
- the filter medium containing glass fiber is a filter medium for deep layer filtration, and the glass fiber is a hydrophilic fiber and is excellent in separating plasma components and blood cell components in blood.
- the membrane filter for example, polyether sulfone, nylon, polyester, polyethylene, polypropylene, polyimide, cellulose, cellulose acetate, cellulose mixed ester, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc. It can be mentioned.
- the particle holding ability of the filter medium is sufficient as long as the component to be inspected and the component not to be inspected can be separated, and is appropriately selected according to the type of sample, the application of the inspection device, and the like.
- the particle retention ability can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and preferably 0.5 ⁇ m or more.
- the particle retention ability can be 10 ⁇ m or less, and preferably 5 ⁇ m or less. If the particle retention ability is within the above range, clogging can be less likely to occur.
- the antigen is specifically a pathogen such as virus or bacteria, a protein, a hormone, an autoantibody, a nucleic acid, etc.
- the size is, for example, about several nm to several tens of nm.
- the particle retention ability may be larger than the size of the antigen, and can be in the above range.
- the particle retention ability may be equal to or less than the size of the cellular components, and the size of the cellular components is about several tens ⁇ m to several hundreds ⁇ m if the size is large. The particle retention ability can be in the above range.
- the particle retention ability can be 0.5 ⁇ m or more, and preferably 1 ⁇ m or more. In this case, the particle retention ability can be 5 ⁇ m or less, and preferably 2 ⁇ m or less. If the particle retention ability is within the above range, clogging can not occur and filtration can be performed rapidly.
- the particle holding capacity may be larger than the size of the antigen, and can be in the above range.
- the size of the blood cell component is, for example, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and the particle retention ability may be equal to or less than the size of the blood cell component be able to.
- the particle retention ability in the present disclosure is 7 kinds of test powder using 7 kinds of test powder 1 (7 kinds of test powder) defined in JIS Z 8901 (test powder and test particles).
- This particle size is defined as a particle size capable of retaining 98% when natural dispersion water (hereinafter referred to as a sample) is naturally filtered.
- the particle retention ability is measured as follows. First, the particle size distribution of the sample is measured according to JIS Z 8820-2 (Method of measuring particle size distribution by liquid phase gravity sedimentation method-Part 2) or JIS Z 8822 (Method of measuring particle size distribution of powder by sedimentation mass method) .
- a 90 mm diameter filter medium is folded in four and attached to a funnel, into which 50 mL of a sample is poured, and the whole is naturally filtered. Finally, the particle size distribution of the collected filtrate is measured by the same method, and the particle diameter retained 98% by the filter medium is calculated.
- the diameter of a filter medium and the volume of a sample can be arbitrarily selected in the range which does not affect a measurement result.
- the thickness and the size of the filter medium are appropriately set according to the arrangement position of the filter medium, the size of the introduction part, and the like.
- first base and second base are members for forming the flow path, the first base is disposed on the bottom side of the flow path, and the second base is It is disposed on the top side of the flow path.
- the first substrate and the second substrate may be flexible or rigid. When at least one of the first substrate and the second substrate has rigidity, the handling of the inspection device is facilitated. In addition, when the first substrate and the second substrate have flexibility, the first substrate and the second substrate can be thinned to thin the inspection device of the present disclosure, and the cost can be reduced. .
- the first substrate may be transparent or opaque.
- the second substrate is preferably transparent.
- the first substrate and the second substrate may be any ones that do not transmit liquid, and examples of the material include plastics, silicone rubber, glass, quartz and the like.
- plastic include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, Polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cyclic polyolefin (COP or COC), polyimide (PI), polyamide such as nylon, etc. may be mentioned.
- silicone rubbers include polydimethylsiloxane (PDMS) and the like.
- the surface on the flow path side of the first substrate has hydrophilicity.
- the bottom surface of the flow path, the bottom surface of the liquid holding portion, and the bottom surface of the introduction portion can be made hydrophilic.
- substrate has hydrophilicity.
- the top surface of the flow path can be made hydrophilic.
- the hydrophilicity can be the same as the hydrophilicity described in the section of the flow path.
- a material having hydrophilicity may be used for the first substrate and the second substrate, and the first substrate
- the surface on the flow channel side of the second substrate and the surface on the flow channel side of the second base may be subjected to a hydrophilization treatment.
- a general method can be applied as the method of hydrophilization treatment.
- surface treatment methods such as plasma treatment, glow treatment, corona treatment, UV ozone treatment, methods using surface treatment agents such as surfactants and silane coupling agents, methods of depositing silica, hydrophilic polymers And surface treatment.
- At least one of the first base and the second base may have a groove serving as a flow path, a liquid holding portion, an introducing portion, and the like.
- the method for forming the groove is not particularly limited, and examples thereof include cutting, injection molding, photolithography, laser ablation, and hot embossing.
- the thickness of the first substrate and the second substrate is appropriately set according to the application of the inspection device of the present disclosure, but may be, for example, 0.01 mm or more, and may be 0.05 mm or more. It may be 0.2 mm or more, or 0.5 mm or more. Moreover, the said thickness can be 2 mm or less, may be 1 mm or less, may be 0.5 mm or less, and may be 0.25 mm or less.
- the size and the like of the first substrate and the second substrate are appropriately set according to the application of the inspection device of the present disclosure.
- the inspection device of the present disclosure can have a spacer between the first substrate and the second substrate.
- the spacer is a member for providing a space between the first base and the second base, and for forming a flow path, an introducing portion, and the like.
- an adhesive layer for example, an adhesive layer, a resin layer, etc. can be used.
- the adhesive layer general adhesives and adhesives can be used. Further, as the adhesive layer, for example, a double-sided tape may be used. For example, a resin base may be used as the resin layer.
- the thickness of the spacer may be similar to the height of the flow path.
- the planar view shape of the spacer is a shape having an opening portion which becomes a flow path, a liquid holding portion, an introducing portion and the like.
- the method of arranging the spacer is appropriately selected according to the material of the spacer and the like.
- a double-sided tape as an adhesive layer
- the method of sticking a double-sided tape on the surface of is mentioned.
- a resin layer is used as a spacer, an opening serving as a flow path, a liquid holding portion, an introducing portion, etc. is formed in a resin base material by punching or the like, and then one side of the first base or the second base
- the test device of the present disclosure can have a reagent carried by the filter medium.
- the reagent carried on the filter medium is appropriately selected according to the type of sample and the application of the test device, and is labeled with a labeling substance such as an enzyme, a chemiluminescent substance, a fluorescent substance, a metal colloid, a metal complex, etc. Labeled antibodies can be mentioned.
- the enzyme is not particularly limited, and specific examples include horseradish peroxidase (HRP), alkaline phosphatase (ALP), ⁇ -D-galactosidase, dehydrogenase and the like.
- the chemiluminescent substance is not particularly limited. Specifically, N-methyl acridinium ester derivative, N-methyl acridinium acyl sulfonamide ester derivative, N- (4-aminobutyl) -N-ethyl iso A luminol ester derivative etc. are mentioned.
- the fluorescent substance is not particularly limited, and specific examples include europium, samarium, terbium, dysprosium, fluorescent silica nanoparticles and the like.
- the metal colloid is not particularly limited, and specific examples thereof include gold colloid, silver colloid, selenium colloid, palladium colloid, platinum colloid and the like.
- the metal complex is not particularly limited, and specific examples thereof include a ruthenium complex and luminol.
- the inspection device of the present disclosure can also have a reagent immobilized in the flow channel.
- the reagent to be immobilized in the channel is appropriately selected according to the type of sample and the application of the test device, and examples include proteins, antibodies, enzymes, nucleic acids and the like.
- the reagent immobilized in the flow channel is preferably an antibody that binds to the antigen contained in the sample.
- the reagent immobilized in the flow channel may be an antibody which binds to the above-described labeled antibody carried on the filter medium.
- the reagents may be used alone or in combination of two or more.
- the reagent may be fixed in the channel, for example, may be carried on the surface of the first substrate on the channel side, or the carrier may be disposed in the channel and carried on the carrier. .
- a general method can be applied as a method of loading the reagent on the surface on the flow path side of the first substrate.
- the method of loading the reagent on the carrier is not particularly limited, and examples thereof include methods such as covalent bonding, ionic bonding, hydrophobic interaction, and biological interaction. Among them, it is preferable that the reagent be immobilized on a carrier via a covalent bond. This is because covalent immobilization can suppress the detachment of the immobilized reagent, ie, the immobilized antibody from the carrier.
- the carrier for carrying the reagent is not particularly limited, and the carrier material may be, for example, an inorganic material or an organic material.
- the inorganic material include glass, silica, quartz, alumina, talc, clay, mica, aluminum, iron, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, graphite, carbon black, calcium carbonate and the like.
- organic material examples include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin And polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cyclic polyolefin (COP or COC), polyimide (PI), and polyamides such as nylon.
- PE polyethylene
- PP polypropylene
- PS polystyrene
- PVC polyvinyl chloride
- PMMA polymethyl methacrylate resin
- ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
- PET polyethylene terephthalate
- PC polycarbonate
- COC cyclic polyolefin
- PI polyimide
- polyamides such as nylon.
- the carrier examples include flat plates, disks, particles and the like. Among them, particles are preferred because of their large surface area.
- the carrier may have fine asperities on its surface.
- the thickness of the carrier is not particularly limited as long as it is equal to or less than the height of the flow channel.
- the flow path can have one or more reagent placement parts on which reagents are fixed, and when the flow path has a plurality of reagent placement parts, the reagent to be fixed to each reagent placement part is And may be appropriately selected depending on the application of the inspection device.
- the reagents immobilized on the respective reagent placement parts may be different from one another.
- the labeled antibody carried by the filter medium is preferably released into the sample by dropping the sample.
- the released labeled antibody flows in the channel toward the absorber while binding to the antigen contained in the sample. Furthermore, it binds to an antibody immobilized in the flow path (hereinafter referred to as immobilized antibody) to form a sandwich immunocomplex consisting of immobilized antibody-antigen-labeled antibody.
- This immune complex can be detected by optical means such as luminescence, fluorescence, absorbance, light scattering and the like.
- the inspection device of the present disclosure can have an absorber fixing unit 16 that fixes the absorber 10, as shown in FIGS. 16 and 17, for example.
- the absorber fixing portion fixes the absorber and can prevent the absorber from falling off from the liquid holding portion.
- 16 and 17 are a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure.
- FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 17 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 17 (a)
- FIG. 17 (c) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 17 (c).
- the fixed part for absorbers As an arrangement position of the fixed part for absorbers, the fixed part for absorbers is arranged so that an air port can be arranged between a channel and an absorber, and an absorber can be fixed. It should just be suitably selected according to the arrangement position of the above-mentioned air opening, the arrangement position of the above-mentioned absorber, etc.
- the absorber fixing portion is usually disposed on the top of the absorber.
- an adhesive tape can be used.
- the shape and area of the fixing portion for absorber can be appropriately set according to the shape, area, and the like of the liquid holding portion and the absorber.
- the arrangement position, shape, area, etc. of the air port can be adjusted by adjusting the arrangement position, shape, area, etc. of the absorber fixing portion.
- the inspection device of the present disclosure can have a filter medium fixing section 17 that fixes the filter medium 15, as shown in FIGS. 16 and 17, for example.
- the filter medium is fixed by the filter medium fixing portion, and the filter medium can be prevented from falling off from the introduction portion.
- the arrangement position of the filter medium fixing portion is appropriately selected according to the arrangement position of the filter medium, the arrangement position of the introduction port of the introduction unit, and the like.
- the filter medium fixing part is usually disposed on the surface of the filter medium on the introduction port side.
- the filter medium fixing part is usually disposed on the upper part of the filter medium.
- the fixing part for filter media is normally arrange
- the filter medium fixing portion may be disposed on the entire circumference of the filter medium in a plane parallel to the surface on the inlet side of the introduction unit, or may be disposed on a part of the periphery of the filter medium.
- the filter medium fixing part is usually a plane parallel to the plane on the inlet side of the introducing part.
- an opening that overlaps the filter medium When the filter medium fixing portion has the opening, the filter medium is exposed at the opening, and the sample can be introduced from the opening.
- the surface on the opposite side to the surface at the side of the filter medium of the fixing part for filter media has hydrophobicity. This is because the liquid introduced from the introduction port can be held inside the opening of the filter medium fixing portion.
- hydrophobic means that the static contact angle of water on a predetermined surface is more than 60 degrees.
- the static contact angle of water on a given surface is preferably 90 degrees or more.
- the static contact angle of water on a given surface is typically 150 degrees or less.
- the filter medium fixing portion is not particularly limited as long as the filter medium can be fixed, and for example, an adhesive tape can be used.
- the shape and area of the filter medium fixing portion can be appropriately set in accordance with the shape, area, and the like of the introduction portion.
- the shape and the area of the opening can be appropriately set according to the amount of the sample.
- Housing The inspection device of the present disclosure can have a housing that houses the first base and the second base.
- the housing protects the first base and the second base, and can suppress deformation of the first base and the second base. In addition, since deformation of the first base and the second base is suppressed, the inspection can be performed with high accuracy.
- the housing may be transparent or opaque.
- the housing usually has rigidity.
- the housing usually has an opening that overlaps the inlet in a plane parallel to the surface on the inlet side of the inlet. At this opening, the filter medium is exposed, and the liquid can be introduced from this opening.
- the housing can have other openings in plan view.
- the housing can have an opening that overlaps the reagent placement portion in plan view.
- FIG. 18 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing another example of the inspection device of the present disclosure
- FIG. 18 (b) is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 18 (a).
- the inspection device 1 can have a housing 35 that accommodates the first base 2 and the second base 3.
- the housing 35 can have an opening 36 overlapping the inlet 5 in plan view.
- a sample can be introduced from the opening 36.
- the housing 35 can have the openings 37 and 38 overlapping the reagent placement units 21S and 22S in plan view, respectively.
- the plan view shape of the opening of the housing is not particularly limited, and examples thereof include a circle, an ellipse, a triangle, and a rectangle.
- the area of the opening in a plan view can be set arbitrarily.
- the housing is not particularly limited as long as it can protect the first base and the second base and can suppress deformation of the first base and the second base.
- Examples of the material include Plastic is mentioned.
- injection molding can be used as a method for manufacturing the housing.
- the size of the housing is appropriately selected according to the size of the first base and the second base, the use of the inspection device, and the like.
- Liquids applied to the test devices of the present disclosure include analytes.
- the sample is preferably a sample used for an immunological test. Specifically, blood (whole blood), plasma, serum, nasal swab, pharyngeal swab, gargle, nasal discharge, urine, saliva, tears and the like can be mentioned. These samples may be diluted as needed.
- liquid other than the sample is appropriately selected according to the application of the inspection device and the like.
- washing solution antibody solution, substrate solution and the like can be mentioned.
- FIG. 19 and FIG. 20 are process drawings showing an example of the method of manufacturing the inspection device of the present disclosure, showing a plan view and a sectional view taken along the line DD of the plan view.
- the first base 2 and a spacer 12 having a predetermined opening are bonded.
- the reagents 21 and 22 are fixed to the surface of the first base 2 on the spacer 12 side.
- the reagent 21 disposed on the inlet side can be an antibody that binds to the antigen contained in the sample.
- the reagent 22 disposed on the liquid holding unit side can be an antibody that binds to the labeled antibody carried on the filter medium.
- the second base 3 is bonded to the surface of the spacer 12 opposite to the surface on the first base 2 side. Thereby, the flow path 4 is formed.
- the second base 3 is processed to form an opening, and the inlet 5, the inlet 6 and the liquid holder 7 are formed.
- the second base 2 may be bonded to the spacer 12 before forming the opening, or may be bonded to the spacer 12 after forming the opening.
- FIG. 19C the second base 3 is bonded to the surface of the spacer 12 opposite to the surface on the first base 2 side. Thereby, the flow path 4 is formed.
- the second base 3 is processed to form an opening, and the inlet 5, the inlet 6 and the liquid holder 7 are formed.
- the second base 2 may be bonded to the spacer 12 before forming the opening, or may be bonded to the spacer 12 after forming the opening.
- the first absorber 8 is disposed from the inside of the liquid holding unit 7 to the inside of the flow path 4.
- the second absorber 9 is disposed only in the liquid holding unit 7, and the second absorber 9 is stacked on the first absorber 8.
- the filter medium 15 is disposed in the introduction portion 6.
- the absorber fixing portion 16 is disposed on the top of the absorber 10.
- the filter medium fixing portion 17 is disposed on the top of the filter medium 15.
- the inspection device of the present disclosure can be used for various inspections.
- the test device of the present disclosure can be applied to a test that utilizes an antigen-antibody reaction or an enzyme reaction.
- an optical method may be used or an electrochemical method may be used.
- the inspection device of the present disclosure can have an electrode in the flow path.
- the inspection device of the present disclosure can perform inspection alone, for example, or can be used as a replaceable cartridge.
- the present disclosure is not limited to the above embodiment.
- the above-described embodiment is an exemplification, which has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present disclosure, and exhibits the same operation and effect as the present invention. It is included in the technical scope of the disclosure.
- Example 1 (Production of inspection device) First, a PET film (thickness: 0.1 mm) hydrophilized by corona treatment was prepared. At this time, the static contact angle of water on the hydrophilized surface of the PET film was about 30 °. Next, a double-sided tape (core: PET, thickness: 0.1 mm) was cut out in the same shape as the spacer in FIG. 19 (a). One side of this double-sided tape was attached to the hydrophilized side of the PET film. Subsequently, as shown in FIG.
- a glass bead (0.1 mm thick) having a monoclonal antibody that binds to bovine serum albumin (BSA) immobilized on the exposed portion of the PET film is supported on a filter medium Glass beads (diameter 0.1 mm) immobilized with an antibody that binds to HRP-labeled monoclonal antibody were placed from the left side.
- the PET film (thickness: 0.1 mm) similarly hydrophilized by corona treatment was affixed on the other side of a double-sided tape. Thereafter, as shown in FIG. 19 (d), an opening serving as an introducing portion and a liquid holding portion was formed in the upper PET film using a cutting plotter.
- a tracing paper (thickness: 0.06 mm) cut into the shape of FIG. 2 (c) from the inside of the liquid holding portion to the inside of the flow path is disposed as the first absorber. did.
- the creme water absorption of the tracing paper was less than 5 mm.
- a cellulose filter paper (thickness: 0.2 mm) was disposed in the liquid holding unit as a second absorbent body, and the cellulose filter paper was laminated on the tracing paper.
- cellulose filter paper (thickness: 0.2 m) carrying HRP-labeled monoclonal antibody was filled in the introduction part.
- the Klem water absorption of these cellulose filter papers was 75 mm.
- an adhesive tape (thickness: 0.03 mm) was attached to the top of the liquid holding portion and the introduction portion.
- the dimensions of the obtained inspection device are 26 mm ⁇ 76 mm, the dimensions of the liquid holder are 20 mm ⁇ 20 mm, the dimensions of the exposed portion of the filter medium are 10 mm ⁇ 5 mm, the total length of the flow path is 40 mm, and the width of the flow path is 0. It was 5 mm.
- ELISA method was implemented as follows using the obtained test device. First, 20 ⁇ L of a phosphate buffer solution (PBS) (hereinafter, sample) containing 10 ng / mL of bovine serum albumin (BSA) was dropped from the inlet into the inlet. The sample passed through the cellulose filter within a few seconds and penetrated into the flow path. After about 30 seconds, the sample reached the glass beads, and 30 seconds later, the protrusions of the tracing paper were reached. Soon, the sample was absorbed by the tracing paper in the liquid holding unit, and several seconds later, it was also absorbed by the cellulose filter paper. After about 20 seconds, when there was no sample in the introduction part, the sample was separated at the interface with the tracing paper in the flow path.
- PBS phosphate buffer solution
- BSA bovine serum albumin
- washing solution phosphate buffer solution (PBS) containing 0.05% Tween (surfactant)
- PBS phosphate buffer solution
- surfactant surfactant
- TMB 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine
- test device of the present disclosure can rapidly carry out a highly sensitive ELISA method with a simple operation.
- Example 2 (Production of inspection device) As shown in Table 1 below, in the same manner as Example 1, except that the width of the flow path and the length of the protrusion (square shape) of the tracing paper which is the first absorber were variously changed , The inspection device was produced. The width of the protrusion was the same as the width of the flow channel.
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Abstract
本開示は、第1基体と、上記第1基体に対向する第2基体と、上記第1基体および上記第2基体の間の流路と、上記流路の一端に接続され、液体を導入する導入口と、上記流路の他端に接続され、吸収体が配置される液体保持部と、上記液体保持部内に配置された吸収体と、上記流路および上記吸収体の間に配置され、上記流路に接続する空気口と、を有する、検査デバイスを提供する。
Description
本開示は、マイクロ流路および吸収体を備える検査デバイスに関するものである。
抗原抗体反応を利用した免疫検査は、臨床検査の重要な位置を占めている。免疫検査等の検体検査を診療や診察の現場において実施する場合には、その場で結果を得て治療や処方に利用するために、小型の検査デバイスが利用されている。
免疫検査としては、イムノクロマト法が知られている。例えば、インフルエンザ等のウィルス感染症、心筋梗塞マーカー等の検出において、イムノクロマト検査キットが広く利用されている。しかしながら、イムノクロマト法は、検出感度が低いため、例えば感染症の早期診断や癌の早期発見等、高感度の検査が必要とされる場合には不十分であった。
また、免疫検査としては、酵素免疫測定(ELISA:Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)法も知られている。ELISA法は、高感度の検出が可能であり、定量性に優れているという利点を有する。一方で、ELISA法は、操作時間や測定時間に長時間を要し、また、測定操作が煩雑であるため、簡便で迅速な検査に用いることが難しい。そこで、ELISA法において、簡便で迅速な検査が可能な検査デバイスの開発が盛んに行われている。
また、近年では、検査デバイスとして、マイクロ流体デバイスについても盛んに研究されている。
例えば特許文献1には、アッセイ装置、より詳しくは多孔質媒体を利用したマイクロ流体デバイスが開示されており、具体的には、先端部を有するマイクロ流路と、マイクロ流路の先端部の付近に配置された多孔質媒体と、マイクロ流路および多孔質媒体の間に配置された空間部とを備え、ラテラルフローに基づいてマイクロ流路内を移動してきた流体が、空間部を超えて多孔質媒体と接触して吸収された後に、流体がマイクロ流路内に留置されるように空間部にて分離されるように構成されている、アッセイ装置が提案されている。
例えば特許文献1には、アッセイ装置、より詳しくは多孔質媒体を利用したマイクロ流体デバイスが開示されており、具体的には、先端部を有するマイクロ流路と、マイクロ流路の先端部の付近に配置された多孔質媒体と、マイクロ流路および多孔質媒体の間に配置された空間部とを備え、ラテラルフローに基づいてマイクロ流路内を移動してきた流体が、空間部を超えて多孔質媒体と接触して吸収された後に、流体がマイクロ流路内に留置されるように空間部にて分離されるように構成されている、アッセイ装置が提案されている。
ELISA法では、反応および洗浄等の多段階の操作を行う。そのため、ELISA法を利用するマイクロ流体デバイスにおいては、検体、試薬、洗浄液等を順次導入する必要がある。
特許文献1には、アッセイ装置において、マイクロ流路と多孔質媒体(吸収紙)の間に配置された空間部がバルブ機構として機能することにより、連続して複数の液体を繰り返し流動および停止させ、多段階のアッセイを行い得ることが記載されている。
マイクロ流体デバイスにおいては、通常、特許文献1にも記載されているように、空気抜き穴が設けられ、吸収紙の上面に配置される。しかしながら、吸収紙の上面に空気抜き穴が配置されている場合、空気抜き穴が吸収紙で塞がれているため、吸収紙がマイクロ流路内を移動してきた液体を一旦吸収すると、空気が空気抜き穴から抜けにくくなる。そのため、液体が流路を流れるときに流路からの空気が空気抜き穴から抜けにくくなるので、液体が流路を流れにくくなり、液体が流路の途中で停止してしまう場合がある。したがって、複数の液体を連続的に流動させることは困難である。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡便で迅速な検査が可能であり、かつ、複数の液体を連続的に流動させることが可能な検査デバイスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本開示は、第1基体と、上記第1基体に対向する第2基体と、上記第1基体および上記第2基体の間の流路と、上記流路の一端に接続され、液体を導入する導入口と、上記流路の他端に接続され、吸収体が配置される液体保持部と、上記液体保持部内に配置された吸収体と、上記流路および上記吸収体の間に配置され、上記流路に接続する空気口と、を有する、検査デバイスを提供する。
本開示は、簡便で迅速な検査が可能であり、かつ、複数の液体を連続的に流動させることが可能な検査デバイスを提供できるという効果を奏する。
以下、本開示の検査デバイスについて詳細に説明する。
本開示の検査デバイスは、第1基体と、上記第1基体に対向する第2基体と、上記第1基体および上記第2基体の間の流路と、上記流路の一端に接続され、液体を導入する導入口と、上記流路の他端に接続され、吸収体が配置される液体保持部と、上記液体保持部内に配置された吸収体と、上記流路および上記吸収体の間に配置され、上記流路に接続する空気口と、を有する。
本開示の検査デバイスについて図面を参照して説明する。
図1は、本開示の検査デバイスの一例を示す概略平面図および断面図であり、図1(b)は図1(a)のA-A線断面図である。図1(a)、(b)に示すように、検査デバイス1は、第1基体2と、第1基体2に対向する第2基体3と、第1基体2および第2基体3の間の流路4と、流路4の一端に接続され、液体を導入する導入口5と、流路4の他端に接続され、吸収体10が配置される液体保持部7と、液体保持部7内に配置された吸収体10と、流路4および吸収体10の間に配置され、流路4に接続する空気口11と、を有する。
また、検査デバイス1は、導入口5と流路4との間に、液体を導入するための導入部6を有することができる。また、検査デバイス1は、第1基体2と第2基体3との間に流路4を形成するためのスペーサ12を有することができる。
なお、図1(a)において、流路4は、第2基体3で覆われているため、破線で示している。
図1は、本開示の検査デバイスの一例を示す概略平面図および断面図であり、図1(b)は図1(a)のA-A線断面図である。図1(a)、(b)に示すように、検査デバイス1は、第1基体2と、第1基体2に対向する第2基体3と、第1基体2および第2基体3の間の流路4と、流路4の一端に接続され、液体を導入する導入口5と、流路4の他端に接続され、吸収体10が配置される液体保持部7と、液体保持部7内に配置された吸収体10と、流路4および吸収体10の間に配置され、流路4に接続する空気口11と、を有する。
また、検査デバイス1は、導入口5と流路4との間に、液体を導入するための導入部6を有することができる。また、検査デバイス1は、第1基体2と第2基体3との間に流路4を形成するためのスペーサ12を有することができる。
なお、図1(a)において、流路4は、第2基体3で覆われているため、破線で示している。
図1(a)、(b)に示す検査デバイス1において、まず、第1の液体を導入口5から導入部6に導入すると、第1の液体は、流路4による毛細管現象により流路4内に引き込まれ、さらに第1の液体にかかる重力と毛細管現象とにより流路4を移動し、吸収体10に吸収される。このとき、流路4と吸収体10との間に空気口11が配置されており、空気口11が吸収体10で塞がれていないため、吸収体10が第1の液体を吸収した後も、空気口11が塞がれることがなく、液体が流路内を移動するときに押し出される空気の通路を確保することができる。そのため、次いで、第2の液体を導入口5から導入部6に導入する際にも、第2の液体が流路4内を移動するときに押し出される空気を確実に空気口11から外へ逃がすことができる。したがって、複数の液体を連続的に流動させることが可能である。
図2は、本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図2(b)は図2(a)のA-A線断面図であり、図2(c)は図2(a)における吸収体の平面図である。図2(a)、(b)に示すように、検査デバイス1においては、吸収体10は、液体保持部7内から流路4内まで配置されることができる。この場合、吸収体10は、図2(c)に示すように流路4内に配置される突起部10aを有することができる。
なお、図2中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
なお、図2中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
図2(a)、(b)に示す検査デバイスにおいても、上記の図1(a)、(b)に示す検査デバイスと同様に、流路と吸収体との間に空気口が配置されていることにより、複数の液体を連続的に流動させることが可能である。
図3は、本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図3(b)は図3(a)のA-A線断面図であり、図3(c)は図3(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図3(a)、(b)に示すように、検査デバイス1においては、吸収体10は、流路4内に配置された第1吸収体8と、液体保持部7内のみに配置され、第1吸収体8に接する第2吸収体9と、を有することができる。そして、第2吸収体9は、流路4に接していない。また、第1吸収体8は、液体保持部7内から流路4内まで配置されていてもよい。この場合、第1吸収体8は、図3(c)に示すように流路4内に配置される突起部8aを有することができる。
なお、図3中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
なお、図3中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
図3(a)、(b)に示す検査デバイスにおいても、上記の図1(a)、(b)に示す検査デバイスと同様に、流路と吸収体との間に空気口が配置されていることにより、複数の液体を連続的に流動させることが可能である。
ここで、「空気口が、流路および吸収体の間に配置されている」とは、液体保持部が吸収体で満たされておらず、流路の液体保持部側の端部において、流路と吸収体との間に空隙が存在しており、その空隙が外部に開放されていることをいう。
一方、例えば、図4に示すように、検査デバイス100において、空気口11が吸収体10の上面に配置されている場合には、空気口11が吸収体10で塞がれてしまう。この場合、吸収体が一旦液体を吸収すると、空気が吸収体内を通りにくくなるため、流路内の空気が外へ抜けにくくなる。そのため、例えば第1の液体および第2の液体を連続して流動させる場合、吸収体が第1の液体を吸収した後は、第2の液体が流路内を移動するときに押し出される空気が空気口から外へ抜けにくいので、第2の液体が流路内を流れにくくなり、第2の液体が流路の途中で停止してしまう場合がある。そのため、複数の液体を連続的に流動させることが困難になる。また、複数の液体を連続的に流動させるためには、例えばポンプ等を用いる必要がある。
なお、図4中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。図4(b)は図4(a)のA-A線断面図である。
なお、図4中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。図4(b)は図4(a)のA-A線断面図である。
これに対し、本開示によれば、流路と吸収体との間に空気口が配置されていることにより、複数の液体を連続的に流動させることが可能である。そのため、例えば、検体、洗浄液、試薬等の液体の交換が可能である。したがって、本開示の検査デバイスは、例えばELISA法等の多段階の抗原抗体反応を利用する検査に好適に用いることができる。さらには、ポンプ等を要することなく、簡便で迅速に検査を行うことが可能である。
以下、本開示の検査デバイスの構成について説明する。
1.吸収体
本開示における吸収体は、液体保持部内に配置され、流路を移動してきた液体を吸収する部材である。
本開示における吸収体は、液体保持部内に配置され、流路を移動してきた液体を吸収する部材である。
吸収体の配置位置としては、吸収体が液体保持部内に配置され、かつ、流路と吸収体との間に空気口が配置されるように吸収体が配置されていればよく、例えば、図1(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内のみに配置されていてもよく、図2(a)、(b)および図3(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されていてもよい。
中でも、吸収体は、液体保持部内から流路内まで配置されていることが好ましい。
ここで、流路と吸収体との間に空気口が配置されている場合には、流路と吸収体との間の空隙によって流路と吸収体とが隔てられてしまい、流路内を移動してきた液体が吸収体に吸収されにくくなる場合がある。
また、特許文献1には、マイクロ流路と多孔質媒体(吸収紙)の間に配置された空間部について、空間部の幅をマイクロ流路の幅と同じにし、空間部の高さをマイクロ流路の高さよりも大きくすること、および、空間部の幅をマイクロ流路の幅よりも大きくし、空間部の高さをマイクロ流路の高さと同じかそれよりも大きくすること、が開示されている。しかしながら、空間部の高さがマイクロ流路の高さよりも大きいと、マイクロ流路と空間部との間で段差が生じるため、マイクロ流路内を移動してきた液体が吸収紙に吸収される前に、この段差で停止してしまうおそれがある。また、空間部の高さがマイクロ流路の高さと同じであると、空間部の高さがマイクロ流路の高さに制限され、その結果、吸収紙の厚みがマイクロ流路の高さに制限されて、吸収紙の吸収容量が不足するおそれがある。
これに対し、吸収体が、液体保持部内から流路内まで配置されており、すなわち流路内に挿入されている場合には、流路内を移動してきた液体を吸収体に確実に吸収させることができる。そのため、流路と液体保持部との間に段差がある場合であっても、この段差で液体が停止してしまうのを防ぐことができる。また、吸収体の液体保持部内に配置されている部分の厚みは、流路の高さの制限を受けない。そのため、例えば、吸収体の液体保持部内に配置されている部分の厚みを大きくして、吸収体の吸収容量を増加させることができる。
ここで、流路と吸収体との間に空気口が配置されている場合には、流路と吸収体との間の空隙によって流路と吸収体とが隔てられてしまい、流路内を移動してきた液体が吸収体に吸収されにくくなる場合がある。
また、特許文献1には、マイクロ流路と多孔質媒体(吸収紙)の間に配置された空間部について、空間部の幅をマイクロ流路の幅と同じにし、空間部の高さをマイクロ流路の高さよりも大きくすること、および、空間部の幅をマイクロ流路の幅よりも大きくし、空間部の高さをマイクロ流路の高さと同じかそれよりも大きくすること、が開示されている。しかしながら、空間部の高さがマイクロ流路の高さよりも大きいと、マイクロ流路と空間部との間で段差が生じるため、マイクロ流路内を移動してきた液体が吸収紙に吸収される前に、この段差で停止してしまうおそれがある。また、空間部の高さがマイクロ流路の高さと同じであると、空間部の高さがマイクロ流路の高さに制限され、その結果、吸収紙の厚みがマイクロ流路の高さに制限されて、吸収紙の吸収容量が不足するおそれがある。
これに対し、吸収体が、液体保持部内から流路内まで配置されており、すなわち流路内に挿入されている場合には、流路内を移動してきた液体を吸収体に確実に吸収させることができる。そのため、流路と液体保持部との間に段差がある場合であっても、この段差で液体が停止してしまうのを防ぐことができる。また、吸収体の液体保持部内に配置されている部分の厚みは、流路の高さの制限を受けない。そのため、例えば、吸収体の液体保持部内に配置されている部分の厚みを大きくして、吸収体の吸収容量を増加させることができる。
また、吸収体が液体保持部内のみに配置されている場合、例えば図1(a)、(b)に示すように、吸収体10は、流路4に接していることが好ましい。上述したように、流路と吸収体との間に空気口が配置されている場合には、流路と吸収体との間の空隙によって流路と吸収体とが隔てられてしまい、流路内を移動してきた液体が吸収体に吸収されにくくなる場合がある。これに対し、吸収体が液体保持部内のみに配置されている場合であっても、吸収体が流路に接していることにより、流路内を移動してきた液体を吸収体に確実に吸収させることができる。
なお、吸収体が流体保持部内のみに配置されており、流路に接していない場合であっても、後述するように、流路の底面の親水性等を高めることにより、流路内を移動してきた液体を吸収体に吸収させることは可能である。
吸収体10は、例えば、図1(a)、(b)および図2(a)、(b)に示すように単一の部材であってもよく、図3(a)、(b)に示すように第1吸収体8と第2吸収体9とを有していてもよい。
吸収体が第1吸収体と第2吸収体とを有する場合、第1吸収体および第2吸収体は接していればよく、例えば、図3(a)、(b)および図5(a)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9が積層されていてもよく、図5(b)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9が並列配置されていてもよい。
中でも、図3(a)、(b)および図5(a)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9がこの順に積層されていることが好ましい。第1吸収体および第2吸収体が確実に接することができ、第2吸収体に第1吸収体が吸収した液体を確実に吸収させることができるからである。
第1吸収体および第2吸収体が積層されている場合には、例えば、図3(a)、(b)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9がそれぞれの一端が揃うように配置されていてもよく、図5(a)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9が互いにずれて積層されていてもよい。
第1吸収体および第2吸収体が積層されている場合には、例えば、図3(a)、(b)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9がそれぞれの一端が揃うように配置されていてもよく、図5(a)に示すように、第1吸収体8および第2吸収体9が互いにずれて積層されていてもよい。
吸収体は液体を吸収するものであり、所定の吸水性を有する。吸収体の吸水性としては、吸収体の構成等に応じて適宜選択される。
例えば図1(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内のみに配置されている場合、吸収体は、高吸水性を有することが好ましい。吸収体が高吸水性を有することにより、吸収体の吸収容量を増加させることができるため、複数の液体を連続的に流動させる場合に好適である。吸収体の吸水性としては、一般にマイクロ流体デバイスに使用される吸収体の吸水性と同程度であればよく、特に限定されないが、例えば、クレム吸水度が10mm以上であることが好ましく、中でも50mm以上であることが好ましい。また、クレム吸水度は200mm以下であることが好ましく、中でも150mm以下であることが好ましい。クレム吸水度が低すぎると、液体の吸水に時間がかかり、その吸水量も少なくなるため、複数の液体を連続的に流動させることが困難になる場合がある。また、クレム吸水度が高すぎると、流路内に液体が残らない、すなわち後述するように液体が2つに分離せずに吸収体にすべて吸収されてしまう場合があり、流路内で抗原抗体反応や酵素反応を実施することが困難になる場合がある。
なお、クレム吸水度は、「紙の下端を鉛直に水の中に浸せきし、毛管現象によって、10分間に水が上昇した高さ(mm)」と定義される。また、クレム吸水度は、JIS P 8141:2004(紙及び板紙-吸水度試験方法-クレム法)に準拠し、測定することができる。
また、例えば図3(a)、(b)および図5(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されている場合であって、吸収体10が、流路4内に配置された第1吸収体8と、液体保持部7内のみに配置され、第1吸収体8に接する第2吸収体9とを有する場合であり、第2吸収体9が流路4に接していない場合には、第1吸収体の吸水性が第2吸収体の吸水性よりも低いことが好ましい。この場合の作用について、図6を参照して説明する。
まず、図6(a)に示すように、第1の液体31を導入口5から導入部6に導入すると、第1の液体31は、流路4による毛細管現象により流路4内に引き込まれ、さらに第1の液体にかかる重力と毛細管現象とにより流路4を移動し、吸収体10に吸収される。そして、図6(b)に示すように、第1の液体31は、導入部6内に第1の液体31が無くなるまで流動し、吸収体10に吸収される。導入部6内に第1の液体31が無くなると、第1の液体31は吸収体10から離れ、少し逆流して停止する。その結果、第1の液体31は2つに分離され、一方は吸収体10内に、他方は流路4内に留まる。
次に、図示しないが、第2の液体を導入口から導入部に導入すると、導入部内において流路より高い位置にある第2の液体は、あたかも重りのように作用して第1の液体の後端部を押す。押された第1の液体は、流路内を液体保持部側に向かって移動し始め、すぐに吸収体に到達する。吸収体に到達した第1の液体は吸収体に吸収され、第1の液体は、導入部に第2の液体が無くなるまで流路内を流動して、吸収体に吸収される。また、図6(c)に示すように、第2の液体32は、導入部6内に第2の液体32が無くなるまで流動し、吸収体10に吸収される。導入部6内に第2の液体32が無くなると、第2の液体32は吸収体10から離れ、少し逆流して停止する。このとき、第2の液体が十分な量で導入されれば、流路内に留まっていた第1の液体は第2の液体に完全に置換される。
吸収体が液体保持部内から流路内まで配置されており、吸収体が、流路内に配置された第1吸収体と、液体保持部内のみに配置され、第1吸収体に接する第2吸収体とを有し、第2吸収体が流路に接していない場合であって、第1吸収体の吸水性が第2吸収体の吸水性よりも低い場合に、本開示の検査デバイスに液体を適用すると、液体の流れが2つに分離する理由については、明らかではないが、次のように考えられる。
すなわち、吸水性の高い第2吸収体は、液体保持部内のみに配置されており、流路に接しておらず、一方で、吸水性の低い第1吸収体は、流路内に配置されているため、流路内を移動してきた液体は、まず、第1吸収体に接触し、続いて、第1吸収体を介して第2吸収体に接触すると考えられる。ここで、検査デバイスにおいて、流路の液体保持部側の端部では、流路から液体保持部の方向に、導入部内において流路より高い位置にある液体が流路内の液体を押す力と、導入口からかかる大気圧による力と、吸収体による液体を吸い込む力とが働き、一方で、液体保持部から流路の方向に、空気口からかかる大気圧による力が働く。導入部内において流路より高い位置に液体がある間は、流路から液体保持部の方向にかかる力が、液体保持部から流路の方向にかかる力よりも大きいため、液体は第2吸収体へ到達することができる。その後、導入部内に液体が無くなると、流路内の液体を押す力が消失する。このとき、第1吸収体の吸水性が十分低いと、流路から液体保持部の方向にかかる力よりも液体保持部から流路の方向にかかる力の方が優勢となると考えられる。その結果、液体が第1吸収体から離れて少し逆流した位置で、導入口からかかる大気圧による力と空気口からかかる大気圧による力とが釣り合うようになり、停止する。
一方、第1吸収体の吸水性が高い場合には、液体を吸い込む力が強いため、流路内の第1吸収体との界面で液体が分断されにくくなると考えられる。
このように、吸収体が液体保持部内から流路内まで配置されており、吸収体が、流路内に配置された第1吸収体と、液体保持部内のみに配置され、第1吸収体に接する第2吸収体とを有し、第2吸収体が流路に接していない場合であって、第1吸収体の吸水性が第2吸収体の吸水性よりも低い場合には、流路内に液体を留まらせることができる。したがって、抗原抗体反応中または酵素反応中に流路内に液体がなくなる心配がなく、また液体の交換も確実に行うことができる。よって、例えばELISA法等の多段階の抗原抗体反応を利用する検査に特に好適である。
この場合、第1吸収体の吸水性としては、第2吸収体の吸水性よりも低ければよいが、中でも、低吸水性または非吸水性を有することが好ましく、特に、低吸水性を有することが好ましい。
第1吸収体の吸水性としては、低吸水性または非吸水性であればよいが、具体的には、クレム吸水度が5mm未満であることが好ましい。第1吸収体のクレム吸水度が上記範囲であれば、第1吸収体による液体を吸い込む力をより弱くすることができ、液体を2つに分離して、液体を流路内に留まらせることができるからである。
また、第2吸収体の吸水性としては、第1吸収体の吸水性よりも高ければよいが、中でも、高吸水性を有することが好ましい。第2吸収体が高吸水性を有することにより、第2吸収体の吸収容量を増加させることができるため、複数の液体を連続的に流動させる場合に好適である。第2吸収体の吸水性としては、一般にマイクロ流体デバイスに使用される吸収体の吸水性と同程度であればよく、特に限定されないが、例えば、クレム吸水度が10mm以上であることが好ましく、中でも50mm以上であることが好ましい。また、クレム吸水度が200mm以下であることが好ましく、中でも150mm以下であることが好ましい。第2吸収体のクレム吸水度が低すぎると、第2吸収体の吸収容量が不十分となったり、吸水速度が遅くなったりする場合がある。また、第2吸収体のクレム吸水度が高すぎると、第2吸収体が膨潤しやすくなり、流路と吸収体との間の空気口を塞ぐおそれがある。
また、例えば図2(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されており、単一の部材である場合、吸収体の吸水性としては、特に限定されるものではない。例えば、吸収体は、高吸水性を有していてもよく、低吸水性を有していてもよい。
中でも、上記の場合、吸収体は、低吸水性を有することが好ましい。吸収体が液体保持部内から流路内まで配置されており、単一の部材である場合であって、吸収体が低吸水性を有する場合にも、流路内を移動してきた流体は、吸収体に吸収された後、流路内の吸収体との界面で2つに分断され、一方は吸収体内に、他方は流路内に留まる。そのため、流路内に液体を留まらせることができ、抗原抗体反応や酵素反応、液体の交換等の実施に有利である。
この場合、吸収体の吸収性としては、低吸水性であればよいが、具体的には、クレム吸水度が5mm未満であることが好ましい。クレム吸水度が上記範囲であれば、吸収体による液体を吸い込む力をより弱くすることができ、液体を2つに分離して、液体を流路内に留まらせることができるからである。
吸収体の材料としては、吸収体の構成等に応じて適宜選択される。
例えば図1(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内のみに配置されている場合、吸収体の材料は、高吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料であることが好ましい。このような吸収体の材料としては、一般にマイクロ流体デバイスに使用される吸収体の材料と同様とすることができ、特に限定されないが、例えば、セルロース繊維、吸水性ポリマー、ポリビニルアルコールスポンジ、ポリウレタンスポンジ等が挙げられる。
また、例えば図3(a)、(b)および図5(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されている場合であって、吸収体10が、流路4内に配置された第1吸収体8と、液体保持部7内のみに配置され、第1吸収体8に接する第2吸収体9とを有する場合であり、第2吸収体9が流路4に接していない場合には、第1吸収体の材料は、第2吸収体よりも吸水性が低い第1吸収体を得ることが可能な材料であればよいが、中でも、低吸水性または非吸水性を有する第1吸収体を得ることが可能な材料であることが好ましく、特に、低吸水性を有する第1吸収体を得ることが可能な材料であることが好ましい。
このような第1吸収体の材料としては、例えば、植物繊維、動物繊維、合成繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、金属繊維等が挙げられる。中でも、植物繊維が好ましい。具体的には、トレーシングペーパー、グラシン紙、薬包紙、硫酸紙、パラフィン紙等を用いることができる。これらの紙は植物繊維間の空隙が少なくなるように加工されているため、そのクレム吸水度は通常5mm未満である。
また、第1吸収体としては、例えば、樹脂基材を用いることもできる。樹脂基材を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール、セロハン、セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリ塩化ビニル、スチレンコポリマー、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール等が挙げられる。また、樹脂基材は、表面が親水化処理されたものであってもよい。
このような第1吸収体の材料としては、例えば、植物繊維、動物繊維、合成繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、金属繊維等が挙げられる。中でも、植物繊維が好ましい。具体的には、トレーシングペーパー、グラシン紙、薬包紙、硫酸紙、パラフィン紙等を用いることができる。これらの紙は植物繊維間の空隙が少なくなるように加工されているため、そのクレム吸水度は通常5mm未満である。
また、第1吸収体としては、例えば、樹脂基材を用いることもできる。樹脂基材を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール、セロハン、セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリ塩化ビニル、スチレンコポリマー、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール等が挙げられる。また、樹脂基材は、表面が親水化処理されたものであってもよい。
上記の場合、第2吸収体の材料は、第1吸収体よりも吸水性が高い第2吸収体を得ることが可能な材料であればよいが、中でも、高吸水性を有する第2吸収体を得ることが可能な材料であることが好ましい。このような第2吸収体の材料としては、上述の高吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料と同様とすることができる。
また、例えば図2(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されており、単一の部材である場合、吸収体の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、高吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料であってもよく、低吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料であってもよい。中でも、吸収体の材料は、低吸収性を有する吸収体を得ることが可能な材料であることが好ましい。
高吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料としては、上述した通りである。
また、低吸収性を有する吸収体を得ることが可能な材料としては、上述の低吸水性を有する第1吸収体を得ることが可能な材料と同様とすることができる。
高吸水性を有する吸収体を得ることが可能な材料としては、上述した通りである。
また、低吸収性を有する吸収体を得ることが可能な材料としては、上述の低吸水性を有する第1吸収体を得ることが可能な材料と同様とすることができる。
吸収体の厚み、幅、長さ等の寸法および形状としては、吸収体の構成等に応じて適宜選択される。
例えば図1(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内のみに配置されている場合、吸収体の厚みとしては、特に限定されないが、中でも、液体保持部の高さよりも大きいことが好ましい。これにより、吸収体の吸収容量を増加させることができるからである。そのため、複数の液体を連続的に流動させる場合に好適である。
上記の場合、吸収体の幅は、液体保持部の幅以下であれば特に限定されないが、中でも、液体保持部の幅と同じであることが好ましい。これにより、吸収体の吸収容量を増加させることができるからである。そのため、複数の液体を連続的に流動させる場合に好適である。
なお、「吸収体の幅」とは、吸収体の流路の幅方向の長さをいう。「第1吸収体の幅」および「第2吸収体の幅」についても、同様である。
また、「液体保持部の幅」とは、液体保持部の流路の幅方向の長さをいう。
なお、「吸収体の幅」とは、吸収体の流路の幅方向の長さをいう。「第1吸収体の幅」および「第2吸収体の幅」についても、同様である。
また、「液体保持部の幅」とは、液体保持部の流路の幅方向の長さをいう。
上記の場合、吸収体の長さは、液体保持部の長さ以下であれば特に限定されないが、中でも、吸収体が流路に接することができるように、吸収体の最大長さが、液体保持部の長さと同じであることが好ましい。
なお、「吸収体の長さ」とは、吸収体の流路の長さ方向の長さをいう。「第1吸収体の長さ」および「第2吸収体の長さ」についても、同様である。
また、「液体保持部の長さ」とは、液体保持部の流路の長さ方向の長さをいう。
なお、「吸収体の長さ」とは、吸収体の流路の長さ方向の長さをいう。「第1吸収体の長さ」および「第2吸収体の長さ」についても、同様である。
また、「液体保持部の長さ」とは、液体保持部の流路の長さ方向の長さをいう。
上記の場合、吸収体の形状は、流路と吸収体との間に空気口を配置することができ、吸収体が流路に接することができる形状であれば、特に限定されるものではない。例えば、吸収体の流路の長さ方向の断面形状は、図1(a)に示すような、吸収体10の流路4側の面が傾斜面となる形状とすることができる。
上記の場合、吸収体の体積は、特に限定されるものではなく、上記の吸収体の厚み、幅、長さ、ならびに、本開示の検査デバイスを用いて検査を行う際に使用する液体の量に応じて適宜設定される。
また、例えば図3(a)、(b)および図5(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されている場合であって、吸収体10が、流路4内に配置された第1吸収体8と、液体保持部7内のみに配置され、第1吸収体8に接する第2吸収体9とを有する場合であり、第2吸収体9が流路4に接していない場合には、第1吸収体の流路の幅方向の断面積は、流路の断面積よりも小さいことが好ましい。これにより、流路と吸収体との間に空気口を配置することができ、液体が流路内を移動するときに押し出される空気の通路を確保することができる。また、第1吸収体を流路内に挿入しやすくすることができる。
第1吸収体の流路の幅方向の断面積を流路の断面積よりも小さくするには、例えば、第1吸収体の厚みを流路の高さよりも小さくしてもよく、第1吸収体の突起部の幅を流路の幅よりも小さくしてもよい。なお、第1吸収体の突起部については、後述する。
また、上述したように、液体が吸収体に吸収された後、液体を2つに分離して、液体を流路内に留まらせるには、第1吸収体による液体を吸い込む力の大きさが影響する。第1吸収体による液体を吸い込む力の大きさは、例えば、液体と第1吸収体との接触面積に影響され、すなわち、第1吸収体の流路の幅方向の断面積に影響される。そのため、第1吸収体の厚みおよび第1吸収体の突起部の幅は、第1吸収体による液体を吸い込む力が所望の大きさとなるように適宜調整することができる。
第1吸収体の厚みは、流路の高さ以下であればよく、例えば、0.2mm以下とすることができ、0.1mm以下であってもよい。また、上記厚みは、例えば、0.01mm以上とすることができ、0.05mm以上であってもよい。なお、第1吸収体の厚みが小さい程、液体と第1吸収体との接触面積が小さくなるため、第1吸収体による液体を吸い込む力が弱くなると考えられる。
なお、第1吸収体の突起部の幅については、後述する。
また、上述したように、液体が吸収体に吸収された後、液体を2つに分離して、液体を流路内に留まらせるには、第1吸収体による液体を吸い込む力の大きさが影響する。第1吸収体による液体を吸い込む力の大きさは、例えば、液体と第1吸収体との接触面積に影響され、すなわち、第1吸収体の流路の幅方向の断面積に影響される。そのため、第1吸収体の厚みおよび第1吸収体の突起部の幅は、第1吸収体による液体を吸い込む力が所望の大きさとなるように適宜調整することができる。
第1吸収体の厚みは、流路の高さ以下であればよく、例えば、0.2mm以下とすることができ、0.1mm以下であってもよい。また、上記厚みは、例えば、0.01mm以上とすることができ、0.05mm以上であってもよい。なお、第1吸収体の厚みが小さい程、液体と第1吸収体との接触面積が小さくなるため、第1吸収体による液体を吸い込む力が弱くなると考えられる。
なお、第1吸収体の突起部の幅については、後述する。
上記の場合、例えば図3(c)に示すように、第1吸収体8は、流路4内に配置される突起部8aを有することができる。
第1吸収体の形状は、第1吸収体を流路内に配置することができる形状であれば、特に限定されるものではない。中でも、上述したように、第1吸収体の平面視形状は、突起部を有する形状とすることができる。
第1吸収体の形状は、第1吸収体を流路内に配置することができる形状であれば、特に限定されるものではない。中でも、上述したように、第1吸収体の平面視形状は、突起部を有する形状とすることができる。
突起部の平面視形状としては、第1吸収体の突起部を流路内に挿入することができる形状であれば特に限定されるものではなく、例えば図3(a)に示すような長方形状、図7(c)に示すような台形状、図7(d)に示すような三角形状、図7(e)に示すような半円形状または半楕円形状等を挙げることができる。台形状、三角形状、半円形状、半楕円形状等の先細りの形状は、突起部を流路内に挿入しやすく、好ましい。
なお、図7は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図7(b)は図7(a)のA-A線断面図であり、図7(c)~(e)は図7(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図7中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
なお、図7は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図7(b)は図7(a)のA-A線断面図であり、図7(c)~(e)は図7(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図7中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
また、後述するように、例えば図8~図11に示すように、流路4が液体保持部7側の端部に拡大部14を有する場合には、突起部の平面視形状は、第1吸収体の突起部を流路内に挿入することができる形状であればよく、例えば、流路の拡大部の平面視形状と同じであってもよく異なっていてもよい。
なお、図8~図11は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図8(b)は図8(a)のA-A線断面図であり、図8(c)は図8(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図9(b)は図9(a)のA-A線断面図であり、図9(c)は図9(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図10(b)は図10(a)のA-A線断面図であり、図10(c)は図10(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図11(b)は図11(a)のA-A線断面図であり、図11(c)は図11(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図8、図10、図11は、第1吸収体8の突起部8aが流路4の拡大部14内に配置されており、突起部8aの平面視形状が拡大部14の平面視形状と同じである例である。また、図9は、第1吸収体8の突起部8aが流路4内に拡大部14を超えて配置されており、突起部8aの平面視形状が拡大部14の平面視形状と異なる例である。図8~図11中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
なお、図8~図11は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図8(b)は図8(a)のA-A線断面図であり、図8(c)は図8(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図9(b)は図9(a)のA-A線断面図であり、図9(c)は図9(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図10(b)は図10(a)のA-A線断面図であり、図10(c)は図10(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図11(b)は図11(a)のA-A線断面図であり、図11(c)は図11(a)における吸収体の第1吸収体の平面図である。図8、図10、図11は、第1吸収体8の突起部8aが流路4の拡大部14内に配置されており、突起部8aの平面視形状が拡大部14の平面視形状と同じである例である。また、図9は、第1吸収体8の突起部8aが流路4内に拡大部14を超えて配置されており、突起部8aの平面視形状が拡大部14の平面視形状と異なる例である。図8~図11中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
また、流路が液体保持部側の端部に拡大部を有する場合、例えば図12(c)に示すように、第1吸収体8の突起部8aの平面視形状は、平面視において第1吸収体8の突起部8aが流路4の拡大部14に接しない部分を有する形状であることが好ましい。これにより、液体が流路内を移動するときに押し出される空気を空気口から外へ抜けやすくすることができ、また第1吸収体が流路内を移動してきた液体を吸収しやすくすることができ、さらに液体を吸収体から離れさせて流路内に留まらせやすくすることができるからである。
なお、図12は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図12(b)は図12(a)のA-A線断面図であり、図12(c)は図12(a)において第2基体および第2吸収体を省略した平面図である。図12中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
なお、図12は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図12(b)は図12(a)のA-A線断面図であり、図12(c)は図12(a)において第2基体および第2吸収体を省略した平面図である。図12中の説明していない符号については、図1と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
第1吸収体の突起部の幅は、流路の拡大部の有無等や突起部の平面視形状等に応じて適宜設定される。
流路が液体保持部側の端部に拡大部を有さない場合、突起部の幅は、流路の幅以下であれば特に限定されるものではなく、突起部の平面視形状等に応じて適宜設定されるが、中でも、突起部の最大幅が、流路の幅と同じであることが好ましい。これにより、流路内を移動してきた液体を確実に第1吸収体に吸収させることができる。
また、流路が液体保持部側の端部に拡大部を有する場合、突起部の幅は、流路の拡大部の幅以下であれば特に限定されるものではなく、流路の拡大部の平面視形状等に応じて適宜設定される。
流路が液体保持部側の端部に拡大部を有さない場合、突起部の幅は、流路の幅以下であれば特に限定されるものではなく、突起部の平面視形状等に応じて適宜設定されるが、中でも、突起部の最大幅が、流路の幅と同じであることが好ましい。これにより、流路内を移動してきた液体を確実に第1吸収体に吸収させることができる。
また、流路が液体保持部側の端部に拡大部を有する場合、突起部の幅は、流路の拡大部の幅以下であれば特に限定されるものではなく、流路の拡大部の平面視形状等に応じて適宜設定される。
第1吸収体の流路内に配置されている部分の長さ、すなわち、第1吸収体の突起部の長さは、例えば、流路の幅を1としたとき、0.25以上とすることができ、0.5以上であることが好ましい。また、上記比率は、例えば、5以下とすることができ、2.5以下であることが好ましい。具体的には、第1吸収体の流路内に配置されている部分の長さ、すなわち、第1吸収体の突起部の長さは、0.5mm以上とすることができ、1mm以上であることが好ましい。また、上記長さは、10mm以下とすることができ、5mm以下であることが好ましい。第1吸収体の突起部の長さが小さすぎると、第1吸収体を液体保持部内から流路内まで配置することが困難になる場合がある。また、第1吸収体の突起部の長さが大きすぎると、第1吸収体の突起部を流路内に挿入することが困難になる場合がある。
第1吸収体の突起部以外の部分の幅は、液体保持部の幅以下であれば特に限定されないが、中でも、液体保持部の幅と同じであることが好ましい。上述したように、液体保持部では第1吸収体および第2吸収体の順に積層されていることが好ましく、第1吸収体の突起部以外の部分の幅が液体保持部の幅と同じであれば、第1吸収体および第2吸収体を安定して積層することができる。
第1吸収体の突起部以外の部分の長さは、液体保持部の長さ以下であれば特に限定されないが、中でも、液体保持部の長さと同じであることが好ましい。上述したように、液体保持部では第1吸収体および第2吸収体の順に積層されていることが好ましく、第1吸収体の突起部以外の部分の長さが液体保持部の長さと同じであれば、第1吸収体および第2吸収体を安定して積層することができる。
上記の場合、第2吸収体の厚みは、特に限定されない。第2吸収体は、液体保持部内のみに配置されているため、流路の高さの制限を受けない。そのため、例えば、第2吸収体の厚みを大きくして、第2吸収体の吸収容量を増加させることができる。このように、第2吸収体の厚みを調整し、第2吸収体の吸収容量を調整することで、検査に使用する液体の量の増減に対応することができる。第2吸収体の厚みは、例えば、0.1mm以上とすることができ、0.2mm以上であってもよい。また、上記厚みは、1mm以下とすることができ、0.5mm以下であってもよい。
第2吸収体の幅は、液体保持部の幅以下であれば特に限定されないが、中でも、液体保持部の幅と同じであることが好ましい。これにより、第2吸収体の吸収容量を増加させることができるからである。そのため、複数の液体を連続的に流動させる場合に好適である。
第2吸収体の長さは、液体保持部の長さ以下であれば特に限定されないが、第2吸収体が流路に接しないように、液体保持部の長さ未満であることが好ましい。
第2吸収体の形状は、流路と吸収体との間に空気口を配置することができ、第2吸収体が流路に接しないようにすることができる形状であれば、特に限定されるものではない。
第2吸収体の体積は、特に限定されるものではなく、上記の第2吸収体の厚み、幅、長さ、ならびに、本開示の検査デバイスを用いて検査を行う際に使用する液体の量に応じて適宜設定される。
また、例えば図2(a)、(b)に示すように、吸収体10が液体保持部7内から流路4内まで配置されており、単一の部材である場合、吸収体の寸法および形状としては、上記の第1吸収体の寸法および形状と同様とすることができる。
2.空気口
本開示における空気口は、流路に接続するように配置され、かつ、流路および吸収体の間に配置され、液体が流路内を移動するときに押し出される空気を外へ逃がすために設けられる部分である。
本開示における空気口は、流路に接続するように配置され、かつ、流路および吸収体の間に配置され、液体が流路内を移動するときに押し出される空気を外へ逃がすために設けられる部分である。
空気口の配置位置としては、空気口が、流路に接続するように配置され、かつ、流路および吸収体の間に配置されていれば、特に限定されない。
また、空気口は、検査デバイスの上面に配置されていてもよく、検査デバイスの側面に配置されていてもよい。すなわち、検査デバイスにおいて、流路の底面側に第1基体が配置され、流路の天面側に第2基体が配置されている場合、空気口は、第2基体に配置されていてもよく、後述のスペーサに配置されていてもよい。つまり、第2基体が空気口を有していてもよく、スペーサが空気口を有していてもよい。
空気口の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、長方形状、線形状、三角形状、円形状等が挙げられる。
空気口の流路の長さ方向の長さは、任意に設定することができ、例えば、10μm以上とすることができる。また、上記長さは、例えば1mm以下とすることができ、100μm以下であってもよい。空気口の上記長さが上記範囲内であれば、複数の液体を連続的に流動させることができる。
空気口の平面視での面積は、任意に設定することができ、例えば、0.1mm2以上とすることができる。また、上記面積は、例えば、10mm2以下とすることができ、1mm2以下であってもよい。空気口の平面視での面積が上記範囲内であれば、複数の液体を連続的に流動させることができる。
空気口の形成方法としては、例えば、打ち抜き加工、レーザー加工等が挙げられる。
3.流路
本開示における流路は、第1基体および第2基体の間に配置され、一端が導入口に接続され、他端が液体保持部に接続された流路であり、毛細管現象を生じる流路である。
本開示における流路は、第1基体および第2基体の間に配置され、一端が導入口に接続され、他端が液体保持部に接続された流路であり、毛細管現象を生じる流路である。
流路は、第1基体および第2基体の間に配置され、一端が導入口に接続され、他端が液体保持部に接続されていればよい。中でも、流路の底面と後述する導入部の底面とが連続しており、流路の底面と導入部の底面との間に段差がないことが好ましい。導入部内から流路内に液体を速やかに引き込むことができるからである。また、流路の底面と液体保持部の底面とが連続しており、流路の底面と液体保持部の底面との間に段差がないことが好ましい。吸収体を液体保持部内から流路内まで配置しやすくなるからである。
流路の底面および天面の少なくともいずれか一方は、親水性を有することが好ましい。これにより、液体が濡れ広がりやすくなり、毛細管現象によって液体が流路内に引き込まれやすく、また液体が流路内を流れやすいからである。流路は、底面が親水性を有していてもよく、天面が親水性を有していてよいが、中でも、底面および天面が親水性を有することが好ましい。さらに、流路の側面も、親水性を有することが好ましい。
ここで、「親水性」とは、所定の面における水の静的接触角が60度以下であることをいう。所定の面における水の静的接触角は、好ましくは30度以下である。また、所定の面における水の静的接触角は、通常、3度以上である。
水の静的接触角は、測定対象物の面に純水1.0μLの液滴を滴下し、着滴1秒後に、滴下した液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の、固体表面に対する角度から接触角を算出するθ/2法に従って測定した接触角とする。測定装置としては、例えば、協和界面科学社製の接触角計DM500を用いることができる。
流路4は、例えば図8~図12に示すように、液体保持部7側の端部に拡大部14を有することができる。拡大部は、流路の断面積が液体保持部側に向かって大きくなる部分である。流路が液体保持部側の端部に拡大部を有することにより、吸収体を流路内に挿入しやすくすることができる。
流路の拡大部の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば図8(a)、図9(a)、図12(a)に示すような台形状、図10(a)に示すような長方形状、図11(a)に示すような半円形状または半楕円形状等を挙げることができる。中でも、台形状、半円形状、半楕円形状等の先細りの形状は、吸収体を流路内に挿入しやすく、好ましい。
また、後述するように、検査デバイスが流路内に固定された試薬を有する場合、例えば図13(a)、(b)に示すように、流路4は、試薬21、22が配置される試薬配置部21S、22Sを有することができる。試薬配置部は、流路内に試薬が固定されている領域である。
試薬配置部の配置位置としては、特に限定されるものではなく、例えば、流路の中間位置とすることができる。
流路は、1つの試薬配置部を有していてもよく、複数の試薬配置部を有していてもよい。試薬配置部の数は、試薬の数や検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。
試薬配置部の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、長方形状、菱形状等が挙げられる。
流路の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、直線状であってもよく、蛇行した形状であってもよい。例えば図14に示すように、流路4が蛇行した形状を有する場合には、検査デバイスの大きさを小さくすることができ、好ましい。
流路の幅は、毛細管現象が発現する程度であればよく、例えば、0.1mm以上とすることができ、また5mm以下とすることができる。また、流路の幅は、一定であってもよく、不定であってもよい。例えば、流路が液体保持部側の端部に拡大部を有する場合には、拡大部を幅広とし、拡大部以外の領域を幅狭とすることができる。また、流路が試薬配置部を有する場合には、試薬配置部を幅広とし、試薬配置部以外の領域を幅狭としてもよい。具体的には、流路における拡大部および試薬配置部以外の領域の幅は、0.1mm以上とすることができ、また2mm以下とすることができる。流路における拡大部および試薬配置部以外の領域の幅が上記範囲であれば、毛細管現象により液体が流路を安定して流れることができる。また、流路における拡大部の幅は、1mm以上とすることができ、また5mm以下とすることができる。流路における拡大部の幅が上記範囲であれば、吸収体を流路内に挿入しやすくすることができる。また、流路における試薬配置部の幅は、0.25mm以上とすることができ、また5mm以下とすることができる。流路における試薬配置部の幅が上記範囲であれば、毛細管現象により液体が流路を安定して流れることができるとともに、感度良く検査することができる。
流路の高さは、毛細管現象が発現する程度であればよく、例えば、0.05mm以上とすることができ、0.1mm以上が好ましい。また、上記高さは、1mm以下とすることができ、0.5mm以下が好ましい。
流路の長さは、液体の種類や検査デバイスの用途等に応じて適宜設定されるものであり、例えば、5mm以上とすることができ、25mm以上であることが好ましい。また、上記長さは、1000mm以下とすることができ、500mm以下であることが好ましい。流路の長さが上記範囲であれば、微量の検体で検査が可能である。
流路の高さ方向の断面形状は、通常、長方形状であるが、例えば、アーチ形状、台形状、三角形状等であってもよい。なお、流路の高さ方向とは、第1基体および第2基体の厚み方向である。
4.液体保持部
本開示における液体保持部は、流路の導入口とは反対側の端部に配置され、上記吸収体が配置され、流路を移動してきた液体を保持する空間である。
本開示における液体保持部は、流路の導入口とは反対側の端部に配置され、上記吸収体が配置され、流路を移動してきた液体を保持する空間である。
液体保持部の底面は、親水性を有することが好ましい。これにより、液体が濡れ広がりやすくなり、液体が液体保持部内に引き込まれやすくなるからである。また、液体保持部の天面および側面も親水性を有することが好ましい。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
液体保持部の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、三角形状、長方形状、台形状、菱形状、ホームベース形状等が挙げられる。
液体保持部の高さは、流路の高さよりも大きくすることができる。
液体保持部の平面視での面積は、特に限定されるものでなく、液体の量に応じて適宜設定される。
5.導入口および導入部
本開示における導入口は、上記流路に接続するように配置され、液体を導入するための部分である。
本開示における導入口は、上記流路に接続するように配置され、液体を導入するための部分である。
また、本開示の検査デバイスは、導入口と流路との間に導入部を有することができる。導入部は、導入口と流路との間に配置され、液体を導入する空間である。
導入口の配置位置としては、導入部の天面であってもよく、導入部の側面であってもよい。中でも、導入部は、導入部の天面に導入口を有することが好ましい。導入口に液体を滴下しやすく、また滴下した液体にかかる重力によって流路内の液体を押すことができるからである。
導入部の底面は、親水性を有することが好ましい。これにより、導入部内の底面を液体が濡れ広がりやすくなり、液体を導入部内から流路内に速やかに引き込むことができるからである。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
導入部の導入口側の面での形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、三角形状、長方形状、台形状、菱形状、ホームベース形状等が挙げられる。ホームベース形状は、検体が導入部から流路に到達するまでの距離を比較的長くすることができ、後述するように導入部内に濾材が配置されている場合には、導入部内の濾材により検体を良好に濾過することができる。なお、ホームベース形状は、例えば図14に示すような導入部6の形状をいう。また、図1(a)、図2(a)、図3(a)等に示すように、導入部6の平面視形状は、流路4側に突起部を有する形状とすることもできる。流路側に突起部を有する形状も、検体が導入部から流路に到達するまでの距離を比較的長くすることができ、後述するように導入部内に濾材が配置されている場合には、導入部内の濾材により検体を良好に濾過することができる。
導入部の高さは、本開示の検査デバイスの大きさ等に応じて異なるが、例えば0.01mm以上とすることができ、好ましくは0.1mm以上である。また、上記高さは、1mm以下とすることができ、好ましくは0.5mm以下である。導入部の高さが上記範囲であれば、微量の検体で検査が可能である。
導入部の導入口側の面での面積は、特に限定されないが、例えば、25mm2以上とすることができ、50mm2以上であることが好ましい。また、上記面積は、例えば、250mm2以下とすることができ、100mm2以下であることが好ましい。導入部の導入口側の面での面積が上記範囲であれば、微量の検体で検査が可能である。
6.濾材
本開示の検査デバイスは、例えば図13に示すように、導入部6内に濾材15を有することが好ましい。濾材は、導入部内に配置され、検査対象成分を分離する部材である。導入部内に濾材が配置されていることにより、検体の検査対象成分を分離することができる。さらには、濾材により、流路内に空気が侵入するのを防ぐことができ、抗原抗体反応や酵素反応が阻害されるのを抑制することができる。
本開示の検査デバイスは、例えば図13に示すように、導入部6内に濾材15を有することが好ましい。濾材は、導入部内に配置され、検査対象成分を分離する部材である。導入部内に濾材が配置されていることにより、検体の検査対象成分を分離することができる。さらには、濾材により、流路内に空気が侵入するのを防ぐことができ、抗原抗体反応や酵素反応が阻害されるのを抑制することができる。
濾材の配置位置としては、濾材が導入部内に配置されていればよいが、中でも、濾材が少なくとも導入部と流路との境界部分に接するように配置されていることが好ましい。
ここで、「濾材が、導入部と流路との境界部分に接している」とは、濾材が、導入部と流路との境界部分の全部に接していることをいい、濾材と流路との間に、流路ではない空間が存在しないことを意味する。
図13(a)、(b)に示す検査デバイス1において、検体を導入部6に滴下すると、検体は導入部6内の濾材15に浸透し、検査対象外の成分が濾過され、検査対象成分と検査対象外の成分とが分離される。このとき、濾材15が、導入部6と流路4との境界部分6Bに接していることから、濾材15と流路4との間に、流路4ではない空間が存在しないため、濾材15に浸透し、検査対象外の成分が除去された検体は、流路4による毛細管現象により流路4内に速やかに引き込まれる。さらに、検査対象外の成分が濾過された検体は、検体にかかる重力と毛細管現象とにより流路4を移動する。そのため、導入部6に滴下された検体は、自発的に濾材15を通過し、流路4内に入り、流路4内を進むことになる。なお、図13(b)において、破線で示される部分は、導入部6と流路4との境界部分6Bである。
このように、濾材が導入部と流路との境界部分に接していることにより、濾材と流路との間に流路ではない空間が存在しないため、流路による毛細管現象を利用して、濾材により検査対象成分を迅速かつ簡便に分離することができる。したがって、圧力や遠心力等の外部からの作用を加えることなく、液体を滴下するだけで、微量の検体から検査対象成分を迅速かつ簡便に分離し、検査対象成分を検査することができる。
また、濾材は、導入部の底面に接していることが好ましい。濾材が導入部の底面に接しており、濾材と流路の底面との間に隙間がないことで、流路による毛細管現象により、濾材を浸透した検体が流路内に引き込まれやすくなるからである。
ここで、「濾材が、導入部の底面に接している」とは、濾材の底面の全部が、導入部の底面に接していることをいい、濾材と導入部の底面との間に空間が存在しないことを意味する。
中でも、濾材の底面の全部が、導入部の底面の全部に接していることが好ましい。
例えば、図13(a)、(b)および図15(a)、(b)において、濾材15の底面の全部は、導入部6の底面に接している。また、図13(a)、(b)および図15(a)において、濾材15の底面の全部は、導入部6の底面の全部に接している。なお、図15において、破線で示される部分は、導入部6と流路4との境界部分6Bである。また、図15中の説明していない符号については、図1および図13と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
ここで、「濾材が、導入部の底面に接している」とは、濾材の底面の全部が、導入部の底面に接していることをいい、濾材と導入部の底面との間に空間が存在しないことを意味する。
中でも、濾材の底面の全部が、導入部の底面の全部に接していることが好ましい。
例えば、図13(a)、(b)および図15(a)、(b)において、濾材15の底面の全部は、導入部6の底面に接している。また、図13(a)、(b)および図15(a)において、濾材15の底面の全部は、導入部6の底面の全部に接している。なお、図15において、破線で示される部分は、導入部6と流路4との境界部分6Bである。また、図15中の説明していない符号については、図1および図13と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
さらに、濾材は、導入部の側面に接していることが好ましい。濾材が導入部の側面に接しており、濾材と流路の側面との間に隙間がないことで、流路による毛細管現象により、濾材を浸透した検体が流路内に引き込まれやすくなるからである。
ここで、「濾材が、導入部の側面に接している」とは、濾材の側面の全部が、導入部の側面に接していることをいい、濾材と導入部の側面との間に空間が存在しないことを意味する。
中でも、濾材の側面の全部が、導入部の側面の全部に接していることが好ましい。
例えば、図13(a)、(b)および図15(a)において、濾材15の側面の全部は、導入部6の側面に接している。また、図13(a)、(b)において、濾材15の側面の全部は、導入部6の側面の全部に接している。
ここで、「濾材が、導入部の側面に接している」とは、濾材の側面の全部が、導入部の側面に接していることをいい、濾材と導入部の側面との間に空間が存在しないことを意味する。
中でも、濾材の側面の全部が、導入部の側面の全部に接していることが好ましい。
例えば、図13(a)、(b)および図15(a)において、濾材15の側面の全部は、導入部6の側面に接している。また、図13(a)、(b)において、濾材15の側面の全部は、導入部6の側面の全部に接している。
また、導入部は、濾材で満たされていてもよく、濾材で満たされていなくてもよい。なお、「導入部が、濾材で満たされている」とは、濾材が、導入部内の全部に配置されていることをいう。すなわち、濾材は、導入部内の全部に配置されていてもよく、導入部内の一部に配置されていてもよい。例えば、図13(a)、(b)においては、濾材15が導入部6内の全部に配置されており、図15(a)、(b)においては、濾材15が導入部6内の一部に配置されている。なお、濾材が、導入部内の一部に配置されている場合、導入部内においては、濾材よりも検体の流れの上流側に空間が存在することになるが、導入部に検体を導入することで、検体でその空間を埋めることができるため、上述したように、流路による毛細管現象を利用して、濾材により検査対象成分を迅速かつ簡便に分離することができる。
中でも、導入部が、濾材で満たされていることが好ましい。すなわち、濾材は、導入部内の全部に配置されていることが好ましい。つまり、濾材は、導入部内に実質的に隙間なく配置されていることが好ましい。これにより、濾材によって、検査対象成分を効率良く分離することができる。また、流路による毛細管現象により、濾材に浸透した検体を流路内に速やかに導くことができる。さらに、濾材を導入部内に充填することにより、確実に、濾材を導入部と流路との境界部分に接するように配置することができる。
濾材は、検査対象成分と検査対象外の成分とを分離可能なものであればよく、検体の種類や検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。
濾材は、例えば、表面濾過用濾材であってもよく、深層濾過用濾材であってもよい。表面濾過とは、主に濾材の表面で特定の成分を捕捉する濾過機構であり、スクリーンフィルタとも称される。また、深層濾過とは、主に濾材の内部で特定の成分を捕捉する濾過機構であり、デプスフィルタとも称される。中でも、濾材は、深層濾過用濾材であることが好ましい。深層濾過用濾材は、表面濾過用濾材よりも多量の粒子を保持できる上、目詰まりを起こしにくい。そのため、外部作用なしでの濾過を可能とする本開示においては、深層濾過用濾材が適している。また、深層濾過用濾材は、検体が血液である場合に好適である。血球成分は、粒子径が例えば5μm以上10μm以下と比較的大きい粒子であり、血液中に約45%と多量に含まれるため、検体である血液から血球成分を除去する場合には、深層濾過用濾材が好適に用いられる。
濾材は、例えば、表面濾過用濾材であってもよく、深層濾過用濾材であってもよい。表面濾過とは、主に濾材の表面で特定の成分を捕捉する濾過機構であり、スクリーンフィルタとも称される。また、深層濾過とは、主に濾材の内部で特定の成分を捕捉する濾過機構であり、デプスフィルタとも称される。中でも、濾材は、深層濾過用濾材であることが好ましい。深層濾過用濾材は、表面濾過用濾材よりも多量の粒子を保持できる上、目詰まりを起こしにくい。そのため、外部作用なしでの濾過を可能とする本開示においては、深層濾過用濾材が適している。また、深層濾過用濾材は、検体が血液である場合に好適である。血球成分は、粒子径が例えば5μm以上10μm以下と比較的大きい粒子であり、血液中に約45%と多量に含まれるため、検体である血液から血球成分を除去する場合には、深層濾過用濾材が好適に用いられる。
また、濾材は、例えば、繊維濾材であってもよく、メンブレンフィルタであってもよい。中でも、繊維濾材が好ましく用いられる。繊維濾材は、メンブレンフィルタよりも多量の粒子を保持できる上、目詰まりを起こしにくい。そのため、外部作用なしでの濾過を可能とする本開示においては、繊維濾材が適している。
一般に、表面濾過用濾材としてはメンブレンフィルタが用いられることが多く、深層濾過用濾材としては繊維濾材が用いられることが多い。
一般に、表面濾過用濾材としてはメンブレンフィルタが用いられることが多く、深層濾過用濾材としては繊維濾材が用いられることが多い。
繊維濾材に含まれる繊維としては、具体的には、セルロース繊維、ガラス繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、動物繊維、キトサン繊維、炭素繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、金属繊維、およびそれらの複合繊維等が挙げられる。
中でも、繊維濾材に含まれる繊維は、親水性繊維であることが好ましい。親水性繊維を含む繊維濾材は、検体が浸透し易くなり、濾過速度を高めることができるからである。親水性繊維としては、例えば、セルロース繊維、ガラス繊維、動物繊維等が挙げられる。中でも、親水性が高いことから、セルロース繊維、ガラス繊維が好ましい。
特に、検体が血液である場合には、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を含む濾材は深層濾過用濾材であり、またガラス繊維は親水性繊維であり、血液中の血漿成分と血球成分との分離に優れているからである。
中でも、繊維濾材に含まれる繊維は、親水性繊維であることが好ましい。親水性繊維を含む繊維濾材は、検体が浸透し易くなり、濾過速度を高めることができるからである。親水性繊維としては、例えば、セルロース繊維、ガラス繊維、動物繊維等が挙げられる。中でも、親水性が高いことから、セルロース繊維、ガラス繊維が好ましい。
特に、検体が血液である場合には、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を含む濾材は深層濾過用濾材であり、またガラス繊維は親水性繊維であり、血液中の血漿成分と血球成分との分離に優れているからである。
また、メンブレンフィルタの材質としては、例えば、ポリエーテルスルホン、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、セルロース、セルロースアセテート、セルロース混合エステル、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等が挙げられる。
濾材の粒子保持能は、検査対象成分と検査対象外の成分とを分離可能であればよく、検体の種類や検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。上記粒子保持能は、例えば、0.1μm以上とすることができ、0.5μm以上であることが好ましい。また、上記粒子保持能は、10μm以下とすることができ、5μm以下であることが好ましい。粒子保持能が上記範囲内であれば、目詰まりを起こしにくくすることができる。また、例えば、本開示の検査デバイスを抗原抗体反応を利用した検査に適用する場合、抗原は、具体的には、ウィルスや細菌等の病原体、タンパク質、ホルモン、自己抗体、核酸等であり、その大きさは、例えば数nmから数十nm程度である。この場合、粒子保持能は、抗原の大きさよりも大きければよく、上記範囲とすることができる。また、例えば、検体から細胞成分を除去する場合、粒子保持能は細胞成分の大きさ以下であればよく、細胞成分の大きさは大きいものであれば数十μmから数百μm程度であるため、粒子保持能は上記範囲とすることができる。
また、検体が血液である場合、上記粒子保持能は、0.5μm以上とすることができ、1μm以上であることが好ましい。また、この場合、上記粒子保持能は、5μm以下とすることができ、2μm以下であることが好ましい。粒子保持能が上記範囲内であれば、目詰まりを起こさず、迅速に濾過することができる。また、上述したように、例えば、本開示の検査デバイスを抗原抗体反応を利用した検査に適用する場合、粒子保持能は、抗原の大きさよりも大きければよく、上記範囲とすることができる。また、例えば、検体である血液から血球成分を除去する場合、血球成分の大きさは例えば5μm以上10μm以下であるため、粒子保持能は血球成分の大きさ以下であればよく、上記範囲とすることができる。
本開示における粒子保持能は、JIS Z 8901(試験用粉体及び試験用粒子)で規定される試験用粉体1の7種(試験用粉体7種)を用い、試験用粉体7種の分散水(以下、試料と称する)を自然濾過したときに、98%を保持できる粒子径と定義される。粒子保持能は、具体的には以下のように測定される。まず、試料の粒度分布をJIS Z 8820-2(液相重力沈降法による粒子径分布測定方法-第2部)またはJIS Z 8822(沈降質量法による粉体の粒子径分布測定方法)に従って測定する。次に、直径90mmの濾材を4つ折りにして漏斗に密着させ、ここに試料を50mL注いで全量を自然濾過する。最後に、回収した濾液の粒度分布を同じ方法で測定し、濾材に98%保持された粒子径を算出する。なお、濾材の直径と試料の体積は測定結果に影響のない範囲で任意に選択されうる。
濾材の厚みや大きさとしては、濾材の配置位置や導入部の大きさ等に応じて適宜設定される。
7.第1基体および第2基体
本開示における第1基体および第2基体は、上記流路を形成するための部材であり、第1基体は、流路の底面側に配置され、第2基体は、流路の天面側に配置される。
本開示における第1基体および第2基体は、上記流路を形成するための部材であり、第1基体は、流路の底面側に配置され、第2基体は、流路の天面側に配置される。
第1基体および第2基体は、可撓性を有していてもよく、あるいは剛性を有していてもよい。第1基体および第2基体の少なくともいずれか一方が剛性を有する場合には、検査デバイスの取扱い性が容易になる。また、第1基体および第2基体が可撓性を有する場合には、第1基体および第2基体を薄膜化し、本開示の検査デバイスを薄型化することができ、コストを安くすることができる。
第1基体は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、本開示の検査デバイスを用いて光学的手法により検査を行う場合、第2基体は、透明であることが好ましい。
第1基体および第2基体は、液体を透過しないものであればよく、その材料としては、例えば、プラスチック、シリコーンゴム、ガラス、石英等が挙げられる。プラスチックの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COPまたはCOC)、ポリイミド(PI)、ナイロン等のポリアミド等が挙げられる。シリコーンゴムの例としては、ポリジメチルシロキサン(PDMS)等が挙げられる。
第1基体の流路側の面は、親水性を有することが好ましい。これにより、流路の底面、液体保持部の底面および導入部の底面を親水性とすることができる。
また、第2基体の流路側の面は、親水性を有することが好ましい。これにより、流路の天面を親水性とすることができる。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
また、第2基体の流路側の面は、親水性を有することが好ましい。これにより、流路の天面を親水性とすることができる。
なお、親水性については、上記流路の項に記載した親水性と同様とすることができる。
第1基体の流路側の面および第2基体の流路側の面を親水性とするには、例えば、第1基体および第2基体に親水性を有する材料を用いてもよく、また第1基体の流路側の面および第2基体の流路側の面に親水化処理を施してもよい。
親水化処理方法としては、一般的な方法を適用することができる。例えば、プラズマ処理、グロー処理、コロナ処理、UVオゾン処理等の表面処理方法や、界面活性剤やシランカップリング剤等の表面処理剤を用いる方法、シリカを蒸着する方法、親水性高分子を用いて表面処理する方法等が挙げられる。
また、第1基体および第2基体の少なくともいずれか一方は、流路、液体保持部、導入部等となる溝を有していてもよい。溝の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、切削加工、射出成形、フォトリソグラフィ法、レーザーアブレーション法、ホットエンボス法等が挙げられる。
第1基体および第2基体の厚みは、本開示の検査用デバイスの用途に応じて適宜設定されるが、例えば、0.01mm以上とすることができ、0.05mm以上であってもよく、0.2mm以上であってもよく、0.5mm以上であってもよい。また、上記厚みは、2mm以下とすることができ、1mm以下であってもよく、0.5mm以下であってもよく、0.25mm以下であってもよい。
第1基体および第2基体の大きさ等は、本開示の検査用デバイスの用途に応じて適宜設定される。
8.スペーサ
本開示の検査デバイスは、第1基体および第2基体の間に、スペーサを有することができる。スペーサは、第1基体および第2基体の間に空間を設け、流路および導入部等を形成するための部材である。
本開示の検査デバイスは、第1基体および第2基体の間に、スペーサを有することができる。スペーサは、第1基体および第2基体の間に空間を設け、流路および導入部等を形成するための部材である。
スペーサとしては、所定の厚みを有するものであればよく、例えば、接着層、樹脂層等を用いることができる。
接着層には、一般的な接着剤および粘着剤を用いることができる。また、接着層として、例えば両面テープを用いてもよい。
樹脂層としては、例えば樹脂基材を用いてもよい。
樹脂層としては、例えば樹脂基材を用いてもよい。
スペーサの厚さは、流路の高さと同様とすることができる。
スペーサの平面視形状は、流路、液体保持部、導入部等となる開口部を有する形状となる。
スペーサを配置する方法としては、スペーサの材料等に応じて適宜選択される。例えば、接着層として両面テープを用いる場合、両面テープに打ち抜き加工等により流路、液体保持部および導入部等となる開口部を形成した後、第1基体の一方の面または第2基体の一方の面に両面テープを貼付する方法が挙げられる。また、スペーサとして樹脂層を用いる場合には、樹脂基材に打ち抜き加工等により流路、液体保持部および導入部等となる開口部を形成した後、第1基体の一方の面または第2基体の一方の面に接着剤や粘着剤を介して樹脂基材を貼り合せる方法が挙げられる。
9.試薬
本開示の検査デバイスは、上記濾材に担持された試薬を有することができる。
本開示の検査デバイスは、上記濾材に担持された試薬を有することができる。
濾材に担持される試薬としては、検体の種類や検査デバイスの用途に応じて適宜選択されるものであり、例えば、酵素、化学発光物質、蛍光物質、金属コロイド、金属錯体等の標識物質で標識された標識抗体を挙げることができる。
酵素としては、特に限定されないが、具体的には、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ(ALP)、β-D-ガラクトシダーゼ、デヒドロゲナーゼ等が挙げられる。
化学発光物質としては、特に限定されないが、具体的には、N-メチルアクリジニウムエステル誘導体、N-メチルアクリジニウムアシルスルホンアミドエステル誘導体、N-(4-アミノブチル)-N-エチルイソルミノールエステル誘導体等が挙げられる。
蛍光物質としては、特に限定されないが、具体的には、ユーロピウム、サマリウム、テルビウム、ディスプロシウム、蛍光シリカナノ粒子等が挙げられる。
金属コロイドとしては、特に限定されないが、具体的には、金コロイド、銀コロイド、セレニウムコロイド、パラジウムコロイド、白金コロイド等が挙げられる。
金属錯体としては、特に限定されないが、具体的には、ルテニウム錯体やルミノール等が挙げられる。
化学発光物質としては、特に限定されないが、具体的には、N-メチルアクリジニウムエステル誘導体、N-メチルアクリジニウムアシルスルホンアミドエステル誘導体、N-(4-アミノブチル)-N-エチルイソルミノールエステル誘導体等が挙げられる。
蛍光物質としては、特に限定されないが、具体的には、ユーロピウム、サマリウム、テルビウム、ディスプロシウム、蛍光シリカナノ粒子等が挙げられる。
金属コロイドとしては、特に限定されないが、具体的には、金コロイド、銀コロイド、セレニウムコロイド、パラジウムコロイド、白金コロイド等が挙げられる。
金属錯体としては、特に限定されないが、具体的には、ルテニウム錯体やルミノール等が挙げられる。
また、本開示の検査デバイスは、上記流路内に固定された試薬を有することができる。
流路内に固定される試薬としては、検体の種類や検査デバイスの用途に応じて適宜選択されるものであり、例えば、タンパク質、抗体、酵素、核酸等が挙げられる。中でも、流路内に固定される試薬は、検体に含まれる抗原と結合する抗体であることが好ましい。また、流路内に固定される試薬は、上記の濾材に担持された標識抗体と結合する抗体であってもよい。試薬は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
試薬は、流路内に固定されていればよく、例えば、第1基体の流路側の面に担持されていてもよく、流路内に担体が配置され、この担体に担持されていてもよい。
第1基体の流路側の面に試薬を担持する方法としては、一般的な方法を適用することができる。
また、担体に試薬を担持する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、共有結合、イオン結合、疎水性相互作用、生物学的相互作用等の方法が挙げられる。中でも、担体に共有結合を介して試薬が固定化されていることが好ましい。共有結合による固定化は、固定化された試薬、すなわち固定化された抗体が担体から脱離するのを抑制することができるからである。
試薬を担持する担体としては、特に限定されるものではなく、担体材料としては、例えば、無機材料であってもよく、有機材料であってもよい。
無機材料としては、例えば、ガラス、シリカ、石英、アルミナ、タルク、クレー、マイカ、アルミニウム、鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、グラファイ、カーボンブラック、炭酸カルシウム等が挙げられる。
有機材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COPまたはCOC)、ポリイミド(PI)、ナイロン等のポリアミド等が挙げられる。
無機材料としては、例えば、ガラス、シリカ、石英、アルミナ、タルク、クレー、マイカ、アルミニウム、鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、グラファイ、カーボンブラック、炭酸カルシウム等が挙げられる。
有機材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COPまたはCOC)、ポリイミド(PI)、ナイロン等のポリアミド等が挙げられる。
担体の形態としては、例えば、平板、円盤、粒子等が挙げられる。中でも、表面積が大きいことから、粒子が好ましい。また、担体は、その表面に微細凹凸を有していてもよい。
担体の厚みは、流路の高さ以下であれば特に限定されない。
また、上述したように、流路は、試薬が固定された試薬配置部を1つまたは複数有することができ、流路が試薬配置部を複数有する場合、各試薬配置部に固定される試薬は、検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。各試薬配置部に固定される試薬は、互いに異なっていてもよい。
濾材に担持されている標識抗体は、検体の滴下によって検体中に放出されることが好ましい。放出された標識抗体は、検体中に含まれる抗原と結合しながら、流路内を吸収体へ向かって流れていく。さらに、流路内に固定されている抗体(以下、固定化抗体と称する)と結合し、固定化抗体-抗原-標識抗体からなるサンドイッチ免疫複合体を形成する。この免疫複合体は、発光、蛍光、吸光、光散乱等の光学的手段により検出することができる。
10.吸収体用固定部
本開示の検査デバイスは、例えば図16および図17に示すように、吸収体10を固定する吸収体用固定部16を有することができる。吸収体固定部により、吸収体が固定され、液体保持部からの吸収体の脱落を防ぐことができる。
なお、図16および図17は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図16(b)は図16(a)のA-A線断面図である。図17(b)は図17(a)のA-A線断面図であり、図17(c)は図17(c)のB-B線断面図である。
本開示の検査デバイスは、例えば図16および図17に示すように、吸収体10を固定する吸収体用固定部16を有することができる。吸収体固定部により、吸収体が固定され、液体保持部からの吸収体の脱落を防ぐことができる。
なお、図16および図17は本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図である。図16(b)は図16(a)のA-A線断面図である。図17(b)は図17(a)のA-A線断面図であり、図17(c)は図17(c)のB-B線断面図である。
吸収体用固定部の配置位置としては、流路と吸収体との間に空気口を配置することができ、かつ、吸収体を固定することができるように、吸収体用固定部が配置されていればよく、上記空気口の配置位置および上記吸収体の配置位置等に応じて適宜選択される。吸収体用固定部は、通常、吸収体の上部に配置される。
吸収体用固定部としては、吸収体を固定することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、粘着テープを用いることができる。
吸収体用固定部の形状および面積は、上記液体保持部および上記吸収体の形状および面積等に応じて適宜設定することができる。吸収体用固定部の配置位置、形状および面積等を調整することにより、空気口の配置位置、形状、面積等を調整することができる。
11.濾材用固定部
本開示の検査デバイスは、例えば図16および図17に示すように、濾材15を固定する濾材用固定部17を有することができる。濾材用固定部により、濾材が固定され、導入部からの濾材の脱落を防ぐことができる。
本開示の検査デバイスは、例えば図16および図17に示すように、濾材15を固定する濾材用固定部17を有することができる。濾材用固定部により、濾材が固定され、導入部からの濾材の脱落を防ぐことができる。
濾材用固定部の配置位置としては、上記濾材の配置位置や上記導入部が有する導入口の配置位置等に応じて適宜選択される。例えば、濾材が導入部内に充填されている場合、濾材用固定部は、通常、濾材の導入口側の面に配置される。具体的には、濾材が導入部内に充填されており、導入部の天面に導入口が配置されている場合、濾材用固定部は、通常、濾材の上部に配置される。
また、濾材用固定部は、通常、上記濾材の一部を覆うように配置される。例えば、濾材用固定部は、導入部の導入口側の面に平行な面において、濾材の全周に配置されていてもよく、濾材の周囲の一部に配置されていてもよい。導入部の導入口側の面に平行な面において、濾材用固定部が濾材の全周に配置されている場合、濾材用固定部は、通常、導入部の導入口側の面に平行な面において濾材と重なる開口部を有する。濾材用固定部が上記開口部を有する場合、この開口部では濾材が露出した状態となり、この開口部から検体を導入することができる。
濾材用固定部の濾材側の面とは反対側の面は、疎水性を有することが好ましい。導入口から導入した液体を濾材用固定部の開口部の内側に保持することができるからである。
ここで、「疎水性」とは、所定の面における水の静的接触角が60度超であることをいう。所定の面における水の静的接触角は、好ましくは90度以上である。また、所定の面における水の静的接触角は、通常、150度以下である。
濾材用固定部としては、濾材を固定することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、粘着テープを用いることができる。
濾材用固定部の形状および面積は、上記導入部の形状および面積等に応じて適宜設定することができる。
また、濾材用固定部が上記開口部を有する場合、開口部の形状および面積は、検体の量に応じて適宜設定することができる。
また、濾材用固定部が上記開口部を有する場合、開口部の形状および面積は、検体の量に応じて適宜設定することができる。
12.筐体
本開示の検査デバイスは、上記第1基体および上記第2基体を収容する筐体を有することができる。筐体によって、第1基体および第2基体を保護するとともに、第1基体および第2基体の変形を抑制することができる。また、第1基体および第2基体の変形が抑制されるため、精度良く検査を行うことができる。
本開示の検査デバイスは、上記第1基体および上記第2基体を収容する筐体を有することができる。筐体によって、第1基体および第2基体を保護するとともに、第1基体および第2基体の変形を抑制することができる。また、第1基体および第2基体の変形が抑制されるため、精度良く検査を行うことができる。
筐体は、透明であってもよく不透明であってもよい。
筐体は、通常、剛性を有する。
筐体は、通常、剛性を有する。
筐体は、通常、導入部の導入口側の面に平行な面において、導入口と重なる開口部を有する。この開口部では濾材が露出した状態となり、この開口部から液体を導入することができる。
また、筐体が不透明である場合には、筐体は、平面視において、他の開口部を有することができる。例えば、上述したように、流路が試薬配置部を有する場合、筐体は、平面視において、試薬配置部と重なる開口部を有することができる。
図18は、本開示の検査デバイスの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図18(b)は図18(a)のC-C線断面図である。図18(a)、(b)に示すように、検査デバイス1は、第1基体2および第2基体3を収容する筐体35を有することができる。筐体35は、導入口5と平面視上重なる開口部36を有することができる。検査デバイス1においては、開口部36から検体を導入することができる。また、例えば、流路4が試薬配置部21S、22Sを有する場合、筐体35は、試薬配置部21S、22Sとそれぞれ平面視上重なる開口部37、38を有することができる。検査デバイス1においては、検査時に、開口部37、38から呈色の有無等を確認することができる。なお、図18中の説明していない符号については、図1および図13と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
筐体が有する開口部の平面視形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形状、楕円形状、三角形状、長方形状等が挙げられる。
開口部の平面視での面積は、任意に設定することができる。
開口部の平面視での面積は、任意に設定することができる。
筐体としては、第1基体および第2基体を保護し、第1基体および第2基体の変形を抑制することができるものであれば特に限定されるものではなく、その材料としては、例えば、プラスチックが挙げられる。
筐体の作製方法としては、例えば、射出成形等を用いることができる。
筐体の作製方法としては、例えば、射出成形等を用いることができる。
筐体の大きさは、第1基体および第2基体の大きさや、検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。
13.液体
本開示の検査デバイスに適用される液体としては、検体が挙げられる。検体としては、免疫検査に用いられる検体であることが好ましい。具体的には、血液(全血)、血漿、血清、鼻腔拭い液、咽頭拭い液、うがい液、鼻汁、尿、唾液、涙等が挙げられる。これらの検体は、必要に応じて希釈して用いてもよい。
本開示の検査デバイスに適用される液体としては、検体が挙げられる。検体としては、免疫検査に用いられる検体であることが好ましい。具体的には、血液(全血)、血漿、血清、鼻腔拭い液、咽頭拭い液、うがい液、鼻汁、尿、唾液、涙等が挙げられる。これらの検体は、必要に応じて希釈して用いてもよい。
また、検体以外の液体としては、検査デバイスの用途等に応じて適宜選択される。例えば、洗浄液、抗体溶液、基質溶液等が挙げられる。
14.検査デバイスの製造方法
本開示の検査デバイスの製造方法としては、特に限定されない。
図19および図20は、本開示の検査デバイスの製造方法の一例を示す工程図であり、平面図および平面図のD-D線断面図を示している。まず、図19(a)に示すように、第1基体2と、所定の開口部を有するスペーサ12とを貼り合せる。次いで、図19(b)に示すように、第1基体2のスペーサ12側の面に、試薬21、22を固定する。例えば、2つの試薬21、22のうち、導入口側に配置される試薬21は、検体に含まれる抗原と結合する抗体とすることができる。また、液体保持部側に配置される試薬22は、濾材に担持された標識抗体と結合する抗体とすることができる。次に、図19(c)に示すように、スペーサ12の第1基体2側の面とは反対側の面と、第2基体3とを貼り合せる。これにより、流路4が形成される。続いて、図19(d)に示すように、第2基体3を加工して開口部を形成し、導入口5、導入部6および液体保持部7を形成する。第2基体2は、開口部を形成する前にスペーサ12と貼り合せてもよく、開口部を形成した後にスペーサ12と貼り合せてもよい。次に、図20(a)に示すように、液体保持部7内から流路4内まで第1吸収体8を配置する。次いで、図20(b)に示すように、液体保持部7内のみに第2吸収体9を配置して、第1吸収体8上に第2吸収体9を積層する。また、導入部6内に濾材15を配置する。次いで、図20(c)に示すように、吸収体10の上部に吸収体用固定部16を配置する。また、濾材15の上部に濾材用固定部17を配置する。
本開示の検査デバイスの製造方法としては、特に限定されない。
図19および図20は、本開示の検査デバイスの製造方法の一例を示す工程図であり、平面図および平面図のD-D線断面図を示している。まず、図19(a)に示すように、第1基体2と、所定の開口部を有するスペーサ12とを貼り合せる。次いで、図19(b)に示すように、第1基体2のスペーサ12側の面に、試薬21、22を固定する。例えば、2つの試薬21、22のうち、導入口側に配置される試薬21は、検体に含まれる抗原と結合する抗体とすることができる。また、液体保持部側に配置される試薬22は、濾材に担持された標識抗体と結合する抗体とすることができる。次に、図19(c)に示すように、スペーサ12の第1基体2側の面とは反対側の面と、第2基体3とを貼り合せる。これにより、流路4が形成される。続いて、図19(d)に示すように、第2基体3を加工して開口部を形成し、導入口5、導入部6および液体保持部7を形成する。第2基体2は、開口部を形成する前にスペーサ12と貼り合せてもよく、開口部を形成した後にスペーサ12と貼り合せてもよい。次に、図20(a)に示すように、液体保持部7内から流路4内まで第1吸収体8を配置する。次いで、図20(b)に示すように、液体保持部7内のみに第2吸収体9を配置して、第1吸収体8上に第2吸収体9を積層する。また、導入部6内に濾材15を配置する。次いで、図20(c)に示すように、吸収体10の上部に吸収体用固定部16を配置する。また、濾材15の上部に濾材用固定部17を配置する。
15.用途
本開示の検査デバイスは、種々の検査に用いることができる。例えば、本開示の検査デバイスは、抗原抗体反応や酵素反応を利用した検査に適用することができる。また、本開示の検査デバイスを用いた検査においては、光学的手法を用いてもよく、電気化学的手法を用いてもよい。電気化学的手法の場合、本開示の検査デバイスは、流路内に、電極を有することができる。
また、本開示の検査デバイスは、例えば、それ単体で検査を行うこともでき、また、交換可能なカートリッジとして用いることもできる。
本開示の検査デバイスは、種々の検査に用いることができる。例えば、本開示の検査デバイスは、抗原抗体反応や酵素反応を利用した検査に適用することができる。また、本開示の検査デバイスを用いた検査においては、光学的手法を用いてもよく、電気化学的手法を用いてもよい。電気化学的手法の場合、本開示の検査デバイスは、流路内に、電極を有することができる。
また、本開示の検査デバイスは、例えば、それ単体で検査を行うこともでき、また、交換可能なカートリッジとして用いることもできる。
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
以下に実施例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。
[実施例1]
(検査デバイスの作製)
まず、コロナ処理で親水化処理したPETフィルム(厚み:0.1mm)を準備した。このとき、PETフィルムの親水化処理面における水の静的接触角は約30°であった。次に、両面テープ(芯材:PET、厚み:0.1mm)を図19(a)のスペーサと同じ形状に切り抜いた。この両面テープの一方の面をPETフィルムの親水化処理面に貼り付けた。続いて、図19(b)に示すように、PETフィルムが露出した部分に、ウシ血清アルブミン(BSA)と結合するモノクローナル抗体を固定化したガラスビーズ(0.1mm厚)と、濾材に担持するHRP標識モノクローナル抗体と結合する抗体を固定化したガラスビーズ(直径0.1mm)とをそれぞれ左側から配置した。そして、図19(c)に示すように、両面テープの他方の面に、同じくコロナ処理で親水化処理したPETフィルム(厚み:0.1mm)を貼り付けた。その後、図19(d)に示すように、カッティングプロッタを用いて、上側のPETフィルムに導入部および液体保持部となる開口部を形成した。
(検査デバイスの作製)
まず、コロナ処理で親水化処理したPETフィルム(厚み:0.1mm)を準備した。このとき、PETフィルムの親水化処理面における水の静的接触角は約30°であった。次に、両面テープ(芯材:PET、厚み:0.1mm)を図19(a)のスペーサと同じ形状に切り抜いた。この両面テープの一方の面をPETフィルムの親水化処理面に貼り付けた。続いて、図19(b)に示すように、PETフィルムが露出した部分に、ウシ血清アルブミン(BSA)と結合するモノクローナル抗体を固定化したガラスビーズ(0.1mm厚)と、濾材に担持するHRP標識モノクローナル抗体と結合する抗体を固定化したガラスビーズ(直径0.1mm)とをそれぞれ左側から配置した。そして、図19(c)に示すように、両面テープの他方の面に、同じくコロナ処理で親水化処理したPETフィルム(厚み:0.1mm)を貼り付けた。その後、図19(d)に示すように、カッティングプロッタを用いて、上側のPETフィルムに導入部および液体保持部となる開口部を形成した。
次に、図20(a)に示すように、第1吸収体として、液体保持部内から流路内まで、図2(c)の形状にカットしたトレーシングペーパー(厚み:0.06mm)を配置した。トレーシングペーパーのクレム吸水度は、5mm未満であった。続いて、図20(b)に示すように、第2吸収体として、液体保持部内にセルロース濾紙(厚み:0.2mm)を配置し、トレーシングペーパーの上にセルロース濾紙を積層した。また、導入部内に、HRP標識モノクローナル抗体を担持したセルロース濾紙(厚み:0.2m)を充填した。これらのセルロース濾紙のクレム吸水度は75mmであった。最後に、図20(c)に示すように、液体保持部および導入部の上部にそれぞれ、粘着テープ(厚み:0.03mm)を貼り付けた。
得られた検査デバイスの寸法は26mm×76mm、液体保持部の寸法は20mm×20mm、濾材が露出している部分の寸法は10mm×5mm、流路の全長は40mm、流路の幅は0.5mmとした。
(評価)
得られた検査デバイスを用いて、以下のようにELISA法を実施した。
まず、10ng/mLのウシ血清アルブミン(BSA)を含むリン酸緩衝液(PBS)(以下、検体)を導入口から導入部に20μL滴下した。検体は、数秒以内にセルロース濾紙を通過し、流路内に侵入した。約30秒後、検体はガラスビーズに到達し、さらにその30秒後にトレーシングペーパーの突起部に到達した。まもなく、検体は、液体保持部内のトレーシングペーパーに吸収され、その数秒後にセルロース濾紙にも吸収され始めた。約20秒後、導入部に検体がなくなると、流路内のトレーシングペーパーとの界面で検体が分離された。
得られた検査デバイスを用いて、以下のようにELISA法を実施した。
まず、10ng/mLのウシ血清アルブミン(BSA)を含むリン酸緩衝液(PBS)(以下、検体)を導入口から導入部に20μL滴下した。検体は、数秒以内にセルロース濾紙を通過し、流路内に侵入した。約30秒後、検体はガラスビーズに到達し、さらにその30秒後にトレーシングペーパーの突起部に到達した。まもなく、検体は、液体保持部内のトレーシングペーパーに吸収され、その数秒後にセルロース濾紙にも吸収され始めた。約20秒後、導入部に検体がなくなると、流路内のトレーシングペーパーとの界面で検体が分離された。
次に、そのまま5分間静置した後、洗浄液(0.05%Tween(界面活性剤)を含むリン酸緩衝液(PBS))を導入部に50μL滴下した。約3分後、流路内の検体は洗浄液に置換された。
次に、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)基質を導入部に20μL滴下した。5分間後、テスト部(BSAと結合する抗体を固定化したガラスビーズ)およびコントロール部(濾材に担持させたHRP標識抗体と結合する抗体を固定化したガラスビーズ)に青紫色の呈色が確認された。
また、検体として、BSAを含まないPBSで同様に実施したところ、コントロール部のみに青紫色の呈色が確認された。
以上の結果より、本開示の検査デバイスは、高感度なELISA法を簡便な操作で迅速に実施できることがわかった。
[実施例2]
(検査デバイスの作製)
下記表1に示すように、流路の幅と、第1吸収体であるトレーシングペーパーの突起部(四角形状)の長さとを様々に変化させたこと以外は、実施例1と同様にして、検査デバイスを作製した。なお、突起部の幅は、流路の幅と同一とした。
(検査デバイスの作製)
下記表1に示すように、流路の幅と、第1吸収体であるトレーシングペーパーの突起部(四角形状)の長さとを様々に変化させたこと以外は、実施例1と同様にして、検査デバイスを作製した。なお、突起部の幅は、流路の幅と同一とした。
(評価)
液体として和光純薬工業製のトリパンブルー溶液を用い、液体を導入口から導入部に20μL滴下した。すべての試験番号において、実施例1と同様の結果が得られ、すなわち導入部に液体がなくなると、流路内のトレーシングペーパーとの界面で液体が分離された。
液体として和光純薬工業製のトリパンブルー溶液を用い、液体を導入口から導入部に20μL滴下した。すべての試験番号において、実施例1と同様の結果が得られ、すなわち導入部に液体がなくなると、流路内のトレーシングペーパーとの界面で液体が分離された。
1 … 検査デバイス
2 … 第1基体
3 … 第2基体
4 … 流路
5 … 導入口
6 … 導入部
7 … 液体保持部
8 … 第1吸収体
8a、10a … 突起部
9 … 第2吸収体
10 … 吸収体
11 … 空気口
12 … スペーサ
14 … 拡大部
15 … 濾材
16 … 吸収体用固定部
17 … 濾材用固定部
21、22 … 試薬
21S、22S … 試薬配置部
35 … 筐体
2 … 第1基体
3 … 第2基体
4 … 流路
5 … 導入口
6 … 導入部
7 … 液体保持部
8 … 第1吸収体
8a、10a … 突起部
9 … 第2吸収体
10 … 吸収体
11 … 空気口
12 … スペーサ
14 … 拡大部
15 … 濾材
16 … 吸収体用固定部
17 … 濾材用固定部
21、22 … 試薬
21S、22S … 試薬配置部
35 … 筐体
Claims (11)
- 第1基体と、
前記第1基体に対向する第2基体と、
前記第1基体および前記第2基体の間の流路と、
前記流路の一端に接続され、液体を導入する導入口と、
前記流路の他端に接続され、吸収体が配置される液体保持部と、
前記液体保持部内に配置された吸収体と、
前記流路および前記吸収体の間に配置され、前記流路に接続する空気口と、
を有する、検査デバイス。 - 前記吸収体が、前記液体保持部内から前記流路内まで配置されている、請求項1に記載の検査デバイス。
- 前記吸収体が、前記流路内に配置された第1吸収体と、前記液体保持部内のみに配置され、前記第1吸収体に接する第2吸収体と、を有し、
前記第2吸収体が前記流路に接していなく、
前記第1吸収体の吸水性が前記第2吸収体の吸水性よりも低い、請求項2に記載の検査デバイス。 - 前記第1吸収体が前記液体保持部内から前記流路内まで配置され、
前記液体保持部では前記第1吸収体および前記第2吸収体の順に積層されている、請求項3に記載の検査デバイス。 - 前記流路が、前記液体保持部側の端部に拡大部を有する、請求項2から請求項4までのいずれかの請求項に記載の検査デバイス。
- 前記導入口と前記流路との間に導入部を有し、前記導入部内に濾材を有する、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に検査デバイス。
- 前記濾材に担持された試薬を有する、請求項6に記載の検査デバイス。
- 前記流路の底面および天面の少なくともいずれか一方が親水性を有する、請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載の検査デバイス。
- 前記流路の底面および天面の少なくともいずれか一方の水の静的接触角が60度以下である、請求項8に記載の検査デバイス。
- 前記流路内に固定された試薬を有する、請求項1から請求項9までのいずれかの請求項に記載の検査デバイス。
- 前記第1基体および前記第2基体を収容する筐体を有する、請求項1から請求項10までのいずれかの請求項に記載の検査デバイス。
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2017
- 2017-12-25 JP JP2017248341A patent/JP2019113460A/ja active Pending
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Patent Citations (6)
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