マイクロチップユニット及びマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置
【課題】すべての接液部を使い捨て可能にするマイクロチップユニット、及びこのマイクロチップユニットを用いた標識化合物の合成装置を提供する。
【解決手段】マイクロチップ１は、内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面にマイクロ流路に流体を導入するための供給口１ａ、及びマイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口１ｂを有する。マイクロチップ１にはマイクロチップホルダ２−１，２−２が結合される。マイクロチップホルダ２−１，２−２にはマイクロチップ１の供給口１ａ及び排出口１ｂの少なくとも一方に接続される流路２ｂ〜２ｄが形成される。マイクロチップホルダ２−１，２−２に設けられ、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄを切り替える流路切替機構９が設けられる。
【解決手段】マイクロチップ１は、内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面にマイクロ流路に流体を導入するための供給口１ａ、及びマイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口１ｂを有する。マイクロチップ１にはマイクロチップホルダ２−１，２−２が結合される。マイクロチップホルダ２−１，２−２にはマイクロチップ１の供給口１ａ及び排出口１ｂの少なくとも一方に接続される流路２ｂ〜２ｄが形成される。マイクロチップホルダ２−１，２−２に設けられ、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄを切り替える流路切替機構９が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質の混合、反応、分離、検出等の化学処理を基板内部のマイクロ流路で行うマイクロチップユニット、及びこのマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置に関し、特にPET（positron emission tomography）システム（ポジトロン放出断層撮影法）に用いられる標識化合物の合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、人体内部の状態を画像によって観察し診断する方法の一つとして、近年、陽電子を放出する物質を用いたPETシステムによる画像診断法が注目されている。PETシステムによる画像診断法は、癌診断あるいは脳機能診断に有用であることが示されている。
【０００３】
PETシステムで用いる放射性薬剤としては、FDG(2-フルオロ-2-デオキシグルコース)、FLT(3’-デオキシ3’-フルオロチミジン)などのフッ素F−18で標識されたフッ素F−18標識化合物、メチオニン、ラクロプライドなどの炭素C−11で標識された炭素C−11標識化合物などが挙げられる。これらの標識化合物は、サイクロトロンを用いて製造した短半減期の放射性同位元素（フッ素F−18、炭素C−11等）を原料として、自動遠隔操作が可能な合成装置を用いて合成される。初期の合成装置は、反応容器やバルブ、配管などが固定されており、バッチ合成操作ごとに洗浄操作が必要であった。このような装置は、接液部を滅菌することができず、完全な洗浄も困難であるので、クロスコンタミネーションの問題が指摘されていた。
【０００４】
PETシステムで必要とされる放射性薬剤の量はごくわずかである。このため、このような標識化合物の合成にマイクロ化学システムの適用が試みられている。マイクロ化学システムにおいては、反応操作に関して微小な反応流路内で行うことが提案されている。微小な反応流路を用いて化学反応を行う場合、マイクロチップに微小なマイクロ流路を形成し、そのマイクロ流路内で試料流体を混合して化学反応を行わせる。この場合のマイクロチップは通常、厚さ数mm程度の薄い基板に流路が形成されたものである。利点としては除熱に優れ、温度制御が容易であること、使用する試料流体や反応溶媒の量が少量ですむことなどが挙げられる。また、マイクロチップに合成プロセスを集積化することができれば、装置の小型化などの利点が得られる。
【０００５】
PET用標識化合物のマイクロチップを用いた合成例は、特許文献１ 特許文献２、及び非特許文献１に発表されている。しかしながら、これらの合成例は、合成の確証のための実験室レベルでの研究結果であり、実際の臨床使用のための合成装置の詳細については述べられていない。マイクロ合成を用いた合成装置は、非特許文献２に述べられている。しかしながら、これらの装置は流路の洗浄操作が必要であり、接液部すべての流路の使い捨てを可能にする装置ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５２０８２７号公報
【特許文献２】特表２００６−５２７３６７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】SCIENCE VOL310 16 DECEMBER 2005
【非特許文献２】NSTI-Nanotech 2007, www.nsti.org, ISBN 1-4200-6184-4 Vol.3,2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、従来はマイクロチップを用いたすべての接液部を使い捨てにすることが可能な合成装置は実現できていない。この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、すべての接液部を使い捨て可能にするマイクロチップユニット、及びこのマイクロチップユニットを用いた標識化合物の合成装置を実現化することを課題としている。より具体的には、FDG(2-フルオロ-2-デオキシグルコース)等のフッ素F−18標識化合物、メチオニン等の炭素C−11標識化合物の製造における新しいマイクロチップユニットを用いた合成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面に前記マイクロ流路に流体を導入するための供給口、及び前記マイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口を有するマイクロチップと、前記マイクロチップに結合され、前記マイクロチップの前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方に接続される流路を有するマイクロチップホルダと、前記マイクロチップホルダに設けられ、前記マイクロチップホルダの前記流路を切り替える流路切替機構と、を備えるマイクロチップユニットである。
【００１０】
本発明の他の態様は、上記に記載のマイクロチップユニットと、流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、上記マイクロチップユニットが使い捨て可能であるマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マイクロ流路、供給口及び排出口を有するマイクロチップにマイクロチップホルダを結合し、マイクロチップホルダに流路及び流路切替機構を持たせることによって、接液部すべての流路が使い捨て可能となり、マイクロチップユニットを用いたディスポーザブルキット式合成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施形態の合成装置の概要平面図
【図２】上記第一の実施形態の合成装置の概要側面図
【図３】試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダの動作図（図中（Ａ−１）は試薬供給機能を持ったマイクロチップホルダの動作図を示し、図中（Ａ−２）はさらに分注機能を持ったマイクロチップホルダの動作図を示す）
【図４】マイクロチップホルダの流路切替機構の他の使用例を示す動作図（図中（Ｂ）は単一の流路を開閉する例を示し、図中（Ｃ）はマイクロチップの供給口と排出口を切り替える例を示し、図中（Ｄ）はマイクロチップホルダの二つの流路を切り替える例を示す）
【図５】本発明の第二の実施形態の合成装置の概略側面図
【図６】本発明の実施例１のF-18標識マイクロチップおよびマイクロチップホルダを示す平面図
【図７】本発明の実施例２のC-11標識マイクロチップおよびマイクロチップホルダを示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態のマイクロチップユニット及びこのマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置を説明する。ただし、本発明は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。この実施形態は明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。明細書を通して同一の構成には同一の符号を附す。
【００１４】
図１は本発明の第一の実施形態の、マイクロチップユニット１０が組み込まれた合成装置の平面図を示し、図２は図１の合成装置の側面図を示す。マイクロチップユニット１０は使い捨てが可能になっていて、合成装置に着脱される。図２には合成装置から取り外されたマイクロチップユニット１０が二点鎖線で示されている。この実施形態では、マイクロチップユニット１０は、薄板状のマイクロチップ１と、マイクロチップ１の幅方向の両端部に結合される一対のマイクロチップホルダ２−１，２−２と、を備える。
【００１５】
マイクロチップ１は、たとえば、ガラス、セラミックス、シリコン、あるいは樹脂製の基板からなる。マイクロチップ１に微小なマイクロ流路を形成し、そのマイクロ流路内で試料流体を混合して化学反応を行わせる。マイクロチップ１は通常、厚さ数mm程度の矩形状の薄い基板からなる。基板の内部には図示しないマイクロ流路が形成される。基板の表面にはマイクロ流路に試薬、又は試薬を搬送するためのガス等を導入するための供給口１ａが形成される。また基板の表面には、マイクロ流路から排出される合成された化合物、試薬、又は試薬を搬送するためのガス等を排出するための排出口１ｂが形成される。
【００１６】
図２に示すように、マイクロチップ１は、マイクロ流路を構成する溝が形成される基板本体１−１と、基板本体１−１に被せられ、供給口１ａ及び排出口１ｂを構成する外部接続穴が形成される薄板状の蓋体１−２と、を備える。マイクロ流路を構成する溝の幅は特に限定されるものではないが、十〜千マイクロメートルである。この溝は、例えばドリルによる加工、レーザ加工、エッチング加工などによって形成される。なお、基板本体１−１は厚さ方向にさらに、マイクロ流路を構成する溝が形成される底板、及びマイクロ流路を枠状に囲む中板に二分割されることもある。
【００１７】
マイクロチップ１の端部に結合されるマイクロチップホルダ２−１，２−２は直方体形状をなす。マイクロチップホルダ２−１，２−２にはマイクロチップ１の端部が挿入される嵌合溝２ａが形成される。マイクロチップホルダ２−１，２−２の嵌合溝２ａの幅はマイクロチップ１の厚さと同一である。マイクロチップ１の端部を嵌合溝２ａに挿入したとき、嵌合溝２ａがマイクロチップ１を厚さ方向に挟む。これにより、マイクロチップホルダ２−１，２−２の嵌合溝２ａの内壁面とマイクロチップ１の表面との密着性が高められる。マイクロチップホルダ２−１，２−２の内壁面とマイクロチップ１の表面との密着性が高められているので、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路とマイクロチップ１の供給口１ａ又は排出口１ｂとの間のシール性も高められる。
【００１８】
インレット側のマイクロチップホルダ２−１は試薬供給ステーションとして機能する。このマイクロチップホルダ２−１には、試薬を貯蔵する試薬容器８を取り付ける部分２ｂ、及びシリンジポンプ４を取り付ける部分２ｃが形成される。すなわち、マイクロチップホルダ２−１には、試薬容器８に接続可能な第一の流路２ｂが形成されると共に、シリンジポンプ４に接続可能な第二の流路２ｃが形成される。試薬容器８には試薬を搬送するためのガスを供給するためのガス供給機構５のチューブが接続される。シリンジポンプ４は往復アクチュエータ４ａによって作動する。
【００１９】
アウトレット側のマイクロチップホルダ２−２には試薬を供給するためのガスを回収する排ガス回収機構６のチューブが接続される。このマイクロチップホルダ２−２には、チューブに接続される第三の流路２ｄが形成される。マイクロチップホルダ２−２もマイクロチップ１を厚さ方向に挟むので、第三の流路２ｄとマイクロチップ１の排出口１ｂとの間のシール性が高められる。
【００２０】
マイクロチップホルダ２−１，２−２は流路２ｂ〜２ｄの途中に流路切替機構９（軸体９）を搭載しているという特徴を有している。この実施形態では、流路切替機構９はマイクロチップ１の左右に配置される。
【００２１】
マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄの途中には円筒状の空洞部２ｅが形成される。この空洞部２ｅには、流路切替機構を構成する回転コック等の軸体９が挿入される。軸体９には、中心線方向に伸びたり、中心線と直交する方向に伸びたりする軸体流路９ａが形成される。軸体９をその中心線の回りに回転させることによって、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄが切り替わる。具体的な流路２ｂ〜２ｄの切替方法については後述する。
【００２２】
なお、軸体９に閉じた断面の軸体流路９ａを形成する替わりに、軸体９の外周面に開いた断面の軸体流路構成溝を形成してもよい。この場合、軸体９の軸体流路構成溝とマイクロチップホルダ２−１，２−２の空洞部２ｅの側面との間に軸体流路が形成される。
【００２３】
合成装置は、上記マイクロチップユニット１０、モータ等の回転アクチュエータ３、シリンジポンプ４、試薬を搬送等するためのガスを供給するガス供給機構５、ガスを回収する排ガス回収機構６、マイクロチップ１を加熱冷却する加熱冷却機構７を備える。
【００２４】
回転アクチュエータ３は軸体９の一端部にカップリング３ａを介して連結される。軸体９はその中心線の回りにのみ回転し、プランジャーポンプのように中心線の方向に移動することはない。このため、回転アクチュエータ３と軸体９とのカップリングを簡単に行うことができ、迅速なマイクロチップ１およびマイクロチップホルダ２−１，２−２の交換が可能となる。回転アクチュエータに連結することで、軸体を遠隔で自動操作することができる。
【００２５】
シリンジポンプ４は吸引、吐出することにより、試薬の分注、マイクロチップ１への供給を行う。ガス供給機構５は、マイクロチップに窒素やヘリウム等のガスを供給し、試薬の移送、流路のパージ等を行う。排ガス回収機構６は、施設の排ガス回収装置に接続され、排ガスを回収する。マイクロチップ１の下部には加熱冷却機構７が設けられ、マイクロチップ１の反応部の加熱・冷却を行う。
【００２６】
図３（Ａ−１）は、試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダ２−１の流路切替機構９の動作図を示す。マイクロチップ１への試薬の供給操作は、例えば、以下のように行われる。まず、図３（Ａ−１）に示すように、試薬容器８とシリンジラインが開いた状態（すなわち、第一の流路２ｂと第二の流路２ｃとが接続された状態）で、試薬容器８内の試薬をシリンジポンプ４で吸引する。この場合、シリンジポンプ４が試薬に接するのを防止するためにシリンジポンプ４までは試薬は吸引されない。その後、軸体９を１８０度回転させ、第二の流路２ｃとマイクロチップ１の供給口１ａとを接続した状態にする。シリンジポンプ４が試薬を吐出すると、試薬がマイクロチップ１に供給される。なお、シリンジポンプ４を用いなくても、あらかじめ定量された試薬を試薬容器８に貯蔵し、ガス圧等により試薬容器８から直接マイクロチップ１に供給することも可能である。
【００２７】
図３（Ａ−２）は、試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダ２−１にさらに試薬分注機能を持たせた例を示す。マイクロチップホルダ２−１には、ループ状の試薬分注用チューブ３１に接続可能なチューブ入出流路２ｆ，２ｇが形成される。軸体９にはチューブ入出流路２ｆ，２ｇに繋がる軸体流路９ｂが形成される。試薬容器８とシリンジポンプ４とは試薬分注用チューブ３１を介して接続されている。試薬容器８内の試薬をシリンジポンプ４で吸引するとき、試薬容器８内の試薬は試薬分注用チューブ３１に流れる。軸体９を１８０度回転させ、シリンジポンプ４が試薬を吐出すると、マイクロチップ１に試薬が分注される。
【００２８】
図４は、流路切替機構９の他の使用例を示す。図４（Ｂ）は、アウトレット側のマイクロチップホルダ２−２に組み込まれる軸体９を示す。この軸体９はその中心線の回りに回転することによって、単一の第三の流路２ｄを開閉する。図４（Ｂ）の左側に示す第三の流路２ｄを閉じた状態から、軸体９を１８０度回転させることによって、図４（Ｂ）の右側に示す第三の流路２ｄを開いた状態にすることができる。第三の流路２ｄを開くことで、排ガスを回収することが可能になる。
【００２９】
図４（Ｃ）は、流路切替機構９のさらに他の使用例を示す。この例では、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２の排出流路２ｈとを接続した状態と、マイクロチップ１の排出口１ｂと供給口１ａとを接続した状態とを切り替えている。まず図４（Ｃ）の左側に示すように、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２の排出流路２ｈとが接続された状態にある。軸体９を１８０度回転させると、マイクロチップ１の排出口１ｂと供給口１ａとが接続された状態に切り替わる。
【００３０】
図４（Ｄ）は、流路切替機構９のさらに他の使用例を示す。この例では、マイクロチップホルダ２−２に二つの排出流路２ｉ，２ｊが形成され、マイクロチップ１の排出口１ｂに接続される流路を二つの排出流路２ｉ，２ｊに切り換える。まず図４（Ｄ）の左側に示すように、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２右側の排出流路２ｊが接続された状態にある。軸体を１８０度回転させると、マイクロチップ１の排出口１ｂと左側の排出経路２ｉが接続された状態に切り替わる。
【００３１】
以上のように、マイクロチップ１に流路切替機構９を備えるマイクロチップホルダ２−１，２−２を結合することで、接液部すべての流路の小型キット化が実現される。このため、使い捨てマイクロチップユニットを用いた化合物の合成が可能となる。
【００３２】
図５は、本発明の第二の実施形態の化合物の合成装置を示す。この実施形態では、マイクロチップ１の上面にマイクロ流路に試薬を供給する供給口１ａが形成され、マイクロチップ１の底面に排ガスを排出する排出口１ｂが形成される。マイクロチップホルダ２はマイクロチップ１の一方の端部（図５の右側の端部）にのみ設けられていて、流路切替機構９がマイクロチップ１の上下に配置される。試薬容器８、シリンジポンプ４、回転アクチュエータ３、ガス供給機構５、排ガス回収機構６の構成は第一の実施形態の合成装置と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。マイクロチップホルダ２には、試薬容器８に接続される第一の流路２ｂ、シリンジポンプ４のチューブに接続される第二の流路２ｃ、及び排ガス回収機構６のチューブに接続される第三の流路２ｄが形成される。
【実施例１】
【００３３】
以下に実施例を示し、マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いたPET用標識化合物の合成操作をさらに詳しく説明する。勿論、以下の実施例によって本発明がPET用標識化合物の合成操作に限定されることはない。
【００３４】
図６は、マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いたフッ素Ｆ-18標識反応のフローを示す。マイクロチップ１１は、試薬溶液の供給口１３、排出口１４、樹脂の充填部１５、反応部１６より構成される。マイクロチップホルダ１２は、分注試薬溶液供給用流路切替コック１７−１〜１７−４、試薬溶液供給用流路切替コック１８−１〜１８−２、廃棄/目的物を切り替えるための流路切替コック１９−１〜１９−２を備える。マイクロチップホルダ１２には、シリンジポンプ２０−１〜２０−４が接続される。
【００３５】
マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いて、フッ素F−18標識化合物であるFDG(2-フルオロ-２-デオキシグルコース)の合成操作を行った。
【００３６】
ターゲットよりバイアルに回収したフッ素F-18イオンを含むO-18濃縮水を切替コック１８−１を切り替えることにより、窒素ガスにより圧送する。このときフッ素F-18イオンは樹脂充填部１５にトラップされる。次に溶離液である炭酸カリウム/クリプトフィックス溶液をシリンジポンプ２０−１により吸引し、切替コック１７−１、切替コック１９−１を切り替え、トラップされたフッ素F-18イオンを、シリンジポンプ２０−１を吐出することにより溶離し、反応部１６に導く。反応部１６を加熱し、溶媒を留去する。次にアセトニトリルをシリンジポンプ２０−２により吸引し、切替コック１７−２を切り替え、シリンジポンプ２０−２を吐出することにより反応部１６に供給する。その後、ガスを流しながら、溶媒を留去し、蒸発乾固させる。次に前駆体であるマンノーストリフレート溶液をシリンジポンプ２０−３により吸引し、切替コック１７−３を切り替え、シリンジポンプ２０−３を吐出することにより反応部１６に供給する。１００℃で３分間反応させる。その後、ガスを流しながら、溶媒を留去し、濃縮する。次に水酸化ナトリウム水溶液をシリンジポンプ２０−４により吸引し、切替コック１７−４を切り替え、シリンジポンプ２０−４を吐出することにより反応部１６に供給する。室温で１．５分間反応させる。その後、切替コック１８−２，１９−２を切り替え、窒素ガスにより圧送して、フッ素F-18標識FDG溶液を回収する。
【実施例２】
【００３７】
以下にマイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いたC-11標識反応の合成操作の実施例を説明する。図７は、マイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いたC-11標識反応のフローを示す。マイクロチップ２１は、ガスの供給口２３、排出口２４、樹脂の充填部２５、反応部２６より構成される。マイクロチップホルダ１２は、分注試薬溶液供給用流路切替コック２７−１〜２７−４、試薬溶液およびガス供給用流路切替コック２８−２〜２８−２、廃棄/目的物を切り替えるための流路切替コック２９−１〜２９−２を備える。マイクロチップホルダ２２にはシリンジポンプ３０−１〜３０−４が接続される。
【００３８】
マイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いて、炭素C−11標識化合物であるメチオニンの合成操作を行った。あらかじめ、還元剤であるリチウム水素化アルミニウム溶液をシリンジポンプ３０−１により吸引し、切替コック２７−１を切り替え、シリンジポンプ３０−１を吐出することにより−１０℃に冷却された反応部２６に導く。また、反応前駆体であるホモシステインチオラクトン溶液をシリンジポンプ３０−３により吸引し、切替コック２７−３を切り替え、シリンジポンプ３０−３を吐出することにより樹脂充填部２５に導く。
【００３９】
切替コック２８−１を切り替え、ターゲットより得られた炭素C-11二酸化炭素を反応部２６に供給する。このとき炭素C-11二酸化炭素は、反応部２６のリチウム水素化アルミニウム容液にトラップされる。次にガスを流しながら、溶媒を留去し、蒸発乾固させる。次によう化水素酸溶液をシリンジポンプ３０−２により吸引し、切替コック２７−２を切り替え、シリンジポンプ３０−２を吐出することにより反応部２６に供給する。
【００４０】
反応部を１００℃に加熱する。このとき切替コック２９−１，２９−２を切り替え、生成した炭素C-11よう化メチルを蒸留し、樹脂充填部２５に導き、室温でトラップさせ、前駆体と反応させる。
【００４１】
次に、酢酸溶液をシリンジポンプ３０−４により吸引し、切替コック２７−４を切り替え、シリンジポンプ３０−４を吐出することにより樹脂充填部２５に供給する。その後、切替コック２８−２，２９−２を切り替えて、水を窒素ガスにより圧送して、炭素C-11標識メチオニン溶液を回収する。
【符号の説明】
【００４２】
１…マイクロチップ
１−１…マイクロチップ基板本体
１−２…マイクロチップ蓋体
１ａ…供給口
１ｂ…排出口
２，２−１，２−２…マイクロチップホルダ
２ａ…嵌合溝
２ｂ…第一の流路
２ｃ…第二の流路
２ｄ…第三の流路
２ｅ…空洞部
２ｆ，２ｇ…チューブ入出流路
２ｈ，２ｉ，２ｊ…排出流路
３…回転アクチュエータ
３ａ…カップリング
４…シリンジポンプ
５…ガス供給機構
６…排ガス回収機構
７…加熱冷却機構
８…試薬容器
９…流路切替機構（軸体）
９ａ…軸体流路
９ｂ…軸体流路
１０…マイクロチップユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質の混合、反応、分離、検出等の化学処理を基板内部のマイクロ流路で行うマイクロチップユニット、及びこのマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置に関し、特にPET（positron emission tomography）システム（ポジトロン放出断層撮影法）に用いられる標識化合物の合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、人体内部の状態を画像によって観察し診断する方法の一つとして、近年、陽電子を放出する物質を用いたPETシステムによる画像診断法が注目されている。PETシステムによる画像診断法は、癌診断あるいは脳機能診断に有用であることが示されている。
【０００３】
PETシステムで用いる放射性薬剤としては、FDG(2-フルオロ-2-デオキシグルコース)、FLT(3’-デオキシ3’-フルオロチミジン)などのフッ素F−18で標識されたフッ素F−18標識化合物、メチオニン、ラクロプライドなどの炭素C−11で標識された炭素C−11標識化合物などが挙げられる。これらの標識化合物は、サイクロトロンを用いて製造した短半減期の放射性同位元素（フッ素F−18、炭素C−11等）を原料として、自動遠隔操作が可能な合成装置を用いて合成される。初期の合成装置は、反応容器やバルブ、配管などが固定されており、バッチ合成操作ごとに洗浄操作が必要であった。このような装置は、接液部を滅菌することができず、完全な洗浄も困難であるので、クロスコンタミネーションの問題が指摘されていた。
【０００４】
PETシステムで必要とされる放射性薬剤の量はごくわずかである。このため、このような標識化合物の合成にマイクロ化学システムの適用が試みられている。マイクロ化学システムにおいては、反応操作に関して微小な反応流路内で行うことが提案されている。微小な反応流路を用いて化学反応を行う場合、マイクロチップに微小なマイクロ流路を形成し、そのマイクロ流路内で試料流体を混合して化学反応を行わせる。この場合のマイクロチップは通常、厚さ数mm程度の薄い基板に流路が形成されたものである。利点としては除熱に優れ、温度制御が容易であること、使用する試料流体や反応溶媒の量が少量ですむことなどが挙げられる。また、マイクロチップに合成プロセスを集積化することができれば、装置の小型化などの利点が得られる。
【０００５】
PET用標識化合物のマイクロチップを用いた合成例は、特許文献１ 特許文献２、及び非特許文献１に発表されている。しかしながら、これらの合成例は、合成の確証のための実験室レベルでの研究結果であり、実際の臨床使用のための合成装置の詳細については述べられていない。マイクロ合成を用いた合成装置は、非特許文献２に述べられている。しかしながら、これらの装置は流路の洗浄操作が必要であり、接液部すべての流路の使い捨てを可能にする装置ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５２０８２７号公報
【特許文献２】特表２００６−５２７３６７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】SCIENCE VOL310 16 DECEMBER 2005
【非特許文献２】NSTI-Nanotech 2007, www.nsti.org, ISBN 1-4200-6184-4 Vol.3,2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、従来はマイクロチップを用いたすべての接液部を使い捨てにすることが可能な合成装置は実現できていない。この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、すべての接液部を使い捨て可能にするマイクロチップユニット、及びこのマイクロチップユニットを用いた標識化合物の合成装置を実現化することを課題としている。より具体的には、FDG(2-フルオロ-2-デオキシグルコース)等のフッ素F−18標識化合物、メチオニン等の炭素C−11標識化合物の製造における新しいマイクロチップユニットを用いた合成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面に前記マイクロ流路に流体を導入するための供給口、及び前記マイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口を有するマイクロチップと、前記マイクロチップに結合され、前記マイクロチップの前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方に接続される流路を有するマイクロチップホルダと、前記マイクロチップホルダに設けられ、前記マイクロチップホルダの前記流路を切り替える流路切替機構と、を備えるマイクロチップユニットである。
【００１０】
本発明の他の態様は、上記に記載のマイクロチップユニットと、流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、上記マイクロチップユニットが使い捨て可能であるマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マイクロ流路、供給口及び排出口を有するマイクロチップにマイクロチップホルダを結合し、マイクロチップホルダに流路及び流路切替機構を持たせることによって、接液部すべての流路が使い捨て可能となり、マイクロチップユニットを用いたディスポーザブルキット式合成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施形態の合成装置の概要平面図
【図２】上記第一の実施形態の合成装置の概要側面図
【図３】試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダの動作図（図中（Ａ−１）は試薬供給機能を持ったマイクロチップホルダの動作図を示し、図中（Ａ−２）はさらに分注機能を持ったマイクロチップホルダの動作図を示す）
【図４】マイクロチップホルダの流路切替機構の他の使用例を示す動作図（図中（Ｂ）は単一の流路を開閉する例を示し、図中（Ｃ）はマイクロチップの供給口と排出口を切り替える例を示し、図中（Ｄ）はマイクロチップホルダの二つの流路を切り替える例を示す）
【図５】本発明の第二の実施形態の合成装置の概略側面図
【図６】本発明の実施例１のF-18標識マイクロチップおよびマイクロチップホルダを示す平面図
【図７】本発明の実施例２のC-11標識マイクロチップおよびマイクロチップホルダを示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態のマイクロチップユニット及びこのマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置を説明する。ただし、本発明は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。この実施形態は明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。明細書を通して同一の構成には同一の符号を附す。
【００１４】
図１は本発明の第一の実施形態の、マイクロチップユニット１０が組み込まれた合成装置の平面図を示し、図２は図１の合成装置の側面図を示す。マイクロチップユニット１０は使い捨てが可能になっていて、合成装置に着脱される。図２には合成装置から取り外されたマイクロチップユニット１０が二点鎖線で示されている。この実施形態では、マイクロチップユニット１０は、薄板状のマイクロチップ１と、マイクロチップ１の幅方向の両端部に結合される一対のマイクロチップホルダ２−１，２−２と、を備える。
【００１５】
マイクロチップ１は、たとえば、ガラス、セラミックス、シリコン、あるいは樹脂製の基板からなる。マイクロチップ１に微小なマイクロ流路を形成し、そのマイクロ流路内で試料流体を混合して化学反応を行わせる。マイクロチップ１は通常、厚さ数mm程度の矩形状の薄い基板からなる。基板の内部には図示しないマイクロ流路が形成される。基板の表面にはマイクロ流路に試薬、又は試薬を搬送するためのガス等を導入するための供給口１ａが形成される。また基板の表面には、マイクロ流路から排出される合成された化合物、試薬、又は試薬を搬送するためのガス等を排出するための排出口１ｂが形成される。
【００１６】
図２に示すように、マイクロチップ１は、マイクロ流路を構成する溝が形成される基板本体１−１と、基板本体１−１に被せられ、供給口１ａ及び排出口１ｂを構成する外部接続穴が形成される薄板状の蓋体１−２と、を備える。マイクロ流路を構成する溝の幅は特に限定されるものではないが、十〜千マイクロメートルである。この溝は、例えばドリルによる加工、レーザ加工、エッチング加工などによって形成される。なお、基板本体１−１は厚さ方向にさらに、マイクロ流路を構成する溝が形成される底板、及びマイクロ流路を枠状に囲む中板に二分割されることもある。
【００１７】
マイクロチップ１の端部に結合されるマイクロチップホルダ２−１，２−２は直方体形状をなす。マイクロチップホルダ２−１，２−２にはマイクロチップ１の端部が挿入される嵌合溝２ａが形成される。マイクロチップホルダ２−１，２−２の嵌合溝２ａの幅はマイクロチップ１の厚さと同一である。マイクロチップ１の端部を嵌合溝２ａに挿入したとき、嵌合溝２ａがマイクロチップ１を厚さ方向に挟む。これにより、マイクロチップホルダ２−１，２−２の嵌合溝２ａの内壁面とマイクロチップ１の表面との密着性が高められる。マイクロチップホルダ２−１，２−２の内壁面とマイクロチップ１の表面との密着性が高められているので、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路とマイクロチップ１の供給口１ａ又は排出口１ｂとの間のシール性も高められる。
【００１８】
インレット側のマイクロチップホルダ２−１は試薬供給ステーションとして機能する。このマイクロチップホルダ２−１には、試薬を貯蔵する試薬容器８を取り付ける部分２ｂ、及びシリンジポンプ４を取り付ける部分２ｃが形成される。すなわち、マイクロチップホルダ２−１には、試薬容器８に接続可能な第一の流路２ｂが形成されると共に、シリンジポンプ４に接続可能な第二の流路２ｃが形成される。試薬容器８には試薬を搬送するためのガスを供給するためのガス供給機構５のチューブが接続される。シリンジポンプ４は往復アクチュエータ４ａによって作動する。
【００１９】
アウトレット側のマイクロチップホルダ２−２には試薬を供給するためのガスを回収する排ガス回収機構６のチューブが接続される。このマイクロチップホルダ２−２には、チューブに接続される第三の流路２ｄが形成される。マイクロチップホルダ２−２もマイクロチップ１を厚さ方向に挟むので、第三の流路２ｄとマイクロチップ１の排出口１ｂとの間のシール性が高められる。
【００２０】
マイクロチップホルダ２−１，２−２は流路２ｂ〜２ｄの途中に流路切替機構９（軸体９）を搭載しているという特徴を有している。この実施形態では、流路切替機構９はマイクロチップ１の左右に配置される。
【００２１】
マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄの途中には円筒状の空洞部２ｅが形成される。この空洞部２ｅには、流路切替機構を構成する回転コック等の軸体９が挿入される。軸体９には、中心線方向に伸びたり、中心線と直交する方向に伸びたりする軸体流路９ａが形成される。軸体９をその中心線の回りに回転させることによって、マイクロチップホルダ２−１，２−２の流路２ｂ〜２ｄが切り替わる。具体的な流路２ｂ〜２ｄの切替方法については後述する。
【００２２】
なお、軸体９に閉じた断面の軸体流路９ａを形成する替わりに、軸体９の外周面に開いた断面の軸体流路構成溝を形成してもよい。この場合、軸体９の軸体流路構成溝とマイクロチップホルダ２−１，２−２の空洞部２ｅの側面との間に軸体流路が形成される。
【００２３】
合成装置は、上記マイクロチップユニット１０、モータ等の回転アクチュエータ３、シリンジポンプ４、試薬を搬送等するためのガスを供給するガス供給機構５、ガスを回収する排ガス回収機構６、マイクロチップ１を加熱冷却する加熱冷却機構７を備える。
【００２４】
回転アクチュエータ３は軸体９の一端部にカップリング３ａを介して連結される。軸体９はその中心線の回りにのみ回転し、プランジャーポンプのように中心線の方向に移動することはない。このため、回転アクチュエータ３と軸体９とのカップリングを簡単に行うことができ、迅速なマイクロチップ１およびマイクロチップホルダ２−１，２−２の交換が可能となる。回転アクチュエータに連結することで、軸体を遠隔で自動操作することができる。
【００２５】
シリンジポンプ４は吸引、吐出することにより、試薬の分注、マイクロチップ１への供給を行う。ガス供給機構５は、マイクロチップに窒素やヘリウム等のガスを供給し、試薬の移送、流路のパージ等を行う。排ガス回収機構６は、施設の排ガス回収装置に接続され、排ガスを回収する。マイクロチップ１の下部には加熱冷却機構７が設けられ、マイクロチップ１の反応部の加熱・冷却を行う。
【００２６】
図３（Ａ−１）は、試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダ２−１の流路切替機構９の動作図を示す。マイクロチップ１への試薬の供給操作は、例えば、以下のように行われる。まず、図３（Ａ−１）に示すように、試薬容器８とシリンジラインが開いた状態（すなわち、第一の流路２ｂと第二の流路２ｃとが接続された状態）で、試薬容器８内の試薬をシリンジポンプ４で吸引する。この場合、シリンジポンプ４が試薬に接するのを防止するためにシリンジポンプ４までは試薬は吸引されない。その後、軸体９を１８０度回転させ、第二の流路２ｃとマイクロチップ１の供給口１ａとを接続した状態にする。シリンジポンプ４が試薬を吐出すると、試薬がマイクロチップ１に供給される。なお、シリンジポンプ４を用いなくても、あらかじめ定量された試薬を試薬容器８に貯蔵し、ガス圧等により試薬容器８から直接マイクロチップ１に供給することも可能である。
【００２７】
図３（Ａ−２）は、試薬供給ステーションとして機能するマイクロチップホルダ２−１にさらに試薬分注機能を持たせた例を示す。マイクロチップホルダ２−１には、ループ状の試薬分注用チューブ３１に接続可能なチューブ入出流路２ｆ，２ｇが形成される。軸体９にはチューブ入出流路２ｆ，２ｇに繋がる軸体流路９ｂが形成される。試薬容器８とシリンジポンプ４とは試薬分注用チューブ３１を介して接続されている。試薬容器８内の試薬をシリンジポンプ４で吸引するとき、試薬容器８内の試薬は試薬分注用チューブ３１に流れる。軸体９を１８０度回転させ、シリンジポンプ４が試薬を吐出すると、マイクロチップ１に試薬が分注される。
【００２８】
図４は、流路切替機構９の他の使用例を示す。図４（Ｂ）は、アウトレット側のマイクロチップホルダ２−２に組み込まれる軸体９を示す。この軸体９はその中心線の回りに回転することによって、単一の第三の流路２ｄを開閉する。図４（Ｂ）の左側に示す第三の流路２ｄを閉じた状態から、軸体９を１８０度回転させることによって、図４（Ｂ）の右側に示す第三の流路２ｄを開いた状態にすることができる。第三の流路２ｄを開くことで、排ガスを回収することが可能になる。
【００２９】
図４（Ｃ）は、流路切替機構９のさらに他の使用例を示す。この例では、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２の排出流路２ｈとを接続した状態と、マイクロチップ１の排出口１ｂと供給口１ａとを接続した状態とを切り替えている。まず図４（Ｃ）の左側に示すように、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２の排出流路２ｈとが接続された状態にある。軸体９を１８０度回転させると、マイクロチップ１の排出口１ｂと供給口１ａとが接続された状態に切り替わる。
【００３０】
図４（Ｄ）は、流路切替機構９のさらに他の使用例を示す。この例では、マイクロチップホルダ２−２に二つの排出流路２ｉ，２ｊが形成され、マイクロチップ１の排出口１ｂに接続される流路を二つの排出流路２ｉ，２ｊに切り換える。まず図４（Ｄ）の左側に示すように、マイクロチップ１の排出口１ｂとマイクロチップホルダ２−２右側の排出流路２ｊが接続された状態にある。軸体を１８０度回転させると、マイクロチップ１の排出口１ｂと左側の排出経路２ｉが接続された状態に切り替わる。
【００３１】
以上のように、マイクロチップ１に流路切替機構９を備えるマイクロチップホルダ２−１，２−２を結合することで、接液部すべての流路の小型キット化が実現される。このため、使い捨てマイクロチップユニットを用いた化合物の合成が可能となる。
【００３２】
図５は、本発明の第二の実施形態の化合物の合成装置を示す。この実施形態では、マイクロチップ１の上面にマイクロ流路に試薬を供給する供給口１ａが形成され、マイクロチップ１の底面に排ガスを排出する排出口１ｂが形成される。マイクロチップホルダ２はマイクロチップ１の一方の端部（図５の右側の端部）にのみ設けられていて、流路切替機構９がマイクロチップ１の上下に配置される。試薬容器８、シリンジポンプ４、回転アクチュエータ３、ガス供給機構５、排ガス回収機構６の構成は第一の実施形態の合成装置と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。マイクロチップホルダ２には、試薬容器８に接続される第一の流路２ｂ、シリンジポンプ４のチューブに接続される第二の流路２ｃ、及び排ガス回収機構６のチューブに接続される第三の流路２ｄが形成される。
【実施例１】
【００３３】
以下に実施例を示し、マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いたPET用標識化合物の合成操作をさらに詳しく説明する。勿論、以下の実施例によって本発明がPET用標識化合物の合成操作に限定されることはない。
【００３４】
図６は、マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いたフッ素Ｆ-18標識反応のフローを示す。マイクロチップ１１は、試薬溶液の供給口１３、排出口１４、樹脂の充填部１５、反応部１６より構成される。マイクロチップホルダ１２は、分注試薬溶液供給用流路切替コック１７−１〜１７−４、試薬溶液供給用流路切替コック１８−１〜１８−２、廃棄/目的物を切り替えるための流路切替コック１９−１〜１９−２を備える。マイクロチップホルダ１２には、シリンジポンプ２０−１〜２０−４が接続される。
【００３５】
マイクロチップ１１およびマイクロチップホルダ１２を用いて、フッ素F−18標識化合物であるFDG(2-フルオロ-２-デオキシグルコース)の合成操作を行った。
【００３６】
ターゲットよりバイアルに回収したフッ素F-18イオンを含むO-18濃縮水を切替コック１８−１を切り替えることにより、窒素ガスにより圧送する。このときフッ素F-18イオンは樹脂充填部１５にトラップされる。次に溶離液である炭酸カリウム/クリプトフィックス溶液をシリンジポンプ２０−１により吸引し、切替コック１７−１、切替コック１９−１を切り替え、トラップされたフッ素F-18イオンを、シリンジポンプ２０−１を吐出することにより溶離し、反応部１６に導く。反応部１６を加熱し、溶媒を留去する。次にアセトニトリルをシリンジポンプ２０−２により吸引し、切替コック１７−２を切り替え、シリンジポンプ２０−２を吐出することにより反応部１６に供給する。その後、ガスを流しながら、溶媒を留去し、蒸発乾固させる。次に前駆体であるマンノーストリフレート溶液をシリンジポンプ２０−３により吸引し、切替コック１７−３を切り替え、シリンジポンプ２０−３を吐出することにより反応部１６に供給する。１００℃で３分間反応させる。その後、ガスを流しながら、溶媒を留去し、濃縮する。次に水酸化ナトリウム水溶液をシリンジポンプ２０−４により吸引し、切替コック１７−４を切り替え、シリンジポンプ２０−４を吐出することにより反応部１６に供給する。室温で１．５分間反応させる。その後、切替コック１８−２，１９−２を切り替え、窒素ガスにより圧送して、フッ素F-18標識FDG溶液を回収する。
【実施例２】
【００３７】
以下にマイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いたC-11標識反応の合成操作の実施例を説明する。図７は、マイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いたC-11標識反応のフローを示す。マイクロチップ２１は、ガスの供給口２３、排出口２４、樹脂の充填部２５、反応部２６より構成される。マイクロチップホルダ１２は、分注試薬溶液供給用流路切替コック２７−１〜２７−４、試薬溶液およびガス供給用流路切替コック２８−２〜２８−２、廃棄/目的物を切り替えるための流路切替コック２９−１〜２９−２を備える。マイクロチップホルダ２２にはシリンジポンプ３０−１〜３０−４が接続される。
【００３８】
マイクロチップ２１およびマイクロチップホルダ２２を用いて、炭素C−11標識化合物であるメチオニンの合成操作を行った。あらかじめ、還元剤であるリチウム水素化アルミニウム溶液をシリンジポンプ３０−１により吸引し、切替コック２７−１を切り替え、シリンジポンプ３０−１を吐出することにより−１０℃に冷却された反応部２６に導く。また、反応前駆体であるホモシステインチオラクトン溶液をシリンジポンプ３０−３により吸引し、切替コック２７−３を切り替え、シリンジポンプ３０−３を吐出することにより樹脂充填部２５に導く。
【００３９】
切替コック２８−１を切り替え、ターゲットより得られた炭素C-11二酸化炭素を反応部２６に供給する。このとき炭素C-11二酸化炭素は、反応部２６のリチウム水素化アルミニウム容液にトラップされる。次にガスを流しながら、溶媒を留去し、蒸発乾固させる。次によう化水素酸溶液をシリンジポンプ３０−２により吸引し、切替コック２７−２を切り替え、シリンジポンプ３０−２を吐出することにより反応部２６に供給する。
【００４０】
反応部を１００℃に加熱する。このとき切替コック２９−１，２９−２を切り替え、生成した炭素C-11よう化メチルを蒸留し、樹脂充填部２５に導き、室温でトラップさせ、前駆体と反応させる。
【００４１】
次に、酢酸溶液をシリンジポンプ３０−４により吸引し、切替コック２７−４を切り替え、シリンジポンプ３０−４を吐出することにより樹脂充填部２５に供給する。その後、切替コック２８−２，２９−２を切り替えて、水を窒素ガスにより圧送して、炭素C-11標識メチオニン溶液を回収する。
【符号の説明】
【００４２】
１…マイクロチップ
１−１…マイクロチップ基板本体
１−２…マイクロチップ蓋体
１ａ…供給口
１ｂ…排出口
２，２−１，２−２…マイクロチップホルダ
２ａ…嵌合溝
２ｂ…第一の流路
２ｃ…第二の流路
２ｄ…第三の流路
２ｅ…空洞部
２ｆ，２ｇ…チューブ入出流路
２ｈ，２ｉ，２ｊ…排出流路
３…回転アクチュエータ
３ａ…カップリング
４…シリンジポンプ
５…ガス供給機構
６…排ガス回収機構
７…加熱冷却機構
８…試薬容器
９…流路切替機構（軸体）
９ａ…軸体流路
９ｂ…軸体流路
１０…マイクロチップユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面に前記マイクロ流路に流体を導入するための供給口、及び前記マイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口を有するマイクロチップと、
前記マイクロチップに結合され、前記マイクロチップの前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方に接続される流路を有するマイクロチップホルダと、
前記マイクロチップホルダに設けられ、前記マイクロチップホルダの前記流路を切り替える流路切替機構と、を備えるマイクロチップユニット。
【請求項２】
前記流路切替機構は、前記マイクロチップホルダの前記流路に接続される筒状の空洞部に収容され、軸体流路又は軸体流路構成溝が形成される軸体を備え、
前記軸体をその中心線の回りに回転させることによって、前記マイクロチップホルダの前記流路が切り替わることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップユニット。
【請求項３】
前記マイクロチップホルダの前記流路は、試薬を貯蔵する試薬容器に接続可能な第一の流路と、シリンジポンプに接続可能な第二の流路と、を備え、
前記流路切替機構は、前記試薬容器から前記シリンジポンプに向かって試薬が移動できるように前記第一の流路と前記第二の流路を接続する状態、及び前記シリンジポンプから前記マイクロチップの前記供給口に試薬を供給できるように前記第二の流路と前記供給口とを接続する状態に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロチップユニット。
【請求項４】
前記マイクロチップホルダに形成される前記流路はさらに、試薬分注用チューブに接続可能なチューブ入出流路を備え、
前記流路切替機構は、前記試薬容器から前記シリンジポンプに向かって移動する試薬を前記試薬分注用チューブに分注できるように前記第一の流路と前記第二の流路とを接続すると共に、前記試薬分注用チューブに分注された試薬を前記シリンジポンプから前記マイクロチップの前記供給口に供給できるように前記第二の流路と前記供給口とを接続することを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップユニット。
【請求項５】
前記マイクロチップは、前記マイクロ流路を構成する溝が形成される基板本体と、前記基板本体に被せられ、前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方を構成する外部接続穴が形成される蓋体と、を備え、
前記マイクロチップホルダには前記マイクロチップの端部が挿入される嵌合溝が形成され、前記マイクロチップホルダの前記嵌合溝が前記マイクロチップの端部を厚さ方向に挟むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマイクロチップユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のマイクロチップユニットと、
流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項７】
請求項２に記載のマイクロチップユニットと、
カップリングを介して前記流路切替機構の前記軸体をその中心線の回りに回転させる回転アクチュエータと、
流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項８】
請求項３に記載のマイクロチップユニットと、
試薬を貯蔵する試薬容器と、
試薬を前記マイクロチップの前記マイクロ流路に供給するためのシリンジポンプと、
試薬を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項９】
前記合成装置は、PET（positron emission tomography）用の標識化合物を合成することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項１】
内部に流体の化学処理を行うマイクロ流路を有すると共に、表面に前記マイクロ流路に流体を導入するための供給口、及び前記マイクロ流路から排出される流体を排出するための排出口を有するマイクロチップと、
前記マイクロチップに結合され、前記マイクロチップの前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方に接続される流路を有するマイクロチップホルダと、
前記マイクロチップホルダに設けられ、前記マイクロチップホルダの前記流路を切り替える流路切替機構と、を備えるマイクロチップユニット。
【請求項２】
前記流路切替機構は、前記マイクロチップホルダの前記流路に接続される筒状の空洞部に収容され、軸体流路又は軸体流路構成溝が形成される軸体を備え、
前記軸体をその中心線の回りに回転させることによって、前記マイクロチップホルダの前記流路が切り替わることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップユニット。
【請求項３】
前記マイクロチップホルダの前記流路は、試薬を貯蔵する試薬容器に接続可能な第一の流路と、シリンジポンプに接続可能な第二の流路と、を備え、
前記流路切替機構は、前記試薬容器から前記シリンジポンプに向かって試薬が移動できるように前記第一の流路と前記第二の流路を接続する状態、及び前記シリンジポンプから前記マイクロチップの前記供給口に試薬を供給できるように前記第二の流路と前記供給口とを接続する状態に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロチップユニット。
【請求項４】
前記マイクロチップホルダに形成される前記流路はさらに、試薬分注用チューブに接続可能なチューブ入出流路を備え、
前記流路切替機構は、前記試薬容器から前記シリンジポンプに向かって移動する試薬を前記試薬分注用チューブに分注できるように前記第一の流路と前記第二の流路とを接続すると共に、前記試薬分注用チューブに分注された試薬を前記シリンジポンプから前記マイクロチップの前記供給口に供給できるように前記第二の流路と前記供給口とを接続することを特徴とする請求項３に記載のマイクロチップユニット。
【請求項５】
前記マイクロチップは、前記マイクロ流路を構成する溝が形成される基板本体と、前記基板本体に被せられ、前記供給口及び前記排出口の少なくとも一方を構成する外部接続穴が形成される蓋体と、を備え、
前記マイクロチップホルダには前記マイクロチップの端部が挿入される嵌合溝が形成され、前記マイクロチップホルダの前記嵌合溝が前記マイクロチップの端部を厚さ方向に挟むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマイクロチップユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のマイクロチップユニットと、
流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項７】
請求項２に記載のマイクロチップユニットと、
カップリングを介して前記流路切替機構の前記軸体をその中心線の回りに回転させる回転アクチュエータと、
流体を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項８】
請求項３に記載のマイクロチップユニットと、
試薬を貯蔵する試薬容器と、
試薬を前記マイクロチップの前記マイクロ流路に供給するためのシリンジポンプと、
試薬を搬送するためのガスを供給するガス供給機構と、
前記ガスを回収する排ガス回収機構と、を備え、
前記マイクロチップユニットが使い捨て可能であることを特徴とするマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【請求項９】
前記合成装置は、PET（positron emission tomography）用の標識化合物を合成することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のマイクロチップユニットを用いた化合物の合成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２９９６８（Ｐ２０１２−２２９９６８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７８４６（Ｐ２０１１−９７８４６）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５１１１０４６５７）ＪＦＥテクノス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５１１１０４６５７）ＪＦＥテクノス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]