マイクロチップ及び試料分析方法
【課題】分離された試料を質量分析するに当たり、マイクロチップの分離分解能を損なうことなく、高感度に質量分析可能なマイクロチップ構造及び試料分析方法を提供する。
【解決手段】マイクロチップの流路１０２脇に試料回収部１０３を設け、マイクロチップによる試料１０８の分離後、一旦試料回収部１０３に分離結果を移すことで、分離状態を破壊する溶液を滴下する工程を経ても、互いの成分が相互混入すること無くなるため、マイクロチップの分解能を損なうことなく、高感度な質量分析が可能となる。
【解決手段】マイクロチップの流路１０２脇に試料回収部１０３を設け、マイクロチップによる試料１０８の分離後、一旦試料回収部１０３に分離結果を移すことで、分離状態を破壊する溶液を滴下する工程を経ても、互いの成分が相互混入すること無くなるため、マイクロチップの分解能を損なうことなく、高感度な質量分析が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ及びマイクロチップ上で処理された試料の質量分析計を用いた分析方法に関し、特に、高い空間分解能と感度を有し、マイクロチップ上の試料を質量分析可能なマイクロチップ構造及び試料分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術の発展により、バイオチップやケミカルチップ、マイクロ流体チップの研究開発が盛んに行われている。このようなチップ技術と質量分析計を結合し、分子量情報も加えることで、更に精密な分析を実現する試みも行われている。
【０００３】
特許文献１は、試料分離を行うマイクロ流体チップとMALDI(matrix-assisted laser desorption ionization)型質量分析計を結合した例である。このマイクロチップの構造を図８に示す。ガラス基板１０１上に十字型の溝が形成され流路１０２として利用される。流路の長手部分の一部に分離構造領域１０５が形成される。(b)は(a)において波線で示した領域の拡大図であり、(c)は(b)におけるA-A’線での断面図である。この場合、分離構造領域１０５は、円柱状の分離構造体１０６の集合体からなる。
【０００４】
図９に分離構造領域１０５の作用を示す。試料として分子サイズの異なる２種のDNA（DeoxyriboNucleic Acid）分子を考える。DNA分子は水溶液中で負に帯電しているため、分離構造領域の右側にプラス、左側にマイナスの電圧を印加すると、右方向に向かって泳動する。分離構造領域１０５内を泳動中する際、DNA分子は分離構造体１０６に衝突し、泳動速度が低下する。分子サイズの大きいDNAの方が、高い衝突確率を有し移動度が小さいため、分子サイズによる速度差が生じる。この効果を利用することで、DNA分子のサイズ分離を行うことができる。
【０００５】
図１０は、DNA分子のサイズ分離を行う処理の流れを示す。まず、図１０（a）に示すように、流路１０２にTris等の緩衝液を導入する。次に、図１０（b）に示すように、短手方向の流路１０２の一端に試料１０８を導入し、流路短手間への電圧印加により、流路短手内へ試料１０８を導入する。次に、図１０（c）に示すように、流路長手間への電圧印加により、短手−長手交差部の試料を、流路長手内へ導入する。流路長手内には、分離構造領域１０５が設けられており、試料１０８が本領域に達すると、分子サイズに応じた分離作用を受ける。試料１０８が２種の成分（２種のサイズのDNA分子）の混合物であれば、図１０(d)に示すように、分子量の大きなDNA分子（成分１）１０９と、小さなDNA分子（成分２）１１０に分離される。
【０００６】
長手流路上で分離されたDNA分子を、MALDI型質量分析計を用いて検出するためには、高分子のイオン化を補助するため、イオン化促進剤を添加し、イオン化促進剤−分子混晶を形成する必要がある。イオン化促進剤は液体であり、その添加には、スプレー法、インクジェット法、ディスペンシング法等、いくつかの方法が考えられる。
【０００７】
上記のイオン化促進剤添加前に、処理を加えることも考えられる。例えば、DNAの内部配列情報を得るために、制限酵素溶液の添加により所望の配列箇所でのDNAの断片化を行い、この後にイオン化促進剤を添加することも考えられる。
【０００８】
イオン化促進剤−分子混晶が形成された後は、紫外線レーザーを流路１０２上所望の場所に照射することで、質量スペクトルを得る。上記の場合は、試料は流路１０２内で分子サイズに応じて分離されているため、分子サイズをパラメータとした質量スペクトルを得ることができる。
【特許文献１】特願２００３−０６９７９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたマイクロチップには問題がある。これについて図を用いて説明する。図１１は、流路１０２上の分離構造領域１０５にイオン化促進剤を添加した後の試料の流路内分布を、模式的に表している。イオン化促進剤は溶液状態であり、これが流路１０２上の試料１０８と十分混合するためには数秒〜数分の時間を要する。このため、イオン化促進剤が乾燥するまでの間、試料１０８の拡散やイオン化促進剤の移動が起こり、図１１に示すように、試料１０８の分離状態が拡散してしまう。試料分離後に制限酵素処理を行う場合も、同様に分離状態の拡散が起こる。
【００１０】
分離状態が拡散することにより、主に２つの問題が発生する。１つ目は、分離情報の喪失である。説明の便宜のために、図１１では２成分を含む試料について示したが、実際には数１０〜数１０００種類の成分が含まれる。従って、分離状態の拡散が起こると、互いの成分が混じり合い分離情報が失われる問題が生じる。２つ目は、イオン化効率の低下である。レーザー照射によるイオン化の際、１つのレーザースポット内に複数の成分が存在すると、レーザーエネルギーが多数成分の間に分配された結果、一成分あたりの信号量が減少してしまう。
【００１１】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、分離された試料を質量分析するに当たり、高空間分解能と高感度を実現するマイクロチップ及び試料分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のマイクロチップは、単一又は複数の部材からなり、その上に流路が形成されるマイクロチップであって、流路から距離を置くと共に、流路に沿って試料回収部が形成され、試料回収部は、互いに接続されていないことを特徴とする。
【００１３】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、凹部から形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、凸部に囲まれることにより形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、底面が親水性であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、側面が親水性であることを特徴とする。
【００１７】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、側面が疎水性であることを特徴とする。
【００１８】
本発明のマイクロチップは、流路及び試料回収部以外の領域が疎水性であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のマイクロチップは、試料回収部の凹部底面は、前記流路底面よりも低いことを特徴とする。
【００２０】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路に溶液を滴下する工程と、溶液の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、前記試料の質量分析を行うことを特徴とする。
【００２１】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路に溶液を滴下する工程と、溶液の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、酵素処理により試料の断片化を行う工程と、イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、試料の質量分析を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路にイオン化促進剤を滴下する工程と、イオン化促進剤の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料とイオン化促進剤の一部を試料回収部内部へ導く工程と、イオン化促進剤乾燥後に試料回収内部へレーザーを照射することで試料のイオン化を行う工程と、を備え、質量分析計にて分析を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、マイクロチップ上の流路１０２内で分離された試料を一旦試料回収領域１０３に移動させ、各成分間のミキシングを防ぐことにより、質量分析時の高空間分解能と高感度を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本発明の実施の形態について、図１を用いて詳細に説明する。図示するように、ガラス基盤１０１上に溝が形成され、流路１０２が構成される。流路１０２の一部には分離構造領域１０５が存在し、分離構造領域１０５の近接した領域に試料回収部１０３が存在する。試料回収部１０３は、互いに離れた複数の凹部１０４から構成される。図１(b)に示すように、分離構造領域１０５は、複数の分離構造体１０６より構成されている。
【００２６】
流路１０２へのTris緩衝液の添加の様子を図２に示す。ここでは、Tris緩衝液添加の方法として、ディスペンサーを用いている。ディスペンサーは、圧力により、細い針状構造体の先から液体を吐出する装置であり、接着剤の塗布等で広く用いられている装置である。図２では、針状構造体を溶液吐出部１０７として図示している。溶液吐出部１０７からTris緩衝液を吐出することにより、流路１０２上に存在する試料はTris緩衝液の流れに乗って四方に搬送される（図２(a)参照）。その中で、試料回収部１０３方向に移動したTris緩衝液と試料は、凹部１０４に導入される。図２(b)は、図２(a)のB-B’線断面を示す図であるが、凹部１０４に導入される様子を模式的に示している。尚、Tris緩衝液と試料を円滑に導入するために、凹部１０４の底面は親水性にしてもよい。
【００２７】
本実施形態のマイクロチップを用いて、図１０と同様の電気泳動分離を行った後の、試料分布を図３(a)に示す。電気泳動分離を行った後、ディスペンサーにより、流路１０２上にTris緩衝液を添加した後の試料の分布を図３(b)に模式的に示す。Tris緩衝液（イオン化促進剤）が乾燥する間、Tris緩衝液自身の移動とTris緩衝液内部での成分の拡散により、流路１０２における成分１ １０９及び成分２ １１０の分布は大きく広がってしまうが、Tris緩衝液の吐出時に凹部１０４へ導入されたものは、凹部１０４間で移動や拡散が起きないため、その広がりは押さえられる。この後、ディスペンサーにより、各凹部１０４へイオン化促進剤を添加することで、試料の拡散を押さえながら、イオン化促進剤−試料の混晶を形成することが可能となる。
【００２８】
（製法の説明）
次に、本発明の実施形態に係るマイクロチップの製造方法について説明する。初めに、厚さ0.5mm程度のガラス基板１０１に電子線描画用レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて電子線照射を行い、現像の後、レジストパターンを得る。この場合、流路幅として0.1〜5mm、長手方向の流路長として10〜100mmであり、短手方向の流路長として長手方向の流路長の数分の１とする。また、分離構造１０６として、円柱の直径を50〜1000nm、最近接の円柱間距離を50〜1000nm程度とする。長手方向の流路１０２と凹部１０４間の距離としては、数ミクロン〜数10ミクロンが適当である。また、長手方向及びこれと垂直方向の凹部１０４の長さは、共に数ミクロンから数百ミクロンである。凹部１０４間距離としては、数ミクロン〜数10ミクロンが適当である。次に、レジストをマスクとして、CF4ガス等による反応性イオンエッチングによりガラス基板１０１表面に50〜10μmの深さの溝を形成し、アッシング処理によりレジストを剥離する。
【００２９】
適当な凹部１０４間の距離、長手方向及び短手方向等について上述したが、これらは全て上述した値に限定するわけではなく、適宜変更することが可能である。また、試料回収部１０３の長さは限定されず、例えば分離構造領域１０５を１０分割するような長さでもよい。また、分離構造領域１０５を細かく分割するように、１つ１つの試料回収部１０３（凹部１０４）の長さを短くすれば、より正確に分離情報を保存することが可能である。
【００３０】
本実施形態により、マイクロチップ上の流路１０２内で分離された試料１０８を一旦試料回収領域１０３に移動させ、各成分間のミキシングを防ぐことにより、質量分析時の高空間分解能と高感度を実現することが可能となる。具体的には、分離作用を受けた流路１０２上の試料１０８は、試料回収部１０３内の凹部１０４へ導入されるため、試料１０８が乾燥するまでに時間を要しても、合い異なる凹部１０４内に存在する試料間で混合が起こらないためである。
【００３１】
また、凹部１０４の底面を親水性とすることで、Tris緩衝液を円滑に導入することが可能となり、すなわち試料１０８も凹部１０４に円滑に導入することが可能となる。
【００３２】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図４を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図４に示すように、流路１０２及び凹部１０４以外の領域が、疎水性膜１１３で覆われていることである。
【００３３】
（製法の説明）
図４に示すマイクロチップ作製のためには、上述した実施形態１のマイクロチップ製造方法において、電子線描画用レジスト塗布前に、酸素プラズマ処理、疎水性膜塗布、ベークの工程を加えればよい。
【００３４】
本実施形態により、流路１０２及び凹部１０４以外の領域が、疎水性膜１０３で覆われていて、疎水性膜は水溶液を弾くため、流路１０２から凹部１０４へ試料を移動させる際、上述した実施形態１よりも、流路1０２−凹部１０４間に試料が残りにくくすることが可能となる。
【００３５】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図５を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図５に示すように、凹部１０４の深さが流路１０２の深さよりも深いことである。
【００３６】
（製法の説明）
図５に示すマイクロチップを作製するためには、上述した実施形態１のマイクロチップ製造方法において、流路１０２と凹部１０４の同時形成をやめればよい。即ち、それぞれ単独に電子線リソグラフィーと反応性イオンエッチングを行うことで、流路１０２と凹部１０４の深さを自由に変更することが可能である。
【００３７】
本実施形態により、上述した実施形態１よりも、凹部１０４において、単位面積当たりの試料量を増やすことができ、質量分析時のシグナル共同を向上することが可能となる。
【００３８】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図６を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図６に示すように、試料回収部１０３の形状が、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるということである。
【００３９】
本実施形態により、試料回収部１０３の形状は、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるため、試料の乾燥に伴って試料が試料回収部１０３の底面に集まるため、試料の濃縮効率を高くすることが可能となる。
【００４０】
（実施形態５）
図７は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図７を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図７に示すように、試料回収部１０３の形状が、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるということに加え、試料回収部１０３の側面が疎水性になっているということである。
【００４１】
本実施形態により、試料回収部１０３の側面が疎水性であるため、試料回収部１０３側面への試料の付着を減少させ、より多くの資料を底面に回収することができるため、試料の濃縮効率を高くすることが可能となる。
【００４２】
（実施形態６）
本実施形態では、試料分離後に制限酵素処理を行う場合の処理の例について説明する。上述した実施形態１との違いは、凹部１０４に試料を回収した後、ディスペンサーで制限酵素を添加し、DNA分子の断片化を行うことである。制限酵素としてEcoRIを用いて、37℃で１時間程度インキュベートし、その後、ディスペンサーでDHBA（イオン化促進剤）を凹部１０４に添加し、質量分析を行うことで、断片化されたDNAの信号を検出することができる。また、使用するマイクロチップとしては、上記実施形態のマイクロチップの何れでも適用することが可能である。
【００４３】
尚、本実施形態では制限酵素としてEcoRIを例にあげて説明したが、制限酵素は断片化を所望する配列箇所により適宜選択することが可能である。また、制限酵素の種類によりインキュベートに適する温度及び時間が異なるので、使用する制限酵素に適した方法を適宜選択する必要がある。
【００４４】
本実施形態により、制限酵素溶液の添加により所望の配列箇所でのDNAの断片化を行い、断片化されたDNAにより、DNAの内部配列情報を得ることが可能となる。
【００４５】
（実施形態７）
本実施形態では、凹部１０４への試料の移動にイオン化促進剤を用いる場合の処理の例について説明する。上述した実施形態１との違いは、Tris緩衝液の代わりにイオン化促進剤を用いて、凹部１０４への試料の移動を行う点である。ディスペンサーでDHBAを流路１０２に添加することで、流路１０２上の試料１０８を凹部１０４内に導入する。流路１０２内にレーザー照射することで、DNA由来の信号を得ることができる。また、使用するマイクロチップとしては、上記実施形態のマイクロチップの何れでも適用することが可能である。
【００４６】
本実施形態により、凹部１０４への試料の移動にTris緩衝液ではなく、直接イオン化促進剤を用いることで、ディスペンサーを用いる回数を減らすことが可能となり、操作性を向上することが可能となる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
上述した実施形態１の製法にてマイクロチップを作製した。長手方向、短手方向の流路長として、それぞれ40mm及び20mmであり、幅及び深さは、それぞれ1mm、0.4ミクロンである。また、長手部一端から10mmの距離で、長手部と短手部が交差しており、本交差点から1mmのオフセットを持って、長さ25mmの分離構造領域１０５が形成された。分離構造領域１０５は図１(b)に示すような円柱型の分離構造１０６のアレイ配列からなっており、円柱の直径は200nm、最近接の円柱の間隔は100nmであった。また、凹部１０４と流路１０２との間隔は0.5mm、流路１０２長手方向、およびそれと垂直方向の凹部１０４の長さは共に0.4mmであり、隣接した凹部１０４間の距離は0.1mmであった。
【００４８】
試料１０８としては、蛍光体（YOYO-1）でラベルされた２種のDNA（配列長1kbpと10kbp）をTris緩衝液に溶解した物を用いた。図１０で示した処理の手順に従い、試料１０８の電気泳動を行った。長手方向の流路１０２端に白金電極を挿入し、200Vの電圧を印加することで、DNAの電気泳動を行った。5分間の電気泳動後、試料を乾燥させ、マイクロチップに紫外線を照射した。流路交差点から、10.3mmの位置に1.5mm幅の10kbp DNAによる蛍光領域、19.5mmの位置に1.6mm幅の1kbp DNAによる蛍光領域を観測した。この後、ディスペンサーにてTris緩衝液を滴下しながら、その適下位置を分離構造領域１０５に沿って移動させた。Tris緩衝液の乾燥後(5分後)、再び紫外線を照射し、蛍光にて分離パターンの確認を行った。流路１０２内における1kbp及び10kbp DNAの分布が大きく広がった結果、蛍光分布が１つになってしまっていることが分かった。
【００４９】
一方で、1kbp及び10kbpの分離位置に隣接した凹部１０４は、それぞれ５個、６個分が蛍光しており、これらの蛍光を発している凹部１０４の間の、１２個分の凹部１０４は蛍光を発しておらず、流路１０２内と異なり、凹部１０４においては、相異なる２成分のミキシングが起きていないことが分かった。
【００５０】
（実施例２）
上述した実施形態２の製法にてマイクロチップを作成した。すなわち、上述した実施形態１のマイクロチップとは異なり、流路１０２及び凹部１０４以外の領域に疎水性膜１１３を設けた。このことにより、チップ表面への試料残りをほぼ完全になくすことができた。
【００５１】
（実施例３）
上述した実施形態３の製法にてマイクロチップを作成した。すなわち、上述した実施形態１のマイクロチップと異なり、流路１０２の深さよりも深い、1ミクロンの深さの凹部１０４を形成した。Tris緩衝液により凹部１０４に導かれたDNAに対し、ディスペンサーによりイオン化促進剤としてDHBAを添加することで、流路１０２と同じ深さ（0.4ミクロン）の場合に比べ、1kbp、10kbpの分子共々約３倍の信号強度を得た。
【００５２】
以上本発明の実施形態について説明したが、いずれも分離構造１０６の集合体からなる分離構造領域１０５を有した十字型流路を用いている。また、分離構造領域１０５では、分子の大きさにより分離が行われる。しかし、本発明は、上記の形態を有するマイクロチップや、分子の大きさを元にした分離方法に限定されるものではない。また、対象分子としてＤＮＡに限定されることもない。
【００５３】
例えば、マイクロチップ上で等電点分離を行うことは可能であり、この場合、十字型ではなく一直線型の流路を用いることができる。試料と共に良性担体を流路に導入し、流路両端に酸とアルカリの試薬を導入し、電圧を印加することで、タンパク質をその等電点に応じ、空間的に分離することができる。この場合、上記実施形態で用いた分離構造１０６は不要となる。
【００５４】
尚、上述した実施形態では、マイクロチップの基本材料として、ガラスを用いたが、シリコン酸化膜被服付きのシリコン基板や、プラスチック等の材料も利用可能である。
【００５５】
尚、上述した実施形態では、試料回収部１０３として凹部１０４を用いて説明したが、試料回収部１０３は、凹部１０４に限定されるものではなく、凹んでいる形状でいなくても適用することが可能である。また、本発明では、試料回収部１０３の形状が、凸部に囲まれることにより形成される形状であることにも限定することはしない。
【００５６】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述したマイクロチップ及び試料分析方法に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)における破線領域拡大図(b)、(b)におけるB-B’線断面図(c)、(b)におけるA-A’線断面図(d)である。
【図２】本発明の実施形態に係るマイクロチップのへの溶液吐出の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)である。
【図３】本発明の実施形態に係るマイクロチップにおいて、Tris緩衝液を滴下する前(a)と後(b)の、成分１及び成分2の分布模式の例を示す図である。
【図４】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図５】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図６】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図７】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図８】従来のマイクロチップの上面図（ａ）、(a)における破線領域拡大図(b)、(b)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図９】従来のマイクロチップにおける分離構造領域中における電気泳動速度の分子サイズ依存性を示す図である。
【図１０】従来のマイクロチップにおける電気泳動のステップを示す図であり、バッファ液導入(a)、短手流路への試料導入(b)、電気泳動開始(c)、電気泳動終了(d)を示す。
【図１１】図１０(d)において、流路上にイオン化促進剤を添加した後の、試料分布の模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１ ガラス基板
１０２ 流路
１０３ 試料回収部
１０４ 凹部
１０５ 分離構造領域
１０６ 分離構造
１０７ 溶液吐出部
１０８ 試料
１０９ 成分１
１１０ 成分２
１１１ 大分子
１１２ 小分子
１１３ 疎水膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ及びマイクロチップ上で処理された試料の質量分析計を用いた分析方法に関し、特に、高い空間分解能と感度を有し、マイクロチップ上の試料を質量分析可能なマイクロチップ構造及び試料分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術の発展により、バイオチップやケミカルチップ、マイクロ流体チップの研究開発が盛んに行われている。このようなチップ技術と質量分析計を結合し、分子量情報も加えることで、更に精密な分析を実現する試みも行われている。
【０００３】
特許文献１は、試料分離を行うマイクロ流体チップとMALDI(matrix-assisted laser desorption ionization)型質量分析計を結合した例である。このマイクロチップの構造を図８に示す。ガラス基板１０１上に十字型の溝が形成され流路１０２として利用される。流路の長手部分の一部に分離構造領域１０５が形成される。(b)は(a)において波線で示した領域の拡大図であり、(c)は(b)におけるA-A’線での断面図である。この場合、分離構造領域１０５は、円柱状の分離構造体１０６の集合体からなる。
【０００４】
図９に分離構造領域１０５の作用を示す。試料として分子サイズの異なる２種のDNA（DeoxyriboNucleic Acid）分子を考える。DNA分子は水溶液中で負に帯電しているため、分離構造領域の右側にプラス、左側にマイナスの電圧を印加すると、右方向に向かって泳動する。分離構造領域１０５内を泳動中する際、DNA分子は分離構造体１０６に衝突し、泳動速度が低下する。分子サイズの大きいDNAの方が、高い衝突確率を有し移動度が小さいため、分子サイズによる速度差が生じる。この効果を利用することで、DNA分子のサイズ分離を行うことができる。
【０００５】
図１０は、DNA分子のサイズ分離を行う処理の流れを示す。まず、図１０（a）に示すように、流路１０２にTris等の緩衝液を導入する。次に、図１０（b）に示すように、短手方向の流路１０２の一端に試料１０８を導入し、流路短手間への電圧印加により、流路短手内へ試料１０８を導入する。次に、図１０（c）に示すように、流路長手間への電圧印加により、短手−長手交差部の試料を、流路長手内へ導入する。流路長手内には、分離構造領域１０５が設けられており、試料１０８が本領域に達すると、分子サイズに応じた分離作用を受ける。試料１０８が２種の成分（２種のサイズのDNA分子）の混合物であれば、図１０(d)に示すように、分子量の大きなDNA分子（成分１）１０９と、小さなDNA分子（成分２）１１０に分離される。
【０００６】
長手流路上で分離されたDNA分子を、MALDI型質量分析計を用いて検出するためには、高分子のイオン化を補助するため、イオン化促進剤を添加し、イオン化促進剤−分子混晶を形成する必要がある。イオン化促進剤は液体であり、その添加には、スプレー法、インクジェット法、ディスペンシング法等、いくつかの方法が考えられる。
【０００７】
上記のイオン化促進剤添加前に、処理を加えることも考えられる。例えば、DNAの内部配列情報を得るために、制限酵素溶液の添加により所望の配列箇所でのDNAの断片化を行い、この後にイオン化促進剤を添加することも考えられる。
【０００８】
イオン化促進剤−分子混晶が形成された後は、紫外線レーザーを流路１０２上所望の場所に照射することで、質量スペクトルを得る。上記の場合は、試料は流路１０２内で分子サイズに応じて分離されているため、分子サイズをパラメータとした質量スペクトルを得ることができる。
【特許文献１】特願２００３−０６９７９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたマイクロチップには問題がある。これについて図を用いて説明する。図１１は、流路１０２上の分離構造領域１０５にイオン化促進剤を添加した後の試料の流路内分布を、模式的に表している。イオン化促進剤は溶液状態であり、これが流路１０２上の試料１０８と十分混合するためには数秒〜数分の時間を要する。このため、イオン化促進剤が乾燥するまでの間、試料１０８の拡散やイオン化促進剤の移動が起こり、図１１に示すように、試料１０８の分離状態が拡散してしまう。試料分離後に制限酵素処理を行う場合も、同様に分離状態の拡散が起こる。
【００１０】
分離状態が拡散することにより、主に２つの問題が発生する。１つ目は、分離情報の喪失である。説明の便宜のために、図１１では２成分を含む試料について示したが、実際には数１０〜数１０００種類の成分が含まれる。従って、分離状態の拡散が起こると、互いの成分が混じり合い分離情報が失われる問題が生じる。２つ目は、イオン化効率の低下である。レーザー照射によるイオン化の際、１つのレーザースポット内に複数の成分が存在すると、レーザーエネルギーが多数成分の間に分配された結果、一成分あたりの信号量が減少してしまう。
【００１１】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、分離された試料を質量分析するに当たり、高空間分解能と高感度を実現するマイクロチップ及び試料分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のマイクロチップは、単一又は複数の部材からなり、その上に流路が形成されるマイクロチップであって、流路から距離を置くと共に、流路に沿って試料回収部が形成され、試料回収部は、互いに接続されていないことを特徴とする。
【００１３】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、凹部から形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、凸部に囲まれることにより形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、底面が親水性であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、側面が親水性であることを特徴とする。
【００１７】
本発明のマイクロチップは、試料回収部は、側面が疎水性であることを特徴とする。
【００１８】
本発明のマイクロチップは、流路及び試料回収部以外の領域が疎水性であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のマイクロチップは、試料回収部の凹部底面は、前記流路底面よりも低いことを特徴とする。
【００２０】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路に溶液を滴下する工程と、溶液の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、前記試料の質量分析を行うことを特徴とする。
【００２１】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路に溶液を滴下する工程と、溶液の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、酵素処理により試料の断片化を行う工程と、イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、試料の質量分析を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明の試料分析方法は、上記マイクロチップを用いる試料分析方法であって、流路にイオン化促進剤を滴下する工程と、イオン化促進剤の滴下時の流れにより、流路上に存在する試料とイオン化促進剤の一部を試料回収部内部へ導く工程と、イオン化促進剤乾燥後に試料回収内部へレーザーを照射することで試料のイオン化を行う工程と、を備え、質量分析計にて分析を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、マイクロチップ上の流路１０２内で分離された試料を一旦試料回収領域１０３に移動させ、各成分間のミキシングを防ぐことにより、質量分析時の高空間分解能と高感度を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本発明の実施の形態について、図１を用いて詳細に説明する。図示するように、ガラス基盤１０１上に溝が形成され、流路１０２が構成される。流路１０２の一部には分離構造領域１０５が存在し、分離構造領域１０５の近接した領域に試料回収部１０３が存在する。試料回収部１０３は、互いに離れた複数の凹部１０４から構成される。図１(b)に示すように、分離構造領域１０５は、複数の分離構造体１０６より構成されている。
【００２６】
流路１０２へのTris緩衝液の添加の様子を図２に示す。ここでは、Tris緩衝液添加の方法として、ディスペンサーを用いている。ディスペンサーは、圧力により、細い針状構造体の先から液体を吐出する装置であり、接着剤の塗布等で広く用いられている装置である。図２では、針状構造体を溶液吐出部１０７として図示している。溶液吐出部１０７からTris緩衝液を吐出することにより、流路１０２上に存在する試料はTris緩衝液の流れに乗って四方に搬送される（図２(a)参照）。その中で、試料回収部１０３方向に移動したTris緩衝液と試料は、凹部１０４に導入される。図２(b)は、図２(a)のB-B’線断面を示す図であるが、凹部１０４に導入される様子を模式的に示している。尚、Tris緩衝液と試料を円滑に導入するために、凹部１０４の底面は親水性にしてもよい。
【００２７】
本実施形態のマイクロチップを用いて、図１０と同様の電気泳動分離を行った後の、試料分布を図３(a)に示す。電気泳動分離を行った後、ディスペンサーにより、流路１０２上にTris緩衝液を添加した後の試料の分布を図３(b)に模式的に示す。Tris緩衝液（イオン化促進剤）が乾燥する間、Tris緩衝液自身の移動とTris緩衝液内部での成分の拡散により、流路１０２における成分１ １０９及び成分２ １１０の分布は大きく広がってしまうが、Tris緩衝液の吐出時に凹部１０４へ導入されたものは、凹部１０４間で移動や拡散が起きないため、その広がりは押さえられる。この後、ディスペンサーにより、各凹部１０４へイオン化促進剤を添加することで、試料の拡散を押さえながら、イオン化促進剤−試料の混晶を形成することが可能となる。
【００２８】
（製法の説明）
次に、本発明の実施形態に係るマイクロチップの製造方法について説明する。初めに、厚さ0.5mm程度のガラス基板１０１に電子線描画用レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて電子線照射を行い、現像の後、レジストパターンを得る。この場合、流路幅として0.1〜5mm、長手方向の流路長として10〜100mmであり、短手方向の流路長として長手方向の流路長の数分の１とする。また、分離構造１０６として、円柱の直径を50〜1000nm、最近接の円柱間距離を50〜1000nm程度とする。長手方向の流路１０２と凹部１０４間の距離としては、数ミクロン〜数10ミクロンが適当である。また、長手方向及びこれと垂直方向の凹部１０４の長さは、共に数ミクロンから数百ミクロンである。凹部１０４間距離としては、数ミクロン〜数10ミクロンが適当である。次に、レジストをマスクとして、CF4ガス等による反応性イオンエッチングによりガラス基板１０１表面に50〜10μmの深さの溝を形成し、アッシング処理によりレジストを剥離する。
【００２９】
適当な凹部１０４間の距離、長手方向及び短手方向等について上述したが、これらは全て上述した値に限定するわけではなく、適宜変更することが可能である。また、試料回収部１０３の長さは限定されず、例えば分離構造領域１０５を１０分割するような長さでもよい。また、分離構造領域１０５を細かく分割するように、１つ１つの試料回収部１０３（凹部１０４）の長さを短くすれば、より正確に分離情報を保存することが可能である。
【００３０】
本実施形態により、マイクロチップ上の流路１０２内で分離された試料１０８を一旦試料回収領域１０３に移動させ、各成分間のミキシングを防ぐことにより、質量分析時の高空間分解能と高感度を実現することが可能となる。具体的には、分離作用を受けた流路１０２上の試料１０８は、試料回収部１０３内の凹部１０４へ導入されるため、試料１０８が乾燥するまでに時間を要しても、合い異なる凹部１０４内に存在する試料間で混合が起こらないためである。
【００３１】
また、凹部１０４の底面を親水性とすることで、Tris緩衝液を円滑に導入することが可能となり、すなわち試料１０８も凹部１０４に円滑に導入することが可能となる。
【００３２】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図４を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図４に示すように、流路１０２及び凹部１０４以外の領域が、疎水性膜１１３で覆われていることである。
【００３３】
（製法の説明）
図４に示すマイクロチップ作製のためには、上述した実施形態１のマイクロチップ製造方法において、電子線描画用レジスト塗布前に、酸素プラズマ処理、疎水性膜塗布、ベークの工程を加えればよい。
【００３４】
本実施形態により、流路１０２及び凹部１０４以外の領域が、疎水性膜１０３で覆われていて、疎水性膜は水溶液を弾くため、流路１０２から凹部１０４へ試料を移動させる際、上述した実施形態１よりも、流路1０２−凹部１０４間に試料が残りにくくすることが可能となる。
【００３５】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図５を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図５に示すように、凹部１０４の深さが流路１０２の深さよりも深いことである。
【００３６】
（製法の説明）
図５に示すマイクロチップを作製するためには、上述した実施形態１のマイクロチップ製造方法において、流路１０２と凹部１０４の同時形成をやめればよい。即ち、それぞれ単独に電子線リソグラフィーと反応性イオンエッチングを行うことで、流路１０２と凹部１０４の深さを自由に変更することが可能である。
【００３７】
本実施形態により、上述した実施形態１よりも、凹部１０４において、単位面積当たりの試料量を増やすことができ、質量分析時のシグナル共同を向上することが可能となる。
【００３８】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図６を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図６に示すように、試料回収部１０３の形状が、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるということである。
【００３９】
本実施形態により、試料回収部１０３の形状は、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるため、試料の乾燥に伴って試料が試料回収部１０３の底面に集まるため、試料の濃縮効率を高くすることが可能となる。
【００４０】
（実施形態５）
図７は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの構成例を示す。本実施形態では、上述した実施形態１とは別のマイクロチップの構成例について、図７を用いて詳細に説明する。上述した実施形態１との違いは、図７に示すように、試料回収部１０３の形状が、深くなるにつれ断面積が小さくなる形状であるということに加え、試料回収部１０３の側面が疎水性になっているということである。
【００４１】
本実施形態により、試料回収部１０３の側面が疎水性であるため、試料回収部１０３側面への試料の付着を減少させ、より多くの資料を底面に回収することができるため、試料の濃縮効率を高くすることが可能となる。
【００４２】
（実施形態６）
本実施形態では、試料分離後に制限酵素処理を行う場合の処理の例について説明する。上述した実施形態１との違いは、凹部１０４に試料を回収した後、ディスペンサーで制限酵素を添加し、DNA分子の断片化を行うことである。制限酵素としてEcoRIを用いて、37℃で１時間程度インキュベートし、その後、ディスペンサーでDHBA（イオン化促進剤）を凹部１０４に添加し、質量分析を行うことで、断片化されたDNAの信号を検出することができる。また、使用するマイクロチップとしては、上記実施形態のマイクロチップの何れでも適用することが可能である。
【００４３】
尚、本実施形態では制限酵素としてEcoRIを例にあげて説明したが、制限酵素は断片化を所望する配列箇所により適宜選択することが可能である。また、制限酵素の種類によりインキュベートに適する温度及び時間が異なるので、使用する制限酵素に適した方法を適宜選択する必要がある。
【００４４】
本実施形態により、制限酵素溶液の添加により所望の配列箇所でのDNAの断片化を行い、断片化されたDNAにより、DNAの内部配列情報を得ることが可能となる。
【００４５】
（実施形態７）
本実施形態では、凹部１０４への試料の移動にイオン化促進剤を用いる場合の処理の例について説明する。上述した実施形態１との違いは、Tris緩衝液の代わりにイオン化促進剤を用いて、凹部１０４への試料の移動を行う点である。ディスペンサーでDHBAを流路１０２に添加することで、流路１０２上の試料１０８を凹部１０４内に導入する。流路１０２内にレーザー照射することで、DNA由来の信号を得ることができる。また、使用するマイクロチップとしては、上記実施形態のマイクロチップの何れでも適用することが可能である。
【００４６】
本実施形態により、凹部１０４への試料の移動にTris緩衝液ではなく、直接イオン化促進剤を用いることで、ディスペンサーを用いる回数を減らすことが可能となり、操作性を向上することが可能となる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
上述した実施形態１の製法にてマイクロチップを作製した。長手方向、短手方向の流路長として、それぞれ40mm及び20mmであり、幅及び深さは、それぞれ1mm、0.4ミクロンである。また、長手部一端から10mmの距離で、長手部と短手部が交差しており、本交差点から1mmのオフセットを持って、長さ25mmの分離構造領域１０５が形成された。分離構造領域１０５は図１(b)に示すような円柱型の分離構造１０６のアレイ配列からなっており、円柱の直径は200nm、最近接の円柱の間隔は100nmであった。また、凹部１０４と流路１０２との間隔は0.5mm、流路１０２長手方向、およびそれと垂直方向の凹部１０４の長さは共に0.4mmであり、隣接した凹部１０４間の距離は0.1mmであった。
【００４８】
試料１０８としては、蛍光体（YOYO-1）でラベルされた２種のDNA（配列長1kbpと10kbp）をTris緩衝液に溶解した物を用いた。図１０で示した処理の手順に従い、試料１０８の電気泳動を行った。長手方向の流路１０２端に白金電極を挿入し、200Vの電圧を印加することで、DNAの電気泳動を行った。5分間の電気泳動後、試料を乾燥させ、マイクロチップに紫外線を照射した。流路交差点から、10.3mmの位置に1.5mm幅の10kbp DNAによる蛍光領域、19.5mmの位置に1.6mm幅の1kbp DNAによる蛍光領域を観測した。この後、ディスペンサーにてTris緩衝液を滴下しながら、その適下位置を分離構造領域１０５に沿って移動させた。Tris緩衝液の乾燥後(5分後)、再び紫外線を照射し、蛍光にて分離パターンの確認を行った。流路１０２内における1kbp及び10kbp DNAの分布が大きく広がった結果、蛍光分布が１つになってしまっていることが分かった。
【００４９】
一方で、1kbp及び10kbpの分離位置に隣接した凹部１０４は、それぞれ５個、６個分が蛍光しており、これらの蛍光を発している凹部１０４の間の、１２個分の凹部１０４は蛍光を発しておらず、流路１０２内と異なり、凹部１０４においては、相異なる２成分のミキシングが起きていないことが分かった。
【００５０】
（実施例２）
上述した実施形態２の製法にてマイクロチップを作成した。すなわち、上述した実施形態１のマイクロチップとは異なり、流路１０２及び凹部１０４以外の領域に疎水性膜１１３を設けた。このことにより、チップ表面への試料残りをほぼ完全になくすことができた。
【００５１】
（実施例３）
上述した実施形態３の製法にてマイクロチップを作成した。すなわち、上述した実施形態１のマイクロチップと異なり、流路１０２の深さよりも深い、1ミクロンの深さの凹部１０４を形成した。Tris緩衝液により凹部１０４に導かれたDNAに対し、ディスペンサーによりイオン化促進剤としてDHBAを添加することで、流路１０２と同じ深さ（0.4ミクロン）の場合に比べ、1kbp、10kbpの分子共々約３倍の信号強度を得た。
【００５２】
以上本発明の実施形態について説明したが、いずれも分離構造１０６の集合体からなる分離構造領域１０５を有した十字型流路を用いている。また、分離構造領域１０５では、分子の大きさにより分離が行われる。しかし、本発明は、上記の形態を有するマイクロチップや、分子の大きさを元にした分離方法に限定されるものではない。また、対象分子としてＤＮＡに限定されることもない。
【００５３】
例えば、マイクロチップ上で等電点分離を行うことは可能であり、この場合、十字型ではなく一直線型の流路を用いることができる。試料と共に良性担体を流路に導入し、流路両端に酸とアルカリの試薬を導入し、電圧を印加することで、タンパク質をその等電点に応じ、空間的に分離することができる。この場合、上記実施形態で用いた分離構造１０６は不要となる。
【００５４】
尚、上述した実施形態では、マイクロチップの基本材料として、ガラスを用いたが、シリコン酸化膜被服付きのシリコン基板や、プラスチック等の材料も利用可能である。
【００５５】
尚、上述した実施形態では、試料回収部１０３として凹部１０４を用いて説明したが、試料回収部１０３は、凹部１０４に限定されるものではなく、凹んでいる形状でいなくても適用することが可能である。また、本発明では、試料回収部１０３の形状が、凸部に囲まれることにより形成される形状であることにも限定することはしない。
【００５６】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述したマイクロチップ及び試料分析方法に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)における破線領域拡大図(b)、(b)におけるB-B’線断面図(c)、(b)におけるA-A’線断面図(d)である。
【図２】本発明の実施形態に係るマイクロチップのへの溶液吐出の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)である。
【図３】本発明の実施形態に係るマイクロチップにおいて、Tris緩衝液を滴下する前(a)と後(b)の、成分１及び成分2の分布模式の例を示す図である。
【図４】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図５】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図６】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図７】本発明のマイクロチップの実施の形態の例を示す上面図(a)、(a)におけるB-B’線断面図(b)、(a)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図８】従来のマイクロチップの上面図（ａ）、(a)における破線領域拡大図(b)、(b)におけるA-A’線断面図(c)である。
【図９】従来のマイクロチップにおける分離構造領域中における電気泳動速度の分子サイズ依存性を示す図である。
【図１０】従来のマイクロチップにおける電気泳動のステップを示す図であり、バッファ液導入(a)、短手流路への試料導入(b)、電気泳動開始(c)、電気泳動終了(d)を示す。
【図１１】図１０(d)において、流路上にイオン化促進剤を添加した後の、試料分布の模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１ ガラス基板
１０２ 流路
１０３ 試料回収部
１０４ 凹部
１０５ 分離構造領域
１０６ 分離構造
１０７ 溶液吐出部
１０８ 試料
１０９ 成分１
１１０ 成分２
１１１ 大分子
１１２ 小分子
１１３ 疎水膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一又は複数の部材からなり、その上に流路が形成されるマイクロチップであって、
前記流路から距離を置くと共に、前記流路に沿って試料回収部が形成され、
該試料回収部は、互いに接続されていないことを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記試料回収部は、凹部から形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記試料回収部は、凸部に囲まれることにより形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記試料回収部は、底面が親水性であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記試料回収部は、側面が親水性であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記試料回収部は、側面が疎水性であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記流路及び試料回収部以外の領域が疎水性であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記試料回収部は、底面が前記流路底面よりも低いことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路に溶液を滴下する工程と、
該溶液の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、
イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、前記試料の質量分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【請求項１０】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路に溶液を滴下する工程と、
該溶液の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、
酵素処理により試料の断片化を行う工程と、
イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、試料の質量分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【請求項１１】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路にイオン化促進剤を滴下する工程と、
該イオン化促進剤の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料とイオン化促進剤の一部を試料回収部内部へ導く工程と、
イオン化促進剤乾燥後に該試料回収内部へレーザーを照射することで試料のイオン化を行う工程と、を備え、質量分析計にて分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【請求項１】
単一又は複数の部材からなり、その上に流路が形成されるマイクロチップであって、
前記流路から距離を置くと共に、前記流路に沿って試料回収部が形成され、
該試料回収部は、互いに接続されていないことを特徴とするマイクロチップ。
【請求項２】
前記試料回収部は、凹部から形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項３】
前記試料回収部は、凸部に囲まれることにより形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記試料回収部は、底面が親水性であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記試料回収部は、側面が親水性であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記試料回収部は、側面が疎水性であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記流路及び試料回収部以外の領域が疎水性であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記試料回収部は、底面が前記流路底面よりも低いことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路に溶液を滴下する工程と、
該溶液の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、
イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、前記試料の質量分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【請求項１０】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路に溶液を滴下する工程と、
該溶液の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料を試料回収部内部へ導く工程と、
酵素処理により試料の断片化を行う工程と、
イオン化促進剤を添加する工程と、を備え、試料の質量分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【請求項１１】
請求項１から８の何れか１項に記載のマイクロチップを用いる試料分析方法であって、
前記流路にイオン化促進剤を滴下する工程と、
該イオン化促進剤の滴下時の流れにより、前記流路上に存在する試料とイオン化促進剤の一部を試料回収部内部へ導く工程と、
イオン化促進剤乾燥後に該試料回収内部へレーザーを照射することで試料のイオン化を行う工程と、を備え、質量分析計にて分析を行うことを特徴とする試料分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２４４１８２（Ｐ２００９−２４４１８２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９２９００（Ｐ２００８−９２９００）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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