検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法
【課題】 特に、検査等したいときにだけ、上流側収納室に収納された上流側物質を、下流側物質が収納される下流側収納室まで流し込み、任意のタイミングで、前記下流側収納室で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能な検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法を提供。
【解決手段】 プレート基板２と蓋体３とを有し、前記プレート基板には、流路４と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質１１を収納するための上流側収納室５と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質１２を収納するための下流側収納室６とを有し、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間Ａ，Ｂ，Ｃの表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっている。
【解決手段】 プレート基板２と蓋体３とを有し、前記プレート基板には、流路４と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質１１を収納するための上流側収納室５と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質１２を収納するための下流側収納室６とを有し、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間Ａ，Ｂ，Ｃの表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば血液検査、尿検査、あるいはＤＮＡ検査を医療機関や個人などで行なうことが可能な簡易な検査用プレートに係わり、特に、下流側物質が収納される下流側収納室で任意のタイミングで上流側物質と混合させることが可能な検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、血液や尿など、人体からの採取物に対する検査用のチップの開発が盛んになっている。例えば、ＤＮＡチップは、ガラスなどの基板上に多種類のＤＮＡ断片（プローブ）を貼り付けた物で、人から採取した遺伝子（検体，あるいはターゲット）の働き具合（発現）等を一度に測定することが出来る。
【０００３】
従来、試験管とスポイト、あるいは攪拌機等で行なわれていた生化学反応を前記チップ上で行なうことで、高速度で検査することができ、また検査工程の簡略化を測ることが可能であると考えられ、注目を浴びている。
【０００４】
ところで検査チップは、現在、研究用チップとして大学や研究機関向けに開発されているのが主流であるが、将来的には、医療機関や個人向けへの簡易な検査チップが商品化されることが期待される。
【０００５】
下記の特許文献１には、微量試料の分析や検出を簡便に行なうことが可能な分析装置に好適なバルブ機構に関する発明が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８７４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図３に示されている符号Ｖは保存槽であり、前記保存槽Ｖ内には、吸水ポリマーＬが収容されている。符号Ｓは液体槽で、符号Ｗは排液槽であり、分岐したキャピラリ１２に、前記保存槽Ｖ，液体槽Ｓ及び排液槽Ｗがそれぞれ連結されている。
【０００７】
特許文献１の図４（ａ）に示すように、液体槽Ｓのダイアフラム膜１４を押圧すると、前記液体槽Ｓ内の液体が矢印のごとく前記キャピラリ１２内を流れる。
【０００８】
次に特許文献１の図４（ｂ）に示すように、保存槽Ｖのダイアフラム膜１４を押圧すると、前記保存槽Ｖ内の吸水ポリマーＬが押し出されて、前記液体槽Ｓと排液槽Ｗ間を繋ぐキャピラリ１２を塞ぎ、前記液体槽Ｓから前記排液槽Ｗへ向けて流れる液体の流れを阻止している。
【０００９】
特許文献１では、前記液体槽Ｓに収納された液体は、まず図４（ａ）のように、保存槽Ｖ及び排液槽Ｗに流れてしまうが、前記液体槽Ｓに収納された液体を、所定時間の間、その中に留めておき、任意のタイミングで前記キャピラリ１２から所定の槽内へ流したい場合がある。
【００１０】
例えば、前記液体槽Ｓに予めプローブ等の試薬が収納されており、前記キャピラリ１２に連結された他の槽に検体を収容した後、任意のタイミングで、前記試薬を前記検体が収容された他の槽へ流したい場合があるが、特許文献１では、そのような方法で検査することが出来ない。
【００１１】
そこで本発明は上記課題を解決するためのものであり、特に、検査等したいときにだけ、上流側収納室に収納された上流側物質を、下流側物質が収納される下流側収納室まで流し込み、任意のタイミングで、前記下流側収納室で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能な検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の検査用プレートは、
プレート基板と蓋体とを有し、
前記プレート基板には、流路と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質を収納するための上流側収納室と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質を収納するための下流側収納室とを有し、
前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記により、上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側物質が収納された下流側収納室まで至ることはなく、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。そして例えば前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査等したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【００１４】
また本発明では、前記撥水面は、前記流路あるいは上流側収納室での空間を構成する一部の表面に形成されていることが好ましい。これにより、適切に、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。
【００１５】
また本発明では、前記撥水面は、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面の全てに形成されていることが好ましい。これにより前記検査用プレートを簡単に成形することが出来る。
【００１６】
また本発明では、前記撥水面は、前記空間を構成する表面に撥水剤がコーティングされて形成されているか、あるいは前記プレート基板及び／または蓋体自体に撥水剤が含有されて、前記表面が撥水面として構成されることが好ましい。後者の方が、前記検査用プレートを簡単に成形することが出来て好ましい。
【００１７】
また本発明では、前記撥水剤にはトリアジンチオールあるいはシラン系カップリング剤が含有されていることが好ましい。これにより前記撥水剤を適切に前記空間を構成する表面にコーティングでき、あるいは前記プレート基板や蓋体内に前記撥水剤を含有させることが出来る。
【００１８】
また本発明では、前記上流側収納室には送圧手段が連結されており、前記下流側収納室には、前記送圧手段からの圧力を外部へ抜くための通路が前記下流側収納室と連結されていることが好ましい。これにより前記上流側物質を前記下流側収納室まで適切且つ簡単に送ることが可能になる。
また本発明では、前記通路の径は前記流路の径よりも小さいことが好ましい。
【００１９】
また本発明は、上記のいずれかに記載された検査用プレートを用いて、所定の検査を行なう検査方法において、
前記検査用プレートの前記上流側収納室内に、予め前記上流側物質を収納しておき、少なくとも前記上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側収納室にまで至らない状態に保たれ、
次に前記下流側収納室内に、下流側物質を収納した後、所定の手段を用いて前記上流側物質を前記下流側収納室まで送って、前記下流側収納室内で、前記上流側物質と下流側物質とを混合させることを特徴とするものである。
【００２０】
上記のように、上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側物質が収納された下流側収納室まで至らず、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。このため、前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【００２１】
また本発明では、前記下流側物質を収納した後、前記送圧手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで送ることが好ましい。これにより、素早く且つ簡単に、前記上流側物質を前記下流側収納室内まで送って、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが出来る。
【００２２】
また本発明では、前記上流側物質は試薬であり、下流側物質は検体であることが好ましく、例えば上流側物質は表面にプローブが固着したビーズである。
【００２３】
係る場合、前記ビーズの粒径は、前記下流側収納室に連結された通路の径よりも大きく、前記ビーズは、前記下流側収納室内に食い止められることが好ましい。これにより前記ビーズが前記通路を通過して外部に漏れ出すことを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、上流側物質は、撥水面によりはじかれて、下流側物質が収納された下流側収納室まで至ることはなく、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。そして例えば前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査等したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明における検査用プレートの外観部分斜視図、図２は図１に示す検査用プレートを真上から見たときの部分平面図、図３は図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から前記検査用プレートを膜厚方向へ切断し、前記切断面を矢印方向から見た部分断面図、図４は、検査時の上流側物質の流れ方等を説明するための図２と同様の部分平面図を用いた説明図、図５は図１ないし図３とは異なる形態の本発明の検査用プレートの部分平面図、である。
【００２６】
図１に示す符号１は、検査用プレートである。図１に示す検査用プレート１は、例えば人体から血液や尿などを採取し、これら採取物を、所定の試薬などと反応させて所定の検査を行なうためのものである。前記検査用プレートを例えばＤＮＡチップとして用いる場合には、採取した前記血液に所定の処理を施して使用する。
【００２７】
前記検査用プレート１は、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）の両端から直角に長さ方向（図示Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる所定の厚みを有した略直方形状であるが、前記略直方形状以外の形状であってもかまわない。
【００２８】
前記検査用プレート１は、プレート基板２と蓋体３とで構成される。前記プレート基板２及び蓋体３は、ガラスや樹脂などで形成されたものである。前記プレート基板２及び蓋体３は所定の蛍光強度を有する材質で形成される。特に前記検査用プレート１をＤＮＡチップやプロテインチップ等として用いる場合には、前記検査用プレート１は低蛍光性で、耐薬品性に優れた材質であることが好ましく、例えば石英ガラス、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などで形成される。
【００２９】
前記検査用プレート１が樹脂で形成されるときは、射出成形によって前記検査用プレート１を成形することが好ましく、場合によっては熱プレスを施して、前記検査用プレート１のプレート基板２の表面２ａに形成される溝を高アスペクト比のものとして成形する。また前記検査用プレート１がガラスで形成されるときは、熱プレスにより成形する。
【００３０】
なお前記プレート基板２と蓋体３は同じ材質で形成されなくてもよいが、同じ材質で形成された方が、前記プレート基板２と蓋体３とを接着剤無しに接合させやすい等の利点があって好ましい。
【００３１】
図１に示すプレート基板２の表面２ａには、流路４と、前記流路４内を流れる物質の流れ方向に対する上流側（図示Ｙ１側）に位置し、前記流路４と連結された上流側収納室５と、前記流路４内を流れる物質の流れ方向に対する下流側（図示Ｙ２側）に位置し、前記流路４と連結された下流側収納室６とが溝形状で形成されている。
【００３２】
図２に示すように前記流路４は、所定幅Ｔ３を有する直線状で形成されている。前記流路４を直線状で形成することで、前記流路４内に物質が流れる際、乱流が生じにくくなり好ましい。ただし前記流路４は直線状以外の形状であってもよい。
【００３３】
また、図２に示すように、前記上流側収納室５及び下流側収納室６はいずれも略円形状で形成されているが、円形状以外の形状であってもよい。図２に示すように、前記上流側収納室５の最大径Ｔ４及び下流側収納室６の最大径Ｔ５は、いずれも流路４の幅寸法Ｔ３よりも大きい。
【００３４】
図２に示すように、前記上流側収納室５及び下流側収納室６が略円形状であると前記上流側収納室５及び下流側収納室６の側面５ｂ，６ｂが前記流路４の側面４ｂとの付け根部分で湾曲しているため、この部位で物質の流れに乱流が生じ難くなり好ましい。したがって前記上流側収納室５及び下流側収納室６は略円形状以外に楕円形状や、流路４側に湾曲面が向く半円形状などであってもよい。
【００３５】
前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６は、それぞれ底面４ａ，５ａ，６ａと、前記底面から表面２ａに向けて延びる側面４ｂ，５ｂ，６ｂとを有し、前記底面と側面とで前記溝が構成される。
【００３６】
さらに図３に示すように、前記プレート基板２上には蓋体３が重ねられるため、前記蓋体３が重ねられた状態では、前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６は、前記底面４ａ，５ａ，６ａと、側面４ｂ，５ｂ，６ｂと、前記蓋体３の下面３ａとから囲まれた空間となる。以下、空間Ａと言うときは、流路４を構成する空間を指し、空間Ｂというときは、上流側収納室５を構成する空間を指し、空間Ｃというときは、下流側収納室６を構成する空間を指す。
【００３７】
また図１，図２，図３に示すように、前記上流側収納室５の前記流路４と反対側（図示Ｙ１側）には、前記上流側収納室５と連結する溝形状の上流側通路７が形成されており、前記下流側収納室６の前記流路４と反対側（図示Ｙ２側）には、前記下流側収納室５と連結する溝形状の下流側通路８が形成されている。これら通路７，８も底面７ａ，８ａと、前記底面から表面２ａに向けて延びる側面７ｂ，８ｂとを有して溝が構成され、さらに蓋体３が重ねられると、前記蓋体３の下面３ａを含む空間が形成される。ここで空間Ｄと言うときは、上流側通路７を構成する空間を指し、空間Ｅと言うときは、下流側通路８を構成する空間を指す。
【００３８】
図１，図２，図３に示すように、前記上流側通路７の前記上流側収納室５と反対側の端部には、送圧部９が連結されている。また図１，図２，図３に示すように前記下流側通路８の前記下流側収納室６と反対側の端部は、前記プレート基板２の側面２ｂまで形成され、前記下流側通路８は前記プレート基板２の側面２ｂから外部に露出（開放）している。
【００３９】
本発明の特徴的部分は、前記上流側収納室５から流路４を通って前記下流側収納室６まで至る空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が撥水面となっている点である。
【００４０】
なお上記のように「空間を構成する表面」とは、前記空間を形成するプレート基板２側に形成された溝形状の底面、側面、及び蓋体３側の下面３ａのいずれの面も指す。
【００４１】
図３に示す実施形態では、前記流路４の底面４ａ、上流側収納室５の底面５ａ及び下流側収納室６の底面６ａに、撥水性に優れたコーティング層１０が設けられている。前記コーティング層１０は、前記各空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する側面４ｂ，５ｂ，６ｂに形成されていなくてもよいし、形成されていてもよい。前記コーティング層１０の表面１０ａが撥水面（以下、撥水面１０ａと称する場合がある）として機能する。
【００４２】
また、前記撥水面１０ａの好ましい形成箇所は、流路４を構成する空間Ａの一部の表面か、あるいは上流側収納室５を構成する空間Ｂの一部の表面である。したがって例えば前記上流側収納室５を構成する底面５ａのみや、あるいは前記底面５ａの全面でなくても前記底面５ａの一部のみに前記コーティング層１０が形成されている形態，または図３に示す流路４の底面４ａ（あるいは前記底面４ａの一部）上にのみ前記コーティング層１０が形成される形態も本発明の範囲内である。
【００４３】
最も好ましくは、前記撥水面１０ａは、前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６を構成する空間Ａ，Ｂ，Ｃの全ての表面に形成されていることである。すなわち前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成するプレート基板２側の底面４ａ，５ａ，６ａ、側面４ｂ，５ｂ，６ｂ及び蓋体３の下面３ａすべてにコーティング層１０が形成されることが最も好ましい。
【００４４】
前記コーティング層１０は、フッ素を含有したり、あるいは、炭化水素系化合物、シリコーンなどで形成された樹脂やゴムなど撥水性に優れた材質である。前記コーティング層１０の表面１０ａは「撥水面」であるが、撥水面であるか否かは接触角を測定することで判断される。接触角が大きいと撥水性に優れ、接触角が小さいと撥水性が弱まる。前記コーティング層１０が形成された表面１０ａと、前記コーティング層１０が施されていない前記プレート基板２などの表面との接触角を測定することで、前記コーティング層１０の表面１０ａが「撥水面」であることを確認できる。
【００４５】
前記プレート基板２や蓋体３が例えばガラスであったとし、前記プレート基板２や蓋体３の所定部位に前記コーティング層１０を形成するには、前記プレート基板２及び蓋体３と前記コーティング層１０間の接着力を強めるために、前記コーティング層１０を構成する撥水剤にはカップリング剤を添加することが好ましく、前記カップリング剤には、トリアジンチオールやシラン系カップリング剤が選択される。
【００４６】
前記コーティング層１０（撥水剤）は、所定の部位に印刷やスピンコート、スプレイなどで塗布することで形成できるが、例えば、前記上流側収納室５の底面５ａのみに前記コーティング層１０を形成するには、前記コーティング層１０を形成しない部位にマスクをかけておく必要があるなど煩雑な作業となるので、前記プレート基板２の表面２ａも含め全体的に前記コーティング層１０を形成することが作業性を向上させることができて好ましい。
【００４７】
また本発明では前記プレート基板２及び蓋体３自体に例えばフッ素系等の撥水剤を含有させ前記プレート基板２及び蓋体３全体を撥水処理することで、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面全てを撥水面として機能させることも出来る。係る場合、前記プレート基板２及び蓋体３に対する撥水処理が非常に簡単になり作業性を向上させることができて好ましい。係る場合も前記撥水剤にはトリアジンチオールやシラン系カップリング剤等が含有されている。なお例えば、前記プレート基板２には、前記基板２内にフッ素系等の撥水剤を含有させて前記プレート基板２表面の全てを撥水面として処理し、一方、蓋体３側は、その下面３ａに前記コーティング層１０を塗布して、前記下面３ａのみ撥水処理してもよく、あるいはその逆であってもよい。
【００４８】
上記のように本発明では、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっており、好ましくは、前記流路４かあるいは、上流側収納室５を構成する空間Ａ，Ｂの一部の表面が前記撥水面となっており、最も好ましくは、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する全ての表面が撥水面となっていることである。
【００４９】
このため、本発明では、前記上流側収納室５に収納される上流側物質１１が、毛細管作用などによって前記流路４を伝って前記下流側収納室６まで至ることを防止することが出来る。前記上流側物質１１は、前記下流側収納室６に至るまでの間に設けられている、いずれかの「撥水面」によりはじかれ、前記下流側収納室６内にまで、何等かの手段を用いないと導かれないようになっている。
【００５０】
図２に示すように、前記送圧部９は、例えば前記プレート基板２の上流側通路７の前記上流側収納室５とは反対側に、前記上流側通路７に連結された溝形状で形成され、前記送圧部９上は、蓋体３とは別個に形成されたシート１３によって覆われている。前記シート１３にも前記送圧部９と同様の形状の凹み部が形成されていることが好ましい。前記シート１３は、前記プレート基板２や蓋体３に比べて軟質な材質で形成されている。前記シート１３とプレート基板２とは送圧部９以外の箇所が接合されて、前記送圧部９内は空間となっており、この送圧部９内には空気が充填されることで、前記送圧部９は軟質なシート１３側が、上方向へ膨らんだ状態になっている。前記送圧部９と前記上流側通路７との間には図示しない弁が形成されており、上流側物質１１と下流側物質１２を混合させる前の状態では、前記送圧部９から前記上流側通路７へ空気は送られていない。
【００５１】
また前記送圧部９の下側も前記プレート基板２とは別個に形成された軟質なシートによって形成され、前記プレート基板２側のシートと、前記蓋体３側のシート１３間が、送圧部９となる部分以外、接合されて、前記シート間に前記上流側通路７と連結する所定空間の送圧部９が形成されていてもよい。
【００５２】
本発明は、まず前記上流側収納室５内に上流側物質１１を収納する。例えば前記上流側物質１１は、プローブ（ＤＮＡの断片）が表面に固着された多数のビーズである。前記ビーズはガラスや繊維等によって形成されたもので、前記ビーズには数種の蛍光色素が異なる割合で配合されている。
【００５３】
上記したように、少なくとも上流側収納室５か流路４を構成する空間Ａ，Ｂの表面の一部が撥水面であるため、前記上流側物質１１は、前記下流側収納室６に至るまでの間にある、いずれかの撥水面上ではじかれて前記下流側収納室６内にまで導かれない状態に保たれる。
【００５４】
次に、前記下流側収納室５に下流側物質１２を収納する。前記下流側物質１２は人から採取した血液等である。ＤＮＡ検査の場合、前記血液は所定の処理が施され、所定の処理が施された検体が前記下流側収納室５内に収納される。
【００５５】
次に、検査者が前記送圧部９を上下から例えば指等で挟み、前記送圧部９の上のシート１３表面を下方向へ押圧すると前記送圧部９内に充填された空気が前記上流側通路７との間に形成された弁を開放させて前記上流側通路７へ送られる（図４）。
【００５６】
図４に示すように、前記上流側収納室５内に収納されていた上流側物質１１は、前記上流側通路７から送られてきた空気の圧力により、前記流路４を通って前記下流側収納室６内まで送られる。上記のように前記上流側物質１１が、プローブ（ＤＮＡの断片）が表面に固着された多数のビーズであると、個々のビーズ１１ａが、前記流路４を通って前記下流側収納室６内にまで至り、前記下流側収納室６内に収納された下流側物質（検体）１２と、前記ビーズ１１ａに固着されたプローブとが前記下流側収納室６内で混ざり、前記ビーズ１１ａに固着されたプローブと下流側物質（検体）１２とが反応したか否か（前記プローブと検体とがくっついたか否か）を前記ビーズ１１ａの蛍光強度を測定するなどして解析することが出来る。
【００５７】
図４に前記流路４の径Ｔ３は前記下流側通路８の径Ｔ２よりも大きく形成されている。そして、前記ビーズ１１ａの外径はＴ１で形成され、前記外径Ｔ１は前記径Ｔ３よりも小さいが前記径Ｔ２よりも大きくなっており、これによって前記下流側収納室６内に導かされた前記ビーズ１１ａは、前記下流側収納室６内に食い止められ、前記ビーズ１１ａが前記下流側通路８を通って外部へ流出することを防止することが出来る。
【００５８】
前記下流側通路８は、前記送圧部９から送られた空気を抜くための通路として機能するが、前記上流側物質１１及び下流側物質１２の少なくともどちらか一方が液体である場合、前記液体は前記下流側通路８を通過して外部へ流出しやすいので、前記外部への流出を抑制するには、前記下流側通路８を構成する空間Ｅの表面も撥水面であることが好ましい。
【００５９】
なお前記上流側通路７を構成する空間Ｄの表面も撥水面とすれば、前記上流側物質１１が前記上流側通路７を通って前記送圧部９方向へ送られるのを抑制することが出来る。
【００６０】
また上記の構成では、前記送圧部９内に空気が充填されていたが、空気でなくてもよく、例えば、前記上流側物質１１と同じ物質が含有されていてもかなわない。係る場合、前記上流側通路７を構成する空間Ｄが撥水面である必要はない。前記送圧部９を押圧することで、前記送圧部９内に充填された上流側物質１１が前記上流側収納室５まで送られて、前記上流側収納室５内の上流側物質１１と混ざり、さらに前記送圧部９からの圧力で前記上流側物質１１は前記下流側収納室６内まで送られ、前記上流側物質１１と下流側物質１２とが前記下流側収納室６内で混合させられる。
【００６１】
また上記実施形態では、前記上流側収納室５の前記流路４側とは反対側に前記送圧部９を設けていたが、例えば前記上流側収納室５上に重ねられる蓋体３の部分を少なくとも軟質な材質で形成しておき、前記上流側収納室５上の軟質な蓋体３を押圧することで、前記上流側収納室５に収納された上流側物質１１を前記下流側収納室６まで送る送圧手段であっても良い。なお前記蓋体３全体を前記プレート基板２よりも軟質な材質で形成しておいてもよい。
【００６２】
また、上流側物質１１が液体である場合には、空間Ａ〜Ｃの全面を撥水面とすると共に、前記液体をほぼ球状に保ち、かつこの球径を流路４の径Ｔ３よりも大きくすることで、上流側物質１１を上流側収納室５に保持しておくことも可能である。この場合、送圧部９から上流側収納室５へ空気を送ることにより球状の上流側物質１１を流路４に押し出すと、上流側物質１１が流路４の径であるＴ３以下の小球に分割された状態で流路４を進み、これら小球が下流側収納室６のやはり球状で保持された検体と混合されることで検査が可能になる。このとき、下流側収納室６での混合体もまた球状で維持させることができるので、この混合体が下流側通路８を通過して外部へ流出してしまうことがない。
【００６３】
図５は図１ないし図４とは異なる形態の検査用プレート２０で、上流側収納室２１，２２は二つ設けられ、前記上流側収納室２１，２２からそれぞれ下流側収納室２３に向けて流路２４，２５が形成されている。前記流路２４，２５は前記下流側収納部２３の手前で一つの流路２６になり前記流路２６が前記下流側収納室２３に連結されている。なお図５に示す実施形態にも前記下流側収納室２３には下流側通路８が連結され、前記上流側収納室２１，２２には前記上流側通路７，７が連結されている。
【００６４】
図５に示す実施形態でも２つの前記上流側収納室２１，２２から流路２４，２５，２６を通って前記下流側収納室２３まで至る空間のうち、少なくとも一部の表面が撥水面となっている。最も好ましくは、前記上流側収納室２１，２２、流路２４，２５，２６及び下流側収納室２３を構成する空間の全ての表面が撥水面である点である。撥水処理の手法は図１ないし図４の実施形態で説明した通りなのでそちらを参照されたい。
【００６５】
図５の実施形態では、前記上流側収納室２１，２２にぞれぞれ上流側物質２７，２８が収納される。前記上流側物質２７，２８は前記上流側収納室２１，２２や流路２４，２５，２６を構成する空間の少なくとも一部の表面に形成された撥水面によってはじかれ、前記下流側収納室２３内にまで至らない状態で保持される。
【００６６】
前記下流側収納室２３に下流側物質（図示しない）が収納された後、送圧部１６からの圧力によって前記上流側物質２７，２８が、前記流路２４，２５，２６を通って前記下流側収納室２３にまで導かれ、前記下流側収納室２３内で、前記上流側物質２７，２８，及び下流側物質が混合させられる。
【００６７】
図５に示すように、流路２４，２５，２６が複数に分岐する形態であると、様々な検査手法を用いることが出来る。例えば前記上流側物質２７，２８を別々の試薬とし、予め、前記流路２４，２５を通って、前記流路が一つになる前記流路２６の上流側収納室２１，２２寄りに図示しない反応室を設けておき、ここでまず上流側物質２７，２８を混合（反応）させた後、前記反応室から前記混合物を前記下流側収納室２３内へ送り込む検査手法も考えられる。係る場合、前記流路２４，２５を構成する空間表面を親水処理しておき、前記流路２４，２５を前記上流側物質２７，２８が毛細管作用によって前記反応室まで導かれるようにしておくことがよい。一方、前記流路２６を構成する空間表面は撥水面としておき、前記反応室で上流側物質２７，２８が適切に混合された後、送圧部１６からの圧力によって、前記混合物を前記流路２６を通って前記下流側収納室２３内まで導かせる。
【００６８】
また例えば上流側収納室２１，２２のうち、上流側収納室２１に収納される物質２７を試薬にし、前記下流側収納室２３に収納される物質を検体にし、上流側収納室２２に収納される物質２８を洗浄液などにしておく。係る場合、前記上流側収納室２１，２２に上流側通路７，７を介して連結される送圧部１６は別々に設けられ、まず前記上流側収納室２１に収納された上流側物質（試薬）２７を、前記上流側収納室２１に連結された送圧部からの圧力によって前記下流側収納室２３内まで導き、前記下流側収納室２３内の検体と前記上流側物質（試薬）２７とを反応させて所定の検査を行なった後、前記上流側収納室２２に連結された送圧部を押圧して前記上流側収納室２２に収納された上流側物質（洗浄液）２８を前記下流側収納室２３内まで導き、前記下流側収納室２３内での試薬と検体との反応物を、前記上流側物質（洗浄液）２８により、前記下流側通路８を通して外部へ流出させる。前記洗浄液２８によって前記下流側収納室２３は洗浄されるので、再び、前記下流側収納室２３に検体を収納して所定の検査を行なうことが出来る。
【００６９】
医療用や個人用として使用される検査用プレートは使い捨てのものであってもよいし、上記したように洗浄液を用いて数回、使用することが出来るものであってもよい。
【００７０】
また図１ないし図４に示す実施形態では、前記送圧部９を押圧して前記送圧部９から発生した圧力によって前記上流側収納室５に収納された上流側物質１１を前記下流側収納室６まで導く手法であったが、例えば図５のように、前記送圧部１６を有するシート１３にヒーター部（空気膨張手段）１５を設けておき、前記ヒーター部１５からの熱によって、前記上流側通路７，７と連結する送圧部１７内の空気を膨張させて、前記送圧部１７から空気が前記上流側収納室２７，２８へ送られる形態であってもよい。
【００７１】
本発明は、特に前記下流側収納室６に下流側物質１２を収納した後に、上流側収納室５に収納された上流側物質１１が、何等かの手段（本発明で説明した具体的手段は送圧手段）によってしか下流側収納室６まで導かれないようにしておく形態のものに有用である。
【００７２】
このため本発明では、例えば、プローブ（ＤＮＡ断片）が表面に固着したビーズや、あるいは血液検査や尿検査のための試薬が予め、上流側物質１１，２７，２８として前記上流側収納室５，２１，２２内に収納されており、医者や個人が、検査したいときに、医者や個人の任意のタイミングで、上流側物質１１と下流側物質１２とを下流側収納室６，２３内で混合させることが可能になる。
【００７３】
本発明の検査用プレートは、ＤＮＡチップやプロテインチップの簡便な診断用として使用でき、また反応、分離、分析等を一つのプレート上で行なうことが出来るμ−ＴＡＳ（micro-total analysis system）や、Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ、あるいはマイクロファクトリー用のプレートとして用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明における検査用プレートの外観部分斜視図、
【図２】図１に示す検査用プレートを真上から見たときの部分平面図、
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から前記検査用プレートを膜厚方向へ切断し、前記切断面を矢印方向から見た部分断面図、
【図４】検査時の上流側物質の流れ方等を説明するための図２と同様の部分平面図を用いた説明図、
【図５】図１ないし図３とは異なる形態の本発明の検査用プレートの部分平面図、
【符号の説明】
【００７５】
１、２０ 検査用プレート
２ プレート基板
３ 蓋体
４、２４、２５、２６ 流路
５、２１、２２ 上流側収納室
６、２３ 下流側収納室
７ 上流側通路
８ 下流側通路
９、１７ 送圧部
１０ コーティング層
１３ シート
１１ 上流側物質
１２ 下流側物質
１５ ヒーター部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば血液検査、尿検査、あるいはＤＮＡ検査を医療機関や個人などで行なうことが可能な簡易な検査用プレートに係わり、特に、下流側物質が収納される下流側収納室で任意のタイミングで上流側物質と混合させることが可能な検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、血液や尿など、人体からの採取物に対する検査用のチップの開発が盛んになっている。例えば、ＤＮＡチップは、ガラスなどの基板上に多種類のＤＮＡ断片（プローブ）を貼り付けた物で、人から採取した遺伝子（検体，あるいはターゲット）の働き具合（発現）等を一度に測定することが出来る。
【０００３】
従来、試験管とスポイト、あるいは攪拌機等で行なわれていた生化学反応を前記チップ上で行なうことで、高速度で検査することができ、また検査工程の簡略化を測ることが可能であると考えられ、注目を浴びている。
【０００４】
ところで検査チップは、現在、研究用チップとして大学や研究機関向けに開発されているのが主流であるが、将来的には、医療機関や個人向けへの簡易な検査チップが商品化されることが期待される。
【０００５】
下記の特許文献１には、微量試料の分析や検出を簡便に行なうことが可能な分析装置に好適なバルブ機構に関する発明が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８７４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図３に示されている符号Ｖは保存槽であり、前記保存槽Ｖ内には、吸水ポリマーＬが収容されている。符号Ｓは液体槽で、符号Ｗは排液槽であり、分岐したキャピラリ１２に、前記保存槽Ｖ，液体槽Ｓ及び排液槽Ｗがそれぞれ連結されている。
【０００７】
特許文献１の図４（ａ）に示すように、液体槽Ｓのダイアフラム膜１４を押圧すると、前記液体槽Ｓ内の液体が矢印のごとく前記キャピラリ１２内を流れる。
【０００８】
次に特許文献１の図４（ｂ）に示すように、保存槽Ｖのダイアフラム膜１４を押圧すると、前記保存槽Ｖ内の吸水ポリマーＬが押し出されて、前記液体槽Ｓと排液槽Ｗ間を繋ぐキャピラリ１２を塞ぎ、前記液体槽Ｓから前記排液槽Ｗへ向けて流れる液体の流れを阻止している。
【０００９】
特許文献１では、前記液体槽Ｓに収納された液体は、まず図４（ａ）のように、保存槽Ｖ及び排液槽Ｗに流れてしまうが、前記液体槽Ｓに収納された液体を、所定時間の間、その中に留めておき、任意のタイミングで前記キャピラリ１２から所定の槽内へ流したい場合がある。
【００１０】
例えば、前記液体槽Ｓに予めプローブ等の試薬が収納されており、前記キャピラリ１２に連結された他の槽に検体を収容した後、任意のタイミングで、前記試薬を前記検体が収容された他の槽へ流したい場合があるが、特許文献１では、そのような方法で検査することが出来ない。
【００１１】
そこで本発明は上記課題を解決するためのものであり、特に、検査等したいときにだけ、上流側収納室に収納された上流側物質を、下流側物質が収納される下流側収納室まで流し込み、任意のタイミングで、前記下流側収納室で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能な検査用プレートと、前記検査用プレートを用いた検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の検査用プレートは、
プレート基板と蓋体とを有し、
前記プレート基板には、流路と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質を収納するための上流側収納室と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質を収納するための下流側収納室とを有し、
前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記により、上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側物質が収納された下流側収納室まで至ることはなく、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。そして例えば前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査等したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【００１４】
また本発明では、前記撥水面は、前記流路あるいは上流側収納室での空間を構成する一部の表面に形成されていることが好ましい。これにより、適切に、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。
【００１５】
また本発明では、前記撥水面は、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面の全てに形成されていることが好ましい。これにより前記検査用プレートを簡単に成形することが出来る。
【００１６】
また本発明では、前記撥水面は、前記空間を構成する表面に撥水剤がコーティングされて形成されているか、あるいは前記プレート基板及び／または蓋体自体に撥水剤が含有されて、前記表面が撥水面として構成されることが好ましい。後者の方が、前記検査用プレートを簡単に成形することが出来て好ましい。
【００１７】
また本発明では、前記撥水剤にはトリアジンチオールあるいはシラン系カップリング剤が含有されていることが好ましい。これにより前記撥水剤を適切に前記空間を構成する表面にコーティングでき、あるいは前記プレート基板や蓋体内に前記撥水剤を含有させることが出来る。
【００１８】
また本発明では、前記上流側収納室には送圧手段が連結されており、前記下流側収納室には、前記送圧手段からの圧力を外部へ抜くための通路が前記下流側収納室と連結されていることが好ましい。これにより前記上流側物質を前記下流側収納室まで適切且つ簡単に送ることが可能になる。
また本発明では、前記通路の径は前記流路の径よりも小さいことが好ましい。
【００１９】
また本発明は、上記のいずれかに記載された検査用プレートを用いて、所定の検査を行なう検査方法において、
前記検査用プレートの前記上流側収納室内に、予め前記上流側物質を収納しておき、少なくとも前記上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側収納室にまで至らない状態に保たれ、
次に前記下流側収納室内に、下流側物質を収納した後、所定の手段を用いて前記上流側物質を前記下流側収納室まで送って、前記下流側収納室内で、前記上流側物質と下流側物質とを混合させることを特徴とするものである。
【００２０】
上記のように、上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側物質が収納された下流側収納室まで至らず、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。このため、前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【００２１】
また本発明では、前記下流側物質を収納した後、前記送圧手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで送ることが好ましい。これにより、素早く且つ簡単に、前記上流側物質を前記下流側収納室内まで送って、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが出来る。
【００２２】
また本発明では、前記上流側物質は試薬であり、下流側物質は検体であることが好ましく、例えば上流側物質は表面にプローブが固着したビーズである。
【００２３】
係る場合、前記ビーズの粒径は、前記下流側収納室に連結された通路の径よりも大きく、前記ビーズは、前記下流側収納室内に食い止められることが好ましい。これにより前記ビーズが前記通路を通過して外部に漏れ出すことを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、上流側物質は、撥水面によりはじかれて、下流側物質が収納された下流側収納室まで至ることはなく、前記上流側物質を前記下流側収納室の少なくとも手前でせき止めておくことが可能である。そして例えば前記下流側収納室内に下流側物質を収納した後、検査等したいときに任意のタイミングで、所定の手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで導き、前記下流側収納室内で前記上流側物質と下流側物質とを混合させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明における検査用プレートの外観部分斜視図、図２は図１に示す検査用プレートを真上から見たときの部分平面図、図３は図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から前記検査用プレートを膜厚方向へ切断し、前記切断面を矢印方向から見た部分断面図、図４は、検査時の上流側物質の流れ方等を説明するための図２と同様の部分平面図を用いた説明図、図５は図１ないし図３とは異なる形態の本発明の検査用プレートの部分平面図、である。
【００２６】
図１に示す符号１は、検査用プレートである。図１に示す検査用プレート１は、例えば人体から血液や尿などを採取し、これら採取物を、所定の試薬などと反応させて所定の検査を行なうためのものである。前記検査用プレートを例えばＤＮＡチップとして用いる場合には、採取した前記血液に所定の処理を施して使用する。
【００２７】
前記検査用プレート１は、幅方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）の両端から直角に長さ方向（図示Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる所定の厚みを有した略直方形状であるが、前記略直方形状以外の形状であってもかまわない。
【００２８】
前記検査用プレート１は、プレート基板２と蓋体３とで構成される。前記プレート基板２及び蓋体３は、ガラスや樹脂などで形成されたものである。前記プレート基板２及び蓋体３は所定の蛍光強度を有する材質で形成される。特に前記検査用プレート１をＤＮＡチップやプロテインチップ等として用いる場合には、前記検査用プレート１は低蛍光性で、耐薬品性に優れた材質であることが好ましく、例えば石英ガラス、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などで形成される。
【００２９】
前記検査用プレート１が樹脂で形成されるときは、射出成形によって前記検査用プレート１を成形することが好ましく、場合によっては熱プレスを施して、前記検査用プレート１のプレート基板２の表面２ａに形成される溝を高アスペクト比のものとして成形する。また前記検査用プレート１がガラスで形成されるときは、熱プレスにより成形する。
【００３０】
なお前記プレート基板２と蓋体３は同じ材質で形成されなくてもよいが、同じ材質で形成された方が、前記プレート基板２と蓋体３とを接着剤無しに接合させやすい等の利点があって好ましい。
【００３１】
図１に示すプレート基板２の表面２ａには、流路４と、前記流路４内を流れる物質の流れ方向に対する上流側（図示Ｙ１側）に位置し、前記流路４と連結された上流側収納室５と、前記流路４内を流れる物質の流れ方向に対する下流側（図示Ｙ２側）に位置し、前記流路４と連結された下流側収納室６とが溝形状で形成されている。
【００３２】
図２に示すように前記流路４は、所定幅Ｔ３を有する直線状で形成されている。前記流路４を直線状で形成することで、前記流路４内に物質が流れる際、乱流が生じにくくなり好ましい。ただし前記流路４は直線状以外の形状であってもよい。
【００３３】
また、図２に示すように、前記上流側収納室５及び下流側収納室６はいずれも略円形状で形成されているが、円形状以外の形状であってもよい。図２に示すように、前記上流側収納室５の最大径Ｔ４及び下流側収納室６の最大径Ｔ５は、いずれも流路４の幅寸法Ｔ３よりも大きい。
【００３４】
図２に示すように、前記上流側収納室５及び下流側収納室６が略円形状であると前記上流側収納室５及び下流側収納室６の側面５ｂ，６ｂが前記流路４の側面４ｂとの付け根部分で湾曲しているため、この部位で物質の流れに乱流が生じ難くなり好ましい。したがって前記上流側収納室５及び下流側収納室６は略円形状以外に楕円形状や、流路４側に湾曲面が向く半円形状などであってもよい。
【００３５】
前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６は、それぞれ底面４ａ，５ａ，６ａと、前記底面から表面２ａに向けて延びる側面４ｂ，５ｂ，６ｂとを有し、前記底面と側面とで前記溝が構成される。
【００３６】
さらに図３に示すように、前記プレート基板２上には蓋体３が重ねられるため、前記蓋体３が重ねられた状態では、前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６は、前記底面４ａ，５ａ，６ａと、側面４ｂ，５ｂ，６ｂと、前記蓋体３の下面３ａとから囲まれた空間となる。以下、空間Ａと言うときは、流路４を構成する空間を指し、空間Ｂというときは、上流側収納室５を構成する空間を指し、空間Ｃというときは、下流側収納室６を構成する空間を指す。
【００３７】
また図１，図２，図３に示すように、前記上流側収納室５の前記流路４と反対側（図示Ｙ１側）には、前記上流側収納室５と連結する溝形状の上流側通路７が形成されており、前記下流側収納室６の前記流路４と反対側（図示Ｙ２側）には、前記下流側収納室５と連結する溝形状の下流側通路８が形成されている。これら通路７，８も底面７ａ，８ａと、前記底面から表面２ａに向けて延びる側面７ｂ，８ｂとを有して溝が構成され、さらに蓋体３が重ねられると、前記蓋体３の下面３ａを含む空間が形成される。ここで空間Ｄと言うときは、上流側通路７を構成する空間を指し、空間Ｅと言うときは、下流側通路８を構成する空間を指す。
【００３８】
図１，図２，図３に示すように、前記上流側通路７の前記上流側収納室５と反対側の端部には、送圧部９が連結されている。また図１，図２，図３に示すように前記下流側通路８の前記下流側収納室６と反対側の端部は、前記プレート基板２の側面２ｂまで形成され、前記下流側通路８は前記プレート基板２の側面２ｂから外部に露出（開放）している。
【００３９】
本発明の特徴的部分は、前記上流側収納室５から流路４を通って前記下流側収納室６まで至る空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が撥水面となっている点である。
【００４０】
なお上記のように「空間を構成する表面」とは、前記空間を形成するプレート基板２側に形成された溝形状の底面、側面、及び蓋体３側の下面３ａのいずれの面も指す。
【００４１】
図３に示す実施形態では、前記流路４の底面４ａ、上流側収納室５の底面５ａ及び下流側収納室６の底面６ａに、撥水性に優れたコーティング層１０が設けられている。前記コーティング層１０は、前記各空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する側面４ｂ，５ｂ，６ｂに形成されていなくてもよいし、形成されていてもよい。前記コーティング層１０の表面１０ａが撥水面（以下、撥水面１０ａと称する場合がある）として機能する。
【００４２】
また、前記撥水面１０ａの好ましい形成箇所は、流路４を構成する空間Ａの一部の表面か、あるいは上流側収納室５を構成する空間Ｂの一部の表面である。したがって例えば前記上流側収納室５を構成する底面５ａのみや、あるいは前記底面５ａの全面でなくても前記底面５ａの一部のみに前記コーティング層１０が形成されている形態，または図３に示す流路４の底面４ａ（あるいは前記底面４ａの一部）上にのみ前記コーティング層１０が形成される形態も本発明の範囲内である。
【００４３】
最も好ましくは、前記撥水面１０ａは、前記流路４，上流側収納室５及び下流側収納室６を構成する空間Ａ，Ｂ，Ｃの全ての表面に形成されていることである。すなわち前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成するプレート基板２側の底面４ａ，５ａ，６ａ、側面４ｂ，５ｂ，６ｂ及び蓋体３の下面３ａすべてにコーティング層１０が形成されることが最も好ましい。
【００４４】
前記コーティング層１０は、フッ素を含有したり、あるいは、炭化水素系化合物、シリコーンなどで形成された樹脂やゴムなど撥水性に優れた材質である。前記コーティング層１０の表面１０ａは「撥水面」であるが、撥水面であるか否かは接触角を測定することで判断される。接触角が大きいと撥水性に優れ、接触角が小さいと撥水性が弱まる。前記コーティング層１０が形成された表面１０ａと、前記コーティング層１０が施されていない前記プレート基板２などの表面との接触角を測定することで、前記コーティング層１０の表面１０ａが「撥水面」であることを確認できる。
【００４５】
前記プレート基板２や蓋体３が例えばガラスであったとし、前記プレート基板２や蓋体３の所定部位に前記コーティング層１０を形成するには、前記プレート基板２及び蓋体３と前記コーティング層１０間の接着力を強めるために、前記コーティング層１０を構成する撥水剤にはカップリング剤を添加することが好ましく、前記カップリング剤には、トリアジンチオールやシラン系カップリング剤が選択される。
【００４６】
前記コーティング層１０（撥水剤）は、所定の部位に印刷やスピンコート、スプレイなどで塗布することで形成できるが、例えば、前記上流側収納室５の底面５ａのみに前記コーティング層１０を形成するには、前記コーティング層１０を形成しない部位にマスクをかけておく必要があるなど煩雑な作業となるので、前記プレート基板２の表面２ａも含め全体的に前記コーティング層１０を形成することが作業性を向上させることができて好ましい。
【００４７】
また本発明では前記プレート基板２及び蓋体３自体に例えばフッ素系等の撥水剤を含有させ前記プレート基板２及び蓋体３全体を撥水処理することで、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面全てを撥水面として機能させることも出来る。係る場合、前記プレート基板２及び蓋体３に対する撥水処理が非常に簡単になり作業性を向上させることができて好ましい。係る場合も前記撥水剤にはトリアジンチオールやシラン系カップリング剤等が含有されている。なお例えば、前記プレート基板２には、前記基板２内にフッ素系等の撥水剤を含有させて前記プレート基板２表面の全てを撥水面として処理し、一方、蓋体３側は、その下面３ａに前記コーティング層１０を塗布して、前記下面３ａのみ撥水処理してもよく、あるいはその逆であってもよい。
【００４８】
上記のように本発明では、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっており、好ましくは、前記流路４かあるいは、上流側収納室５を構成する空間Ａ，Ｂの一部の表面が前記撥水面となっており、最も好ましくは、前記空間Ａ，Ｂ，Ｃを構成する全ての表面が撥水面となっていることである。
【００４９】
このため、本発明では、前記上流側収納室５に収納される上流側物質１１が、毛細管作用などによって前記流路４を伝って前記下流側収納室６まで至ることを防止することが出来る。前記上流側物質１１は、前記下流側収納室６に至るまでの間に設けられている、いずれかの「撥水面」によりはじかれ、前記下流側収納室６内にまで、何等かの手段を用いないと導かれないようになっている。
【００５０】
図２に示すように、前記送圧部９は、例えば前記プレート基板２の上流側通路７の前記上流側収納室５とは反対側に、前記上流側通路７に連結された溝形状で形成され、前記送圧部９上は、蓋体３とは別個に形成されたシート１３によって覆われている。前記シート１３にも前記送圧部９と同様の形状の凹み部が形成されていることが好ましい。前記シート１３は、前記プレート基板２や蓋体３に比べて軟質な材質で形成されている。前記シート１３とプレート基板２とは送圧部９以外の箇所が接合されて、前記送圧部９内は空間となっており、この送圧部９内には空気が充填されることで、前記送圧部９は軟質なシート１３側が、上方向へ膨らんだ状態になっている。前記送圧部９と前記上流側通路７との間には図示しない弁が形成されており、上流側物質１１と下流側物質１２を混合させる前の状態では、前記送圧部９から前記上流側通路７へ空気は送られていない。
【００５１】
また前記送圧部９の下側も前記プレート基板２とは別個に形成された軟質なシートによって形成され、前記プレート基板２側のシートと、前記蓋体３側のシート１３間が、送圧部９となる部分以外、接合されて、前記シート間に前記上流側通路７と連結する所定空間の送圧部９が形成されていてもよい。
【００５２】
本発明は、まず前記上流側収納室５内に上流側物質１１を収納する。例えば前記上流側物質１１は、プローブ（ＤＮＡの断片）が表面に固着された多数のビーズである。前記ビーズはガラスや繊維等によって形成されたもので、前記ビーズには数種の蛍光色素が異なる割合で配合されている。
【００５３】
上記したように、少なくとも上流側収納室５か流路４を構成する空間Ａ，Ｂの表面の一部が撥水面であるため、前記上流側物質１１は、前記下流側収納室６に至るまでの間にある、いずれかの撥水面上ではじかれて前記下流側収納室６内にまで導かれない状態に保たれる。
【００５４】
次に、前記下流側収納室５に下流側物質１２を収納する。前記下流側物質１２は人から採取した血液等である。ＤＮＡ検査の場合、前記血液は所定の処理が施され、所定の処理が施された検体が前記下流側収納室５内に収納される。
【００５５】
次に、検査者が前記送圧部９を上下から例えば指等で挟み、前記送圧部９の上のシート１３表面を下方向へ押圧すると前記送圧部９内に充填された空気が前記上流側通路７との間に形成された弁を開放させて前記上流側通路７へ送られる（図４）。
【００５６】
図４に示すように、前記上流側収納室５内に収納されていた上流側物質１１は、前記上流側通路７から送られてきた空気の圧力により、前記流路４を通って前記下流側収納室６内まで送られる。上記のように前記上流側物質１１が、プローブ（ＤＮＡの断片）が表面に固着された多数のビーズであると、個々のビーズ１１ａが、前記流路４を通って前記下流側収納室６内にまで至り、前記下流側収納室６内に収納された下流側物質（検体）１２と、前記ビーズ１１ａに固着されたプローブとが前記下流側収納室６内で混ざり、前記ビーズ１１ａに固着されたプローブと下流側物質（検体）１２とが反応したか否か（前記プローブと検体とがくっついたか否か）を前記ビーズ１１ａの蛍光強度を測定するなどして解析することが出来る。
【００５７】
図４に前記流路４の径Ｔ３は前記下流側通路８の径Ｔ２よりも大きく形成されている。そして、前記ビーズ１１ａの外径はＴ１で形成され、前記外径Ｔ１は前記径Ｔ３よりも小さいが前記径Ｔ２よりも大きくなっており、これによって前記下流側収納室６内に導かされた前記ビーズ１１ａは、前記下流側収納室６内に食い止められ、前記ビーズ１１ａが前記下流側通路８を通って外部へ流出することを防止することが出来る。
【００５８】
前記下流側通路８は、前記送圧部９から送られた空気を抜くための通路として機能するが、前記上流側物質１１及び下流側物質１２の少なくともどちらか一方が液体である場合、前記液体は前記下流側通路８を通過して外部へ流出しやすいので、前記外部への流出を抑制するには、前記下流側通路８を構成する空間Ｅの表面も撥水面であることが好ましい。
【００５９】
なお前記上流側通路７を構成する空間Ｄの表面も撥水面とすれば、前記上流側物質１１が前記上流側通路７を通って前記送圧部９方向へ送られるのを抑制することが出来る。
【００６０】
また上記の構成では、前記送圧部９内に空気が充填されていたが、空気でなくてもよく、例えば、前記上流側物質１１と同じ物質が含有されていてもかなわない。係る場合、前記上流側通路７を構成する空間Ｄが撥水面である必要はない。前記送圧部９を押圧することで、前記送圧部９内に充填された上流側物質１１が前記上流側収納室５まで送られて、前記上流側収納室５内の上流側物質１１と混ざり、さらに前記送圧部９からの圧力で前記上流側物質１１は前記下流側収納室６内まで送られ、前記上流側物質１１と下流側物質１２とが前記下流側収納室６内で混合させられる。
【００６１】
また上記実施形態では、前記上流側収納室５の前記流路４側とは反対側に前記送圧部９を設けていたが、例えば前記上流側収納室５上に重ねられる蓋体３の部分を少なくとも軟質な材質で形成しておき、前記上流側収納室５上の軟質な蓋体３を押圧することで、前記上流側収納室５に収納された上流側物質１１を前記下流側収納室６まで送る送圧手段であっても良い。なお前記蓋体３全体を前記プレート基板２よりも軟質な材質で形成しておいてもよい。
【００６２】
また、上流側物質１１が液体である場合には、空間Ａ〜Ｃの全面を撥水面とすると共に、前記液体をほぼ球状に保ち、かつこの球径を流路４の径Ｔ３よりも大きくすることで、上流側物質１１を上流側収納室５に保持しておくことも可能である。この場合、送圧部９から上流側収納室５へ空気を送ることにより球状の上流側物質１１を流路４に押し出すと、上流側物質１１が流路４の径であるＴ３以下の小球に分割された状態で流路４を進み、これら小球が下流側収納室６のやはり球状で保持された検体と混合されることで検査が可能になる。このとき、下流側収納室６での混合体もまた球状で維持させることができるので、この混合体が下流側通路８を通過して外部へ流出してしまうことがない。
【００６３】
図５は図１ないし図４とは異なる形態の検査用プレート２０で、上流側収納室２１，２２は二つ設けられ、前記上流側収納室２１，２２からそれぞれ下流側収納室２３に向けて流路２４，２５が形成されている。前記流路２４，２５は前記下流側収納部２３の手前で一つの流路２６になり前記流路２６が前記下流側収納室２３に連結されている。なお図５に示す実施形態にも前記下流側収納室２３には下流側通路８が連結され、前記上流側収納室２１，２２には前記上流側通路７，７が連結されている。
【００６４】
図５に示す実施形態でも２つの前記上流側収納室２１，２２から流路２４，２５，２６を通って前記下流側収納室２３まで至る空間のうち、少なくとも一部の表面が撥水面となっている。最も好ましくは、前記上流側収納室２１，２２、流路２４，２５，２６及び下流側収納室２３を構成する空間の全ての表面が撥水面である点である。撥水処理の手法は図１ないし図４の実施形態で説明した通りなのでそちらを参照されたい。
【００６５】
図５の実施形態では、前記上流側収納室２１，２２にぞれぞれ上流側物質２７，２８が収納される。前記上流側物質２７，２８は前記上流側収納室２１，２２や流路２４，２５，２６を構成する空間の少なくとも一部の表面に形成された撥水面によってはじかれ、前記下流側収納室２３内にまで至らない状態で保持される。
【００６６】
前記下流側収納室２３に下流側物質（図示しない）が収納された後、送圧部１６からの圧力によって前記上流側物質２７，２８が、前記流路２４，２５，２６を通って前記下流側収納室２３にまで導かれ、前記下流側収納室２３内で、前記上流側物質２７，２８，及び下流側物質が混合させられる。
【００６７】
図５に示すように、流路２４，２５，２６が複数に分岐する形態であると、様々な検査手法を用いることが出来る。例えば前記上流側物質２７，２８を別々の試薬とし、予め、前記流路２４，２５を通って、前記流路が一つになる前記流路２６の上流側収納室２１，２２寄りに図示しない反応室を設けておき、ここでまず上流側物質２７，２８を混合（反応）させた後、前記反応室から前記混合物を前記下流側収納室２３内へ送り込む検査手法も考えられる。係る場合、前記流路２４，２５を構成する空間表面を親水処理しておき、前記流路２４，２５を前記上流側物質２７，２８が毛細管作用によって前記反応室まで導かれるようにしておくことがよい。一方、前記流路２６を構成する空間表面は撥水面としておき、前記反応室で上流側物質２７，２８が適切に混合された後、送圧部１６からの圧力によって、前記混合物を前記流路２６を通って前記下流側収納室２３内まで導かせる。
【００６８】
また例えば上流側収納室２１，２２のうち、上流側収納室２１に収納される物質２７を試薬にし、前記下流側収納室２３に収納される物質を検体にし、上流側収納室２２に収納される物質２８を洗浄液などにしておく。係る場合、前記上流側収納室２１，２２に上流側通路７，７を介して連結される送圧部１６は別々に設けられ、まず前記上流側収納室２１に収納された上流側物質（試薬）２７を、前記上流側収納室２１に連結された送圧部からの圧力によって前記下流側収納室２３内まで導き、前記下流側収納室２３内の検体と前記上流側物質（試薬）２７とを反応させて所定の検査を行なった後、前記上流側収納室２２に連結された送圧部を押圧して前記上流側収納室２２に収納された上流側物質（洗浄液）２８を前記下流側収納室２３内まで導き、前記下流側収納室２３内での試薬と検体との反応物を、前記上流側物質（洗浄液）２８により、前記下流側通路８を通して外部へ流出させる。前記洗浄液２８によって前記下流側収納室２３は洗浄されるので、再び、前記下流側収納室２３に検体を収納して所定の検査を行なうことが出来る。
【００６９】
医療用や個人用として使用される検査用プレートは使い捨てのものであってもよいし、上記したように洗浄液を用いて数回、使用することが出来るものであってもよい。
【００７０】
また図１ないし図４に示す実施形態では、前記送圧部９を押圧して前記送圧部９から発生した圧力によって前記上流側収納室５に収納された上流側物質１１を前記下流側収納室６まで導く手法であったが、例えば図５のように、前記送圧部１６を有するシート１３にヒーター部（空気膨張手段）１５を設けておき、前記ヒーター部１５からの熱によって、前記上流側通路７，７と連結する送圧部１７内の空気を膨張させて、前記送圧部１７から空気が前記上流側収納室２７，２８へ送られる形態であってもよい。
【００７１】
本発明は、特に前記下流側収納室６に下流側物質１２を収納した後に、上流側収納室５に収納された上流側物質１１が、何等かの手段（本発明で説明した具体的手段は送圧手段）によってしか下流側収納室６まで導かれないようにしておく形態のものに有用である。
【００７２】
このため本発明では、例えば、プローブ（ＤＮＡ断片）が表面に固着したビーズや、あるいは血液検査や尿検査のための試薬が予め、上流側物質１１，２７，２８として前記上流側収納室５，２１，２２内に収納されており、医者や個人が、検査したいときに、医者や個人の任意のタイミングで、上流側物質１１と下流側物質１２とを下流側収納室６，２３内で混合させることが可能になる。
【００７３】
本発明の検査用プレートは、ＤＮＡチップやプロテインチップの簡便な診断用として使用でき、また反応、分離、分析等を一つのプレート上で行なうことが出来るμ−ＴＡＳ（micro-total analysis system）や、Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ、あるいはマイクロファクトリー用のプレートとして用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明における検査用プレートの外観部分斜視図、
【図２】図１に示す検査用プレートを真上から見たときの部分平面図、
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から前記検査用プレートを膜厚方向へ切断し、前記切断面を矢印方向から見た部分断面図、
【図４】検査時の上流側物質の流れ方等を説明するための図２と同様の部分平面図を用いた説明図、
【図５】図１ないし図３とは異なる形態の本発明の検査用プレートの部分平面図、
【符号の説明】
【００７５】
１、２０ 検査用プレート
２ プレート基板
３ 蓋体
４、２４、２５、２６ 流路
５、２１、２２ 上流側収納室
６、２３ 下流側収納室
７ 上流側通路
８ 下流側通路
９、１７ 送圧部
１０ コーティング層
１３ シート
１１ 上流側物質
１２ 下流側物質
１５ ヒーター部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート基板と蓋体とを有し、
前記プレート基板には、流路と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質を収納するための上流側収納室と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質を収納するための下流側収納室とを有し、
前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっていることを特徴とする検査用プレート。
【請求項２】
前記撥水面は、前記流路あるいは上流側収納室での空間を構成する一部の表面に形成されている請求項１記載の検査用プレート。
【請求項３】
前記撥水面は、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面の全てに形成されている請求項１または２に記載の検査用プレート。
【請求項４】
前記撥水面は、前記空間を構成する表面に撥水剤がコーティングされて形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項５】
前記プレート基板及び／または蓋体自体に撥水剤が含有されて、前記表面が撥水面として構成される請求項１ないし３のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項６】
前記撥水剤にはトリアジンチオールあるいはシラン系カップリング剤が含有されている請求項４または５に記載の検査用プレート。
【請求項７】
前記上流側収納室には送圧手段が連結されており、前記下流側収納室には、前記送圧手段からの圧力を外部へ抜くための通路が前記下流側収納室と連結されている請求項１ないし６のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項８】
前記通路の径は前記流路の径よりも小さい請求項７記載の検査用プレート。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載された検査用プレートを用いて、所定の検査を行なう検査方法において、
前記検査用プレートの前記上流側収納室内に、予め前記上流側物質を収納しておき、少なくとも前記上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側収納室にまで至らない状態に保たれ、
次に前記下流側収納室内に、下流側物質を収納した後、所定の手段を用いて前記上流側物質を前記下流側収納室まで送って、前記下流側収納室内で、前記上流側物質と下流側物質とを混合させることを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
前記下流側物質を収納した後、前記送圧手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで送る請求項９記載の検査方法。
【請求項１１】
前記上流側物質は試薬であり、下流側物質は検体である請求項９または１０に記載の検査方法。
【請求項１２】
上流側物質は表面にプローブが固着したビーズである請求項１１記載の検査方法。
【請求項１３】
前記ビーズの粒径は、前記下流側収納室に連結された通路の径よりも大きく、前記ビーズは、前記下流側収納室内に食い止められる請求項１２記載の検査方法。
【請求項１】
プレート基板と蓋体とを有し、
前記プレート基板には、流路と、前記流路の上流側に連結するとともに、上流側物質を収納するための上流側収納室と、前記流路の下流側に連結するとともに、下流側物質を収納するための下流側収納室とを有し、
前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面のうち、少なくとも一部の表面が、撥水面となっていることを特徴とする検査用プレート。
【請求項２】
前記撥水面は、前記流路あるいは上流側収納室での空間を構成する一部の表面に形成されている請求項１記載の検査用プレート。
【請求項３】
前記撥水面は、前記上流側収納室から流路を通って前記下流側収納室まで至る空間を構成する表面の全てに形成されている請求項１または２に記載の検査用プレート。
【請求項４】
前記撥水面は、前記空間を構成する表面に撥水剤がコーティングされて形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項５】
前記プレート基板及び／または蓋体自体に撥水剤が含有されて、前記表面が撥水面として構成される請求項１ないし３のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項６】
前記撥水剤にはトリアジンチオールあるいはシラン系カップリング剤が含有されている請求項４または５に記載の検査用プレート。
【請求項７】
前記上流側収納室には送圧手段が連結されており、前記下流側収納室には、前記送圧手段からの圧力を外部へ抜くための通路が前記下流側収納室と連結されている請求項１ないし６のいずれかに記載の検査用プレート。
【請求項８】
前記通路の径は前記流路の径よりも小さい請求項７記載の検査用プレート。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載された検査用プレートを用いて、所定の検査を行なう検査方法において、
前記検査用プレートの前記上流側収納室内に、予め前記上流側物質を収納しておき、少なくとも前記上流側物質は、前記撥水面によりはじかれて、前記下流側収納室にまで至らない状態に保たれ、
次に前記下流側収納室内に、下流側物質を収納した後、所定の手段を用いて前記上流側物質を前記下流側収納室まで送って、前記下流側収納室内で、前記上流側物質と下流側物質とを混合させることを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
前記下流側物質を収納した後、前記送圧手段を用いて、前記上流側物質を前記下流側収納室まで送る請求項９記載の検査方法。
【請求項１１】
前記上流側物質は試薬であり、下流側物質は検体である請求項９または１０に記載の検査方法。
【請求項１２】
上流側物質は表面にプローブが固着したビーズである請求項１１記載の検査方法。
【請求項１３】
前記ビーズの粒径は、前記下流側収納室に連結された通路の径よりも大きく、前記ビーズは、前記下流側収納室内に食い止められる請求項１２記載の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−５３０９０（Ｐ２００６−５３０９０Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３６０５４（Ｐ２００４−２３６０５４）
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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