生体サンプル判別装置

【課題】第１の流路に緩衝剤を注入した後に、第２の流路に充填した生体サンプルを定量し、定量した生体サンプルを第１の流路で電気泳動させる生体サンプル判別装置において、定量部での生体サンプルの定量ミスを未然に検出する。
【解決手段】緩衝剤は緩衝剤の注入口１２３より注入し、緩衝剤の注入部１１３を満たす。生体サンプルの注入口１２４より生体サンプルを注入し、生体サンプルの注入部１１４を満たす。ついでプレートを回転させ第１の流路１１６には緩衝剤を、第２の流路１１７に生体サンプルを充填する。その後に生体サンプルが定量部１２０にのみ残存させて定量する。このとき生体サンプルが、定量部にのみ存在することを光学検出ユニットにより検出し、きちんと定量できたことを確認する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクなど、生体サンプルを緩衝剤中で移動させ、その輸送反応を検出して生体サンプルを判別する生体サンプル判別装置に関するものであり、特に生体サンプルがきちんと流路に満たされていることを確認するのに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体サンプル判別技術としては、キャプラリーと呼ばれるガラス管に緩衝剤や生体サンプルを充填して行うものがある。これは吸引あるいは加圧ポンプを使用し、まず容器の中にある前記緩衝剤を前記キャピラリーの中に充填し、次に別の容器にある生体サンプルの一定量分を、ポンプで吸引あるいは加圧しキャピラリーの中に順次詰めていく。
【０００３】
キャピラリーの中に充填を行った後、キャピラリーの両側を緩衝剤の容器に浸けてその容器には電圧が印加できるように電極がついており、電極に電圧を印加することで、キャピラリーの中に電圧が印加されて緩衝剤中を生体サンプルが移動する。キャピラリーの一部には光が照射してあり、キャピラリーを挟んで反対側には光量を検出している光検出器が取り付けてある。
【０００４】
生体サンプルが緩衝剤の中を移動し、キャピラリーに光を照射している部分を通過するときに得られる光量の増減を検出して生体サンプルの輸送反応を判定している。（例えば、特許文献１参照。）
上記の技術は、吸引あるいは加圧ポンプや緩衝剤・生体サンプルを入れる容器等装置が大掛かりになり取り扱いも不便であるため、より操作の簡単な技術の開発が進められている。たとえば、キャピラリーのかわりにアクリルなどのプレートに微小な溝をつけ流路とし、プレートを回転させ遠心力を用いて前記流路の中に緩衝剤を充填し生体サンプルを定量化して、流路の両側に電極をあて電圧を印加することで、この中を生体サンプルが移動することで起こる輸送反応を光学検出器で検出して判別するものがある。（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８３１４１号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／６４３３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の緩衝剤が注入される第１の流路と、該第１の流路と一部を共通にして生体サンプルが注入される第２の流路とを有するプレートレートを用いた装置にあっては、緩衝剤を第１の流路に充填した後に、第２の流路に生体サンプルを充填して、電気泳動に必要な所定量の生体サンプルを定量するのであるが、必ずしもきちんと定量が行えないことがある。
【０００６】
つまり定量部に生体サンプルを充填できず、定量部が空のままであったり、第１の流路に生体サンプルが次々と流れ込んで定量部に所定量の生体サンプルを保持できなかったりした場合には、生体サンプルをきちんと定量できないため、電気泳動を行うことすらできず、輸送反応を検出できないという問題がある。
【０００７】
生体サンプルが第１の流路に流れ込むという問題は、緩衝剤が第１の流路にきちんと満たされていない場合に生じやすく、第２の流路から定量部を通して第１の流路へ生体サンプルが次々と流れ込んでしまうのである。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、正確な電気泳動ができるように、緩衝剤を第１の流路に満たしたのち、第２の流路に生体サンプルを導入した直後に、定量すべき部分に、一定量の生体サンプルが注入されたかどうか、光学的に検出するようにするものである。
【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、本発明の生体サンプル判別装置は、緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、第１の流路とその一部を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路のパターンが形成されたプレートを備えるとともに、このプレートの第１の流路に緩衝剤を充填させた後に、この定量部を含む第２の流路に生体サンプルを充填させる充填ユニットと、定量部に存在する生体サンプルを緩衝剤中で移動させ、この緩衝剤中を移動する生体サンプルを判別する判別ユニットとを備える生体サンプル判別装置において、さらに、定量部に対して光照射する発光部と、前記定量部からの光を受光する受光部とからなる光学ユニットを備え、第２の流路に生体サンプルを充填させて、生体サンプルの定量動作を行った後に、定量部に生体サンプルが存在するか否かを、光学ユニットで検出するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の生体サンプル判別装置によれば、生体サンプルをきちんと定量できたかどうかを、電気泳動を行う前に判別することができる。このため生体サンプルをきちんと定量できていない場合には、以降の分析を中止するなどできるため判別の精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の生体サンプル判別方法の実施形態を図面とともに詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態における生体サンプル判別装置の構成図を示す。
【００１２】
図１の生体サンプル判別装置において、生体サンプル判別装置用プレート（以下、単にプレートという）１０に緩衝剤と生体サンプルを手動で注入する。
【００１３】
プレート１０を生体サンプル判別装置にセットし、充填用モータ２１でプレート１０を回転させることにより、プレート１０に注入されている緩衝剤と生体サンプルが、第１の流路に緩衝剤、第２の流路に生体サンプルが充填される（プレート１０に形成する流路形状については後述）。
【００１４】
生体サンプルを加圧ポンプ５２や充填用モータ２１を使用して第１の流路と第２の流路が接触している共通部分（以下、定量部）に一定量定量化する。
【００１５】
その後、第１の流路と第２の流路が共通する定量部にのみ、生体サンプルが存在するかどうかを光学検出器４０で検出し、定量部にのみ存在しない場合は、分析動作を中止し、定量部にのみ存在する場合は、電気泳動用電極３２を緩衝剤の流路につけて、電気泳動を行い生体サンプルの輸送反応の分析を開始する。こうすることにより、輸送反応の検出の有無を事前に知ることができる。
【００１６】
なお光学的な検出は、生体サンプルの吸光量や、生体サンプルに添加されている蛍光物質の蛍光量、または、生体サンプルに添加されている発光物質の発光量で検出することができる。
【００１７】
図２はプレート１０の形状と各部の名称を示し、図３はプレート１０の緩衝剤と生体サンプルの動きを示している。
【００１８】
図３Ａにおいて、使用者がプレート１０の緩衝剤注入口１２３に緩衝剤を、生体サンプル注入口１２４に生体サンプルをそれぞれ注入した後、生体サンプル判別装置にセットする。
【００１９】
プレート１０を充填用モータ２１によって回転すると、図３Ｂの状態で緩衝剤は緩衝剤注入部１１３から２つに分かれ第１の流路１１６ａを通り電極挿入部１２１、１２２、にいたる。一方の生体サンプルは生体サンプル注入部１１４から第２の流路１１７に保持される。
【００２０】
そのまま回転を続けることにより図３Ｃの状態になる。２つに分かれた緩衝剤は電極挿入部１２１、１２２から第１の流路１１６ｂを通り、第１の流路１１６と第２の流路１１７が共通する部分、すなわち定量部１２０で交わり保持される。生体サンプルはこの状態を保持したままである。
【００２１】
次に図３Ｄでは生体サンプル注入口１２４に加圧ポンプ５２からの空気を送ることで、生体サンプルを第１の流路１１６と第２の流路１１７が共通する部分、すなわち定量部１２０を通り、生体サンプルプール１１５まで充填する。
【００２２】
その後もう一度、充填用モータ２１を使ってプレート１０を回転することで、図３Ｅの第１の流路１１６と第２の流路１１７が共通する部分、すなわち定量部１２０にのみ生体サンプルが残る。
【００２３】
この直後第１の流路１１６と第２の流路１１７が共通する部分を光学検出器４０で検出し、きちんと定量部１２０にのみ生体サンプルが保持された状態、すなわち定量された状態になっているかを検出する。
【００２４】
生体サンプルが定量部に存在しない場合は、生体サンプルが第２の定量部にまで流れ込んでいなかったり、定量部以外の第１の流路１１６に生体サンプルが流れ込んでしまったりして、きちんと定量できていない可能性があるため、分析動作を中止する。
【００２５】
なお、本実施の形態では緩衝剤と生体サンプルを注入し、回転動作により充填させる例を説明したが、プレートを回転することなく、生体サンプルの輸送反応を検出し判別する装置において、第１の流路に緩衝剤を充填し、第２の流路に生体サンプルを充填し、第１の流路と第２の流路が共通する部分、すなわち定量部で生体サンプルを定量化した直後に、光学検出器で検出することによって、分析動作の続行・中止を判断することも同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかる生体サンプル判別装置は、輸送反応を検出する場合に、事前に生体サンプルの定量部を検出し輸送反応の準備が出来たどうかをみるので、輸送反応の検出の失敗を未然に防ぐことができるものであり、微細な流路を用いた液体試料の判別装置に用いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態における生体サンプル判別装置の構成図
【図２】同装置に用いる生体サンプル判別用プレートの要部拡大平面図
【図３Ａ】同プレートにおける緩衝剤と生体サンプルの流路内の動きを説明する平面図
【図３Ｂ】同プレートにおける緩衝剤と生体サンプルの流路内の動きを説明する平面図
【図３Ｃ】同プレートにおける緩衝剤と生体サンプルの流路内の動きを説明する平面図
【図３Ｄ】同プレートにおける緩衝剤と生体サンプルの流路内の動きを説明する平面図
【図３Ｅ】同プレートにおける緩衝剤と生体サンプルの流路内の動きを説明する平面図
【符号の説明】
【００２８】
１０プレート
２０充填ユニット
２１充填用モータ
２１ａプレート受け部
２２プレートトレイ
２３プレート確認センサ
３０検出ユニット
３１嵌合ピン
３２電気泳動用電極
３２ａ，３２ｂ電極
３３ヒータ
３４加圧部
３６クランパ
３７天井板
３８低速回転モータ
３９，１４２サーミスタ
４０光学検出部
４１ｃ圧電素子
４２距離測定部
５０昇降ステージ
５１上下動モータ
５２加圧ポンプ部
５３ポンプチューブ
５４装置内温度検出センサ
５５ヒータ温度検出センサ
６０筺体
６１扉
６２電源スイッチ
６３ＬＥＤ
６４冷却ファン
６５ａ，６５ｂゴム脚
６６高圧電源
６７装置電源
６８制御基板
６９ａ邪魔板
１００生体サンプル判別装置
１１０パターン
１１１第１の電極部
１１２第２の電極部
１１３緩衝剤の注入部
１１４生体サンプルの注入部
１１５サンプルプール
１１６第１の流路
１１６ａ内周流路
１１６ｂ外周流路
１１７第２の流路
１１８第１の電極待機孔
１１９第２の電極待機孔
１２１，１２２電極挿入口
１２３緩衝剤の注入口
１２４生体サンプルの注入口
１３１，１３２，１３５空気孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、前記定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路のパターンが形成されたプレートを備えるとともに、
前記プレートの第１の流路に緩衝剤を充填させた後に、前記定量部を含む前記第２の流路に前記生体サンプルを充填させる充填ユニットと、前記定量部に存在するサンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットとを備える生体サンプル判別装置において、
前記装置は、さらに、前記定量部に対して光照射する発光部と、前記定量部からの光を受光する受光部とからなる光学ユニットを備え、
前記第２の流路に前記生体サンプルを充填させて、生体サンプルの定量を行った後に、前記定量部に生体サンプルが存在するか否かを、前記光学ユニットで検出するようにしたことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２】
前記充填ユニットは、前記プレートの第１の流路に緩衝剤を充填させ、前記定量部を含む前記第２の流路に前記生体サンプルを充填させた後、前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルを残存させて、前記緩衝剤に生体サンプルを一定量だけ添加するものであることを特徴とする請求項１記載の生体サンプル判別装置。
【請求項３】
生体サンプルが、定量部に存在しない場合は、以降の分析動作を中止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置。
【請求項４】
充填ユニットにて、前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルを残存させて、定量部にのみ残存しているか否かを検出し、生体サンプルが定量部以外にも存在している場合には、以降の分析動作を中止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の生体サンプル判別装置。
【請求項５】
前記生体サンプルが前記定量部にのみあることを、前記生体サンプルの吸光量で確認することを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置。
【請求項６】
前記生体サンプルが前記定量部にのみあることを、前記生体サンプルに添加されている蛍光物質の蛍光量で確認することを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置。
【請求項７】
前記生体サンプルが前記定量部にのみあることを、前記生体サンプルに添加されている発光物質の発光量で確認することを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル判別装置。

【図１】