專利名稱：生物芯片、檢體反應裝置以及檢體反應方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物芯片、檢體反應裝置以及檢體反應方法。
背景技術：
近年來，涉及各種疾病的基因的存在變得明朗，除了基因診斷、基因治療等使用基 因的醫(yī)療備受關注之外，在農(nóng)畜業(yè)領域中也開發(fā)了很多對于品種判別、品種改良使用基因 的方法，基因的利用技術正在逐漸擴大。為了利用基因，核酸增強技術正在廣泛普及。作為 該技術一般已知有PCR(Polymerase Chain Reaction 聚合酶連鎖反應)等，當今，PCR成為 生物物質(zhì)的信息突破中不可或缺的技術。在基于PCR的檢查中，一般采用使用稱作管、芯片(生物芯片)的檢體反應用容器 進行反應的方法。但是，在現(xiàn)有的方法中，存在必要的試劑等的量多，為了實現(xiàn)必要的熱循 環(huán)而導致裝置變得復雜，反應花費時間這樣的問題。因此，需要使用微量的試劑、檢體在短 時間內(nèi)高精度地進行PCR的生物芯片、反應裝置。為了解決這樣的問題，在日本特開2009-136250號公報中公開了如下裝置在填 充有不與反應液混合且比重比反應液輕的液體(礦物油等)的管中，通過在液滴的狀態(tài)下 使所含的反應液往復移動，構(gòu)成熱循環(huán)而進行反應。專利文獻1然而，在專利文獻1所記載的現(xiàn)有的生物芯片中，需要將含有檢體的微量的液體 準確地分注到多個容器，對于作業(yè)者要求技能和準確度。此外，由于在該生物芯片內(nèi)填充有 礦物油，故需要對為了防止進行保管、處理時的漏液、蒸發(fā)而設置閥、密封件等下工夫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上那樣的問題點而研發(fā)的，根據(jù)本發(fā)明的幾個方面，能夠提供一 種能夠用簡易的方法高精度地分注含有檢體的液體，在保管、處理時不會發(fā)生漏液、蒸發(fā)的 生物芯片、檢體反應裝置以及檢體反應方法。(1)本發(fā)明所涉及的生物芯片，包括第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和狹窄部，該狹窄部設置在上述第1容器和上述第2容器之間，在上述第2容器內(nèi)形成有接受室，上述接受室經(jīng)由上述狹窄部與上述第1容器連 通，且壁面的至少一部分由上述蠟形成。根據(jù)本發(fā)明，由于在第2容器內(nèi)填充有至少在室溫(25°C )以下為固體的蠟，所以 不會引起漏液、蒸發(fā)，生物芯片的處理、保管變得容易。此外，由于蠟在進行PCR的溫度范圍
4內(nèi)成為液體(油)，所以不需要進行特別的處理，能夠簡易地進行反應。根據(jù)本發(fā)明，在第2容器內(nèi)形成有接受室，接受室經(jīng)由狹窄部與第1容器連通，且 壁面的至少一部分由蠟形成。由此，向第1容器供給包含檢體的液體并利用離心力等，能夠 通過狹窄部將準確的量容易地分注到接受室。(2)該生物芯片也可以包括多個上述第2容器和上述狹窄部的組合，各個上述狹窄部位于同一平面上，且配置在從上述平面上的1點放射的方向上，上述第1容器，相對于上述狹窄部位于接近上述1點側(cè)的位置。由此，利用離心力等，即使在包括多個第2容器的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)可簡易且高 精度地分注包含檢體的液體的生物芯片。(3)該生物芯片也可以構(gòu)成為，引物以及熒光探針的至少一方配置在上述接受室 內(nèi)。由此，如果分注包含檢體的液體，則能夠?qū)瑱z體的液體與引物以及熒光探針 的至少一方混合，因此分注作業(yè)變得更加簡易。(4)該生物芯片也可以構(gòu)成為，引物以及熒光探針的至少一方在上述第2容器內(nèi) 配置在距離上述狹窄部最遠的位置。由此，包含檢體的液體與引物以及熒光探針的至少一方易于混合。此外，引物以及 熒光探針難以在第1容器內(nèi)熔析。(5)本發(fā)明所涉及的檢體反應裝置，使用生物芯片進行檢體的反應，上述生物芯片包括第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和狹窄部，該狹窄部設置在上述第1容器和上述第2容器之間，在上述第2容器內(nèi)形成有接受室，上述接受室經(jīng)由上述狹窄部與上述第1容器連 通，且壁面的至少一部分由上述蠟形成，上述檢體反應裝置包括裝配部，該裝配部能夠裝配上述生物芯片；旋轉(zhuǎn)部，在上述裝配部裝配有上述生物芯片的情況下，該旋轉(zhuǎn)部使上述生物芯片 旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的上述第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化；加熱部，在上述裝配部裝配有上述生物芯片的情況下，該加熱部將上述第2容器 的至少一部分加熱至上述蠟的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于上述旋轉(zhuǎn)軸呈軸對 稱。根據(jù)本發(fā)明，當使生物芯片旋轉(zhuǎn)時，使重力方向的第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸 之間的距離變化，同時利用加熱部能夠形成相對于旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱的溫度分布。由此，使用 以簡易的方法能夠高精度地分注包含檢體的液體的生物芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)用于有效地進行檢 體的反應的檢體反應裝置。(6)本發(fā)明所涉及的檢體反應方法，是使用生物芯片使檢體反應的檢體反應方法，上述生物芯片包括第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和
狹窄部，該狹窄部設置在上述第1容器和上述第2容器之間，在上述第2容器內(nèi)形成有接受室，上述接受室經(jīng)由上述狹窄部與上述第1容器連 通，且壁面的至少一部分由上述蠟形成，上述檢體反應方法包括向上述第1容器供給包含檢體的液體的供給步驟；使上述生物芯片旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生從上述第1容器朝向上述狹窄部的離心力，將包含上 述檢體的液體填充到上述接受室的填充步驟；和將上述第2容器的至少一部分加熱至上述蠟的融點以上的溫度，以使溫度分布相 對于上述填充步驟中旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使上述生物芯片旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的上 述第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行檢體的反應的檢體反應步驟。根據(jù)本發(fā)明，使在第2容器內(nèi)形成有壁面的至少一部分由蠟形成的接受室的生物 芯片旋轉(zhuǎn)，從第1容器朝向狹窄部施加離心力，由此能夠高精度且簡單地從第1容器向接受 室分注包含檢體的液體。進而，根據(jù)本發(fā)明，使生物芯片旋轉(zhuǎn)，使重力方向的第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸 之間的距離變化，加熱生物芯片而在第2容器內(nèi)形成溫度分布，從而使用以簡易的方法就 能高精度地分注包含檢體的液體的生物芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)使檢體高效反應的檢體反應裝置。


圖1 (A)是第1實施方式所涉及的生物芯片的俯視圖，圖1⑶是圖1㈧的A-A的 截面圖。圖2 (A)是第2實施方式所涉及的生物芯片的俯視圖，圖2⑶是圖2 (A)的B-B的 截面圖。圖3(A)是本實施方式所涉及的檢體反應裝置的立體圖，圖3(B)是本實施方式所 涉及的檢體反應裝置的其他立體圖。圖4是本實施方式所涉及的檢體反應方法的流程圖的一例。圖5是本實施方式所涉及的檢體反應方法的流程圖的另一例子。1、2…生物芯片；10…第1容器；12…投入口 ；20,20-1 20-8…第2容器；22、 22-1 22-8…賭；24,24-1 24-8…接受室；30,30-1 30-8…狹窄部；50…基板；52... 罩；100…帽；200…檢體反應裝置；210…裝配部；220…旋轉(zhuǎn)部；230…加熱部；232…高溫 加熱器；234…低溫加熱器；240…絕熱件；250…加熱控制器；260…滑塊；270…滑塊引導 件。
具體實施例方式以下，使用附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。以下說明的實施方式，并 沒有不合理限定權利要求的范圍所記載的本發(fā)明的內(nèi)容。以下說明的全部構(gòu)成并不是本發(fā) 明的必須構(gòu)成要件。1.第1實施方式所涉及的生物芯片圖1 (A)是第1實施方式所涉及的生物芯片的俯視圖，圖1⑶是圖1㈧的A-A的 截面圖。
第1實施方式所涉及的生物芯片1構(gòu)成為包括第1容器10、第2容器20以及狹窄 部(小孔)30。第1容器10和第2容器20經(jīng)由狹窄部30連通。第1容器10作為基板50的凹部而形成。第1容器10構(gòu)成為能夠從投入口 12投 入包含檢體的液體(以下稱作“被檢液”。)。第1容器10也可以構(gòu)成為能夠利用帽100封 固投入口 12。在將生物芯片1用于PCR的情況下，被檢液是包含含有目標核酸的檢體的液體。作 為目標核酸，可列舉血液、尿、唾液、髓液等從檢體提取出的DNA、或依據(jù)從該檢體提取出的 RNA進行反轉(zhuǎn)錄的cDNA。被檢液也可以包含用于增強目標核酸的引物以及用于檢測增強產(chǎn) 物的熒光探針的至少一方。第2容器20形成在基板50內(nèi)。在圖KA)以及圖1 (B)所示的例子中，第2容器 20構(gòu)成為從第1容器10朝狹窄部30的方向成為長度方向的管狀。第2容器20的形狀并 不限定于此，例如，也可以構(gòu)成為具有在中途以某一角度折彎的彎曲部的管狀，或者構(gòu)成為 具有分隔第2容器20的內(nèi)部的一部分分隔部，并且具有圍繞分隔部的路徑。在第2容器20內(nèi)填充有蠟22。此外，在第2容器20內(nèi)形成有接受室24。接受室 24經(jīng)由狹窄部30與第1容器10連通，壁面的至少一部分由蠟22形成。蠟22的融點，優(yōu)選是在生物芯片的保管時或移送時、被檢液的分注作業(yè)時為固 體，在使檢體反應時為液體的范圍的溫度。由于通常進行被檢液的分注作業(yè)的室溫多設定 在25°C左右，所以優(yōu)選蠟22的融點為25°C以上63°C以下。由于進行被檢液的分注作業(yè)的 作業(yè)者的體溫通常為37°C左右，所以更優(yōu)選蠟22的融點為37°C以上。在到使檢體反應時為 止將生物芯片在25°C以下的溫度環(huán)境下處理的情況下，也可以將蠟的融點設為不足25°C。在PCR溫度循環(huán)中最低的退火時的溫度，由于在高的情況下為63°C左右，所以優(yōu) 選將蠟22的融點設為63°C以下。在PCR溫度循環(huán)中最低的退火時的溫度，由于在低的情況 下為55°C左右，所以更優(yōu)選將蠟22的融點設為55°C以下。作為具有這樣的融點的蠟，例如能夠使用日本精蠟(株)制的石蠟115。石蠟115， 由于融點為47°C，在100°C附近粘度為3cP、密度為0. 768g/cm3，所以能夠得到適當?shù)恼扯?和相對于被檢液的比重差。此外，由于石蠟115可與硅油混合，所以也能夠通過混入硅油來 調(diào)整粘度。由于被檢液是水溶液，所以不與蠟混和，在蠟為熔融的狀態(tài)下作為液滴包含于蠟 中。這樣，根據(jù)第1實施方式所涉及的生物芯片1，由于在第2容器20填充有至少在室 溫(25°C)以下為固體的蠟，所以不會引起漏液、蒸發(fā)，生物芯片的處理、保管變得容易。此 外，由于蠟在進行PCR的溫度范圍內(nèi)成為液體(油)，所以不需要特別的處理，能夠簡易地進 行反應。例如在作為基板50的凹部而形成后，在成為接受室M的區(qū)域插入墊圈并填充蠟 22，之后除去墊圈并利用罩52覆蓋凹部上表面，從而形成第2容器20。由此，能夠容易地形 成具有所希望的容積的接受室對。也可以在接受室M內(nèi)配置用于增強目標核酸的引物以及用于檢測增強產(chǎn)物的熒 光探針的至少一方。由此，如果分注包含檢體的液體，則能夠?qū)瑱z體的液體與引物以及 熒光探針的至少一方混合。因而，在準備包含檢體的液體時能夠省略引物以及熒光探針的 至少一方，因此分注作業(yè)變得更加簡易。
引物以及熒光探針的至少一方也可以在第2容器20內(nèi)配置在距離狹窄部30最遠 的位置。由此，在使蠟22熔化后，通過賦予從第1容器10朝向第2容器20的離心力等的 慣性力，能夠以更強勁的力使分注的包含檢體的液體與在第2容器20內(nèi)配置的引物以及熒 光探針的至少一方接觸。因而，包含檢體的液體與引物以及熒光探針的至少一方易于混合。 此外，通過在引物以及熒光探針與第1容器10之間插入蠟22，引物以及熒光探針難以在第 1容器10內(nèi)熔析。狹窄部30設置在第1容器10和第2容器20之間。狹窄部30的內(nèi)徑，是在重力 程度下被檢液、熔化了的蠟22不能通過程度的大小，例如為0. Imm以上0. 9mm以下左右。利用狹窄部30，限制被檢液、熔化了的蠟22在第1容器10和第2容器20之間移 動。通過對投入到第1容器10的被檢液賦予離心力等的慣性力，能夠使被檢液從第1容器 10向第2容器20的接受室M移動。也可以對第1容器10、第2容器20以及狹窄部30的內(nèi)壁進行親油防水處理。例 如，作為基板50的材料也可以使用聚丙烯等的親油防水材料。由此，在通過旋轉(zhuǎn)向生物芯 片施加離心力從而將被檢液分注到接受室M后，在停止旋轉(zhuǎn)的情況下，被檢液因表面張力 而被從狹窄部30切斷。余下的被檢液從分注到接受部30的被檢液分離而殘留在第1容器 10內(nèi)，因此易于向接受部M分注準確的量的被檢液。第1容器10也可以具有親水性。由此，余下的被檢液易于返回到第1容器內(nèi)，因 此能夠在狹窄部30更可靠地分離被檢液。因而，根據(jù)第1實施方式所涉及的生物芯片1，不使用自動分注機等的大型設備， 而通過比使用吸液管的分注作業(yè)更簡易的方法，能夠準確地以比使用吸液管的分注精度高 的精度分注被檢液。進而，根據(jù)第1實施方式所涉及的生物芯片1，當將被檢液的填充完畢后的生物芯 片1設置于檢體反應裝置并開始反應時，借助用于反應的加熱使蠟熔化而成為液體。由于 不需要用于開始反應的特殊的處理，所以能夠簡便且有效地進行反應。2.第2實施方式所涉及的生物芯片圖2 (A)是第2實施方式所涉及的生物芯片的主視圖，圖2⑶是圖2 (A)的B-B的 截面圖。以下，對于第2實施方式所涉及的生物芯片2，以與第1實施方式所涉及的生物芯 片1的不同點為中心進行說明。第2實施方式所涉及的生物芯片2，包括多個第2容器20-1 20_8和狹窄部 30-1 30-8的組合。在圖2(A)以及圖2(B)所示的例子中，第2容器20-1和狹窄部30-1、 第2容器20-2和狹窄部30-2、第2容器20_3和狹窄部30_3、第2容器20_4和狹窄部30_4、 第2容器20-5和狹窄部30-5、第2容器20_6和狹窄部30_6、第2容器20_7和狹窄部30_7、 第2容器20-8和狹窄部30-8分別是組合，生物芯片2構(gòu)成為包括8個組合。生物芯片2包含第1容器10。第1容器10與第2容器20_1 20_8分別經(jīng)由狹 窄部30-1 30-8連通。各個第2容器20-1 20-8的構(gòu)成與第1實施方式所涉及的生物芯片1的第2容 器20同樣。S卩，在第2容器20-1 20-8內(nèi)填充有蠟22_1 22_8，形成有接受室M-I 24-8。接受室M-I M-8的壁面的至少一部分由蠟22-1 22-8形成。在圖2(A)以及圖2(B)所示的例子中，第2容器20-1 20-8，構(gòu)成為從第1容器10分別朝向狹窄部30-1 30-8的方向成為長度方向的管狀。第2容器20-1 20_8的形 狀并不限定于此，也可以構(gòu)成為具有在中途以某一角度折彎的彎曲部的管狀，或者具有分 離第2容器20-1 20-8的內(nèi)部的一部分的分隔部，并具有圍繞分隔部的路徑。各個狹窄部30-1 30-8的構(gòu)成與第1實施方式所涉及的生物芯片1的狹窄部30 同樣。狹窄部30-1 30-8位于同一虛擬平面上，且從該虛擬平面上的1點X放射狀配置 (以下，將包含點X的上述虛擬平面簡稱為“虛擬平面”)。生物芯片2的第1容器10相對于狹窄部30-1 30_8配置在接近點X側(cè)的位置。 由此，在向第1容器10投入被檢液的狀態(tài)下，通過以與虛擬平面垂直且通過點X的直線作 為軸進行旋轉(zhuǎn)，利用從1點X朝向狹窄部30-1 30-8的離心力能夠使被檢液經(jīng)由狹窄部 30-1 30-8向第2容器20-1 20_8的接受室 M-8移動。因而，根據(jù)第2實施方式所涉及的生物芯片2，不使用自動分注機等的大型設備， 而通過比使用吸液管的分注作業(yè)更簡易的方法，能夠以比使用吸液管的分注精度高的精度 準確地從一個第1容器向多個接受室分注被檢液。與第1實施方式所涉及的生物芯片1同樣，由于在第2容器20-1 20_8內(nèi)填充 有至少在室溫(25°C)以下為固體的蠟，所以不會引起漏液、蒸發(fā)，生物芯片的處理、保管變 得容易。由于蠟在進行PCR的溫度范圍內(nèi)成為液體(油)，所以不需要進行特別的處理，能 夠簡易地進行反應。也可以在接受室M-I M-8內(nèi)配置用于增強目標核酸的引物以及用于檢測增強 產(chǎn)物的熒光探針的至少一方。由此，如果分注包含檢體的液體，則能夠?qū)瑱z體的液體與 引物以及熒光探針的至少一方混合。因而，在準備包含檢體的液體時能夠省略引物以及熒 光探針的至少一方的準備，因此分注作業(yè)變得更加簡易。引物以及熒光探針的至少一方也可以在各個第2容器20-1 20-8內(nèi)配置在距離 直接連通的狹窄部30-1 30-8最遠的位置。在圖2(A)以及圖2(B)所示例子中，用于增強 目標核酸的引物以及用于測定增強產(chǎn)物量的熒光探針的至少一方，在各個第2容器20-1 20-8內(nèi)，以與虛擬平面垂直且通過點X的直線作為軸進行旋轉(zhuǎn)，在該情況下，配置在離心力 最大的位置。由此能夠以更強勁的力使所分注的包含檢體的液體與在第2容器20-1 20-8 內(nèi)配置的引物以及熒光探針的至少一方接觸，因此，包含檢體的液體與引物以及熒光探針 的至少一方易于混合。此外，引物以及熒光探針難以在第1容器10內(nèi)熔析。3.檢體反應裝置圖3(A)是本實施方式所涉及的檢體反應裝置的立體圖，圖3(B)是本實施方式所 涉及的檢體反應裝置的其他立體圖。本實施方式所涉及的檢體反應裝置200，是使用生物芯片進行檢體的反應的檢體 反應裝置。使用生物芯片1時的檢體反應裝置200，包括裝配部210，裝配部210能夠裝配 生物芯片1 ；旋轉(zhuǎn)部220，在裝配部210裝配有生物芯片1的情況下，該旋轉(zhuǎn)部220使生物 芯片1旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的第2容器20內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化；和加熱部 230，在裝配部210裝配有生物芯片1的情況下，該加熱部230將第2容器20的至少一部分 加熱至蠟22的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱。使用生物芯片2時的檢體反應裝置200，包括裝配部210，該裝配部210能夠裝配 生物芯片2 ；旋轉(zhuǎn)部220，在裝配部210裝配有生物芯片2的情況下，該旋轉(zhuǎn)部220使生物芯
9片2旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化；和 加熱部230，在裝配部210裝配有生物芯片2的情況下，該加熱部230將第2容器20_1 20-8的至少一部分加熱至蠟22-1 22-8的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于旋轉(zhuǎn)軸 呈軸對稱。以下，以使用生物芯片2時的檢體反應裝置200為例，參照圖3 (A)以及圖3⑶進 行說明。裝配部210構(gòu)成為能夠裝配生物芯片2。在圖3(A)所示的例子中，與生物芯片2 嵌合的槽相當于裝配部210。如圖3(B)所示，也可以構(gòu)成為滑塊沈0能夠沿著滑塊引導件 270向白箭頭方向移動，通過將生物芯片2向裝配部210推壓而將生物芯片2裝配于裝配部 210。在裝配部210裝配有生物芯片2的情況下，旋轉(zhuǎn)部220使生物芯片2旋轉(zhuǎn)，以使重 力方向的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化。在圖3(A)所示的 例子中，旋轉(zhuǎn)部220，在裝配部210裝配有生物芯片2的情況下，以與虛擬平面垂直且通過 點X的直線作為軸使生物芯片2旋轉(zhuǎn)，從而使重力方向的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下 點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化。在裝配部210裝配有生物芯片2的情況下，加熱部230將第2容器20_1 20_8 的至少一部分加熱至蠟22-1 22-8的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于旋轉(zhuǎn)軸呈軸 對稱。在圖3(A)所示的例子中，加熱部230具有在相對地接近旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)以相對高溫 加熱的高溫加熱器232 ；和在相對地遠離旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)以相對低溫加熱的低溫加熱器234。 由此，形成溫度隨著從旋轉(zhuǎn)軸的附近朝向外側(cè)而變低的溫度坡度。即，在圖3(A)所示的例 子中，加熱部230成為以生物芯片2的溫度分布呈軸對稱的方式對生物芯片2進行加熱的 構(gòu)成。加熱部230也可以構(gòu)成為由加熱控制器250控制。在將檢體反應裝置200用于實 時PCR的情況下，也可以進行控制以使高溫加熱器232的溫度為95°C，低溫加熱器234的溫 度為60V。此外，如圖3(A)所示，也可以在高溫加熱器232和低溫加熱器234之間具有絕 熱件觀0。進而，如圖3(B)所示，亦可以夾著加熱部230的方式設置絕熱件M0。由加熱部230加熱的蠟22-1 22_8熔化而成為液體。在向第2容器20_1 20_8 供給被檢液的情況下，由于熔化了的蠟與被檢液的比重差，比蠟重的被檢液向重力方向的 各個第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點附近移動。生物芯片2通過加熱部230而使溫度分 布呈軸對稱，因此與重力方向的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變 化不同的溫度的區(qū)域成為最下點。因而，通過適當?shù)乜刂菩D(zhuǎn)部220和加熱部230，能夠使 包含檢體的液體在第2容器20-1 20-8內(nèi)的溫度的不同區(qū)域之間移動，因此能夠在所希 望的溫度循環(huán)中放置被檢液。由此，使用以簡易的方法能夠高精度地分注被檢液的生物芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)用于進 行檢體的反應的檢體反應裝置。4.檢體反應方法圖4是本實施方式所涉及的檢體反應方法的流程圖的一例。在圖4所示的例子 中，雖然作為生物芯片使用第1實施方式所涉及的生物芯片1，但是也可以使用第2實施方 式所涉及的生物芯片2。
圖4所示的檢體反應方法，是使用生物芯片1使檢體反應的檢體反應方法，包括: 向第1容器10供給包含檢體的液體(被檢液)的供給步驟；使生物芯片1旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生從 第1容器10朝向狹窄部30的離心力，將包含檢體的液體(被檢液)填充到接受室M的填 充步驟；和將第2容器20的至少一部分加熱至蠟22的融點以上的溫度，以使溫度分布相對 于在填充步驟旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使生物芯片1旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的3第2容器20 內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行檢體的反應的檢體反應步驟。首先，進行向第1容器10供給被檢液的供給步驟(步驟S100)。例如，通過從生物 芯片1的投入口 12向第1容器10投入被檢液來向第1容器10供給被檢液。在步驟SlOO之后，進行填充步驟，在該填充步驟中，使生物芯片1旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生從第 1容器10朝向狹窄部30的離心力，將被檢液填充到接受室24(步驟S102)。通過使用離心 機等使生物芯片1旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生從第1容器10朝向狹窄部30的離心力，將被檢液填充到接 受室對。利用該填充步驟，能夠以簡易的方法高精度地分注被檢液。在步驟S102之后，進行檢體反應步驟，在該檢體反應步驟中，將第2容器20的至 少一部分加熱至蠟22的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使生物 芯片1旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的第2容器20內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行 檢體的反應(步驟S104)。另外，優(yōu)選在分注步驟施加離心力的裝置與在反應步驟使用的反 應裝置為不同的裝置。通過加熱至蠟22的融點以上的溫度，蠟22熔化而成為液體。由于熔化了的蠟與 被檢液的比重差，比蠟重的被檢液向重力方向的第2容器20內(nèi)的最下點附近移動。生物芯 片1被加熱成溫度分布呈軸對稱，因此當重力方向的第2容器20內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間 的距離變化時，溫度發(fā)生變化。因而，通過適當?shù)乜刂菩D(zhuǎn)和加熱溫度，能夠使包含檢體的 液體在第2容器20內(nèi)的溫度的不同區(qū)域之間移動，因此能夠在所希望的溫度循環(huán)中放置檢 體。由此，能夠使用生物芯片1使檢體反應。也可以在接受室M內(nèi)配置用于增強目標核酸的引物以及用于檢測增強產(chǎn)物的熒 光探針的至少一方。由此，如果分注包含檢體的液體，則能夠?qū)瑱z體的液體與引物以及 熒光探針的至少一方混合。因而，在準備包含檢體的液體時能夠省略引物以及熒光探針的 至少一方，因此分注作業(yè)變得更加簡易。引物以及熒光探針的至少一方也可以在第2容器20內(nèi)配置在距離狹窄部30最遠 的位置。由此，能夠以更強勁的力使包含檢體的液體與在第2容器20內(nèi)配置的引物以及熒 光探針的至少一方接觸，因此，包含檢體的液體與引物以及熒光探針的至少一方易于混合。 此外，引物以及熒光探針難以在第1容器10內(nèi)熔析。圖5是本實施方式所涉及的檢體反應方法的流程圖的其他例子。在圖5所示的例 子中，作為生物芯片使用第2實施方式所涉及的生物芯片2。圖5所示的檢體反應方法，是使用生物芯片2使檢體反應的檢體反應方法，包括 向第1容器10供給包含檢體的液體(被檢液)的供給步驟；使生物芯片2旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生從 第1容器10朝向狹窄部30-1 30-8的離心力，將包含檢體的液體(被檢液)填充到接受 室24-1 24-8的填充步驟；和將第2容器20-1 20-8的至少一部分加熱至蠟22_1 22-8的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于在填充步驟旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使生 物芯片2旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行檢體的反應的檢體反應步驟。首先，進行向第1容器10供給被檢液的供給步驟(步驟S200)。通過從生物芯片 2的投入口 12向第1容器10投入被檢液來向第1容器10供給被檢液。在步驟S200之后，進行填充步驟，在該填充步驟中，使生物芯片2旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生從 第1容器10朝向狹窄部30-1 30-8的離心力，將被檢液填充到接受室M-I 步 驟S202)。也可以通過使用離心機等使生物芯片2以與虛擬平面垂直且通過點X的直線作 為軸進行旋轉(zhuǎn)，將被檢液填充到接受室M-I 對-8。利用填充步驟，能夠以簡易的方法高 精度地分注被檢液。在步驟S202之后，進行檢體反應步驟，在檢體反應步驟中，將第2容器20-1 20-8的至少一部分加熱至蠟22-1 22-8的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于在填充 步驟旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使生物芯片2旋轉(zhuǎn)，以使重力方向的第2容器20-1 20-8 內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行檢體的反應(步驟S204)。通過加熱至蠟22-1 22-8的融點以上的溫度，蠟22_1 22_8熔化而成為液體。 由于熔化了的蠟和被檢液的比重差，比蠟重的被檢液向重力方向的各個第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點附近移動。由于生物芯片2被加熱成溫度分布呈軸對稱，所以當重力方向 的第2容器20-1 20-8內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸和的距離變化時，溫度發(fā)生變化。因而，通過 適當?shù)乜刂菩D(zhuǎn)和加熱溫度，能夠使包含檢體的液體在第2容器20-1 20-8內(nèi)的溫度的 不同區(qū)域之間移動，因此能夠在所希望的溫度循環(huán)中放置檢體。由此，能夠使用生物芯片2 使檢體反應。也可以在接受室M-I M-8內(nèi)配置用于增強目標核酸的引物以及用于檢測增強 產(chǎn)物的熒光探針的至少一方。由此，如果分注包含檢體的液體，則能夠?qū)瑱z體的液體和 引物以及熒光探針的至少一方混合。因而，在準備包含檢體的液體時能夠省略引物以及熒 光探針的至少一方，因此分注作業(yè)變得更加簡易。引物以及熒光探針的至少一方也可以在各個第2容器20-1 20-8內(nèi)配置在距離 直接連通的狹窄部30-1 30-8最遠的位置。由此能夠以更強勁的力使所分注的包含檢體 的液體與在第2容器20內(nèi)配置的引物以及熒光探針的至少一方接觸，因此，包含檢體的液 體與引物以及熒光探針的至少一方易于混合。此外，引物以及熒光探針難以在第1容器10 內(nèi)熔析。上述的實施方式以及變形例是一例，并不限定于此。例如各實施方式以及各變形 例也可以適當組合多個。本發(fā)明并不限定于上述實施方式，還可以進行各種變形。本發(fā)明包含與實施方式 中說明的構(gòu)成實質(zhì)上相同的構(gòu)成(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的構(gòu)成，或者目的以及效 果相同的構(gòu)成)。本發(fā)明包含置換實施方式中說明的構(gòu)成的不是本質(zhì)的部分的構(gòu)成。本發(fā) 明包含起到與實施方式中說明的構(gòu)成相同的作用效果的構(gòu)成或者可達成相同目的的構(gòu)成。 本發(fā)明包含對實施方式中說明的構(gòu)成附加公知技術的構(gòu)成。
1權利要求
1.一種生物芯片，其特征在于， 所述生物芯片包括第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和 狹窄部，該狹窄部設置在所述第1容器和所述第2容器之間，在所述第2容器內(nèi)形成有接受室，所述接受室經(jīng)由所述狹窄部與所述第1容器連通，且 壁面的至少一部分由所述蠟形成。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述生物芯片包括多個所述第2容器和所述狹窄部的組合，各個所述狹窄部位于同一平面上，且配置在從所述平面上的1點放射的方向上，所述第1容器，相對于所述狹窄部位于接近所述1點側(cè)的位置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生物芯片，其特征在于， 弓丨物以及熒光探針的至少一方配置在所述接受室內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的生物芯片，其特征在于，引物以及熒光探針的至少一方在所述第2容器內(nèi)配置在距離所述狹窄部最遠的位置。
5.一種檢體反應裝置，其特征在于，所述檢體反應裝置使用生物芯片進行檢體的反應， 所述生物芯片包括 第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和 狹窄部，該狹窄部設置在所述第1容器和所述第2容器之間，在所述第2容器內(nèi)形成有接受室，所述接受室經(jīng)由所述狹窄部與所述第1容器連通，且 壁面的至少一部分由所述蠟形成， 所述檢體反應裝置包括 裝配部，該裝配部能夠裝配所述生物芯片；旋轉(zhuǎn)部，在所述裝配部裝配有所述生物芯片的情況下，該旋轉(zhuǎn)部使所述生物芯片旋轉(zhuǎn)， 以使重力方向上的所述第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化；加熱部，在所述裝配部裝配有所述生物芯片的情況下，該加熱部將所述第2容器的至 少一部分加熱至所述蠟的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于所述旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱。
6.一種檢體反應方法，其特征在于，所述檢體反應方法是使用生物芯片使檢體反應的檢體反應方法， 所述生物芯片包括 第1容器；第2容器，在該第2容器內(nèi)填充有融點為25°C以上63°C以下的蠟；和 狹窄部，該狹窄部設置在所述第1容器和所述第2容器之間，在所述第2容器內(nèi)形成有接受室，所述接受室經(jīng)由所述狹窄部與所述第1容器連通，且 壁面的至少一部分由所述蠟形成， 所述檢體反應方法包括向所述第1容器供給包含檢體的液體的供給步驟；使所述生物芯片旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生從所述第1容器朝向所述狹窄部的離心力，從而將包含所 述檢體的液體填充到所述接受室的填充步驟；和將所述第2容器的至少一部分加熱至所述蠟的融點以上的溫度，以使溫度分布相對于 所述填充步驟中旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸呈軸對稱，并使所述生物芯片旋轉(zhuǎn)，以使重力方向上的所述 第2容器內(nèi)的最下點和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離變化，從而進行檢體的反應的檢體反應步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供生物芯片、檢體反應裝置以及檢體反應方法，能夠以簡易的方法高精度地分注包含檢體的液體。生物芯片(1)包括第1容器(10)；第2容器(20)，在第2容器(20)內(nèi)填充有融點為25℃以上63℃以下的蠟(22)；狹窄部(30)，該狹窄部(30)設置在第1容器(10)和第2容器(20)之間，在第2容器(20)內(nèi)形成有接受室(24)，該接受室(24)經(jīng)由狹窄部(30)與第1容器(10)連通，且壁面的至少一部分由蠟(22)形成。
文檔編號C12Q1/68GK102146465SQ20111003522
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權日2010年2月2日
發(fā)明者小枝周史 申請人:精工愛普生株式會社