專利名稱：化學(xué)處理盒及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)處理盒和使用該化學(xué)處理盒的方法，所述的化學(xué)處理盒在外力作用下能夠發(fā)生變形，并輸送或密封該處理盒內(nèi)所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)出這樣的化學(xué)反應(yīng)盒該化學(xué)反應(yīng)盒在外力作用下能夠發(fā)生變形，并輸送或密封該反應(yīng)盒內(nèi)所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
JP2004-226068A發(fā)明內(nèi)容在臨床診斷中使用特定的DNA序列和蛋白質(zhì)作為疾病標(biāo)識(shí)物。該疾病標(biāo)識(shí)物可從血液樣品等中提取。然而，使用ELIS(EMA)等方法通常一次只能檢測(cè)一種類型的蛋白質(zhì)。為了檢測(cè)DNA標(biāo)識(shí)物，通常使用于提取DNA的血液樣品與用于檢測(cè)蛋白質(zhì)標(biāo)識(shí)物的血液樣品分開采集。
因此，為了進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)的診斷，必須針對(duì)每個(gè)診斷項(xiàng)目而從患者身上采集血液樣品等。為了進(jìn)行可靠的診斷，必須分別對(duì)多種標(biāo)識(shí)物進(jìn)行檢測(cè)，從而將增加所要采集的樣品的數(shù)量，導(dǎo)致患者所承受的負(fù)擔(dān)增加。另一方面，因?yàn)樵趯?duì)生物體進(jìn)行活檢時(shí)僅獲取少量的樣品，那么也難以將這些樣品用于多種檢測(cè)項(xiàng)目。為了在檢測(cè)時(shí)避免信噪的干擾，目前實(shí)際使用的方法是在蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)丟棄DNA片斷，而在檢測(cè)DNA時(shí)丟棄蛋白質(zhì)碎片。然而，為了充分利用樣品數(shù)量和使檢測(cè)所用的樣品具有同一性，自然更希望從同一樣品中檢測(cè)兩種物質(zhì)。盡管曾產(chǎn)生一種想法即，使用自動(dòng)分析儀(一種全自動(dòng)檢測(cè)儀器)作為將同一樣品用于多種檢測(cè)項(xiàng)目的方法，但是所述的自動(dòng)分析儀不僅體積龐大、價(jià)格昂貴，并且由于在開放系統(tǒng)中進(jìn)行檢測(cè)，還需要采取抗病毒的對(duì)策，從而對(duì)于普通醫(yī)院來(lái)說使用所述的自動(dòng)分析儀是困難的。
本發(fā)明的目的是提供一種能有效利用樣品的處理盒，該處理盒是使用了專利文獻(xiàn)JP2004-226068A(參見上文)中所公開的化學(xué)反應(yīng)盒技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，其中提供了一種化學(xué)處理盒，該化學(xué)處理盒在外力作用下能夠發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行，并且所述處理盒包括接收裝置，用于接收來(lái)自外部的樣品；分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品中所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離；以及至少兩種分析裝置，用于對(duì)經(jīng)分離的各種生物聚合物進(jìn)行分析。
關(guān)于所述的化學(xué)處理盒，可以將來(lái)自外部的樣品中所含的不同種類的多種生物聚合物彼此分離，使得可以有效地利用所述樣品，并保證作為分析對(duì)象的所述樣品的同一性。關(guān)于本發(fā)明的化學(xué)處理盒，對(duì)樣品的類型沒有限制。
此外，因?yàn)楸景l(fā)明的化學(xué)處理盒設(shè)有用于分析經(jīng)分離的各種生物聚合物的分析裝置，所以可以在該處理盒內(nèi)對(duì)經(jīng)分離的各種生物聚合物進(jìn)行分析。
關(guān)于所述的分離裝置，可使用任何一種選自以下的物質(zhì)二氧化硅珠子、苯乙烯珠子、玻璃纖維和纖維素。
關(guān)于所述的分離裝置，可使用磁性顆粒。
所述的生物聚合物可選自以下組分DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖鏈和代謝物(metabolites)。
所述的樣品可以是體液。
不同種類的多種生物聚合物中的每一種都可以是各種疾病常見的標(biāo)識(shí)物。
在這種情況下，可以針對(duì)各種疾病進(jìn)行多樣化的分析。此外，如果所述的處理盒的構(gòu)成方式使得各種疾病的各個(gè)標(biāo)識(shí)物之間彼此得以分離或?qū)Ω鞣N疾病的各個(gè)標(biāo)識(shí)物進(jìn)行分析，那么這將有效地對(duì)各種疾病進(jìn)行篩查。
所述的生物聚合物可以是至少一種從由下列分別與各種疾病相關(guān)的生物聚合物組成的中選擇的物質(zhì)(a)在患肝癌的情況下AFP、PIVK-II、異檸檬酸脫氫酶和YH-206；(b)在患胃癌的情況下CA125、NCC-ST-439、STN(系列Tn抗原)、CEA、CA72-4和CA19-9；(c)在患胰腺癌的情況下CA19-9、YH-206、NCC-ST-439、CA50、Span-1、DUPAN-2、CEA和SLX；(d)在患食道癌的情況下CEA、SCC和CYFRA21-1；(e)在患肺癌的情況下SCC、CYFRA21-1、SLX、CEA、NSE和Pro-GRP；(f)在患腎癌的情況下BFP；(g)在患乳腺癌的情況下CA15-3(MAN-6)、CEA和NCC-ST-439；(h)在患乳腺癌的情況下ErbB-2(Her2)和BRCA1基因；(i)在患卵巢癌的情況下CA125、CA72-4、STN和GAT；(j)在患前列腺癌的情況下PSA和γ-Sm(γ-精漿蛋白)；(k)在患糖尿病的情況下脂聯(lián)素(adeponecutin)、TNF-α、PA1-1、糖基化血紅蛋白、Alc(HbAlc)和CPR(胰島素原)；(l)在患心肌梗塞的情況下肌紅蛋白、H-FABP、CK-MB和肌鈣蛋白T；(m)在患肝炎的情況下HBs抗原、HBe抗原和HCV抗原；(n)病毒或細(xì)菌的固有基因，以及針對(duì)這些病原體的抗體。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中提供了一種化學(xué)處理盒，該化學(xué)處理盒在外力作用下能發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行，并且所述處理盒包括接收裝置，用來(lái)接收來(lái)自外部的樣品；以及分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品中所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離，其中分離裝置使用磁性顆粒，并使磁體在外部沿著流體通道移動(dòng)，從而使磁性顆粒被磁體吸引而沿著流體通道轉(zhuǎn)移。
關(guān)于所述的化學(xué)處理盒，由所述磁性顆粒捕獲的生物聚合物被轉(zhuǎn)移。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，其中提供了使用所述化學(xué)處理盒的方法，所述化學(xué)處理盒在外力作用下能夠發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行，并且所述處理盒包括接收裝置，用于接收來(lái)自外部的樣品；分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品中所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離；以及至少兩種分析裝置，用于對(duì)經(jīng)分離的各種生物聚合物進(jìn)行分析，并且所述方法包括以下步驟將樣品注射到接收裝置中；使用分離裝置對(duì)作為特定疾病標(biāo)識(shí)物的生物聚合物進(jìn)行分離；以及使用分析裝置對(duì)經(jīng)分離的各種標(biāo)識(shí)物進(jìn)行分析。
關(guān)于所述的使用化學(xué)處理盒的方法，因?yàn)槭褂梅蛛x裝置來(lái)對(duì)分別作為特定疾病標(biāo)識(shí)物的生物聚合物進(jìn)行分離，所以可以有效地利用樣品，并且保證作為分析對(duì)象的樣品的同一性。此外，可以針對(duì)各種疾病來(lái)進(jìn)行多樣化的分析。
所述的使用化學(xué)處理盒的方法還包括在實(shí)施標(biāo)識(shí)物的分離步驟之后，或是在對(duì)各種標(biāo)識(shí)物進(jìn)行分析的步驟之后丟棄處理盒的步驟。
在這種情況下，不需要如后處理和清潔等的操作，因而確保安全。
關(guān)于所述的、本發(fā)明的使用化學(xué)處理盒的方法，所述的生物聚合物可以是至少一種從由下列分別與各種疾病相關(guān)的生物聚合物組成的組中選擇的物質(zhì)(a)在患肝癌的情況下AFP、PIVK-II、異檸檬酸脫氫酶和YH-206；(b)在患胃癌的情況下CA125、NCC-ST-439、STN(系列Tn抗原)、CEA、CA72-4和CA19-9；(c)在患胰腺癌的情況下CA19-9、YH-206、NCC-ST-439、CA50、Span-1、DUPAN-2、CEA和SLX；(d)在患食道癌的情況下CEA、SCC和CYFRA21-1；(e)在患肺癌的情況下SCC、CYFRA21-1、SLX、CEA、NSE和Pro-GRP；
(f)在患腎癌的情況下BFP；(g)在患乳腺癌的情況下CA15-3(MAN-6)、CEA和NCC-ST-439；(h)在患乳腺癌的情況下ErbB-2(Her2)和BRCA1基因；(i)在患卵巢癌的情況下CA125、CA72-4、STN和GAT；(j)在患前列腺癌的情況下PSA和γ-Sm(γ-精漿蛋白)；(k)在患糖尿病的情況下脂聯(lián)素、TNF-α、PA1-1、糖基化血紅蛋白、Alc(HbAlc)和CPR(胰島素原)；(l)在患心肌梗塞的情況下肌紅蛋白、H-FABP、CK-MB和肌鈣蛋白T；(m)在患肝炎的情況下HBs抗原、HBe抗原和HCV抗原；(n)病毒或細(xì)菌的固有基因，以及針對(duì)這些病原體的抗體。
關(guān)于本發(fā)明的化學(xué)處理盒，因?yàn)榭梢詫?lái)自外部的樣品中所含的不同種類的多種生物聚合物彼此分離，所以可以有效地利用樣品，并且保證作為分析對(duì)象的樣品的同一性。
關(guān)于本發(fā)明所述的使用化學(xué)處理盒的方法，因?yàn)槭褂梅蛛x裝置對(duì)分別作為特定疾病標(biāo)識(shí)物的生物聚合物進(jìn)行分離，所以可以有效地利用樣品，并且保證作為分析對(duì)象的樣品的同一性。此外，可以針對(duì)各種疾病來(lái)進(jìn)行多樣化的分析。


圖1是示出本發(fā)明實(shí)施例1的化學(xué)處理盒的結(jié)構(gòu)圖，其中圖1(A)是該處理盒的平面圖，而圖1(B)是沿圖1(A)中的容池和流體通道所截取的、顯示該處理盒剖面的剖面圖。
圖2是示出本發(fā)明實(shí)施例2的化學(xué)處理盒的結(jié)構(gòu)圖，其中圖2(A)是該處理盒的平面圖，而圖2(B)是沿圖2(A)中的容池和流體通道所截取的、顯示該處理盒剖面的剖面圖；以及圖3是通過實(shí)例示出了分別作為各種疾病檢測(cè)對(duì)象的蛋白質(zhì)、糖鏈和DNA的圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中描述本發(fā)明的化學(xué)處理盒的實(shí)施例。
實(shí)施例1在下文中參照?qǐng)D1來(lái)描述本發(fā)明實(shí)施例1的化學(xué)處理盒。
本實(shí)施例代表了使用單一樣品來(lái)同時(shí)分析DNA和蛋白質(zhì)的處理盒的情況。
圖1(A)是本實(shí)施例處理盒的平面圖，而圖1(B)是沿圖1(A)中所示的容池和流體通道所截取的、顯示該處理盒剖面的剖面圖。
如圖1(B)中所示，本實(shí)施例的處理盒的容器包括基底1和覆蓋在基底1上的彈性件2。
在彈性件2的底面(圖1(B)中彈性件2的下表面)上，形成了每一個(gè)都具有預(yù)定形狀的、凹向彈性件2頂面(圖1(B)中彈性件2的上表面)的凹部。該凹部在基底1和彈性件2之間產(chǎn)生空間，并且如圖1(A)和1(B)所示，此空間形成了用于接收樣品的容池21，用于預(yù)裝液體溶劑的容池22，用于將樣品與液體溶劑混合的容池23，用于預(yù)裝清洗液的容池24，用于容納磁性顆粒和流動(dòng)液體的容池25，用于將樣品、清洗液和磁性顆?；旌显谝黄鸬娜莩?6，用于進(jìn)行PCR擴(kuò)增的容池31，與容池31連接的容池31a，用于將樣品注射到容池21中的注射通道41，用于連接容池21和容池23的流體通道42，用于連接容池22和容池23的流體通道43，用于連接容池23和容池26的流體通道45，用于連接容池26和容池31的流體通道46，與容池26連接的流體通道47，以及與容池31連接的流體通道48。
如圖1(A)和1(B)中所示，在基底1中嵌入DNA分析用的DNA芯片51和蛋白質(zhì)分析用的蛋白質(zhì)芯片52。在DNA芯片51的頂面一側(cè)(圖1(B)中DNA芯片51的上表面)之上、在彈性件2的凹部中，形成了容池53，而在蛋白質(zhì)芯片52的頂面一側(cè)(圖1(B)中蛋白質(zhì)芯片52的上表面)之上、在彈性件2的凹部中，形成了容池54，并且流體通道48與容池53連接而流體通道47與容池54連接。此外，用于容納二次抗體和流動(dòng)液體的容池55與容池54連通。
接著，在下文中描述使用本實(shí)施例的處理盒的分析方法。
首先，使用注射器等通過注射通道41將血液樣品注射到容池21中。
然后，如圖1(B)中所示，將輥6保持在與處理盒壓力接觸的狀態(tài)下向右滾動(dòng)，由此使彈性件2發(fā)生彈性變形并將容池21中所容納的血液樣品和容池22中所容納的液體溶劑分別經(jīng)過流體通道42和43輸送到容池23，從而使血液樣品與液體溶劑混合。由于液體溶劑含有表面活性劑，所以血細(xì)胞在容池23中被破壞。
在進(jìn)一步滾動(dòng)輥6時(shí)，混合液體經(jīng)過流體通道45而到達(dá)容池26。此時(shí)，容池25中所容納的磁性顆粒和容池24中所容納的清洗液在容池26中與混合液體混合。
隨后，使輥6停止?jié)L動(dòng)，并如圖1(A)和1(B)中所示，將磁體7沿流體通道46從與容池26對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)到與容池31對(duì)應(yīng)的位置，從而將由磁性顆粒所捕獲的DNA轉(zhuǎn)移到容池31。該磁性顆?？梢栽诰哂型ㄟ^磁力作用吸附核酸并以結(jié)合狀態(tài)來(lái)收集核酸的能力的常用磁性顆粒中適當(dāng)?shù)剡x取。
接著，使輥6繼續(xù)滾動(dòng)，并將移去了DNA后的、容池26內(nèi)的殘液輸送到流體通道47。另外，在此時(shí)，預(yù)裝在容池31a中的試劑也被輸送到容池31。在輸送殘液以便使其進(jìn)入流體通道47的同時(shí)，使用密封裝置密封流體通道46。關(guān)于密封裝置，可以通過(例如)將磁體7向下壓按到處理盒上從而密封流體通道46。關(guān)于這一點(diǎn)，要適當(dāng)?shù)乜刂戚?的移動(dòng)路線和密封裝置的密封位置，使得這兩者之間應(yīng)能避免發(fā)生相互接觸。否則，對(duì)到達(dá)容池26之后的物質(zhì)的輸送可以使用其它輥(未示出)按照逐個(gè)流體通道的方式來(lái)進(jìn)行。
容池31a中所容納的試劑是引物、脫氧核糖核苷酸以及DNA合成酶的混合液體，并且通過控制容池31的溫度在容池31中進(jìn)行DNA的PCR擴(kuò)增。容池31的溫度可以使用(例如)加熱器或珀耳帖元件來(lái)進(jìn)行控制。
然后，通過輥6的進(jìn)一步滾動(dòng)，將容池31中產(chǎn)生的PCR副產(chǎn)物通過流體通道48輸送到容池53。此外，同時(shí)，將流體通道47中的殘液輸送到容池54，由此容池55中的二次抗體與容池54中的殘液混合。
被輸送到容池53的PCR副產(chǎn)物中的DNA與DNA芯片上的特定探針結(jié)合，從而通過熒光來(lái)進(jìn)行DNA的分析。
此外，被輸送到容池54的殘液中的蛋白質(zhì)經(jīng)抗原-抗體反應(yīng)而被蛋白質(zhì)芯片52捕獲，從而可以進(jìn)行蛋白質(zhì)分析和DNA分析。憑借所述處理盒組成部件的中介作用，通過激發(fā)光輻射并獲取熒光從而能夠進(jìn)行DNA分析和蛋白質(zhì)分析，而無(wú)需從處理盒中取出DNA芯片51和蛋白質(zhì)芯片52。
在進(jìn)行DNA分析和蛋白質(zhì)分析時(shí)，可以使用照相機(jī)對(duì)處理盒中的(例如)區(qū)域56(圖1(A))的圖像拍照來(lái)同時(shí)獲取所需的圖像。
根據(jù)上述的實(shí)施例，可以在同一樣品中同時(shí)對(duì)多個(gè)蛋白質(zhì)和DNA分別進(jìn)行檢測(cè)。因此，少量的珍貴樣品就足以用于檢測(cè)目的，從而減輕患者所承受的負(fù)擔(dān)。
此外，因?yàn)楸ＷC了樣品的同一性，所以提高了檢測(cè)的可靠性。
此外，短時(shí)間內(nèi)即可獲得檢測(cè)結(jié)果，因此顯著地縮短了分析時(shí)間。另外，可以容易地進(jìn)行檢測(cè)的自動(dòng)操作，并且因?yàn)閷?duì)所述的處理盒進(jìn)行操作既不需要特別的技能也不需要特殊的裝置，所以可以減少檢測(cè)人員及材料的成本。
此外，關(guān)于使用上述本實(shí)施方案的處理盒，可以快速地實(shí)施DNA檢測(cè)。通常，在使用血液樣品等來(lái)進(jìn)行DNA檢測(cè)的情況下，所述樣品中的凝固成分已經(jīng)由檸檬酸鈉、EDTA或肝素的作用而被沉淀，因此也阻滯了檢測(cè)SNP所必需的PCR反應(yīng)。由于這種原因，所以DNA檢測(cè)所使用的血液必須是新鮮血液或速凍血液，并且必須由具有操作技巧的人員來(lái)處理樣品。關(guān)于本發(fā)明的處理盒，因?yàn)榭梢酝ㄟ^簡(jiǎn)單的操作而快速地進(jìn)行預(yù)定的處理，所以可以實(shí)施穩(wěn)定的DNA檢測(cè)而沒有操作負(fù)擔(dān)。
實(shí)施例2在下文中參照?qǐng)D2描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的化學(xué)處理盒。
下文中將參考圖2來(lái)描述本發(fā)明實(shí)施例2的化學(xué)處理盒。本實(shí)施例代表了同時(shí)檢測(cè)與特定疾病相關(guān)的基因變異{SNP(單核苷酸多態(tài)性)}以及與所述基因變異相關(guān)的各種蛋白質(zhì)。
關(guān)于基因分析，是使用實(shí)時(shí)PCR的方法。實(shí)時(shí)PCR方法是這樣一種方法該方法用于實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)PCR擴(kuò)增的DNA的量，并由此進(jìn)行分析；該方法不需要電泳，并且具有較快的速度并可定量。關(guān)于所述的方法，將未知濃度的DNA樣品進(jìn)行既定條件下的溫度循環(huán)從而進(jìn)行PCR擴(kuò)增，直到獲得既定量的擴(kuò)增產(chǎn)物，從而確定循環(huán)數(shù)。如果預(yù)先制作出標(biāo)準(zhǔn)曲線，那么就可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)確定樣品中DNA的量，所述標(biāo)準(zhǔn)曲線是標(biāo)明使經(jīng)過按定比稀釋所得到的已知量DNA，其擴(kuò)增產(chǎn)物在相同的條件下達(dá)到同一量所進(jìn)行的PCR循環(huán)數(shù)。
圖2(A)是本實(shí)施例的處理盒的平面圖，而圖2(B)是沿圖2(A)中所示的容池和流體通道所截取的、顯示該處理盒剖面的剖面圖。
如圖2(B)所示，本實(shí)施例的處理盒的容器包括基底101和覆蓋在基底101上的彈性件102。
在彈性件102的底面(圖2(B)中彈性件102的下表面)上，形成了每一個(gè)都具有預(yù)定形狀的、凹向彈性件102頂面(圖2(B)中彈性件102的上表面)的凹部。該凹部在基底101和彈性件102之間產(chǎn)生空間，并且如圖2(A)和2(B)所示，此空間形成了用于接收樣品的容池121，用于預(yù)裝液體溶劑的容池122，用于將樣品與液體溶劑混合的容池123，用于預(yù)裝清洗液的容池124，用于容納磁性顆粒和流動(dòng)液體的容池125，用于將樣品、清洗液和磁性顆粒混合在一起的容池126，用于進(jìn)行PCR擴(kuò)增的容池131和容池132，與容池131連通的容池131a，用于將樣品注射到容池121中的注射通道141，用于連接容池121和容池123的流體通道142，用于連接容池122和容池123的流體通道143，用于連接容池123和容池126的流體通道145，用于連接容池126和容池131的流體通道146，與容池126連接的流體通道147，以及與容池131和容池132連接的流體通道148。
如圖2(A)和2(B)中所示，在基底101中嵌入蛋白質(zhì)分析用的蛋白質(zhì)芯片152。此外，在蛋白質(zhì)芯片152的頂面?zhèn)戎?、在彈性?02的凹部中，形成了容池154，并且流體通道147與容池154連通。此外，用于容納二次抗體和流動(dòng)液體的容池155與容池154連通。
接著，在下文中描述使用本實(shí)施例的處理盒的分析方法。
首先，使用注射器等通過注射通道141將血液樣品注射到容池121中。
然后，如圖2(B)中所示，將輥6保持在與處理盒壓力接觸的狀態(tài)下向右滾動(dòng)，由此使彈性件102發(fā)生彈性變形并將容池121中所容納的血液樣品和容池122中所容納的液體溶劑分別經(jīng)過流體通道142和143輸送到容池123，從而使血液樣品與液體溶劑混合。由于液體溶劑含有表面活性劑，所以血細(xì)胞在容池123中被破壞。
在進(jìn)一步滾動(dòng)輥6時(shí)，混合液體經(jīng)過流體通道145而到達(dá)容池126。此時(shí)，容池125中所容納的磁性顆粒和容池124中所容納的清洗液在容池126中與混合液體混合。
隨后，使輥6停止?jié)L動(dòng)，并如圖2(A)和2(B)中所示，將磁體7沿流體通道146從與容池126對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)到與容池131對(duì)應(yīng)的位置，從而將由磁性顆粒所捕獲的DNA轉(zhuǎn)移到容池131。
接著，使輥6繼續(xù)滾動(dòng)，并將移去了DNA后的、容池126內(nèi)的殘液經(jīng)流體通道147輸送到容池154，由此使容池155中的二次抗體與容池154內(nèi)的殘液混合。另外，在此時(shí)，預(yù)裝在容池131a中的試劑也被輸送到容池131。在輸送殘液以便使其進(jìn)入流體通道147的同時(shí)，使用密封裝置密封流體通道146。關(guān)于密封裝置，可以通過(例如)向下壓按磁體7到處理盒上從而密封流體通道146。關(guān)于這一點(diǎn)，要適當(dāng)?shù)乜刂戚?的移動(dòng)路線和密封裝置的密封位置，使得這兩者之間應(yīng)能避免發(fā)生相互接觸。否則，對(duì)到達(dá)容池126之后的物質(zhì)的輸送可以使用其它輥(未示出)按照逐個(gè)流體通道的方式來(lái)進(jìn)行。
此外，被輸送到容池154的殘液中的蛋白質(zhì)經(jīng)抗原-抗體反應(yīng)而被蛋白質(zhì)芯片152捕獲，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行蛋白質(zhì)的分析。通過對(duì)蛋白質(zhì)的分析，例如使用處理盒外部的激發(fā)光來(lái)輻射處理盒并使用照相機(jī)對(duì)蛋白質(zhì)芯片152的區(qū)域拍照，從而可以獲取所需要的圖像，而無(wú)需從處理盒中取出蛋白質(zhì)芯片152。
同時(shí)，由于容池131a中所容納的試劑是引物、脫氧核糖核苷酸、DNA合成酶以及實(shí)時(shí)檢測(cè)探針的混合液體，從而在容池131中，開始特定DNA的PCR擴(kuò)增。關(guān)于加入檢測(cè)探針的方法，其中已知有(例如)嵌入法。根據(jù)該方法，使用通過與雙鏈DNA結(jié)合而發(fā)出熒光的嵌入劑{例如，SYBR(商標(biāo))Green 1}作為檢測(cè)用的探針。所述嵌入劑與由PCR反應(yīng)合成的雙鏈DNA結(jié)合并經(jīng)激發(fā)光照射后而發(fā)出熒光。所以可以通過檢測(cè)熒光強(qiáng)度，來(lái)監(jiān)測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物的產(chǎn)量。
如圖2(B)中所示，使用溫度控制器81和82(例如加熱器或珀耳帖元件均可使用)將容池131和容池132控制在各個(gè)既定的溫度(例如按60℃和95℃的順序)。
根據(jù)本實(shí)施例，通過驅(qū)動(dòng)輥6使各種PCR副產(chǎn)物按照既定的循環(huán)在容池131和容池132之間往復(fù)。
在使用激發(fā)光照射PCR副產(chǎn)物的同時(shí)，使用照相機(jī)對(duì)流體通道148拍照，然后根據(jù)所拍攝的熒光量來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量在所述的容池之間往復(fù)的PCR副產(chǎn)物的擴(kuò)增產(chǎn)物量。在使用照相機(jī)對(duì)如圖2(A)中所示的區(qū)域150拍照的情況下，可根據(jù)所述區(qū)域的單張圖像來(lái)分析DNA和蛋白質(zhì)。
根據(jù)上述實(shí)施例，可以對(duì)同一樣品同時(shí)進(jìn)行作為多種疾病標(biāo)識(shí)物的蛋白質(zhì)的檢測(cè)，以及與所述疾病相關(guān)的基因變異的檢測(cè)。因此，少量的珍貴樣品就足以用于檢測(cè)目的，從而減輕患者所承受的負(fù)擔(dān)。
此外，因?yàn)楸ＷC了樣品的同一性，所以提高了檢測(cè)的可靠性。
此外，短時(shí)間內(nèi)即可獲得檢測(cè)結(jié)果，因此顯著地縮短了分析時(shí)間。另外，可以容易地進(jìn)行檢測(cè)的自動(dòng)操作，并且因?yàn)閷?duì)所述的處理盒進(jìn)行操作既不需要特別的技能也不需要特殊的裝置，所以可以減少檢測(cè)人員及材料的成本。
在上述實(shí)施例中對(duì)一種類型的DNA進(jìn)行了分析，然而，可以任意選擇分析對(duì)象的數(shù)量。
本發(fā)明的處理盒可用于特定疾病的檢測(cè)。在(例如)采用血試驗(yàn)法來(lái)檢測(cè)患乳腺癌的可能性的情況下，通過檢測(cè)四種類型的腫瘤標(biāo)識(shí)物蛋白質(zhì)和ERRB基因變異來(lái)進(jìn)行多樣化的檢測(cè)。
在圖3中，通過實(shí)例示出了分別作為各種疾病檢測(cè)對(duì)象的蛋白質(zhì)、糖鏈和DNA。
本發(fā)明的處理盒廣泛地應(yīng)用于各種疾病的檢測(cè)，如與生命息息相關(guān)的疾病(包括各種器官的腫瘤)。檢測(cè)項(xiàng)目不限于使SNP(單核苷酸多態(tài)性)與蛋白質(zhì)結(jié)合，還可以對(duì)基因中的多個(gè)SNP以及血液中的腫瘤標(biāo)記基因的增加進(jìn)行檢測(cè)。
所述處理盒的結(jié)構(gòu)可根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目而適當(dāng)?shù)剡x擇。關(guān)于上述實(shí)施例，通過將DNA芯片或蛋白質(zhì)芯片安裝到處理盒內(nèi)來(lái)檢測(cè)DNA和蛋白質(zhì)，然而，也可以在處理盒中進(jìn)行了抗原-抗體的反應(yīng)之后，在毛細(xì)管電泳中進(jìn)行蛋白質(zhì)的檢測(cè)。在這種情況下，可以將處理盒設(shè)有排放通道，以便將樣品輸送到利用毛細(xì)管電泳的檢測(cè)器中。此外，在與蛋白質(zhì)檢測(cè)相關(guān)的情況下，通過將處理盒設(shè)有適當(dāng)數(shù)量的、用于進(jìn)行抗原-抗體反應(yīng)的容池，則可以使處理盒能夠檢測(cè)與容池?cái)?shù)量相對(duì)應(yīng)的(例如)約為10種的蛋白質(zhì)。
此外，通過預(yù)先檢測(cè)與各個(gè)抗體結(jié)合的每種蛋白質(zhì)的遷移率，從而可以將各種蛋白質(zhì)以這樣的方式分布到各個(gè)容池中該方式可以防止毛細(xì)管電泳所檢測(cè)的各種蛋白質(zhì)遷移率的峰重疊。在這種情況下，在各個(gè)容池中發(fā)生反應(yīng)的抗體種類的數(shù)量可以增加到2或3種，從而使得在一次實(shí)驗(yàn)中可檢測(cè)的作為標(biāo)識(shí)物的蛋白質(zhì)的數(shù)量大于容池的數(shù)量。
可以適當(dāng)?shù)剡x擇將蛋白質(zhì)與DNA分離的方法。例如，可以使用任何選自以下組分的物質(zhì)來(lái)代替磁性顆粒二氧化硅珠子、苯乙烯珠子、玻璃纖維和纖維素等，這是因?yàn)榭梢岳盟鑫镔|(zhì)的帶電性。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過實(shí)例示出了將蛋白質(zhì)與DNA分離的情況，但還可以使用其上結(jié)合有聚苯胺鏈的珠子來(lái)將DNA與mRNA分離。
此外，根據(jù)上述實(shí)施例，通過實(shí)例描述了對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分析的情況，然而在處理盒內(nèi)，可以分別利用糖鏈和代謝物的吸附物使糖鏈和代謝物分離或?qū)λ鼈兺瑫r(shí)進(jìn)行分析。例如，與糖鏈結(jié)合的蛋白質(zhì)可用作糖鏈的吸附物。
如圖3中所示，在由如病毒和細(xì)菌等的病原體引起疾病的情況下，DNA、RNA或病原體本身的蛋白，或者針對(duì)病原體而產(chǎn)生的抗體等都可以作為疾病的標(biāo)識(shí)物而進(jìn)行分離或檢測(cè)。還可以制造(例如)這樣的處理盒該處理盒能夠檢測(cè)一組DNA抗原以及針對(duì)該抗原而產(chǎn)生的免疫抗體。
更具體地說，可以根據(jù)以下信息進(jìn)行各種疾病的檢測(cè)·使用免疫化學(xué)技術(shù)檢測(cè)腫瘤(癌)的情況，在患肝癌的情況下檢測(cè)AFP、PIVK-II、異檸檬酸脫氫酶和YH-206；在患胃癌的情況下檢測(cè)CA125、NCC-ST-439、STN(系列Tn抗原)、CEA、CA72-4、CA19-9在患胰腺癌的情況下檢測(cè)CA19-9、YH-206、NCC-ST-439、CA50、Span-1、DUPAN-2、CEA、SLX；在患食道癌的情況下檢測(cè)CEA、SCC、CYFRA21-1；在患肺癌的情況下檢測(cè)SCC、CYFRA21-1、SLX、CEA、NSE、Pro-GRP；在患腎癌的情況下檢測(cè)BFP；在患乳腺癌的情況下檢測(cè)CA 15-3(MAN-6)、CEA、NCC-ST-439，或ErbB-2(Her2)和BRCAI基因；在患卵巢癌的情況下檢測(cè)CA125、CA72-4、STN、GAT；在患前列腺癌的情況下檢測(cè)PSA、γ-Sm(γ-精漿蛋白)·與生命息息相關(guān)的疾病的測(cè)試在患糖尿病的情況下檢測(cè)脂聯(lián)素、TNF-α、PA1-1、糖基化血紅蛋白、Alc(HbAlc)、CPR(胰島素原)；在患心肌梗塞的情況下檢測(cè)肌紅蛋白、H-FABP、CK-MB和肌鈣蛋白T；·對(duì)傳染病的測(cè)試在患肝炎的情況下檢測(cè)HBs抗原、HBe抗原、HCV抗原；或同時(shí)檢測(cè)病毒或細(xì)菌病原體的固有基因，以及針對(duì)該病原體的抗體。
參照上述各種疾病的情況，可以對(duì)各種基因及其標(biāo)識(shí)物的表達(dá)水平或/和各種基因多態(tài)性來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
關(guān)于本發(fā)明的處理盒，作為分離或分析對(duì)象的生物聚合物可包括DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖鏈和代謝物等。
需要指出的是，本發(fā)明不限于上文中所述的這些實(shí)施例的應(yīng)用范圍，并且本發(fā)明廣泛地應(yīng)用于化學(xué)處理盒和使用該化學(xué)處理盒的方法，所述化學(xué)處理盒在外力作用下能發(fā)生變形，并且輸送其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)處理盒，該化學(xué)處理盒在外力作用下能發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行，所述處理盒包括接收裝置，用于接收來(lái)自外部的樣品；分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離；以及至少兩種分析裝置，用于在所述處理盒內(nèi)分析經(jīng)分離的各種生物聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述的分離裝置使用了磁性顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述分離裝置使用從二氧化硅珠子、苯乙烯珠子、玻璃纖維和纖維素中選擇的任何一種物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述的生物聚合物是任何選自以下的組分DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖鏈和代謝物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述的樣品是體液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述的不同種類的多種生物聚合物中的每一種都是各種疾病常見的標(biāo)識(shí)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理盒，其中所述的生物聚合物是至少一種從由下列分別與各種疾病相關(guān)的生物聚合物組成的組中選擇的物質(zhì)(a)在患肝癌的情況下AFP、PIVK-II、異檸檬酸脫氫酶和YH-206；(b)在患胃癌的情況下CA125、NCC-ST-439、STN(系列Tn抗原)、CEA、CA72-4和CA19-9；(c)在患胰腺癌的情況下CA19-9、YH-206、NCC-ST-439、CA50、Span-1、DUPAN-2、CEA和SLX；(d)在患食道癌的情況下CEA、SCC和CYFRA21-1；(e)在患肺癌的情況下SCC、CYFRA21-1、SLX、CEA、NSE和Pro-GRP；(f)在患腎癌的情況下BFP；(g)在患乳腺癌的情況下CA15-3(MAN-6)、CEA和NCC-ST-439；(h)在患乳腺癌的情況下ErbB-2(Her2)和BRCA1基因；(i)在患卵巢癌的情況下CA125、CA72-4、STN和GAT；(j)在患前列腺癌的情況下PSA和γ-Sm(γ-精漿蛋白)；(k)在患糖尿病的情況下脂聯(lián)素、TNF-α、PA1-1、糖基化血紅蛋白、Alc(HbAlc)和CPR(胰島素原)；(l)在患心肌梗塞的情況下肌紅蛋白、H-FABP、CK-MB和肌鈣蛋白T；(m)在患肝炎的情況下HBs抗原、HBe抗原和HCV抗原；(n)病毒或細(xì)菌病原體的固有基因，以及針對(duì)所述病原體的抗體。
8.一種化學(xué)處理盒，該化學(xué)處理盒在外力作用下能發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行，所述處理盒包括接收裝置，用于接收來(lái)自外部的樣品；以及分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離；其中，磁性顆粒用于所述的分離裝置中，并且使磁體在外部沿流體通道(46，146)移動(dòng)，從而使所述磁體所吸附的所述磁性顆粒沿流體通道(46，146)轉(zhuǎn)移。
9.一種使用化學(xué)處理盒的方法，所述處理盒在外力下能發(fā)生變形，并輸送或密封其中所容納的物質(zhì)，從而引起化學(xué)處理的進(jìn)行所述處理盒包括接收裝置，用于接收來(lái)自外部的樣品；分離裝置，用于對(duì)來(lái)自外部的樣品所含的不同種類的多種生物聚合物進(jìn)行分離；以及至少兩種分析裝置，用于分析經(jīng)分離的各種生物聚合物；所述方法包括以下步驟將樣品注射到所述的接收裝置中；使用所述的分離裝置對(duì)作為特定疾病標(biāo)識(shí)物的生物聚合物進(jìn)行分離；以及使用所述的分析裝置對(duì)分離出的各種標(biāo)識(shí)物進(jìn)行分析。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用化學(xué)處理盒的方法，該方法還包括在所述的分離標(biāo)識(shí)物步驟之后或在分析各種標(biāo)識(shí)物的步驟之后的丟棄處理盒的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用化學(xué)處理盒的方法，其中所述的生物聚合物是至少一種從由下列分別與各種疾病相關(guān)的生物聚合物組成的組中選擇的物質(zhì)(a)在患肝癌的情況下AFP、PIVK-II、異檸檬酸脫氫酶和YH-206；(b)在患胃癌的情況下CA125、NCC-ST-439、STN(系列Tn抗原)、CEA、CA72-4和CA19-9；(c)在患胰腺癌的情況下CA19-9、YH-206、NCC-ST-439、CA50、Span-1、DUPAN-2、CEA和SLX；(d)在患食道癌的情況下CEA、SCC和CYFRA21-1；(e)在患肺癌的情況下SCC、CYFRA21-1、SLX、CEA、NSE和Pro-GRP；(f)在忠腎癌的情況下BFP；(g)在患乳腺癌的情況下CA15-3(MAN-6)、CEA和NCC-ST-439；(h)在患乳腺癌的情況下ErbB-2(Her2)和BRCA1基因；(i)在患卵巢癌的情況下CA125、CA72-4、STN和GAT；(j)在患前列腺癌的情況下PSA和γ-Sm(γ-精漿蛋白)；(k)在患糖尿病的情況下脂聯(lián)素、TNF-α、PA1-1、糖基化血紅蛋白、Alc(HbAlc)和CPR(胰島素原)；(l)在患心肌梗塞的情況下肌紅蛋白、H-FABP、CK-MB和肌鈣蛋白T；(m)在患肝炎的情況下HBs抗原、HBe抗原和HCV抗原；(n)病毒或細(xì)菌病原體的固有基因，以及針對(duì)所述病原體的抗體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠有效地利用樣品的化學(xué)處理盒。使用注射器等將血液樣品經(jīng)過注射通道(41)注射到容池(21)中。使輥(6)向右滾動(dòng)，由此使彈性件(2)發(fā)生彈性變形并將容池(21)中所容納的血液樣品和容池(22)中所容納的液體溶劑輸送到容池(23)，從而使血液樣品與液體溶劑混合。所得混合液體經(jīng)過流體通道(45)而到達(dá)容池(26)。此時(shí)，容池(25)中所容納的磁性顆粒和容池(24)中所容納的清洗液在容池(26)中與混合液體混合。將磁體(7)沿流體通道(46)從與容池(26)對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)到與容池(31)對(duì)應(yīng)的位置，從而將由磁性顆粒所捕獲的DNA分離并轉(zhuǎn)移到容池(31)。使用輥，將移去DNA之后的、容池(26)內(nèi)的殘液輸送到容池(54)。在處理盒內(nèi)分析經(jīng)分離的生物聚合物。
文檔編號(hào)G01N35/02GK1945328SQ20061014044
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者田名綱健雄, 青木秀年 申請(qǐng)人:橫河電機(jī)株式會(huì)社