用于操作對(duì)象成分的芯片裝置及使用其的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種裝置，在此裝置內(nèi)，試樣的一系列操作所需的試劑等多種液體物質(zhì)分別貫穿操作前后以分隔的狀態(tài)穩(wěn)定地固定。本發(fā)明的芯片裝置是用于操作對(duì)象成分的芯片裝置，其包括：操作芯片1，其包括基板2、形成在所述基板表面的溝3、及以使凝膠相g和水系液體相l(xiāng)在所述溝3的長(zhǎng)度方向上交替配置且相彼此相互接觸的方式被收納在所述溝內(nèi)的操作用介質(zhì)；磁性體粒子，其應(yīng)捕捉并搬運(yùn)對(duì)象成分；及磁場(chǎng)施加單元，其可通過(guò)對(duì)所述基板施加磁場(chǎng)而使所述磁性體粒子在所述基板上的所述溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于操作對(duì)象成分的芯片裝置及使用其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種μ TAS(Micro-Total Analysis Systems,微全分析系統(tǒng))裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本專(zhuān)利特表2009-534653號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)中，記載了在基板表面使用EffOD (electrowetting on dielectrics,介質(zhì)上電潤(rùn)濕)技術(shù)來(lái)操作液滴,而進(jìn)行試樣的分害I]、混合、檢測(cè)、區(qū)分及保管等的裝置。另外，也記載了使用可和核酸結(jié)合的磁響應(yīng)性珠的情況。
[0003]在美國(guó)專(zhuān)利第6406604號(hào)說(shuō)明書(shū)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中，記載了可通過(guò)在形成在基板上的分離用流道的一部分上固定抗體，而進(jìn)行親和濃縮和利用毛細(xì)管電泳分離的純化的多元分析用芯片。
[0004]在日本專(zhuān)利第4353900號(hào)說(shuō)明書(shū)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)中，記載了上部基板的流道和下部基板的流道交叉，在交叉部位，兩條流道隔著多孔質(zhì)硅膜等多孔質(zhì)構(gòu)件而接觸的裝置。
[0005]在日本專(zhuān)利特開(kāi)2008-233002號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)4)中，記載了在基板上形成孔狀反應(yīng)容器和流道，且在孔狀反應(yīng)容器內(nèi)配置了反應(yīng)試劑固定化磁性體粒子的反應(yīng)芯片。
[0006]在日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-61031號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)5)中，記載了如下分析處理芯片，此芯片是以流道將多個(gè)孔間連接的分析處理芯片，可通過(guò)施加磁場(chǎng)，使附著了核酸的磁性體從第一純化孔通過(guò)流道移動(dòng)到第二純化孔，而純化核酸。
[0007]在日本專(zhuān)利特表2008-517259號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)6)中，記載了在具有用以容納試劑的具有幾何學(xué)形狀的微小通路的卡片內(nèi)，使用磁性體粒子，綜合且自動(dòng)地分析測(cè)定試樣的DNA或蛋白質(zhì)的裝置。
[0008]在日本專(zhuān)利特開(kāi)2007-315936號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)7)中，記載了在基板上設(shè)置流道，可通過(guò)對(duì)設(shè)置了以截?cái)嗔鞯赖姆绞骄哂袦峡诘谋诓康牧黧w控制部進(jìn)行加壓，而控制流體的流動(dòng)的微芯片。
[0009]在日本專(zhuān)利特表2006-518221號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)8)中，記載了如下樣品處理小管，此小管是具有利用可破壞的封條以流體的形式隔離的含有試劑的至少3個(gè)區(qū)段的小管，可在此一個(gè)小管中連續(xù)進(jìn)行從細(xì)胞提取核酸及通過(guò)基因擴(kuò)增反應(yīng)所進(jìn)行的分析。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特表2009-534653號(hào)公報(bào)
[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:美國(guó)專(zhuān)利第6406604號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0014]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本專(zhuān)利第4353900號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0015]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本專(zhuān)利特開(kāi)2008-233002號(hào)公報(bào)
[0016]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-61031號(hào)公報(bào)
[0017]專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本專(zhuān)利特表2008-517259號(hào)公報(bào)
[0018]專(zhuān)利文獻(xiàn)7:日本專(zhuān)利特開(kāi)2007-315936號(hào)公報(bào)[0019]專(zhuān)利文獻(xiàn)8:日本專(zhuān)利特表2006-518221號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0021]關(guān)于在芯片上形成流道，集成分離及檢測(cè)等功能而進(jìn)行分析的μ TAS (Micro-Total AnalysisSystems,微全分析系統(tǒng))裝置，由于試樣的微少化、或通過(guò)多元分析而提高分析處理量等優(yōu)點(diǎn)，業(yè)界對(duì)其進(jìn)行了大量研究。為了進(jìn)行將檢測(cè)器通用化的多檢測(cè)體測(cè)定、純化后的分析、無(wú)法同時(shí)使用的多種試劑的混合等復(fù)雜分析，需要使多個(gè)流道交叉，但迄今為止的方法由于需要多個(gè)泵或閥門(mén)，所以裝置的構(gòu)造變得復(fù)雜，無(wú)法充分地運(yùn)用μ TAS的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)I的裝置，雖然可在基板表面進(jìn)行區(qū)分及反應(yīng)等針對(duì)液滴的多種操作，但由于液滴的操作是基于EWOD而進(jìn)行，所以需要復(fù)雜的電控制，并且因受到帶電或表面狀態(tài)的較大影響，因而液滴的操作的穩(wěn)定性低。另外，無(wú)法將試劑液穩(wěn)定地固定在裝置上。由于試劑液每次需要從裝置外供給，所以有可能受到污染。
[0023]關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)2的裝置，主要進(jìn)行利用固定化抗體等的親和濃縮和利用電泳分離的純化，未考慮到在流道內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。其原因在于:流道內(nèi)僅充滿(mǎn)了 I種溶液或I種凝膠，因而可進(jìn)行的操作非常有限。
[0024]專(zhuān)利文獻(xiàn)3的裝置是將試劑以干燥狀態(tài)保管在流道內(nèi)，并向流道通入溶液的系統(tǒng)，因此無(wú)法將溶液狀態(tài)的試劑加以固定。雖然在交叉的流道的連接部設(shè)置了多孔質(zhì)膜，但由于此膜是以過(guò)濾微粒子等為目的而設(shè)置，所以無(wú)法將試劑液固定化。另外，操作裝置時(shí)需要泵及閥門(mén)。
[0025]關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)4、5、6及7的裝置，由于液體本質(zhì)上是在流道內(nèi)移動(dòng)，所以不可能以溶液狀態(tài)保存裝置內(nèi)的試劑。
[0026]關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)8的裝置，試劑溶液彼此是利用封條進(jìn)行分隔而固定化，但使試樣在試劑溶液間移動(dòng)時(shí)，需要破壞將試劑溶液彼此分隔的封條，所以會(huì)伴有液體在管內(nèi)的移動(dòng)。
[0027]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置，在此裝置內(nèi)，試樣的一系列操作所需的試劑等多種液體物質(zhì)分別貫穿操作前后以分隔的狀態(tài)穩(wěn)定地固定。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種試樣的操作方法，其可在具備一系列操作所需的多種液體物質(zhì)的裝置內(nèi)，以密封狀態(tài)且操作性良好地進(jìn)行一系列工序的全部。
[0028]解決問(wèn)題的手段
[0029]本
【發(fā)明者】等人發(fā)現(xiàn):在形成在基板上的多個(gè)溝中以凝膠物質(zhì)分隔、收納多種水系液體，且利用可存在于收納在溝內(nèi)的水系液體中的磁性體粒子和可從基板外部進(jìn)行操作的磁場(chǎng)施加單元，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，從而完成本發(fā)明，此磁性體粒子。
[0030]本發(fā)明包括以下的發(fā)明。
[0031](I) 一種芯片裝置，其是用于操作對(duì)象成分的芯片裝置，并且包括:
[0032]操作芯片，其包括基板、形成在所述基板表面的溝、及以使凝膠相和水系液體相在所述溝的長(zhǎng)度方向上交替配置且相彼此相互接觸的方式被收納在所述溝內(nèi)的操作用介質(zhì)；[0033]磁性體粒子，其應(yīng)捕捉并搬運(yùn)對(duì)象成分；
[0034]磁場(chǎng)施加單元，其通過(guò)對(duì)所述基板施加磁場(chǎng)而使所述磁性體粒子在所述基板上的所述溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)。
[0035]所述(I)的操作芯片的基本構(gòu)造例示于圖1。包含操作芯片的芯片裝置的使用形態(tài)例示于圖11。
[0036](2)根據(jù)(I)所述的芯片裝置，其中所述水系液體相中，收納在最接近所述溝的一端或另一端的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給包含所述對(duì)象成分的試樣的水系液體相。
[0037]所述⑵的應(yīng)最先供給試樣的水系液體相在圖1等中例示為la。
[0038](3)根據(jù)(I)或(2)所述的芯片裝置，其中所述溝包含主溝和從所述主溝起分支的分支溝。
[0039]所述(3)的分支形態(tài)例示在圖3及4。
[0040](4)根據(jù)(3)所述的芯片裝置，其中收納在最接近所述溝的主溝側(cè)的端部的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給所述對(duì)象成分的水系液體相。
[0041](5)根據(jù)(3)所述的芯片裝置，其中收納在最接近所述溝的分支溝側(cè)的端部的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給所述對(duì)象成分的水系液體相。
[0042](6)根據(jù)(I)或(2)所述的芯片裝置，其中所述溝包含交叉成方格狀的多個(gè)溝。
[0043]所述(6)的交叉形態(tài)例示在圖5。
[0044](7)根據(jù)(I)至(6)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述溝的表面的和所述凝膠相接觸的部分經(jīng)過(guò)疏水性處理。
[0045](8)根據(jù)(I)至(7)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述溝的表面的和所述水系液體相接觸的部分經(jīng)過(guò)親水性處理。
[0046](9)根據(jù)⑴至⑶中任一項(xiàng)所述的芯片裝置,其中所述溝為寬度0.005mm?IOmm及深度0.005臟?5臟。
[0047](10)根據(jù)(I)至(9)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述基板的具有所述溝的一側(cè)的表面具有蓋板。
[0048](11)根據(jù)(10)所述的芯片裝置，其中所述蓋板是貫穿設(shè)置了孔的蓋板，所述孔通向位于所述溝的至少一個(gè)末端的凝膠相。
[0049]所述(11)的芯片裝置的操作芯片例示在圖6等。
[0050](12)根據(jù)(4)及(7)至(11)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述磁場(chǎng)施加單元是和所述基板面大致并行地配置成一維陣列狀或二維陣列狀的多個(gè)磁體，所述多個(gè)磁體是可在相互吸在一起的狀態(tài)下和所述基板面大致并行且在所述主溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的多個(gè)磁體，在所述磁體的行進(jìn)路線(xiàn)上且從所述主溝向所述分支溝的分支點(diǎn)處，設(shè)置了用于分離所述多個(gè)磁體的分離輔助具。
[0051]所述(12)的芯片裝置的磁體及分離輔助具的形態(tài)例示在圖16。
[0052](13)根據(jù)⑴至(12)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述水系液體相包含選自由核酸提取液相、核酸清洗液相、及核酸擴(kuò)增反應(yīng)液相所組成的族群中的相。
[0053](14) 一種操作芯片的制作方法，此操作芯片是根據(jù)(I)至(13)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置所含的操作芯片，所述方法包括以下工序:
[0054](i)制備沿著形成在基板上的溝的長(zhǎng)度方向相互隔離地配置了多個(gè)凝膠塊的凝膠相部的工序；以及
[0055](ii)通過(guò)向和所述凝膠相部鄰接的溝內(nèi)空間加入水系液體，而制備水系液體相部
的工序。
[0056]所述(14)的方法示意性地示于圖10。
[0057](15)根據(jù)(14)所述的操作芯片的制作方法，其還包括(iii)在基板的具有所述溝的一側(cè)的表面設(shè)置蓋板的工序。
[0058](16) 一種用于操作對(duì)象成分的方法，其使用根據(jù)(I)至(13)中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，所述方法包括以下工序:
[0059](i)在位于所述操作芯片的一端的水系液體相中，獲得含有包含對(duì)象成分的試樣、磁性體粒子及水系液體的水系液體混合物的工序；
[0060](ii)利用磁場(chǎng)施加單元產(chǎn)生磁場(chǎng)，將所述磁性體粒子和所述對(duì)象成分一起從位于最末端的所述水系液體混合物的相經(jīng)過(guò)所述凝膠相而搬運(yùn)到鄰接的水系液體相中的工序;
[0061](iii)在所述水系液體相中進(jìn)行所需的處理的工序；
[0062](iv)利用磁場(chǎng)施加單元產(chǎn)生磁場(chǎng)，將所述磁性體粒子和所述對(duì)象成分一起從所述水系液體相搬運(yùn)到其他水系液體相的工序；
[0063](V)在所述其他水系液體相中進(jìn)行所需的處理的工序；
[0064](vi)根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行所述工序(iv)及所述工序(V)的工序；以及
[0065](vii)將所述磁性體粒子和對(duì)象成分一起搬運(yùn)到位于所述操作芯片的另一端的水系液體相的工序。
[0066]所述(16)的方法示意性地示于圖11。
[0067](17)根據(jù)(16)所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中所述操作芯片存在多個(gè)，對(duì)多個(gè)所述操作芯片同時(shí)進(jìn)行利用所述磁性體粒子所進(jìn)行的搬運(yùn)。
[0068]所述(17)的集成了多個(gè)操作芯片的裝置例示在圖13。
[0069](18)根據(jù)(16)或(17)所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中所述對(duì)象成分為核酸，
[0070]在所述工序(i)中，位于一端的相中的所述水系液混合物所含的水系液體是使所述核酸游離并結(jié)合或吸附在所述磁性體粒子上的液體，在所述水系液體中進(jìn)行核酸提取，
[0071]在所述工序(ii)至所述工序(vi)中，所述水系液體相的至少I(mǎi)種包含所述磁性體粒子的清洗液，在所述清洗液中進(jìn)行通過(guò)去除游離核酸所伴隨的雜質(zhì)而進(jìn)行的核酸純化。
[0072](19)根據(jù)(18)所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中在所述工序(vii)中，位于另一端的所述水系液體相包含核酸擴(kuò)增反應(yīng)液，在所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)液中進(jìn)行純化核酸中的靶核酸的擴(kuò)增。
[0073](20)根據(jù)(19)所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中實(shí)時(shí)地(real-time)檢測(cè)來(lái)自所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)的生成物。
[0074]發(fā)明的效果
[0075]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種裝置，其是小型且低運(yùn)行成本的裝置，在裝置內(nèi)，試樣的一系列操作所需的試劑等多種液體物質(zhì)分別貫穿操作前后以分隔的狀態(tài)穩(wěn)定地固定。另夕卜，根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)一種試樣的操作方法，其可在具備一系列操作所需的多種液體物質(zhì)的裝置內(nèi)，以密封狀態(tài)且操作性良好地進(jìn)行一系列工序的全部。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0076]圖1是表示本發(fā)明的芯片裝置的操作芯片的基本構(gòu)造的立體圖。
[0077]圖2是例示形成在操作芯片的基板上的溝中所收納的凝膠相及水系液體相的配置圖案的平面圖。
[0078]圖3是表示形成在操作芯片的基板上的溝的分支例、及溝中所收納的凝膠相及水系液體相的配置圖案的例子的平面圖。
[0079]圖4是表示形成在操作芯片的基板上的溝的分支例、及溝中所收納的凝膠相及水系液體相的配置圖案的例子的平面圖。
[0080]圖5是表示形成在操作芯片的基板上的溝的交叉例、及溝中所收納的凝膠相及水系液體相的配置圖案的例子的平面圖。
[0081]圖6是在基板表面設(shè)置了蓋板的操作芯片的一個(gè)例子的立體圖。
[0082]圖7是在基板表面設(shè)置了蓋板的操作芯片的另一個(gè)例子的立體圖。
[0083]圖8是將圖6的操作芯片的一個(gè)例子的構(gòu)成構(gòu)件及相關(guān)構(gòu)件相互離隔而表示的立體圖。
[0084]圖9是將圖8的構(gòu)成構(gòu)件及相關(guān)構(gòu)件全部組合的狀態(tài)下的沿著圖8的IX-1X線(xiàn)的垂直剖面圖。
[0085]圖10是通過(guò)立體圖示意性地表示操作芯片的制作方法的一個(gè)例子的圖。
[0086]圖11是通過(guò)垂直剖面圖示意性地表示使用芯片裝置的基本操作的一個(gè)例子的圖。
[0087]圖12是通過(guò)垂直剖面圖(一部分)示意性地表示對(duì)通過(guò)使用圖7的操作芯片的操作而獲得的磁性體粒子加以回收的方法的兩例的圖。在各例中，工序(g’)及工序(g")對(duì)應(yīng)于圖11的工序(g)。
[0088]圖13是包含多個(gè)操作芯片的集成型芯片裝置的一個(gè)例子的立體圖。
[0089]圖14是包含多個(gè)操作芯片的集成型芯片裝置的另一個(gè)例子的立體圖。
[0090]圖15是示意性地表示在使用具有分支溝的操作芯片的情況下利用溝的分支點(diǎn)來(lái)分割磁性體粒子群的方法的一個(gè)例子的平面圖。
[0091]圖16是示意性地表示在使用具有分支溝的操作芯片的情況下利用溝的分支點(diǎn)來(lái)分割磁性體粒子群的方法的一個(gè)例子的平面圖。
[0092]圖17是示意性地表示在圖16的例子中，在溝的分支點(diǎn)處利用分離輔助具分離相互吸在一起的多個(gè)磁體的機(jī)構(gòu)的圖。工序(b)及工序(c)分別相當(dāng)于圖16的工序(b)及工序(c)。
[0093]圖18是表示圖17的磁體的平面形狀的變形例的圖。
[0094]圖19是表示在溝的分支點(diǎn)處利用分離輔助具分離相互吸在一起的多個(gè)磁體的機(jī)構(gòu)的變形例的圖。
[0095]圖20是示意性地表示在圖16及圖17的例子中，安裝了用以使多個(gè)磁體移動(dòng)的磁體用夾具的磁體的圖。【具體實(shí)施方式】
[0096][1.對(duì)象成分的操作]
[0097][1-1.對(duì)象成分]
[0098]在本發(fā)明的芯片裝置中被操作的對(duì)象成分只要是通?？稍谒狄后w中、或乳液中等進(jìn)行操作的成分，并無(wú)特別限定，不論生物體內(nèi)成分及非生物體內(nèi)成分均可。生物體內(nèi)成分包括核酸(包括DNA(脫氧核糖核酸)及RNA(核糖核酸))、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖等生物分子。非生物體內(nèi)成分包括所述生物分子的人工(不論化學(xué)及生化學(xué))修飾體、標(biāo)簽化體、變異體等非生物分子、源于天然物的非生物分子、其他可在水系液體中進(jìn)行操作的任何成分。
[0099]對(duì)象成分通?？梢园鋵?duì)象成分的試樣的形態(tài)提供。作為這種試樣，例如可列舉:動(dòng)植物組織、體液、排泄物等源于生物體的試樣，細(xì)胞、原生動(dòng)物、真菌、細(xì)菌、病毒等生物分子含有體。體液包括血液、痰液、腦脊液、唾液、乳汁，排泄物包括糞便、尿、汗，也可為這些的組合。細(xì)胞包括血液中的白細(xì)胞、血小板、或口腔細(xì)胞及其他粘膜細(xì)胞的剝離細(xì)胞，也可為這些的組合。這些試樣可以臨床拭子的形式獲得。另外，所述試樣也可制備成例如細(xì)胞懸浮液、勻漿、和細(xì)胞溶解液的混合液等形態(tài)。
[0100]另外，包含對(duì)象成分的試樣也可為對(duì)所述試樣進(jìn)行修飾、標(biāo)簽化、片段化、變異等處置而獲得的試樣。
[0101]包含對(duì)象成分的試樣還可為預(yù)先對(duì)所述試樣適當(dāng)進(jìn)行前處理而制備的試樣。作為前處理，例如可列舉:從包含對(duì)象成分的試樣提取、分離、純化對(duì)象成分或?qū)ο蟪煞趾形锏奶幚淼?。然而，這種前處理由于可在本發(fā)明的芯片裝置中進(jìn)行，所以并非必須要求在供給到芯片裝置內(nèi)之前預(yù)先進(jìn)行。通過(guò)在本發(fā)明的芯片裝置中進(jìn)行前處理，可避免通常在試樣的前處理中令人擔(dān)憂(yōu)的污染問(wèn)題。
[0102][1-2.操作]
[0103][1-2-1.操作的形態(tài)]
[0104]在本發(fā)明的芯片裝置中，包含所述對(duì)象成分的試樣被供給到圖1所例示的操作芯片，并在操作芯片中操作對(duì)象成分。本發(fā)明的對(duì)象成分的操作包括將所述對(duì)象成分供于各種處理、及在進(jìn)行各種處理的多個(gè)環(huán)境之間搬運(yùn)所述對(duì)象成分。
[0105]雖然在下文會(huì)例示圖1并進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但在操作芯片I中，形成在基板2上的溝3中收納了交替配置了包含凝膠的相g和包含水系液體的相I的多相作為操作用介質(zhì)。水系液體主要是構(gòu)建進(jìn)行對(duì)象成分的處理的環(huán)境。
[0106]因此，更具體而言，本發(fā)明的對(duì)象成分的操作包括將對(duì)象成分主要在水系液體內(nèi)供于處理、及經(jīng)由凝膠相在進(jìn)行處理的多個(gè)環(huán)境之間搬運(yùn)對(duì)象成分。
[0107][1-2-2.對(duì)象成分的處理]
[0108]被供給對(duì)象成分的處理包括伴有對(duì)象成分的物質(zhì)變化的處理、及伴有物理變化的處理。
[0109]作為伴有對(duì)象成分的物質(zhì)變化的處理，只要是通過(guò)受質(zhì)間的鍵的產(chǎn)生或斷裂而新產(chǎn)生不同的物質(zhì)的處理，則可包括任何處理。更具體而言，包括化學(xué)反應(yīng)及生化學(xué)反應(yīng)。
[0110]作為化學(xué)反應(yīng),包括伴有化合、分解、氧化及還原的任何反應(yīng)。在本發(fā)明中，包括通常在水系液體中進(jìn)行的反應(yīng)。作為生化學(xué)反應(yīng)，包括伴有生物體物質(zhì)的物質(zhì)變化的任何反應(yīng)，通常是指活體外反應(yīng)。例如可列舉基于核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖等生物體物質(zhì)的合成系、代謝系及免疫系的反應(yīng)。
[0111]作為伴有對(duì)象成分的物理變化的處理，包括不伴有所述物質(zhì)變化的任何處理。更具體而言，包括對(duì)象成分的變性(例如對(duì)象成分為包含核酸或蛋白質(zhì)的生物體高分子及其他高分子的情況)、溶解、混合、乳液化、及稀釋等。
[0112]因此，通過(guò)本發(fā)明的處理，可進(jìn)行對(duì)象成分的提取、純化、合成、洗脫、分離、回收及分析等工序。通過(guò)這些工序，最終可進(jìn)行對(duì)象成分的單獨(dú)分離、檢測(cè)及鑒定等。
[0113]此外，本發(fā)明的處理不僅包括目標(biāo)處理(直接獲得對(duì)象成分的單獨(dú)分離、檢測(cè)及鑒定等效果的工序的處理)，還適當(dāng)包括其所隨附的前處理及/或后處理。如果列舉對(duì)象成分為核酸的情況下的例子，則可進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)、或核酸擴(kuò)增反應(yīng)和擴(kuò)增產(chǎn)物的分析等工序，作為這些前處理，必須進(jìn)行從含核酸的試樣提取核酸(細(xì)胞溶解)及/或純化核酸(清洗)等，作為后處理，有時(shí)進(jìn)行擴(kuò)增產(chǎn)物的回收等。
[0114][1-2-3.對(duì)象成分的搬運(yùn)]
[0115]對(duì)象成分的搬運(yùn)是利用磁性體粒子及磁場(chǎng)施加單元而進(jìn)行。磁性體粒子在操作時(shí)存在于操作芯片中，在通過(guò)使對(duì)象成分結(jié)合或吸附在其表面而加以捕捉的狀態(tài)下在操作芯片內(nèi)移動(dòng)，由此可搬運(yùn)對(duì)象成分。磁性體粒子可分散在操作芯片內(nèi)的水系液體相中，通常通過(guò)從操作芯片外部利用磁場(chǎng)施加單元產(chǎn)生磁場(chǎng)而在水系液體相中凝聚。凝聚的磁性體粒子可伴隨從操作芯片外部利用磁場(chǎng)施加單元所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化而移動(dòng)。凝聚的磁性體粒子可移動(dòng)到凝膠相中。通過(guò)利用以下的3-2-3中所述的凝膠的觸變性質(zhì)(搖變性)，凝聚的磁性體粒子可在不破壞凝膠相的情況下通過(guò)。在凝膠中，凝聚的磁性體粒子通過(guò)結(jié)合或吸附而伴有對(duì)象成分。嚴(yán)格而言，凝聚的磁性體粒子群上涂布了極少量的水系液體。
[0116]S卩，可伴有對(duì)象成分以外的成分。但是，所涂布的水系液體的量極少。因此，可效率非常良好地進(jìn)行對(duì)象成分的搬運(yùn)。
[0117][2.操作芯片]
[0118][2-1.操作芯片的構(gòu)造]
[0119]本發(fā)明的裝置包括具有圖1所例示的基本構(gòu)造的操作芯片。操作芯片I具有基板2，基板2上形成了溝3，溝3中收納了沿著長(zhǎng)度方向以凝膠相g和水系液體相I交替且相彼此相互接觸的方式配置的操作用介質(zhì)。在圖1中，揭示了凝膠相g位于溝的一個(gè)末端且水系液體相I位于另一末端的相配置圖案，任一相位于溝的末端均可。例如圖2的(a)?圖2的(c)中例示了凝膠相g和水系液體相I的配置圖案(基板及其他要素省略圖示，在以下的圖3?圖5中也相同)，但并不限定于這些。另一方面，在收納在溝中的水系液體相中，最接近溝的任一末端的水系液體相通?？沙蔀閼?yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相、即應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的構(gòu)建操作環(huán)境的水系液體相。以下，有對(duì)應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相附上Ia的符號(hào)并加以說(shuō)明的情況。此外，有對(duì)最接近溝內(nèi)的水系液體相Ia所在側(cè)的相反側(cè)的一端的水系液體相附上Iz的符號(hào)并加以說(shuō)明的情況。
[0120][2-2.溝的形狀]
[0121]另外，作為溝的形狀，可為如圖2的(a)至圖2的(C)所示的溝整體呈大致均勻?qū)挾鹊男螤?，也可為如圖2的(d)所示的在溝的末端部分溝寬度變寬的形狀。溝深度也相同。在為如圖2的(d)般的形狀的溝的情況下，有如下優(yōu)點(diǎn):對(duì)象試樣向操作芯片內(nèi)的導(dǎo)入變得容易；及可增大可導(dǎo)入的對(duì)象試樣的量。在溝寬度變寬的溝內(nèi)，可在導(dǎo)入對(duì)象試樣之前收納水系液體，也可不收納。
[0122]此外，在圖1中，溝3的長(zhǎng)度方向的末端形成在基板2的端面的內(nèi)側(cè)，如下述圖7般，溝3的長(zhǎng)度方向的末端也可形成達(dá)到基板2的端面71、端面72。
[0123]溝的形成圖案并無(wú)特別限定，溝的形狀為直線(xiàn)狀及曲線(xiàn)狀均可，溝可分支也可不分支。在溝分支的情況下，例如圖3的(a)?圖3的(C)、圖4的(a)及圖4的(b)所示，溝可由主溝31、和自此主溝起分支的多個(gè)分支溝32所構(gòu)成。在圖3的(c)中，從主溝31起還分出分支溝34。分支溝32除了圖示的以外，也可為分出任何階段的分支溝。作為分支形態(tài)，可如圖3的(a)及圖3的(b)所述，2條分支溝32在分支點(diǎn)形成平角，也可如圖3的(c)所示,主溝31及分支溝34在分支點(diǎn)形成直角，也可如圖4的(a)及圖4的(b)所示,2條分支溝32在分支點(diǎn)形成銳角。
[0124]另外，也可例如圖5所示，由交叉成方格狀的多個(gè)溝所構(gòu)成。更具體而言，也可將沿著縱向延伸的多個(gè)溝36、和沿著橫向延伸的多個(gè)溝37設(shè)置成交叉狀。
[0125]此外,溝的尺寸為寬度0.005mm?IOmm且深度0.005mm?5mm。如果低于所述范圍，則有對(duì)操作性產(chǎn)生不良影響的傾向，如果超過(guò)所述范圍，則有構(gòu)成操作用介質(zhì)的凝膠相和水系液體相的多相因來(lái)自外部的沖擊或重力的影響等而容易紊亂的傾向。
[0126][2-3.基板的尺寸及材質(zhì)]
[0127]基板的尺寸并無(wú)特別限定，可沿襲迄今為止在μ TAS(Micro-Total AnalysisSystems,微全分析系統(tǒng))領(lǐng)域一直使用的裝置的基板尺寸。例如長(zhǎng)度IOmm?500mm、寬度10mm ?500mm、厚度 0.2mm ?10mnin
[0128]基板的材質(zhì)并無(wú)特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可考慮各物性或加工性等而適宜決定。例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、氟樹(shù)脂(特氟龍(注冊(cè)商標(biāo)))、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹(shù)脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS(丙烯腈-苯乙烯)樹(shù)脂)、丙烯酸系樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚醚醚酮(PEEK (聚醚醚酮)樹(shù)脂)、以環(huán)氧樹(shù)脂為基體的負(fù)性光刻膠(SU8(商品名))、聚二甲基硅氧烷(PDMS(聚二甲基硅氧烷)樹(shù)脂)、環(huán)狀聚烯烴等樹(shù)脂原材料。采用樹(shù)脂原材料在即便將芯片裝置摔落或彎折時(shí)基板內(nèi)的相也不容易紊亂而牢固性高的方面優(yōu)選。
[0129]另外，除了所述樹(shù)脂原材料以外，也可使用陶瓷、玻璃(例如石英玻璃)、石英、金屬等。
[0130]此外，就防止制作操作芯片的工序中氣泡混入溝內(nèi)的觀點(diǎn)而言，也可使用可吸藏氣體的物質(zhì)(具體而言為多孔性配位高分子)。
[0131][2-4.基板的物性及表面處理]
[0132]關(guān)于基板的材質(zhì)，如果考慮到操作時(shí)的視覺(jué)辨認(rèn)性、或從基板外部進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)(具體而言為吸光度、熒光、化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光、折射率的變化等的測(cè)定)的情況，則優(yōu)選具有透光性的材質(zhì)。就此觀點(diǎn)而言，尤其優(yōu)選石英玻璃。
[0133]就操作性的觀點(diǎn)而言，構(gòu)成形成在基板上的溝的內(nèi)壁的搬運(yùn)面優(yōu)選平滑面，尤其優(yōu)選表面粗糙度Ra = 0.1 μ m以下。例如,在使永磁體從基板的外部靠近基板,通過(guò)磁場(chǎng)的變化使帶領(lǐng)著對(duì)象成分的磁性體粒子移動(dòng)時(shí)，磁性體粒子一邊被推壓到搬運(yùn)面上一邊移動(dòng)，通過(guò)使搬運(yùn)面具有Ra = 0.1 μ m以下的表面粗糙度，可使磁性體粒子充分地具備對(duì)變化的磁場(chǎng)的追隨性。
[0134]此外，溝3內(nèi)壁表面也可適宜實(shí)施表面處理。例如，就凝膠相的操作性及相固定的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)而言，可對(duì)凝膠相所接觸的部分的溝內(nèi)壁表面實(shí)施疏水性處理，或?qū)λ狄后w相所接觸的部分的溝內(nèi)壁表面實(shí)施親水性處理，或?qū)嵤┻@兩種處理。另外，例如在將操作芯片用于操作蛋白質(zhì)或核酸等的情況下，就防止吸附這種物質(zhì)的觀點(diǎn)而言，也可在溝內(nèi)壁表面涂布防吸附成分(例如肝素等)。
[0135]另外，在基板的形成了溝的面?zhèn)?表側(cè))的相反側(cè)(背側(cè))的面上，可設(shè)置發(fā)熱體。作為使用這種形態(tài)的基板的情形，相當(dāng)于在操作芯片內(nèi)所進(jìn)行的操作過(guò)程中需要加熱的情形。發(fā)熱體可設(shè)置在基板的一部分上。具體而言，可在和收納了應(yīng)加熱的操作介質(zhì)的溝部分對(duì)應(yīng)的基板背側(cè)面的部分設(shè)置發(fā)熱體，使得可局部地加熱進(jìn)行需要加熱的操作的操作介質(zhì)。更具體而言，在芯片內(nèi)的操作的最后進(jìn)行PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶鏈反應(yīng))的情況下，可在溝內(nèi)的和PCR溶液相對(duì)應(yīng)的基板背側(cè)面的端部設(shè)置發(fā)熱體。
[0136]作為發(fā)熱體的一個(gè)例子，可列舉金屬加熱器。更具體而言，可列舉鉬等。為了將金屬加熱器設(shè)置在基板表面，可采用將金屬薄膜形成在基板表面的方法。優(yōu)選可通過(guò)濺鍍法而將金屬薄膜涂布在基板表面。
[0137][2-5.其他構(gòu)成構(gòu)件]
[0138]如圖6所示，關(guān)于基板2，通常在形成了溝3的一側(cè)的表面設(shè)置了蓋板4。以下，將在基板2的溝3內(nèi)收納了操作用介質(zhì)且設(shè)置了蓋板4的形態(tài)作為操作芯片I加以說(shuō)明。蓋板4覆蓋基板的溝3整體，通過(guò)將溝3內(nèi)的收納物即操作用介質(zhì)和外部氣體阻隔，可產(chǎn)生密閉空間。作為蓋板的材質(zhì)，可列舉可用作基板材質(zhì)的材質(zhì)。關(guān)于蓋板的材質(zhì)的選擇，可基于和選擇基板材質(zhì)時(shí)相同的觀點(diǎn)進(jìn)行。蓋板及基板的材質(zhì)可相同也可不同，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行適宜組合。蓋板4的尺寸可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)基板2或溝3的尺寸而適宜決定。例如為長(zhǎng)度10mm?5mm、寬度10mm?500mm、厚度0.2mm?10mnin
[0139]蓋板4中可貫穿設(shè)置孔5?？?是作為用以將對(duì)象成分供給到操作芯片I內(nèi)的試樣供給部而設(shè)置。成為試樣供給部的孔5如圖6所示，可通向收納在溝3的一個(gè)末端的凝膠相ga。凝膠相ga和應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相Ia鄰接。
[0140]孔5的大小可考慮到溝的寬度、或本發(fā)明的試樣的操作性等，而由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。例如可設(shè)為0.ΟΙι?πιΦ?5ι?πιΦ。
[0141]蓋板4中還可貫穿設(shè)置另一孔6。孔6是相對(duì)于作為試樣供給部的孔5，作為試樣取出部而設(shè)置。成為試樣取出部的孔6如圖6所示，可通向收納在溝3的另一末端的水系液體相Iz。
[0142]孔6的大小也可考慮到溝的寬度、或本發(fā)明的試樣的操作性等，而由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。例如可設(shè)為0.ΟΙι?πιΦ?5ι?πιΦ。
[0143]成為試樣供給部的孔5及成為試樣取出部的孔6是根據(jù)溝的形成圖案而設(shè)置。例如在圖2所例示的情況下，成為試樣供給部的孔5及成為試樣取出部的孔6可分別形成I個(gè)。在圖3的(a)或圖4的(a)所例示的情況下，孔5對(duì)于主溝31可形成I個(gè)，孔6可根據(jù)分支溝32的最大分支數(shù)而形成多個(gè)(在為此例示的情況下為4個(gè))。同樣地，在圖3的(b)、圖3的(c)及圖4的(b)所例示的情況下，孔5可形成多個(gè)，孔6可形成I個(gè)。在圖5所例示的情況下，孔5及孔6可分別形成多個(gè)。
[0144]將圖6的變形例示于圖7。在圖7的例子中，基板2上形成了圖2的(d)的形狀的溝3，且設(shè)置了蓋板4。圖7的操作芯片常常在以溝寬度較寬的操作芯片在上而立起的狀態(tài)下使用。溝3延伸到基板2的兩端面71及72，此末端在基板2的兩端面71及72開(kāi)口。在基板2的上端面71開(kāi)口的孔(上端孔)5可成為試樣供給部，在下端面72開(kāi)口的孔(下端孔)6可成為試樣取出部。在圖7的例子中，下端孔6是由凝膠相gz所密封。
[0145]以下，對(duì)操作芯片的更具體的形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。將構(gòu)成圖6所例示的操作芯片的各構(gòu)件及和其相關(guān)的構(gòu)件相互隔離而表示的立體圖示于圖8,將在由圖8所例示的全部構(gòu)件組合的狀態(tài)下的沿著圖8的IX-1X線(xiàn)的垂直剖面圖示于圖9。
[0146]孔5及孔6上可分別設(shè)置接頭81及接頭82。接頭81及接頭82可在孔5及孔6的內(nèi)徑特別小的情況等下以提高操作性為目的等而設(shè)置，此外，也可儲(chǔ)存應(yīng)供給到芯片內(nèi)的試樣液、或在芯片內(nèi)產(chǎn)生操作結(jié)果的處理過(guò)的試樣液。接頭81及接頭82的形狀可相互相同，可為在近似圓柱狀構(gòu)件上具有貫通孔的形狀，此貫通孔是從形成在此構(gòu)件的下表面且和孔5或孔6對(duì)應(yīng)的下方開(kāi)口部83到形成在此構(gòu)件的上表面的上方開(kāi)口部84，優(yōu)選以直徑逐漸增大的方式形成。下方開(kāi)口部83可與孔5或孔6連通，其內(nèi)徑優(yōu)選和孔5或孔6相同，或小于孔5或孔6。接頭81及接頭82可分別通過(guò)熔接、粘接或使用緊固用構(gòu)件(例如利用螺絲夾鉗而進(jìn)行，螺絲未圖示)而固定在蓋板4上。在通過(guò)使用緊固用構(gòu)件進(jìn)行固定的情況下，在接頭81及接頭82的下方開(kāi)口部83和蓋板4的孔5及孔6之間分別設(shè)置用以防止液體泄漏的密封材料(例如O型圈或墊片等，未圖示)。
[0147]就溝3內(nèi)的污染的觀點(diǎn)而言，孔5及孔6優(yōu)選可封閉。例如，可使全部或一部分孔以可開(kāi)放的方式封閉。另外，在孔5及孔6上設(shè)置了接頭81及接頭82的情況下，也可使接頭的上方開(kāi)口部84的全部或一部分以可開(kāi)放的方式封閉。可封閉的機(jī)構(gòu)是由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。例如，作為使一部分以可開(kāi)放的方式封閉的例子，可列舉:利用具備止回閥功能的隔片(未圖示)進(jìn)行封閉的例子、及利用PDMS等的彈性體或凝膠進(jìn)行封閉的例子。在此情況下，可利用注射針進(jìn)行穿刺而供給或取出試樣液。在利用隔片進(jìn)行封閉的情況下，另外設(shè)置用以調(diào)整壓力的壓力調(diào)整口(未圖示)。壓力調(diào)整口具有過(guò)濾器，可防止污染，并且使和所注入的液體的體積相當(dāng)?shù)臍怏w釋放到操作芯片外。
[0148]基板2可利用下部固定用支撐體85及上部固定用支撐體86進(jìn)行固定。下部固定用支撐體85及上部固定用支撐體86的原材料并無(wú)特別限定，適宜使用樹(shù)脂或金屬等。通常使用強(qiáng)度大于基板2或蓋板4的原材料。
[0149]下部固定用支撐體85可通過(guò)設(shè)置在基板2的下表面?zhèn)?，而固定包含操作芯片I的基板2的一側(cè)。下部固定用支撐體85的上表面以可嵌合基板2的方式形成了固定用溝87。優(yōu)選在固定用溝87內(nèi)可形成貫通下部固定用支撐體85而挖空的下方窗孔88。此外，下部固定用支撐體85上也可形成多個(gè)螺孔92。
[0150]上部固定用支撐體86可固定包含操作芯片I的蓋板4的一側(cè)。上部固定用支撐體86的下表面以可嵌合蓋板4的方式形成了固定用溝89。此外，以可嵌通接頭81及接頭82的方式形成了孔91。優(yōu)選在固定用溝89內(nèi)可形成貫通上部固定用支撐體86而挖空的上方窗孔90。此外，上部固定用支撐體86上，可在下部固定用支撐體85的和螺孔92對(duì)應(yīng)的位置形成螺孔93。[0151]下部固定用支撐體85及上部固定用支撐體86是使用緊固用構(gòu)件(省略圖示)而相互緊固。作為緊固用構(gòu)件的使用例，可在螺孔92及和其對(duì)應(yīng)的螺孔93中嵌插螺桿，并對(duì)所嵌插的螺桿旋接螺帽而進(jìn)行固定。除了螺桿及螺帽以外，也可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜選擇緊固用構(gòu)件。
[0152][3.操作用介質(zhì)]
[0153]構(gòu)成收納在基板4的溝3內(nèi)的操作用介質(zhì)的凝膠相及水系液體相的數(shù)量及種類(lèi)并無(wú)特別限定，可根據(jù)被供給對(duì)象成分的操作的工序的數(shù)量及種類(lèi)而由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。
[0154]關(guān)于收納在一條溝或一條分支溝內(nèi)的操作用介質(zhì)，優(yōu)選多個(gè)水系液體相分別是由不同種類(lèi)的水系液體所構(gòu)成。構(gòu)成各相的水系液體可從應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相Ia側(cè)起依序使用構(gòu)成被供給對(duì)象成分的處理工序或反應(yīng)工序各自所需的環(huán)境的液體。
[0155]關(guān)于收納在一條溝或一條分支溝內(nèi)的操作用介質(zhì)，可使多個(gè)凝膠相分別由相同的凝膠所構(gòu)成，也可使一部分凝膠相由不同的凝膠所構(gòu)成。例如，在多個(gè)水系液體相中的一部分水系液體相中進(jìn)行利用加熱的處理或反應(yīng)的情況下，僅對(duì)此水系液體相的鄰接的凝膠相使用可在所述加熱所需的溫度下保持凝膠狀態(tài)或凝膠-溶膠中間狀態(tài)的具有較高的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)的凝膠，其他凝膠相可使用具有相對(duì)較低的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)的凝膠。此夕卜，也可根據(jù)構(gòu)成鄰接的水系液體相的水系液體的特性或體積等，而由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜選擇具有適當(dāng)特性的凝膠。
[0156]在溝分支的情況下，例如如果列舉圖3的(a)、圖3的(b)及圖3的(C)、或圖4的
(a)及圖4的(b)的分支例，則位于分支點(diǎn)的相33可如圖示般為水系液體相，也可相反為凝膠相。應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相Ia可為收納在最接近主溝側(cè)的一端的位置的水系液體相(圖3的(a)及圖3的(b))，也可為收納在最接近分支溝側(cè)的一端的位置的水系液體相(圖3的(b)、圖3的(c)及圖4的(b))。多個(gè)分支溝中可收納具有相互相同種類(lèi)的水系液體相-凝膠相圖案的操作用介質(zhì)(例如相當(dāng)于多個(gè)分支溝32彼此的關(guān)系)，也可收納具有不同圖案的操作用介質(zhì)(例如相當(dāng)于分支溝32和分支溝34的關(guān)系)。
[0157]在溝是由交叉成方格狀的多個(gè)溝所構(gòu)成的情況下，例如如果列舉圖5的交叉形態(tài)的例子，則可使位于交叉點(diǎn)的相51如圖示般為凝膠相，其他相為水系液體相。另外，也可使位于交叉點(diǎn)的相51為水系液體相，其他相為凝膠相。在交叉形態(tài)中，為了較好地固定水系液體相，凝膠相可設(shè)置成如圖示般占據(jù)較大體積。
[0158]凝膠相具有如下功能:在溝內(nèi)，將水系液體的相分隔到溝的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)且將水系液體的相穩(wěn)定地固定在溝內(nèi)的規(guī)定部位。凝膠相的厚度可考慮到溝的寬度、深度及長(zhǎng)度、利用磁場(chǎng)施加單元所搬運(yùn)的磁性體粒子的量等，由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定可發(fā)揮出所需功能的厚度。例如可為Imm?20mm,優(yōu)選3mm?10mm。如果低于所述范圍，則有水系液體相缺乏固定強(qiáng)度的傾向。如果超過(guò)所述范圍，則有必須過(guò)度延長(zhǎng)基板，而使操作性、裝置的耐久性、收納性變差的傾向。
[0159]水系液體相可提供被供給包含對(duì)象成分的試樣的處理或反應(yīng)等的環(huán)境。水系液體相的厚度可考慮到溝的寬度、深度及長(zhǎng)度、對(duì)象成分的量、被供給對(duì)象成分的處理或反應(yīng)的種類(lèi)等，而由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定賦予達(dá)成對(duì)于對(duì)象成分而所需的處理或反應(yīng)的水系液體量的厚度。例如可為0.5mm?30mm,優(yōu)選3mm?10mm。如果低于所述范圍，則有無(wú)法充分地達(dá)成對(duì)于對(duì)象成分的處理或反應(yīng)的情況。如果超過(guò)所述范圍，則水系液體相比凝膠相變得相對(duì)過(guò)厚的情況居多，有必須過(guò)度延長(zhǎng)基板，而使操作性、裝置的耐久性、收納性變差的傾向。
[0160]另一方面，在凝膠相包含水凝膠的情況下，水凝膠相不僅可發(fā)揮分隔水系液體的作用，還可和水系液體相同樣地提供被供給包含對(duì)象成分的試樣的處理或反應(yīng)等的環(huán)境。在此情況下，可有水凝膠相的厚度大于水系液體相的情況。
[0161][3-2.凝膠的種類(lèi)]
[0162]凝膠相在和水系液體相接觸的情況下，包含對(duì)于構(gòu)成水系液體相的液體而言為不溶性或難溶性的化學(xué)惰性物質(zhì)。所謂對(duì)于液體而言為不溶性或難溶性，是指25°C下在液體中的溶解度約為IOOppm以下。所謂化學(xué)惰性物質(zhì)，是指在對(duì)象成分的操作(即，水系液體中或水凝膠中的對(duì)象成分的處理、及經(jīng)過(guò)分隔凝膠而搬運(yùn)對(duì)象成分)中，不會(huì)對(duì)對(duì)象成分及水系液體或水凝膠產(chǎn)生化學(xué)影響的物質(zhì)。本發(fā)明的凝膠包括有機(jī)凝膠和水凝膠這兩種。
[0163][3-2-1.有機(jī)凝膠]
[0164]有機(jī)凝膠是通?？稍诜撬苄曰蛩y溶性的液體物質(zhì)中添加凝膠化劑而使之凝膠化的物質(zhì)。
[0165][3-2-1-1.非水溶性或水難溶性的液體物質(zhì)]
[0166]作為非水溶性或水難溶性的液體物質(zhì)，可使用25°C下在水中的溶解度約為IOOppm以下，且在常溫(20°C ± 15°C )下為液體狀的油。例如可從由液體油脂、酯油、烴油、及聚硅氧油所組成的族群中組合使用I種或2種以上。
[0167]作為液體油脂，可列舉:亞麻籽油、山茶油、澳洲胡桃油、玉米油、貂油、橄欖油、酪梨油、茶梅油、蓖麻油、紅花油、杏仁油、肉桂油、荷荷巴油、葡萄油、葵花籽油、杏仁油(almond oil)、菜籽油、芝麻油、小麥胚芽油、米胚芽油、米糠油、棉籽油、大豆油、花生油、茶籽油、月見(jiàn)草油、蛋黃油、肝油、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油等。
[0168]作為酯油，可列舉:辛酸鯨蠟酯等辛酸酯、月桂酸己酯等月桂酸酯、肉豆蘧酸異丙酯、肉豆蘧酸辛基十二烷基酯等肉豆蘧酸酯、棕櫚酸辛酯等棕櫚酸酯、硬脂酸異鯨蠟酯等硬脂酸酯、異硬脂酸異丙酯等的異硬脂酸酯、異棕櫚酸辛酯等異棕櫚酸酯、油酸異癸酯等油酸酯、己二酸異丙酯等己二酸酯、癸二酸乙酯等癸二酸酯、蘋(píng)果酸異硬脂酯等蘋(píng)果酸酯、甘油三辛酸酯、甘油三異棕櫚酸酯等。
[0169]作為烴油，可列舉:十五烷、十六烷、十八烷、礦物質(zhì)油、液態(tài)石蠟等。
[0170]作為聚硅氧油，可列舉:二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷及其他含苯基的聚硅氧油、甲基氫化聚硅氧烷等。
[0171][3-2-1-2.凝膠化劑]
[0172]作為凝膠化劑，可將選自由羥基脂肪酸、糊精脂肪酸酯、及甘油脂肪酸酯所組成的族群中的油凝膠化劑組合使用I種或2種以上。
[0173]作為羥基脂肪酸，只要為具有羥基的脂肪酸，則無(wú)特別限制。具體而言，例如可列舉:羥基肉豆蘧酸、羥基棕櫚酸、二羥基棕櫚酸、羥基硬脂酸、二羥基硬脂酸、羥基十七烷酸、蓖麻油酸、反蓖麻油酸、次亞麻油酸等。這些中，尤其優(yōu)選羥基硬脂酸、二羥基硬脂酸、蓖麻油酸。這些羥基脂肪酸可單獨(dú)使用，也可并用2種以上。另外，作為這些的混合物的動(dòng)植物油脂肪酸(例如蓖麻油脂肪酸、氫化蓖麻油脂肪酸等)也可用作所述羥基脂肪酸。[0174]作為糊精脂肪酸酯，例如可列舉:糊精肉豆蘧酸酯[商品名“Rheopearl MKL”，千葉制粉股份有限公司制造]、糊精棕櫚酸酯[商品名“Rheopearl KL”,“Rheopearl TL”,均由千葉制粉股份有限公司制造]、糊精(棕櫚酸/2-乙基己酸)酯[商品名“Rheopearl TT”，千葉制粉股份有限公司制造]等。
[0175]作為甘油脂肪酸酯，可列舉山崳酸甘油酯、八硬脂酸甘油酯、二十烷酸甘油酯等，可將這些組合使用I種以上。具體而言，可列舉:包含20%山崳酸甘油酯、20%八硬脂酸甘油酯及60%硬化棕櫚油的商品名“TAISET 26”[太陽(yáng)化學(xué)股份有限公司制造]，包含50%山崳酸甘油酯及50%八硬脂酸甘油酯的商品名“TAISET 50” [太陽(yáng)化學(xué)股份有限公司制造]
坐寸ο
[0176]添加到非水溶性或難水溶性的液體物質(zhì)中的凝膠化劑的含量可使用此液體物質(zhì)的總重量的例如相當(dāng)于0.1重量％?0.5重量％、0.5重量％?2重量％、或者I重量％?5重量％的量的凝膠化劑。但并不限定于此，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定可達(dá)成所需的凝膠及溶膠狀態(tài)的程度的量。
[0177]凝膠化的方法可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。具體而言，加熱非水溶性或難水溶性的液體物質(zhì)，向經(jīng)加熱的此液體物質(zhì)添加凝膠化劑，使凝膠化劑完全溶解后，進(jìn)行冷卻，由此可使該液體物質(zhì)凝膠化。作為加熱溫度，可考慮所使用的液體物質(zhì)及凝膠化劑的物性而適宜決定。例如有優(yōu)選設(shè)為60°C?70°C左右的情況。凝膠化劑的溶解可對(duì)加溫狀態(tài)的此液體物質(zhì)進(jìn)行，此時(shí)，宜一邊平穩(wěn)地混合一邊進(jìn)行。冷卻優(yōu)選緩慢地進(jìn)行。例如可以I小時(shí)?2小時(shí)左右的時(shí)間進(jìn)行冷卻。例如可降溫到常溫(20°C ±15°C)以下、優(yōu)選4°C以下后，完成冷卻。作為應(yīng)用所述凝膠化的方法的優(yōu)選形態(tài)的一個(gè)形態(tài)，例如可列舉使用所述TAISET 26[太陽(yáng)化學(xué)股份有限公司制造]的形態(tài)。
[0178][3-2-2.水凝膠]
[0179]作為水凝膠，例如可使用:以明膠、膠原蛋白、淀粉、果膠、玻尿酸、甲殼素、殼聚糖或海藻酸及這些的衍生物作為水凝膠材料，使水凝膠材料在水或水系液體中平衡溶脹而制備的水凝膠。所述水凝膠中，優(yōu)選使用由明膠所制備的水凝膠。另外，水凝膠也可將所述水凝膠材料化學(xué)交聯(lián)，或利用凝膠化劑(例如鋰、鉀、鎂等堿金屬/堿土金屬的鹽、或者鈦、金、銀、鉬等過(guò)渡金屬的鹽，還有二氧化硅、碳、氧化鋁化合物等)進(jìn)行處理而獲得。對(duì)于這些化學(xué)交聯(lián)或凝膠化劑，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員都可容易地選擇。
[0180]尤其是水凝膠和水系液體同樣地提供被供給包含對(duì)象成分的試樣的處理或反應(yīng)等的環(huán)境的情況下，由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜制備成具有適合這種處理或反應(yīng)的組成。
[0181]例如可列舉以可合成蛋白質(zhì)的聚二甲基硅氧烷作為基劑的DNA水凝膠(P-凝膠(商品名))。此水凝膠由作為凝膠支架的一部分的DNA構(gòu)成。關(guān)于這種水凝膠，在對(duì)象成分為蛋白質(zhì)合成用受質(zhì)的情況下，可供給至由此對(duì)象成分獲得蛋白質(zhì)的反應(yīng)(關(guān)于更具體的形態(tài)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可參考Nature Materials (自然-材料學(xué))8，432-437 (2009)、及Nature Protocols (自然-實(shí)驗(yàn)手冊(cè))4:1759-1770 (2009)而適宜決定)。生成的蛋白質(zhì)例如可通過(guò)使用具有對(duì)此蛋白質(zhì)為特異性的抗體的磁性體粒子來(lái)回收。
[0182][3-2-3.凝膠的特性]
[0183]通過(guò)利用凝膠相所進(jìn)行的分隔，可從溝的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)夾入溝內(nèi)的水系液體，而固定在溝內(nèi)的規(guī)定位置。因此，可從制造時(shí)起至交付到使用者的手中為止保持預(yù)先在操作芯片內(nèi)裝填了液狀試劑的狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)液體試劑的穩(wěn)定供給。
[0184]另一方面，磁性體粒子在凝膠中也可因來(lái)自外部的磁場(chǎng)操作而移動(dòng)，可通過(guò)凝膠。這是由凝膠的觸變性質(zhì)(搖變性)所產(chǎn)生。即，由于來(lái)自外部的磁體移動(dòng),溝內(nèi)的磁性體粒子沿著搬運(yùn)面對(duì)凝膠施加剪切力，磁性體粒子的行進(jìn)方向前方的凝膠溶膠化而流動(dòng)化，因此磁性體粒子可在此狀態(tài)下前進(jìn)。而且，在磁性體粒子通過(guò)后，解除了剪切力的溶膠迅速地恢復(fù)為凝膠狀態(tài)，因此凝膠中不會(huì)形成由磁性體粒子通過(guò)所引起的貫通孔。如果利用此現(xiàn)象，則對(duì)象物可將磁性粒子作為搬運(yùn)體而容易地移動(dòng)，因此可以極短時(shí)間切換被供給對(duì)象物的各種化學(xué)環(huán)境。例如，如果將本發(fā)明用于包含利用多種試劑的多個(gè)化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，則可大幅度縮短對(duì)象物的處理時(shí)間。
[0185]此外，不需要每個(gè)工序的試劑分取及分注操作，可減少勞力和時(shí)間，進(jìn)而可防止由污染引起的分析精度的劣化。
[0186]關(guān)于凝膠的物性,動(dòng)態(tài)粘彈性中儲(chǔ)存粘彈性(storage viscoelasticity)E’可優(yōu)選常溫(20°C ±15°C )下為IOkPa?lOOkPa、更優(yōu)選20kPa?50kPa。如果低于所述范圍，則有缺乏作為凝膠塞的強(qiáng)度的傾向。如果超過(guò)所述范圍，則具有即使為粒徑為數(shù)ym左右的磁性體粒子，其移動(dòng)也容易受到妨礙的傾向。
[0187][3-3.水系液體的種類(lèi)]
[0188]本發(fā)明的水系液體只要是對(duì)于凝膠而言為不溶性或難溶性的水系液體即可，可以水、水溶液或稱(chēng)為乳液的乳濁液、或者微粒子分散而成的懸浮液的形態(tài)提供。作為水系液體的構(gòu)成成分，還包括用于提供本發(fā)明的被供給對(duì)象成分的反應(yīng)或處理的環(huán)境的任何成分。
[0189]作為更具體的例子，可列舉:用于使成為本發(fā)明的操作對(duì)象的成分在水系液體相中游離并結(jié)合或吸附于磁性體粒子表面的液體(具體而言，對(duì)將對(duì)象成分從雜質(zhì)分離而與磁珠表面結(jié)合或吸附具有促進(jìn)作用的液體)、用于去除和對(duì)象成分共存的雜質(zhì)的清洗液、用于將磁性體粒子所吸附的對(duì)象成分從磁性體粒子分離的洗脫液、及用于構(gòu)建被供給對(duì)象成分的反應(yīng)體系的反應(yīng)液等。例如，在對(duì)象成分為核酸的情況下，可列舉:用于破壞細(xì)胞而使核酸游離從而吸附于涂布了二氧化硅的磁性粒子表面的試劑液(細(xì)胞溶解液)、用于清洗磁性粒子以去除核酸以外的成分的清洗液、用于使核酸從磁性粒子分離的洗脫液(核酸洗脫液)、用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的核酸擴(kuò)增反應(yīng)液等。以下，將對(duì)象成分為核酸的情況作為例示，進(jìn)一步對(duì)針對(duì)所述核酸的處理液及反應(yīng)液、和被供給這些液體的處理及反應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0190][3-3-1.細(xì)胞溶解液]
[0191]作為細(xì)胞溶解液，可列舉含有離液物質(zhì)的緩沖液。此緩沖液還可包含EDTA(乙二胺四乙酸)和其他任意的螯合劑及TritonX-1OO (商品名)和其他任意的表面活性劑。緩沖液基于例如Tris(三羥甲基氨基甲烷)鹽酸、其他任意的緩沖劑。作為離液物質(zhì)，可列舉:鹽酸胍、異硫氰酸胍、碘化鉀、脲等。
[0192]離液物質(zhì)是強(qiáng)力的蛋白質(zhì)變性劑，具有將和核酸糾纏的組蛋白等蛋白質(zhì)從核酸分離，促進(jìn)在磁性體粒子的涂布了二氧化硅的表面的吸附的作用。緩沖劑可作為調(diào)整使核酸容易吸附于磁性體粒子表面的PH值(酸堿值)環(huán)境的輔助劑使用。
[0193]離液物質(zhì)還兼具細(xì)胞溶解(即破壞細(xì)胞膜)作用。然而，對(duì)于細(xì)胞溶解(即破壞細(xì)胞膜)作用而言，和離液物質(zhì)相比，表面活性劑的貢獻(xiàn)更大。[0194]螯合劑可作為促進(jìn)細(xì)胞溶解的輔助劑使用。
[0195]本領(lǐng)域技術(shù)人員可適宜決定從包含核酸的試樣提取核酸的具體方案。本發(fā)明中，由于液滴封入介質(zhì)內(nèi)的核酸的搬運(yùn)中使用磁性體粒子，所以核酸提取方法也優(yōu)選采用使用了磁性體粒子的方法。例如，可將日本專(zhuān)利特開(kāi)平2-289596號(hào)公報(bào)作為參考，使用磁性體粒子由包含核酸的試樣實(shí)施核酸的萃取、純化方法。
[0196][3-3-2.清洗液]
[0197]作為清洗液，優(yōu)選為下述溶液:其可在核酸吸附于磁性體粒子表面的狀態(tài)下，溶解含核酸的試樣中所含的核酸以外的成分(例如蛋白質(zhì)、糖質(zhì)等)、及核酸提取等預(yù)先進(jìn)行的其他處理中使用的試劑和其他成分。具體而言，可列舉:氯化鈉、氯化鉀、硫酸銨等高鹽濃度水溶液、乙醇、異丙醇等醇的水溶液等。
[0198]核酸的清洗是吸附了核酸的磁性體粒子的清洗。此清洗的具體方案也可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜決定。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以核酸擴(kuò)增反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生不希望的阻害的程度適宜選擇吸附了核酸的磁性體粒子的清洗次數(shù)。另外，就同樣的觀點(diǎn)而言，在可忽略阻害成分的影響的情況下，還可省略清洗工序。
[0199]包含清洗液的水系液體相至少制備和清洗次數(shù)相同的數(shù)量。
[0200][3-3-3.核酸洗脫液]
[0201]作為核酸洗脫液,可使用包含水或鹽等的緩沖液。具體而言,可使用Tris(三羥甲基氨基甲烷)緩沖液、磷酸緩沖液、蒸餾水等。
[0202]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可適宜決定從吸附了核酸的磁性體粒子分離核酸并洗脫到洗脫液中的具體方法。
[0203][3-3-4.核酸擴(kuò)增反應(yīng)液]
[0204]本發(fā)明的核酸擴(kuò)增反應(yīng)液中，包含于通常在核酸擴(kuò)增反應(yīng)中使用的各種要素中包含應(yīng)擴(kuò)增的堿基序列的核酸及在表面吸附了所述核酸的磁性體粒子。
[0205]如下所述，核酸擴(kuò)增反應(yīng)并無(wú)特別限定，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可基于下述例示的公知的核酸擴(kuò)增法等適宜決定核酸擴(kuò)增反應(yīng)中使用的各種要素。通常，包括MgCl2、KCl等鹽類(lèi)、引物、脫氧核苷酸類(lèi)、核酸合成酶及PH緩沖液。另外，所述鹽類(lèi)可適宜變更為其他鹽類(lèi)而使用。另外，有時(shí)還進(jìn)一步添加二甲基亞砜、甜菜堿、甘油等用于減少非特異性引發(fā)的物質(zhì)。
[0206]本發(fā)明的核酸擴(kuò)增反應(yīng)液中，除了所述成分以外，還可包含封阻劑。封阻劑可用于防止由核酸聚合酶吸附于反應(yīng)容器的內(nèi)壁或磁性體粒子表面等所引起的失活。
[0207]作為封阻劑的具體例，可列舉:牛血清白蛋白(即BSA)和其他白蛋白、明膠(即變性膠原蛋白)、酪蛋白及聚賴(lài)氨酸等蛋白質(zhì)、及肽(均不論天然及合成)、聚蔗糖(Ficoll)、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇等。
[0208]作為本發(fā)明的核酸擴(kuò)增反應(yīng)，并無(wú)特別限定，例如可使用PCR法(美國(guó)專(zhuān)利第4683195號(hào)說(shuō)明書(shū)、美國(guó)專(zhuān)利第4683202號(hào)公報(bào)、美國(guó)專(zhuān)利第4800159號(hào)公報(bào)、美國(guó)專(zhuān)利第4965188號(hào)公報(bào))、LCR(Ligase Chain Reaction，連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))法(美國(guó)專(zhuān)利第 5494810 號(hào)公報(bào))、(Q-beta)法(美國(guó)專(zhuān)利第 4786600 號(hào)公報(bào))、NASBA(NucleicAcid Sequence-Based Amplification,核酸序列擴(kuò)增)法(美國(guó)專(zhuān)利第5409818號(hào)公報(bào))LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification,環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增)法(美國(guó)專(zhuān)利第3313358 號(hào)公報(bào))、SDA (Strand Displacement Amplification,鏈置換擴(kuò)增)法(美國(guó)專(zhuān)利第5455166 號(hào)公報(bào))、RCA(Rolling Circle Amplification，滾環(huán)擴(kuò)增)法(美國(guó)專(zhuān)利第 5354688號(hào)公報(bào))、ICAN法(Isothermal and Chimeric primer-1nitiated Amplification of Nucleicacids,恒溫和嵌合引物引發(fā)的核酸擴(kuò)增)(日本專(zhuān)利第3433929號(hào)公報(bào))、TAS(TranscriptAmplification System,轉(zhuǎn)錄本擴(kuò)增系統(tǒng))法(日本專(zhuān)利第2843586號(hào)公報(bào))等。
[0209]另外，還可在所述反應(yīng)之前進(jìn)行RT反應(yīng)(Reverse Transcription Reaction,反轉(zhuǎn)錄反應(yīng))。
[0210]本領(lǐng)域技術(shù)人員可適宜選擇這些核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的反應(yīng)液的組成以及反應(yīng)溫度。
[0211]在實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增方法中，利用可與雙鏈DNA結(jié)合的熒光色素、或者利用熒光色素進(jìn)行標(biāo)記的探針，可對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行熒光檢測(cè)。
[0212]作為實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增法中的檢測(cè)法，可列舉下述方法。
[0213]例如，在利用特異性高的引物可僅擴(kuò)增目標(biāo)靶的情況下，使用利用SYBR(注冊(cè)商標(biāo))GREEN I (商品名)等的嵌入劑法。
[0214]通過(guò)和雙鏈DNA結(jié)合而發(fā)出熒光的嵌入劑和通過(guò)核酸擴(kuò)增反應(yīng)所合成的雙鏈DNA結(jié)合，并通過(guò)照射激發(fā)光而發(fā)出特定波長(zhǎng)的熒光。通過(guò)檢測(cè)此熒光，可監(jiān)控?cái)U(kuò)增產(chǎn)物的生成量。此方法不需要設(shè)計(jì)、合成對(duì)標(biāo)靶為特異性的熒光標(biāo)記探針，可簡(jiǎn)便地用于各種標(biāo)靶的測(cè)定。
[0215]另外，在需要對(duì)很相似的序列進(jìn)行區(qū)別、檢測(cè)的情況下，或在進(jìn)行SNPs (單核苷酸多態(tài)性)的分型的情況下，采用熒光標(biāo)記探針?lè)?。作為一個(gè)例子，有將利用熒光物質(zhì)修飾5’末端且利用淬滅物質(zhì)修飾3’末端的寡核苷酸用作探針的TaqMan(注冊(cè)商標(biāo))探針?lè)ā?br> [0216]TaqMan探針在退火階段和模板DNA特異性雜交，但由于在探針上存在淬滅劑，所以即使照射激發(fā)光，熒光發(fā)光也受到抑制。在延伸反應(yīng)階段，如果利用TaqDNA聚合酶所具有的5’ 一3’核酸外切酶活性，和模板雜交的TaqMan探針被分解，則熒光色素會(huì)從探針游離，由淬滅劑產(chǎn)生的抑制被解除而發(fā)出熒光。通過(guò)測(cè)定此熒光強(qiáng)度，可監(jiān)控?cái)U(kuò)增產(chǎn)物的生成量。
[0217]以下，說(shuō)明通過(guò)這種方法利用實(shí)時(shí)PCR對(duì)DNA進(jìn)行定量的原理。首先，將系列稀釋的已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品用作模板來(lái)進(jìn)行PCR。然后，求出達(dá)到一定的擴(kuò)增產(chǎn)物量的循環(huán)數(shù)(threshold cycle ;Ct值)。以此Ct值作為橫軸，以初始的DNA量作為縱軸作圖，制作出校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
[0218]對(duì)于未知濃度的樣品，也在相同條件下進(jìn)行PCR反應(yīng)并求出Ct值。由此值和所述校準(zhǔn)曲線(xiàn)可測(cè)定樣品中的目標(biāo)DNA量。
[0219]此外，在嵌入劑法中將包含熒光色素的PCR反應(yīng)后的液體從40°C緩慢地提高溫度到95 °C左右，連續(xù)地監(jiān)控?zé)晒鈴?qiáng)度，則可獲得擴(kuò)增產(chǎn)物的熔解曲線(xiàn)。
[0220]核酸擴(kuò)增反應(yīng)中產(chǎn)生的雙鏈DNA根據(jù)DNA的長(zhǎng)度及其堿基序列而具有固有的Tm (melting temperature,解鏈溫度)值。S卩，如果使包含結(jié)合了突光色素的DNA的液滴的溫度緩慢地上升，則可觀測(cè)到熒光強(qiáng)度急劇減少的溫度。如果調(diào)查熒光強(qiáng)度的變化量，則其溫度峰與由堿基序列和長(zhǎng)度所規(guī)定的Tm值大致一致。由此，可從視為陽(yáng)性的數(shù)據(jù)中排除不是目標(biāo)基因而是例如產(chǎn)生引物二聚物而觀測(cè)到的數(shù)據(jù)等(即假陽(yáng)性數(shù)據(jù))。在基因檢查中，由于多因試樣中的雜質(zhì)而引起非特異性反應(yīng)，所以重要的是排除這樣的假陽(yáng)性。由此，也可判斷所生成的擴(kuò)增產(chǎn)物是否是靶基因所固有的。
[0221][3-3-5.其他水系液體]
[0222]關(guān)于所述以外的任何反應(yīng)及處理，本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地決定各水系液體的組成。另外，在對(duì)象成分為所述核酸以外的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可容易地決定各水系液體的組成。
[0223][4.操作芯片的制作方法]
[0224]參照?qǐng)D10的例示，說(shuō)明操作芯片的制作方法。
[0225]首先，在基板2的表面形成溝3 (圖10的(a))。溝3的形成可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜進(jìn)行。例如，溝3的形成可使用MEMS (Micro Electro Mechanical System,微電子機(jī)械系統(tǒng))的領(lǐng)域所使用的技術(shù)。例如，在基板的原材料為玻璃的情況下，可使用蝕刻技術(shù)或噴砂技術(shù)等而形成溝。另外，在基板的原材料為樹(shù)脂的情況下，除了在為玻璃的情況下所使用的所述例示的技術(shù)以外，也可通過(guò)使用切削加工或模具等的方式等而形成溝。
[0226]在形成溝3后，也可在應(yīng)制備凝膠相的溝3的表面(即，在收納了操作用介質(zhì)的情況下和凝膠相接觸的溝表面)進(jìn)行疏水性處理。另外，也可在應(yīng)制備水系液體相的溝3的表面(即，在收納了操作用介質(zhì)的情況下和水系液體相接觸的溝表面)進(jìn)行親水性處理。此夕卜，也可進(jìn)行所述的疏水性處理及親水性處理這兩種。疏水性處理或親水性處理可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從公知的表面處理法中適宜選擇。作為疏水性處理的例子，在基板原材料為玻璃或石英的情況下，可列舉使用硅烷基化劑等的處理。作為親水性處理的例子，可列舉電漿處理。
[0227]另外，也可在溝3的表面涂布防止吸附核酸或蛋白質(zhì)等生物體物質(zhì)的物質(zhì)(例如肝素)。
[0228]在基板2上所形成的溝3內(nèi)，首先可形成操作用介質(zhì)的凝膠相部，接著形成水系液體相部。在凝膠相部的形成中，沿著溝3的長(zhǎng)度方向?qū)⒍鄠€(gè)凝膠塊配置成相互隔離的狀態(tài)。
[0229]在具體的凝膠相部形成法的一個(gè)例子中，可通過(guò)將已處于凝膠狀態(tài)的凝膠塊填塞到溝3內(nèi)的多個(gè)部位而進(jìn)行配置。
[0230]在具體的凝膠相部形成法的另一個(gè)例子(圖10的(b))中，對(duì)于將凝膠物質(zhì)加熱到凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上而制備成溶膠狀態(tài)的溶膠物質(zhì)101，可利用適當(dāng)?shù)牡渭訂卧?02將其分別滴加到溝3內(nèi)的多個(gè)部位而進(jìn)行配置。在滴加物101’難以進(jìn)入溝內(nèi)的情況下，可將基板放入減壓室內(nèi)，而在減壓下進(jìn)行作業(yè)。
[0231]溶膠物質(zhì)101通常處于加熱狀態(tài)。溶膠滴101’在從滴加單元102滴出的過(guò)程中、或從滴加單元102滴落之后，通常以成為由不完全凝膠化引起的粘彈性高的凝膠-溶膠中間狀態(tài)的程度離開(kāi)熱源。
[0232]凝膠-溶膠中間物質(zhì)因其粘彈性，可不像液體般在溝3內(nèi)展開(kāi)，而以塊體的形式停留在規(guī)定位置。此時(shí)，例如在對(duì)應(yīng)制備凝膠相的溝3的表面進(jìn)行了疏水性處理的情況下、及/或?qū)?yīng)制備水系液體相的溝3的表面進(jìn)行了親水性處理的情況下，可使凝膠-溶膠中間物質(zhì)以塊體的形式更穩(wěn)定地停留在所需位置。
[0233]此外，通過(guò)進(jìn)一步冷卻凝膠-溶膠中間物質(zhì)使之完全凝膠化，而完成凝膠塊g(即凝膠相部)。[0234]其后，在和凝膠相部g鄰接的溝內(nèi)空間中加入水系液體103進(jìn)行填充，而完成水系液體相部I (圖10的(C))。此外，在水系液體103難以進(jìn)入溝內(nèi)的的情況下，可將基板放入減壓室內(nèi)，而在減壓下進(jìn)行作業(yè)。
[0235]在完成凝I父相部g及水系液體相部I之后，可在基板2的具有溝3的一側(cè)的表面設(shè)置蓋板4。對(duì)于蓋板4，可預(yù)先在和溝3的末端部對(duì)應(yīng)的位置(更具體而言，在和基板2貼合時(shí)，設(shè)法通向溝3的末端所收納的相)貫穿設(shè)置孔5及孔6。另外，在和基板2貼合時(shí)，可預(yù)先對(duì)和溝3內(nèi)所收納的凝膠相接觸的表面進(jìn)行疏水性處理，對(duì)和水系液體相接觸的表面進(jìn)行親水性處理，或者進(jìn)行這兩種處理。在將操作芯片用于操作蛋白質(zhì)或核酸等試樣的情況下，就防止這些試樣的吸附的觀點(diǎn)而言，可預(yù)先在表面涂布防吸附成分(例如肝素等)。
[0236]基板2和蓋板4可以溝3作為內(nèi)側(cè)而相互貼合。
[0237]作為使基板2和蓋板4貼合的方法，例如可列舉:熱融合法、超聲波融合法、及壓接法(層壓密封法)等施加能量而進(jìn)行貼合的方法；或使用粘接劑或填充劑進(jìn)行貼合的方法。由于基板2中收納了水系液體，所以?xún)?yōu)選在溫和條件下進(jìn)行貼合。在使用粘接劑的情況下，作為可使用的粘接劑，有環(huán)氧系粘接劑、異三聚氰酸系粘接劑、乙酸乙烯酯系粘接劑、硝基纖維素系粘接劑、氰基丙烯酸酯系粘接劑、聚硅氧系粘接劑等多種。
[0238]關(guān)于粘接劑，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜選擇耐水性高、對(duì)可在基板內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)的影響小的粘接劑。另外，也可將和所述溶膠物質(zhì)101相同的溶膠物質(zhì)用作粘接劑，使之凝膠化而進(jìn)行粘接。尤其在使用可吸藏氣體的物質(zhì)作為基板2及/或蓋板4的原材料的情況下，可預(yù)先以在基板2上承載有蓋板4的狀態(tài)供給到減壓環(huán)境，使可殘存在溝3內(nèi)的氣體吸藏到此物質(zhì)內(nèi)而將其去除。
[0239]此外，作為使基板2和蓋板4貼合的其他方法，可列舉在基板2上承載蓋板4，并利用夾具進(jìn)行壓接固定的方法。就兩構(gòu)件間的壓接性的觀點(diǎn)而言，此方法優(yōu)選用于對(duì)基板2及/或蓋板4使用有彈性的原材料(例如聚二甲基硅氧烷等)的情況。
[0240]使基板2和蓋板4貼合而制作的操作芯片I尤其在含有包含如玻璃般容易破裂的原材料的構(gòu)件的情況下，可將包含彈性物質(zhì)(例如聚硅氧橡膠等)的墊片設(shè)置在上表面(蓋板4側(cè)表面)及/或下表面(基板2側(cè)表面)，并安裝已在圖8及9所示的相關(guān)構(gòu)件。具體而言，操作芯片I可夾在下部固定用支撐體85及上部固定用支撐體86之間，通過(guò)使用緊固用構(gòu)件使兩支撐體相互緊固而進(jìn)行夾持。
[0241]接頭81及接頭82可分別通過(guò)粘接或熔接而固定在操作芯片I的上表面(蓋板4側(cè)表面)，或者將密封材料設(shè)置在孔5及孔6之間并且利用緊固用構(gòu)件緊固在操作芯片I的上表面(蓋板4側(cè)表面)。由此，接頭81及接頭82下方開(kāi)口部83分別連通到孔5及孔6。上方開(kāi)口部84可適宜地利用隔片等進(jìn)行封閉。
[0242][5.磁性體粒子]
[0243]磁性體粒子用于通過(guò)來(lái)自操作芯片外的磁場(chǎng)變化而帶領(lǐng)操作芯片內(nèi)的對(duì)象成分而移動(dòng)。用于通過(guò)這樣的移動(dòng)而可進(jìn)行對(duì)象成分的分離、回收、純化的磁性體粒子通常在其表面具有化學(xué)官能團(tuán)。磁性體粒子也可不預(yù)先收納在操作芯片內(nèi)，也可預(yù)先收納在操作芯片內(nèi)。在預(yù)先收納在操作芯片內(nèi)的情況下，可包含在應(yīng)最先被供給對(duì)象成分的水系液體相Ia中。在磁性體粒子不預(yù)先收納在操作芯片內(nèi)的情況下，在將具有對(duì)象成分的試樣供給到操作芯片內(nèi)時(shí)，可在試樣中混合了磁性體粒子的狀態(tài)下供給到芯片內(nèi)。[0244]磁性體粒子只要是對(duì)磁力有反應(yīng)的粒子，則無(wú)特別限定，例如可列舉具有磁體礦、Y -氧化鐵、錳鋅鐵氧體等磁性體的粒子。另外，磁性體粒子可具有和供給到所述處理或反應(yīng)的對(duì)象成分特異性結(jié)合的化學(xué)構(gòu)造、例如氨基、羧基、環(huán)氧基、抗生物素蛋白、生物素、地高辛、A蛋白(Protein A)、G蛋白(Protein G)、絡(luò)合物化的金屬離子、或者具備抗體的表面，也可具有靜電力、范德華力而和對(duì)象成分特異性結(jié)合的表面。由此，可使供給到反應(yīng)或處理的對(duì)象成分選擇性地吸附到磁性體粒子。
[0245]作為磁性體粒子表面所具有的親水性基，可列舉羥基、氨基、羧基、磷酸基、磺酸基
坐寸ο
[0246]除了所述以外，磁性體粒子還可包括由本領(lǐng)域技術(shù)人員適宜選擇的各種要素來(lái)構(gòu)成。例如，作為表面具有親水性基的磁性體粒子的具體形態(tài)，優(yōu)選列舉:包含磁性體和二氧化硅及/或陰離子交換樹(shù)脂的混合物的粒子、利用二氧化硅及/或陰離子交換樹(shù)脂覆蓋表面的磁性體粒子、經(jīng)由巰基利用具有親水性基的金覆蓋表面的磁性體粒子、含有磁性體并且經(jīng)由巰基在表面具有親水性基的金粒子等。
[0247]作為表面具有親水性基的磁性體粒子的大小，平均粒徑可為0.1 μ m?500 μ m左右。如果平均粒徑小，則磁性體粒子在水系液體相中從磁場(chǎng)釋放時(shí)容易以分散的狀態(tài)存在。
[0248]作為磁性體粒子市售的例子，可列舉:作為東洋紡銷(xiāo)售的Plasmid DNAPurification Kit (質(zhì)粒DNA提取試劑盒)MagExtractor-Plasmid-(商品名)的構(gòu)成試劑的用于提取核酸的涂布了二氧化硅的磁珠(Magnetic Beads)。在這樣作為試劑盒的構(gòu)成試劑銷(xiāo)售的情況下，由于包含磁性體粒子的制品原液包含保存液等，所以?xún)?yōu)選通過(guò)利用純水(例如10倍量左右)使之懸浮來(lái)進(jìn)行清洗。在此清洗中，在利用純水進(jìn)行懸浮后，可通過(guò)離心操作或利用磁體所產(chǎn)生的凝聚而去除上清液來(lái)進(jìn)行，另外，可反復(fù)進(jìn)行懸浮及上清液去除。
[0249][6.磁場(chǎng)施加單元]
[0250][6-1.磁場(chǎng)施加單元]
[0251]關(guān)于帶來(lái)用于使操作芯片內(nèi)的磁性體粒子和對(duì)象成分一起移動(dòng)的磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)施加單元及其所具有的磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，并無(wú)特別限定。作為磁場(chǎng)施加單元，可使用永磁體(例如鐵氧體磁體或銣磁體)或電磁體等磁力源。
[0252]如果參照表示下述項(xiàng)目8所述的本發(fā)明的芯片裝置的使用形態(tài)的一個(gè)例子的圖11的(a)?圖11的(g)，則磁場(chǎng)施加單元可像例如圖11的(d)中以112所例示般在操作芯片I的外側(cè)接近操作芯片I而配置。接近的程度是可使溝3內(nèi)的水系液體相l(xiāng)a’中的磁性體粒子114凝聚在搬運(yùn)面113側(cè)的程度。如果在這樣接近操作芯片I的狀態(tài)下，使磁場(chǎng)施加單元112和操作芯片I的表面大致并行且沿著溝3的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，則例如圖11的(c)所示，在操作芯片I內(nèi)的凝膠相ga中，可將磁性體粒子114以凝聚在搬運(yùn)面113側(cè)的狀態(tài)搬運(yùn)。由此，磁場(chǎng)施加單元可隔著溝3內(nèi)的搬運(yùn)面113對(duì)磁性體粒子114有效地產(chǎn)生磁場(chǎng)，可和磁性體粒子塊一起捕捉及搬運(yùn)對(duì)象成分。
[0253][6-2.磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)]
[0254][6-2-1.向操作芯片的溝的長(zhǎng)度方向的移動(dòng)]
[0255]作為磁場(chǎng)施加單元所具有的磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可為在可保持磁性體粒子的凝聚形態(tài)的狀態(tài)下可使磁場(chǎng)在操作芯片的溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。以下記載為磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，此機(jī)構(gòu)可進(jìn)行停止位置的決定及移動(dòng)速度的控制，此控制可手動(dòng)進(jìn)行，也可利用計(jì)算機(jī)等自動(dòng)進(jìn)行。移動(dòng)速度例如為每秒0.5mm?10_。
[0256]磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選可以物理方式在操作芯片的溝的長(zhǎng)度方向移動(dòng)磁場(chǎng)施加單元本身。
[0257][6-2-2.磁場(chǎng)的強(qiáng)度的控制]
[0258]磁場(chǎng)施加單元所具有的磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)可為能夠可變控制對(duì)磁性體粒子所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體而言，磁場(chǎng)可被截?cái)嗷驕p弱。磁場(chǎng)的截?cái)嗷驕p弱的程度優(yōu)選為通過(guò)施加磁場(chǎng)可使凝聚的磁性體粒子群分散在水系液體相中的程度。
[0259]例如，如果為電磁體的情況下，可使用通電控制單元將磁場(chǎng)截?cái)唷?br> [0260]另外，例如，如果為永磁體的情況下，如圖11的(e)所例示，可使用可使配置于操作芯片外側(cè)的磁體從操作芯片遠(yuǎn)離的機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)可手動(dòng)控制，也可自動(dòng)控制。通過(guò)減弱向磁性體粒子的磁場(chǎng)，優(yōu)選從磁場(chǎng)釋放磁性體粒子，而可在水系液體相中使磁性體粒子群自然分散。由此，可使吸附于磁性體粒子的對(duì)象成分或可附帶的不需要成分充分地暴露在構(gòu)成水系液體相的液體中。
[0261][6-2-3.多個(gè)操作芯片密集的裝置的情況]
[0262]在圖13中表示使多個(gè)操作芯片密集的集成型裝置的一個(gè)例子。圖13中的操作芯片I是圖6的操作芯片的變形例，是在一片操作芯片內(nèi)形成了多條溝的例子。圖14是集成型裝置的另一個(gè)例子。圖14中的操作芯片I是圖7的操作芯片的變形例，是在一片操作芯片內(nèi)形成了多條溝的例子。在圖13及圖14的裝置中，和多個(gè)操作芯片對(duì)應(yīng)的多個(gè)磁力源可通過(guò)單元化成可在操作芯片的溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的一個(gè)構(gòu)件而被保持。這樣單元化的構(gòu)件可如圖所例示般，可作為可在操作芯片I的溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的磁場(chǎng)施加單元即可動(dòng)磁體板130而體現(xiàn)?？蓜?dòng)磁體板130上形成了和多個(gè)操作芯片I分別對(duì)應(yīng)的孔131，可通過(guò)在各孔131內(nèi)插入操作芯片1，而對(duì)多個(gè)操作芯片I同時(shí)進(jìn)行磁場(chǎng)施加及磁場(chǎng)移動(dòng)。
[0263][6-2-4.磁場(chǎng)的搖動(dòng)]
[0264]磁場(chǎng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)可具備可進(jìn)行磁場(chǎng)的振幅移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)等搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。例如通過(guò)具備可使磁力源在操作芯片的溝的長(zhǎng)度方向上進(jìn)行振幅運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的功能，可代替攪拌器使用。由此，水系液體中的混合或攪拌變得容易。
[0265]例如即使在不具有磁場(chǎng)的截?cái)嗷驕p弱的功能的的情況下，通過(guò)在使磁場(chǎng)施加單元接近操作芯片的狀態(tài)下(即，使磁性體粒子凝聚的狀態(tài)下)在水系液體相的厚度的范圍內(nèi)進(jìn)行振幅運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)次，可使水系液體中吸附在磁性體粒子上的對(duì)象成分等充分地暴露在構(gòu)成水系液體相的液體中。
[0266][7.光學(xué)檢測(cè)單元]
[0267]在操作芯片中通過(guò)光學(xué)分析進(jìn)行檢測(cè)工序的情況下，所使用的光學(xué)單元并無(wú)特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)被供給對(duì)象成分的分析方法而容易地選擇。例如可使用適宜包含光產(chǎn)生部、檢測(cè)用單元、光傳輸單元及個(gè)人電腦等而構(gòu)成的單元。
[0268]如果列舉一個(gè)例子，則可從光產(chǎn)生部向檢測(cè)用單元(例如安裝在檢測(cè)用透鏡的光纖電纜等光傳輸單元)進(jìn)行入射，通過(guò)檢測(cè)用透鏡而可向收納在操作芯片內(nèi)的構(gòu)建水系液體相的反應(yīng)液進(jìn)行光照射。利用光纖電纜將由檢測(cè)用透鏡所檢測(cè)到的光學(xué)信號(hào)送至光接收元件，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，實(shí)時(shí)發(fā)送到個(gè)人電腦，可監(jiān)控反應(yīng)液的熒光強(qiáng)度的變化。這適合于本發(fā)明進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增反應(yīng)等進(jìn)行可變化的熒光強(qiáng)度的檢測(cè)的反應(yīng)或處理的情況。
[0269]此外，作為光產(chǎn)生部，可使用LED (發(fā)光二極管)、激光、燈等。另外，在檢測(cè)中可利用從廉價(jià)的光電二極體到目標(biāo)在于更高靈敏度的光電倍增管等各種光接收元件，并無(wú)特別限定。
[0270]如果以進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增反應(yīng)等核酸關(guān)連反應(yīng)或核酸關(guān)連處理的情況為例，則在使用例如SYBR(注冊(cè)商標(biāo))GREEN I (商品名)的情況下，此色素會(huì)和雙鏈DNA特異性結(jié)合并在525nm附近產(chǎn)生熒光，因此檢測(cè)用單元可利用光學(xué)濾波器截止目標(biāo)波長(zhǎng)以外的光，而檢測(cè)目標(biāo)波長(zhǎng)的光。
[0271][8.使用芯片裝置來(lái)操作對(duì)象成分的方法]
[0272]以下，基于圖11的(a)?圖11的(g)的例示，對(duì)使用了芯片裝置的對(duì)象成分的基本操作進(jìn)行說(shuō)明。
[0273][8-1.基本操作]
[0274]在使用芯片裝置的一個(gè)例子中，使用注射針110，從利用隔片等密封單元(未圖示)進(jìn)行封閉的接頭81的上方開(kāi)口部84供給包含對(duì)象成分的試樣液111 (圖11的(a))。試樣液111中以分散狀態(tài)包含了磁性體粒子。在為圖示的情況下，試樣液111通過(guò)被最初的凝膠相ga堵住，而停留在充滿(mǎn)接頭81內(nèi)部的一部分和孔5內(nèi)空間的狀態(tài)。
[0275]將磁體112靠近操作芯片I，從搬運(yùn)面113側(cè)向滯留在接頭81內(nèi)的試樣液111的方向產(chǎn)生磁場(chǎng)(圖11的(b))。由此，可使分散在試樣液111中的磁性體粒子114凝聚并向搬運(yùn)面113方向分離。由于下部固定用支撐體85上形成了下方窗孔88，所以可容易地使磁體112接近操作芯片I，而可產(chǎn)生充分的磁力。
[0276]利用磁力而凝聚的磁性體粒子114群在凝膠相Ia內(nèi)被較薄地涂布于試樣液111上，成為將對(duì)象成分和不需要成分一起吸附的形態(tài)(圖11的(C))。
[0277]在凝膠相Ia內(nèi)，如果使磁體112在溝3的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)，則磁性體粒子114群會(huì)和磁體112 —起在搬運(yùn)面113上移動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)凝膠的觸變性質(zhì)(搖變性)，磁性體粒子114群可在不對(duì)凝膠形成貫通孔的情況下，在保持所述形態(tài)的狀態(tài)下移動(dòng)。
[0278]通過(guò)進(jìn)一步使磁體112移動(dòng)，使磁性體粒子114群移動(dòng)到水系液體相Ia內(nèi)(圖11的(d))。由此，在水系液體相Ia內(nèi)產(chǎn)生含有包含對(duì)象成分的試樣和磁性體粒子的水系液體混合物la’。
[0279]此外，關(guān)于水系液體混合物的制備，除了所述例示的方法以外，還有預(yù)先使水系液體相Ia包含磁性體粒子，僅將試樣液供給到操作芯片內(nèi)的方法。在此情況下，水系液體相Ia位于通向孔5的位置。
[0280]在水系液體相中，就提高處理效率的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選以可使帶領(lǐng)對(duì)象成分的磁性體粒子充分地接觸水系液體的方式操作磁體。具體而言，通過(guò)使磁體112遠(yuǎn)離操作芯片I而減弱磁力，可使凝聚狀態(tài)的磁性體粒子114分散到水系液體相Ia內(nèi)(圖11的(e))。
[0281]在構(gòu)成水系液體相Ia的液體是可使試樣液111中所含的核酸游離并結(jié)合或吸附于磁性體粒子的液體的情況下，可通過(guò)所述操作而進(jìn)行提取核酸的處理。
[0282]再次使磁體112接近操作芯片I而產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而使分散到水系液體混合物la’的相中的磁性體粒子114凝聚。通過(guò)進(jìn)一步使磁體112沿著溝3的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，而使磁性體粒子114移動(dòng)到凝膠相gb內(nèi)(圖11的(f))。在凝膠相gb內(nèi)，凝聚的磁性體粒子114被較薄地涂布于水系液體混合物la’所含的液體成分上。因此，不僅會(huì)帶領(lǐng)作為對(duì)象成分的核酸，還會(huì)帶領(lǐng)作為不需要成分的雜質(zhì)等。
[0283]通過(guò)進(jìn)一步移動(dòng)磁體112，可將磁性體粒子和核酸一起經(jīng)過(guò)凝膠相gb而搬運(yùn)到鄰接的水系液體相Ib內(nèi)。在水系液體相Ib內(nèi)，也可以使磁性體粒子可充分地接觸水系液體的方式操作磁體。在構(gòu)成水系液體相Ib的液體為清洗液的情況下，可通過(guò)利用所述操作去除核酸所伴隨的雜質(zhì)，而進(jìn)行純化核酸的處理。
[0284]同樣地，可將磁性體粒子和核酸一起經(jīng)過(guò)凝膠相gc而搬運(yùn)到鄰接的水系液體相Ic內(nèi)，在水系液體相Ic內(nèi)進(jìn)行相同的操作。在構(gòu)成水系液體相Ic的液體為清洗液的情況下，可通過(guò)進(jìn)一步去除利用所述工序所純化的核酸中可殘存的雜質(zhì)，而提高核酸的純化度。
[0285]可根據(jù)需要進(jìn)一步利用磁體112而重復(fù)所述操作。
[0286]作為重復(fù)所述操作的例子，除了圖11所示的例子以外，可列舉在水系液體相Ic和水系液體相Iz之間還存在別的水系液體相及凝膠相的情況。在此情況下，可僅以和相的數(shù)量對(duì)應(yīng)的次數(shù)重復(fù)搬運(yùn)操作及處理操作。原則上，可使磁性體粒子僅向從水系液體相Ia到水系液體相Iz的一個(gè)方向移動(dòng)。
[0287]作為重復(fù)所述操作的另一個(gè)例子，允許在圖11所示的操作芯片中通過(guò)在水系液體相之間往返，而重復(fù)所述工序。
[0288]吸附了經(jīng)過(guò)純化的核酸的磁性體粒子114最終經(jīng)過(guò)凝膠相gz而被搬運(yùn)到水系液體相Iz (圖11的(g))。在凝膠相gz中,和核酸一起被磁性體粒子所搬運(yùn)的夾雜成分的量無(wú)限接近零。磁性體粒子雖然伴有極少量的清洗液，但粒子表面的核酸被純化到不會(huì)對(duì)以后的水系液體相Iz中的處理產(chǎn)生障礙的水平。
[0289]在構(gòu)成水系液體相Iz的液體為核酸擴(kuò)增反應(yīng)液的情況下，可進(jìn)行純化核酸中的靶核酸的擴(kuò)增。核酸擴(kuò)增物可通過(guò)利用熒光色素的實(shí)時(shí)檢測(cè)法或利用終點(diǎn)檢測(cè)法的熒光檢測(cè)法進(jìn)行分析。此外，在圖11中，溫度控制單元和光學(xué)檢測(cè)單元省略了圖示。
[0290]在水系液體相Iz中的處理結(jié)束后，可根據(jù)需要，可使用注射針等，從利用隔片等密封單元(未圖示)進(jìn)行封閉的接頭82的上方開(kāi)口部84取出處理液。
[0291]在圖11的例子中，最終相為水系液體相l(xiāng)z，另一方面，在其他例子中，最終相也可為凝膠相gz。在最終相為凝膠相gz的例子中，回收凝膠相gz中的磁性體粒子。關(guān)于進(jìn)行這種回收的目的，可列舉:將磁性體粒子和其所吸附的操作完畢的試樣一起加以保管的目的；及利用別的裝置分析磁性體粒子所吸附的操作完畢的試樣的目的。以下，列舉回收方法的三個(gè)例子。
[0292]關(guān)于從最終凝膠相gz回收磁性體粒子的方法的一個(gè)例子，可預(yù)先在操作芯片的構(gòu)成構(gòu)件的所需位置形成斷裂導(dǎo)向溝，利用斷裂導(dǎo)向溝將操作芯片分隔，和包含磁性體粒子的凝膠相gz —起回收。
[0293]斷裂導(dǎo)向溝是以沿著和溝的長(zhǎng)度方向大致垂直的方向延伸的方式形成。在操作芯片I中的操作結(jié)束后，通過(guò)施加外力使斷裂導(dǎo)向溝發(fā)生斷裂，而將操作芯片的一部分分離成芯片小片。分離的芯片小片含有包含磁性體粒子的凝膠相gz部分作為回收物。
[0294]在從最終凝膠相gz回收磁性體粒子的方法的另一個(gè)例子中，可如下所述將回收容器和操作芯片連接，利用磁場(chǎng)施加單元將磁性體粒子回收到回收容器內(nèi)。
[0295]在如圖7的操作芯片般，溝3延伸到基板2的兩端的面，而在這兩個(gè)面上開(kāi)口(上端孔5、下端孔6)的情況下，可通過(guò)圖12(對(duì)操作芯片的下端附近進(jìn)行圖示)所例示的方法，而從這個(gè)面的下端孔6取出磁性體粒子。
[0296]在圖12中列舉了兩個(gè)例子，在各例子中，通過(guò)垂直剖面圖來(lái)對(duì)和圖11的工序(g)對(duì)應(yīng)的工序(g’)及工序(g")、以及繼這些工序之后的工序(h’)及工序(h")進(jìn)行圖示。
[0297]在圖12的例子中，使用回收容器120?；厥杖萜?20是如圖所示，塊體被挖空，而形成了在塊體上表面開(kāi)口的回收部123。此外，如工序(g’)所示，和操作芯片的操作所使用的磁體112不同的別的回收容器側(cè)磁體121也可形成磁體通用孔124，而可從外部使回收部123內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0298]在操作芯片I的下端，以操作芯片I側(cè)的下端孔6和回收容器120側(cè)的回收部123的上面開(kāi)口端相對(duì)應(yīng)的方式連接了回收容器120。結(jié)束操作芯片I中的操作，而附著了操作完畢的試樣的磁性體粒子114到達(dá)凝膠相gz (g’)。其后，回收容器120側(cè)的磁體121上升,磁性體粒子114從磁體112變?yōu)榛厥杖萜鱾?cè)磁體121 (h’)。由此，磁性體粒子114從操作芯片I內(nèi)被回收到回收容器120內(nèi)。
[0299]工序(g")及工序(h")所示的形態(tài)是回收容器120的形狀不同的情況的變形例。關(guān)于此形態(tài)中的回收容器120，回收部123被形成為非對(duì)稱(chēng)形，回收容器120中的磁體接近面125和操作芯片I中的磁體接近面即蓋板4表面成為大致同一面。因此，向回收容器120中的磁性體粒子114的回收可使用操作芯片I的操作所使用的磁體112來(lái)進(jìn)行(h")。
[0300]此外，回收容器的形狀可為如圖12所例示般挖空塊體而成的形狀，也可為管等容器。另外，在如圖14所例示的裝置般，在一片操作芯片上形成了多條溝，或密集了多個(gè)操作芯片，而需要從多個(gè)下端孔回收磁性體粒子的情況下，回收容器可使用如多穴孔般在塊體上挖出多個(gè)孔的形態(tài)。或者，回收容器也可使用僅將和下端孔的數(shù)量對(duì)應(yīng)的數(shù)量的管等容器連接而成的形態(tài)。
[0301]作為從最終凝膠相gz回收磁性體粒子的方法的又一個(gè)例子，可將回收容器和操作芯片連接，利用氣壓使凝膠相gz移動(dòng)，將磁性體粒子和凝膠相gz —起回收到回收容器內(nèi)。回收容器可依據(jù)所述例子而使用具有回收部的回收容器，但為了調(diào)整壓力，還具有通向回收部的氣體通用孔。
[0302]例如和所述例子同樣地在操作芯片上連接回收容器后，在試樣供給部側(cè)適宜連接接頭而對(duì)溝內(nèi)進(jìn)行加壓，使操作介質(zhì)整體滑向試樣取出部方向。通過(guò)使凝膠相gz從試樣取出部飛出并進(jìn)入回收容器的回收部?jī)?nèi)，而加以回收。通過(guò)停止加壓,可結(jié)束回收操作?；蛘撸部蓮幕厥杖萜鞯臍怏w通用孔進(jìn)行減壓，來(lái)代替在試樣供給部側(cè)對(duì)溝內(nèi)加壓，而進(jìn)行同樣的回收操作。
[0303][8-2.從一條主溝向多個(gè)分支溝的方向進(jìn)行操作的情況]
[0304]在溝分支或交叉的情況下，可進(jìn)行效率更高的操作。
[0305]例如圖3的(a)或圖4的(a)所示，在為從一條主溝31向多個(gè)分支溝32的方向進(jìn)行操作的操作芯片的情況下，可對(duì)一個(gè)檢測(cè)體進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的操作。例如可在主溝31內(nèi)進(jìn)行核酸提取及核酸純化，在溝的分支點(diǎn)將磁性體粒子群分離成多個(gè)群，在各分支溝32中，進(jìn)行使用不同引物的PCR分析。
[0306][8-2-1.使用I個(gè)磁體的情況]
[0307]在分支點(diǎn)，在將磁性體粒子群分離的方法的一個(gè)例子中，如圖15所示，使用具有和行進(jìn)方向A成大致直角方向的最大分支寬度d(即分支溝32整體的最大寬度)以上的長(zhǎng)度D的磁體112。使這種磁體112位于在和行進(jìn)方向A成大致直角方向上成為長(zhǎng)度D的朝向，使之沿著行進(jìn)方向A移動(dòng)(圖15的(a))。如果磁體112通過(guò)分支點(diǎn)，則磁性體粒子順著分支溝而被分離(圖15的(b))。在完全分離磁性體粒子群后，如果進(jìn)一步使磁體112移動(dòng)(圖15的(c))，則會(huì)在下一個(gè)分支點(diǎn)進(jìn)一步分離磁性體粒子群。磁性體粒子群最終被分離成和分支溝的最大分支數(shù)相同的數(shù)量的群(圖15的(d))。由此，可將磁性體粒子上所吸附的對(duì)象物質(zhì)分成多個(gè)等分試樣(aliquot)。
[0308]在此形態(tài)中，由于使用I個(gè)磁體112，所以所有磁性體粒子群同時(shí)且以相同速度移動(dòng)。
[0309]為了在分支點(diǎn)將磁性體粒子群分離成大致相等的多個(gè)群，優(yōu)選相對(duì)于溝的長(zhǎng)度方向的中心線(xiàn)為線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地設(shè)置分支溝。例如相對(duì)于主溝31的長(zhǎng)度方向的中心線(xiàn)為線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地設(shè)置分支溝32。從分支溝進(jìn)一步設(shè)置分支溝的情況也相同。
[0310]就容易將磁性體粒子分開(kāi)的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選分支溝32以形成銳角的方式分支。為了使磁性體粒子容易分開(kāi)，也可在位于分支點(diǎn)的相33 (此情況下為水系液體相)中設(shè)置分隔板(未圖示)。設(shè)置分隔板的形態(tài)對(duì)于分支角大于銳角的情況而言尤其優(yōu)選。
[0311][8-2-2.使用多個(gè)磁體的情況]
[0312]作為在分支點(diǎn)將磁性體粒子群分離的方法的另一個(gè)例子中，可如圖16所示，至少使用和最大分支溝數(shù)相等的數(shù)量的多個(gè)磁體112。多個(gè)磁體112如圖示般配置成一維陣列狀(具體而言，沿著和行進(jìn)方向A大致成直角的方向排列)，也可配置成二維陣列狀。另外，在磁體的行進(jìn)路線(xiàn)上且從主溝向分支溝的分支點(diǎn)處，可具備將多個(gè)吸在一起的磁體分離的分離輔助具160。
[0313]如果使相互吸在一起的4個(gè)磁體112沿著行進(jìn)方向A移動(dòng)(圖16的(a))，并逼近分支點(diǎn)(圖16的(b))，則磁體112塊被分支點(diǎn)所具備的分離輔助具160分離成2個(gè)磁體塊(圖16的(C))。在分離磁體112塊的同時(shí)，磁性體粒子群114也被分離。在此形態(tài)中，可對(duì)每個(gè)分支溝獨(dú)立地進(jìn)行操作。即，可使分離后的磁體112塊中的一個(gè)靜置在一條分支溝中，并使分離后的磁體112塊的其他沿著其他分支溝移動(dòng)(圖16的(d))。因此，伴隨著磁體112，磁性體粒子群114沿著每條分支溝獨(dú)立移動(dòng)。
[0314]對(duì)于分離磁體的機(jī)構(gòu)，參照?qǐng)D17?圖19進(jìn)行說(shuō)明。在圖17?圖19中，表示磁體112及分離輔助具160，操作芯片和磁性體粒子等其他要素省略了圖示。關(guān)于磁體112及分離輔助具160中的陰影面，表示這些面位于和操作芯片的基板面(以下，設(shè)為基板的下表面作為例子)大致并行的面上、例如大致同一面上。另外，磁體112所帶的箭頭表示磁體112的運(yùn)動(dòng)方向，分離輔助具160所帶的箭頭表示分離輔助具160的運(yùn)動(dòng)方向。此外，A所示的箭頭表示操作時(shí)的磁體的行進(jìn)方向(和基板芯片的下表面大致并行)。
[0315]作為磁體112的形狀，優(yōu)選平面形狀為圓(圖17)或近似五邊形以上的多角形(圖18及圖19)，以將多個(gè)吸在一起的狀態(tài)的磁體各自分離。
[0316]作為分離輔助具160的形狀，為了將相互吸在一起的磁體彼此分離，優(yōu)選可進(jìn)入相互吸在一起的磁體之間而將它們分開(kāi)，且可將磁體彼此充分地分離的形狀。例如，分離輔助具的一部分(即應(yīng)進(jìn)入磁體間而將其分開(kāi)的部分)可優(yōu)選形成為剖面銳角狀。具體而言，可形成為楔形。[0317]圖17的(b)表示圖16的(b)中的磁體112及分離輔助具160的關(guān)系，圖17的(C)表示圖16的(c)中的磁體112及分離輔助具160的關(guān)系。磁體112和分離輔助具160是以陰影面位于和操作芯片的基板下表面大致并行的面上、例如大致同一面上的方式配置，且分離輔助具160固定在沿著行進(jìn)方向A且未圖示的溝的分支點(diǎn)。此時(shí)，關(guān)于分離輔助具160，以進(jìn)入吸在一起的磁體間而將其分離的形式形成的部分(例如形成為剖面銳角狀的部分)是朝向和磁體112的行進(jìn)方向相反的方向配置。
[0318]如果使4個(gè)磁體112相互吸在一起的狀態(tài)的磁體塊沿著行進(jìn)方向A移動(dòng)(圖17的
(b))，則到達(dá)分離輔助具160，分離輔助具160的形成為剖面銳角狀的部分會(huì)進(jìn)入磁體112之間而將其分離。如果進(jìn)一步使磁體塊在行進(jìn)方向A上移動(dòng)，則磁體112之間會(huì)依照分離輔助具160的形狀緩慢地展開(kāi)(圖17的(C))，4個(gè)磁體112被分離為各2個(gè)磁體112。
[0319]圖18是圖17中的磁體的平面形狀的變形例。圖18的(b)及圖18的(C)分別相當(dāng)于圖17的(b)及圖17的(C)。
[0320]圖19是和圖17及圖18的機(jī)構(gòu)不同的，在溝的分支點(diǎn)分離磁體的機(jī)構(gòu)的另一個(gè)變形例。在圖19中所例示的磁體和圖18中的磁體為相同形狀，但朝向不同方向。在為圖19的情況下，磁體112是以陰影面位于和操作芯片的基板下面大致并行的面上、例如大致同一面上的方式配置，且分離輔助具160是設(shè)置在基板的下方，且以通過(guò)上升而可接近此面的方式設(shè)置。
[0321]如果使4個(gè)磁體112相互吸在一起的狀態(tài)的磁體塊靠近未圖示的溝的分支點(diǎn)的大致正下方(圖19的(bl))，則使分離輔助具160從操作芯片的基板下方上升，并朝向基板下表面移動(dòng)。由此，在溝的分支點(diǎn)的大致正下方，分離輔助具160進(jìn)入磁體112間而將其分離，如果進(jìn)一步使分離輔助具160朝向操作芯片的基板下表面上升，則磁體112之間會(huì)依照分離輔助具160的形狀而緩慢地展開(kāi)(圖19的(b2)，4個(gè)磁體112被分離為各2個(gè)磁體112)。
[0322]此外，磁體的移動(dòng)可在利用圖20的(a)、(b)所例示的磁體用夾具200夾住磁體112的狀態(tài)下容易地進(jìn)行。
[0323][8-3.沿著從多個(gè)分支溝到一條主溝的方向進(jìn)行操作的情況]
[0324]例如圖3的(b)、圖3的(C)及圖4的(b)所示，在為沿著從多個(gè)分支溝32到一條主溝31的方向進(jìn)行操作的操作芯片的情況下，在分支溝32中可將處理個(gè)別化，另一方面，在主溝31中可將處理通用化。在通用化的處理中，例如可進(jìn)行利用圖3的(c)示意性地表示的檢測(cè)單元35的檢測(cè)等。
[0325]作為一個(gè)例子，可通過(guò)將在各分支溝32中進(jìn)行處理而獲得的試樣在主溝31中進(jìn)行混合，而供于反應(yīng)等處理。于此情況下，通過(guò)使用8-2-1所記載的I個(gè)磁體，使之從分支溝32側(cè)向主溝側(cè)31移動(dòng)，可多個(gè)分支溝32中的各試樣一次性地移動(dòng)而合并。
[0326]作為另一個(gè)例子，可不將在各分支溝32中對(duì)不同的試樣進(jìn)行處理而獲得的各自不同的試樣混合，而分別在主溝31供于相同的反應(yīng)、檢測(cè)、分析等處理。在此情況下，可通過(guò)對(duì)每條分支溝32準(zhǔn)備磁體，使各磁體從分支溝32側(cè)向主溝側(cè)31獨(dú)立地移動(dòng)，而對(duì)多個(gè)分支溝32中的各試樣個(gè)別地進(jìn)行操作。
[0327]此外，從圖3的(C)所示的分支溝34分支的分支溝中可收納試劑或清洗液等。例如可根據(jù)操作芯片的用途，而收納分支溝32中未收納的不同種類(lèi)的試劑等。試劑等可利用磁性體粒子而搬運(yùn)到主溝中。
[0328][8-4.多個(gè)溝交叉的情況]
[0329]在如圖5所示般多個(gè)溝交叉的情況下，試樣可在交叉的溝內(nèi)自在地移動(dòng)。因此，例如可操作多個(gè)試樣，并且將一部分試樣分割。另外，可操作多個(gè)試樣，并且針對(duì)一部分試樣，將處理通用化。如此，可自由地進(jìn)行試樣的分割或通用化。
[0330]另外，通過(guò)使多個(gè)溝交叉，而在小面積的基板上收納多種相。因此，可匯集多種的反應(yīng)、檢測(cè)、分析等處理。
[0331][附圖標(biāo)記說(shuō)明]
[0332]1:操作芯片
[0333]2:基板
[0334]3:溝
[0335]4:蓋板
[0336]5:孔(試樣供給部)
[0337]6:孔(試樣取出部)
[0338]g:凝膠相
[0339]1:水系液體相
[0340]31:主溝
[0341]32:分支溝
[0342]34:分支溝
[0343]35:檢測(cè)單元
[0344]81:接頭(孔5側(cè))
[0345]82:接頭(孔6側(cè))
[0346]85:下部固定用支撐體
[0347]86:上部固定用支撐體
[0348]111:試樣
[0349]112:磁體
[0350]114:磁性體粒子
[0351]120:回收容器
[0352]130:可動(dòng)磁體板
[0353]160:分離輔助具
【權(quán)利要求】
1.一種芯片裝置，其是用于操作對(duì)象成分的芯片裝置，并且包括: 操作芯片，其包括基板、形成在所述基板表面的溝、及以使凝膠相和水系液體相在所述溝的長(zhǎng)度方向上交替配置且相彼此相互接觸的方式被收納在所述溝內(nèi)的操作用介質(zhì)； 磁性體粒子,其應(yīng)捕捉并搬運(yùn)對(duì)象成分； 磁場(chǎng)施加單元，其通過(guò)對(duì)所述基板施加磁場(chǎng)而使所述磁性體粒子在所述基板上的所述溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片裝置，其中所述水系液體相中，收納在最接近所述溝的一端或另一端的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給包含所述對(duì)象成分的試樣的水系液體相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片裝置，其中所述溝包含主溝和從所述主溝起分支的分支溝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片裝置，其中收納在最接近所述溝的主溝側(cè)的端部的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給所述對(duì)象成分的水系液體相。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片裝置，其中收納在最接近所述溝的分支溝側(cè)的端部的位置的水系液體相是應(yīng)最先供給所述對(duì)象成分的水系液體相。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片裝置，其中所述溝包含交叉成方格狀的多個(gè)溝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述溝的表面的和所述凝膠相接觸的部分經(jīng)過(guò)疏水性處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述溝的表面的和所述水系液體相接觸的部分經(jīng)過(guò)親水性處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的芯片裝置,其中所述溝為寬度0.005mm~10_及深度0.005臟~5臟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述基板的具有所述溝的一側(cè)的表面具有蓋板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的芯片裝置，其中所述蓋板是貫穿設(shè)置了孔的蓋板，所述孔通向位于所述溝的至少一個(gè)末端的凝膠相。
12.根據(jù)權(quán)利要求4及7至11中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述磁場(chǎng)施加單元是和所述基板面大致并行地配置成一維陣列狀或二維陣列狀的多個(gè)磁體，所述多個(gè)磁體是可在相互吸在一起的狀態(tài)下和所述基板面大致并行且在所述主溝的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的多個(gè)磁體，在所述磁體的行進(jìn)路線(xiàn)上且從所述主溝向所述分支溝的分支點(diǎn)處，設(shè)置了用于分離所述多個(gè)磁體的分離輔助具。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，其中所述水系液體相包含選自由核酸提取液相、核酸清洗液相、及核酸擴(kuò)增反應(yīng)液相所組成的族群中的相。
14.一種操作芯片的制作方法，所述操作芯片是根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的芯片裝置所含的操作芯片，所述方法包括以下工序: (i)制備沿著形成在基板上的溝的長(zhǎng)度方向相互隔離地配置了多個(gè)凝膠塊的凝膠相部的工序；以及 (?)通過(guò)向和所述凝膠相部鄰接的溝內(nèi)空間加入水系液體，而制備水系液體相部的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操作芯片的制作方法，其還包括(iii)在所述基板的具有所述溝的一側(cè)的表面設(shè)置蓋板的工序。
16.一種用于操作對(duì)象成分的方法，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的芯片裝置，所述方法包括以下工序: (i)在位于所述操作芯片的一端的水系液體相中，獲得含有包含對(duì)象成分的試樣、磁性體粒子及水系液體的水系液體混合物的工序； (?)利用磁場(chǎng)施加單元產(chǎn)生磁場(chǎng)，將所述磁性體粒子和所述對(duì)象成分一起從位于最末端的所述水系液體混合物的相經(jīng)過(guò)所述凝膠相而搬運(yùn)到鄰接的水系液體相中的工序； (iii)在所述水系液體相中進(jìn)行所需的處理的工序； (iv)利用所述磁場(chǎng)施加單元產(chǎn)生磁場(chǎng)，將所述磁性體粒子和所述對(duì)象成分一起從所述水系液體相搬運(yùn)到其他水系液體相的工序； (v)在所述其他水系液體相中進(jìn)行所需的處理的工序； (vi)根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行所述工序(iv)及所述工序(V)的工序；以及 (vii)將所述磁性體粒子和所述對(duì)象成分一起搬運(yùn)到位于所述操作芯片的另一端的水系液體相的工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中所述操作芯片存在多個(gè)，對(duì)多個(gè)所述操作芯片同時(shí)進(jìn)行利用所述磁性體粒子所進(jìn)行的搬運(yùn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中所述對(duì)象成分為核酸， 在所述工序(i)中，位于一端的相中的所述水系液混合物所含的水系液體是使所述核酸游離并結(jié)合或吸附在所述磁性體粒子上的液體，在所述水系液體中進(jìn)行核酸提取， 在所述工序(ii)至所述工序(vi)中，所述水系液體相的至少I(mǎi)種包含所述磁性體粒子的清洗液，在所述清洗液中進(jìn)行通過(guò)去除游離核酸所伴隨的雜質(zhì)而進(jìn)行的核酸純化。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中在所述工序(vii)中，位于另一端的所述水系液體相包含核酸擴(kuò)增反應(yīng)液，在所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)液中進(jìn)行純化核酸中的靶核酸的擴(kuò)增。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于操作對(duì)象成分的方法，其中實(shí)時(shí)地檢測(cè)來(lái)自所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)的生成物。
【文檔編號(hào)】G01N37/00GK103998940SQ201280062684
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】片所功, 大橋鐵雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所