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MICROSCOPIC SUBSTANCE DETECTION METHOD AND DEVICE FOR DETECTING MICROSCOPIC SUBSTANCE

Foreign code F180009586
File No. AF19-16WO
Posted date Nov 7, 2018
Country WIPO
International application number 2018JP012795
International publication number WO 2018181488
Date of international filing Mar 28, 2018
Date of international publication Oct 4, 2018
Priority data
  • P2017-064794 (Mar 29, 2017) JP
Title MICROSCOPIC SUBSTANCE DETECTION METHOD AND DEVICE FOR DETECTING MICROSCOPIC SUBSTANCE
Abstract The present invention provides, as a technology for encapsulating, in a tiny volume of liquid droplet, a to-be-detected substance such as nucleic acid, protein, virus, or cell by means of a simple operation so as to enable highly sensitive detection, a method for detecting a microscopic substance housed in a plurality of receptacles that are formed apart from each other, the method comprising (1) a step for introducing a solvent containing the microscopic substance into a space formed between a lower layer part where the receptacles are formed and an upper layer part which faces the surface in which the receptacles are formed in the lower layer part, (2) a step for forming droplets of the solvent containing the microscopic substance within the receptacles by introducing gas into said space, and (3) a step for detecting the microscopic substance present in the liquid droplets by an optical, electrical, and/or magnetic means.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
For the diagnosis of a disease or infection such as, nucleic acid, protein, viruses and cell markers such as a rapid, simple, and high-sensitivity detection is demanded in the art.For example, 100 million the volume of the tumor contained in the 1mm3 cancer cells (each cell from each 100 molecule) is a marker protein is secreted into the blood of the case 5L, the blood concentration of the marker protein is about 30aM.Such a very low concentration of a substance is demanded a technique which can be detected.
As such techniques, nucleic acid, protein, viruses and cells such as the detection object substance is sealed in a minimum volume of liquid droplets, using a labeled antibody is detected by immunological method 'of an enzyme molecule' is present.According to one molecule of an enzyme, one substance to be detected can be detected at the sensitivity of the molecular units.
Patent Document 1 is, as a technique which is applicable to single-molecule enzyme assay, '1 can accommodate only one of the plurality of beads of the housing part, the hydrophobic upper surface are spaced from each other by the side wall is formed between the lower layer, the accommodating portion is formed in the lower portion of the surface facing the space between the upper layer, the hydrophilic solvent including beads is introduced into the introducing beads, after the step of introducing the beads into the space above the hydrophobic solvent and hydrophobic solvent introducing step of introducing encapsulating beads and a method' is disclosed.
The technique disclosed in Patent Document 1, 'the plurality of accommodation parts hydrophobic top surface are spaced from each other by the side wall is formed between the lower layer, the accommodating portion is formed in the lower layer described above with respect to the surface being opposed to each other with a space provided between the upper portion of the array and' is used and, the upper and the lower space has a structure opposite to the flow cell in the array is used.According to this technique, 'a large number of beads in an array can be efficiently enclosed, a low concentration of target molecules can be detected with high sensitivity' therein.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲
[請求項1]
 互いに隔てられて形成された複数のレセプタクル内に収容された微小物質を検出する方法であって、
(1)前記レセプタクルが形成されている下層部と、当該下層部における当該レセプタクルが形成されている面に対向する上層部と、の間の空間に、前記微小物質を含む溶媒を導入する手順と、
(2)上記空間にガスを導入して、前記レセプタクル内に、前記微小物質を包含する、溶媒の液滴を形成する手順と、
(3)前記液滴内に存在する前記微小物質を光学的、電気的及び/又は磁気的に検出する手順と、を含む、方法。
[請求項2]
 互いに隔てられて形成された複数のレセプタクル内に収容された微小物質を発色基質の吸光度変化及び/又は蛍光に基づいて光学的に検出する方法であって、
(1)前記レセプタクルが形成されている下層部と、当該下層部における当該レセプタクルが形成されている面に対向する上層部と、の間の空間に、前記微小物質を含む溶媒を導入する手順と、
(2)上記空間にガスを導入して該空間内の前記溶媒をガスで置換するとともに、レセプタクル内に、前記微小物質を包含する、溶媒の液滴を形成する手順と、
(3)前記液滴内に存在する前記発色基質の吸光度変化及び/又は蛍光を検出する手順と、を含む、方法。
[請求項3]
 前記液滴の蒸散を抑制する手段を含む、請求項1又は2記載の方法。
[請求項4]
 前記レセプタクルのアスペクト比が1以上である、請求項3記載の方法。
[請求項5]
 前記手順(2)の前段に、前記ガスを水と接触させる手順をさらに含む、請求項3記載の方法。
[請求項6]
 前記下層部に、前記溶媒を内部に保持可能であり、その内容積が前記レセプタクルの内容積よりも大きくされたリザーバが形成されている、請求項3記載の方法。
[請求項7]
 前記手順(2)及び手順(3)が湿潤環境下で行われる、請求項3記載の方法。
[請求項8]
 前記溶媒が高水和性物質を含む、請求項3記載の方法。
[請求項9]
 微小物質を収容可能なレセプタクルが、互いに隔てられて複数形成されている下層部と、当該下層部における当該レセプタクルが形成されている面に対向する上層部と、を備える基板と、
該基板の前記下層部と前記上層部との間の空間に溶媒を導入する送液部と、
該空間にガスを導入する送気部と、
前記レセプタクル内に存在する前記微小物質を光学的、電気的及び/又は磁気的に検出する検出器と、を備える、物質検出用デバイス。
[請求項10]
 前記液滴の蒸散を抑制する手段を有する、請求項9記載のデバイス。
[請求項11]
 前記レセプタクルのアスペクト比が1以上である、請求項10記載のデバイス。
[請求項12]
 前記送気部が、前記ガスが水と接触させられるタンクを備える、請求項10記載のデバイス。
[請求項13]
 前記基板が、前記溶媒を内部に保持可能であり、その内容積が前記レセプタクルの内容積よりも大きくされたリザーバを前記下層部に備える、請求項10記載のデバイス。
[請求項14]
 前記基板を湿潤環境下に維持するチャンバ-を備える、請求項10記載のデバイス。
[請求項15]
 微小物質を収容可能なレセプタクルが、互いに隔てられて複数形成されている下層部と、当該下層部における当該レセプタクルが形成されている面に対向する上層部と、を備える基板を搭載可能であり、
該基板の前記下層部と前記上層部との間の空間に溶媒を導入する送液部と、
該空間にガスを導入する送気部と、
前記レセプタクル内に存在する前記微小物質を光学的、電気的及び/又は磁気的に検出する検出器と、を備える、物質検出用デバイス。
[請求項16]
 前記液滴の蒸散を抑制する手段を有する、請求項15記載のデバイス。
[請求項17]
 前記レセプタクルのアスペクト比が1以上である、請求項16記載のデバイス。
[請求項18]
 前記送気部が、前記ガスが水と接触させられるタンクを備える、請求項16記載のデバイス。
[請求項19]
 前記基板が、前記溶媒を内部に保持可能であり、その内容積が前記レセプタクルの内容積よりも大きくされたリザーバを前記下層部に備える、請求項16記載のデバイス。
[請求項20]
 前記基板を湿潤環境下に維持するチャンバ-を備える、請求項16記載のデバイス。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • NOJI Hiroyuki
  • ONO Takao
  • MINAGAWA Yoshihiro
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
Reference ( R and D project ) CREST Creation of Nanosystems with Novel Functions through Process Integration AREA
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