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分析デバイス NEW コモンズ

国内特許コード P180014969
掲載日 2018年5月23日
出願番号 特願2017-508280
出願日 平成28年3月17日(2016.3.17)
国際出願番号 JP2016058447
国際公開番号 WO2016152702
国際出願日 平成28年3月17日(2016.3.17)
国際公開日 平成28年9月29日(2016.9.29)
優先権データ
  • 特願2015-060845 (2015.3.24) JP
発明者
  • 笠間 敏博
  • 馬場 嘉信
  • 渡慶次 学
  • 西脇 奈菜子
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 分析デバイス NEW コモンズ
発明の概要 複数項目の検体を一つの光学系で検出可能なデバイスを提供する。特異的結合試薬を光硬化した親水性樹脂中に保持させた微小構造物を流路に配置することにより、デバイス作製時に試薬が混ざることがなく、複数項目検出可能なデバイスを作製することができる。
従来技術、競合技術の概要


抗原に対する抗体の親和性を利用した免疫アッセイのように特異的結合を利用した分析方法は、従来から臨床検査や、創薬分野で広く用いられてきた。用いる検体量や試薬の量が少なくてもすむことや、アッセイに要する時間を短縮することができることから、いわゆる96穴プレートのようなプレートを用いたアッセイに代えて、反応系の容量が少ないマイクロデバイスを用いたアッセイが開発されてきた。



さらに、担体としてプレートを用いるよりも、流路を用いることにより、アッセイに要する時間が短縮される。本発明者らも、光硬化した親水性樹脂中に抗体を固相化したビーズを均質に分散保持させたピラー状の構造物として流路に配置した免疫分析用マイクロ流体デバイスを開示している(特許文献1、非特許文献1)。



図8Aは、直径1μm程度のポリスチレン製の微細ビーズに一次抗体を固相化し、光硬化性樹脂で流路内にピラー状の微量構造物を設けたマイクロ流体デバイスを示している。このマイクロ流体デバイスは、一次抗体を固相化した微細ビーズを親水性光硬化性樹脂溶液に懸濁し、懸濁液の状態で流路内に満たしたものを露光処理によりパターニングして硬化した単一項目の分析デバイスである。



このデバイスは、以下のようにして使用する。まず、流路内に血清、尿などの検体を満たして、インキュベーションし、検体に含まれている抗原をビーズ上の一次抗体に結合させる。検体を洗浄液で洗浄した後、蛍光標識抗体を注入してインキュベーションし、一次抗体に結合している検出対象である抗原と結合させる。次に、洗浄液で結合していない蛍光標識抗体を洗浄後、蛍光検出器により標識抗体の蛍光の検出を行う。



また、図8Bは、三種の異なる抗原を一度のアッセイで検出可能な三項目分析デバイスを示している。このデバイスは、異なる抗原を認識する3種類の抗体を固相化した微細ビーズを混合して光硬化性樹脂に懸濁して、同様に流路内で露光処理を行い硬化することにより固定している。



この方法では、異なる抗体が固相化された三種の微細ビーズが、ピラー状の一つの構造物の中に固定されている。これを異なる三種の蛍光色素を結合させた二次抗体を用いて検出する。このとき、同一の構造物中に三種の抗原、蛍光標識が結合し得ることから、検出に用いる蛍光色素は異なる波長によって、励起するものを用いる必要がある。また、各蛍光標識由来のシグナルが混じり合って観察されないように励起スペクトル、蛍光スペクトルが十分離れた蛍光標識を用いる必要がある。例えば、検出に用いる抗体の蛍光標識として、FITC、Alexa FLUOR 555(商標)、DyLight 650(商標)のような蛍光色素を用いる必要がある。

産業上の利用分野


本発明は、特異的結合を利用した検査デバイス、検査キット及び検査システムに関する。また、当該デバイスの製造方法に関する。特に、複数項目を一度で分析できるマイクロ流路を備えたマイクロ流体デバイスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板には少なくとも1つ以上の流路が設けられ、
個々の流路内には、
光硬化した親水性樹脂中に混合された一種類の特異的結合試薬又は一種類の検体が架橋により保持された微小構造物が少なくとも一つ以上配置されているマイクロ流体デバイス。

【請求項2】
請求項1記載のマイクロ流体デバイスであって、
前記微小構造物には夫々異なる特異的結合試薬及び/又は検体が架橋により保持されているマイクロ流体デバイス。

【請求項3】
請求項1又は2記載のマイクロ流体デバイスであって、
前記特異的結合試薬が、抗体、抗原、アビジン、ストレプトアビジン、ビオチンのいずれか1つ以上であるマイクロ流体デバイス。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項記載のマイクロ流体デバイスであって、
前記検体が、細胞、細胞塊、細胞膜、オルガネラ、エクソソームを含むものであるマイクロ流体デバイス。

【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項記載のマイクロ流体デバイスと
検出対象に特異的に結合する標識された試薬を含む分析キット。

【請求項6】
請求項5記載の分析キットであって、
前記標識された試薬が単一の光学系によって検出可能である分析キット。

【請求項7】
請求項1~4のいずれか1項記載のマイクロ流体デバイスの分析に用いるシステムであって、
測定を実行するための測定開始手段と、
マイクロ流体デバイス上をスキャンしながら蛍光強度を測定する単一の蛍光を検出するための検出手段と、
蛍光強度を数値として表示する表示手段とを備えるマイクロ流体デバイス用分析システム。

【請求項8】
マイクロ流体デバイスを製造する方法であって、
流路を少なくとも1つ含む基板を準備する基板準備工程、
一種類の特異的結合試薬又は一種類の検体と親水性光硬化性樹脂を混合した溶液を前記流路内に充填する充填工程、
前記流路内に充填された前記親水性光硬化性樹脂の一部に対してフォトマスクを用いて露光を行い樹脂を光硬化させる露光工程、
未硬化の樹脂を前記流路から洗浄除去する洗浄工程、
を含むマイクロ流体デバイス製造方法。

【請求項9】
請求項8記載のマイクロ流体デバイスを製造する方法であって、
前記洗浄工程の後に、
前記特異的結合試薬又は検体とは異なる特異的結合試薬又は検体を親水性光硬化性樹脂と混合した溶液を前記流路内に充填する再充填工程、
前記流路内に充填された前記親水性光硬化性樹脂に対して、未硬化の光硬化性樹脂の存在する部位を露光可能なフォトマスクを用いて露光を行う再露光工程、
未硬化の樹脂を前記流路から洗浄除去する再洗浄工程、
再充填工程から再洗浄工程を繰り返し、複数の異なる特異的結合試薬及び/又は検体を流路内に固定するマイクロ流体デバイス製造方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2017508280thum.jpg
出願権利状態 公開
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