用于在管内操作对象成分的器件和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在管内操作对象成分的器件和方法。本发明专利技术提供一种小型且低运行成本的器件，其能够极力抑制污染源的产生，同时能够进行所期望的一系列的全部操作。一种器件，其为用于在操作管内操作对象成分的器件，所述器件包括：操作管，所述操作管包括管和操作用介质，所述管在一侧具有用于供给包含对象成分的试样的任选能够封闭的开口端，在另一侧具有闭口端，所述操作用介质收纳于所述管内并且是由凝胶层和水系液体层在管的长度方向层叠而成的；用于搬运对象成分的磁性体颗粒；以及磁场施加单元，其能够通过对所述操作管施加磁场而使所述磁性体颗粒在管的长度方向移动。

【技术实现步骤摘要】
用于在管内操作对象成分的器件和方法本申请是申请号为201180062156.7(国际申请号为PCT/JP2011/065995)的原申请的分案申请，该原申请的申请日为2011年7月13日，专利技术名称为“用于在管内操作对象成分的器件和方法”。
本专利技术涉及用于使用凝胶来操作对象成分的器件和方法。更具体地说，本专利技术涉及通过在能够密闭的管内用来自管外的磁场操作磁性体颗粒，从而能够在该管内将对象成分供于各种操作的器件和方法。更具体地说，本专利技术涉及通过在使用油凝胶收纳有试剂溶液的细管内操作磁性体颗粒，从而能够进行对象成分的提取、精制、合成、洗脱、分离、回收和分析等的方法和装置。
技术介绍
通过使直径为十几μm至0.5μm的不溶于水的微粒的表面具有各种化学亲和力，能够进行对象成分的提取和精制、分离、回收等。另外，还能够识别特定细胞表面分子来进行对象细胞的回收。由此，正在市售根据对象而将功能性分子导入颗粒表面的微粒。在这些微粒中，颗粒材质为氧化铁等铁磁性材料的微粒能够利用磁体进行对象成分的回收，不需要离心操作，因此具有有利于化学提取和精制的自动化的特长。例如，正在市售使用一个器件连续地进行从细胞的核酸提取至利用基因扩增反应进行的分析的系统。例如，美国Cepheid公司GeneXpertSystem能够利用一个盒型器件进行从核酸提取至利用基因扩增反应进行的分析，同时处理检测体数最大为16。(GeneXpertSystem的
技术实现思路
记载于非专利文献1。)另外，例如，3M公司的Simplexa(非专利文献2)能够利用一个圆盘形器件进行从核酸提取直至PCR，一个圆盘能够固定12个检测体。另一方面，磁性颗粒作为提取和精制试剂盒的形式的试剂的一部分被市售。试剂盒在彼此分开的容器中装有多种试剂，使用者在使用时利用移液器等分取、分注试剂。在自动化装置的情况下，目前市售的装置中液体的分取也是以机械的方式进行移液操作。例如，PrecisionSystemScience公司正在市售使用磁性颗粒进行核酸提取的系统(非专利文献3)。现有技术文献非专利文献非专利文献1：ClinicalChemistry51:882-890,2005、2005年3月3日非专利文献2：“FDAIssuesAnotherEmergencyUseAuthorizationforCommercialH1N1FluTesttoQuestDiagnostics’FocusDiagnostics”、FocusDiagnosticsInc.,、2009年10月17日非专利文献3：“GCseriesMagtrationGenomicDNAWholeBlood”、PrecisionScienceSystemCo.,Ltd.,、2008年12月
技术实现思路
专利技术要解决的问题通常，市售的磁性颗粒能够由试样进行对象成分或特定细胞的分离回收，但是在进行回收物的分析时，必须利用实时PCR装置、质谱仪、流式细胞仪等其它系统进行。在市售的使用一个器件连续地进行从细胞的核酸提取至利用基因扩增反应进行的分析的系统中，同时处理检测体数少，而且器件自身也复杂，制造成本高，不实用。例如，在美国Cepheid公司GeneXpertSystem中，器件特别复杂并且成本高(1检测体42美元)。另外，器件尺寸也大，因此系统整体大型，并不是能够轻易移动而使用的制品。特别是，并不是适合于检测体数比较少的用途的POCT(PointofCareTesting,即时检验)的制品。另外，例如，3M公司的Simplexa的一个圆盘中的检测体数固定为12检测体，因此无法自由设定为任意的检测体数。在使用包含磁性体颗粒作为试剂的一部分的提取和精制试剂盒时所必须的移液操作伴随气溶胶的产生。这会提高妨碍分析的污染的危险性。在自动化装置中，利用机械方式进行移液操作来进行液体的分取时也相同。该情况下，污染源因气溶胶的产生而在装置内蓄积，因此需要定期清洗装置。但是，用移液器式分注机构实现自动化的装置的构造复杂，难以完全除去污染源。在由PrecisionSystemScience公司市售的使用磁性颗粒进行核酸提取的系统中，能够进行至精制后的核酸的回收，但是利用基因扩增反应等进行的分析必须利用实时PCR装置等其它系统进行。此外，该系统中利用移液器型分注机进行的分注在开放体系中进行，因此污染的危险性时常有影响。本专利技术的目的在于提供一种小型且低运行成本的器件，其能够极力抑制污染源的产生，同时所期望的一系列的操作全部能够在完全密封状态下进行。本专利技术的目的在于提供一种小型且低运行成本的器件，其例如能够在完全密闭容器内进行对象成分的提取和精制，或者进而接着一边保持密闭状态一边在同一容器内进行分析。用于解决问题的方案本专利技术人深入研究的结果，发现不使用伴随气溶胶的产生的分注机，而是通过在能够密闭的细管(毛细管)中用非水溶性凝胶物质隔开并收纳一种以上的液体试剂且使细管内收纳的液体试剂中存在磁性体颗粒、以及通过能够从细管外部操作的磁场施加单元，可以达到上述本专利技术的目的，由此完成了本专利技术。本专利技术包括以下方案。(1)一种器件，其为用于在操作管内操作对象成分的器件，所述器件包括：操作管，所述操作管包括管和操作介质，所述管在一侧具有用于供给包含对象成分的试样的任选能够封闭的开口端，在另一侧具有闭口端，所述操作介质收纳于所述管内并且是由凝胶层和水系液体层在所述管的长度方向交替层叠而成的，用于捕捉并搬运对象成分的磁性体颗粒，以及磁场施加单元，其能够通过对所述操作管施加磁场而使所述磁性体颗粒在所述操作管的长度方向移动。上述开口端优选的是：以其全部或一部分能够开闭的方式封闭。优选的开口端的例子示于图1的(2)和(3)。(2)根据(1)所述的器件，其中，所述管的近似内径为0.1mm～5mm。(3)根据(1)或(2)所述的器件，其中，所述磁场施加单元能够在所述操作管的外部使所述磁性体颗粒在所述操作管的长度方向移动。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的器件，其还包括保持单元，所述保持单元能够以开口端向上的方式大致垂直状地保持所述操作管。(5)根据(4)所述的器件，其中，所述保持单元是形成有多个能够保持所述操作管的闭口端部的保持孔的保持基板。上述(5)的作为保持基板的保持单元的例子作为图5和图7的51示出。(6)根据(4)或(5)所述的器件，其中，所述保持单元具有温度控制功能。(7)根据(4)～(6)中任一项所述的器件，其中，所述保持单元具有允许所述磁场施加单元向所述操作管的长度方向移动的凹处。上述(7)的具有凹处的保持单元的一例作为图7的51示出。(8)根据(4)～(7)中任一项所述的器件，其中，所述保持单元具有光学检测口。(9)根据(1)～(8)中任一项所述的器件，其中，所述磁场施加单元具有对磁场向操作管的长度方向的移动和磁场的强度进行控制的机构。(10)根据(1)～(9)中任一项所述的器件，其中，所述磁场施加单元具有温度控制功能。(11)根据(5)～(10)中任一项所述的器件，其中，所述磁场施加单元包括能够在所述操作管的长度方向移动的可动基板和保持于所述可动基板中的多个磁力源。上述(11)的磁场施加单元的一例作为图5的可动磁体板53示出。(12)根据(11)所述的器件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作管，其为用于操作对象成分的操作管，所述操作管包括：管，其在一侧具有用于供给包含对象成分的试样的任选能够封闭的开口端，在另一侧具有闭口端；操作介质，其收纳于所述管内并且是由凝胶层和水系液体层在所述管的长度方向交替层叠而成的；以及，磁性体颗粒，其用于捕捉并搬运对象成分，所述操作管通过施加磁场而使所述磁性体颗粒在所述操作管的长度方向上进行通过凝胶状态的所述凝胶层的移动。

【技术特征摘要】
2010.12.21 JP 2010-2852101.一种操作管，其为用于操作对象成分的操作管，所述操作管包括：管，其在一侧具有用于供给包含对象成分的试样的任选能够封闭的开口端，在另一侧具有闭口端；操作介质，其收纳于所述管内并且是由凝胶层和水系液体层在所述管的长度方向交替层叠而成的；以及，磁性体颗粒，其用于捕捉并搬运对象成分，所述操作管通过施加磁场而使所述磁性体颗粒在所述操作管的长度方向上进行通过凝胶状态的所述凝胶层的移动。2.根据权利要求1所述的操作管，其中，所述管的内径为0.1mm～5mm。3.根据权利要求1所述的操作管，其中，所述磁性体颗粒对作为对象成分的核酸具有结合力或吸附力，所述操作介质包含：含有用于使核酸游离并与所述磁性体颗粒结合或吸附的液体的水系液体层和/或含有所述磁性体颗粒的清洗液的水系液体层。4.根据权利要求3所述的操作管，其中，所述操作介质还包含：含有核酸扩增反应液的水系液体层、或含有逆转录反应液的水系液体层和含有核酸扩增反应液的水系液体层两者。5.根据权利要求1所述的操作管，其中，所述操作管具有操作部A和回收部B，构成所述操作管的所述管具有与所述操作部A和所述回收部B分别对应的操作用管部a和回收用管部b，所述操作部A包含所述管部a和收纳于所述管部a内的所述操作介质，所述回收部B包含所述管部b和收纳于所述管部b内且至少包含水系液体层和凝胶层中的任意一种的回收用介质。6.根据权利要求5所述的操作管，其中，所述操作用管部a和所述回收用管部b能够分离。7.根据权利要求1所述的操作管，其中，所述管的材质选自由聚乙烯、聚丙烯、氟树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯酸(酯)树脂、聚乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环状聚烯烃和玻璃组成的组。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥铁雄，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP