分析用芯片及分析方法技术

本发明专利技术为一种分析用芯片，所述分析用芯片具有表面固定有选择结合性物质的基板、和与该基板粘合的覆盖构件，在该基板与该覆盖构件之间具有空隙，在该空隙中容纳或注入有可移动的微粒，该微粒表面涂布有表面活性剂。根据本发明专利技术，可以抑制阻碍被检物质与被固定的选择结合性物质之间的选择反应的气泡的产生，抑制数据偏差和灵敏度降低，提高测定的重现性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种分析用芯片及使用该分析用芯片的被检物质的 分析方法，所述分析用芯片具有固定有选择结合性物质、即与被检 物质选择性地结合的物质的基板。
技术介绍
分析用芯片具有固定有基因、蛋白质、脂质、糖等选择结合性 物质的基板，使该基板上的选择结合性物质被检物质作为通常溶液 进行反应，用于由反应结果来分析被检物质是否存在、存在状态或 量等。作为该基板，通常可以使用玻璃制、金属制、树脂制的基板。作为分析用芯片的方案之一，有为了同时测定数百~数万的多个基因表达而在基板上高密度地配置DNA等分子的分析用芯片， 有时称为微阵歹'J(microarray)。通过使用微阵列，可以进行在各种疾 病动物模型或细胞生物学现象中的系统性且包罗性的基因表达解 析。具体而言，可以明确基因的功能即基因编码的蛋白质，同时可以特定蛋白质表达的时期及起作用的部位。 一 般认为利用微阵列解 析在生物细胞或组织水平中的基因表达的变化，与生理学、细胞生 物学、生化学方面的事件数据组合，构筑基因表达镨数据库(Gene Expression Profile Data Base )，由此可以进4亍疾病基因、与治疗相 关的基因的检索及治疗方法的探索。目前，制作分析用芯片主要采用两种基本方法，即GeneChip 法及cDNA分析用芯片法。GeneChip法是由Affymetrix公司开发的方法，利用光刻法在玻 璃板上合成25mer左右的寡DNA,相对于每个基因，由;成基序列数 据设定16处到20处的25mer,将25mer完全匹配的寡聚体单元与故意使第13个碱基错配的1个碱基错配的寡聚体单元进行组合，形成探针DNA。该方法中，探针DNA的长度固定，序列已知，所以 可以使影响杂交强度的GC含量为固定，因此认为是表达量的定量 解析中理想的分析用芯片。另一方面，cDNA分析用芯片法是采用 由Stanford大学开发的方法，通过利用毛细管状笔的点样方式、或 喷墨方式等措施，将DNA固定在玻璃板上的方法。通过任意方法 制作的分析用芯片，均通过杂交使预先经焚光标记过的测定试样(基 因)与分析用芯片上的探针DNA结合，使用扫描器测定其焚光强 度，由此测定基因的表达'。作为分析用芯片数据的解析例之一，有层次聚类算法。该方法 是收集表达模式类似的基因来制作系统树的方法，可以用颜色模式 地表示多数基因的表达水平。通过上述聚类算法，可以识别参与某 种疾病的基因。分析用芯片逐渐被用作DNA等核酸、以及蛋白质及糖类等的 检查、解析手段。尤其是，在蛋白质分析用芯片中，抗体、抗原、 酶底物等蛋白质被固定于基板上。使用分析用芯片时，其重要之处在于使用配制得到的含有被检 物质的溶液，使其在分析用芯片上固定有选择结合性物质的整个区 域内均等地展开。为此人们进行了研究，获知了一种分析用芯片，在专利文献1中公开了下述分析用芯片，将在被检物质DNA 溶液中预先加入微粒的微粒分散溶液应用于分析用芯片，覆盖盖玻 片(coverglass),利用密封剂密封，通过盖玻片、分析用芯片基板 及密封剂形成有规定的被密封的空隙。该分析用芯片利用微粒的运 动一边搅拌， 一边进行杂交且被检物质溶液不蒸发。另外，在专利文献2中公开了下述分析用芯片，在分析用芯片 基板上设置有凹凸，在凸部上端面固定有选择结合性物质，在凹部 中可移动地容纳有搅拌用微粒，可以搅拌反应液。该分析用芯片中 由于微粒不与凸部上端面接触，所以可以不损伤选择结合'f生物质地进行利用微粒的搅拌。但是，在如上所述地使用微粒进行搅拌的分析用芯片中，施加 含有被检物质的液体时，有时在分析用芯片基板内部的表面或微粒 表面残留气泡，或者在反应液中产生气泡。产生的气泡成为阻碍， 有在滞留有气泡的部分选择结合性物质与被检物质的反应被阻碍的 问题。另外，由于在滞留有气泡的部分和除此之外的部分产生反应 差异，所以具有在分析用芯片上产生检测灵敏度差异或检测灵敏度 降低的问题。另外，在分析用芯片基板与覆盖物之间的空隙中容纳或注入搅 拌用微粒时，有时由于产生静电，使得向空隙内注入微粒的操作变 得困难，或者不能注入充足量的微粒。并且，有时注入的微粒凝集 变得不能移动，在该状态下向由覆盖物与基板所围成的空隙中注入 被检物质溶液时，存在由于溶液不能扩散至微粒凝集的部位而导致 混入气泡、结果产生反应差异的问题。专利文献1:专利第3557419号公报 专利文献2:国际公开第2005 / 090997号说明书
技术实现思路
本专利技术可以解决上述课题，提供一种分析用芯片，所述分析用选择反应的气泡，抑制因反应差异而引起的检测灵敏度差异及检测 灵敏度降低。另外，本专利技术提供一种分析用芯片，所述分析用芯片 可以防止搅拌用微粒的凝集，并且容易向分析用芯片基板与其覆盖 物之间的空隙注入搅拌用微粒。本专利技术人等经过潜心研究，结果发现通过在搅拌用微粒的表面 涂布表面活性剂，可以解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为一种分析用芯片，所述分析用芯片具有表面固定 有选择结合性物质的基板、和与该基板粘合的覆盖构件，在该基板 与该覆盖构件之间具有空隙，在该空隙中容纳或注入有可移动的微粒，该微粒表面涂布有表面活性剂。本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，涂布在微粒的表面上 的表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。另外，本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，基板在其表面 具有由凹部及凸部构成的凹凸部，在该凸部的上端面固定有选^r结合性物质。另外，本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，涂布有表面活 性剂的微粒的材料包括陶瓷。另外，本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，覆盖构件具有 一个以上与上述空隙连通的贯通孔。另外，本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，基板的固定有 选择结合性物质的面与覆盖构件的间隔的最短距离小于微粒的直 径。另外，本专利技术的分析用芯片的优选方案之一为，选择结合性物质是DNA、 RNA、蛋白质、肽、糖、糖链或脂质。另外，本专利技术为一种被检物质的分析方法，即，使本专利技术的分 析用芯片接触含有被检物质的溶液，使上述固定在基板表面的选择 结合性物质选择性地结合该被检物质，测定经该选择结合性物质结 合在分析用芯片上的该被检物质的量。本专利技术的被检物质的分析方法的优选方案之一 为，使含有被检 物质的溶液接触分析用芯片之前，将含有被检物质的溶液进行脱气 处理。利用本专利技术的分析用芯片，可以抑制分析用芯片内部的反应液 中的气泡的残留及产生。结果可以抑制由气泡阻碍选择结合性物质 与被检物质之间的反应所产生的反应差异导致的检测灵敏度差异及 检测灵敏度降低，可以以高灵敏度检测被检物质。另外，利用本专利技术的分析用芯片，可以防止微粒的凝集、并且 可以在分析用芯片基板与覆盖构件之间的空隙中容易且顺利地注入 微粒。附图说明图1为表示构成本专利技术的分析用芯片的固定有选择结 合性物质的基板的 一 例的剖面简图。图2为表^通过使用图1的基板，在基板表面产生气 泡的例子的剖面简图。图3为表示构成本专利技术的分析用芯片的固定有选择结合性物质的基板的一例的侧视简图。图4为表示图3的构成本专利技术的分析用芯片的固定有 选择结合性物质的基板的 一 例的剖面简图。图5为表示读取使用构成本专利技术的分析用芯片的固定 有选择结合性物质的基板的反应结果的夹具及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析用芯片，所述分析用芯片具有在表面固定有选择结合性物质的基板、和与所述基板粘合的覆盖构件，在所述基板与所述覆盖构件之间具有空隙，在所述空隙中容纳或注入有可移动的微粒，在所述微粒表面涂布有表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村修，黑田俊彦，信正均，村尾康雄，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]