[发明专利]向微芯片供给试剂的方法、微芯片及向微芯片供给试剂的试剂供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及向微量的试剂的分离、合成、提取、分析等中所使用的微芯片供给试剂的方法、适用该方法的微芯片、以及用于向该微芯片供给试剂的试剂供给装置。

背景技术

近年来，例如使用由在通过硅、有机硅、玻璃等构成的小的基板上通过半导体微加工技术形成了微观分析用通道等的微芯片构成的微反应器，进行微量的试剂的分离、合成、提取、分析等(关于微芯片及其制造，例如参照专利文献1、专利文献2等)。

在微芯片中，在被称为微通道的流路上设置配置有试剂的反应区域等具有各种功能的区域，从而能够构成适合于各种用途的芯片。作为微芯片的用途，代表性的有基因分析、临床诊断、药物筛选等化学、生物化学、药学、医学、兽医学的领域中的分析或化合物的合成、环境计测等。

上述微芯片在典型的情况下具有由一对基板对置地粘结而成的构造，在至少1个上述基板的表面上形成有微细的流路(例如，宽度为10～数100μm、深度为10～数100μm程度)。目前，由于玻璃基板容易制造，且还能够进行光学检测，因此微芯片主要使用玻璃基板。此外，最近正在研发使用轻量且与玻璃基板相比难以破损、并且廉价的树脂基板的微芯片。

在医学领域，在临床检査等中利用了免疫反应等分子间相互作用的测定(表面等离子共振(SPR)测定技术、石英晶体微天平(QCM)测定技术、使用了金的胶粒到超微颗粒的功能化表面的测定技术等)中所使用的微芯片中，例如，在流路内预先固定抗体。并且，与使包含抗原的试剂向流路内流通而产生的抗体抗原反应相关的测定中，使用该微芯片来进行。

图9(a)是微芯片10的示意图。图9(b)是图9(a)的A-A截面图。如图9(a)所示，微芯片10是由一对基板(第1微芯片基板11、第2微芯片基板12)对置地接合而成的构造。在微芯片10上，形成有具有流入口13a和排出口13b且例如宽度为10～数100μm、深度为10～数100μm程度的微细的流路14。具体地说，如图9(b)所示，由第1微芯片基板11上所形成的微细的槽部和第2微芯片基板12表面构成上述流路14。在流路内设置金属薄膜15。金属薄膜15设置在流路内的第2微芯片基板12的表面(即，第1及第2微芯片基板11、12的接合面)上。金属薄膜15具有在铬(Cr)薄膜上层叠有金(Au)薄膜的构造。

抗体向微芯片的流路14内的固定是例如如下进行的。

如图10(a)所示，在微芯片10的流入口13a上设置试剂溶液注入管101。同样，在微芯片10的排出口13b上设置试剂溶液排出管102。在试剂溶液注入管101、试剂溶液排出管102的前端设置有接头103，各接头103与流入口13a、排出口13b连接。

从试剂溶液注入管101将磷酸盐缓冲盐水(Phosphate buffered saline，以下称为PBS)注入到微芯片10的流路14，清洁该流路14。通过了流路14的PBS通过与流路14的排出口13b连接的试剂溶液排出管102向外部排出。

接着，如图10(b)所示，从试剂溶液注入管101将SAM形成用液(例如，含硫醇溶液)注入到微芯片10的流路14。含硫醇溶液中的硫醇与上述的Au薄膜反应，在该Au薄膜上形成自组装膜(Self-Assembled Monolayer：SAM膜16)。另外，对SAM膜的形成没有做出贡献的含硫醇溶液通过试剂溶液排出管102向外部排出。

接着，如图10(c)所示，从试剂溶液注入管101将PBS注入到微芯片10的流路14，去除流路14中所残留的含硫醇溶液。通过了流路14的PBS通过试剂溶液排出管102向外部排出。

接着，如图11(d)所示，从试剂溶液注入管101将含抗体溶液注入到微芯片10的流路14。含抗体溶液中的抗体与硫醇的SAM膜16反应而进行化学结合，被固定在上述SAM膜16上。即，抗体Ig固定在金属薄膜15上。

另外，会残留SAM膜16上所固定的抗体Ig表面上未能固定的抗体，或者抗体残留在流路14的SAM膜16以外的区域，因此如图11(e)所示，从试剂溶液注入管101将PBS注入到微芯片10的流路14，通过PBS清除这种残留的抗体。包含残留抗体的PBS通过与流路14的排出口13b连接的试剂溶液排出管102向外部排出。

另外，抗体若与空气接触，则大多会失活。因此，为了避免与空气接触，在结束通过PBS清除了残留抗体的流路14内，如图11(f)所示填充PBS，用石蜡膜等密封件104密封微芯片10的流入口13a、排出口13b。

现有技术文献

专利文献