[发明专利]磁性体粒子操作用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于利用磁性体粒子进行目标物质的分离、提取、纯化、反应等化 学操作的磁性体粒子操作用装置。

背景技术

在医学检查、食品安全卫生上的管理、用于环境保护的监控等中，需要从包含多种 多样的夹杂物的试样中提取目标物质来供于检测或反应。例如，在医学检查中，需要对从动 植物中分离取得的血液、血清、细胞、尿、粪便等中所含的核酸、蛋白质、糖、脂质、细菌、病 毒、放射性物质等进行检测、鉴定、定量。在进行这些检查时，为了排除由夹杂物所引起的背 景干扰等不良影响，有时需要使目标物质分离或纯化。

为了对试样中的目标物质进行分离及纯化，已开发出如下方法并得以实用化：利 用使粒径为0.5微米至十几微米的磁性体的表面上具有与目标物质的化学亲和力或分子识 别功能的磁性体粒子。在所述方法中，重复进行如下工序：使目标物质固定在磁性体粒子的 表面上之后，通过磁场操作从液相将磁性体粒子加以分离及回收，并根据需要，使所回收的 磁性体粒子分散于清洗液等液相中，从液相将磁性体粒子加以分离及回收。然后，通过使磁 性体粒子分散于溶出液中，而使固定在磁性体粒子上的目标物质在溶出液中游离，从而对 溶出液中的目标物质进行回收。通过使用磁性体粒子，可利用磁铁来回收目标物质，因此具 备有利于化学提取及纯化的自动化的特征。

可选择性地固定目标物质的磁性体粒子是作为分离及纯化套组(kit)的一部分而 出售。套组是将多个试剂分别装入至各个容器内，使用时用户利用吸液管等对试剂进行分 取、分注。用于使这些吸液管操作或磁场操作自动化的装置也在出售(专利文献1)。另一方 面，已提出有如下方法：代替吸液管操作，而利用在毛细管(capillary)等管状容器内交替 地层叠着溶解/固定液、清洗液、溶出液等液体层与凝胶状介质层的管状器件，使磁性体粒 子在所述器件内沿容器的长度方向移动，由此对目标物质进行分离及纯化(专利文献2)。

当利用管状器件时，由于可在密闭系统内实施一连串的操作，所以与利用开放系 统来进行的吸液管操作相比，可降低污染(contamination)的危险性。在专利文献2中，记载 有如下技术：通过使永久磁铁或活动磁铁板等磁力源沿单轴方向移动，而在管状器件内，使 磁性体粒子沿容器的长度方向移动。磁性体粒子通过磁场的作用而聚集于磁力源附近的容 器内壁面之后，伴随着磁场的变化而沿容器的长度方向移动。

但是，在如专利文献2所记载使磁力源沿单轴方向移动的方法中，存在如下情况： 即便使用直管状的容器，应被移动的磁性体粒子也无法追随于磁场的变化，从而磁性体粒 子残留在器件内，特别是残留在凝胶状介质层中。

磁性体粒子从配置在管状器件的外部的磁力源(磁铁)受到的力会大幅地受到磁 力源与磁性体粒子的距离、即磁力源与容器内壁面的距离的影响。所述距离越大，磁性体粒 子越无法被磁场所吸引，因此难以使磁性体粒子移动而穿过液体层或凝胶状介质层。如果 磁力源与磁性体粒子的距离相差达100μm左右，那么磁性体粒子从磁力源受到的力会大幅 变化，因此需要对所述距离进行精密控制。特别是在使用管状器件时，由于凝胶状介质的粘 性高，磁性体粒子难以穿过凝胶状介质层，所以与不使用凝胶状介质的吸液管操作的情况 相比，对磁力源与磁性体粒子的距离要求高精度。

专利文献1：WO97/44671号国际公开手册。

专利文献2：WO2012/086243号国际公开手册。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性体粒子操作用装置，包含使磁力源相对于容器相 对地沿单轴方向移动的机构，要解决的技术问题是使磁性体粒子在交替地层叠着凝胶状介 质层与液体层的管状器件内顺畅地移动。

为了使磁性体粒子在管状器件内顺畅地移动，可考虑对磁力源与磁性体粒子的距 离进行控制，然而如上所述，只是使磁力源沿单轴方向移动并不够。关于其原因，本发明者 等人经探讨后查明，即使是直管状的容器，实际上也会产生翘曲，其结果导致在磁力源与磁 性体粒子的距离与规定值即便稍有偏离的部位，磁性体粒子的移动变得困难。再者，已判 明，容器的翘曲在使聚丙烯或聚乙烯等树脂材料成形为直管状时显著，特别是在容器的剖 面形状为非圆形时，成形时所施加的应力应变增大，容器容易翘曲。当然，通过对容器的成 形条件及加工条件进行调整也可以形成为精密的直管状，但是会产生器件的生产成本上升 的其它问题。