[發明專利]試樣分析芯片、采用該試樣分析芯片的試樣分析裝置和試樣分析方法、以及試樣分析芯片的制造方法

有效

• 申請號: 201080014320.2
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102369443A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 小澤知之;西嶋奈緒;殷明
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;C12M1/00;C12Q1/68;G01N37/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;洪燕

技術領域

本發明涉及生化反應的檢測或分析等中使用的試樣分析芯片和試樣分析方法、以及試樣分析芯片的制造方法。特別是，涉及能夠用于DNA分析的一次性芯片(disposable?chip)及其制造方法。

本申請根據2009年3月31日在日本提出的特愿2009-085272號、特愿2009-085273號和特愿2009-085274號主張優先權，并在此援引其內容。

背景技術

以往，例如在DNA反應、蛋白質反應等的生化反應領域中，作為處理微量試樣溶液的反應裝置，公知的有被稱為微全分析系統(μ-TAS；TotalAnalysis?System)或片上實驗室(Lab-on-Chip)的技術。該技術是向一個芯片或盒提供多個反應室(以下也稱為“加樣孔”)或流路的技術，能夠對多個檢測體進行分析，或能夠進行多個反應。這些技術通過使芯片和盒小型化，由此可以減少藥品的使用量，一直被認為具有各種優點。

作為上述優點，例如可舉出：由于使以往所使用的強酸或強堿藥品的用量微量化，因此能夠明顯降低對人體或環境的影響；另外，使在生化反應等中使用的高額試劑類的消耗量微量化，由此能夠降低進行分析、反應所需的成本。

為了使用芯片或盒進行最有效的生化反應，必須在多個加樣孔內分別配置不同種類的藥品或檢測體、酶，且由一個或多個主導管使與這些藥品或檢測體、酶發生反應的試劑集中流入到加樣孔內，由此進行多個不同的反應。

若使用上述方法，則能夠用相同的試劑同時處理多種類的檢測體，或者相反地，可對一種類的檢測體同時實施多個處理，因此能夠大幅度減少以往所需的時間和勞力。

在使用這種方法時，將等量的試樣溶液輸送到多個反應場所的技術和不使各加樣孔的內裝物混雜在一起的技術成為重要的技術。作為這種將液體輸送到加樣孔內的芯片的現有技術，可舉出以下技術。

在專利文獻1，在利用離心力從液體儲存部向加樣孔輸送液體的芯片中，為了使加樣孔獨立，對其流路進行變形、密封。因此，必須具有擠碎流路的機構，難以實現自動化。另外，如果像以往的離心式輸液芯片那樣，從中央的液體儲存部向周圍的加樣孔進行離心輸液時，在各個加樣孔的輸液量中發生偏差。

在專利文獻2中，通過采用穿插自傳+公轉的離心方法，解決向各個加樣孔的輸液量的偏差。但是，在該方法中，也需要使芯片發生自傳+公轉的復雜的機構和空間。

在專利文獻3中公開了將多個液體儲存部和具有在離心方向上延伸的流路的加樣孔加以連接的分析用介質，但在該文獻中，并沒有關注液體的配液性等，相反地，通過與填充在加樣孔內的空氣之間的推擠來控制流體。在該方法中，液體儲存部和液體儲存部之間流路中的液體沒有被輸送，因此，輸送到各個加樣孔的液量之間存在較大偏差，在每次反應的結果中都存在偏差。

由此，以往技術中的第一個問題點在于，沒有實現液體輸送方法簡單且各加樣孔內的液量偏差較小的芯片。

另外，作為第二個問題點，由于在這些方法中需要將試樣物質分配給裝置中的多個加樣孔，因此存在因腔室間的相互污染而導致錯誤的試驗結果的擔憂。

作為解決上述問題的方法，提出了一種密封型芯片，其是至少在一個部件上貼合了實施有流路等加工的兩個部件而成。例如，在專利文獻1中公開有密封型加工陣列以及試樣處理裝置，其由提供包括裝填室、主導管和工藝處理室(加樣孔)的結構的第一主面部件和第二主面部件構成，而且，沿著從裝填室延伸的導管配置工藝處理室，且沿著試樣處理裝置的長度排列裝填室、導管和工藝處理室。

在專利文件4所記載的加工陣列中，設置有通過從一個主導管分支的進料導管相連接的多個工藝處理室。因此能夠進行用相同的試劑處理多個檢測體的操作。為了用這些加工陣列進行最有效的生化反應，首先在多個反應場所配置種類各不相同的藥品或檢測體、酶。然后，從一個或多個主導管分別將與這些物質發生反應的試劑流入各反應場所。由此，進行多個不同的反應。通過上述方法，可用相同的試劑同時處理多種檢測體，相反地，可對一種檢測體同時實施多個處理。由此，能夠大幅減少以往所需的時間和勞力。

作為這種方法，例如公開有下述的技術方案：采用具有液體導入口、流路、液體排出口等的微流體芯片，通過冷凍干燥等的方法將反應所需的試劑中的一部分以固體狀固定在芯片的流路內，且以液體狀輸送反應所需的剩余試劑成分，然后使這些成分在流路內接觸并發生反應。