[發明專利]磁性體粒子操作用裝置

在審

• 申請號: 201510818980.0
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105709924A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 葉井正樹;大橋鐵雄
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: B03C1/12
• 分類號: B03C1/12;B01L3/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種用于利用磁性體粒子進行目標物質的分離、提取、純化、反應等化 學操作的磁性體粒子操作用裝置。

背景技術

在醫學檢查、食品安全衛生上的管理、用于環境保護的監控等中，需要從包含多種 多樣的夾雜物的試樣中提取目標物質來供于檢測或反應。例如，在醫學檢查中，需要對從動 植物中分離取得的血液、血清、細胞、尿、糞便等中所含的核酸、蛋白質、糖、脂質、細菌、病 毒、放射性物質等進行檢測、鑒定、定量。在進行這些檢查時，為了排除由夾雜物所引起的背 景干擾等不良影響，有時需要使目標物質分離或純化。

為了對試樣中的目標物質進行分離及純化，已開發出如下方法并得以實用化：利 用使粒徑為0.5微米至十幾微米的磁性體的表面上具有與目標物質的化學親和力或分子識 別功能的磁性體粒子。在所述方法中，重復進行如下工序：使目標物質固定在磁性體粒子的 表面上之后，通過磁場操作從液相將磁性體粒子加以分離及回收，并根據需要，使所回收的 磁性體粒子分散于清洗液等液相中，從液相將磁性體粒子加以分離及回收。然后，通過使磁 性體粒子分散于溶出液中，而使固定在磁性體粒子上的目標物質在溶出液中游離，從而對 溶出液中的目標物質進行回收。通過使用磁性體粒子，可利用磁鐵來回收目標物質，因此具 備有利于化學提取及純化的自動化的特征。

可選擇性地固定目標物質的磁性體粒子是作為分離及純化套組(kit)的一部分而 出售。套組是將多個試劑分別裝入至各個容器內，使用時用戶利用吸液管等對試劑進行分 取、分注。用于使這些吸液管操作或磁場操作自動化的裝置也在出售(專利文獻1)。另一方 面，已提出有如下方法：代替吸液管操作，而利用在毛細管(capillary)等管狀容器內交替 地層疊著溶解/固定液、清洗液、溶出液等液體層與凝膠狀介質層的管狀器件，使磁性體粒 子在所述器件內沿容器的長度方向移動，由此對目標物質進行分離及純化(專利文獻2)。

當利用管狀器件時，由于可在密閉系統內實施一連串的操作，所以與利用開放系 統來進行的吸液管操作相比，可降低污染(contamination)的危險性。在專利文獻2中，記載 有如下技術：通過使永久磁鐵或活動磁鐵板等磁力源沿單軸方向移動，而在管狀器件內，使 磁性體粒子沿容器的長度方向移動。磁性體粒子通過磁場的作用而聚集于磁力源附近的容 器內壁面之后，伴隨著磁場的變化而沿容器的長度方向移動。

但是，在如專利文獻2所記載使磁力源沿單軸方向移動的方法中，存在如下情況： 即便使用直管狀的容器，應被移動的磁性體粒子也無法追隨于磁場的變化，從而磁性體粒 子殘留在器件內，特別是殘留在凝膠狀介質層中。

磁性體粒子從配置在管狀器件的外部的磁力源(磁鐵)受到的力會大幅地受到磁 力源與磁性體粒子的距離、即磁力源與容器內壁面的距離的影響。所述距離越大，磁性體粒 子越無法被磁場所吸引，因此難以使磁性體粒子移動而穿過液體層或凝膠狀介質層。如果 磁力源與磁性體粒子的距離相差達100μm左右，那么磁性體粒子從磁力源受到的力會大幅 變化，因此需要對所述距離進行精密控制。特別是在使用管狀器件時，由于凝膠狀介質的粘 性高，磁性體粒子難以穿過凝膠狀介質層，所以與不使用凝膠狀介質的吸液管操作的情況 相比，對磁力源與磁性體粒子的距離要求高精度。

專利文獻1：WO97/44671號國際公開手冊。

專利文獻2：WO2012/086243號國際公開手冊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磁性體粒子操作用裝置，包含使磁力源相對于容器相 對地沿單軸方向移動的機構，要解決的技術問題是使磁性體粒子在交替地層疊著凝膠狀介 質層與液體層的管狀器件內順暢地移動。

為了使磁性體粒子在管狀器件內順暢地移動，可考慮對磁力源與磁性體粒子的距 離進行控制，然而如上所述，只是使磁力源沿單軸方向移動并不夠。關于其原因，本發明者 等人經探討后查明，即使是直管狀的容器，實際上也會產生翹曲，其結果導致在磁力源與磁 性體粒子的距離與規定值即便稍有偏離的部位，磁性體粒子的移動變得困難。再者，已判 明，容器的翹曲在使聚丙烯或聚乙烯等樹脂材料成形為直管狀時顯著，特別是在容器的剖 面形狀為非圓形時，成形時所施加的應力應變增大，容器容易翹曲。當然，通過對容器的成 形條件及加工條件進行調整也可以形成為精密的直管狀，但是會產生器件的生產成本上升 的其它問題。