KR101339544B1

KR101339544B1 - 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치및 그 처리방법

Info

Publication number: KR101339544B1
Application number: KR1020077012987A
Authority: KR
Inventors: 히데지 다지마
Original assignee: 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2013-12-10
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: EP1821106A4; WO2006062235A1; US8263390B2; KR20070090910A; EP2620778A3; US20130032249A1; EP1821106A1; CN101076732B; EP1821106B1; TWI402505B; TW200636246A; US20080193995A1; CN101076732A; JPWO2006062235A1; US8921095B2; EP2620778A2; JP4776549B2

Abstract

생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 처리방법으로서, 상기 담체를 상기 칩형상 용기에 수용하여 유지하기 위한 흡착 제어나, 흡인 제어를 불필요하게 하여, 복잡한 반응처리를 간단화하고, 또한 소규모의 장치 구성에 의해서 용이하게 생체물질 고정담체의 처리를 실행하는 것을 목적으로 하여, 기체의 흡인토출을 하는 노즐에 장착 가능한 장착용 개구부, 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기와, 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 미리 정한 복수의 다른 위치에 고정되고 또는 고정 가능하고 상기 입구부를 통과 가능한 크기 또는 형상을 갖는 담체와, 상기 입구부로부터 상기 세관내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖도록 구성한다.

Description

생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 처리방법{BIOMATERIAL IMMOBILIZATION CARRIER ENCLOSING CHIP, BIOMATERIAL IMMOBILIZATION CARRIER TREATING APPARATUS AND METHOD OF TREATING THEREFOR}

본 발명은, 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.

종래, 검사대상이 되는 목적물질에 대해 다수의 시약이나 물질을 이용한 일련의 반응처리를 실시하는 경우에는, 예를 들면, 상기 목적물질을 비즈 등의 미소 담체에 결합시켜 시험관에 수용한다. 그 후, 상기 시험관에 여러 가지의 시약 등을 주입하여, 상기 담체를 어떠한 방법으로 분리하여, 상기 담체를 다른 용기로 이동하여, 또 다른 시약 등을 주입하거나 가열 등의 처리를 실시하거나 하고 있었다. 예를 들면, 상기 담체가 자성체인 경우에는, 자장(磁場)에 의해서, 시험관의 내벽에 흡착시키는 것으로 분리를 실시하고 있었다.

또한, 프레파라트(Praparat) 등의 평면형상의 담체에, 예를 들면, 여러 가지의 올리고 뉴클레오티드를 고정한 것을 이용하여 목적물질의 검사를 실시하는 처리에 대해서는, 상기 담체 자체를, 표식화한 목적물질이 현탁하는 현탁액중에 이동시키거나, 상기 담체 자체에 여러 가지의 시약을 분주하거나, 상기 담체 자체를 세정 액중에 이동시키거나 발광의 측정을 실시하기 위해서 상기 담체를 측정기의 측정 위치에까지 이동시키거나 하는 일련의 반응처리를 실시하는 것에 의해서, 상기 목적물질의 염기 배열 구조를 조사하고 있었다.

이러한 처리를 실시하기 위해서는, 상기 담체 자체의 분리, 및 담체 자체의 이송이 필요하고, 그 때문에 처리가 복잡하여 비용이 들 우려가 있다고 하는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 이러한 담체 자체를 이송하는 경우에 대해서는, 사람 손으로 실시하는 경우에는 사용자에 큰 부담을 주고, 또한 크로스 콘터미네이션의 우려도 있었다. 또한, 담체 자체를 기계에 의해서 이송하는 경우에는 대규모의 장치가 필요하였다. 또한, 비자성 담체의 분리를 실시하는 경우에는, 담체의 크기나 비중에 의해서 분리를 실시할 필요가 있고, 처리가 복잡하고, 비용이 든다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

한편, 시험관 또는 평면형상 담체를 이용하는 것이 아니라, 액체의 통과가 가능한 액체 통과로가 설치된 피펫 칩, 상기 피펫 칩이 장착되는 노즐, 상기 피펫 칩의 액체통과로에 자장을 미치는 자력장치와, 상기 피펫 칩 내에 유체를 흡인하여 토출시키는 흡인토출기구를 갖는 피펫장치를 이용하여 반응처리를 실시하는 경우가 있었다. 이 방법에 의하면, 표면에 각종 물질이 유지된 다수의 자성입자가 현탁하는 현탁액을 흡인하여, 흡인시에 자장을 미치는 것에 의해서 상기 자성입자를 효율적으로 피펫 칩의 상기 액체통과로에 흡착시켜 분리 등을 실시할 수 있지만, 자성입자가 액체통과로를 통과 가능하기 때문에, 자성입자를 상기 피펫 칩내에 유지하기 위해서는 자장을 걸어 내벽에 흡착시켜 둘 필요가 있었다. 그 때문에, 처리를 실시하기 위해서는, 흡인토출 제어와 자장에 의한 흡착 제어, 피펫 칩의 이동제어를 조합할 필요가 있었다. 또한, 상기 담체가 비자성입자의 경우에 대해서는, 해당 장치에 의해서 분리를 실시할 수 없다고 하는 문제점이 있었다(특허 문헌 1∼3).

특허문헌 1 : 일본특허공개공보 제 3115501호

특허문헌 2 : 국제공개 W096/29602호

특허문헌 3 : 국제공개 W097/44671호

따라서, 본 발명의 제 1 의 목적은, 각종 물질이 고정되고 또는 고정 가능한 담체에 대해서, 칩형상 용기 내에 봉입한 채로, 처리를 실시하는 것을 가능하게 하는 것에 의해서, 상기 담체를 상기 칩형상 용기에 수용하여 유지하기 위한 흡착 제어나, 흡인제어를 불필요하게 하여, 복잡한 반응처리를 간단화하고, 또한 소규모의 장치 구성에 의해서 용이하게 처리를 실행할 수 있도록 한 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

제 2 의 목적은, 각종 물질이 고정되고 또는 고정 가능한 담체에 대해서는, 유체 또는 상기 유체중에 존재하는 물질의 흡인토출을 실시하는 경로와는 별개의 경로 또는 별개의 공정으로 봉입, 제거를 실시하는 것을 가능하게 하는 것에 의해서, 담체와 유체를 분리하는 처리를 불필요하게 하고, 복잡한 반응처리를 간단화하고, 또한 소규모의 장치 구성에 의해서 용이하게 처리를 실행할 수 있도록 한 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

제 3 의 목적은, 각종 물질이 고정되고 또는 고정 가능한 담체에 대해서는, 그것을 수용하는 칩형상 용기에 간단하게 봉입할 수 있도록 하여, 담체 자체에 대한 고정처리 등의 처리를 상기 칩형상 용기로부터 떼어내어 용이하게 실행할 수 있도록 하여, 처리의 효율화, 처리의 신뢰성, 처리의 확실성을 높일 수 있는 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

제 4 의 목적은, 담체의 소재를 자성체의 소재로 한정하는 일 없이, 또한, 담체의 형상이나 크기에 대해서도, 칩형상 용기에의 봉입 가능한 것을 조건으로 할 뿐이므로, 재료, 형상, 크기에 대한 선택의 폭이 증가하여, 처리에 최적인 재료를 선택할 수 있는 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

제 5 의 목적은, 흡인토출의 양, 스피드, 위치, 회수, 시간, 타이밍 등을 제어함으로써, 일관된 처리에 대한 자동화를 용이하게 하는 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

제 1 의 발명은, 기체의 흡인토출이 실시되는 노즐에 장착 가능한 장착용 개구부, 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기와, 담체로서, 소정의 생체물질이, 상기 담체에 있어서의, 외부로부터 식별 가능한 복수의 위치에 고정 가능하고, 상기 입구부를 통과 가능한 크기를 갖는 담체와, 상기 입구부로부터 상기 세관내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖는 것과 함께, 상기 칩형상 용기는, 상기 장착용 개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖고, 상기 세관은 상기 저장부에 대하여 별체로 형성되어 상기 저장부의 하단부에 끼워맞춤에 의해 장착되는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, '소정의 생체물질'이란, 예를 들면, 핵산 등의 유전물질, 단백, 당, 당쇄, 펩티드 등의 생체고분자 또는 저분자를 포함하는 화학물질로서, 상기 생체물질은, 리간드로서 상기 생체물질에 결합성을 갖는 수용체로서의 생체물질의 결합을 검출하고, 포획하고, 분리하여, 추출 등에 이용된다. 수용체로서는, 상기 핵산 등의 유전물질, 단백, 당쇄, 펩티드 등에 각각 결합성을 갖는 핵산 등의 유전물질, 단백, 당쇄, 펩티드 등의 생체물질이 해당한다. 또한, 생체물질로서 또는 생체물질의 대신에 세포, 바이러스, 핵외 유전자 등의 생체 자체도 이용할 수 있다.

'고정'은, 예를 들면, 공유결합, 화학흡착에 의한 경우 외, 물리 흡착 또는 전기적 상호작용에 의한 경우 등이 있다. 또한, 상기 담체에, 소정의 화학물질이 화학적, 물리적 흡착, 상기 영역에 고정해서 설치되어 있는 결합물질과의 특이적 반응, 그 외의 방법으로 고정되어 있다. 또한, 상기 담체를, 다공질성 부재, 요철성 부재, 섬유질성 부재로 형성하는 것에 의해서, 생체물질과의 반응능력이나 결합능력을 높이도록 해도 좋다. 고정을 위해서는, 상기 담체에는, 관능기를 발현 또는 생성하도록 한다. 그러기 위해서는, 예를 들면, '폴리아미드계 고분자'로 이루어지는, 비단 등, 나일론(3-나일론, 6-나일론, 6,6-나일론, 6,10-나일론, 7-나일론, 12-나일론 등), PPTA(폴리파라페닐렌테레프탈아미드) 등의 전체 방향족 폴리아미드나, 헤테로환 함유 방향족 폴리머 등이 갖는 펩티드결합을 가수분해함으로써, 생체물질의 고정에 이용하는 관능기를 발현 또는 생성시킨다. 생체물질과 결합 가능한 관능기에는, 예를 들면, 카르복실기-COOH, 아미노기-NH₂, 또는 그 유도기가 있다. 여기서, 생체물질의 고정에 적합한 다공의 지름은, 예를 들면, 수㎛ 이하이다.

'담체'는, 상기 칩형상 용기에 수용하고 또는 꺼냄 가능하고, 상기 세관의 입구부를 통과 가능한 크기를 갖는 고체이다. 상기 세관 내에 있어서는, 미소량의 액체, 예를 들면, 수 ㎕로부터 수백 ㎕의 부피를 취급하고, 상기 담체의 전체 표면과 액체가 접촉 가능할 필요가 있다. 그러기 위해서는, 상기 세관내에 봉입한 담체의 표면과 세관의 내벽 면에서 둘러싸이는 공간의 용적이, 상기 미소량에 상당하는 용적을 갖는 것이 적당하다.

그렇게 하면, 상기 액체량의 흡인토출을 용이하게 하기 위한 상기 세관의 입구부의 크기, 및, 상기 담체가 상기 입구부로부터 유출 가능한 크기를 고려하고, 또한, 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 미리 정한 복수의 다른 위치에 고정 가능한 것을 고려하면, 상기 담체는, 상기 세관에 따른 길이를 갖지만, 세관에 수직방향은 작은 1차원적 담체인 것이 바람직하다. 여기서, '1차원적 담체'란, 상기 생체물질의 고정위치 또는 고정가능 위치가, 상기 세관의 축방향에 따르는 1차원 좌표에 의해서 특정할 수 있는 것을 말한다.

상기 담체는, 반드시 1의 고체로 이루어지는 경우에 한정되지 않고, 복수의 고체로 이루어지는 경우라도 좋다. 상기 담체의 예로서는, 복수개의 상기 세관의 길이방향에 배열된 입자형상 담체, 가늘고 긴 선형상 가요성 담체, 가늘고 긴 선형상 가요성 담체, 막대형상 담체 등이 있다. 모두, 봉입부가 없는 경우에는, 상기 입구부를 통과 가능한 것이다.

상기 담체는, 1종류 이상의 미리 정한 종류의 생체물질을, 미리 정한 위치에, 미리 정한 관계가 되듯이 예를 들면, 간격을 비우고 배열하도록 고정하고, 또는 고정 가능한 고체이다. 그 경우, 이러한 생체물질과의 결합의 가능성이 있는 형광물질 등의 발광물질로 이루어지는 표식화 물질에 의해서 표식화된 생체물질을 함유하는 용액을 상기 칩형상 용기 내에서, 상기 담체와 접촉시키는 것에 의해서 이러한 생체물질과의 결합의 유무를, 각 위치에서의 발광을 측정하는 것에 의해서 측정하여, 이것에 의해서 목적으로 하는 생체물질의 구조, 성질, 유무를 해석할 수 있다.

'봉입부'의 예로서는, 상기 담체를 통하지 않지만 유체를 통하는 관통성 다공질 부재, 관통구멍부부재 등을 상기 칩형상 용기와는 별개로 설치한 것, 상기 칩형상 용기 그 자체, 예를 들면 상기 칩형상 용기의 벽을 변형 또는 가공하여 설치한 것, 또는, 별개의 부재와 칩형상 용기의 벽 등에 가공을 한 것을 조합한 것이 있다. 그 외, 칩형상 용기와 별개로 설치한 것이지만 가동인 것으로 하여, 그 자신 입구부를 통과 불가능한 것으로, 상기 담체와 연결한 것이라도 좋다. 한편, 칩형상 용기 그 자체를 이용한 것으로서는, 상기 세관을 짜내는 것처럼 가늘게 하기 위해서, 관의 중앙 방향으로 돌출하는 돌기부를 설치한 것이 있다.

상기 봉입부 중, 상기 '관통성 다공질 부재'로서는, 어떠한 물질을 흡착 등에 의해 포획하는 필터일 필요는 없다. 그러나, 상기 봉입부가 필터, 멘브렌 등의 박막형상 필터인 경우에는, 입구부나 장착용 개구부로부터의 상기 담체의 유출을 방지할 뿐만 아니라, 소정의 물질을 포획할 수 있다. 한편, 봉입부를 칩형상 용기와는 별개로 설치한 경우에는, 유체의 흐름방향이 얇은 박판형상 혹은 박막형상으로 형성한 부재를 이용하고, 또는 담체가 유출하지 않는 조건으로 포어지름이 큰 관통성 다공질 부재를 이용한다. 또한, 봉입부로서 칩형상 용기를 가공하여 설치한 경우에는, 담체가 유출하지 않는 조건으로 개구부분을 크게 하는 것에 의해서, 흡인토출에 필요한 압력을 저감할 수 있다.

'칩형상 용기'란, 노즐에의 장착용 개구부와, 유체의 유출입용의 입구부를 갖는 세관을 갖는 용기이다. 장착용 개구부가 상단에 입구부가 하단에 설치되고, 장착용 개구부 또는 노즐보다 가늘게, 각종 용기에의 삽입을 가능하게 하는 세관의 선단에 입구부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 장착용 개구부와 세관과 연이어 통하는 액체의 저장이 가능한 저장부가 설치되는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 세관은 상기 장착용 개구부보다 가늘게 형성되어 있기 위해서, 직접 연이어 통하게 할 수 없기 때문이다. 상기 저장부로서는, 상기 세관보다 굵게 형성된 태관을 갖는 것이 바람직하다. 세관은 상기 저장부 또는 태관과 일체로 설치하는 경우와 착탈 가능하게 설치하는 경우가 있다. 착탈 자유롭게 설치하는 경우에는, 상기 담체의 세관 내에의 수용이 용이하다. 이 태관 및 세관은, 상기 태경부와 연이어 통하는 세관에 상당하는 세경부를 갖는 전형적인 분주칩의 형상도 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 태경부 대신에, 사각기둥의 형상을 갖는 것이라도 좋고, 세경관 대신에 각통형상의 관이더라도 좋다. 또한, 상기 세관의 안지름 또는 단면의 크기는, 상기 장착용 개구부에 장착되는 노즐의 안지름보다 작다. 게다가 상기 담체는, 세관내에 수용된다. 상기 세관의 용적은, 수㎕로부터 수백 ㎕의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

칩형상 용기의 재료는, 광학적 측정을 실시하는 것을 가능하게 하기 위해서 적어도 세관부분은 투광성의 소재가 바람직하다. 칩형상 용기의 재료로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 아크릴 등의 수지, 유리, 금속, 금속 화합물 등이 있다. 사이즈는, 예를 들면, 세관에 대해 수㎕로부터 수100㎕의 액체를 수용 가능한 크기이다.

제 2 의 발명은, 상기 봉입부는, 유체는 통과 가능하지만 상기 담체는 통과 불가능하도록, 상기 칩형상 용기에 대해서 별개로 상기 장착용 개구부와 상기 입구부와의 사이를 칸막이하도록 설치한 1 또는 2 이상의 담체통과 저지부재를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, '담체통과 저지부재'로서는, 상기 칩형상 용기와는 별개의 부재에 의해서 형성한 것이다. 상기 칩형상 용기의 벽 등, 상기 칩형상 용기의 벽 등을 가공한 것이라는 쌍방을 조합하여 이용한 것이더라도 좋다. 상기 담체통과 저지부재는, 예를 들면, 관통구멍을 갖고, 또는, 용기의 내벽면과의 사이에 틈새를 형성하는 것에 의해서 유체가 통과 가능하지만, 그 관통구멍 또는 틈새의 크기는 담체를 통과할 수 없는 크기 또는 형태를 갖는 것이다. 예를 들면, 차바퀴형상, 십자형상, 한글자형상, 방사상, 망형상, 또는 고리형상으로 세관을 칸막이하도록 설치한 부재, 또는 관통성 다공질 부재이다.

칩형상 용기 그 자체를 이용한 것으로서는, 상기 세관을 짜는 것처럼 가늘게 하기 위해서, 관의 중앙방향으로 돌출하는 돌기부를 설치한 것이 있다. 또한, 봉입부는, 상기 담체와 연결하고 있는 것이 있다.

상기 담체통과 저지부재의 개수는, 상기 담체가, 상기 입구부로부터의 유출 및 상기 장착용 개구부로부터의 유출의 쌍방을 방지하기 위해서는, 상기 담체를 입구부측과, 상기 장착용 개구부측의 쌍방으로부터 끼우도록 하여 적어도 2개소에 설치하는 것이 바람직하다.

여기서, 관통성 다공질 부재를 이용하는 것에 의해서, 포어지름보다 큰 사이즈를 갖는 여러 가지의 담체에 대해 공통으로 확실히 봉입할 수 있다.

한편, 별개로 설치한 상기 담체통과 저지부재를 착탈 자유롭게 설치하는 것에 의해서, 상기 담체의 봉입 및 발출을 용이하게 실시할 수 있다.

제 3 의 발명은, 상기 봉입부는, 상기 장착용 개구부와 상기 입구부와의 사이를 칸막이하는 방향에 상기 칩형상 용기의 벽면을 돌출시킨 돌출부를 갖는 생체물질 고체 봉입 칩이다.

이것에 의해서, 별개로 담체를 설치하는 일 없이, 상기 칩형상 용기를 가공, 변형하는 것에 의해서 봉입부를 설치하고 있으므로, 담체를 확실히 봉입할 수 있다.

제 4 의 발명은, 상기 봉입부는, 유체는 통과시키지만 상기 담체의 통과를 저지하기 위해서, 상기 담체와 연결하여 상기 칩형상 용기에 부착하는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

연결부를 갖는 것에 의해서, 예를 들면, 가늘고 긴 형상의 담체를 확실히 상기 입구부로부터 유출시키지 않도록, 상기 칩형상 용기 내에 봉입할 수 있다.

제 5 의 발명은, 상기 칩형상 용기의 벽의 전체 또는 일부는, 소정 전기저항치를 갖는 도전성 부재로 형성된 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, 도전성 부재를 상기 칩형상 용기에 설치하는 것에 의해서, 상기 도전성 부재에 외부에 설치한 전원회로에 접속된 단자를 접촉시키고, 소정 저항치를 갖는 상기 도전성 부재에 전류를 흘리고 발열을 실시하게 할 수 있다. 상기 전류치에 대해서는, 후술하는 제어부에 의해서, 처리내용에 기초하여 제어되게 된다.

여기서, '소정 전기저항치'로서는, 소정의 전류를 상기 도전성 부재 내에 흘리는 것에 의해서, 상기 도전성 부재가 목적에 따른 온도를 달성하는데 필요한 발열을 실시할 수 있는 값이다. 예를 들면, 표면 저항치로 말하면, 단위면적당 예를 들면, 수백Ω로부터 수Ω 정도, 또한, 유도가열을 가능하게 하는 저항치는, 예를 들면, 수Ωcm 이상이다. 도전성 박막으로서는, 예를 들면, 소정 전기저항을 갖는 1종류의 물질로 이루어지는 경우, 또는, 다른 저항치를 갖는 2종류 이상의 물질이 접합, 용착, 증착, 용융, 용접, 접착, 부착, 첩착하고 있는 경우가 있다. 전자의 경우에는, 전자기적 신호로서의 전류치의 크기에 온도가 의존하고, 후자의 경우에는 전류치 뿐만 아니라, 펠티에효과에 의해, 전류의 방향에도 온도가 의존하여 가열뿐만 아니라 냉각도 가능해진다.

'도전성 부재'로서는, 예를 들면, 금속, 금속산화물 등의 금속화합물, 합금, 반도체, 반금속, 도전성 수지 등의 도전성 물질, 이러한 도전성 물질과 비도전성 물질, 예를 들면 세라믹스, 유리, 합성수지 등을 조합한 것, 또는, 도전성 물질끼리를 조합한 것이라도 좋다. 예를 들면, 알루미늄, 산화알루미늄, 산화주석, 철, 철합금, 니크롬합금, 2종류가 다른 도전성 물질로 형성한 부재를 접착, 용접, 접합하는 것에 의해서 결합한 경우가 있다. 이러한 부재에 전류를 흘리는 것에 의해서, 또는 철, 철합금의 경우에는, 시간적으로 변동하는 자장을 인가하는 것에 의해서, 이러한 부재를 유도 가열할 수 있다. 2종류의 도전성 물질을 접합한 경우에는, 전류의 방향에 의해서 가열 및 냉각을 실시할 수 있다.

도전성 부재의 형상으로서는, 선형상, 박막형상, 박형상, 막형상, 박판형상, 판형상, 가늘고 긴 형상, 층형상 등이 있다. 도전성 부재의 보강을 위해서 상기 도전성 부재를 비도전성 부재에 접착, 용착, 증착한 것이라도 좋다. 상기 도전성 부재는, '전자기적 신호'(전기적 신호 또는 자기적 신호)에 의해서 소정온도로 제어된다. 상기 전자기적 신호에는, 열이나 냉기를 가하는 것에 의한 열역학적 신호는 제외된다.

한편, 상기 벽은, 그 내벽면이 상기 칩형상 용기 내에 접하고, 그 외벽면이 상기 칩형상 용기 외에 있어서, 그 내외벽면 사이가 일체적으로 형성된 칩형상 용기이다. 즉, 칩형상 용기의 내벽면과 외벽면에서 끼워진 벽의 부분은, 예를 들면, 금속, 수지 등 또는 이것들을 결합한 고체상태로 분할 자유롭지 않도록 벽으로서 형성되어 있다. 따라서, 벽 전체 또는 벽의 일부로서 형성된 도전성 부재로서는, 벽으로부터 분리 자유로운 도전성 부재를 갖는 경우, 예를 들면, 단순히 벽에 접촉하고 있는 것에 불과한 도전성 부재나, 벽에 나사 등에 의해서 착탈 자유롭게 부착된 도전성 부재, 벽에 용접 등으로 부착한 별도의 부재에 대해서 착탈 자유롭게 설치한 도전성 부재, 벽으로부터 완전하게 떨어져 있는 도전성 부재는 분할 가능하기 때문에 제외된다. 그 때문에, 칩형상 용기의 벽이, 칩형상 용기의 벽으로서 요구되는 두께 정도가 되도록 도전성 부재를 설치하도록 하면, 칩형상 용기의 사이즈나 장치 전체의 규모를 억제하여, 가열수단의 존재를 의식하는 일 없이 취급할 수 있다.

제 6 의 발명은, 상기 담체는, 복수의 입자형상 담체를 갖고, 상기 봉입부는, 상기 복수의 입자형상 담체를, 상기 세관내에 그 순서가 불변이 되도록 열형상으로 배치한 상태로 상기 세관내의 적어도 2개소에서 끼워지도록 설치되어, 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치를, 상기 열형상으로 배치한 복수의 상기 입자형상 담체에 대응시킨 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, '입자형상 담체를 그 순서가 불변이 되도록 일렬로 배열하는'에는, 예를 들면, 상기 용기는, 상기 입자형상 담체의 바깥지름보다 크고, 그 바깥지름의 2배보다 작은 안지름 또는 폭 및 길이도 세관을 갖도록 한다.

그렇게 하면, 각 입자형상 담체를, 상기 생체물질이 고정되고 또는 고정 가능한 장소로서, 상기 입자형상 담체의 차례에 의해서 식별할 수 있다. 이러한 입자형상 담체의 바깥지름은 예를 들면, 약 0.1mm로부터 3mm 정도이며, 상기 세관은, 예를 들면, 약 0.2mm에서 6mm 정도의 안지름을 갖게 한다. 한편, 입자형상 담체는, 예를 들면, 다공질체 또는 생체물질을 결합 가능한 관능기가 표면에 생성 또는 발현하고 있는 고체, 또는 이 양자를 조합한 것이다. 예를 들면, 고무, 실리콘, 셀룰로오스, 나일론 등의 섬유물질이나 수지, 유리, 금속 등으로 형성된다.

복수의 입자형상 담체 중, 일부(복수개를 포함한다)에 대해서는, 생체물질의 고정이 아니고, 기준위치를 나타내기 위한 표식용으로서 이용해도 좋다. 그러기 위해서는, 상기 담체에는, 그 형상, 크기, 형광물질 등의 발광물질이나, 색소, 염료 등으로 표식화를 실시한다.

제 7 의 발명은, 복수의 상기 입자형상 담체 중의 적어도 1단에 배열된 입자형상 담체는, 그 표면에 요철을 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

이것에 의해서, 상기 봉입부가, 원형의 관통구멍을 갖고 있어도, 상기 입자형상 담체가 관통구멍을 막아, 유체의 흐름을 차단하는 일은 없다.

제 8 의 발명은, 상기 담체는, 가늘고 긴 선형상 가요성(可撓性) 담체(擔體)로서, 상기 선형상 가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치에 고정 가능하고, 상기 봉입부는, 상기 선형상 가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정 거리 떨어진 2점에 있어서 상기 선형상 가요성 담체를, 상기 유체가 통과 가능하도록 상기 세관에 연결시키는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, '선형상 가요성 담체'로서는, 예를 들면, 끈형상 담체로서, 상기 끈형상 담체에는 그 길이방향에 따른 장력을 가해서 풀어지지 않도록 상기 분주 칩 형상 용기에 봉입한다. 상기 끈형상 담체의 폭 또는 바깥지름은, 예를 들면, 약 0.1mm에서 3mm 정도가 적당하다. 끈형상 담체는, 예를 들면, 다공질체 또는 생체물질을 결합 가능한 관능기가 표면에 생성 또는 발현하고 있는 고체, 또는 이 양자를 조합한 것이다. 예를 들면, 고무, 실리콘, 셀룰로오스, 나일론 등의 섬유물질이나 수지, 금속 등으로 형성된다. 이 선형상 가요성 담체는, 상기 세관과 접촉하지 않도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 생체물질은, 상기 담체의 길이방향에 따라서 간격을 비우고 고정되는 것이 바람직하다.

제 9 의 발명은, 상기 담체는, 비가요성이며 가늘고 긴 선형상 비가요성 담체로서, 상기 선형상 비가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치에 고정 가능하고, 상기 봉입부는, 상기 유체가 통과 가능하도록 상기 선형상 비가요성 담체를 상기 세관에 연결시키는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, 선형상 비가요성 담체의 폭 또는 바깥지름은, 예를 들면, 약 0.1mm에서 3mm 정도가 적당하다. 상기 선형상 비가요성 담체는, 예를 들면, 다공질체 또는 생체물질을 결합 가능한 관능기가 표면에 생성 또는 발현하고 있는 고체, 또는 이 양자를 조합한 것이다. 예를 들면, 고무, 실리콘, 셀룰로오스, 나일론 등의 섬유물질이나 수지, 금속 등으로 형성된다. 상기 연결부는, 상기 선형상 비가요성 담체를 적어도 그 1점으로 세관에 연결하도록 한다.

제 10 의 발명은, 상기 담체가 봉입된 세관중, 유체를 수용 가능한 공간의 용적은 ㎕오더인 생체물질 고정담체 봉입 칩이다.

여기서, '유체를 수용 가능한 공간'이란, 대체로, 상기 세관에 봉입된 담체의 표면과 세관의 내벽면과의 사이에 생기는 공간을 말한다.

상기 세관의 용적을 이와 같이 한정하는 것에 의해서, 미소량의 액체, 즉, 수㎕로부터 수백㎕의 부피의 액체를 세관에 흡인했다고 해도, 상기 액체를 상기 담체의 표면에 똑같이, 또는 균일하게 접촉시킬 수 있다. 이 미소량은, 통상 생체화학, 특히 DNA의 분야에 있어서, 생체로부터 용이하게 추출되어 취급되는 물질의 양이다. 또한, 상기 칩형상 용기로서는, 세관 외에, 상기 세관과 연이어 통하는 태관을 설치하고, 예를 들면, 세관의 용적의 수배로부터 수십배의 용적으로 하는 것에 의해서, 여러 가지의 액체량을 취급할 수 있다.

제 11 의 발명은, 기체의 흡인토출을 실시하는 1 또는 복수련의 노즐을 갖는 노즐헤드와, 상기 노즐을 통하여 기체의 흡인토출을 실시하는 흡인토출기구와, 상기 노즐에 장착 가능한 장착용개구부, 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기와, 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의 위치에 고정가능하고, 상기 입구부를 통과 가능한 크기를 갖는 고정담체가 봉입되고, 상기 입구부 입출구로부터 상기 세관 내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관 내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖는 것과 함께, 상기 칩형상용기는, 상기 장착용개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖는 2 이상의 생체물질 고정담체 봉입 칩과, 여러 가지의 액체를 수용 가능한 액체수용부를 갖는 액체수용부군을 설치한 스테이지와, 상기 노즐헤드를 상기 액체수용부군에 상대적으로 이동시키는 이동수단과, 상기 노즐의 흡인토출의 양, 스피드, 회수, 시간 또는 위치를, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 구조, 상기 담체에 고정되고 또는 유체중에 존재하는 생체물질의 종류, 농도, 액체의 양, 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 처리내용에 기초하여 제어하는 제어부를 갖는 생체물질 고정담체 처리장치이다.

여기서, '처리내용'이란, 예를 들면, 반응, 세정, 이송, 분주, 분리, 추출, 가열, 냉각, 청징, 측정, 혼합, 사리, 용출, 교반 등, 또는 이러한 일련의 처리를, 처리 목적에 따라서, 소정순서 또는 소정시간 스케줄에 따라서, 중복을 포함하면서 조합한 것이다. '시간'에는, 흡인토출의 지속시간 또는 타이밍을 포함한다. 지속시간 또는 타이밍을 설정하는 것에 의해서, 간헐적, 연속적 또는 단속적인 흡인토출의 설정을 가능하게 한다.

'반응'처리의 경우에는, 예를 들면, 상기 물질조건에 따라서, 해당하는 시약이 수용되어 있는 용기위치에 있어서, 상기 조건으로 정해지는 상기 흡인토출을 소정의 스피드로, 상기 세관의 담체 봉입영역의 용적의 예를 들면, 80퍼센트의 액체량으로 흡인토출을 반복하는 제어가 된다. 그 흡인토출의 회수에 대해서도 상기 물질조건에 따라서 정한 제어를 실시한다. '세정'처리의 경우에는, 예를 들면, 상기 물질조건에 따라서, 세정액이 수용되어 있는 용기 위치에 있어서, 상기 흡인토출을 상기 처리에 따라서 정해지는 소정의 스피드로, 흡인토출을 소정회수 반복한다고 하는 제어가 된다. 마찬가지로 하여, 상기 처리에 따른 흡인토출의 제어가 이루어진다. '스피드'로서는, 예를 들면, 취급하는 물질이 DNA의 경우에는 그 사이즈가, 단백질에 비해 작기 때문에, DNA끼리의 조우성을 높이기 위해서는, 스피드를 올릴 필요가 있다. 또한, 스피드는, 처리의 내용에 의해서 상이하고, 세정이나 교반의 경우는, 반응처리를 실시하는 경우에 비하면 그 흡인토출의 스피드는 작은 것이 된다.

'생체물질 고정담체 봉입 칩의 구조'에는, 상기 칩의 형상, 봉입된 담체의 위치, 형상이나 성질, 또는 봉입부의 형상 등도 포함한다. '생체물질의 종류'에 따라 흡인토출의 동작을 정한다는 것은, 예를 들면, DNA 등의 유전물질과 같이, 단백질의 사이즈보다 일반적으로 작은 경우에는, 취급하는 액체량은 작고, 또한, 스피드는 빠른 편이 취급하기 쉽게 된다. 이것은, 사이즈가 작으면 작을수록, 일반적으로 조우성이 낮아지기 때문이다. 여기서, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩은, 예를 들면, 상기 노즐에 장착된 장착용 개구부 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기, 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 미리 정한 복수의 다른 위치에 고정되고 또는 고정 가능하고, 상기 입구부를 통과 가능한 크기 또는 형상을 갖는 담체, 및 상기 입구부로부터 상기 세관 내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관 내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖는 것이다.

제 12 의 발명은, 상기 칩형상 용기 내에 수용된 상기 담체로부터의 빛을 수광하는 수광장치를 더 갖는 생체물질 고정담체 처리장치이다.

한편, 수광장치에 의한 수광은, 상기 복수련의 노즐을 갖는 노즐헤드에 장착된 복수의 생체물질 고정담체 봉입 칩에 대해서 일괄하여 실시하는 경우와, 수광장치에 의해서, 상기 칩마다 차례차례 수광하는 경우가 있다. 후자의 경우에는, 상기 수광장치와 상기 용기와의 사이에 있어서 상대적으로 이동하는 이동수단을 이용하여, 상기 칩 또는 수광장치를 차례차례 1씩 상대적으로 반송시키면서 실시하게 된다. 그 경우, 측정은 시간을 늦추어 행해지므로, 일부의 시약, 예를 들면, DNA의 추출을 실시하는 경우에는, PCR의 전처리에서의 PCR 반응액은, 또는 화학 발광의 경우의 기질액의 주입 등의 경우도 반응의 직전 또는 일정시간 전에 분주할 필요가 있다. 따라서, 일제히 분주하는 것이 아니라, 시간적으로 1씩 늦추어 시간차를 설치하여 분주를 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 형광을 측정하는 경우에는, 게다가 상기 용기 내에 소정 여기용 광을 조사하는 발광장치를 설치한다.

제 13 의 발명은, 상기 담체가 봉입된 세관중, 유체를 수용 가능한 공간의 용적이, ㎕오더인 생체물질 고정담체 처리장치이다.

따라서, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 외에 설치한 상기 액체수용부는, 상기 수㎕로부터 수백㎕의 액체를, 상기 세관의 입구부를 통해 상기 세관 내에 흡인 가능해지도록 수용 가능하지 않으면 안 된다.

제 14 의 발명은, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 상기 세관의 바깥쪽에, 외부로부터의 신호에 의해서 온도를 승강시키는 온도승강체를 접근 혹은 접촉 가능하게 설치한 생체물질 고정담체 처리장치이다. 여기서, '온도승강체'란, 외부로부터의 신호에 따라 그 온도를 상승시키고 또는 하강하는 것이 가능한 부재 또는 장치를 말한다. '신호'란, 상기 온도승강체가 도전성 부재의 경우에는, 전자기적 신호, 즉 전기 또는 자기에 의한 신호이다. 온도승강체에 의한 온도를 검지하고, 상기 온도에 기초하여 신호를 발생하는 것도 가능하다.

한편, 상기 온도승강체는, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에는, 상기 제어부는, 흡인토출의 제어 외, 온도의 제어도 처리내용에 기초하여 제어하게 된다.

제 15 의 발명은, 상기 노즐헤드는, 복수련의 노즐이 열방향에 따라서 배열된 일괄 노즐헤드 및 적어도 1의 노즐을 갖는 개별 노즐헤드를 갖고, 상기 흡인토출기구는, 상기 일괄 노즐헤드의 복수련의 노즐에 대해서 일제히 기체의 흡인토출을 실시하는 일괄 흡인토출기구와, 상기 개별 노즐헤드의 각 노즐에 대해서 개개에 기체의 흡인토출을 실시하는 개별 흡인토출기구를 갖고, 상기 이동수단은, 상기 일괄 노즐헤드 및 상기 개별 노즐헤드를 상기 액체수용부군에 대해서 상대적으로 행방향에 따라서 이동시키는 노즐헤드 이동수단, 및, 상기 일괄 노즐헤드의 이동 경로상으로서 상기 열방향에 따르는 열반송경로, 및, 상기 개별 노즐헤드의 이동 경로상으로서 상기 행방향에 따르는 행반송경로를 포함하는 반송경로를 갖고, 상기 일괄 노즐헤드로부터 탈착한 칩 또는 상기 일괄 노즐헤드로부터 토출된 액체를 각각 수용 가능한 반송수용부를 상기 반송경로를 따라서 반송하는 행렬경로 반송수단을 갖는 생체물질 고정담체 처리장치이다.

여기서, 상기 '열방향'과 '행방향'은 반드시 X방향(가로방향) 및 Y방향(세로방향)과 같은 직교할 필요는 없고, 사교하는 경우라도 좋다. 상기 일괄 노즐헤드와 개별 노즐헤드란, 독립으로 이동 가능하더라도 좋다. 또한, 상기 행렬경로 반송수단은, 상기 노즐헤드의 이동경로상에 있는 행반송경로 및 열반송경로를 가지면, 예를 들면, 사각형형상 또는 다각형형상 등의 닫힌 반송경로를 갖는 경우라도, 열린 반송경로를 갖는 경우라도 좋다.

여기서, '반송수용부'는, 상기 반송수단에 있어서 칩 또는 액체를 수용하는 부분으로서, 적어도 일괄 노즐헤드의 노즐수와 동일수의 반송수용부를 갖는 것이 바람직하다.

제 16 의 발명은, 상기 노즐헤드는, 복수련의 일괄 노즐 및 1의 개별 노즐이 열방향에 따라서 배열되어 상기 흡인토출기구는, 상기 노즐헤드의 일괄 노즐 및 개별 노즐에 대해서 일제히 기체의 흡인토출을 실시하고, 상기 이동수단은, 상기 노즐헤드를 상기 액체수용부군을 갖는 스테이지에 대해서 상대적으로 행방향에 따라서 이동시키는 노즐헤드 이동수단, 및, 상기 일괄 노즐의 이동경로상으로서, 상기 열방향에 따르는 열반송경로 및, 상기 개별 노즐의 이동경로상으로서, 상기 행방향에 따르는 행반송경로를 포함하는 반송경로를 갖고, 상기 일괄 노즐로부터 탈착한 칩형상 용기 또는 상기 일괄 노즐헤드로부터 토출된 액체를 각각 수용 가능한 반송수용부를 상기 반송경로를 따라서 반송하는 행렬경로 반송수단을 갖는 생체물질 고정담체 처리장치이다.

제 17 의 발명은, 상기 행렬경로 반송수단의 상기 반송경로에 따른 소정 위치에, 탈착한 상기 칩 또는 상기 튜브 안의 빛을 수광하는 수광수단을 설치한 생체물질 고정담체 처리장치이다.

제 18 의 발명은, 소정의 생체물질을, 외부로부터 식별가능한 복수의 위치에 간격을 두고 관련지어 담체에 고정하는 고정공정과, 기체의 흡인토출을 실시하는 1 또는 복수련의 노즐에 장착 가능한 장착용 개구부 및 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 것과 함께, 상기 장착용개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖는 칩형상 용기내에 상기 생체물질을 고정한 상기 담체로서 상기 입구부를 통과 가능한 것을 수용하고, 또한, 상기 입구부로부터 상기 용기내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로 상기 담체를 상기 세관내에 봉입부를 이용하여 봉입하고, 상기 세관을 상기 저장부에 대하여 부착하고,상기 용기의 장착용 개구부에 있어서 상기 노즐에 장착하는 봉입공정과, 상기 칩형상 용기를 장착한 노즐을, 소정의 액체수용부로 이동하고, 상기 노즐을 통한 흡인토출의 양, 스피드, 회수, 시간 및 위치로 이루어지는 흡인토출의 동작을, 상기 생체부 물질 고정담체 봉입 칩의 구조, 상기 담체에 고정되고 또는 액체내에 존재하는 생체물질의 종류, 농도, 액체의 양, 또는 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 처리내용에 기초하여 제어하는 것에 의해서 상기 담체에 고정되어 있는 생체물질과 액체수용부에 수용되어 있는 액체를 접촉시켜 반응시키는 반응공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법이다.

제 19 발명은, 상기 반응공정 후, 상기 칩형상 용기 내에 수용된 상기 담체로부터의 빛을 수광하는 수광공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법이다.

제 20 의 발명은, 상기 반응공정은, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 상기 세관 내의 온도를 승강시키는 온도승강공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법이다.

제 21 의 발명은, 상기 고정공정은, 각종 생체물질(프로브물질)을 고정 가능한 각 입자형상 담체에, 각종류마다 상기 생체물질을 결합시키는 것에 의해서 고정시키고, 상기 봉입공정은, 봉입한 상기 입자형상 담체를 적당한 용매를 이용하여 세정하는 공정을 포함하고, 상기 반응공정은, 표식화된 목적물질을 함유하는 액체가 수용되어 있는 상기 액체수용부로부터, 상기 액체를 소정 스피드, 회수로 흡인 토출하는 공정, 및, 세정액이 수용되어 있는 상기 액체수용부 껍질 세정액을 소정 스피드, 회수로 흡인토출하는 것에 의해서 상기 입자형상 담체를 세정하는 공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법이다.

[발명의 효과]

제 1 의 발명에 의하면, 각종 물질이 고정되고 또는 고정 가능한 담체로서 입구부로부터 유출 가능한 담체를 세관 내에 봉입한 채로 처리를 실시하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 담체를 상기 세관에 유지하기 위한 자력 등을 이용한 내벽에의 흡착 제어나 흡인 제어를 불필요하게 하고, 복잡한 반응처리를 간단화하고, 또한 소규모의 장치 구성에 의해서 용이하게 처리를 실행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 각종 물질이 고정되고 또는 고정 가능한 담체에 대해서는, 그 봉입 및 제거를, 유체 또는 상기 유체에 현탁하는 물질의 흡인토출을 실시하는 경로와는 별개의 경로에서 실시하도록 하고 있다. 따라서, 유체와 담체를 나누는 처리를 불필요하게 하고, 복잡한 반응처리를 간단화하고, 또한, 소규모의 장치 구성에 의해서 용이하게 처리를 실행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 담체를 세관 내에 봉입한 채로, 유체를 흡인토출하는 것과, 상기 세관을 이동하는 것만으로, 여러 가지의 처리, 예를 들면, 반응, 세정, 온도제어, 분리, 교반, 분주, 청징, 단리, 용출, 추출을 실시할 수 있으므로, 처리를 효율적, 신속하고 용이하게 실시할 수 있다.

게다가, 본 발명에 의하면, 담체에 고정한 생체물질과의 반응으로부터 측정까지를 세관 내에 봉입한 채로 실시할 수 있으므로, 목적으로 하는 처리를 일관하여, 남의 손에 닿는 일 없이, 자동적으로 실시할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 처리를, 확실히, 실시할 수 있다. 또한, 유체의 스피드, 취급해야 할 액체량에 적합한 형상을 갖도록, 칩을 선택하는 것에 의해서, 여러 가지의 처리에 대응시킬 수 있으므로, 범용성, 다양성이 있다.

제 2 의 발명에 의하면, 상기 봉입부로서 담체 저지부재를 상기 칩형상 용기와 별개로 설치하고 있다. 따라서, 상기 담체 저지부재를 칩형상 용기에 부착하는 것에 의해서, 상기 담체를 용이하게 봉입할 수 있다. 또한, 상기 담체 저지부재를 착탈 자유롭게 부착하도록 하면, 칩형상 부재를 재사용하고, 또는 담체에 흡착한 물질을 직접 추출 또는 회수하는 것이 가능해진다.

제 3 의 발명에 의하면, 상기 봉입부로서 상기 칩형상 용기의 벽면을 돌출시킨 돌출부를 설치하고 있다. 따라서, 부품 점수를 줄여 제조비용을 삭감함과 함께, 확실히 상기 담체를 봉입할 수 있다.

제 4 의 발명에 의하면, 상기 봉입부로서 연결부를 설치하고, 상기 담체를 연결시켜, 칩형상 용기에 확실히 부착할 수 있다.

제 5 의 발명에 의하면, 상기 칩형상 용기의 벽의 전체 또는 일부에 형성한 도전성 부재에 전류를 흘리는 것에 의해서 상기 도전성 부재를 발열시키고, 상기 칩형상 용기에 수용된 담체 및 액체를 가열 또는 냉각시키는 것에 의해서, 반응의 온도제어를 실시할 수 있다.

따라서, 칩형상 용기의 벽의 바깥쪽에 히터 등의 가열수단을 설치하는 경우와 비교하여, 칩형상 용기 안과 직접 접촉하고 있으므로, 벽에 의한 열의 반사를 막아, 칩형상 용기 안에 대해서 열을 보다 한층 효율적으로 전달할 수 있어, 열효율이 높고, 정확한 온도 제어를 실시할 수 있다.

게다가, 칩형상 용기의 벽을 도전성 부재로 형성하고 있으므로, 열효율이 높고, 금속블록 등의 필요 이상으로 큰 가열수단을 칩형상 용기의 바깥쪽에 설치할 필요가 없고, 외부에는, 그 구동장치를 설치하는 것만으로 충분하다. 따라서, 외부의 구조가 단순화되어 전체의 장치 규모를 축소할 수 있다.

미리 각 칩형상 용기에 최적인 온도승강체를 설치할 수 있으므로, 외부에, 여러 가지의 조건을 만족하는 가열수단을 설치할 필요가 없고, 범용성, 다양성이 있다.

직접 도전성 부재가 칩형상 용기 안과 접촉하고 있으므로, 높은 정밀도이고 충실한 응답성을 갖고, 상기 액체의 온도 제어를 실시할 수 있다.

상기 칩형상 용기 및 도전성 부재에 대해서 상기 액체에 대한 가열 또는 냉각의 신호를 주고 나서 액체의 온도가 균등한 온도 분포가 될 때까지의 시간을 단축화하고, 신속하고 효율적으로 처리를 실시할 수 있다.

제 6 의 발명에 의하면, 상기 담체로서 복수의 입자형상 담체를 이용하고, 상기 칩형상 용기 내에 그 순서를 불변으로 하도록 열형상으로 배열한 상태로 봉입하고 있다. 따라서, 각 입자형상 담체의 배열 순서를 특정하는 것에 의해서, 각 생체물질을 특정하는 것이 가능해져, 생체물질의 특정을, 배열 순서에 기초하여 확실히 높은 신뢰성을 갖고 실시할 수 있다.

각 입자형상 담체마다 분할하는 것이 가능하기 때문에, 동일한 배열 순서에 있는 입자형상 담체를 모으는 것에 의해서, 담체 마다, 각 생체물질을 추출, 회수하는 것이 가능해진다.

제 7 의 발명에 의하면, 상기 세관 내에 수용된 복수의 상기 입자형상 담체 중의 적어도 일단에 배열된 입자형상 담체는, 그 표면에 요철을 설치하고 있다. 따라서, 상기 봉입부가, 원형의 관통구멍을 갖고 있어도, 상기 입자형상 담체가 관통구멍을 막고, 유체의 흐름을 차단하는 일 없이, 유체와의 접촉을 확실히 한다.

제 8 의 발명에 의하면, 가요성이며 가늘고 긴 선형상 가요성 담체와 연결한 봉입부를 이용하고 있다. 따라서, 상기 담체의 상기 입구부로부터의 유출을 방지하여, 확실히 봉입할 수 있다.

제 9 의 발명에 의하면, 비가요성이며 가늘고 긴 선형상 비가요성 담체와 연결한 봉입부를 이용하는 것에 의해서, 적어도 1개소에 있어서, 상기 선형상 비가요성 담체와 연결시키는 것에 의해서, 상기 담체의 상기 입구부로부터의 유출을 방지하여, 확실히 봉입할 수 있다.

제 10 의 발명에 의하면, 상기 세관 내에, 상기 세관에 봉입된 담체의 표면과 세관의 내벽면과의 사이에 생기는 공간의 용적을, 처리에 이용하는 액체의 양(미소량)으로 억제하는 것에 의해, 상기 세관 내에 흡인된 액체와 상기 담체의 표면 전체와의 사이의 접촉을 가능하게 하여, 미소량의 액체에 대해서, 신뢰성이 높은 취급을 가능하게 한다.

제 11 의 발명은, 세관 내에 생체물질을 고정하고 또는 고정 가능한 담체가 봉입된 생체물질 고정담체 봉입 칩을 노즐에 장착하고, 상기 노즐에 대한 흡인토출의 양, 스피드, 회수 또는 위치를, 그 칩의 형상, 담체의 형상, 상기 담체에 고정되고 또는 현탁하는 생체물질의 종류, 액체의 양, 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 인큐베이션의 시간, 온도 또는 처리내용으로 이루어지는 처리조건에 기초하여 제어한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 소정의 구조를 가진 생체물질 고정담체 봉입 칩을 이용하는 것과 함께, 흡인토출에 대해서 치밀한 제어를 실시하는 것에 의해서, 상기 칩 내에 봉입한 담체에 고정되고 또는 고정 가능한 생체물질에 대해서 반응, 교반, 세정 등의 처리를 용이하게, 일관하여, 또한 높은 신뢰성을 가지고, 신속하고 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 제어의 내용을 바꾸는 것에 의해서, 여러 가지의 처리에 대응할 수 있으므로, 범용성, 다양성이 있다.

제 12 의 발명 또는 제 19 의 발명에 의하면, 상기 담체로부터의 빛을 수광하는 것에 의해서, 게다가 측정까지의 처리를 일관하여, 또한 높은 신뢰성을 가지고, 신속하고 효율적으로 실시할 수 있다.

제 13 의 발명 또는 제 20 의 발명에 의하면, 상기 세관 내, 상기 담체가 봉입된 상태로, 유체의 수용 가능한 공간의 용적을 미소량으로 억제하는 것에 의해, 상기 세관 내에 흡인된 액체와 상기 담체의 표면 전체와의 사이의 접촉을 가능하게 하고, 미소량의 액체에 대해서, 신뢰성이 높은 취급을 가능하게 한다.

제 14 의 발명에 의하면, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 세관, 따라서 거기에 봉입되는 담체에 대해서, 외부로부터 온도승강체를 접근시킴으로써 온도 제어를 실시하고 있다. 따라서, 상기 칩 밖에 설치한 용기를 가열하는 것에 의해서 액체의 온도제어를 실시하여 담체와의 반응을 하게 하는 경우와 비교하여, 보다 효율적으로, 또한 확실히 반응을 하게 할 수 있다.

제 15 의 발명에 의하면, 일괄 노즐헤드 및 개별 노즐헤드를 일제히 행방향으로 이동 가능하게 하고, 상기 일괄 노즐헤드 및 개별 노즐헤드의 이동경로상에, 상기 열반송경로 및 행반송경로를 설치한 반송경로를 갖는 행렬경로 반송수단을 설치하고 있다. 따라서, 상기 반송수단에 의해서, 일괄 노즐헤드 및 개별 노즐헤드의 어느 하나에 의해서도 처리 가능하기 때문에, 다수의 노즐이나 흡인토출기구를 행렬형상으로 배치하는 일 없이, 소수의 노즐을 이용한 간단하고 컴팩트한 구조로, 다양하고 복잡한 처리를 가능하게 한다.

또한, 다수의 처리대상에 대해서 흡인토출처리를 실시할 때에, 공통되는 처리사항에 대해서는, 일괄 노즐헤드를 이용하여 일괄적으로 처리를 실시하고, 개별적으로 처리를 실시할 필요가 있는 처리사항에 대해서는, 개별 노즐헤드를 이용하여 개별적으로 처리하는 것에 의해서, 효율적으로 신속히, 다양한 처리를 실시할 수 있다.

특히, 개별적으로 측정을 실시하는 경우에 그 측정의 직전에 필요한 시약을 가하는 경우나, 개별적으로 행해지는 처리의 직전에, 소정 온도로 유지할 필요가 있는 시약을 가하는 경우에 적합하다.

제 16 의 발명에 의하면, 상술한 제 15 의 발명과 같은 효과를 이루는 것과 함께, 일괄 노즐과 개별 노즐을 동일한 흡인토출기구로 일제히 흡인토출을 더 실시할 수 있으므로, 구조가 보다 간단하다.

제 17 의 발명에 의하면, 상기 행렬경로 반송수단의 상기 반송경로상의 적어도 1개소에 있어서, 수광수단을 설치하는 것에 의해서, 복수련의 노즐로 처리한 각 노즐에 대응하는 처리를, 소수의 수광수단을 이용하여 차례차례 측정을 실시할 수 있다. 따라서, 장치를 간단화할 수 있다. 특히, 상기 수광수단에 의한 수광의 직전에서만 필요한 시약을, 개별 노즐헤드에 의해서, 수광의 직전에 차례차례 투입할 수 있으므로, 효율적으로 신뢰성이 높은 수광을 실시할 수 있다.

제 18 의 발명에 의하면, 세관 내에 생체물질을 고정하고 또는 고정 가능한 담체가 봉입된 생체물질 고정담체 봉입 칩을 노즐에 장착하여, 상기 노즐에 대한 흡인토출의 양, 스피드, 회수 또는 위치를, 그 칩의 형상, 담체의 형상, 상기 담체에 고정되고 또는 현탁하는 생체물질의 종류, 액체의 양, 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 인큐베이션의 시간, 온도 또는 처리내용으로 이루어지는 처리조건에 기초하여 제어한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 소정의 구조를 가진 생체물질 고정담체 봉입 칩을 이용하는 것과 함께, 흡인토출에 대해서 치밀한 제어를 실시하는 것에 의해서, 상기 칩 내에 봉입한 담체에 고정되고 또는 고정 가능한 생체물질에 대해서 흡인한 액체와의 반응, 그 교반, 세정 등의 처리를 용이하게, 일관하여, 또한 높은 신뢰성을 갖고, 신속하고 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 제어내용을 바꾸는 것에 의해서, 여러 가지의 처리에 대응할 수 있으므로, 범용성, 다양성을 갖는다.

제 21 의 발명에 의하면, 각 입자형상 담체에, 각 종류마다 생체물질을 결합하도록 하고 있으므로, 분주처리에 의해서 배포하는 일 없이, 고정을 실시할 수 있으므로 처리가 용이해진다.

도 1은 제 1 및 제 2 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩을 나타내는 도면이다.

도 2는 제 3 내지 제 5 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩을 나 타내는 단면도이다.

도 3은 제 6 내지 제 8 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩을 나타내는 단면도이다.

도 4는 제 9 및 제 10 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩을 나타내는 단면도이다.

도 5는 제 11 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 처리장치의 전체를 나타내는 평면도이다.

도 6은 제 12 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치를 나타내는 측면도이다.

도 7은 제 13 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 처리방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8은 제 14 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 처리방법을 나타내는 흐름도이다.

도 9는 제 15 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 처리방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10은 제 12 의 실시형태에 관한 다른 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치를 포함하는 생체물질 고정담체 처리장치의 전체를 나타내는 평면도이다.

[부호의 설명]

10 : 생체물질 고정담체 처리장치

11, 25, 35, 47, 56, 58, 62, 65, 68, 70 : 생체물질 고정담체 봉입 칩

12, 36, 48 : 칩형상 용기

13, 37, 49 : 태관

15, 39, 51 : 세관

17, 26, 41, 59, 63, 66, 69 : 담체

18, 19, 28, 27, 43, 61, 64, 67 : 봉입부

84 : 일괄 노즐헤드

84' : 개별 노즐헤드

103 : 컨베어(행렬경로 반송수단)

106 : 수광부

184 : 노즐헤드

본 발명에 의하면, 칩형상 용기에 봉입부를 설치하여 생체물질 고정담체를 유체와 접촉 가능해지도록 봉입하는 것과 함께, 상기 각 고정위치를 외부로부터 측정 가능하게 하는 것에 의해서, 상기 생체물질과 유입한 액체에 포함되는 생체물질과의 충분한 반응으로부터 측정에 이르기까지의 처리가 일관된 자동화를 실현하였다.

계속하여, 본 발명의 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 각 실시형태의 설명은, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 제한하는 것이라 해석해서는 안된다.

도 1(a)은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(11) 의 단면도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(11)은, 액체를 저장 가능한 저장부로서의 태관(13) 및 상기 태관(13)보다 가늘게 형성된 세관(15)을 갖고 투광성이 있는 칩형상 용기(12)를 갖는 것이다. 상기 태관(13)의 상단에는, 기체의 흡인토출을 실시하는 노즐(미도시)에 장착되어야 할 장착용 개구부(14)를 갖는다. 상기 세관(15)의 선단에는, 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부(16)가 설치되어 있다.

상기 태관(13)의 상기 장착용 개구부(14)의 약간 아래쪽방향에는, 필터(20)가 부착되고, 기체의 통과가 가능하다. 상기 세관(15)에는, 가요성이 있는 실형상 담체(17)가 장력이 가해진 상태로, 상기 세관(15)의 중심축에 따라 상기 세관(15)의 내벽과 접촉하지 않도록 일직선형상으로 뻗어진 상태로 수용되어 있다. 상기 실형상 담체(17)는, 그 위쪽이, 상기 칩형상 용기(12)의 태관(13)으로부터 세관(15)에의 대략 누두(깔때기) 형상의 이행부(15a)를 이용하여 거기에 끼워맞춤하여 장착된 센터링 부재(18)에 의해서 부착되어, 그 아래쪽이, 상기 칩형상 용기(12)의 입구부(16)에 끼워맞춤하여 부착된 센터링 부재(19)에 의해서 부착되어 있다. 이것에 의해서 상기 실형상 담체(17)는 세관(15)의 축에 따라서 설치되게 된다.

도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 센터링 부재(18)는, 상기 이행부와 끼워맞춤하도록 끝이 가늘게 형성된 끼워맞춤관(22)을 갖고, 상기 끼워맞춤관(22)은 상기 실형상 담체(17)가 부착되는 상기 끼워맞춤관(22)의 중심축에 따라서 형성된 축(21)으로부터 방사상으로 형성된 복수의 지지판(22a)을 갖는다. 또한, 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 상기 센터링 부재(19)는, 고리형상으로 형성된 플랜지(24)로부터, 상기 실형상 담체(17)가 부착되는 상기 플랜지(24)의 중심축에 따라서 형성된 축(23)으로부터 방사상으로 형성되어 상기 플랜지(24)에 부착된 복수의 지지판(24a)을 갖는다. 따라서, 상기 센터링 부재(18,19)는, 유체의 통과는 가능하지만, 상기 실형상 담체(17)가 상기 입구부(16)로부터 배출하지 않도록, 상기 실형상 담체(17)를 상기 세관(15)에 봉입하는 봉입부의 담체통과 저지부재에 상당한다.

계속하여, 도 1(d)은, 본 발명의 제 2 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(25)의 단면도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(25)은, 상술한 칩형상 용기(12)를 이용하는 것과 함께, 상기 칩형상 용기(12)내에는, 상기 실형상 담체(17) 대신에, 비가요성의 막대형상 담체(26)를 이용한 것이다. 상기 막대형상 담체(26)는, 그 위쪽이, 상기 칩형상 용기(12)의 태관(13)으로부터 세관(15)에의 대략 누두(깔때기) 형상의 이행부에 끼워맞춤하여 부착된 센터링 부재(27)에 의해서 부착되어, 그 아래쪽이, 상기 칩형상 용기(12)의 입구부(16)에 끼워맞춤하여 부착된 센터링 부재(28)에 의해서 부착되어 있다.

도 1(e)에 나타내는 바와 같이, 상기 센터링 부재(27)는, 끝이 가는 끼워맞춤관(31)에 설치되어, 상기 막대형상 담체(26)가 부착되는 상기 끼워맞춤관(31)의 중심축에 따라 형성된 축(30)으로부터 방사상으로 형성된 복수의 지지판(31a)을 갖는다. 또한, 도 1(f)에 나타내는 바와 같이, 상기 센터링 부재(28)는, 고리형상으로 형성된 플랜지(34)에 설치되고, 상기 막대형상 담체(26)가 부착되는 상기의 중심축에 따라서 신장하는 축(32)으로부터 방사상으로 형성된 복수의 지지판(33a)을 갖는다. 따라서, 상기 센터링 부재(27,28)는, 유체의 통과는 가능하지만, 상기 막대형상 담체(26)가 상기 입구부(16)로부터 배출하지 않도록, 상기 막대형상 담체(26)를 상기 세관(15)에 봉입하는 봉입부의 담체통과 저지부재에 상당한다.

도 2(a)는, 본 발명의 제 3 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)의 단면 모식도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)은, 상기 저장부로서의 태관(37) 및 상기 태관(37)보다 가늘게 형성된 세관(39)을 갖는 투광성이 있는 칩형상 용기(36)를 갖는 것이다. 상기 태관(37)의 상단에는, 기체의 흡인토출을 실시하는 노즐(미도시)에 장착되어야 할 장착용 개구부(38)를 갖는다. 상기 세관(39)의 선단에는, 입구부(40)가 설치되고, 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능하다.

상기 태관(37)의 상기 장착용 개구부(38)의 약간 아래쪽방향에는, 필터(44)가 부착되어, 기체의 통과가 가능하다. 또한, 상기 태관(37)의 아래쪽에는, 세관(39)과 태관(37)과의 사이의 대략 누두(깔때기) 형상의 이행부(39a)를 이용하여, 상기 담체통과 저지부로서의 얇은 메쉬형상부재(43)가 설치되어 그 위쪽에 있어서 링(42)에 의해서 눌러져 있다. 이행부(39a)에 있어서 상기 메쉬형상부재(43)를 지탱하기 위해서, 상기 이행부(39a)에 지지되는 복수의 지지판(46)이 설치되어 있다. 상기 세관(39)내에는, 복수의 입자형상 담체(41)(이 예에서는 5개)가 수용되어, 그 아래쪽방향에 있어서, 유체의 통과가 가능한 상기 담체통과 저지부재로서의 관통성 다공질성 부재(45)가 상기 세관(39)에 부착되어 있다. 상기 다공질성 부재(45)는, 세관(39)에 형성한 조임이나 단차를 이용하여 부착하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 입자형상 담체(41)의 바깥지름은, 예를 들면, 약 1.8mm이고, 상기 세관의 안지름은 예를 들면, 약 2.0mm이고, 상기 관통성 다공질성 부재(45)와, 상기 메쉬형상부재(43)와의 사이의 길이는, 예를 들면, 약 50mm이다.

또한, 입자형상 담체가 다수 배열되어 있는 경우에는, 배열위치를 명확하게 하기 위해서, 색채를 붙이거나 형광물질로 피복한 기준의 입자형상 담체를 소정 위치에 배열시키는 것이 바람직하다.

도 2(b)는, 본 발명의 제 4 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)의 단면도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)은, 상기 저장부로서의 태관(49) 및 상기 태관(49)보다 가늘게 형성되어, 상기 태관(49)에 대해서 착탈 가능하게 설치된 세관(51)을 갖는 투광성을 갖는 칩형상 용기(48)를 갖는 것이다. 상기 태관(49)의 상단에는, 기체의 흡인토출을 실시하는 노즐(미도시)에 장착되어야 할 장착용 개구부(50)를 갖는다. 상기 세관(51)의 선단에는, 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부(52)가 설치되어 있다. 상기 태관(49)의 하단에 있어서 그 중심축을 통과하도록 형성된 구멍(54)을 둘러싸도록 설치된 끼워맞춤부(55)에 대해서, 세관(51)은 그 상단에 있어서 끼워맞춤 가능하게 설치되어 있다. 상기 세관(51)의 상단을 상기 끼워맞춤부(55)에 끼워맞춤한 경우에는, 세관(51)이 벗겨지지 않도록, 초음파, 접착제, 또는 열에 의해서 용착시키는 것이 바람직하다. 상기 칩형상 용기(48)는, 예를 들면, 유리, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌 등에 의해서 형성된다.

또한, 상기 세관(51)내에는, 복수의 입자형상 담체(41)(이 예에서는 5개)가 수용된다. 그 세관(51)의 아래쪽방향에 있어서, 상기 입자형상 담체(41)의 통과를 저지할 수 있는 정도의 작은 구멍 또는 공극을 갖고, 상기 입자형상 담체(41)의 존재에 의해서 유체의 통과를 방해할 수 없는 듯한 구멍이 형성되도록 그 반지름방향으로 돌출하는 돌출부(53)를 설치한다. 한편, 상기 태관(49)의 하단에 형성된 상기 구멍(54)의 크기는, 상기 입자형상 담체(41)의 통과를 저지하는 크기이다. 상기 입자형상 담체(41)는, 흡수성의 소재, 다공질 플라시틱, 수지 등으로 형성된다.

여기서, 예를 들면, 상기 세관의 바깥지름은 약 2.5mm이고, 안지름은, 약 2mm이다. 또한, 상기 끼워맞춤부(55)의 바깥지름은, 약 5mm이고, 그 안지름은 상기 세관의 바깥지름에 일치하고 있다. 또한, 상기 돌출부(53)와 상기 구멍(54)까지의 길이는, 예를 들면, 약 50mm이고, 상기 구멍(54)의 지름은, 상기 입자형상 담체(41)가 통과하지 않도록 예를 들면, 약 1mm이고, 상기 태관(49)의 길이는, 예를 들면, 50mm이다.

도 2(c)는, 본 발명의 제 5 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(56)의 단면도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(56)은, 도 2(b)에 나타낸 제 4 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)과 달리, 상기 세관(51)내에 봉입된 입자형상 담체(41)의 하단에 배열된 입자형상 담체(41) 대신에, 표면에 요철이 있는 입자형상 담체(57)와 치환된 것이다. 이것에 의해서, 상기 입자형상 담체(41)가 상기 돌출부(53)에 밀착하여 유체의 흐름을 방해하는 사태를 방지할 수 있다.

도 3(a)은, 본 발명의 제 6 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)의 단면도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)은, 도 2(b) 또는 도 2(c)에 기재한 제 4 및 제 5 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(47,56)과 달리, 상기 입자형상 담체(41) 대신에, 비가요성의 철사형상 담체(59)를 상기 세관(51)내에 봉입한 것이다. 상기 철사형상 담체(59)는, 그 상단과 하단에 있어서, 상기 철사형상 담체(59)의 철사보다 굵게 형성한 상기 부착부재(60,61)에 부착되어 있다. 상기 부착부재(60,61)의 크기는, 상기 구멍(54) 및 돌출부(53)의 안지름보다 크게 형성하는 것에 의해서, 상기 부착부재(60,61), 따라서, 상기 철사형상 담체(59)의 상기 입구부(52)로부터의 배출이 방해되고 있다. 상기 부착부재(60,61) 자체는, 세관(51)에 부착되어 있지 않기 때문에, 칩형상 용기(48)에 대해서 고정되어 있지 않다. 또한, 상기 세관(51)의 벽의 일부, 즉 바깥쪽 부분은 소정의 저항치를 갖는 도전성 박막(51a)으로 형성되어, 상기 도전성 박막(51a)에 전류를 흘리는 것에 의해서, 소정온도로 가열 가능하다.

도 3(b)는, 본 발명의 제 7 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(62)의 단면 모식도를 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(62)은, 제 1 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)과 달리, 복수의 입자형상 담체(41) 대신에 비가요성 철사형상 담체(63)를 세관(39)내에 봉입한 것이다. 그러나, 제 6 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)과 달리, 상기 비가요성 철사형상 담체(63)는, 유체를 통과하는 부착부재(64)에 의해서 상기 세관(39)내에 부착되고, 칩형상 용기(36)에 대해서 고정되어 있다. 상기 비가요성 철사형상 담체(63)는, 상기 세관(39)의 중심축에 따라서 유지되도록 부착되어 있 다.

도 3(c)는, 본 발명의 제 8 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(65)의 단면 모식도이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(65)은, 제 7 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(62)과 달리, 비가요성의 폭이 넓은 막대형상 담체(66)를, 유체를 통과하는 부착부재(67)에 의해서 상기 세관(39)내에 부착하여 봉입한 것이다. 상기 부착부재(67)는, 예를 들면, 관통성 다공질 부재이다.

도 4(a)는, 본 발명의 제 9 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(68)의 단면 모식도이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(68)은, 제 8 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(65)과 상이하고, 세관(51)내에, 막대형상 담체(69)를 고정하지 않고 봉입한 것이다. 상기 막대형상 담체(69)의 굵기는, 상기 돌출부(53)에 의해서 세관내에 형성된 구멍 또는 공극보다 크기 때문에, 상기 입구부(52)로부터 배출되지 않는다.

도 4(b)는, 본 발명의 제 10 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(70)을 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(70)은, 제 4 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)과 달리, 표면에 요철이 있는 입자형상 담체(57)를 갖고, 상기 철사형상 담체(59)를 설치한 부착부재(61)가, 상기 돌출부(53)에 형성된 구멍의 밀봉을 방지하고 있다.

도 5는, 본 발명의 제 11 의 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 처리장치(10)의 전체를 나타내는 평면 모식도이다.

상기 생체물질 고정담체 처리장치(10)는, 흡인토출기구를 갖고, 상기 생체물 질 고정담체 봉입 칩(35)을 노즐에 장착하고, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)에 대해서 흡인토출 처리를 실시하는 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)와, 여러 가지의 검체나 시약 등을 함유하는 현탁액을 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)내에 흡인 또는 토출하는 것에 의해서, 상기 생체물질 고정담체에 대한 현탁액의 흡인, 토출, 외부 용기에의 분주, 교반, 세정, 추출, 이송, 반응 등을 실시하기 위한 칩처리영역(81)과, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)가 갖는 1의 노즐을 이용하여 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩내에 측정용 등의 시약을 분주하기 위한 시약분주영역(82)과, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)내에 봉입된 생체물질 고정담체에 대해 측정을 실행하기 위해서 광정보를 얻는 측정영역(83)을 갖는다.

도 5 및 도 6에 나타내는 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)는, 일괄 흡인토출기구 및 개별 흡인토출기구와 연이어 통하는 노즐을 이용하여 기체의 흡인토출이 실시된다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)는, 열방향(도면내의 세로방향)으로 배열된 복수의(이 예에서는 8련)의 노즐(117)을 갖는 일괄 노즐헤드(84)와, 상기 일괄 노즐헤드(84)와 독립적으로 흡인토출을 하는 1의 노즐을 갖는 개별 노즐헤드(84')를 가지고 있다. 상기 일괄 노즐헤드(84)는, 일괄 흡인토출기구에 의해서, 복수련의 노즐(117)에 대해서 일제히 흡인토출이 실시되는 것에 대하여, 상기 개별 노즐헤드(84')의 노즐에 대해서는, 개별 흡인토출기구에 의해서 상기 8련의 노즐(117)과는 독립적으로 흡인토출이 실시된다. 한편, 도면상, 상기 개별 노즐헤드(84')에 속하는 부품 등의 부호는, 대응하는 상기 일괄 노 즐헤드(84)에 속하는 부품 등의 부호에 대쉬를 붙이고 표시하고 있다.

도 6에서는, 일괄 노즐헤드(84)의 일괄 흡인토출기구만을 나타내고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 일괄 흡인토출기구에 대해서는, 상기 노즐(117)의 하단보다 약간 상부에 설치한 끼워맞춤부(116)와, 상기 노즐(117)과 연결한 실린더(115)내에서, 플랜저(115a)를 미끄럼운동하기 위한 로드(112)를 갖는다. 게다가 8개의 상기 로드(112)는, 상하 운동 가능한 구동판(123)(부호 123'은 개별 흡인토출기구의 구동판을 나타낸다)의 가장자리에 설치한 각각 8개의 각 절결부에 상기 로드(112)의 지름보다 큰 지름을 갖고 반지름 방향으로 돌출하고 있는 8련의 단부(112a)(부호 112a'는 개별 흡인토출기구의 단부를 나타낸다)를 거는 것처럼 하여 장착되어 있다. 한편, 상기 일괄 노즐헤드(84)와 개별 노즐헤드(84')는, 행방향(도면상 가로방향 또는 좌우방향)으로 일제히 이동하게 된다.

또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 구동판(123)은, 볼 나사(114)와 나사맞춤하는 너트부(113)와 연결하고 있다. 상기 각 로드(112)는, 상기 실린더(115)에 설치된 용수철에 의해서 상시 아래방향으로 힘이 가해져 있다. 그 때문에, 상기 각 로드(112)는, 위방향으로 움직이는 경우에는 상기 각 너트부(113)에 의해서 올려지지만, 아래방향으로 내리는 경우에는, 상기 각 너트부(113)에 의한 것이 아니라, 상기 용수철힘에 의해서 내려간다. 상기 각 볼 나사(114)는, 단면 ⊃자의 글자형상의 지지부재(111)(부호 111'은 개별 흡인토출기구의 지지부재를 나타낸다)에 설치된 모터(110)(부호 110'는 개별 흡인토출기구의 모터를 표시한다)에 의해서 회전 구동되어, 이것에 의해서, 상기 구동판(123) 및 8개의 상기 로드(112) 가 상하운동한다.

한편, 노즐 자체의 승강이동에 대해서는, 상기 개별 노즐헤드(84')와 상기 일괄 노즐헤드(84)와는 독립이지만, 행방향의 수평이동(도 7의 좌우방향)은 일체적이다. 상기 개별 노즐헤드(84')는, 상기 시약분주영역(82)에 있어서 상기 칩 수용부(102)에 수용되어 있는 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)내에 측정용의 시약 등을 분주하기 위해서 이용된다. 시약분주영역(82)에는, 상기 노즐헤드(84')에 의해서 흡인되는 소정의 시약을 수용하는 시약수용부(77), 및 상기 노즐헤드(84')에 장착 가능한 상태로, 소정의 칩(78), 예를 들면 필터부착 칩 등이 설치되어 있다. 또한, 상기 시약수용부(77)는, 예를 들면, 상기 시약을 일정온도로 유지하기 위한 항온수단이 설치되어 있다.

도 6에 있어서 케이싱(87)내에는 볼 나사(119), 상기 볼 나사(119)에 나사맞춤하는 너트부(120) 및 상기 너트부(120)에 부착된 상기 지지부재(111)를 일단에 갖는 지지체(121)를 갖는다. 또한, 상기 케이싱(87)상에는, 상기 볼 나사(119)를 회전 구동하는 모터(88)가 설치되어 있다. 이러한 부품에 의해서 구성된 상하운동기구에 의해서, 상기 노즐(117)이 상하운동 가능하다.

케이싱(87)의 하부에는, 온도승강수단(71)이 설치되어 있다. 상기 온도승강수단(71)은, 8련의 노즐에 장착된 8개의 상기 칩의 주로 세관에 접근 또는 접촉 가능해지는 높이 및 폭을 갖도록 열방향에 따라서 형성되어, 내부에 히터를 갖는 가열판(73)과, 상기 가열판(73)에 부착되어, 상기 각 칩을 양쪽으로부터 끼우도록 돌출하여 설치된 내부에 히터를 갖는 9매의 가열벽(72)을 갖고, 이러한 가열판(73) 및 9매의 가열벽(72)은 전체적으로 빗살형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 가열판(73)은, 온도제어의 대상이 되는 칩의 형상에 맞춘 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 가열판(73) 및 가열벽(72)은 상기 온도승강체에 상당한다.

상기 온도승강수단(71)은, 상기 일괄 노즐헤드(84)의 상기 노즐(117)에 장착된 상기 칩에 접근 또는 접촉하고, 상기 칩을 가열하는 것을 가능하게 하기 위한 모터(74), 상기 모터(74)에 의해서 회전구동되는 볼 나사(76a), 및 상기 볼 나사(76a)에 나사맞춤하는 너트부(75), 상기 너트부(75)에 연결하여 도면상 좌우방향으로 이동 가능하고, 상기 가열벽(72) 및 가열판(73)과도 연결하는 이동용 로드(76b)를 갖는다.

상기 온도승강수단(71)의 아래쪽에는, 상기 일괄 노즐헤드(84)의 상기 노즐(117)에 장착된 상기 칩을 제거하는 것을 가능하게 하기 위한 모터(89), 상기 모터(89)에 의해서 회전 구동되는 볼 나사(91a), 및 상기 볼 나사(91a)에 나사맞춤하는 너트부(90), 상기 너트부(90)에 연결하여 도면상 좌우방향으로 이동 가능하고, 상기 조(122)를 도면 위 좌우방향으로 이동시키는 이동용 로드(91b)를 갖는다.

한편, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)는, 위쪽으로부터 매달리도록 설치되고, 상기 생체물질 고정담체 처리장치(10)의 전체영역 및 다른 필요영역을 가리도록, 도시하지 않는 직동기구를 이용한 X축(행방향) 이동기구에 의해서 이동 가능하게 설치되어 있다.

또한, 도 5로 돌아와, 상기 칩처리영역(81)에 대해서는, 검체가 현탁하는 현 탁액을 수용하는 8련의 검체 수용 웰(92a)을 갖는 카트리지 용기(92)와, 각종 칩열(96,97)을 수용하는 것과 함께, 생성물을 수용하는 액체수용부열(99)을 갖는 5열×8행의 웰을 갖는 매트릭스형상 용기(95)와, 상기 처리를 실행하기 위해서 필요한 각종 시약이나 물질 또는 처리 결과물을 수용하기 위한 프리팩 가능한 웰(100a)을 갖는 8개의 카트리지 용기(100)를 갖는다. 상기 카트리지 용기(101) 중, 부호 100b는, 히트 블록이 설치된 인큐베이터용 웰이다.

게다가, 상기 검체 수용 웰(92a)에는 각각 그 검체에 관한 정보를 나타내는 바코드(92b)가 붙여져 있다. 상기 바코드(92b)는 바코드(92b)를 읽어내는 바코드 독해부(93)가 주사하도록 이동하여 읽어낸다. 부호 93a는 상기 바코드 독해부(93)를 구동하는 이동기구이다.

8련의 상기 카트리지 용기(100)의 주위를 둘러싸도록 하여, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 일괄 노즐헤드(84)의 이동경로상에 있어 8련의 노즐의 배열방향에 평행한 열방향(도면상의 세로 방향, Y방향)에 따른 열반송경로(103a,103c) 및, 상기 개별 노즐헤드(84')의 이동경로상 상기 배열방향에 수직인 행방향(가로방향, X방향)에 따른 행반송경로(103b)를 갖는 사각형형상의 반송경로를 따라서 이동 가능한 컨베이어(103)가 설치되어 있다.

상기 컨베이어(103)는, 상기 행렬경로 반송수단에 상당하고, 상기 컨베이어(103)는, 상기 반송수용부에 상당하는 상기 노즐 사이의 간격에 일치하듯이 전부하여 32개의 칩 수용부 또는 튜브(102)가, 상기 컨베이어(103)와 함께 이동 가능하게 연결되어 있다. 따라서, 도 5에 나타내는 위치에 있어서, 상기 생체물질 고정 담체 봉입 칩 처리장치(80)의 8련의 노즐에 의해서, 열반송경로(103a,103c)에 배열된 2열의 칩수용부(102)군에 대해서 액체의 흡인토출이 가능하다. 또한, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 일괄 노즐헤드(84)의 상기 8련의 노즐군과는 독립적으로 흡인토출 가능하게 설치한 상기 개별 노즐헤드(84')의 1련의 노즐에 의해서, 상기 행렬경로 반송수단으로서 사각형형상으로 배열된 반송경로중, 하변의 행반송경로(103b), 즉 상기 시약분주영역(82)내에 있는 선택한 칩수용부(102)에 대해서, 목적에 따른 시약, 예를 들면 화학발광에 있어서의 기질액 등을 분주할 수 있다. 특히, DNA 추출을 실시하는 경우의 PCR 전처리에서의 PCR 반응액 등 반응의 직전에 분주하도록 한다.

게다가, 상기 측정영역(83)내로서, 상기 행렬경로 반송수단의 사각형형상의 반송경로중에 측정위치(104)를 설치하고, 상기 측정위치(104)에 있어서 트리거 광원 (105)보다, 여기광을 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 내에 여기광을 조사하여, 발생한 빛을 수광부(106)에 있어서 수광하여 측정을 실시하도록 한다. 이것에 의해서, 각 칩 마다 처리목적에 따른 처리를 실시할 수 있다.

계속하여, 도 7에 기초하여, 본 실시형태에 관한 DNA의 처리로서 SNPs(1염기다형) 타이핑에 대해서 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)을 이용한 경우에 대해서 설명한다.

측정하고자 하는 복수의 SNP위치에 있어서, 하이브리다이즈의 가능성이 있는 염기배열을 갖는 올리고 뉴클레오티드를 프로브물질로서 상기 입자형상 담체(41)에 고정한다. 입자형상 담체(41)에 고정하기 위해서는, 미리 상기 입자형상 담체(41) 의 표면에 관능기를 생성 또는 발현시켜 두고, 상기 프로브물질과 결합시켜, 적당한 용매로 표면을 세정해 둔다.

예를 들면, SNP1(제 1 의 위치)에 대해서는, 염기 T 또는 염기 C의 2개의 형태의 가능성이 있고, SNP2(제 2 의 위치)에 대해서는, 염기 G 또는 염기 A의 2개의 형태의 가능성이 있는 것으로 한다.

SNP1의 T 판정용의 염기배열을 고정한 입자형상 담체(41), SNP1의 C판정용의 염기배열을 고정한 입자형상 담체(41), SNP2의 G판정용의 염기배열을 고정한 입자형상 담체(41), SNP2의 A판정용의 염기배열을 고정한 입자형상 담체(41)를, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 투광성이 있는 상기 칩형상 용기(36)의 상기 세관(39)내에 관통성 다공질성 부재(45)를 설치하고, 상기 입자형상 담체(41)를, 상술한 순서로 넣어(이 예에서는 5개), 메쉬형상부재(43)를 설치하여 봉입하는 것에 의해서, 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)을 형성한다.

예를 들면, 8명의 피험자에게 대해서, 각각 복수개소(이 예에서는 2개소)의 SNPs 타이핑, 위치를 동시에 결정하려고 하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 스텝 S1에 있어서, 이와 같이 하여 형성된 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)을, 그 태관(37)의 상단에 설치한 장착용 개구부(38)에 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 노즐(117)에 장착시킨다.

한편, 상기 칩처리영역(81)에 설치된, 8개의 검체 수용 웰(92a)에는 다음과 같은 검체를 수용한다. 즉, 8명의 피험자의 혈액으로부터의 게놈을 각각 추출하여, 이러한 게놈 중, 복수 개소의 상기 SNPs 타이핑위치를 포함하는 단편을, 서멀 ·사이클러에 의해서 증폭하여, 형광물질로 표식화한 것을 생성하여, 각 피험자마다 8개의 상기 검체 수용 웰(92a)에 수용해 둔다. 또한, 상기 8련의 카트리지 용기(100)에는, 그 웰(100a∼100c)에는, BW버퍼액을 수용한다.

스텝 S2에 있어서 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 일괄 노즐헤드(84)를 이동수단에 의해서 행방향으로 전진시키고, 상기 세관(39)을 상기 검체 수용 웰(92a)에 일제히 삽입하여, 상기 검체 수용 웰(92a)내에 있는 현탁액을 흡인해 일제히 상기 세관(39)내를 충족시킨다.

스텝 S3에 있어서 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐을 통하여, 예를 들면 10회, 소정 스피드 s1(예를 들면, 약 200㎕/sec)로, 양 v1(예를 들면, 약 400㎕)로 흡인토출을 반복하는 것에 의해서 교반하여, 상기 세관(39)내의 복수의 상기 입자형상 담체(41)와, 상기 현탁액을 충분히 접촉시킨다.

그렇게 하면, 스텝 S4에 있어서, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 상기 현탁액중의 형광물질로 표식화 된 DNA 단편이, 상기 SNP의 각 위치 중 해당하는 상기 입자형상 담체(41)와, 하이브리 다이제이션에 의해서 결합한다. 잔액을 상기 검체 수용 웰(92a)내에 토출한다.

스텝 S5에 있어서 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)는, 반응의 종료한 상기 입자형상 담체를 봉입한 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)을, 상기 8련의 카트리지 용기(100)의 웰(100a)의 위치에까지 이송하여, 상기 BW버퍼액에 대해서, 예를 들면, 소정스피드, s2(예를 들면, 약 760에서 1700㎕/sec)에 의해서, 미소량 v2, 예를 들면, 수10㎕로부터 수100㎕(예를 들면, 약 500㎕)이고 10회 흡인 토출을 반복하는 것에 의해서 세정한다. 게다가, 웰(100b,100c)에 대해서, 같은 동작을 반복한다.

스텝 S6에 있어서 세정의 종료한 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)은, 상기 컨베이어(103)의 열반송경로(103a)에 정지하고 있는 칩수용부(102)의 위치에까지, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 이동시켜, 상기 조(122)에 의해서 상기 일괄 노즐헤드(84a)에 설치된 복수련의 노즐(117)로부터 이탈시켜 상기 칩수용부(102)에 수용하여, 상기 컨베이어(103)를 구동하고, 상기 반송경로를 따라서 반송시킨다. 상기 칩수용부(102)가, 상기 행반송경로(103b)에 이르렀을 때에, 상기 개별 노즐헤드(84')를 상기 시약수용부(77)에까지 이동하여 소정시약을 흡인한 후, 상기 행반송경로(103b)에 따라서 정지하고 있는 8개의 각 칩수용부(102)중, 선택한 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(35)의 장착용 개구부(38)로부터, 예를 들면, 상기 소정의 시약으로서, 측정용의 시약을 분주한다. 그 후, 상기 컨베이어(103)를 구동하여 상기 반송경로상에 설치한 측정위치(104)에까지 반송하여, 상기 측정위치에 있어서, 여기광을 조사시켜, 상기 세관(39) 내의 빛을 수광부(106)로 수광한다. 상기 발광위치를 측정하는 것에 의해서 상기 목적물질의 구조의 해석을 실시한다.

다음에, 도 8에 기초하여, 단백의 해석예로서 알레르기 검사에 대한 처리 순서를 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을 이용한 경우에 대해서 나타낸다.

각종 알레르기물질, 예를 들면, 삼나무 화분, 돼지풀(학명: Ambrosia artemisiifolia var. elatior), 진드기, 곰팡이 등으로부터 얻어진 물질을, 입자형상 담체(41)에 고정한다. 입자형상 담체(41)에 상기 알레르기물질을 고정하기 위 해서는 미리 상기 입자형상 담체(41)의 표면에 관능기를 생성 또는 발현시켜 둔다. 이러한 알레르겐 물질을 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 고정한 입자형상 담체(41)를 이 순서로 투광성이 있는 상기 세관(51)내에 넣어(이 예에서는 5개), 상기 세관(51)을 상기 태관(49)의 끼워맞춤부(55)에 끼워맞춤시키고, 접착, 초음파 또는 열에 의한 용착 등으로 부착하고 봉입하여, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을 형성한다.

스텝 S11에 있어서 이와 같이 하여 얻어진 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을, 그 태관(49)의 상단에 설치한 장착용 개구부(50)에 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 노즐(117)에 장착시킨다.

한편, 상기 칩처리영역(81)에 설치된, 상기 검체 수용 웰(92a)에는, 8명의 피험자로부터 채취한 혈청을 수용하여, 8련의 카트리지 용기(100)의, 각 웰(100a)에는, 50mM의 TBS버퍼용액, pH8.1%의 BSA용액을 수용하여, 웰(100b에서 100f)에는, 50mM의 TBS버퍼액, pH8, 0.005%의 Tween용액으로 이루어지는 세정액을 수용하여, 웰(100g)에는, 형광물질로 표식화된 항사람 1gE 항체를 현탁하는 액을 수용해 둔다.

스텝 S12에 있어서 도 8(a)(b)(c)에 나타내는 바와 같이, 웰(100a)에 수용되어 있는 용액을 양 v3(예를 들면, 약 500㎕) 스피드 s3(예를 들면, 약 760㎕/sec) 흡인토출하는 것에 의해서, 상기 용액을 교반하여, 상기 입자형상 담체(41) 표면을 브로킹(차단)한다.

스텝 S13에서, 도 8(d)에 나타내는 바와 같이, 상기 카트리지 용기(100)의 웰(100b)에 수용된 50mM의 TBS 버퍼용액, pH8,0.005%Tween 용액으로 세정한다. 게다가, 스텝 S14에 있어서 도 8(e)에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐에 장착된 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을, 상기 검체 수용 웰(92a)에까지 이동시키고, 상기 검체 수용 웰(92a)에 수용된 혈청을 상기 세관(51)내에 흡인해 접촉시키고, 상기 세관(51)내를 약 37도에서 30분간, 혈청중의 1gE 항체와 상기 알레르기물질을 반응시킨다. 그 때, 상기 세관(51)을 항온상태로 유지하기 위해서, 상기 세관(51)을 양측에서 끼워지도록 하여, 상기 8련의 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)의 양측에 상기 온도승강수단(71)의 빗살형상으로 배열된 가열판(72)중의 2매를 접근시키도록 하여 가열한다. 이것에 의해서, 세관(51)내를 효율적이나 확실히 가열할 수 있다.

다음에, 스텝 S15에 있어서, 도 8(f)에 나타내는 바와 같이, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을, 상기 카트리지 용기(100)의 웰(100c)에까지 이동한다. 상기 웰(100c)에는, 상술한 세정액이 수용되어 있고, 예를 들면, 스피드 s4(예를 들면, 약 760μ에서 1700㎕/sec)로, 양 v4(예를 들면, 약 500㎕) 10회의 흡인토출을 반복함으로써 세정한다. 게다가, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을, 웰(100d)에까지 이송하여, 세정을 반복한다.

다음에, 스텝 S16에 있어서 도 8(g)에 나타내는 바와 같이, 상기 웰(100g)에까지, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 이동하여, 상기 웰(100g)에 수용되어 있는 형광으로 표식화된 항사람 1gE 항체와 반응시키기 위해서, 상기 현탁액을 흡인하여 상기 입자형상 담체(41)와 접촉시켜, 37℃에서 30분 유지시킨다. 이 경우도, 상술한 바 와 같이, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)의 양측을 끼워지도록 상기 온도승강수단(71)의 가열판(72)을 접근시키는 것에 의해서 상기 세관(51)내를 가열한다.

스텝 S17에 있어서 도 8(h)에 나타내는 바와 같이, 상기 카트리지 용기(100)의 웰(100e)에까지 이송하여, 수용되어 있는 세정액을, 예를 들면, 스피드 s5(예를 들면, 약 760에서 1700㎕/sec) 양 v5(예를 들면, 500㎕)로 약 10회 흡인토출을 실시하는 것에 의해서, 상기 입자형상 담체(41)를 세정한다. 같은 동작을, 웰(100f)에까지 이동하여, 반복한다.

다음에 스텝 S18에 있어서 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)을, 상기 컨베이어(103)의 상기 열반송경로(103a)에 정지하고 있는 칩 수용부(102)에까지, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 이동시켜, 상기 조(122)에 의해서 상기 일괄 노즐헤드(84)에 설치된 복수련의 노즐(117)로부터 이탈시켜 상기 열반송경로(103a)에 배열되고 있는 상기 칩수용부(102)에 수용하여, 상기 컨베이어(103)를 구동하여, 상기 반송경로를 따라서 반송시킨다. 상기 칩수용부(102)가, 상기 행반송경로(103b)의 위치에 이르렀을 때에, 상기 개별 노즐헤드(84')를 상기 소정의 시약을 수용하는 시약수용부(77)에까지 이동시키고, 시약을 흡인하여, 상기 행반송경로(103b)에 따라서 정지하고 있는 8개의 각 칩수용부(102)중, 선택한 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)에까지 이동하여, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(47)의 장착용 개구부(50)로부터 소정시약을 분주한다. 그 후, 상기 반송경로상에 설치한 상기 측정위치(104)에 있어서 상기 담체로부터의 빛을 상기 수광부(106)에 있어서 수광하고 측정하여, 입자 표면의 형광강도를 측정하여, 반응한 알레르겐 물질을 특정한다.

계속하여, 도 9에 기초하여, 프로테인을 고정한 비가요성의 철사형상 담체를 이용한 단백질 해석예를 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)을 이용한 경우에 대해서 설명한다. 상기 처리에 있어서는, 도 9(a)에 있어서 몇 종류(이 예에서는, 5종류)의 단백질 발현용 염기배열과 발현한 단백질을 포획하는 단백질 포획용 물질을 갖는 올리고 뉴클레오티드를, 도 3(a)에 나타낸 비가요성의 철사형상 담체(59)에 미리 간격을 비우고 고정해 둔다. 이러한 물질을 고정하기 위해서는, 상기 철사형상 담체(59)의 표면에 관능기를 생성 또는 발현시켜둔다. 이것에 의해서, 발현한 단백질의 발현량, 특정의 단백질과의 결합성을 검사한다. 본 예에서는, 상기 철사형상 담체(59)를, 상기 세관(51)내에 수용하여, 상기 철사형상 담체(59)가 수용된 세관(51)을 상기 태관(49)의 하단에 설치한 끼워맞춤부(55)에 끼워맞춤하고 접착 또는 용착에 의해서 부착하는 것에 의해서 봉입하여, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)을 형성한다.

한편, 도 5의 상기 칩처리영역(81)에 설치된, 8련의 카트리지 용기(100)의 각각의 1의 액체수용부(100a)에는, 아미노산, 리보좀 등의 용액이 수용되어 액체수용부(100b에서 100g)에는, PBS버퍼액, 계면활성제인 0.05%의 Tween20 버퍼액으로 이루어지는 세정액(이하 'PBS-T')이 수용되어. 액체수용부(100h)에는, PBS-T에 5%의 스킴밀크의 현탁액이 수용되고, 액체수용부(100i)에는, 형광물질로 표식화된 항체, 비오틴이나 물질의 용액을 수용하고 있는 것으로 한다.

스텝 S21에 있어서 이와 같이 하여 형성된 생체물질 고정담체 봉입 칩(58) 을 그 태관(49)의 상단에 설치한 장착용 개구부(50)에 상기 생체물질 고정담체 봉 입 칩 처리장치(80)의 상기 노즐(117)에 장착시킨다. 다음에, 도 9(a)(b)(c)에 나타내는 바와 같이, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80)의 상기 일괄 노즐헤드(84)의 8련의 노즐(117)을 일제히 상기 카트리지 용기(100)의 액체수용부(100a)에까지 이동시켜, 상기 액체수용부(100a)에 수용되어 있는 상기 아미노산등의 용액을 상기 세관(51)내에, 스피드 s6(예를 들면, 약 200㎕/sec), 양 v6(예를 들면, 약 500㎕) 흡인한다. 이 상태로, 상기 세관(51)내를, 예를 들면, 상기 세관(51)의 벽을 형성하는 상기 도전성 박막(51a)에 전류를 흘리는 것에 의해서 가열시켜 37℃로 1시간 유지시킨다.

스텝 S22에 있어서 도 9(d)에 나타내는 바와 같이, 상기 세관(51)으로부터 상기 액체를 토출한 후, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 액체수용부(100b)에까지 이동시켜, 상기 PBS-T용액을 상기 세관(51)에 대해서 흡인토출을 예를 들면 10회, 스피드 s7(예를 들면, 약 760에서 1700㎕/sec), 양 v7(예를 들면, 약 500㎕)로 반복하는 것에 의해서 세정한다. 이 동작을, 액체수용부(100c)에 있어서도 반복한다.

스텝 S23에 있어서 도 9(e)에 나타내는 바와 같이, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 액체수용부(100h)에 이동시켜, 상기 PBS-T 및 5%의 스킴밀크 현탁액을 흡인하여, 실온상태로, 약 1시간 반응시켜, 브로킹을 실시한다.

스텝 S24에 있어서, 도 9(f)에 나타내는 바와 같이, 상기 세관(51)으로부터 상기 액체를 토출한 후, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 액체수용부(100d)에까지 이동시켜, 상기 PBS-T용액을 상기 세관(51)에 대해서 흡인토출을 예를 들면 10회, 스피드 s8(예를 들면, 약 760에서 1700㎕), 양 v8(예를 들면, 약 500㎕)로 반복하는 것에 의해서 세정한다. 이 동작을, 액체수용부(100e)에 있어서도 반복한다.

스텝 S25에 있어서 도 9(g)에 나타내는 바와 같이, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)을 액체수용부(100i)에까지 이송하여, 상기 형광물질에 의해서 표식화한 항체, 비오틴이나 물질을 현탁하는 상기 현탁액을 흡인하여 실온에서 약 30분에서 1시간 인큐베이션 한다.

게다가, 스텝 S26에 있어서, 도 9(h)에 나타내는 바와 같이, 액체수용부(100f)에 이송하고, 상기 PBS-T용액을 상기 세관(51)에 대해서 흡인토출을 예를 들면 10회, 스피드 s3에서 반복하는 것에 의해서 세정한다. 이 동작을, 액체수용부(100g)에 있어서도 반복한다.

스텝 S27에 있어서 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)을, 상기 컨베이어(103)의 상기 열반송경로(103a)에 정지하고 있는 칩수용부(102)에까지, 상기 일괄 노즐헤드(84)를 이동시켜, 상기 조(122에) 의해서 상기 일괄 노즐헤드(84)에 설치된 복수련의 노즐(117)로부터 이탈시켜서 상기 열반송경로(103a)에 배열되어 있는 상기 칩수용부(102)에 수용하고, 상기 컨베이어(103)를 구동하여, 상기 반송경로를 따라서 반송시킨다. 상기 칩수용부(102)가, 상기 행반송경로(103b)의 위치에까지 이르렀을 때에, 상기 개별 노즐헤드(84')를, 상기 시약수용부(77)에까지 이동시켜 소정의 시약을 흡인하여, 상기 행반송경로(103b)에 따라서 정지하고 있는 8개의 각 칩수용부(102)중, 선택한 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(58)에까지 이동하여, 상기 칩(58)의 상기 장착용 개구부(50)로부터 소정시약을 분주한다. 그 후, 반송경로상에 설치한 상기 측정위치(104)에 있어서 상기 담체로부터의 빛을 수광 부(106)에 대해 수광하고 측정하여, 입자 표면의 형광강도를 측정하여, 상기 형광물질로 표식화한 항체, 비오틴이나 물질 등으로 반응한 단백질을 특정하고, 또는 그 강도 및 그 발광위치로부터 그 발현량을 측정한다.

게다가, 도 5 및 도 6에 나타낸 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(80) 대신에, 도 10에 나타내는 다른 실시형태에 관한 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(180)를 이용할 수 있다. 한편, 도 10에 있어서 도 5 및 도 6과 동일한 부호는 동일한 것을 나타내는 것이다. 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(180)는, 흡인토출기구와 연이어 통하는 노즐을 이용하여 기체의 흡인토출이 실시되는 것이지만, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩 처리장치(180)에서는, 열방향(도면내의 세로 방향)으로 배열된 복수련(이 예에서는 9련)의 노즐(117)을 갖는 노즐헤드(184)를 갖고, 상기 노즐헤드(184)에 대해서는, 상기 노즐헤드(84)와 달리, 동일한 흡인토출기구에 의해서 일제히 흡인토출이 실시된다. 한편, 9련의 노즐(117)중, 구석의 1의 노즐(117)은, 개별 노즐로서, 그 위치(도 10의 부호 112b의 위치)에 나타내는 바와 같이, 8련의 노즐(117), 즉, 일괄 노즐의 위치(도 10의 부호 112a의 위치)로부터 약간 떨어져 설치되어 있다.

상기 흡인토출기구에 있어서는, 상기 각 노즐(117)의 약간 상부에 설치한 태경부(116)와, 상기 각 노즐(117)과 연결한 실린더(115)내에서 플랜저(115a)를 미끄럼운동하기 위한 로드(112)를 갖는다. 게다가, 9개의 상기 로드(112)는, 일제히 상하운동 가능한 구동판(123)의 가장자리에 설치한 각각 9개의 각 절결부에 상기 로드(112)의 지름보다 큰 지름을 갖고 반지름 방향으로 돌출하고 있는 8련의 단 부(112a) 및 1의 단부(112b)를 걸도록 하여 부착되어 있다. 한편, 상기 노즐헤드(184)는, 행방향(도면상 가로방향 또는 좌우방향)에 일제히 이동하게 된다.

한편, 9련의 노즐(117) 중, 상기 개별 노즐은, 상기 노즐헤드(184)에 설치되고 있으므로, 다른 8련의 일괄 노즐과 함께 일제히 흡인토출이 실시되고, 또한, 승강기구에 대해서도, 행방향의 수평이동(도 12의 좌우방향)에 대해서도 일제히 실시된다. 그러나, 상기 개별 노즐은, 상기 시약분주영역(82)에 있어서, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩(11)내에 측정용의 시약을 분주하기 위해서 이용된다. 상기 개별 노즐을 이용하는 경우에는, 다른 일괄 노즐로부터는 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩이 제거된 상태가 되어 있다. 또한, 일괄 노즐을 이용하는 경우에는, 상기 개별 노즐에는, 상기 칩형상 용기 등은 장착되어 있지 않은 상태에 있다.

이상 설명한 각 실시형태는, 본 발명을 보다 좋게 이해시키기 위해 구체적으로 설명한 것으로, 다른 형태를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 발명의 주지를 변경하지 않는 범위에서 변경 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, DNA 및 단백질의 경우에 대해서만 설명했지만, 당쇄, 다른 DNA물질, RNA 등이라도 좋다. 또한, 입자형상 담체로서는, 구형의 입자형상 담체의 경우에 대해서만 설명했지만, 이 경우에 한정되지 않고, 원기둥형상, 직방체형상이라도 좋다. 또한, 부정형 담체에도 적용할 수 있다. 또한, 이상의 설명에서 이용한 수치, 회수, 형상, 개수, 양 등에 대해서도 이러한 경우에 한정되는 것은 아니다.

게다가, 본 발명에서는, 그 측면에 있어서 1종 이상의 리간드 등의 생체물질이 고정되고 또는 고정 가능하게 설치된 가요성이 있는 끈형상 또는 실형상 등의 가늘고 긴 부재이더라도 좋다. 요는, 상기 입구부를 통과할 수 있는 크기 또는 형상으로 형성되고 또한 상기 담체 수용부내에 유지한 상태로 유체의 흡인 및 토출을 실시할 수 있도록 한 것이면, 상기 담체로서 이용할 수 있다.

게다가, 상기 가늘고 긴 부재의 전체 측면에 대한 리간드 등을 포함하는 화학물질에 대해 밀도를 낮게 억제하는 것에 의해서, 제조를 용이화 하고 또한 그 신뢰성을 높이는 한편, 처리시에 있어서는, 상기 집적화된 가늘고 긴 부재를 수용하는 것에 의해서 처리효율을 높일 수 있다. 또한, 측정시에 있어서는 화학물질의 배열을 1차원 경로를 따라서 확실히 대응시킬 수 있으므로, 측정의 신뢰성이 높다. 가요성이 있는 가늘고 긴 부재로서는, 예를 들면, 나일론 등의 화학섬유에 의해 형성된 것이 있다.

또한, 이상의 각 구성요소, 각 담체, 각 세관, 칩형상 용기, 노즐헤드, 봉지부, 노즐 등, 가열수단 등 또는 각 장치는, 적당하게 변형하면서 임의로 조합할 수 있다. 게다가, 리간드라고 해도 DNA에 한정되지 않고, 올리고 뉴클레오티드, RNA등의 유전물질, 면역물질, 단백질, 당쇄, 또한 페로몬, 아로몬, 미토콘드리아, 바이러스, 핵외 유전자 등도 포함한다.

또한, 상술한 시약이나 물질은 예를 나타내는 것으로, 다른 시약이나 물질을 사용하는 것도 가능하다. 또한, DNA 등을 포획한 담체를 상기 세관 등으로부터 꺼내어, 보존, 다른 처리의 대상으로 할 수 있다.

본 발명은, 생체물질 고정담체 봉입 칩, 생체물질 고정담체 처리장치 및 그방법에 관한 것이다. 본 발명은, 유전자, 면역계, 아미노산, 단백질, 당 등의 생 체고분자, 생체저분자의 취급이 요구되는 분야, 예를 들면, 공학분야, 식품, 농산, 수산가공 등의 농학분야, 약학분야, 위생, 보건, 면역, 질병, 유전 등의 의학분야, 화학 혹은 생물학 등의 이학의 분야 등, 모든 분야에 관계하는 것이다.

본 발명은, 특히, 다수의 시약이나 물질을 이용한 일련의 처리를 소정의 순서로 연속적으로 실행하는 경우에 유효한 방법이다.

Claims

기체의 흡인토출이 실시되는 노즐에 장착 가능한 장착용 개구부, 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기와,

담체로서, 소정의 생체물질이, 상기 담체에 있어서의, 외부로부터 식별 가능한 복수의 위치에 고정 가능하고, 상기 입구부를 통과 가능한 크기를 갖는 담체와,

상기 입구부로부터 상기 세관내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖는 것과 함께,

상기 칩형상 용기는, 상기 장착용 개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖고, 상기 세관은 상기 저장부에 대하여 별체로 형성되어 상기 저장부의 하단부에 끼워맞춤에 의해 장착되는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항에 있어서, 상기 봉입부는, 유체는 통과 가능하지만 상기 담체는 통과 불가능하도록, 상기 칩형상 용기에 대해서 별개로 상기 장착용 개구부와 상기 입구부와의 사이를 칸막이하도록 설치한 1 또는 2 이상의 담체통과 저지부재를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 2 항에 있어서, 상기 봉입부는, 상기 장착용 개구부와 상기 입구부와의 사이를 칸막이하는 방향으로 상기 칩형상 용기의 벽면을 돌출시킨 돌출부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항에 있어서, 상기 봉입부는, 유체는 통과하지만 상기 담체의 통과를 저지하기 위해서, 상기 담체와 연결하여 상기 칩형상 용기에 부착하는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 칩형상 용기의 벽의 전체 또는 일부는, 소정 전기저항치를 갖는 도전성 부재로 형성된 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 담체는, 복수의 입자형상 담체를 갖고, 상기 봉입부는, 상기 복수의 입자형상 담체를, 상기 세관내에 그 순서가 불변이 되도록 열형상으로 배치한 상태로 상기 세관내의 적어도 2개소에서 끼워지도록 설치되어, 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치를, 상기 열형상으로 배치한 복수의 상기 입자형상 담체에 대응시킨 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 6 항에 있어서, 복수의 상기 입자형상 담체 중의 적어도 1단에 배열된 상기 입자형상 담체는, 그 표면에 요철을 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 담체는, 가늘고 긴 선형상 가요성(可撓性) 담체(擔體)로서, 상기 선형상 가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치에 고정 가능하고,

상기 봉입부는, 상기 선형상 가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정 거리 떨어진 2점에 있어서 상기 선형상 가요성 담체를, 상기 유체가 통과 가능하도록 상기 세관에 연결시키는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 담체는, 비가요성이며 가늘고 긴 선형상 비가요성 담체로서, 상기 선형상 비가요성 담체의 길이방향에 따라서 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의, 축방향에 따른 1차원 좌표에 의해 특정할 수 있는 위치에 고정 가능하고, 상기 봉입부는, 상기 유체가 통과 가능하도록 상기 선형상 비가요성 담체를 상기 세관에 연결시키는 연결부를 갖는 생체물질 고정담체 봉입 칩.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 담체가 봉입된 세관중, 유체를 수용 가능한 공간의 용적은 ㎕오더인 생체물질 고정담체 봉입 칩.
기체의 흡인토출을 실시하는 1 또는 복수련의 노즐을 갖는 노즐헤드와, 상기 노즐을 통하여 기체의 흡인토출을 실시하는 흡인토출기구와, 상기 노즐에 장착 가능한 장착용개구부, 및 상기 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 칩형상 용기와, 소정의 생체물질이, 외부로부터 식별 가능한 복수의 위치에 고정가능하고, 상기 입구부를 통과 가능한 크기를 갖는 고정담체가 봉입되고, 상기 입구부 입출구로부터 상기 세관 내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로, 상기 세관 내에 상기 담체를 봉입하는 상기 칩형상 용기에 설치한 봉입부를 갖는 것과 함께, 상기 칩형상용기는, 상기 장착용개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖는 2 이상의 생체물질 고정담체 봉입 칩과, 여러 가지의 액체를 수용 가능한 액체수용부를 갖는 액체수용부군을 설치한 스테이지와, 상기 노즐헤드를 상기 액체수용부군에 상대적으로 이동시키는 이동수단과, 상기 노즐의 흡인토출의 양, 스피드, 회수, 시간 또는 위치를, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 구조, 상기 담체에 고정되고 또는 유체중에 존재하는 생체물질의 종류, 농도, 액체의 양, 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 처리내용에 기초하여 제어하는 제어부를 갖는 생체물질 고정담체 처리장치.
제 11 항에 있어서, 상기 칩형상 용기내에 수용된 상기 담체로부터의 빛을 수광하는 수광장치를 더 갖는 생체물질 고정담체 처리장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 담체가 봉입된 세관중, 유체를 수용 가능한 공간의 용적이, ㎕오더인 생체물질 고정담체 처리장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 상기 세관의 바깥쪽에, 외부로부터의 신호에 의해서 온도를 승강시키는 온도승강체를 접근 혹은 접촉 가능하게 설치한 생체물질 고정담체 처리장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 노즐헤드는, 복수련의 노즐이 열방향에 따라서 배열된 일괄 노즐헤드 및 적어도 1의 노즐을 갖는 개별 노즐헤드를 갖고, 상기 흡인토출기구는, 상기 일괄 노즐헤드의 복수련의 노즐에 대해서 일제히 기체의 흡인토출을 실시하는 일괄 흡인토출기구와, 상기 개별 노즐헤드의 각 노즐에 대해서 개개에 기체의 흡인토출을 실시하는 개별 흡인토출기구를 갖고, 상기 이동수단은, 상기 일괄 노즐헤드, 및 상기 개별 노즐헤드를 상기 액체수용부군에 대해서 상대적으로 행방향에 따라서 이동시키는 노즐헤드 이동수단, 및, 상기 일괄 노즐헤드의 이동경로상으로서 상기 열방향에 따르는 열반송경로 및 상기 개별 노즐헤드의 이동경로상으로서 상기 행방향에 따르는 행반송경로를 포함하는 반송경로를 갖고, 상기 일괄 노즐헤드로부터 탈착한 칩 또는 상기 일괄 노즐헤드로부터 토출된 액체를 각각 수용 가능한 반송수용부를 상기 반송경로를 따라서 반송하는 행렬경로 반송수단을 갖는 생체물질 고정담체 처리장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 노즐헤드는, 복수련의 일괄 노즐 및 1의 개별 노즐이 열방향에 따라서 배열되고, 상기 흡인토출기구는, 상기 노즐헤드의 일괄 노즐헤드 및 개별 노즐에 대해서 일제히 기체의 흡인토출을 실시하고, 상기 이동수단은, 상기 노즐헤드를 상기 액체수용부군을 갖는 스테이지에 대해서 상대적으로 행방향에 따라서 이동시키는 노즐헤드 이동수단, 및, 상기 일괄 노즐의 이동경로상으로서, 상기 열방향에 따르는 열반송경로 및, 상기 개별 노즐의 이동경로상으로서, 상기 행방향에 따르는 행반송경로를 포함하는 반송경로를 갖고, 상기 일괄 노즐로부터 탈착한 칩형상 용기 또는 상기 일괄 노즐헤드로부터 토출된 액체를 각각 수용 가능한 반송수용부를 상기 반송경로를 따라서 반송하는 행렬경로 반송수단을 갖는 생체물질 고정담체 처리장치.
제 15 항에 있어서, 상기 행렬경로 반송수단의 상기 반송경로에 따른 소정 위치에, 상기 반송수용부로부터의 빛을 수광하는 수광수단을 설치한 생체물질 고정담체 처리장치.
소정의 생체물질을, 외부로부터 식별가능한 복수의 위치에 간격을 두고 관련지어 담체에 고정하는 고정공정과,

기체의 흡인토출을 실시하는 1 또는 복수련의 노즐에 장착 가능한 장착용 개구부 및 기체의 흡인토출에 의해서 유체의 유출입이 가능한 입구부를 갖고 상기 노즐보다 가는 세관을 갖는 것과 함께, 상기 장착용개구부 및 세관과 연이어 통하여, 액체의 저장이 가능한 저장부를 갖는 칩형상 용기내에 상기 생체물질을 고정한 상기 담체로서 상기 입구부를 통과 가능한 것을 수용하고, 또한, 상기 입구부로부터 상기 용기내에 유입한 유체와 접촉 가능한 상태로 상기 담체를 상기 세관내에 봉입부를 이용하여 봉입하고, 상기 세관을 상기 저장부에 대하여 부착하고,상기 용기의 장착용 개구부에 있어서 상기 노즐에 장착하는 봉입공정과,

상기 칩형상 용기를 장착한 노즐을, 소정의 액체수용부로 이동하고, 상기 노즐을 통한 흡인토출의 양, 스피드, 회수, 시간 및 위치로 이루어지는 흡인토출의 동작을, 상기 생체부 물질 고정담체 봉입 칩의 구조, 상기 담체에 고정되고 또는 액체내에 존재하는 생체물질의 종류, 농도, 액체의 양, 또는 상기 액체의 수용위치를 포함하는 좌표위치로 이루어지는 물질조건, 및, 처리내용에 기초하여 제어하는 것에 의해서 상기 담체에 고정되어 있는 생체물질과 액체수용부에 수용되어 있는 액체를 접촉시켜 반응시키는 반응공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법.
제 18 항에 있어서, 상기 반응공정 후, 상기 칩형상 용기 내에 수용된 상기 담체로부터의 빛을 수광하는 수광공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 반응공정은, 상기 생체물질 고정담체 봉입 칩의 상기 세관 내의 온도를 승강시키는 온도승강공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 고정공정은, 각종 생체물질을 고정 가능한 각 입자형상 담체에, 각 종류마다 상기 생체물질을 결합시키는 것에 의해서 고정시키고, 상기 봉입공정은, 봉입한 상기 입자형상 담체를 세정하는 공정을 포함하고, 상기 반응공정은, 표식화된 목적물질을 함유하는 액체가 수용되어 있는 상기 액체수용부로부터, 상기 액체를 소정 스피드, 회수로 흡인토출하는 공정, 및, 세정액이 수용되어 있는 상기 액체수용부로부터 세정액을 소정 스피드, 회수로 흡인토출하는 것에 의해서 상기 입자형상 담체를 세정하는 공정을 갖는 생체물질 고정담체 처리방법.