JP4113735B2 - Protein solid phase chip and solid phase sample preparation device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タンパク固相用チップおよび固相試料調製装置に関し、とくに、試料中に含まれる微量のタンパク質を検出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
臨床標本や疾患部位の切除サンプルには種々のタンパク質が混在している。そのサンプル中に微量に含まれる特定のタンパク質を検出する代表的な方法として、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA法)がある。
そして、ELISA法を簡単にし迅速性をもたせたものとして、イムノコンセントレーション法が知られている。この方法は、予め表面に固相化抗体を固定した多孔性膜(メンブレン)に検体を滴下して膜上で抗原抗体反応を生じさせ、さらに検出試薬を滴下して呈色反応を生じさせて、次に洗浄液を滴下して呈色を明瞭化するというものである(例えば、特開平1-2233521号公報、特開2000-329766号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、抗体を予め固定した多孔性膜を準備することは、多項目の測定を実施する場合には、項目数だけの種類の多孔性膜あるいは固相プレートを準備する必要があり、測定の効率が低下するという問題がある。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、1枚の多孔性膜に複数種類の試料を同時に固相形成し、同一試料の多項目のタンパク定量や、多試料の同一項目のタンパク定量を効率的に測定できるタンパク固相用チップおよび固相試料調製装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の第1貫通孔を有する第1領域と、第1領域の外側に設けられている凹部とを有する第1テンプレートと、第1貫通孔に対応する複数の第2貫通孔を有する第2領域と、第2領域を取り囲む畝状の凸部とを有する第2テンプレートと、多孔性膜とを備え、凹部に凸部を圧入することにより、第1および第2テンプレートが固着され、対応する第1および第2貫通孔が互いに同軸となり、多孔性膜が第1領域および第2領域に接触して挟持され、それぞれの第1貫通孔と挟持された多孔性膜とによりウエルが形成されるタンパク固相用チップを提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
この発明のタンパク固相用チップにおいて、第1および第2テンプレートは多孔性膜と接触する接触領域をそれぞれ有し、凹部と凸部は各接触領域を取り囲むように形成され、複数の第1および第2貫通孔は各接触領域内に穿孔されることが好ましい。これによって、多孔性膜が平坦面に一様に加圧され、複数の第1又は第2貫通孔により良好なウェルが形成される。
【0006】
複数の第1および第2貫通孔は円形よりも長円形であることが好ましい。これによって、第1および第2貫通孔の配列密度を円形よりも高くすることができる。
第1および第2貫通孔はマトリックス状に配列されることが好ましい。
これによって、第1又は第2貫通孔により形成されるウェルへの試料の自動分注が容易になる。
凸部と凹部は、抜き取り分解可能なしまりばめ、例えばp6/H7のはめあい公差を有することが好ましい。
これによって凹部へ凸部を離脱可能に圧入することができる。
【0007】
また、この発明は、上記タンパク固相用チップを組立てる組立装置であって、第1および第2テンプレートを重ねて凹部と凸部とが対向するように収容する収容部材と、収容された第1および第2テンプレートを加圧して凹部に凸部を圧入して両テンプレートを互いに固着させる加圧部材からなるチップ組立装置を提供するものである。
【0008】
さらに、この発明は、上記タンパク固相用チップを分解する分解装置であって、第1テンプレートを支持する支持部材と、支持された第1テンプレートから第2テンプレートを引き離す方向に第2テンプレートを加圧する加圧部材とを備えるチップ分解装置を提供するものである。
【0009】
また、この発明は、多孔性膜を装填した上記のタンパク固相用チップを第1テンプレートを上にして水平に収容するチップ収容部と、第2テンプレートの下側から第1貫通孔と多孔性膜と第2貫通孔を介して吸気する吸引口とを備え、タンパク質含有液が第1貫通孔に収容されるとき、吸引口からの吸引によりタンパク質を多孔性膜上に固相させる固相試料調製装置を提供するものである。
【0010】
第1および第2テンプレートの間に挟持して使用する疎水性の多孔性膜としては、タンパクと疎水結合することができるもの、具体的には、PVDF(ポリビニリデンフロライド)疎水性メンブレン、ナイロン(荷電処理済み)メンブレン、ニトロセルロース等が挙げられる。
疎水性多孔性膜の孔は、0.1〜10μm、好ましくは0.1〜0.5μmである。
【0011】
タンパクを疎水性多孔性膜上に固相形成させる場合、疎水性多孔性膜の孔がタンパクより大きくても、タンパクは膜との間の疎水性結合などにより保持されるので、タンパクは疎水性多孔性膜を通過しない。
なお、該疎水性多孔性膜は、メタノールへ浸漬するなどの初期化処理を行ったものを用いるのが好ましい。
第1および第2テンプレートは、塩化ビニール樹脂やポリエチレン樹脂のような耐薬品性樹脂を用いて形成されることが好ましい。
【0012】
実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
タンパク固相用チップ
図1はこの発明のタンパク固相用チップを構成する上テンプレートの上面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は上テンプレートの下面図、図4は図1のB−B矢視断面図である。
【0013】
これらの図に示すように、長方形の板状(70mm×50mm×厚さ7mm)の上テンプレート1には、マトリックス状に4行10列に配列された40個の長円形の貫通孔2が穿孔されている。1つの貫通孔2は約13mm2の断面積を有する。上テンプレート1の下面には40個の貫通孔2の周囲を1周する幅4mm、深さ4mmの溝(凹部)4が形成されている。溝4によりその内側に長方形の多孔性膜接触領域3が区画される。また、溝4の底には8つの治具貫通孔5が穿孔されている。
【0014】
図5はこの発明のタンパク固相用チップを構成する下テンプレートの上面図、図6は図5のC−C矢視断面図、図7は図5のD−D矢視断面図である。
これらの図に示すように、長方形の板状(70mm×50mm×厚さ3mm)の下テンプレート11には、上テンプレート1の貫通孔2に対応する位置にそれぞれマトリックス状に4行10列に配列された40個の長円形の貫通孔12が形成されている。貫通孔12は貫通孔2(図1)と同じ形状と断面積を有する。
【0015】
下テンプレート11の上面には40個の貫通孔12の周囲を1周する高さ4mm、幅4mmの畝状の凸部14が溝4(図1)に対応する位置に形成される。
凸部14によりその内側に長方形の多孔性膜設置領域13が区画される。また、下テンプレート11の周縁には6つの切り欠き部15が形成されている。上テンプレート1と下テンプレート11は塩化ビニール樹脂製である。
【0016】
図8は、この発明のタンパク固相用チップ21を示す断面図である。上テンプレート1と下テンプレート11とは図8のように重ねられ溝4に凸部14が離脱可能に圧入される。それにより各貫通孔2と各貫通孔12とが互いに同軸となる。なお、凸部14の内周面と溝4の対応接触面とは、p6/H7のはめあい公差を有する。
【0017】
そして、使用時には、多孔性膜設置領域3と13との間に長方形状の疎水性多孔性膜22が装填され凸部14の溝4への圧入により均一に圧縮される。それによって、多孔性膜22が各貫通孔2により水密的に区画され、貫通孔2の数だけのウェル(液溜め)Wが形成される。
【0018】
固相試料調製装置
図9はこの発明に係る固相試料調製装置の上面図、図10は図9のE−E矢視断面図である。
これらの図に示すように装置本体31はアルミニウム製のブロックからなり、上面に長方形の第1凹部32と第1凹部32の底部に長方形の第2凹部33とを備える。第1凹部32の底面には第2凹部33の周縁に長方形の枠状のゴム製弾性ガスケット37が設けられる。
【0019】
第2凹部33は底部に、十字形の溝34と、底部中心に吸引口35とを備え、溝34の溝底は第2凹部の周縁から中心に向かって深くなるように傾斜している。吸引口35は外部の吸引ポンプ(図示しない)へ接続するために設けられたニップル36と連通している。
そして、図8に示すように組立てられたタンパク固相用チップ21は、固相試料調製装置の本体31の凹部32の底面ガスケット37を介して水平に装填される。タンパク固相用チップ21の各ウェルWにタンパク含有試料液が注入又は滴下された後、ニップル36に接続された図示しない吸引ポンプが作動する。
【0020】
それによって、チップ21が凹部32の底面へガスケット37を介して気密的に吸着されると共に、各ウェルW内の試料液が多孔性膜22を介して吸引され、測定目的のタンパクが膜22に固相形成される。この場合、チップ21を凹部32の底面へ押し付けて固定する固定部材を本体31に設けてもよい。
【0021】
次に、各ウェルWに標識化された抗体が注入され、特定のタンパクと結合した後、洗浄処理が行われる。それによって検出対象タンパクと標識物質の免疫複合体が多孔性膜22上に調製される。次にチップ21が分解され、多孔性膜22が取り出され、多孔性膜22の上に固相された試料が光学的に測定され、目的とするタンパクの量が算出される。
【0022】
チップ組立て装置
図11、図12はこの発明のチップ組立装置を構成する組立て部材51と加圧部材41をそれぞれ示す斜視図である。図11に示すように、組立て部材51はアルミニウム製の平板の上面に上テンプレート1(図1)と下テンプレート(図5)を収容して組立てるための長方形の凹部52を有する。凹部52は平坦な底54を備える。組立て部材51は裏面に位置決め用の2組の凹部53a,53bを備える。
【0023】
図12に示すように加圧部材41は固定板42の上に、対称に設置された2つの加圧クランプ43と、平行に設置された2つのガイド板45とを備える。2つのガイド板45からそれぞれ位置決めピン45a,45bが垂直に突出している。なお、この実施例では加圧クランプ43には市販のもの((株)ミスミ製HH450型)を使用している。加圧クランプ43はトグル機構44を備え、ハンドル46を矢印Fの方向へ押さえることにより、アーム47が矢印G方向に回転し、ゴム製のヘッド48が所定位置で保持されるようになっている。
【0024】
このような構成において、図8に示すチップ21を組立てる手順を説明する。
まず、下テンプレート11(図5)の多孔性膜設置領域13に所望の疎水性多孔性膜22(図8)を設置した後、下テンプレート11を図13に示すように組立て部材51の凹部52に挿入し、底54に水平に設置する。
【0025】
次に、図14に示すように上テンプレート1(図1)を溝4を下にして凹部52に水平に挿入し、下テンプレート11の上に重ねる。次に、図15に示すように長方形の平板状の押さえ板54を凹部52に挿入して上チップ1の上に重ねる。
【0026】
次に組立て部材51を図12に示す加圧部材41の2枚のガイド板45の上にはめ込む。このとき、組立て部材51の裏面の2組の凹部53a,53bにそれぞれ2組の位置決めピン45a,45bを挿入する。
【0027】
次に図12に示す2つの加圧クランプ43の各ハンドル46を矢印Fの方向へ押さえると、各ヘッド48が矢印G方向に回転し、図16に示すように押さえ板54を加圧し、その加圧状態が保持される。それによって下テンプレート11の凸部14が上テンプレート1の溝4に圧入される。それに伴って、多孔性膜22が上テンプレート1と下テンプレート11との間に一様な圧力で挟持される。このようにして図8に示すタンパク固相用チップ21が完成する。
【0028】
チップ分解装置
図17と図18はこの発明のチップ分解装置を構成するチップ支持部材61と、押さえ板62とを示す斜視図である。
図17に示すようにチップ支持部材61は長方形の貫通窓65を有し、裏面に2組の位置決め用凹部64a,64bを備える。貫通窓65は内壁から水平に突出する6つの係止爪63を備える。また、押さえ板62は表面に垂直に立設する8本の押出しピン64を備える。
【0029】
このような構成においてチップを分解する手順を説明する。図8に示すように組立てられたチップ21の上テンプレート1の6つの治具貫通孔5のそれぞれに押さえ板62の押出しピン64が挿入されるように、チップ21の上に押さえ板62を重ね、チップ21を押さえ板62で保持する。
【0030】
そして、チップ支持部材61の貫通窓65へ押さえ板62を図19に示すようにチップ21を下にして水平に挿入する。この時、6つの係止爪63は下テンプレート11の切り欠き部15を通過して上テンプレート1の下面の周縁に係止する。
【0031】
次に、チップ支持部材61を図12に示す加圧部材41の2枚のガイド板45の上にはめ込む。このときチップ支持部材61の裏面の2組の凹部64a,64bにそれぞれ2組の位置決めピン45a,45bを挿入する。
【0032】
次に図12に示す2つの加圧クランプ43の各ハンドルを矢印Fの方向へ押さえると、各ヘッド48が矢印G方向に回転し、押さえ板62を加圧し、その加圧状態が保持される。同時に、下テンプレート11の凸部14が8本の押し出しピン64によって上テンプレート1の溝4から押し出される。それによって下テンプレート11が上テンプレート1から分離され、下方へ落下する。そして、落下した下テンプレート11から多孔性膜22が取り出される。
【0033】
タンパクの測定
この発明を用いたタンパクの測定例を以下に詳述する。
なお、この測定例では、1つのタンパク固相用チップ21(図8)を用いて10検体にそれぞれ含まれるCDK1(Cyclin Dependent Protein Kinase 1)の発現量の定量を行っている。
なお、CDK1とは、細胞周期の進行を制御する酵素タンパクである。
【0034】
(a)試薬の調製
まず、次のような試薬と検体を用意する。
(1) ローディングバッファー
TBS(:Tris Buffer Saline)
(組成:25mMトリス(pH7.4)と150mM塩化ナトリウム水溶液)
(2) スタンダード試薬
リコビナントCDK1抗原を0.005%NP-40(界面活性剤)と2.5μg/50μL BSAを含むTBS溶液で希釈し、CDK1抗原濃度が50ng/mL,125ng/mL, 250ng/mL,390ng/mL,500ng/mLの5段階の濃度のものを用意する。
(3) 検体(10検体)
細胞や組織から採取された検体をホモジナイズ(均質化)した後の生成物で、0.005%以下のNonidet P-40(界面活性剤)を含むTBS溶液で総タンパク量が2.5μg/50μLになるように調製済みのもの。
(4) コントロール検体(2検体)
白血病由来の培養細胞HL60とJurkatを使用して、0.005%以下のNP-40(界面活性剤)を含むTBS溶液で総タンパク量が2.5μg/50μLになるように調製したもの。
(5) バックグラウンド溶液
CDK1で濃度が0.0μg/50μLのもの(0.005%以下のNP-40(界面活性剤)と2.5μg/50μLのBSA(ウシ血清アルブミン)を含むTBS溶液で希釈したもの)
(6) 洗浄液
TBS(:Tris Buffer Saline)
(組成:25mMトリス(pH7.4)と150mM塩化ナトリウム水溶液)
(7) ブロッキング試薬
4%BSA(ウシ血清アルブミン)のTBS溶液
(8) 一次抗体試薬
4μg/mLのウサギ抗体CDK1抗体(80%ブロッキング剤(ブロックエース 大日本製薬)で希釈したもの)
(9) 二次抗体試薬
4μg/mLのビオチン化抗ウサギ抗体(1%BSAとTBS溶液で調整したもの)
(10) FITC標識試薬
10μg/mLの FITC(Fluoresceinisothiocyanate)標識ストレプトアビジン と1%BSAとTBS溶液で希釈したもの)
(11) すすぎ試薬
20%メタノール
【0035】
(b)測定手順
次の手順で測定を行う。
[1] 疎水性多孔性膜22として1枚のPVDFメンブレンを準備し、それをメタノールへ浸す。
[2] (1)のローディングバッファーへ[1]のメンブレンを浸す。
[3] 下テンプレート111へ[1]のメンブレンをセットし、上テンプレート1をその上に置く。
[4] チップ組立装置を用いて、メンブレンをはさみ込んだチップ21を組み立てる。
[5] チップ21を固相試料調製装置31(図9)へセットする。ここで、チップ21の40個のウェルWを、図20に示すように、スタンダート系列グループGs,バックグラウンドグループGb,コントロール検体グループGj,Gh,および検体グループG1〜G10の各グループに予め組分けする。
[6] 5段階の濃度をもつ(2)のスタンダード試薬の各々をグループGsの各2個のウェルWへ、1ウェル当たり50μLずつ分注する。
[7] (3)の10種類の検体の各々をグループG1〜G10の各2個のウェルWへ1ウェル当たり50μLずつ分注する。
[8] (4)の2種類のコントロール検体をグループGj,Ghの各2個のウェルWへ1ウェル当たり50μLずつ分注する。
[9] (5)のバックグラウンド溶液をグループGbの各ウェルWへ50μLずつ分注する。
[10] 分注終了後、吸引口35から陰圧250mmHgで約30秒吸引し、それによって、メンブレンへタンパクを固相化する。
[11] チップ21の全てのウェルWへ洗浄液(6)を50μLずつ分注し、陰圧500mmHgで約15秒吸引し、洗浄する。
[12] チップ21の全てのウェルWへブロッキング液(7)を50μLずつ分注し、約15分静置する。
[13] 陰圧500mmHgで約15秒吸引する。
[14] チップ21の全てのウェルWへ一次抗体試薬(8)を50μLずつ分注し、約30分静置する。
[15] 陰圧500mmHgで約15秒吸引する。
[16] チップ21の全てのウェルWへ洗浄液(6)を50μLずつ分注し、陰圧500mmHgで約15秒吸引し、洗浄する。これを5回繰返す。
[17] チップ21の全てのウェルWへ二次抗体試薬(9)を50μLずつ分注し、約30分静置する。
[18] 陰圧500mmHgで約15秒吸引する。
[19] チップ21の全てのウェルWへ洗浄液(6)を50μLずつ分注し、陰圧500mmHgで約15秒吸引し、洗浄する。これを3回繰返す。
[20] チップ21の全てのウェルWへFITC標識試薬(10)を50μLずつ分注し、約30分静置する。
[21] 陰圧500mmHgで約15秒吸引する。
[22] チップ21の全てのウェルWへ洗浄液(6)を50μLずつ分注し、陰圧500mmHgで約15秒吸引し、洗浄する。これを5回繰返す。
[23] チップ21を装置31から取り出す。
[24] チップ21をチップ分解装置によって分解し、メンブレンを取り出す。
[25] 取り出したメンブレンをすすぎ試薬(11)で軽くすすぐ。
[26] 20分間温室で乾燥し、
[27] 蛍光読み取り装置によって蛍光強度を測定する。
【0036】
(c)結果
図20のグループGbで固相されたバックグラウンド溶液の平均蛍光強度を補正用のバックグラウンド蛍光強度Ibとし、また標準偏差の4倍の値をこの測定の検出下限Iminとすると、実測値から
Ib=176.3(カウント/mm2)
Imin=35.4(カウント/mm2)
となる。
そこで、スタンダード系列グループGsで固相されたスタンダード試薬の蛍光強度IsからIbを差し引いて、正味の蛍光強度Isoを算出し、図22に示す検量線を作成する。ここで、スタンダート試薬(2)の1ng/50μLが、検体の含有するCDK1を認識できる量を1U/50μLとする。
10検体と2つのコントロール検体について、それぞれ2ウェル毎の平均蛍光強度を算出し、Ibを差し引いて正味の蛍光強度を算出する。その算出結果から図22の検量線を用いて、各検体のCDK1含有濃度を算出する。その算出結果を図21に示す。
なお、Imin以下の正味蛍光強度のものは、図21においてN・D(測定不可)としている。また、コントロール検体において、HL60は150〜250カウント/mm2,Jurkatは380〜550カウント/mm2であることが既知であり、図21でのHL60やJurkatはその範囲内にあるので、この測定は正しく行われたものと判断される。
【0037】
【発明の効果】
この発明によれば、凹部に凸部を圧入するだけで疎水性の多孔性膜が第1および第2テンプレートの間に離脱可能に挟持され複数のウェルを形成できるので、多孔性膜の交換が容易で、かつ、多種類の試料を同時に固相可能なタンパク固相用チップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のタンパク固相用チップの上テンプレートの上面図である。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】図1に示す上テンプレートの下面図である。
【図4】図1のB−B矢視断面図である。
【図5】この発明のタンパク固相用チップの下テンプレートの上面図である。
【図6】図5のC−C矢視断面図である。
【図7】図5のD−D矢視断面図である。
【図8】この発明のタンパク固相用チップの組立断面図である。
【図9】この発明の試料調製装置の上面図である。
【図10】図9のE−E矢視断面図である。
【図11】この発明のチップ組立装置の要部斜視図である。
【図12】この発明のチップ組立分解装置の要部斜視図である。
【図13】この発明のチップの組立手順を示す説明図である。
【図14】この発明のチップの組立手順を示す説明図である。
【図15】この発明のチップの組立手順を示す説明図である。
【図16】この発明のチップの組立手順を示す説明図である。
【図17】この発明のチップ分解装置の要部斜視図である。
【図18】この発明のチップ分解装置の要部斜視図である。
【図19】この発明のチップ分解装置の動作説明図である。
【図20】この発明を用いたタンパクの測定例におけるチップのウェルのグループ分けを説明する説明図である。
【図21】この発明を用いたタンパクの測定結果を示す説明図である。
【図22】この発明を用いたタンパクの測定における検量線を示す説明図である。
【符号の説明】
1 上テンプレート
2 貫通孔
3 多孔性膜接触領域
4 溝
5 貫通孔
11 下テンプレート
12 貫通孔
13 多孔性膜接触領域
14 凸部
22 多孔性膜
W ウェル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention relates to a chip contact and solid-phase sample preparation device for protein immobilization, in particular, to an apparatus for detecting a protein of trace amounts contained in the sample.
[0002]
[Prior art]
Various proteins are mixed in clinical specimens and excision samples of diseased sites. As a typical method for detecting a specific protein contained in a trace amount in the sample, there is an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA method).
An immunoconcentration method is known as a simpler and quicker ELISA method. In this method, a specimen is dropped on a porous membrane (membrane) having a solid-phased antibody immobilized on the surface in advance to cause an antigen-antibody reaction on the membrane, and a detection reagent is further dropped to cause a color reaction. Next, the cleaning solution is dropped to clarify the coloration (see, for example, JP-A-1-2233521 and JP-A-2000-329766).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, preparing a porous membrane in which antibodies are immobilized in advance is necessary to prepare as many types of porous membranes or solid phase plates as possible when measuring multiple items. There is a problem that decreases.
The present invention has been made in view of such circumstances, and a plurality of types of samples are simultaneously solid-phase formed on a single porous membrane, so that multiple items of protein in the same sample can be quantified, there is provided a protein quantitatively efficient solid phase sample preparation device and chip Contact for protein solid phase can be measured.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
This invention comprises a first region having a first through-hole of the multiple, the first template to have a a recess is provided outside the first region, the second through the plurality corresponding to the first through hole comprising a second region having a bore, and a second template for chromatic and ridge-shaped convex portion surrounding the second region, and a porous film, by press-fitting the convex portion into the concave portion, first and second template is fixed, the corresponding first and second through holes become coaxial to each other, the porous membrane is sandwiched in contact with the first region and the second region, each of the first through-hole and the holding porous membrane Thus, a chip for protein solid phase in which a well is formed is provided.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the protein solid-phase chip of the present invention, the first and second templates each have a contact region in contact with the porous membrane, and the concave portion and the convex portion are formed so as to surround each contact region. The second through hole is preferably drilled in each contact area. As a result, the porous film is uniformly pressed onto the flat surface, and a good well is formed by the plurality of first or second through holes.
[0006]
The plurality of first and second through holes are preferably oval rather than circular. Thereby, the arrangement density of the first and second through-holes can be made higher than the circular shape.
The first and second through holes are preferably arranged in a matrix.
This facilitates automatic dispensing of the sample into the well formed by the first or second through hole.
It is preferable that the convex portion and the concave portion have a fit fit that can be extracted and disassembled, for example, a fit tolerance of p6 / H7.
Accordingly, the convex portion can be press-fitted into the concave portion so as to be detachable.
[0007]
The present invention also relates to an assembling apparatus for assembling the protein solid phase chip, wherein the first and second templates are stacked so that the concave portion and the convex portion are opposed to each other, and the first member accommodated. And a chip assembling apparatus comprising a pressing member that pressurizes the second template to press-fit the convex portions into the concave portions to fix the templates to each other.
[0008]
Furthermore, the present invention provides a decomposition apparatus for decomposing the protein solid-phase chip, wherein the second template is added in a direction in which the second template is separated from the support member that supports the first template and the supported first template. A chip disassembling apparatus including a pressing member for pressing is provided.
[0009]
The present invention also provides a chip container for horizontally storing the protein solid phase chip loaded with the porous membrane with the first template facing upward, and the first through hole and the porous material from the lower side of the second template. A solid phase sample comprising a membrane and a suction port for sucking air through the second through-hole, and allowing the protein to be solid-phased on the porous membrane by suction from the suction port when the protein-containing liquid is accommodated in the first through-hole A preparation device is provided.
[0010]
Hydrophobic porous membranes used by being sandwiched between the first and second templates are those that can be hydrophobically bonded to proteins, specifically PVDF (polyvinylidene fluoride) hydrophobic membrane, nylon Examples include (charge-treated) membranes, nitrocellulose, and the like.
The pores of the hydrophobic porous membrane are 0.1 to 10 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm.
[0011]
When protein is formed in a solid phase on a hydrophobic porous membrane, even if the pores of the hydrophobic porous membrane are larger than the protein, the protein is retained by a hydrophobic bond between the membrane and the protein is hydrophobic. Does not pass through the porous membrane.
In addition, it is preferable to use what performed the initialization process, such as being immersed in methanol, as this hydrophobic porous membrane.
The first and second templates are preferably formed using a chemical resistant resin such as a vinyl chloride resin or a polyethylene resin.
[0012]
The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings. This does not limit the invention.
Chip for protein solid phase FIG. 1 is a top view of an upper template constituting the chip for protein solid phase of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow AA of FIG. 1, and FIG. 4 and 4 are cross-sectional views taken along the line BB in FIG.
[0013]
As shown in these figures, the
[0014]
5 is a top view of the lower template constituting the protein solid-phase chip of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
As shown in these figures, the
[0015]
On the upper surface of the
A rectangular porous
[0016]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the protein solid-
[0017]
In use, a rectangular hydrophobic
[0018]
Solid phase sample preparation apparatus <br/> Figure 9 is a top view of a solid phase sample preparation device according to the invention, FIG 10 is a E-E in arrow sectional view of Fig.
As shown in these drawings, the apparatus
[0019]
The
Then, the protein
[0020]
As a result, the
[0021]
Next, a labeled antibody is injected into each well W, and after binding with a specific protein, a washing process is performed. As a result, an immune complex of the protein to be detected and the labeling substance is prepared on the
[0022]
Chip assembling apparatus FIGS. 11 and 12 are perspective views showing an assembling
[0023]
As shown in FIG. 12, the
[0024]
A procedure for assembling the
First, after installing a desired hydrophobic porous membrane 22 (FIG. 8) in the porous
[0025]
Next, as shown in FIG. 14, the upper template 1 (FIG. 1) is horizontally inserted into the
[0026]
Next, the
[0027]
Next, when the
[0028]
Chip disassembly apparatus Figs. 17 and 18 are perspective views showing a
As shown in FIG. 17, the
[0029]
A procedure for disassembling the chip in such a configuration will be described. As shown in FIG. 8, the
[0030]
Then, the
[0031]
Next, the
[0032]
Next, when the handles of the two pressure clamps 43 shown in FIG. 12 are pressed in the direction of arrow F, each
[0033]
Protein measurement Examples of protein measurement using the present invention are described in detail below.
In this measurement example, the amount of expression of CDK1 (Cyclin Dependent Protein Kinase 1) contained in each of 10 samples is quantified using one protein solid phase chip 21 (FIG. 8).
CDK1 is an enzyme protein that controls the progression of the cell cycle.
[0034]
(A) Preparation of reagent First, the following reagent and specimen are prepared.
(1) Loading buffer
TBS (: Tris Buffer Saline)
(Composition: 25 mM Tris (pH 7.4) and 150 mM sodium chloride aqueous solution)
(2) Dilute standard reagent recombinant CDK1 antigen with TBS solution containing 0.005% NP-40 (surfactant) and 2.5μg / 50μL BSA, CDK1 antigen concentration 50ng / mL, 125ng / mL, 250ng / mL,
(3) Sample (10 samples)
A product obtained by homogenizing specimens collected from cells and tissues, and with a TBS solution containing 0.005% or less Nonidet P-40 (surfactant) so that the total protein amount is 2.5 μg / 50 μL Already prepared.
(4) Control samples (2 samples)
Using leukemia-derived cultured cells HL60 and Jurkat, a TBS solution containing 0.005% or less of NP-40 (surfactant) was prepared so that the total protein amount was 2.5 μg / 50 μL.
(5) Background solution
CDK1 with a concentration of 0.0μg / 50μL (diluted with TBS solution containing 0.005% or less of NP-40 (surfactant) and 2.5μg / 50μL of BSA (bovine serum albumin))
(6) Cleaning solution
TBS (: Tris Buffer Saline)
(Composition: 25 mM Tris (pH 7.4) and 150 mM sodium chloride aqueous solution)
(7) TBS solution of blocking
(8) Primary antibody reagent 4μg / mL rabbit antibody CDK1 antibody (diluted with 80% blocking agent (Block Ace Dainippon Pharmaceutical))
(9) Secondary antibody reagent 4μg / mL biotinylated anti-rabbit antibody (prepared with 1% BSA and TBS solution)
(10) FITC labeling reagent
10μg / mL FITC (Fluoresceinisothiocyanate) labeled streptavidin diluted with 1% BSA and TBS solution)
(11) Rinse reagent
20% methanol [0035]
(B) Measurement procedure The measurement procedure is as follows.
[1] Prepare one PVDF membrane as the hydrophobic
[2] Immerse the membrane of [1] in the loading buffer of (1).
[3] Set the membrane of [1] on the lower template 111 and place the
[4] Assemble the
[5] Set the
[6] Dispense each of the standard reagents of (2) having 5 levels of concentration into 2 wells W of group Gs, 50 μL per well.
[7] Dispense 50 μL per well of each of the 10 types of specimens of (3) into 2 wells W of groups G1 to G10.
[8] Dispense 50 μL of each of the two types of control specimens in (4) into two wells W in groups Gj and Gh.
[9] Dispense 50 μL of the background solution of (5) into each well W of group Gb.
[10] After dispensing, suction from the
[11] Dispense 50 μL of the washing solution (6) into all wells W of the
[12] Dispense 50 μL of blocking solution (7) into all wells W of
[13] Suction for about 15 seconds at a negative pressure of 500 mmHg.
[14] Dispense 50 μL of the primary antibody reagent (8) into all wells W of the
[15] Suction for about 15 seconds at a negative pressure of 500 mmHg.
[16] Dispense 50 μL of the washing solution (6) into all wells W of the
[17] Dispense 50 μL of the secondary antibody reagent (9) into all wells W of the
[18] Suction for about 15 seconds at a negative pressure of 500 mmHg.
[19] Dispense 50 μL of the washing solution (6) into all wells W of the
[20] Dispense 50 μL of FITC labeling reagent (10) into all wells W of
[21] Suction for about 15 seconds at a negative pressure of 500 mmHg.
[22] Dispense 50 μL of the cleaning solution (6) into all wells W of the
[23] The
[24] Disassemble the
[25] Lightly rinse the removed membrane with the rinse reagent (11).
[26] Dry in the greenhouse for 20 minutes,
[27] Measure fluorescence intensity with a fluorescence reader.
[0036]
(C) Results Assuming that the average fluorescence intensity of the background solution solid-phased in the group Gb in FIG. 20 is the background fluorescence intensity Ib for correction, and the value four times the standard deviation is the detection lower limit Imin, From measured values
Ib = 176.3 (count / mm 2 )
Imin = 35.4 (count / mm 2 )
It becomes.
Therefore, Ib is subtracted from the fluorescence intensity Is of the standard reagent solid-phased in the standard series group Gs to calculate the net fluorescence intensity Iso, and a calibration curve shown in FIG. 22 is created. Here, the amount that 1 ng / 50 μL of the standard reagent (2) can recognize CDK1 contained in the specimen is 1 U / 50 μL.
For 10 samples and 2 control samples, calculate the average fluorescence intensity for each 2 wells, and subtract Ib to calculate the net fluorescence intensity. Based on the calculation result, the concentration curve of FIG. 22 is used to calculate the CDK1-containing concentration of each sample. The calculation results are shown in FIG.
Note that those with a net fluorescence intensity equal to or lower than Imin are indicated as N · D (not measurable) in FIG. In the control sample, HL60 is known to be 150 to 250 counts / mm 2 and Jurkat is known to be 380 to 550 counts / mm 2 , and HL60 and Jurkat in FIG. Is judged to have been done correctly.
[0037]
【The invention's effect】
According to this invention, the hydrophobic porous membrane can be releasably sandwiched between the first and second templates by simply press-fitting the convex portion into the concave portion, thereby forming a plurality of wells. It is possible to provide a protein solid-phase chip that is easy and that can simultaneously solidify a wide variety of samples.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view of an upper template of a protein solid-phase chip of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a bottom view of the upper template shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1;
FIG. 5 is a top view of the lower template of the protein solid-phase chip of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
FIG. 8 is an assembled cross-sectional view of the protein solid-phase chip of the present invention.
FIG. 9 is a top view of the sample preparation device of the present invention.
10 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view of essential parts of the chip assembling apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of essential parts of the chip assembling / disassembling apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a procedure for assembling a chip according to the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a procedure for assembling a chip according to the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a procedure for assembling the chip according to the present invention.
FIG. 16 is an explanatory view showing a procedure for assembling a chip according to the present invention.
FIG. 17 is a perspective view of a main part of the chip disassembling apparatus according to the present invention.
FIG. 18 is a perspective view of a main part of the chip disassembling apparatus according to the present invention.
FIG. 19 is an operation explanatory view of the chip disassembling apparatus of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining grouping of wells of a chip in a protein measurement example using the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing the results of protein measurement using the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a calibration curve in protein measurement using the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1貫通孔に対応する複数の第2貫通孔を有する第2領域と、第2領域を取り囲む畝状の凸部とを有する第2テンプレートと、
多孔性膜とを備え、
凹部に凸部を圧入することにより、第1および第2テンプレートが固着され、対応する第1および第2貫通孔が互いに同軸となり、多孔性膜が第1領域および第2領域に接触して挟持され、それぞれの第1貫通孔と挟持された多孔性膜とによりウエルが形成されるタンパク固相用チップ。 A first template for chromatic a first region having a first through-hole of the multiple, and a recess is provided outside the first region,
A second template for chromatic and a second region having a plurality of second through-hole corresponding to the first through hole, and a ridge-shaped convex portion surrounding the second region,
A porous membrane,
By press-fitting the convex portion into the concave portion, first and second templates are fixed, the corresponding first and second through holes become coaxial to each other, the porous membrane is in contact with the first region and the second region A protein solid-phase chip that is sandwiched and has wells formed by the respective first through holes and the sandwiched porous membrane .
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