电泳芯片和电泳装置的利记博彩app

专利名称：电泳芯片和电泳装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及电泳芯片和电泳装置。
背景技术：
作为指示生物体状态的指标，对各种蛋白质的糖化率进行
分析。其中，血细胞中的血红蛋白(Hb)的糖化率尤其是HbAlc 反映着生物体内血糖值以前的历程，因此成为糖尿病的诊断和 治疗等中的重要指标。HbAlc是HbA ( a2(32 )的卩链N末端的缬 氨酸糖化后的产物。
HbAlc可通过例如免疫法、酶法、高效液相色i普(HPLC) 法、亲和法等进行分析。 一般来说，免疫法和酶法用于对大量 试样进行处理、分析时，在判断并发症的风险方面精度低。另 一方面，HPLC法处理能力不如免疫法和酶法，^旦在并发症的风 险判断中有用。但是，HPLC法中，分析装置在结构上非常庞大 并且价格昂贵。此外，亲和法还能测定卩链N末端已糖化的 HbAlc以夕卜的糖化Hb。
进而，尝试了使用毛细管电泳法进行HbAlc的分析(参照 非专利文献l )。但是，该方法中，使用对灵敏度不利、内径25jim 的熔融二氧化石圭毛细管，HbAlc的分析中也需要约4分钟的分析 时间。此外，该方法中需要使用大型的电泳装置。进而，通过 前述任意的现有方法进行的POC (Point Of Care,及时现场护 理)检查没有达到管理并发症的风险那样的精度，而是停留在 筛查这样的4全查上。这些问题是以H b A1 c为首的糖化血红蛋白 整体上的问题。
非专利文献l: Clinical Chemistry 43: 4,644-648 ( 1997 )

发明内容
因此，本发明目的在于提供一种能够分析糖化血红蛋白的 电泳芯片，在通过毛细管电泳法进行的糖化血红蛋白分析中， 能够使装置小型化和缩短分析时间，且为高精度。
为了实现前述目的，本发明的电泳芯片，其特征在于，其 为用于糖化血红蛋白分析的电泳芯片，
包括基—反、多个液槽、以及毛细管流^各， 前述多个液槽包括第1导入槽和第1回收槽， 前述毛细管流^各包含试样分析用毛细管流^各， 前述基板上形成有前述第1导入槽和前述第1回收槽， 前述第1导入槽和前述第1回收槽通过前述试样分析用毛 细管流路被连通。
本发明的电泳装置，其特征在于，其为包括电泳芯片和分 析部的电泳装置，前述电泳芯片为前述本发明的电泳芯片。
本发明的电泳芯片是基板上形成有第l导入槽和第l回收槽 且前述第l导入槽和前述第l回收槽通过试样分析用毛细管流路 被连通的芯片。因此，根据本发明，在利用毛细管电泳法进行 的糖化血红蛋白分析中，能够使装置小型化，伴随该小型化能 够使分析时间缩短。进而，根据本发明的电泳芯片，能以高精 度分析糖化血红蛋白。因此，根据本发明的电泳芯片，能够在
例如POC检查中进行糖化血红蛋白的精密分析，并发症的风险
管理也成为可能。


图l是表示本发明的电泳芯片的一例的构成的图。
图2是表示本发明的电泳芯片的制造工序的一例的工序图。图3是表示本发明的电泳芯片的制造工序的其它例的工序图。
图4是表示本发明的电泳芯片其它例的构成的图。
图5是表示本发明的电泳装置的一例的构成的图。 图6是表示本发明的电泳装置的其它例的构成的图。 图7是表示本发明的电泳芯片另 一个例子的构成的图。 图8是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。 图9是表示本发明的电泳芯片另 一个例子的构成的图。 图IO是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。 图11是表示本发明的电泳装置另 一个例子的构成的图。 图12是表示本发明的电泳芯片另一个例子的构成的图。 图13是表示本发明的实施例中的泳动距离和吸光度的关系 的图表。
具体实施例方式
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽还包含第2导入槽和第 2回收槽，
前述毛细管流路还包含试样导入用毛细管流^各， 前述基^反上形成有前述第2导入槽和前述第2回收槽， 前述第2导入槽和前述第2回收槽通过前述试样导入用毛
细管流路纟皮连通，
前述试样分析用毛细管流路和前述试样导入用毛细管流路
交叉，
前述试样分析用毛细管流^各和前述试样导入用毛细管流3各 通过前述交叉部分,皮连通。
本发明的电泳芯片中，从前述试样分析用毛细管流路的一 部分分支出第l分支流路，前述第1分支流路与前述第2导入槽连通，
从位于前述第1分支流^各下游侧的前述试样分析用毛细管
流路的一部分分支出第2分支流if各，
前迷第2分支流路与前述第2回收槽连通，
通过前述第1分支流路、前述第2分支流^各、将它们连接
的前述试样分析用毛细管流;咯的 一部分而形成前述试样导入用
毛细管流:路。
本发明的电泳芯片中，芯片整体的最大长度在例如10
100mm的范围，优选30 ~ 70mm的范围，芯片整体的最大宽度在 例如IO ~ 60mm的范围，芯片整体的最大厚度在例如0.3 ~ 5mm 的范围。予以说明，前述芯片整体的最大长度是指前述芯片的 长度方向的最长部的长度，前述芯片整体的最大宽度是指前述 芯片的与前述长度方向垂直的方向(宽度方向)的最长部的长
度，前述芯片整体的最大厚度是指前述芯片的与前述长度方向 和前述宽度方向的两者垂直的方向(厚度方向)的最长部的长度。
本发明的电泳芯片是如下的电泳芯片，即在前述糖化血红
蛋白的分析中，将用电泳液稀释含有前述糖化血红蛋白的试样 而得的稀释试样导入前述多个液槽中的至少一个槽中，前述试
样前述电泳液(体积比)优选在l: 4~1: 99的范围。前述试 样前述电泳液(体积比)更优选在l: 9~1: 59的范围，进一 步优选在l: 19~ 1: 29的范围。
本发明的电泳芯片中，优选前述毛细管流^各中填充有电泳液。
本发明的电泳芯片中，前述毛细管流路的最大直径在例如 10 ~ 200lim的范围，优选在25 ~ 100pm的范围，其最大长度在 例如0.5~ 15cm的范围。予以i兌明，前述毛细管流^各的最大直径是指在前述毛细管流路的截面形状为非圆形的情况下，面积
与截面积最大的部分的截面积相同的圆的直径。
本发明的电泳芯片中，可以通过含有阳^ l性基团的化合物 覆盖前述毛细管流3各的内壁。前述含有阳才及性基团的化合物例 如为含有前述阳极性基团和反应基的化合物。前述阳极性基团 优选氨基、铵基。作为前述含有阳极性基团的化合物，优选的 是具有氨基和铵基中的至少一方的甲硅烷基化剂。前述氨基可 以是伯氨基、仲氨基、叔氨基中的任意一种。
前述甲硅烷基化剂可举出N- ( 2-二氨基乙基)-3-丙基三甲 氧基硅烷、氨基苯氧基二甲基乙烯基硅烷、3-氨基丙基二异丙 基乙氧基硅烷、3-氨基丙基曱基双(三曱基硅氧基)硅烷、3-氨基丙基五曱基二硅氧烷、3-氨基丙基硅烷三醇、双(对氨基 苯氧基)二甲基硅烷、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、 双(二甲基氨基)二甲基硅烷、双(二甲基氨基)乙烯基甲基 硅烷、双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氰基丙 基(二异丙基)二甲基氨基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙 基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、四(二乙基 氨基)硅烷、三(二曱基氨基)氯硅烷、三(二甲基氨基)硅 烷等。
也可以使用前述甲硅烷基化剂中的硅原子被替换成钛或锆 的物质。前述甲石圭烷基化剂可单独使用一种，也可以同时使用 两种以上。
使用前述甲硅烷基化剂覆盖前述毛细管流路的内壁，例如 可以如下述那样实施。首先，将曱硅烷基化剂溶解或分散于有 机溶剂中来制备处理液。前述处理液的制备中所-使用的前述有 机溶剂可使用例如二氯曱烷、曱苯等。前述处理液中的甲硅烷 基化剂的浓度没有特别限制。将该处理液通入前述毛细管流路，加热。通过该加热，前述甲硅烷基化剂通过共价键结合到前述 毛细管流路的内壁，结果阳极性基团被配置到前述毛细管流路 的内壁。然后，用有机溶剂(二氯曱烷、甲醇、丙酮等)、酸 性溶液(磷酸等)、 >喊性溶液和表面活性剂溶液中的至少一种 进行洗涤(后处理)。予以说明，该洗涤是任意的，但优选实 施该洗涤。此外，如后所述，当作为除前述基斧反外的另一部件 的毛细管作为前述毛细管流^路的情况下，可以4吏用通过市售的 前述甲硅烷基化剂来进行内壁被前述含有阳极性基团的化合物 覆盖的毛细管。
优选在被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的前述毛细管 流路的内壁再层叠由含有阴极性基团的化合物形成的阴极性 层。由此，能够防止后述试样中的血红蛋白等吸附在前述毛细 管流路的内壁上。此外，由于前述试样和前述含有阴极性基团 的化合物形成复合体并进行电泳，因此，与试样单独电泳相比， 分离效率提高。这样，能够以更短时间更高精度地实施糖化血 红蛋白等的分析。作为与前述试样形成复合体的前述含有阴极 性基的化合物优选为含有阴极性基团的多糖类。作为前述含有 阴极性基团的多糖类，有例如硫酸化多糖类、羧酸化多糖类、 磺酸化多糖类和磷酸化多糖类，其中，优选硫酸化多糖类和羧 酸化多糖类。前述疏酸化多糖类优选硫酸软骨素、肝素等，更 优选硫酸软骨素。前述羧酸化多糖类优选藻酸或其盐(例如藻
酸钠)。硫酸软骨素有A、 B、 C、 D、 E、 H、 K七种，任意一 种都可以1"吏用。前述阴;玟性层可如下述这样形成，即，例如1吏 含有前述含有阴极性基团的化合物的液体与被前述含有阳极性 基团的化合物覆盖的前述毛细管流路的内壁接触而形成。这种 情况下，用于形成阴极性层的液体可以另外制备，但从操作效 率方面出发，优选制备包含含有阴极性基团的化合物的电泳液，将其通入到内壁被前述含有阳极性基团的化合物覆盖的前述毛细管流路。
前述电泳液没有特别限制，优选为〗吏用有才几酸的电泳液。前述有^/L酸有例如马来酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、邻苯二曱酸、丙二酸、苹果酸等。此外，前述电泳液优选为含有弱碱的电泳液。前述弱-威有例如精氨酸、赖氨酸、组氨酸、三羟甲
基氨基甲烷(Tris)等。前述电泳液的pH在例如pH4.5 ~ 6的范围。前述电泳液中，前述含有阴极性基团的化合物的浓度在例如O.OOl ~ 10重量％的范围。
本发明的电泳芯片还包括用于使含前述糖化血红蛋白的试样溶血且将其稀释的前处理槽，前述前处理槽可与前述多个液槽中的至少一个槽连通。前述前处理槽优选与前述第l导入槽和前述第2导入槽中的至少一个槽连通，更优选仅与任意一个槽连通。
通过本发明的电泳芯片进行分析的前述糖化血红蛋白没有特别限制，可列举例如HbAlc、不稳定型HbAlc、 GHbLys等，特别优选HbAlc。
本发明的电泳芯片中，前述基板含有上基板和下基板，
前述上基板形成有多个通孔，
前述下基板上形成有槽，
前述上基板层叠在前述下基板上，
前述上基板上所形成的多个通孔的底部被前述下基板封闭而形成空间，该空间即作为前述多个液槽，
前述下基板上所形成的槽的上部被前述上基板封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，在前述基板上形成有多个凹部和槽，
前述基牙反表面^皮在相应于前述多个凹部的位置开有孔的密封材料密封，
前述基斧反上所形成的多个凹部即作为前述多个液槽，前述基板上所形成的槽的上部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流^^。
本发明的电泳芯片还可以包括密封材^K前述基板形成有多个通孔，前述基板的底面形成有槽，前述基板的底面被前述密封材料密封，
前述基板上所形成的多个通孔的底部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述多个液槽，
前述基板的底面上所形成的槽的下部被前述密封材料封闭而形成空间，该空间即作为前述毛细管流;洛。
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽通过作为除前述基板外的另 一部件的毛细管一皮连通，前述毛细管即作为前述毛细管流路。
本发明的电泳芯片中，前述多个液槽的容积没有特别限制，
例如分别在l ~ 1000mm3的范围，优选在50~ 100mm3的范围。本发明的电泳芯片还具有多个电^f及，
前述多个电才及分别#1配置为其一端位于前述多个液槽内。下面举例对本发明的电泳芯片进行说明。但本发明不受下述例子的限制。
(实施方式l )
图1示出本发明的电泳芯片的 一例。图1的(A)是该例的电泳芯片的平面图，图1的(B )是图1的(A )的I-I处的截面图，图1的(C )是图1的(A )的II-II处的截面图。此外，为了便于理解，该图中各构成要素的大小、比率等与实际不同。如图所示，该电泳芯片，在下基板1上层叠上基板4而构成。前述上基^反4形成有多个(该例中为4个)通孔。前述 上基板4上所形成的4个通孔的底部被前述下基板1封闭，从 而形成4个液槽2a~ d。前述下基一反1上形成有十字状的槽。 前述下基板1上所形成的十字状的槽的上部被前述上基板4封 闭，从而形成试样分析用毛细管流路3x和试样导入用毛细管流 路3y。前述4个液槽2a~ d包括第1导入槽2a、第1回收槽 2b、第2导入槽2c和第2回收槽2d。前述第1导入槽2a和前 述第1回收槽2b通过前述试样分析用毛细管流3各3x一皮连通。 前述第1导入槽2c和前述第2回收槽2d通过前述试样导入用 毛细管流路3y一皮连通。前述试样分析用毛细管流路3x和前述 试样导入用毛细管流;洛3y交叉。前述试才羊分析用毛细管流路 3x和前述试样导入用毛细管流路3y通过前述交叉部分被连通。 予以说明，该例的电泳芯片为长方体状。但本发明并不限定于 此。本发明的电泳芯片只要不对电泳测定带来影响就可以是任 意形状。此外，该例的电泳芯片的平面形状是长方形。但本发 明并不限定于此。本发明的电泳芯片的平面形状可以是例如正 方形、其它形状。并且该例的电泳芯片中，前述试样分析用毛 细管流路3x和前述试样导入用毛细管流^各3y的最大长度不同。 但本发明并不限定于此。本发明的电泳芯片中，前述试样分析 用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流^各3y的最大长度 也可以相同。进而，该例的电泳芯片包含2才艮毛细 管流路(3x、 3y)。但本发明的电泳芯片并不限定于此。本发明的电泳芯片 也可以例如仅含有前述试样分析用毛细管流3各3x。这种情况 下，前述下基4反1上^f又形成前述第1导入槽2a和前述第1回收 槽2b,前述第1导入槽2a和前述第1回收槽2b通过前述试样 分析用毛细管流^各3x连通。进而，该例的电泳芯片包含2个基 板(上基板4和下基板1 )。但本发明的电泳芯片并不限定于此。本发明的电泳芯片也可以例如如后面所述由1个基板构成。 接着说明该例的电泳芯片的制造方法。^f旦是前述电泳芯片
也可以通过下述制造方法以外的方法制造。
该例的电泳芯片中，作为前述下基才反l可以-使用例如由玻
璃、聚合物材料等形成的基板。前述玻璃材料可举出例如合成
石英玻璃、硼硅酸盐玻璃等。前述聚合物材料可举出例如聚曱
基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯 (PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)、聚乳酸等。
该例的电泳芯片中，前述下基板l的长度和宽度成为前述芯 片整体的最大长度和最大宽度。所以，前述下基板l的长度和宽 度与前述芯片整体的最大长度和最大宽度同样即可。该例的电 泳芯片中的前述下基板l的厚度在例如O.l ~ 3mm的范围，优选 在O.l ~ lmm的范围。
前述上基板4的材质只要对后述的吸光度测定没有影响就 没有特别限制。前述上基板4可以使用由例如与前述下基板l同 样材质形成的基板。
前述上基板4的长度和宽度与前述下基板1的长度和宽度同 样。前述上基板4的厚度可根据前述多个液槽2a d的容积等适 当决定，但在例如O.l ~ 3mm的范围，优选l 2mm的范围。
前述十字状的槽(前述试样分析用毛细管流^各3x和前述试 样导入用毛细管流路3y )的宽度和深度可由前述毛细管流路的 最大直径适当确定，例如其宽度在25 ~ 200jim的范围，其深度 在25 ~ 200pm的范围，优选其宽度在40 ~ lOO)im的范围，其深 度在40~ 100(im的范围。前述试样分析用毛细管流路3x和前述 试样导入用毛细管流路3 y的最大长度如前所述。
前述多个液槽2a ~ d的容积如前所述。图1中，前述多个液槽2a ~ d的形状为圆柱状。但本发明的电泳芯片并不限于该例。 本发明的电泳芯片中，前述多个液槽的形状只要不影响后述的 试样的导入和回收就没有特别限制，例如可以是四棱柱状、四 棱锥状、圆锥状、将它们组合而成的形状等任意形状。此外， 前述多个液槽的容积和形状可以全部相同，也可以各自不同。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述下基 板1和前述上基板4的厚度的合计。前述芯片整体的最大厚度如 前所述。
例如前述下基板1的材质为前述玻璃的情况下，前述电泳芯 片可例如下面这样来进行制造。
首先，如图2的(A)所示，将玻璃板20表面用铬和金的合 金21遮蔽。然后，将前述合金21的表面涂上光致抗蚀剂22。
接着，如图2的(B)所示，使设有前述试样分析用毛细管 流路3 x和前述试样导入用毛细管流路3 y的设计图案的感光薄膜 紧密贴合在前述光致抗蚀剂22表面，来制作光掩模23。接着， 从前述光掩模23的上方照射紫外线24,由此进行曝光。
如图2的(C)所示，通过前述曝光而使曝光部分的前述光 致抗蚀剂22增溶，在前述合金21上形成(转印)前述设计图案。
接着，如图2的(D)所示，通过王水除去露出的前述合金21。
接着，如图2的(E)所示，通过氟化氢在前述玻璃板20上 蚀刻出前述设计图案。
接着，如图2的(F)所示，通过除去前述光致抗蚀剂22和 前述合金21,获得前述下基板l。
接着，制作前述上基板4 (未图示)。在前述上基板4上形 成前述4个通孔的方法没有特别限制。例如前述上基板4的材质 为前述玻璃的情况下，前述形成方法可举出例如超声波加工等。例如在前述上基板4的材质为前述聚合物材料的情况下，前述形 成方法可举出例如使用模具进行的注射成型、浇铸、模压成型 等成型法、切削加工法等。前述4个通孔既可以分别形成各通孔，
也可以同时形成全部通孔。在分别形成前述4个通孔的情况下，
可以按照任意的顺序来形成。通过前述使用模具的方法等可以
同时形成前述全部的4个通孔，其由于减少工序而4尤选。
最后，通过将前述下基板1和前述上基板4层叠，能够制造 该例的电泳芯片。予以说明，前述下基板1和前述上基板4的层 叠方法没有特别限制，优选例如通过加热进行熔融粘着。此外， 图2中示出了图l的(C )所示截面的制造工序，但图l的(B ) 所示的截面也可以按照同样的制造工序来制造。
例如前述下基板1的材质为前述聚合物材料的情况下，前述 电泳芯片可例如下述这样来制造。
首先，如图3的(A)所示，将硅板31表面涂上光致抗蚀剂32。
接着，如图3的(B)所示，使设有前述试样分析用毛细管 流路3 x和前述试样导入用毛细管流路3 y的设计图案的感光薄膜 紧密贴合在前述光致抗蚀剂32表面，来制作光掩模33。接着， 从前述光掩模3 3的上方照射紫外线3 4,由此进行曝光。
如图3的(C)所示，通过前述曝光而使曝光部分的前述光 致抗蚀剂32增溶，在前述硅板31上形成(转印)前述设计图案。
接着，如图3的(D)所示，在前述石圭4反31上蚀刻出前述设 计图案，制作母模35。前述蚀刻可列举例如干蚀刻、各向异性 蚀刻等。从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛 细管流路3y的尺寸精度、表面平滑性的观点出发，前述蚀刻优 选为干蚀刻。
接着，如图3的(E)所示，对前述母模35进行电铸金属镍，制成注射成型用模具36。
接着，如图3的(F)所示，使用前述注射成型用模具36,
通过注射成型制作由前述聚合物材料形成的下基板1 。
接着，制作前述上基板4 (未图示)。前述上基板4的制作 方法与前述下基^反1的材质为前述玻璃的情况时相同。
最后，将前述下基板1和前述上基板4层叠，由此能够制造 该例的电泳芯片。前述下基^反1和前述上基^反4的层叠方法与前 述下基板l的材质为前述玻璃的情况相同。予以说明，图3中示 出图l的(C)所示截面的制造工序，但图l的(B )所示的截面 也可以按照同样的制造工序来制造。
如前所述，本发明的电泳芯片还可具有多个电极。图4中示 出前述具有多个电极的、该例的电泳芯片。该图中，与图l相同 的部分带有相同附图标记。如图所示、该电泳芯片具有4根电极 6a~ d。前述4根电极6a d分别被配置为其 一 端位于前述多个液 槽2a d内。前述4根电极6a d埋入前述上基^反4中。前述4根电 极6a d能够通过例如在制造前述上基板4时，在前述上基板4 侧面预先形成前述4根电极6a d的导入孔而容易地配置。予以 说明，本发明的电泳芯片中，前述多个电极为任意的构成部件。 前述多个电极可以在例如使用前述电泳芯片时插入前述多个液 槽内。
前述多个电极6a d只要是电泳法中能够使用的电极就可 以任意使用。前述多个电极6a d例如分别是不锈钢(SUS)制 电极、白金(Pt)电极、金(Au)电极等。
本发明的电泳芯片还可以包含用于使含有前述糖化血红蛋 白的试样溶血且将其稀释的前处理槽。前述试样的溶血处理没 有特别限制，可以是例如通过溶血剂使前述试样溶血的处理。 前述溶血剂石皮坏例如后述试样中的血细胞成分的血细胞膜。前述溶血剂可举出例如前述电泳液、皂戒、大力，4亍7夕(抹)
制的商品名"Triton X-100"等，尤其优选前述电泳液。前述前处 理槽优选例如与前述导入槽连通。前述前处理槽可形成于与其 连通的前述液槽、例如前述第2导入槽2c的附近等适当的地方。 存在前述前处理槽的情况下，后述的试样;波导入前述前处理槽 中。由此，经前处理的前述试样通过连4妻前述前处理槽和与其 连通的前述液槽、例如前述第2导入槽2c的流^各， 一皮导入前述第 2导入槽2c。前述前处理槽可以是如下的构成，即，与用于使前 述试样溶血的槽和用于稀释前述试样的槽2个槽连通。
图5中示出包含该例的电泳芯片的电泳装置的一例。该图 中，与图l、图4相同的部分带有相同的附图标记。如图所示， 该电泳装置包含分析部7。该例的电泳装置中，前述分析部7为 检测器(在线检测器)。前述在线检测器在前述上基板4上被配 置为位于从前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用 毛细管流路3y的交叉部分起的前述第1回收槽2b侧的前述试样 分析用毛细管流^各3x的上部。前述在线^r测器内部收纳着光源 和斗企测部。前述在线4企测器，通过由前述光源向试样发光并利 用前述4企测部^r测来自^r测试样的反射光来测定吸光度。前述 分析部7并不限于前述在线检测器，只要是能进行糖化血红蛋白 的分析的#r测器就可以任意使用。例如前述分析部7可以由配置 在前述电泳芯片的下方的光源、和配置在与前述在线检测器的 配置处对应的位置的#企测部构成。这种情况下，从前述光源向 着试样发光，通过前述检测部检测来自试样的透射光来测定吸 光度。
图6中示出含有该例的电泳芯片的电泳装置的其它例子。该 图中，与图5相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该例 的电泳装置除分析部7不同之外，与图5所示的电泳装置构成相点测定吸光度。
接着，以使用图5和6所示的电泳装置的情况为例，对本发 明的糖化血红蛋白的分析方法进行说明。
首先，将电泳液通过压力或毛细管作用填充到前述试样分 析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流^各3y中。前述电 泳液如前所述。
予以说明，若在电泳装置不使用时(非分析时)前述毛细 管流^各中预先填充有电泳液，则能够省略前述的电泳液填充工 序而立即进入以下的工序，因此是优选的。
接着，将作为分析对象的试样(含有糖化血红蛋白的试样) 导入到前述第2导入槽2c中。此时，优选导入已稀释为前述试样 电泳液(体积比)在l: 4~1: 99的范围的稀释试样。即，优选 在使用本发明的电泳装置(电泳芯片)的糖化血红蛋白的分析 方法中，将含有前述糖化血红蛋白的试样用电泳液稀释而成的 稀释试样导入前述多个液槽的至少一个槽中，并使前述试样 电泳液(体积比)在l: 4~1: 99的范围。^f旦前述体积比并不限 定于此。电泳芯片具有前述前处理槽(未图示)的情况下，将 前述试样导入前述前处理槽，在其中进行前处理。接着，对前 述电极6c和前述电极6d施加电压，使前述试样导入用毛细管流 路3y的两端产生电位差。由此，使前述试样移动到前述试样分 析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部 分。前述试样只要是含有血红蛋白(Hb)的试样即可，可举出 例如全血、对全血进行溶血处理后的溶血试样等。前述溶血处 理可举出例如超声波处理、冷冻解冻处理、加压处理、渗透压 处理、表面活性剂处理等。前述溶血处理可在例如前述前处理 槽中进行。此外，也可以将通过其它装置等预先进行溶血处理 的试样导入电泳装置(电泳芯片)中。前述试样可以是被例如水、生理食盐水、电泳液等适当稀释后的试样。前述稀释可在 例如前述前处理槽中进行。此外，也可以将通过其它装置等预 先进行稀释处理的稀释试样导入到电泳装置(电泳芯片)中。
前述电极6c和前述电极6d之间的电位差在例如0.5 ~ 5kV的范围。
4妾着，对前述电才及6a和前述电才及6b施加电压，4吏前述试样 分析用毛细管流^各3x的两端产生电位差。 <象这样，4吏两端有电 位差的毛细管流^各瞬间/人前述试才羊导入用毛细管流if各3y切换到 前述试样分析用毛细管流路3x，如图5和6中箭头所示那样，使 前述试样8乂人前述试样分析用毛细管流3各3x和前述试样导入用 毛细管流路3y的交叉部分移动到前述第l回收槽2b侧。
前述电极6a和前述电极6b之间的电位差在例如0.5 ~ 5kV的 范围。
接着，通过前述检测器7来检测因移动速度之差而被分离的 前述试样中的各成分。由此，能够进行前述试样中的各成分的 分析(分离测定)。根据本发明，能够以高精度分析(分离测 定)含有血红蛋白(Hb)的试样中的糖化血红蛋白及其它成分。 (实施方式2 )
图7中示出本发明的电泳芯片的其它例。该图中，与图1 相同的部分带有相同的附图标记。该例的电泳芯片中，在基板 (下基板)1上，形成有多个(该例中是4个)凹部和十字状 的槽。前述基板(下基板)1的表面用密封材料(上基板)4 进行密封，所述密封材料上的与前述4个凹部对应的位置开有 孔。前述基板(下基板)1上所形成的4个凹部即为4个液槽 2a d。前述基板(下基板)1上所形成的十字状的槽的上部被 前述密封材料(上基板)4封闭，由此而形成试样分析用毛细 管流^各3x和试才羊导入用毛细管流^各3y。除这些外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
该例的电泳芯片例如可如下述这样进4亍制造。^旦前述电泳 芯片也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板(下基板)l可使用例如由与图l所示的电泳芯片 的下基板1同样的材质形成的基板。
该例的电泳芯片中，前述基板(下基板)l的长度和宽度为 前述芯片整体的最大长,度和最大宽,度。所以，前述基玲反(下基 板)l的长度和宽度可以与前述芯片整体的最大长度和最大宽度 相同。该例的电泳芯片中的前述基板(下基板)l的厚度在例如
0.1 3mm的范围，^f尤选l ~ 2mm的范围。
前述密封材料(上基板)4的材质也没有特别限制，可使用 例如由与图l所示的电泳芯片的下基板l同样的材质形成的密封材料。
前述密封材料(上基板)4的长度和宽度与前述基板(下基 板)l的长度和宽度相同。前述密封材料(上基板)4的厚度在 例^口50 ~ 1000fim的范围，^尤选100 ~ 300^m的范围。
前述密封材料(上基板)4可使用例如在与前述4个凹部(前 述4个液槽2a d)对应的位置开有孔的市售的密封材料。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述基板 (下基板)l和前述密封材料(上基板)4的厚度的合计。前述 芯片整体的最大厚度如前所述。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的一例。^旦前述电泳 芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板(下基板)1。在前述基板(下基板) l上形成前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细 管流路3y的方法没有特别限制，例如，可以与前述实施方式l 同样形成。在前述基板(下基板)l上形成前述4个液槽2a d的方法也没有特别限制。例如，前述基板(下基板)l的材质为 前述玻璃的情况下，前述形成方法可举出例如超声波加工等。 例如在前述基板(下基板)l的材质为前述聚合物材料的情况下， 前述形成方法可举出例如使用模具进行的注射成型、浇铸、挤
压成型等成型法、切削加工法等。前述4个液槽2a d既可以各 自分别形成，也可以全都同时形成。分别形成前述4个液槽2a d的情况下，可以按照任意顺序来形成。通过4吏用前述才莫具的方 法等同时形成前述全部的4个液槽2a d,由于可以减少工序，
故优选。
接着，通过用在与前述4个凹部(前述4个液槽2a d)对应 的位置开有孔的密封材料(上基板)4密封前述基板(下基板) l的表面，能够制作该例的电泳芯片。
该例的电泳芯片的构成并不限于图7的构成。例如既可以与 图4等同样具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。 使用该例的电泳芯片的电泳装置的构成也没有特别限定，可以 具有与例如图5或6的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述 电泳装置的糖化血红蛋白的分析方法也没有特别限定，能够通 过与例如4吏用图5或6所示的电泳装置时同样的方法来实施。 (实施方式3 )
图8中示出本发明的电泳芯片另 一个例子。该图中，与图 1相同的部分带有相同的附图标记。在该例的电泳芯片中，基 板(上基板)4上形成有多个(该例中为4个)通孔。在前述 基板(上基板)4的底面形成有十字状的槽。前述基板(上基 板)4的底面用密封材料(下基板)1进行密封。前述基板(上 基板)4上所形成的4个通孔的底部用前述密封材料(下基板) l进行封闭，由此形成4个液槽2a d。前述基^1(上基^1)上 所形成的十字状的槽的下部用前述密封材料封闭，由此而形成试样分析用毛细管流^各3x和试样导入用毛细管流^各3y。除这 些以外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。
该例的电泳芯片可例如下述这样来制造。^f旦前述电泳芯片 也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板(上基板)4可以使用例如由与图1所示的电泳芯 片的下基板l同样的材质所形成的基板。
在该例的电泳芯片中，前述基板(上基板)4的长度和宽度 为前述芯片整体的最大长度和最大宽度。所以前述基板(上基 板)4的长度和宽度可以与前述芯片整体的最大长度和最大宽度 相同。该例的电泳芯片中的前述基板(上基板)4的厚度在例如 0.1 3mm的范围，^尤选l 2mm的范围。
前述密封材料(下基板)l的材质也没有特别限制，例如可 使用由与图l所示的电泳芯片的下基板l同样的材质所形成的基 板。
前述密封材料(下基板)l的长度和宽度与前述基板(上基 板)4的长度和宽度相同。前述密封材料(上基板)4的厚度在 例3口50 ~ 1000pm的范围，4尤选100 ~ 300[im的范围。
前述密封材料(下基板)l还可以使用例如市售的密封材料。
该例的电泳芯片中，前述芯片整体的最大厚度为前述基板 (上基板)4和前述密封材料(下基板)l的厚度的合计。前述 芯片整体的最大厚度如前所述。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的 一 例。^f旦前述电泳 芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板(上基板)4。在前述基板(上基板) 4上形成前述试样分析用毛细管流路3x和前述试样导入用毛细 管流路3y的方法没有特别限制，例如可以与前述实施方式1同样 形成。在前述基纟反(上基纟反)4上形成前述4个通孔的方法也没有特别限制，例如可以与前述实施方式l同样形成。
接着，通过用密封材料(下基板)l密封前述基板(上基板)
4的底面，由此能够制作该例的电泳芯片。
该例的电泳芯片的构成并不限定于图8的构成。例如可以与
图4等同样具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。
使用该例的电泳芯片的电泳装置的构成也没有特别限定，例如
可以具有与图5或6的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述 电泳装置的糖化血红蛋白的分析方法也没有特别限定，例如可 以通过与使用图5或6所示的电泳装置时同样的方法来实施。 (实施方式4 )
图9示出本发明的电泳芯片另 一个例子。该图中，与图1 相同的部分带有相同的附图标记。该例的电泳芯片只有1个基 板，前述多个液槽通过作为除前述基板外的另 一部件的毛细管 ^皮连通。前述毛细管由4才艮毛细管3xl、 3x2、 3yl禾口 3y2构成。 前述4根毛细管各自的一端在中心部c集合并连结。这样，前 述4根毛细管的内部能够连通。前述基板1设有用于前述4才艮 毛细管嵌入的空洞(未图示)。前述毛细管3xl的另一端嵌入 前述基板1中，并位于前述第1导入槽2a的底面。前述毛细管 3x2的另 一端嵌入前述基4反1中，并位于前述第1回收槽2b的 底面。前述毛细管3xl和3x2成为前述试样分析用毛细管流鴻-3x。前述毛细管3yl的另 一端嵌入前述基4反1中，并位于前述 第2导入槽2c的底面。前述毛细管3y2的另 一端嵌入前述基板 1中，并位于前述第2回收槽2d的底面。前述毛细管3yl和3y2 成为前述试样导入用毛细管流路3y。前述多个液槽2a~ d分别 在前述基板1上形成为凹部。前述基板1在前述试样导入用毛 细管流路3y至第1回收槽2b侧具有长方体状的开口部(窗)9。 除此之外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片构成相同。该例的电泳芯片可例如下述那才羊来制造。^旦前述电泳芯片 也可以通过下述制造方法以外的方法来制造。
前述基板l可以使用例如由与图l所示的电泳芯片的下基板 1同样的材质所形成的基板。
该例的电泳芯片中，前述基板l的长度、宽度和厚度为前述 芯片整体的最大长度、最大宽度和最大厚度。所以前述基板l 的长度、宽度和厚度可以与前述芯片整体的最大长度、最大宽 度和最大厚度相同。
前述4才艮毛细管的内径分别按照前述毛细管流^各的最大直
径。前述4才艮毛细管的长度分别由前述试样分析用毛细管流路3x 和前述试样导入用毛细管流路3y的最大长度来决定。
下面示出该例的电泳芯片的制造工序的 一 例。^f旦前述电泳 芯片也可以通过下述制造工序以外的工序来制造。
首先，制作前述基板l。在前述基板l形成前述4个液槽2a d和前述开口部(窗)9的方法没有特别限制，例如可以通过与 图7所示的电泳芯片的4个液槽2a d同样的方法来形成。前述4 个液槽2a d和前述开口部(窗)9既可以各自分别形成，也可 以全部同时形成。分别形成前述4个液槽2a ~ d和前述开口部 (窗)9的情况下，可以按照任意顺序来形成。通过前述使用模 具的方法等来同时形成全部前述4个液槽2a d和前述开口部 (窗)9,能够减少工序，故优选。
接着，将前述4根毛细管嵌入前述基板1。由此能够获得该 例的电泳芯片。
图10示出具有多个电极的该例的电泳芯片。该图中，与图4 相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该电泳芯片中，4 根电极6a d埋入前述基才反l中。除此以外，该例的电泳芯片与 图4所示的电泳芯片构成相同。前述4才艮电才及6a d能够通过例如在前述基板1制造时在前述基板1侧面预先形成前述4根电极
6a~ d的导入孔而容易地配置。
图ll中示出含有该例的电泳芯片的电泳装置的一例。该图 中，与图5相同的部分带有相同的附图标记。如图所示，该电泳 装置中，分析部(在线检测器)7直接配置在前述毛细管上。此 外，该电泳装置中，基板l不仅设有用于前述4根毛细管嵌入的 空洞，而且设有用于前述分析部(在线检测器)7嵌入的空洞(未 图示)。除此以外，该例的电泳装置与图5所示的电泳装置构成 相同。该例的电泳装置并不限于图ll的构成，还可以具有例如 与图6的电泳装置相同的检测器。使用该例的电泳装置的糖化血 红蛋白的分析也可以通过与使用图5或6所示的电泳装置时同样 的方法来实施。
(实施方式5 )
图12示出本发明的电泳芯片的另 一个例子。该图中，与图 1相同的部分带有相同的附图标记。该图为该例的电泳芯片的 平面图。如图所示，该电泳芯片中，在下基板1 (未图示)上 形成双T字状的槽来代替十字状的槽，由此而形成试样分析用 毛细管流^各3x和试样导入用毛细管流i 各3y。即，首先，试样 分析用毛细管流路3x为直线状，第1导入槽2a和第1回收槽 2b通过前述试样分析用毛细管流路3x被连通。从前述试样分 析用毛细管流路3x的一部分分支出第1分支流3各llx。前述第 1分支流路llx与第2导入槽2c连通。在前述第1分支流路llx 的下游侧(该图中为右侧)的前述试样分析用毛细管流路3x 的一部分分支出第2分支流路lly。前述第2分支流路lly与 前述第2回收槽2d连通。前述第1分支流^各llx、前述第2分 支流路lly、以及连接它们的前述试样分析用毛细管流路3x的 一部分形成了前述试样导入用毛细管流路3y。前述第1分支流路llx和前述第2分支流路lly与前述试样分析用毛细管流路 3x大致垂直，与前述试样分析用毛细管流^各3x—起形成为双T 字状的槽。除此以外，该例的电泳芯片与图1所示的电泳芯片 构成相同。
此外，该例的电泳芯片的构成并不限于图12的构成。例如 也可以与图8同样地^又由l个基片反构成。此外，可以与图4和10 等同样地具有多个电极，也可以适当具有前述的前处理槽等。 该例的电泳芯片的制造方法也没有特别限定，例如可以与前述 实施方式1 4中说明的制造方法相同。使用该例的电泳芯片的 电泳装置的构成也没有特别限定，例如可以具有与图5、 6或11 的电泳装置同样的检测器。进而，使用前述电泳装置的糖化血 红蛋白的分析方法也没有特别限定，例如可以通过与使用图5、 6或11所示的电泳装置时同样的方法来实施。
实施例
使用图5所示的电泳装置来进行HbAlc的分析。即，首先通 过加压将电泳液填充到试样分析用毛细管流^各3 x和试样导入用 毛细管流路3y中。前述电泳液4吏用的溶液为在100mM的苹果 酸中加入精氨酸而制成p H 5.5的溶液，向其中按照0.5重量％的 比例添加软骨素C。
接着，将试样导入第2导入槽2c中。前述试样使用Hb对照 样品。^妄着，对电才及6c施加0.60kV的电压而不对电才及6d施加电 压，从而4吏前述试样导入用毛细管流3各3y的两端产生电位差。 由此，使前述试样移动到前述试样分析用毛细管流^各3x和前述 试样导入用毛细管流^各3y的交叉部分。此时，电才及6a和电极6b 上共施加了 0.30kV的电压。
接着，在对前述电极6c和前述电极6d共施力卩0.40kV的电压 的同时，通过对前述电4及6a施加1.00kV的电压而不对前述电极6b施加电压，由此Y吏前述试样分一斤用毛细管流^各3x的两端产生 电位差。由此， -使前述试样8从前述试样分析用毛细管流路3x 和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分移动到前述第l回 收槽2b侧。
接着，通过前述在线检测器7测定距前述试样分析用毛细管 流路3x和前述试样导入用毛细管流路3y的交叉部分的距离(泳 动距离)和吸光度的关系。测定结果示于图13的图表。如图所 示，本实施例中，能够将HbAlc与试样中的其他成分如HbAO等 分离后进行检测。分析需要的时间(泳动时间)为20秒，是极 短的时间。
产业上的利用可能性
本发明的电泳芯片能够使装置小型化和缩短分析时间，且 能够以高精度分析糖化血红蛋白。本发明的电泳芯片能够应用 于例如临床检查、生化检查、医学研究等中的糖化血红蛋白的 分析的全部领域，其用途没有限定，能应用于广阔的领域中。
权利要求
1.一种电泳芯片，其为用于糖化血红蛋白分析的电泳芯片，其特征在于，包含基板、多个液槽、以及毛细管流路，前述多个液槽包含第1导入槽和第1回收槽，前述毛细管流路包含试样分析用毛细管流路，前述基板上形成有前述第1导入槽和前述第1回收槽，前述第1导入槽和前述第1回收槽通过前述试样分析用毛细管流路被连通。
2. 根据斥又利要求1所述的电泳芯片，前述多个液槽还包含第2导入槽和第2回收槽，前述毛细管流^各还包含试样导入用毛细管流^各，前述基板上形成有前述第2导入槽和第2回收槽，前述第2导入槽和前述第2回收槽通过前述试样导入用毛细管流路:故连通，前述试样导入用毛细管流路和前述试样分析用毛细管流路交叉，前述试样导入用毛细管流^各和前述试样分析用毛细管流路通过前述交叉部分被连通。
3. 根据权利要求2所述的电泳芯片，从前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第l分支流路，前述第1分支流路与前述第2导入槽连通，从位于前述第1分支流路下游侧的前述试样分析用毛细管流路的一部分分支出第2分支流路，前述第2分支流3各与前述第2回收槽连通，通过前述第l分支流路、前述第2分支流:路、以及连接它们的前述试样分析用毛细管流路的一部分来形成前述试样导入用毛细管流3各。
4. 根据权利要求1所述的电泳芯片，芯片整体的最大长度在10 ~ 100mm的范围，芯片整体的最大宽度在10 ~ 60mm的范围，芯片整体的最大厚度在0.3 ~ 5mm的范围。
5. 才艮据^L利要求1所述的电泳芯片，在分析前述糖化血红蛋白时，将用电泳液稀释含有前述糖化血红蛋白的试样而成的稀释试样导入前述多个液槽中的至少一个槽，前述试样前述电泳液的体积比在1: 4~1: 99的范围。
6. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述毛细管流路中填充有电泳液。
7. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述毛细管流路中，其最大直径在10~ 200jim的范围，其最大长度在0.5 ~ 15cm的范围。
8. 根据权利要求1所述的电泳芯片，其还包含前处理槽，所述前处理槽用于对含有前述糖化血红蛋白的试样进行溶血且将其稀释，前述前处理槽和前述多个液槽中的至少一个槽连通。
9. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述糖化血红蛋白为HbAlc。
10. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述基板包括上基板和下基板，前述上基板上形成有多个通孔，前述下基板上形成有槽，前述上基板层叠在前述下基板上，前述上基板上所形成的多个通孔的底部被前述下基板封闭而形成空间，该空间成为前述多个液槽，前述下基板上所形成的槽的上部被前述上基板封闭而形成空间，该空间成为前述毛细管流路。
11. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述基板上形成有多个凹部和槽，前述基板表面被在与前述多个凹部对应的位置开有孔的密 封材料密封，前述基板上所形成的多个凹部成为前述多个液槽， 前述基板上所形成的槽的上部被前述密封材料封闭而形成 空间，该空间成为前述毛细管流^各。
12. 根据权利要求1所述的电泳芯片，其还含有密封材料， 前述基板上形成有多个通孔，前述基板的底面形成有槽， 前述基板的底面被前述密封材料密封，前述基板上所形成的多个通孔的底部被前述密封材料封闭 而形成空间，该空间成为前述多个液槽，前述基板的底面上所形成的槽的下部被前述密封材料封闭 而形成空间，该空间成为前述毛细管流^各。
13. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述多个液槽通过 作为除前述基板外的另 一部件的毛细管被连通，前述毛细管成 为前述毛细管流^各。
14. 根据权利要求1所述的电泳芯片，前述多个液槽的容 积分别在1 ~ 1000mm3的范围。
15. 根据权利要求1所述的电泳芯片，其还具有多个电极， 前述多个电招j皮配置为各自的一端位于前述多个液槽内。
16. —种电泳装置，其为包含电泳芯片和分析部的电泳装置，前述电泳芯片为斥又利要求1所述的电泳芯片。
全文摘要
本发明提供一种毛细管电泳芯片，其能够小型化和缩短分析时间，且能够以高精度分析糖化血红蛋白。所述芯片包含上基板(4)、下基板(1)、第1导入槽(2a)、第1回收槽(2b)、以及试样分析用毛细管流路(3x)，前述下基板(1)上形成有前述第1导入槽(2a)和前述第1回收槽(2b)，前述第1导入槽(2a)和前述第1回收槽(2b)通过前述试样分析用毛细管流路(3x)被连通。
文档编号G01N27/447GK101663578SQ20088001292
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月23日 优先权日2007年4月27日
发明者中山雄介, 杉山幸司, 米原聪 申请人:爱科来株式会社