生物芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物芯片。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著基因利用技術(shù)的發(fā)展，基因診斷、基因治療等利用基因的醫(yī)療備受關(guān) 注，此外在農(nóng)牧業(yè)領(lǐng)域也開發(fā)了很多將基因用于品種鑒別、品種改良的方法。作為利用基因 的技術(shù)，PCR(聚合酶鏈反應(yīng)：Polymerase Chain Reaction)法等核酸擴(kuò)增技術(shù)已廣泛普及。 如今，PCR法已成為生物物質(zhì)的信息解析中不可或缺的技術(shù)。
[0003] 在PCR法中，通常采用使用稱為管、芯片（以下，稱為生物芯片）的用于進(jìn)行生化 反應(yīng)的容器來進(jìn)行反應(yīng)的方法。然而，在現(xiàn)有的方法中，存在需要的試劑等的量多，為了實(shí) 現(xiàn)反應(yīng)所需的熱循環(huán)而裝置復(fù)雜化，或者反應(yīng)耗費(fèi)時(shí)間這樣的問題。因此，需要使用微量的 試劑、樣品在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行PCR的生物芯片、反應(yīng)裝置。
[0004] 為了解決這樣的問題，專利文獻(xiàn)1中公開了一種生物芯片和裝置：在填充有不與 反應(yīng)液混合且比重與反應(yīng)液不同的液體（礦物油等）的管中，使以液滴狀態(tài)含有的反應(yīng)液 往返移動(dòng)來實(shí)施熱循環(huán)，從而進(jìn)行反應(yīng)。
[0005] 然而，將專利文獻(xiàn)1中公開的生物芯片用于從容器外部進(jìn)行熒光測定來檢測擴(kuò)增 產(chǎn)物這樣的用途時(shí)，需要用透明的材料形成容器。作為透明的材料，可舉出樹脂、耐熱玻璃， 但這些材料容易因摩擦等而帶電。雖然對(duì)容器的內(nèi)表面實(shí)施親水處理可以抑制帶電，但作 為水溶液的反應(yīng)液會(huì)附著于容器從而妨礙移動(dòng)，因此難以將親水處理用于生物芯片。
[0006] 另一方面，作為不與反應(yīng)液混合且比重與反應(yīng)液不同的液體，從對(duì)熱、反應(yīng)液的穩(wěn) 定性的觀點(diǎn)出發(fā)，可使用硅油、礦物油，但這些油通常為絕緣體，因而導(dǎo)入到油中的反應(yīng)液 的液滴容易極化。因此，如果在透明材料的容器中填充油并導(dǎo)入反應(yīng)液，則有時(shí)在反應(yīng)液與 容器之間產(chǎn)生電場，反應(yīng)液被吸引而附著于容器的內(nèi)壁，或者因排斥而懸浮于油中。在這種 狀態(tài)下，如果進(jìn)行像專利文獻(xiàn)1所記載的、在生物芯片中利用重力使反應(yīng)液移動(dòng)的方式（以 下，在本說明書中，將該方式稱為"升降型"）的PCR，則有時(shí)反應(yīng)液無法適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，不能實(shí) 施所希望的熱循環(huán)。
[0007] 因此，專利文獻(xiàn)2中為了消除生物芯片所產(chǎn)生的電荷，對(duì)反應(yīng)液實(shí)施穩(wěn)定的熱循 環(huán)，公開了一種生物芯片，即在使用填充有不與反應(yīng)液混合的液體的容器時(shí)，使上述液體的 體積固有電阻大于0Ω · cm且小于等于5 XlO13 Ω · cm。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-136250號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-125169號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 然而，即使像專利文獻(xiàn)2那樣防止帶電，有時(shí)液滴仍附著于容器，液滴在油中無法 適當(dāng)移動(dòng)。
[0013] 本發(fā)明的目的在于提供一種防止反應(yīng)液附著于容器的內(nèi)壁，反應(yīng)液能夠在容器內(nèi) 適當(dāng)移動(dòng)的生物芯片。
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而進(jìn)行的，可以作為以下方式而實(shí)現(xiàn)。
[0015] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種生物芯片，是含有表面活性劑的反應(yīng)液沿容器的長 邊方向移動(dòng)的生物芯片，其包含：容器；比重與上述反應(yīng)液不同且不與上述反應(yīng)液混合的 液體；以及以甲醇改性有機(jī)硅樹脂、羧基改性有機(jī)硅樹脂、氨基改性有機(jī)硅樹脂、聚醚改性 有機(jī)硅樹脂、硅烷醇改性有機(jī)硅樹脂、或氟改性有機(jī)硅樹脂為主成分的添加劑。上述液體可 以是礦物油或硅油。上述添加劑可以是X-22-160AS、X-22-3701E、KF-857、KF-859、KF-862、 KF-867、KF-6017、KF-8005(以上，SHIN-ETSU SILICONES 公司）以及 SR1000、SS4230、 SS4267、YR3370、XS66-C1191、TSF4703、TSF4708、XF42-C5196、XF42-C5197(以上，Momentive 公司）中的任一種。上述反應(yīng)液能夠作為液滴沿上述容器的長邊方向移動(dòng)。上述反應(yīng)液可 以含有核酸擴(kuò)增反應(yīng)用試劑。上述添加劑的濃度可以為1 % (v/v)~50% (v/v)。上述容 器可以是聚丙稀制。上述表面活性劑可以是NP40、Triton-XlOO或Tween20。
[0016] 本發(fā)明的另一實(shí)施方式是一種核酸擴(kuò)增裝置，安裝有上述任一種生物芯片。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供防止反應(yīng)液附著于容器的內(nèi)壁，反應(yīng)液能夠在容器內(nèi)適當(dāng) 移動(dòng)的生物芯片。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的核酸擴(kuò)增反應(yīng)用芯片的截面圖。g表示重力 的方向。
[0019] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的升降式PCR裝置的立體圖。圖2(A)表示閉 蓋的狀態(tài)，圖2(B)表示開蓋的狀態(tài)。
[0020] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的升降式PCR裝置的主體的分解立體圖。
[0021] 圖4是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的升降式PCR裝置的主體的、圖 2㈧的A-A線的截面的截面圖。圖4㈧表示第1配置，圖4(B)表示第2配置。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)及其構(gòu)思，根據(jù)本說明書的記載，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言是清楚的，根據(jù)本說明書的記載，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地再現(xiàn)本發(fā)明。以下記載的 發(fā)明的實(shí)施方式和具體的實(shí)施例等表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，是為了例示或說明而示出 的，本發(fā)明并不限定于此。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說清楚的是在本說明書中公開的本發(fā)明的 意圖以及范圍內(nèi)，可以基于本說明書的記載進(jìn)行各種改變以及修飾。
[0023] (1)生物芯片
[0024] 本發(fā)明的生物芯片是含有表面活性劑的反應(yīng)液沿容器的長邊方向移動(dòng)的生物芯 片，其包含：容器；比重與反應(yīng)液不同且不與反應(yīng)液混合的液體；以及以甲醇改性有機(jī)硅樹 月旨、羧基改性有機(jī)硅樹脂、氨基改性有機(jī)硅樹脂、聚醚改性有機(jī)硅樹脂、硅烷醇改性有機(jī)硅 樹脂或氟改性有機(jī)硅樹脂為主成分的添加劑。在該生物芯片中，液滴狀的反應(yīng)液附著于容 器內(nèi)壁的風(fēng)險(xiǎn)變小，容易沿容器的長邊方向移動(dòng)。以下詳細(xì)敘述它的構(gòu)成。
[0025] 圖1是生物芯片100的截面圖。圖1表示生物芯片中裝有反應(yīng)液的狀態(tài)。
[0026] 本發(fā)明的生物芯片100的構(gòu)成包含容器150和密封部120。生物芯片100的大小、 形狀沒有特別限定，例如可以考慮不與反應(yīng)液140混合的油130的量、導(dǎo)熱率、容器150和 密封部120的形狀、或操作的容易性中的至少一個(gè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0027] 生物芯片100的容器150可以由透明材質(zhì)形成。由此，能夠從生物芯片100的外 部觀察容器150內(nèi)的反應(yīng)液140的移動(dòng)，或者可以用于實(shí)時(shí)PCR等的從容器150的外部進(jìn) 行測定等的用途。應(yīng)予說明，在本說明書中，"透明"是指能夠確保能從容器150的外部觀察 容器150內(nèi)的反應(yīng)液140的程度的可見性，只要滿足該條件，生物芯片100的整體可以不一 定透明。
[0028] 生物芯片100的用途沒有特別限定，例如用于實(shí)時(shí)PCR這樣的伴有熒光測定的用 途時(shí)，容器150優(yōu)選由自發(fā)熒光小的材質(zhì)形成。容器150優(yōu)選耐受PCR中的加熱的材質(zhì)。 另外，容器150的材質(zhì)優(yōu)選是核酸、蛋白質(zhì)的吸附少且不阻礙聚合酶等的酶反應(yīng)的材質(zhì)。作 為滿足這些條件的材質(zhì)，沒有特別限定，例如可以是聚丙烯、聚乙烯、環(huán)烯烴聚合物（例如， ZEONEX (注冊商標(biāo)）480R)、耐熱玻璃（例如PYREX (注冊商標(biāo)）玻璃）等或者它們的復(fù)合材 料，優(yōu)選聚丙烯。
[0029] 在圖1所示的生物芯片100中，容器150形成為圓筒狀，中心軸方向（圖1中的上 下方向）為長邊方向。這里使用的容器150優(yōu)選為管，可以是小型離心用管、設(shè)計(jì)成PCR用 的管，但通過具有長邊方向即為細(xì)長形狀，從而例如使用后述的升降型的熱循環(huán)儀，以使容 器150內(nèi)的油130形成溫度不同的區(qū)域的方式對(duì)生物芯片100進(jìn)行溫度控制時(shí)，可易于加 長不同溫度區(qū)域之間的距離。由此，在容器150內(nèi)的每個(gè)區(qū)域可容易地將油130控制成不 同的溫度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)適合于PCR的熱循環(huán)。應(yīng)予說明，升降型的熱循環(huán)儀是在裝滿容器 150的油中形成至少2個(gè)溫度區(qū)域，通過使與油相分離的反應(yīng)液140在這些溫度區(qū)域間往返 移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)熱循環(huán)的裝置。
[0030] 容器150的形狀只要具有長邊方向就沒有特別限