磁性體粒子操作用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于利用磁性體粒子進(jìn)行目標(biāo)物質(zhì)的分離、提取、純化、反應(yīng)等化學(xué)操作的磁性體粒子操作用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)學(xué)檢查、食品安全衛(wèi)生上的管理、用于環(huán)境保護(hù)的監(jiān)控等中，需要從包含多種多樣的夾雜物的試樣中提取目標(biāo)物質(zhì)來供于檢測或反應(yīng)。例如，在醫(yī)學(xué)檢查中，需要對從動植物中分離取得的血液、血清、細(xì)胞、尿、糞便等中所含的核酸、蛋白質(zhì)、糖、脂質(zhì)、細(xì)菌、病毒、放射性物質(zhì)等進(jìn)行檢測、鑒定、定量。在進(jìn)行這些檢查時(shí)，為了排除由夾雜物所引起的背景干擾等不良影響，有時(shí)需要使目標(biāo)物質(zhì)分離或純化。
[0003]為了對試樣中的目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行分離及純化，已開發(fā)出如下方法并得以實(shí)用化:利用使粒徑為0.5微米至十幾微米的磁性體的表面上具有與目標(biāo)物質(zhì)的化學(xué)親和力或分子識別功能的磁性體粒子。在所述方法中，重復(fù)進(jìn)行如下工序:使目標(biāo)物質(zhì)固定在磁性體粒子的表面上之后，通過磁場操作從液相將磁性體粒子加以分離及回收，并根據(jù)需要，使所回收的磁性體粒子分散于清洗液等液相中，從液相將磁性體粒子加以分離及回收。然后，通過使磁性體粒子分散于溶出液中，而使固定在磁性體粒子上的目標(biāo)物質(zhì)在溶出液中游離，從而對溶出液中的目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行回收。通過使用磁性體粒子，可利用磁鐵來回收目標(biāo)物質(zhì)，因此具備有利于化學(xué)提取及純化的自動化的特征。
[0004]可選擇性地固定目標(biāo)物質(zhì)的磁性體粒子是作為分離及純化套組(kit)的一部分而出售。套組是將多個試劑分別裝入至各個容器內(nèi)，使用時(shí)用戶利用吸液管等對試劑進(jìn)行分取、分注。用于使這些吸液管操作或磁場操作自動化的裝置也在出售(專利文獻(xiàn)I)。另一方面，已提出有如下方法:代替吸液管操作，而利用在毛細(xì)管(capillary)等管狀容器內(nèi)交替地層疊著溶解/固定液、清洗液、溶出液等液體層與凝膠狀介質(zhì)層的管狀器件，使磁性體粒子在所述器件內(nèi)沿容器的長度方向移動，由此對目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行分離及純化(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]當(dāng)利用管狀器件時(shí)，由于可在密閉系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施一連串的操作，所以與利用開放系統(tǒng)來進(jìn)行的吸液管操作相比，可降低污染(contaminat1n)的危險(xiǎn)性。在專利文獻(xiàn)2中，記載有如下技術(shù):通過使永久磁鐵或活動磁鐵板等磁力源沿單軸方向移動，而在管狀器件內(nèi)，使磁性體粒子沿容器的長度方向移動。磁性體粒子通過磁場的作用而聚集于磁力源附近的容器內(nèi)壁面之后，伴隨著磁場的變化而沿容器的長度方向移動。
[0006]但是，在如專利文獻(xiàn)2所記載使磁力源沿單軸方向移動的方法中，存在如下情況:即便使用直管狀的容器，應(yīng)被移動的磁性體粒子也無法追隨于磁場的變化，從而磁性體粒子殘留在器件內(nèi)，特別是殘留在凝膠狀介質(zhì)層中。
[0007]磁性體粒子從配置在管狀器件的外部的磁力源(磁鐵)受到的力會大幅地受到磁力源與磁性體粒子的距離、即磁力源與容器內(nèi)壁面的距離的影響。所述距離越大，磁性體粒子越無法被磁場所吸引，因此難以使磁性體粒子移動而穿過液體層或凝膠狀介質(zhì)層。如果磁力源與磁性體粒子的距離相差達(dá)ΙΟΟμπι左右，那么磁性體粒子從磁力源受到的力會大幅變化，因此需要對所述距離進(jìn)行精密控制。特別是在使用管狀器件時(shí)，由于凝膠狀介質(zhì)的粘性高，磁性體粒子難以穿過凝膠狀介質(zhì)層，所以與不使用凝膠狀介質(zhì)的吸液管操作的情況相比，對磁力源與磁性體粒子的距離要求高精度。
[0008]專利文獻(xiàn)1:W097/44671號國際公開手冊。
[0009]專利文獻(xiàn)2:W02012/086243號國際公開手冊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種磁性體粒子操作用裝置，包含使磁力源相對于容器相對地沿單軸方向移動的機(jī)構(gòu)，要解決的技術(shù)問題是使磁性體粒子在交替地層疊著凝膠狀介質(zhì)層與液體層的管狀器件內(nèi)順暢地移動。
[0011]為了使磁性體粒子在管狀器件內(nèi)順暢地移動，可考慮對磁力源與磁性體粒子的距離進(jìn)行控制，然而如上所述，只是使磁力源沿單軸方向移動并不夠。關(guān)于其原因，本發(fā)明者等人經(jīng)探討后查明，即使是直管狀的容器，實(shí)際上也會產(chǎn)生翹曲，其結(jié)果導(dǎo)致在磁力源與磁性體粒子的距離與規(guī)定值即便稍有偏離的部位，磁性體粒子的移動變得困難。再者，已判明，容器的翹曲在使聚丙烯或聚乙烯等樹脂材料成形為直管狀時(shí)顯著，特別是在容器的剖面形狀為非圓形時(shí)，成形時(shí)所施加的應(yīng)力應(yīng)變增大，容器容易翹曲。當(dāng)然，通過對容器的成形條件及加工條件進(jìn)行調(diào)整也可以形成為精密的直管狀，但是會產(chǎn)生器件的生產(chǎn)成本上升的其它問題。
[0012]本發(fā)明者等人發(fā)現(xiàn)，在包括用于保持容器的容器保持部、用于將容器按壓至容器保持部的容器按壓部、以及磁場施加部的磁性體粒子操作用裝置中，通過容器保持部包含與單軸方向(容器與磁力源的相對移動方向)平行的支承面，容器按壓部沿與單軸方向正交的方向按壓容器，并將容器固定在支承面上，可消除容器的翹曲，從而可使磁力源與容器外壁面的距離保持為固定。由此，可對磁力源與容器內(nèi)壁面的距離及磁力源與磁性體粒子的距離進(jìn)行控制。特別是當(dāng)在與磁力源相對向的側(cè)容器的壁厚為固定時(shí)，可使磁力源與磁性體粒子的距離保持為固定。其結(jié)果為，磁性體粒子可在凝膠狀介質(zhì)層及液體層內(nèi)順暢地移動，特別是在粘性高的凝膠狀介質(zhì)層內(nèi)也可順暢地移動。
[0013]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0014]本發(fā)明涉及一種用于使磁性體粒子在管狀器件內(nèi)移動的磁性體粒子操作用裝置，在所述管狀器件的容器內(nèi)交替地層疊著凝膠狀介質(zhì)層與液體層，然后填裝有磁性體粒子。本發(fā)明的磁性體粒子操作用裝置包括用于保持容器的容器保持部、用于將容器按壓至容器保持部的容器按壓部、以及磁場施加部。磁場施加部包含磁力源，磁場施加部及容器保持部中的至少一者包含可使磁力源相對于容器保持部相對地沿單軸方向移動的移動機(jī)構(gòu)。通過利用容器按壓部沿與單軸方向正交的方向按壓容器，而將容器固定在與單軸方向平行的容器保持部的支承面上。通過利用所述移動機(jī)構(gòu)，使磁力源相對于容器保持部相對地沿單軸方向移動，可使磁性體粒子在容器內(nèi)沿容器的長度方向移動。
[0015]本發(fā)明解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是以容器的長度方向與所述單軸方向平行的方式得到保持。這時(shí)，可對磁力源與磁性體粒子的距離更精密地進(jìn)行控制。
[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是容器保持部配置在容器按壓部與磁場施加部之間。例如，當(dāng)依此順序配置磁場施加部、容器按壓部及容器保持部時(shí)，容器按壓部有可能阻礙來自磁場施加部所包含的磁力源的磁力線。并且，當(dāng)利用容器按壓部來按壓容器時(shí)有可能磁場施加部會成為障礙，從而操作性下降。另一方面，當(dāng)容器保持部配置在容器按壓部與磁場施加部之間時(shí)，則不會產(chǎn)生這種問題，因此操作性優(yōu)異。
[0018]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是容器保持部在與磁力源相對向的部分之中相當(dāng)于磁力源的移動區(qū)域的部分具有空隙。通過在容器保持部形成狹縫等空隙，可抑制來自磁力源的磁力線的干擾。
[0019]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是容器保持部包含非磁性體材料，以使得不會阻礙來自磁力源的磁力線。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種磁性體粒子操作用裝置可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價(jià)值，其至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0021]根據(jù)本發(fā)明的裝置，可使磁力源與容器外壁面的距離保持為固定，因此可對磁力源與容器內(nèi)壁面的距離及磁力源與磁性體粒子的距離進(jìn)行控制。特別是在與磁力源相對向的側(cè)容器的壁厚為固定時(shí)，可使磁力源與磁性體粒子的距離保持為固定。其結(jié)果為，可使磁性體粒子在交替地層疊著凝膠狀介質(zhì)層與液體層的管狀器件內(nèi)順暢地移動。因此，可使化學(xué)操作的效率或收率、檢查精度的提高等。
[0022]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0023]圖1的A?C是表示進(jìn)行磁性體粒子操作的管狀器件的一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0024]圖2A是表示本發(fā)明的磁性體粒子操作用裝置的一實(shí)施例的主視示意圖；
[0025]圖2B是未保持容器的狀態(tài)的磁性體粒子操作用裝置的主視示意圖；
[0026]圖2C是將容器保持于容器保持部并經(jīng)容器按壓部按壓的狀態(tài)的磁性體粒子操作用裝置的圖2A的C-C線剖面示意圖；
[0027]圖2D是圖2C的D-D線剖面示意圖；
[0028]圖3A?圖3E是表示容器保持部的另一實(shí)施例的示意圖；
[0029]圖4A是表示有孔的容器保持部的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0030]圖4B是圖4A的B-B線剖面示意圖；
[0031 ]圖4C是圖4A的C-C線剖面示意圖；
[0032]圖5是表示容器保持部的進(jìn)而另一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0033]圖6A?圖6C是表不容器按壓部的另一實(shí)施例的不意圖；
[0034]圖7是表示容器按壓部的進(jìn)而另一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0035]圖8是表示容器保持部及容器按壓部的另一實(shí)施例的示意圖；
[0036]圖9A?圖9C是表不容器的另一實(shí)施例的不意圖；
[0037]圖10是表示容器的進(jìn)而另一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0038]【主要組件符號說明】
[0039]9:磁鐵(磁力源)10、110、111、
[0040]容器[0041 ] 112、210:
[0042]21,22: 凝膠狀介質(zhì)(層) 31、32、35: 液體(層)
[0043]70