專利名稱：分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法，特別是提供一種可供進(jìn)行利用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的定量分析的分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法。
背景技術(shù)：
近年來，在醫(yī)療、健康、食品及藥品開發(fā)等領(lǐng)域，檢測(cè)DNA(Deoxyribonucleic Acid,脫氧核糖核酸)、酶、抗原、抗體、蛋白質(zhì)、病毒及細(xì)胞等生物物質(zhì)、以及化學(xué)物質(zhì)并進(jìn)行定量的重要性不斷提升。與此相對(duì)應(yīng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了各種用來簡(jiǎn)便地測(cè)定所述生物物質(zhì)及化學(xué)物質(zhì)等的生物芯片及微型化學(xué)芯片(以下，將這些總稱為“分析芯片”)。由于分析芯片被制作成可以在數(shù)cm見方且厚度為數(shù)mm Icm左右的芯片內(nèi)簡(jiǎn)易地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所進(jìn)行的一系列分析操作，所以樣品及試劑的使用量為微量便可。這樣，分析芯片可以低成本地進(jìn)行高生產(chǎn)性的檢查，所以具有可以在采集樣品的現(xiàn)場(chǎng)立即獲得檢查結(jié)果等諸多優(yōu)點(diǎn)。這種分析芯片適合用于例如血液檢查或唾液檢查等生物化學(xué)檢查用途。例如，專利文獻(xiàn)I中公開了用來測(cè)定水性液體試樣中是否存在樣品或樣品的濃度的電化學(xué)試驗(yàn)設(shè)備。在專利文獻(xiàn)I中，通過使用所述電化學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，能以簡(jiǎn)便的操作測(cè)定像血液等水性液體試樣中的葡萄糖濃度等。[背景技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]日本專利特表2001-518620號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所要解決的問題]但是，在蛋白質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中，生成低分子量的單純的分子的情況極少，難以如葡萄糖的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)般與高氧化還原性的H2O2的生成或O2的消耗相聯(lián)系。因此，大量的蛋白質(zhì)如果不通過像酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay ELISA)這樣的復(fù)雜方法，則無法進(jìn)行分析。其中，在分析皮質(zhì)醇之類的分子量較小的蛋白質(zhì)的情況下，必須使用競(jìng)爭(zhēng)法。但是，因?yàn)橥ㄟ^競(jìng)爭(zhēng)法進(jìn)行的分析中分析操作復(fù)雜，所以更難實(shí)現(xiàn)使用分析芯片的簡(jiǎn)易的分析。因此，必須使用競(jìng)爭(zhēng)法進(jìn)行分析的蛋白質(zhì)的分析通常是使用對(duì)孔內(nèi)實(shí)施了特異性處理的微孔來進(jìn)行。但是，在使用微孔的方法中，因?yàn)樾枰厥獾钠骶?、裝置，所以實(shí)際上例如難以在采集樣品(液體試樣)的場(chǎng)所進(jìn)行流式檢測(cè)(flow assay)。另外，因其操作也較為復(fù)雜，所以還要求操作者必須熟練。由如上所述的情況可知，實(shí)際上尚難以利用如使用分析芯片的分析方法的簡(jiǎn)易方法來進(jìn)行利用競(jìng)爭(zhēng)法的分析。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)利用競(jìng)爭(zhēng)法的分析的分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法。
[解決問題的技術(shù)手段]本發(fā)明的一形態(tài)是一種分析芯片，用來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括基體、及形成在該基體表面的用來使液體試樣從上游側(cè)流向下游側(cè)的流路；流路包括導(dǎo)入部，用來將液體試樣導(dǎo)入至流路；反應(yīng)部，設(shè)置在該導(dǎo)入部的下游側(cè)，用來使液體試樣進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；排出部，設(shè)置在該反應(yīng)部的下游側(cè)；及攔阻部，設(shè)置在反應(yīng)部與排出部之間，用來抑制液體試樣從反應(yīng)部流到排出部；且反應(yīng)部中收納著預(yù)先固定有與測(cè)定對(duì)象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的載體。在所述分析芯片中，優(yōu)選的是攔阻部的流路寬度比反應(yīng)部的流路寬度窄。另外，在所述分析芯片中，優(yōu)選的是構(gòu)成攔阻部的流路具有斥液性。另外，在所述分析芯片中，優(yōu)選的是導(dǎo)入部的流路寬度比反應(yīng)部的流路寬度窄。另外，在所述分析芯片中，優(yōu)選的是排出部中收納有吸收體，該吸收體用來吸收從反應(yīng)部流出的液體試樣。另外，本發(fā)明提供一種分析系統(tǒng)，包括所述分析芯片；及分析裝置，用來根據(jù)選自由該分析芯片的反應(yīng)部所產(chǎn)生的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)，來分析測(cè)定對(duì)象物質(zhì)。另外，本發(fā)明的另一形態(tài)是一種分析方法，使用所述分析芯片來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括如下步驟將含有具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)或具有標(biāo)記部的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)、與液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至反應(yīng)部?jī)?nèi)；在反應(yīng)部?jī)?nèi)，使反應(yīng)液和預(yù)先固定在載體上的特異性結(jié)合物質(zhì)或競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟之后，使反應(yīng)液流出到排出部；及在流出的步驟之后，根據(jù)選自由來自殘留在反應(yīng)部?jī)?nèi)的具有標(biāo)記部的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)或具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)，來分析測(cè)定對(duì)象物質(zhì)。在所述分析方法中，優(yōu)選的是導(dǎo)入的步驟包含從導(dǎo)入部導(dǎo)入反應(yīng)液的步驟。另外，在所述分析方法中，優(yōu)選的是流出的步驟包含使清洗液流入到反應(yīng)部的步驟。另外，在所述分析方法中，優(yōu)選的是標(biāo)記部發(fā)出選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)。另外，在所述分析方法中，優(yōu)選的是分析步驟包含使含有與標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)的基質(zhì)的基質(zhì)溶液流入到反應(yīng)部的步驟，基質(zhì)是通過與標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)，而引起選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)的物質(zhì)。本發(fā)明的又一形態(tài)是一種分析芯片，用來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括基體；展開層，配置在基體上，可以使液體試樣從一端側(cè)展開至另一端側(cè)；及吸收層，配置成與展開層的另一端側(cè)接觸；且展開層包含競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域，該競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域?yàn)槲挥谝欢藗?cè)與另一端側(cè)之間的區(qū)域的至少一部分，且固定有測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域上，還包括用來檢測(cè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電化學(xué)變化的電極部。在所述分析芯片中，優(yōu)選的是還包括配置在基體上的蓋體，且蓋體在與配置在基體上的展開層的一端側(cè)相對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)置了用來將液體試樣導(dǎo)入至一端側(cè)的導(dǎo)入部。在所述分析芯片中，優(yōu)選的是電極部的一部分從基體與蓋體之間露出。在所述分析芯片中，優(yōu)選的是測(cè)定對(duì)象物質(zhì)為皮質(zhì)醇。
另外，本發(fā)明提供一種分析系統(tǒng)，包括所述分析芯片；及測(cè)定裝置，與所述分析芯片的電極部電性連接，用來測(cè)定電極部所檢測(cè)出的電化學(xué)變化。另外，本發(fā)明的又一形態(tài)是一種分析方法，使用所述分析芯片，來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且 包括如下步驟將含有具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)和液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至展開層的一端側(cè)；使反應(yīng)液展開至展開層的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域；在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使反應(yīng)液和競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟之后，將含有基質(zhì)的基質(zhì)溶液導(dǎo)入至展開層的一端側(cè)；使基質(zhì)溶液展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域；在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使基質(zhì)溶液和標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)；及檢測(cè)來自酶促反應(yīng)的電化學(xué)變化。在所述分析方法中，優(yōu)選的是在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟與導(dǎo)入基質(zhì)溶液的步驟之間，還包括從展開層的一端側(cè)導(dǎo)入清洗液的步驟，以及使清洗液展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域的步驟。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明的分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法，可以簡(jiǎn)便地進(jìn)行利用競(jìng)爭(zhēng)法的分析。


圖I是第I實(shí)施方式中的分析芯片的示意性平面圖。圖2是圖I的基體的示意性平面圖。圖3是圖I的基體的示意性立體圖。圖4是用來說明第I實(shí)施方式中載體的構(gòu)成的一例的示意圖。圖5是表示第I實(shí)施方式中的分析方法的流程圖。圖6的(a) (d)是概略性地表示第I實(shí)施方式中的分析方法的各步驟的平面圖。圖7的(a) (d)是概略性地表示第I實(shí)施方式中的分析方法的各步驟的截面圖。圖8的(a) (C)是用來說明第I實(shí)施方式中反應(yīng)部中的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的示意圖。圖9是表示第I實(shí)施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。圖10是表示實(shí)施例I中分析得出的皮質(zhì)醇濃度和熒光強(qiáng)度的關(guān)系的圖。圖11是第2實(shí)施方式中的分析芯片的示意性平面圖。圖12是表示第2實(shí)施方式中在基體的表面設(shè)置有凹部的狀態(tài)的示意性立體圖。圖13是用來說明第2實(shí)施方式中固定在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的示意圖。圖14是分析芯片的另一形態(tài)的示意性平面圖。圖15是圖14的分析芯片的示意性立體圖。圖16是第2實(shí)施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。圖17是表示第2實(shí)施方式中的分析方法的流程圖。圖18的(a) (C)是用來說明第2實(shí)施方式中競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的示意圖。圖19是表示實(shí)施例2中分析得出的皮質(zhì)醇濃度和電流值的關(guān)系的圖。[符號(hào)的說明]10 基體11 流路12 導(dǎo)入部
13反應(yīng)部14排出部15攔阻部21載體22吸收體31固定化皮質(zhì)醇32BSA 33皮質(zhì)醇34標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34a皮質(zhì)醇抗體34bHRP40反應(yīng)液41清洗液42基質(zhì)溶液50測(cè)定裝置51光出射器52檢測(cè)器53顯示器60分析芯片61基體62展開層63電極部64吸收層65競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域66蓋體67導(dǎo)入部68窗部70BSA71固定化皮質(zhì)醇80分析系統(tǒng)81測(cè)定裝置82顯示器90皮質(zhì)醇91HRP-CORT 抗體結(jié)合體91a皮質(zhì)醇抗體91bHRP100分析芯片200分析系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在以下附圖中對(duì)于相同或相當(dāng)?shù)牟糠郑缴舷嗤膮⒄辗?hào)而不重復(fù)說明。此外，在本說明書中，“液體”的概念是可以包含液體試樣、反應(yīng)液、清洗液及基質(zhì)溶液 中的每一個(gè)。[第I實(shí)施方式]<分析芯片>圖I中表示第I實(shí)施方式中的分析芯片的示意性平面圖。圖I中所示的分析芯片100是用來通過使用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)而分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的分析芯片。在本實(shí)施方式中，是對(duì)使用皮質(zhì)醇作為測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的情況進(jìn)行說明，該皮質(zhì)醇是腎上腺皮質(zhì)類脂醇(corticoid)的一種，且作為體內(nèi)濃度因壓力而產(chǎn)生變化的激素(hormone)而被人們所知，但測(cè)定對(duì)象物質(zhì)并不限定于此。參照?qǐng)DI，分析芯片100包括基體10、形成在該基體10表面的流路11、及配置在流路11內(nèi)的載體21及吸收體22。圖2及圖3中表示圖I的基體的示意性平面圖及立體圖。參照?qǐng)D2及圖3，基體10的材質(zhì)并無特別限定，優(yōu)選的是透明基板。透明基板例如可以使用丙稀酸系樹脂等的樹脂基板，或者玻璃、娃、或石英等無機(jī)材料基板。基體10的形狀并無特別限定，例如，可以設(shè)為圖I中左右方向的長(zhǎng)度為75 90mm，圖I中上下方向的寬度為14 18mm,且厚度為3 IOmm的長(zhǎng)方體。形成在基體10表面的流路11包括上游側(cè)的導(dǎo)入部12、設(shè)置在導(dǎo)入部12的下游側(cè)的反應(yīng)部13、設(shè)置在反應(yīng)部13的下游側(cè)的排出部14、及設(shè)置在反應(yīng)部13與排出部14之間的攔阻部15。此外，各圖的流路11中，圖中左側(cè)(導(dǎo)入部12側(cè))為上游側(cè)，右側(cè)(排出部15側(cè))為下游側(cè)。流路11是用來使液體試樣、以及競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)中所使用的清洗液、基質(zhì)溶液等液體從上游側(cè)流向下游側(cè)的流路，流路11中的相鄰接的各部互相連通。這種流路11例如可以通過切削基體10的表面而形成。流路11的深度并無特別限定，例如可以設(shè)為I 5mm。此夕卜，流路11只要至少包括導(dǎo)入部12、反應(yīng)部13、排出部14及攔阻部15即可。流路11中的導(dǎo)入部12形成為具有較窄的流路寬度的直線形，是可以用來將液體試樣導(dǎo)入至流路11的部分。通過從導(dǎo)入部12導(dǎo)入液體試樣，可以使液體試樣流向位于導(dǎo)入部12的下游側(cè)的反應(yīng)部13。作為將液體試樣向?qū)氩?2導(dǎo)入的方法，例如有如下方法，即將液體試樣配置在比導(dǎo)入部12更靠上游側(cè)的基體10的表面。通過以這種方式配置液體試樣，可以使液體試樣通過自重而落入到導(dǎo)入部12內(nèi)，所以結(jié)果可以將液體試樣導(dǎo)入至流路11內(nèi)。另外，通過將導(dǎo)入部12的流路寬度W12設(shè)為較窄，可以利用毛細(xì)管現(xiàn)象而將液體試樣以較快的速度導(dǎo)入至導(dǎo)入部12內(nèi)，且可以使液體試樣進(jìn)一步流向反應(yīng)部13。其中，如圖I 3所示，優(yōu)選的是使導(dǎo)入部12的流路寬度W12比反應(yīng)部13的流路寬度W13窄，將導(dǎo)入部12的上游側(cè)封閉，且使導(dǎo)入部12的流路長(zhǎng)度(圖I 3中的左右方向)與流路寬度W12相比足夠長(zhǎng)。通過使導(dǎo)入部12具有這種形狀，可以使將液體試樣配置在基體10表面時(shí)對(duì)液體試樣的速度等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響通過與流路壁的摩擦而平坦化(均勻化)，因而可以抑制反應(yīng)部13內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)不均。例如，導(dǎo)入部12可以設(shè)為流路長(zhǎng)度為10mm、流路寬度W12為Imm的直線形狀。此外，在本說明書中，所謂流路寬度，是與從流路11的上游側(cè)朝向下游側(cè)的方向正交的方向上的流路11的寬度。如圖I 圖3所示，流路11中的反應(yīng)部13形成為從上游側(cè)到下游側(cè)流路寬度連續(xù)地增大后緊接著連續(xù)地減小的形狀，是可以使液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的部分。反應(yīng)部13通過具有如圖I 圖3所示的形狀，可以使從導(dǎo)入部12側(cè)流入的液體試樣在反應(yīng)部13內(nèi)均勻地分散。例如，反應(yīng)部13優(yōu)選的是設(shè)為如下形狀，即流路長(zhǎng)度為12 15_，流路寬度從上游側(cè)到下游側(cè)自1_(導(dǎo)入部12的流路寬度W12)起連續(xù)地增大而最大部分的流路寬度W13達(dá)到6mm后，又連續(xù)地減少而變窄至lmm(攔阻部15的流路寬度W15)。另外，反應(yīng)部13例如也可以形成為如下形狀，即流路長(zhǎng)度為12 15_，流路寬度從上游側(cè)到下游側(cè)自Imm起連續(xù)地增大而達(dá)到6mm后，將該最大流路寬度的部分維持規(guī)定長(zhǎng)度例如3mm,緊接著連續(xù)地減少而變窄至1_。流路11中的攔阻部15是可以抑制液體試樣從反應(yīng)部13流出到排出部14的部分。通過將攔阻部15與反應(yīng)部13的下游側(cè)相鄰接而配置，可以將液體試樣阻留在攔阻部15的上游側(cè)，因此可以促進(jìn)在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行均勻的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。 攔阻部15的流路寬度W15優(yōu)選的是比反應(yīng)部13的流路寬度W13窄。通過設(shè)為該形狀，可以抑制液體試樣從反應(yīng)部13流出到排出部14。此時(shí)，如圖I 圖3所示，攔阻部15成為使反應(yīng)部13的下游側(cè)狹窄的構(gòu)造。例如，可以將攔阻部15的形狀設(shè)為流路長(zhǎng)度為1mm、流路寬度W15為Imm的形狀。另外，通過使構(gòu)成攔阻部15的流路具有流路的表面排斥液體試樣的斥液性，也可以抑制反應(yīng)液從反應(yīng)部13流出到排出部14。此時(shí)，例如可以通過對(duì)構(gòu)成攔阻部15的基體10的壁部涂布氟而構(gòu)成斥液性的攔阻部15。特別是通過如圖I 圖3所示般，使攔阻部15狹窄而使其流路寬度W15與反應(yīng)部13的流路寬度W13相比足夠窄，并且使構(gòu)成攔阻部15的流路具有斥液性，可以提高抑制液體試樣向排出部14流出的效果。像這樣，可以通過使攔阻部15并非為例如可以開閉的閥門構(gòu)造之類的復(fù)雜構(gòu)造，而為像狹窄構(gòu)造及/或賦予了斥液性的構(gòu)造這樣的簡(jiǎn)單構(gòu)造，來抑制液體試樣從反應(yīng)部13向排出部14流動(dòng)。另外，通過將攔阻部15的構(gòu)造設(shè)為這種構(gòu)造，在比攔阻部15靠上游側(cè)的流路11內(nèi)的液量超過規(guī)定量(攔阻部15能夠抑制流出的液量)時(shí)，可使液體從反應(yīng)部13向排出部14流出。這樣，攔阻部15可以容易地控制有無從反應(yīng)部13向排出部14的液體試樣的流出。因此，通過攔阻部15抑制液體試樣從反應(yīng)部13向排出部14流出(設(shè)為無)，可以促進(jìn)在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行均勻的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。另一方面，通過攔阻部15可以使液體試樣從反應(yīng)部13向排出部14流出(設(shè)為有)，可使競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后的液體試樣容易地向排出部14流出，因此可以容易地將反應(yīng)部13內(nèi)的液體置換為競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后的定量分析所需的液體。流路11中的排出部14形成為具有較寬的流路寬度的直線形，是用來將從反應(yīng)部13流出來的液體試樣阻留在內(nèi)部而不讓其逆流的部分。從反應(yīng)部13經(jīng)過攔阻部15而流入到排出部14的液體試樣被阻留在排出部14內(nèi)。因此，排出部14的形狀并無特別限定，優(yōu)選的是可以抑制液體試樣逆流的形狀。例如，可以將排出部14設(shè)為流路長(zhǎng)度為47 59mm、流路寬度W14為8 12mm的長(zhǎng)方形。在此情況下，因?yàn)榕懦霾?4與反應(yīng)部13相比具有大的容量，所以可以抑制一旦流入到排出部14中來的液體試樣等液體逆流到反應(yīng)部13。另外，也可以利用載置在基體10的上表面的蓋體(未圖示)等將流路11封閉。在此情況下，通過在蓋體的與導(dǎo)入部12相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的一部分設(shè)置導(dǎo)入口，可以將液體試樣等液體簡(jiǎn)便地導(dǎo)入到流路11內(nèi)。通過使分析芯片100在基體10的上表面(形成有流路11的面)具有蓋體，可以在潔凈的環(huán)境下進(jìn)行分析，且可以提高分析的精度。另外，如圖I所示，反應(yīng)部13中收納有載體21，該載體21上預(yù)先固定有作為測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的皮質(zhì)醇的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)。由此，反應(yīng)部13可以發(fā)揮作為流入到反應(yīng)部13內(nèi)的液體試樣中的皮質(zhì)醇進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的場(chǎng)所的功能。圖4中表不用來說明載體21的構(gòu)成的一例的不意圖。在載體21的表面固定著BSA(牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin)) 32，在BSA32上固定著作為競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的皮質(zhì)醇31。這種載體21例如可以通過如下方式來制作。也就是說,首先,準(zhǔn)備作為載體21的一例的薄膜(membrane)。接著，將所準(zhǔn)備的薄膜浸潰在包含使皮質(zhì)醇和BSA結(jié)合而成的BSA-CORT結(jié)合體的溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，之后，將該薄膜浸潰在5% FBS(滅活胎牛血清)溶液等中進(jìn)行培養(yǎng)。然后，在以磷酸緩沖液等對(duì)浸 潰后的薄膜進(jìn)行清洗后，在室溫環(huán)境下等加以干燥。此外，BSA-CORT結(jié)合體既可以使用市售品，也可以適當(dāng)?shù)刂谱鳌Ｍㄟ^以上的處理，可以制作像圖4所示那樣，經(jīng)過作為連接子的BSA32而固定有皮質(zhì)醇31的載體21。載體21的材料并無特別限定，可以較佳地使用蛋白質(zhì)的吸附能力優(yōu)異的薄膜，例如包含聚苯乙烯、氯乙烯、硝化纖維素等的薄膜。另外，載體21的形狀也并無特別限定，優(yōu)選的是不會(huì)對(duì)反應(yīng)部13內(nèi)的液體的流動(dòng)造成影響的形狀，例如為圓形、橢圓形。此外，載體21既可以固定在反應(yīng)部13內(nèi)，也能夠以可以更換的方式配置在反應(yīng)部13內(nèi)。通過將載體21以可以更換的狀態(tài)配置在反應(yīng)部13內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)分析芯片100的重復(fù)利用，從而使分析成本降低。另外，如圖I所示，優(yōu)選的是在排出部14中收納有吸收體22。吸收體22只要為可以吸收液體試樣等液體的部件即可，例如優(yōu)選的是包含吸收性纖維、多孔性樹脂、高分子吸收體或海綿的部件。特別是可以較佳地使用聚苯乙烯、氯乙烯等。并非必須在排出部14內(nèi)配置吸收體22，但通過將這種吸收體22收納在排出部14內(nèi)，可以提高排出部14的液體的吸收性能。另外，通過收納吸收體22，可以將流入到排出部14的液體阻留在吸收體22中，因此可以有效地抑制一旦流入到排出部14的液體經(jīng)過攔阻部15而逆流到反應(yīng)部13。此夕卜，吸收體22既可以固定在排出部14內(nèi)，也能夠以可以更換的方式進(jìn)行配置。如以上所說明般，根據(jù)本實(shí)施方式的分析芯片100，通過設(shè)置能夠抑制液體試樣從反應(yīng)部13向排出部14流動(dòng)的攔阻部15，可以將液體試樣阻留在反應(yīng)部13內(nèi)，從而使反應(yīng)部13內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)充分且均勻地進(jìn)行。另外，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后，能夠使反應(yīng)部13內(nèi)的液體試樣容易地流出到排出部14，所以可以容易地實(shí)現(xiàn)利用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的定量分析?！捶治龇椒ā祱D5是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的分析方法的流程圖。圖6(a) (d)是概略性地表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的分析方法的各步驟的平面圖。圖7(a) (d)是概略性地表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的分析方法的各步驟的截面圖。圖8(a) (C)是用來說明在第I實(shí)施方式中反應(yīng)部中的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的示意圖。以下，參照?qǐng)D5 圖8，對(duì)第I實(shí)施方式中的使用分析芯片100的分析方法，更具體來說，對(duì)測(cè)定液體試樣中的皮質(zhì)醇的濃度的分析方法進(jìn)行說明。此外，圖7中示出的是沿著圖I中以單點(diǎn)虛線表示的中心線的截面。首先,如圖5所示,將所制備的反應(yīng)液導(dǎo)入至反應(yīng)部13內(nèi)(步驟SI)。此外,在本實(shí)施方式中，所謂反應(yīng)液，是表示含有皮質(zhì)醇的濃度不明的液體試樣、及具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)(以下，稱為“標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)”)的液體。作為將這種反應(yīng)液導(dǎo)入至反應(yīng)部13內(nèi)的方法，例如有如下方法如圖6(a)及圖7(a)所示，將預(yù)先制備的在液體試樣中混合標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)所得的反應(yīng)液40配置在導(dǎo)入部12上。由此,導(dǎo)入部12上的反應(yīng)液40通過反應(yīng)液40的自重而被導(dǎo)入至導(dǎo)入部12內(nèi)。被導(dǎo)入至導(dǎo)入部12內(nèi)的反應(yīng)液40例如像圖6(b)及圖7(b)所示般流入到反應(yīng)部13內(nèi)。因?qū)氩?2的流路寬度W12較窄，所以反應(yīng)液40從導(dǎo)入部12流入到反應(yīng)部13內(nèi)時(shí)的流速相對(duì)較大。反應(yīng)液40的速度在具有比導(dǎo)入部12寬的流路寬度W13的反應(yīng)部13內(nèi)減速。此時(shí)，因?yàn)閿r阻部15與反應(yīng)部13的下游側(cè)相鄰接，所以從反應(yīng)部13朝向排出部14的流動(dòng)受到攔阻部15的抑制。因此，反應(yīng)液40在反應(yīng)部13內(nèi)均勻地分散，并且被阻留在反應(yīng)部13內(nèi)。 另外，也可以將液體試樣和含有標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)的液體分別配置在導(dǎo)入部12上。在此情況下，依次導(dǎo)入至導(dǎo)入部12內(nèi)的液體試樣和含有標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)的液體在流路11內(nèi)混合，所以如圖6(b)及圖7(b)所示，可以在反應(yīng)部13內(nèi)作為反應(yīng)液40而存在。此外，因?yàn)閿r阻部15能夠抑制流出的反應(yīng)液40的容量根據(jù)反應(yīng)部13的容量及攔阻部15的形狀等而適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生變化，所以優(yōu)選的是預(yù)先調(diào)查可以利用攔阻部15抑制流出的反應(yīng)液40的液量。接著，如圖5所示，在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)(步驟S2)。使用圖8(a)及(b)對(duì)該競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)進(jìn)行說明。參照?qǐng)D8(a)，在該步驟中，反應(yīng)部13內(nèi)存在經(jīng)過BSA32而固定在載體21的表面的皮質(zhì)醇(以下，稱為“固定化皮質(zhì)醇”)31，來自反應(yīng)液40中的液體試樣的皮質(zhì)醇33、及標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34。另外，作為標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34，例如可以使用使作為標(biāo)記的HRP (來自辣根的辣根過氧化酶(Horseradish Peroxidase)) 34b與作為特異性結(jié)合物質(zhì)的皮質(zhì)醇抗體34a結(jié)合而成的物質(zhì)。通過使固定化皮質(zhì)醇31、皮質(zhì)醇33、皮質(zhì)醇抗體34a存在于反應(yīng)部13內(nèi)，如圖8(b)所示般，發(fā)生固定化皮質(zhì)醇31和皮質(zhì)醇33競(jìng)爭(zhēng)著與皮質(zhì)醇抗體34a結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。如上所述，該步驟中，可以在存在反應(yīng)液40的反應(yīng)部13內(nèi)，使皮質(zhì)醇抗體34a與固定化皮質(zhì)醇31及皮質(zhì)醇33均勻地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。此外，為了在反應(yīng)部13內(nèi)更均勻地進(jìn)行該競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，優(yōu)選的是將反應(yīng)液40阻留在反應(yīng)部13內(nèi)30秒以上，更優(yōu)選的是阻留I分鐘以上。接著，如圖5所示，將反應(yīng)部13內(nèi)的反應(yīng)液40排出到排出部14 (步驟S3)。具體來說，如圖6(c)及圖7(c)所示，以使流路11中的攔阻部15的上游側(cè)的液量多于攔阻部15能夠抑制的液量的方式，從導(dǎo)入部12導(dǎo)入清洗液41。通過將清洗液41流入到流路11內(nèi)，使存在于攔阻部15的上游側(cè)的液體的容量超過攔阻部15能夠抑制的液量，可以使反應(yīng)部13內(nèi)的反應(yīng)液40向排出部14排出。由于排出部14的流路寬度W14與攔阻部15的流路寬度W15相比足夠?qū)?，因而可以使從攔阻部15流出的反應(yīng)液40以較大的流速流入到排出部14。另外，因?yàn)榱魅氲脚懦霾?4的反應(yīng)液40被吸收體22吸收，所以可以有效地抑制反應(yīng)液40逆流。此外，圖7(c)中概念性地表示了吸收體22中所吸收的液體22a。通過該步驟，可以使反應(yīng)部13內(nèi)的反應(yīng)液40流出到排出部14，所以如圖8(c)所示，可以將與標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34結(jié)合的皮質(zhì)醇33、或未經(jīng)結(jié)合的標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34從反應(yīng)部13中去除。另外，此時(shí)在比攔阻部15更靠上游側(cè)存在清洗液41 (參照?qǐng)D6(c)及圖 7(c))。接著，如圖5所示，測(cè)定選自由來自標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34的HRP34b的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)(步驟S4)。該步驟例如可以通過如下方式來進(jìn)行。 也就是說，如圖6 (d)及圖7 (d)所示，將含有標(biāo)記部HRP34b的基質(zhì)的基質(zhì)溶液42導(dǎo)入至反應(yīng)部13。具體來說，通過從導(dǎo)入部12向流路11內(nèi)導(dǎo)入基質(zhì)溶液42，而使反應(yīng)部13內(nèi)的清洗液41向排出部14流出，并且在反應(yīng)部13內(nèi)充滿基質(zhì)溶液42。在反應(yīng)部13內(nèi)，基質(zhì)溶液42中的基質(zhì)通過與和固定化皮質(zhì)醇31結(jié)合的標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34的HRP34b進(jìn)行酶促反應(yīng)，而變?yōu)榘l(fā)出熒光的化合物、發(fā)出特殊波長(zhǎng)的光的化合物、及吸收特殊波長(zhǎng)的光的化合物的任一種。使用分光光度計(jì)、熒光計(jì)等檢測(cè)來自這種基質(zhì)的化學(xué)變化的熒光、發(fā)光及吸光中的至少一種響應(yīng)并定量，由此可以算出與固定化皮質(zhì)醇31結(jié)合的皮質(zhì)醇抗體34a的量。然后，可以根據(jù)該皮質(zhì)醇抗體34a的量而算出液體試樣中的皮質(zhì)醇33的量。作為HRP34b的基質(zhì),例如可以使用Amplex (注冊(cè)商標(biāo))RED。Amplex (注冊(cè)商標(biāo))RED為非熒光物質(zhì)，通過利用HRP產(chǎn)生化學(xué)變化而變?yōu)闊晒馕镔|(zhì)試鹵靈(resorufin)。因此，通過測(cè)定來自試鹵靈的熒光，可以算出與固定化皮質(zhì)醇31結(jié)合的皮質(zhì)醇抗體34a的量，并可以基于此來算出液體試樣中的皮質(zhì)醇33的濃度。另外，標(biāo)記部本身也可以為發(fā)出選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)的化合物。例如，通過將熒光素等熒光物質(zhì)用作標(biāo)記部，則即使不使用如上所述的基質(zhì)溶液，也可以根據(jù)標(biāo)記部本身的熒光強(qiáng)度而算出與固定化皮質(zhì)醇31結(jié)合的皮質(zhì)醇抗體34a的量。另外，在本實(shí)施方式的分析方法中，也可以不進(jìn)行導(dǎo)入清洗液41的步驟。在此情況下，可以使基質(zhì)溶液42過剩地流入到反應(yīng)部13內(nèi)，將反應(yīng)液40從反應(yīng)部13中排出并且在反應(yīng)部13內(nèi)充滿基質(zhì)溶液42，從而同時(shí)進(jìn)行步驟S4和步驟S5。此時(shí)，由于能以一個(gè)步驟來進(jìn)行步驟S4和步驟S5，所以可以使分析方法更為簡(jiǎn)易。如以上所說明般，根據(jù)本實(shí)施方式的分析方法，可以使用所述分析芯片100來簡(jiǎn)便地進(jìn)行使用競(jìng)爭(zhēng)法的定量分析?！捶治鱿到y(tǒng)〉圖9是表示本實(shí)施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。以下，參照?qǐng)D9對(duì)第I實(shí)施方式中的分析系統(tǒng)進(jìn)行說明。參照?qǐng)D9，分析系統(tǒng)200包括分析芯片100和測(cè)定裝置50。測(cè)定裝置50只要是可以根據(jù)選自由來自分析芯片100的反應(yīng)部13的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)，來定量分析液體試樣中的皮質(zhì)醇33的裝置，則無特別限定。例如，當(dāng)如上所述使用Amplex (注冊(cè)商標(biāo))RED作為HRP34b的基質(zhì)時(shí)，測(cè)定裝置50只要為包括射出試鹵靈的激發(fā)波長(zhǎng)的光出射器51、及測(cè)定由試鹵靈產(chǎn)生的熒光的檢測(cè)器52的構(gòu)成即可。在此情況下，例如可以通過將檢測(cè)器52所檢測(cè)出的熒光的強(qiáng)度與試鹵靈的校準(zhǔn)曲線加以比較，而測(cè)定液體試樣中的皮質(zhì)醇的濃度。另外，如圖9所示，分析系統(tǒng)200也可以包括顯示測(cè)定結(jié)果的顯示器53。通過包括顯示器53，測(cè)定者可以容易地確認(rèn)測(cè)定結(jié)果。另外，分析系統(tǒng)200也可以為與個(gè)人電腦(PC, Personal Computer)相連接的構(gòu)成。在此情況下，可以容易地利用PC對(duì)分析系統(tǒng)200的分析結(jié)果進(jìn)行處理。以上，使用圖I 圖9對(duì)本發(fā)明的分析芯片的一實(shí)施方式、本發(fā)明的分析方法的一實(shí)施方式、及本發(fā)明的分析系統(tǒng)的一實(shí)施方式進(jìn)行了說明。根據(jù)本發(fā)明的分析芯片，反應(yīng)部13可以收納預(yù)先固定有競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的載體21，另夕卜，與反應(yīng)部13的下游側(cè)相鄰接的攔阻部15可以將含有液體試樣的反應(yīng)液阻留在反應(yīng)部13內(nèi)。由此，可以在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行均勻的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。另外，當(dāng)阻留在比攔阻部15更靠上游側(cè)的液量超過攔阻部15能夠抑制向其下游側(cè)流出的液量時(shí)，攔阻部15可以容許液體從反應(yīng)部13向下游側(cè)流出。由此，反應(yīng)部13內(nèi)的液體的置換變得容易，可以測(cè)定選自由基于 競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種。因此，根據(jù)本發(fā)明的分析芯片，利用競(jìng)爭(zhēng)法定量測(cè)定對(duì)象物質(zhì)變得容易。另外，根據(jù)本發(fā)明的分析方法，可以利用本發(fā)明的分析芯片而簡(jiǎn)便地使用競(jìng)爭(zhēng)法對(duì)測(cè)定對(duì)象物質(zhì)定量。另外，在使用微孔的分析方法中，清洗處理等的操作較為復(fù)雜，為了維持較高的定量性，其操作必須熟練，但根據(jù)本發(fā)明的分析方法，則至少可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)液的液量而簡(jiǎn)便地維持較高的定量性。另外，根據(jù)本發(fā)明的分析系統(tǒng)，可以使用本發(fā)明的分析芯片及分析方法來進(jìn)行使用競(jìng)爭(zhēng)法的定量。另外，因?yàn)闇y(cè)定選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的至少I種的分光光度計(jì)、熒光計(jì)之類的測(cè)定裝置可以設(shè)計(jì)得較小，所以本發(fā)明的分析系統(tǒng)可以制成為能容易地?cái)y帶的構(gòu)成。因此，例如可以容易地在采集液體試樣的場(chǎng)所進(jìn)行流式檢測(cè)。另外，本發(fā)明的分析芯片、分析方法及分析系統(tǒng)與根據(jù)試紙上的顯色的有無來分析測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的有無這樣的技術(shù)不同，可以測(cè)定液體中的熒光、發(fā)光或吸光而分析測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的濃度。因此，例如可以充分地降低分光測(cè)定時(shí)的背景(background)，且可以維持更高的定量性。特別是通過使用利用與標(biāo)記物質(zhì)的反應(yīng)而變成發(fā)出熒光的化合物的基質(zhì)，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高靈敏度的酶促反應(yīng)，因此，可以高靈敏度且迅速地進(jìn)行定量分析。另夕卜，因?yàn)榕c使用試紙的情況不同，可以在液體中進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)或酶促反應(yīng)，所以可以降低各反應(yīng)時(shí)的不均，因此可以進(jìn)行更不存在不均的正確的定量分析。此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)(濃度不明的皮質(zhì)醇)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)(濃度已知的皮質(zhì)醇)固定在載體21上，將含有特異性結(jié)合物質(zhì)(濃度已知的經(jīng)標(biāo)記的皮質(zhì)醇抗體)和液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至流路11內(nèi)的情況進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以將液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)(濃度不明的皮質(zhì)醇)的特定的結(jié)合物質(zhì)(濃度已知的皮質(zhì)醇抗體)固定在載體21上，將含有競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)(濃度已知的經(jīng)標(biāo)記的皮質(zhì)醇)和液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至流路11內(nèi)。在此情況下，可以通過測(cè)定來自與載體21結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的標(biāo)記部的發(fā)光等，而分析液體試樣中的皮質(zhì)醇的濃度。另外，以上所述的本發(fā)明的第I實(shí)施方式的說明中，對(duì)分析皮質(zhì)醇的情況進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是通過更換固定在反應(yīng)部13內(nèi)的載體21上的物質(zhì)，可以測(cè)定能利用競(jìng)爭(zhēng)法進(jìn)行分析的其他蛋白質(zhì)。
[實(shí)施例I](分析芯片)使用寬度14mm、長(zhǎng)度75mm、厚度3mm的長(zhǎng)方體的丙烯酸系樹脂基板作為基體10。在基體10的表面形成如圖I 圖3所示的流路11，該流路11包含長(zhǎng)度10mm、流路寬度Imm的導(dǎo)入部12，長(zhǎng)度12mm、最大流路寬度6mm的反應(yīng)部13，長(zhǎng)度47mm、流路寬度9mm的排出部14，及長(zhǎng)度1mm、流路寬度Imm且涂布了氟的攔阻部15。此外，將流路11的深度設(shè)為2mm。利用使用直徑6mm的聚苯乙烯薄膜，在其一表面上固定BSA-CORT結(jié)合體所得的薄膜作為載體21，且利用寬度12mm、長(zhǎng)度50mm、厚度Imm的包含纖維素的吸收體22作為吸收體。此外，載體21是以如下方式來制作。S卩，首先將聚苯乙烯薄膜浸潰在以0.8ii g/mL的濃度含有BSA-CORT結(jié)合體(Fitzgerald公司制造)的PBS(phosphate buffered saline,磷酸鹽緩沖鹽水)緩沖液中，在37°C下培養(yǎng)12個(gè)小時(shí)。然后，將該聚苯乙烯薄膜浸潰在5% FBS溶液中，在37°C下培養(yǎng)30分鐘。之后，用PBS-T溶液清洗該聚苯乙烯薄膜，在37°C下靜置干燥，由此制作載體21。將所述載體21收納在反應(yīng)部13內(nèi)，將所述吸收體22收納在排出部14內(nèi)，在該基體10的上表面設(shè)置寬度14臟、長(zhǎng)度75mm、厚度3mm的長(zhǎng)方體的丙烯酸系樹脂基板作為蓋體，并用粘合劑將兩者粘合以使基體10和蓋體不產(chǎn)生偏移。此外，在蓋體中與導(dǎo)入部12的最上游側(cè)相對(duì)應(yīng)的部分設(shè)置有直徑Imm的孔作為導(dǎo)入口。通過以上操作，準(zhǔn)備好分析芯片100。(反應(yīng)液)準(zhǔn)備皮質(zhì)醇(Sigma-Aldrich公司制造)的濃度分別為0ng/ml、0. 01ng/ml、0. lng/ml、lng/ml、及100ng/ml的PBS溶液作為液體試樣。另外，準(zhǔn)備以0. 6 y g/ml的濃度含有標(biāo)記了 HRP34b的皮質(zhì)醇抗體34a的PBS緩沖液，作為標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)34。然后，將各溶液(含有皮質(zhì)醇的PBS溶液及含有皮質(zhì)醇抗體的PBS緩沖液)以I : I混合而制備反應(yīng)液。(清洗液及基質(zhì)溶液)準(zhǔn)備PBS-T作為清洗液。另外，作為基質(zhì)溶液，準(zhǔn)備在5ml的PBS溶液中含有260mg的Amplex (注冊(cè)商標(biāo))RED的第I溶液、及含有包含2mM的過氧化氫的PBS溶液的第2溶液。此外，基質(zhì)溶液是在即將從導(dǎo)入口導(dǎo)入至流路內(nèi)之前將第I溶液和第2溶液混合而制備。(分析方法)首先，在分析芯片100的蓋體的導(dǎo)入口上配置100 ill的反應(yīng)液，將反應(yīng)液導(dǎo)入至流路11內(nèi)。導(dǎo)入后，反應(yīng)液迅速地流入到反應(yīng)部13內(nèi)，并積存在反應(yīng)部13內(nèi)(步驟SI)。將分析芯片100在該狀態(tài)下靜置I分鐘而在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后(步驟S2)，從導(dǎo)入口導(dǎo)入500 ill的清洗液，從而將反應(yīng)部13內(nèi)的反應(yīng)液排出到排出部14(步驟S3)。然后，從導(dǎo)入口導(dǎo)入200 ill的將第I溶液和第2溶液以I : I混合而成的基質(zhì)溶液，在反應(yīng)部13內(nèi)進(jìn)行3分鐘HRP和基質(zhì)的酶促反應(yīng)，使用熒光計(jì)，朝向該反應(yīng)部13照射波長(zhǎng)560nm的激發(fā)光，測(cè)定波長(zhǎng)590nm的熒光(步驟S4)。此外，可以在5分鐘以內(nèi)進(jìn)行從開始導(dǎo)入反 應(yīng)液到酶促反應(yīng)結(jié)束為止的操作。(測(cè)定結(jié)果)將各反應(yīng)液的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后的測(cè)定結(jié)果示于圖10的圖中。在圖10中，可知隨著各反應(yīng)液中的皮質(zhì)醇濃度增加，所測(cè)定的來自試鹵靈的熒光的強(qiáng)度相對(duì)下降。因此，可以使用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)在短期間內(nèi)高靈敏度地測(cè)定皮質(zhì)醇的濃度。另外，可知例如可以通過預(yù)先制成皮質(zhì)醇的各濃度所對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)曲線等，而分析皮質(zhì)醇的濃度未知的液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度。[第2實(shí)施方式]<分析芯片>圖11中表示實(shí)施方式中的分析芯片的示意性平面圖。圖11中所示的分析芯片60是用來通過使用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)而分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的分析芯片。在本實(shí)施方式中，是對(duì)使用皮質(zhì)醇作為測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的情況進(jìn)行說明，該皮質(zhì)醇是腎上腺皮質(zhì)類脂醇的一種，且作為體內(nèi)濃度因壓力而產(chǎn)生變化的激素而被人們所知,但測(cè)定對(duì)象物質(zhì)并不限定于此。
參照?qǐng)D11，分析芯片60包括基體61、展開層62、電極部63及吸收層64。另外，展開層62在與電極部63接觸的部分具有競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。以下，對(duì)各構(gòu)成具體地進(jìn)行說明?；w61是用來以規(guī)定的位置關(guān)系配置展開層62、電極部63及吸收層64的基材?；w61的形狀并無特別限定，例如可以設(shè)為圖11中的左右方向的長(zhǎng)度為50 70mm，圖11中的上下方向的寬度為10 20mm,厚度為I 5mm的長(zhǎng)方體。另外，圖12是表示在基體61的表面設(shè)置著凹部61a的狀態(tài)的示意性立體圖，像這樣，也可以在基體61的表面形成與展開層62、電極部63及吸收層64等的形狀相對(duì)應(yīng)的凹部61a。利用該構(gòu)成，可以容易地在基體61上對(duì)展開層62、電極部63及吸收層64進(jìn)行定位，并且可以抑制展開層62、電極部63及吸收層64發(fā)生偏移。定位變得容易并且可以抑制偏移，由此可以抑制分析芯片60的構(gòu)成的不均，所以最終可以抑制分析芯片60的分析靈敏度、分析精度的不均。形成凹部61a的方法并無特別限制，例如可以使用如下方法使用具有轉(zhuǎn)印構(gòu)造的模具的射出成形法、壓印法、切削法、蝕刻法等?；w61的材質(zhì)并無特別限定，就電極部63所檢測(cè)出的電化學(xué)變化穩(wěn)定的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選的是絕緣性基板。絕緣性基板例如可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET, Polyethylene Terephthalate)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT, PolybutyleneTerephthalate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, Polymethyl Methacrylate)、聚碳酸酯(PC,Polycarbonate)、聚苯乙烯(PS, Polystyrene)、聚丙烯(PP，Polypropylene)、聚乙烯(PE, Polyethylene)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN, Polyethylene Naphthalate)、聚芳酯樹脂(PAR, Polyarylate Resin)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS, AcrylonitrileButadiene Styrene)、氯乙烯樹脂(PVC, Polyvinyl Chloride)、聚甲基戍烯樹月旨(PMP,polymethylpentene resin)、聚丁二烯樹脂(PBD,Polybutadiene resin)、生物降解性聚合物(BP, Biodegradable Polymer)、環(huán)烯經(jīng)聚合物(COP, Cycloolef in Polymer)、聚二甲基娃氧燒(PDMS, Polydimethylsiloxane)等有機(jī)材料基板,或玻璃、娃、石英等無機(jī)材料基板。展開層62是可以使液體試樣從一端側(cè)展開至另一端側(cè)的部分。在圖11所示的分析芯片60中，從展開層62中的露出在基體61上的一側(cè)導(dǎo)入液體試樣。因此，在本實(shí)施方式中，所導(dǎo)入的液體試樣是從展開層62的位于圖11中的左側(cè)的一端側(cè)展開至位于圖11中的右側(cè)的由吸收層64覆蓋的另一端側(cè)。展開層62的形狀并無特別限定，例如可以設(shè)為圖11中的左右方向的長(zhǎng)度為40 60mm,圖11中的上下方向的寬度為2 8mm的膜狀的形狀。展開層62的材料只要如上所述般可以使液體試樣展開則無特別限定，但就提高分析靈敏度的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選的是不使測(cè)定對(duì)象物質(zhì)皮質(zhì)醇改性的材料。例如，展開層62可以使用硝化纖維素、聚偏二氟乙烯(PVDF,Polyvinylidene Fluoride)、纖維素、娃石纖維、玻璃纖維等。其中，就易于固定競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選的是使用硝化纖維素。所述展開層62在位于一端側(cè)與另一端側(cè)之間的區(qū)域的一部分具有競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65是在展開層62的表面固定有皮質(zhì)醇的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的區(qū)域，只要為位于一端側(cè)與另一端側(cè)之間的區(qū)域的至少一部分即可。此外，所謂皮質(zhì)醇的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)，是可以與皮質(zhì)醇進(jìn)行對(duì)于能與皮質(zhì)醇特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的物質(zhì)，例如可以使用皮質(zhì)醇抗體作為特異性結(jié)合物質(zhì)，使用皮質(zhì)醇作為競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)。
圖13中表示用來說明固定在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的示意圖。使用圖13對(duì)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65進(jìn)行具體說明。此外，在本實(shí)施方式中是對(duì)使用皮質(zhì)醇作為競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的情況進(jìn)行說明。參照?qǐng)D13，在展開層62的表面固定有BSA(牛血清白蛋白)70，在BSA70上固定有作為競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的皮質(zhì)醇71。展開層62中的存在皮質(zhì)醇71的區(qū)域成為競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65，通過該構(gòu)成，競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65可以發(fā)揮作為液體試樣中的皮質(zhì)醇的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)場(chǎng)所的功能。此夕卜，為了避免與液體試樣中的皮質(zhì)醇相混淆，以下將固定在展開層62中的皮質(zhì)醇71稱為固定化皮質(zhì)醇71。圖13的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65例如可以通過如下方式來制作。S卩，首先準(zhǔn)備展開層62。接著，僅在所準(zhǔn)備的展開層62中與競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65相對(duì)應(yīng)的部分涂布包含使皮質(zhì)醇和BSA結(jié)合所得的BSA-CORT結(jié)合體的PBS緩沖液后，在室溫環(huán)境下等加以干燥。另外，BSA-CORT結(jié)合體既可以使用市售品，也可以適當(dāng)?shù)刂谱鳌Ｍㄟ^以上的處理，如圖13所示般形成包含固定化皮質(zhì)醇71的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65的形狀、大小并無特別限定。例如，可以將展開層62的長(zhǎng)度方向(圖11中左右方向)上的寬度設(shè)為I 10mm，將展開層62的寬度方向(圖11中上下方向)上的寬度設(shè)為I 10mm。另外，競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的固定化皮質(zhì)醇71的量也并無特別限定。返回到圖11，電極部63是用來檢測(cè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的電化學(xué)變化的部分，更具體來說，是用來檢測(cè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的液體中所產(chǎn)生的電子的部分。電極部63例如可以使用在絕緣性基板上配置著包含工作電極、反電極及參考電極的電極系統(tǒng)的三電極方式的電極。在使用三電極方式的電極部63的情況下，以如下方式進(jìn)行電化學(xué)分析。即，在電極部63與包含電子的液體接觸的狀態(tài)下，利用與電極部63連接的測(cè)定裝置，例如恒電位器(potentiostat)兼恒流器(galvanostat)控制工作電極與參考電極之間的電壓。該電位變化引起液體中的電子遷移，伴隨電子遷移而產(chǎn)生的電流流通至工作電極中。然后，測(cè)定裝置檢測(cè)出在工作電極與反電極之間流通的電流變化，進(jìn)而將對(duì)該電流變化進(jìn)行積分計(jì)算而獲得的電量(庫侖(coulomb)量)或者波峰電流值或電流變化的微分值等與校準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較，由此可以進(jìn)行電化學(xué)分析。電極部63既能以電極系統(tǒng)和競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65接觸的方式配置在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65上，也可配置在展開層62中競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65與另一端側(cè)之間的表面上。將電極部63配置在展開層62中競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65與另一端側(cè)之間的表面上的情況下，優(yōu)選的是配置在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65的附近。通過該構(gòu)成，可以抑制由于競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的液體中所產(chǎn)生的電子在從競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65向另一端側(cè)展開期間消失而導(dǎo)致分析芯片60的檢測(cè)靈敏度下降。另外，優(yōu)選的是如圖11所示般以電極部63的一部分位于比基體61的外周更靠外側(cè)的方式來配置電極部63，以使得電極部63和測(cè)定裝置容易電性連接。電極部63的材質(zhì)并無特別限定，可以使用眾所周知的材料。例如電極部63中，基板只要為絕緣性基板即可，可以使用聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。另外，優(yōu)選的是基板具有柔軟性，可以變形，從而容易與測(cè)定裝置電性連接。另外，電極部63中，電極系統(tǒng)只要由導(dǎo)電體形成即可，例如可以使用鉬、碳、金、銀、鈀、釕、銠等。另外，工作電極也可以為包含下述酶促反應(yīng)所需的電子傳遞介質(zhì)的電極。吸收層64是為了將展開至展開層62的另一端側(cè)的液體吸收而設(shè)置的部分。因此，吸收層64優(yōu)選的是配置成與展開層62的另一端側(cè)接觸，更優(yōu)選的是如圖11所示，配置成覆蓋展開層62的另一端側(cè)。在分析芯片60中，因?yàn)榕渲迷诹硪欢藗?cè)的表面上的吸收層64可以將展開至另一端側(cè)的液體吸收，所以可以增加液體的展開速度，從而可以迅速地進(jìn)行分析。 吸收層64的形狀并無特別限定，就提高吸收能力的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選的是可以具有大的液體吸收能力的大小。因此，可以設(shè)為體積大于所接觸的展開層62的體積的形狀，例如設(shè)為圖11中的左右方向的長(zhǎng)度為20 80mm，圖11中的上下方向的寬度為5 10mm，厚度為I 3mm的形狀。吸收層64的材料只要是可以吸收液體的材料即可，例如可以使用包含吸收性纖維、多孔性樹脂、高分子吸收體或海綿的部件。特別是可以較佳地使用聚苯乙烯、氯乙烯等。另外，分析芯片60也可以如圖14及圖15所不般包含蓋體66。另外，圖14是分析芯片的另一形態(tài)的示意性平面圖，圖15是圖14的分析芯片的示意性立體圖。參照?qǐng)D14及圖15，蓋體66是以覆蓋配置在基體61上的展開層62、電極部63及吸收層64的方式而配置在基體61上。蓋體66既可以載置在基體61上,也可以利用粘合劑、螺釘?shù)葘⑸w體66和基體61相互固定。另外，在蓋體66中與展開層62的一端側(cè)相對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)置有用來將液體試樣導(dǎo)入至一端側(cè)的導(dǎo)入部67。通過分析芯片60包含蓋體66，可以抑制灰塵等附著在展開層62上，因此可以在更潔凈的環(huán)境下進(jìn)行分析，結(jié)果可以提高分析精度、分析靈敏度。另外，如圖14及圖15所不,優(yōu)選的是電極部63的一部分從基體61與蓋體66之間露出。通過該構(gòu)成，變得容易在電極部63上電性連接測(cè)定裝置。另外，也可以在蓋體66中與位于展開層62上的電極部63相對(duì)應(yīng)的位置具有窗部68，以便可以容易地從外部接觸位于展開層62上的電極部63。〈分析系統(tǒng)〉圖16是表示本實(shí)施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。以下，參照?qǐng)D16對(duì)本發(fā)明的分析系統(tǒng)的一形態(tài)進(jìn)行說明。參照?qǐng)D16，分析系統(tǒng)80包括分析芯片60、測(cè)定裝置81及顯示器82。測(cè)定裝置81是與分析芯片60的電極部63電性連接，用來測(cè)定電極部63所檢測(cè)出的電化學(xué)變化的裝置，該測(cè)定裝置81具有如下功能控制電極部63的工作電極與參考電極之間的電位，檢測(cè)所接觸的液體中產(chǎn)生的響應(yīng)電流，及對(duì)所檢測(cè)出的響應(yīng)電流進(jìn)行運(yùn)算而將其數(shù)值化。另外，分析系統(tǒng)80通過包含顯示器82，可以顯示數(shù)值化的結(jié)果。顯示器82并非必需，例如測(cè)定裝置81自身也可以包含顯示器，還可以代替顯示器82而包含印刷數(shù)值化的結(jié)果的打印機(jī)。另外，還可以在測(cè)定裝置81上連接個(gè)人電腦。〈分析方法〉圖17是表示實(shí)施方式中的分析方法的流程圖。圖18(a) (C)是用來說明競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的示意圖。以下，參照?qǐng)D11、圖17及圖18，對(duì)本發(fā)明的分析方法、SP使用包含所述分析芯片60和測(cè)定裝置81的分析系統(tǒng)來分析液體試樣中的皮質(zhì)醇的分析方法的一形態(tài)進(jìn)行說明。首先，如圖17所示，向展開層62的一端側(cè)導(dǎo)入含有具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)和液體試樣的反應(yīng)液(步驟S21)。所謂具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)，是在可與測(cè)定對(duì)象物質(zhì)皮質(zhì)醇特異性地結(jié)合的物質(zhì)上結(jié)合酶等標(biāo)記部而獲得。本實(shí)施方式中使用作為特異性結(jié)合物質(zhì)的皮質(zhì)醇抗體91a和作為標(biāo)記部的HRP (來自辣根的辣根過氧化酶)91b結(jié)合而成的HRP-CORT抗體結(jié)合體91 (參照?qǐng)D18 (a))。
作為將反應(yīng)液導(dǎo)入至展開層62的一端側(cè)的方法，有從展開層62的一端側(cè)的上方滴下反應(yīng)液的方法。在此情況下，通過反應(yīng)液的自重及/或毛細(xì)管現(xiàn)象，而將反應(yīng)液導(dǎo)入至展開層62的一端側(cè)。另外，也可以使用注射器等將反應(yīng)液直接注入到展開層62的一端側(cè)。接著，如圖17所示，使所導(dǎo)入的反應(yīng)液展開至展開層62的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65為止(步驟S22)。在分析芯片60中，因?yàn)樵谡归_層62的另一端側(cè)配置著吸收層64，所以可以利用毛細(xì)管現(xiàn)象而使導(dǎo)入至展開層62的一端側(cè)的反應(yīng)液從展開層62的一端側(cè)高效率地展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。接著，如圖17所示，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65中，使反應(yīng)液和競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的固定化皮質(zhì)醇71進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)(步驟S23)。使用圖18(a)及(b)對(duì)該步驟中的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)進(jìn)行說明。參照?qǐng)D18(a)，該步驟中，在展開有反應(yīng)液的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在固定化皮質(zhì)醇71、來自反應(yīng)液中的液體試樣的皮質(zhì)醇90、及HRP-CORT抗體結(jié)合體91。通過固定化皮質(zhì)醇71、皮質(zhì)醇90、HRP-C0RT抗體結(jié)合體91存在于競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)，如圖18(b)所示，發(fā)生固定化皮質(zhì)醇71和皮質(zhì)醇90競(jìng)爭(zhēng)著與HRP-CORT抗體結(jié)合體91的皮質(zhì)醇抗體91a結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。此外，皮質(zhì)醇90存在越多，則與固定化皮質(zhì)醇71結(jié)合的HRP-CORT抗體結(jié)合體91的量越少。接著，如圖17所示，向展開層62的一端側(cè)導(dǎo)入含有基質(zhì)的基質(zhì)溶液(步驟S24)?；|(zhì)只要是通過與HRP的酶促反應(yīng)而生成電子的物質(zhì)即可，例如可以使用過氧化氫等?；|(zhì)溶液的溶劑并無特別限定，例如可以使用PBS緩沖液、HEPES (hydroxyethyl piperazineethanesulfonic acid,輕乙基哌嗪乙硫磺酸)緩沖液、甘氨酸鹽酸緩沖液等。另外，因過氧化氫和HRP的酶促反應(yīng)可以通過使用二茂鐵或鐵氰化鉀等電子傳遞介質(zhì)而將響應(yīng)放大，所以基質(zhì)溶液中也可以同時(shí)含有基質(zhì)和電子傳遞介質(zhì)。在本實(shí)施方式中，對(duì)使用同時(shí)含有過氧化氫和二茂鐵的基質(zhì)溶液的情況進(jìn)行說明。接著，如圖17所示，使所導(dǎo)入的基質(zhì)溶液展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65為止(步驟S25)。在分析芯片60中，因?yàn)樵谡归_層62的另一端側(cè)配置著吸收層64，所以可以利用毛細(xì)管現(xiàn)象而使導(dǎo)入至展開層62的一端側(cè)的基質(zhì)溶液從展開層62的一端側(cè)高效率地展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。
另外，通過增加所展開的基質(zhì)溶液的量，例如設(shè)為反應(yīng)液的2 5倍的容量，可以使與固定化皮質(zhì)醇71結(jié)合的HRP-CORT抗體結(jié)合體91以外的物質(zhì)高效率地展開至展開層62的另一端側(cè)，因此可以提高分析精度及分析靈敏度(參照?qǐng)D18(c))。也就是說，該情況下的基質(zhì)溶液可以兼具清洗液的功能。另外，與固定化皮質(zhì)醇71結(jié)合的HRP-CORT抗體結(jié)合體91以外的物質(zhì)的含義除了皮質(zhì)醇90、游離的HRP-CORT抗體結(jié)合體91以外，還包含反應(yīng)液中所含的其他物質(zhì)。
接著，如圖17所示，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)，使與固定化皮質(zhì)醇71結(jié)合的HRP-抗體結(jié)合體91的HRP91b和所展開的基質(zhì)溶液進(jìn)行酶促反應(yīng)(步驟S26)。二茂鐵通過與HRP的酶促反應(yīng)，而與水和氧產(chǎn)生化學(xué)變化，伴隨著該化學(xué)變化，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的基質(zhì)溶液中生成電子。接著，如圖17所示，檢測(cè)出來自酶促反應(yīng)的電化學(xué)變化(步驟S27)。具體來說，由電極部63檢測(cè)出來自通過所述酶促反應(yīng)而在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)生成的電子的響應(yīng)電流。然后，與電極部63電性連接的測(cè)定裝置81測(cè)定響應(yīng)電流并將其數(shù)值化，由此可以算出競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)有無HRP-CORT抗體結(jié)合體91及其量。然后，可以根據(jù)所算出的HRP-CORT抗體結(jié)合體91的量而算出與皮質(zhì)醇90結(jié)合的HRP-CORT抗體結(jié)合體91的量，所以最終可以分析出皮質(zhì)醇90的量。另外，通過與校準(zhǔn)曲線等進(jìn)行比較，可以算出皮質(zhì)醇90的濃度、絕對(duì)量等，因此最終也可以對(duì)液體試樣中的皮質(zhì)醇90進(jìn)行定量。另外，在該步驟中，就使來自酶促反應(yīng)的響應(yīng)電流變得穩(wěn)定的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選的是在進(jìn)行所述步驟S24、S25及S26期間，從展開層62的一端側(cè)持續(xù)導(dǎo)入基質(zhì)溶液。另外，通過在進(jìn)行步驟S27期間也從展開層62的一端側(cè)持續(xù)導(dǎo)入基質(zhì)溶液，可以進(jìn)行更穩(wěn)定的分析。如上所述，通過進(jìn)行步驟S21 S27，可以對(duì)液體試樣中的皮質(zhì)醇進(jìn)行定量分析。另外，在本實(shí)施方式的分析方法中，也可以在步驟S23與步驟S24之間，進(jìn)一步進(jìn)行從展開層62的一端側(cè)導(dǎo)入清洗液的步驟，及使所導(dǎo)入的清洗液展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65為止的步驟。清洗液例如可以使用PBS緩沖液、HEPES緩沖液、甘氨酸鹽酸緩沖液。通過在步驟S23后進(jìn)行從展開層62的一端側(cè)導(dǎo)入清洗液的步驟，及使所導(dǎo)入的清洗液展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65為止的步驟，可以使競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的皮質(zhì)醇90、游離的HRP-CORT抗體結(jié)合體91等移動(dòng)至展開層62的另一端側(cè)。以上，使用圖11 圖18對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的分析芯片的一形態(tài)、分析方法的一形態(tài)及分析系統(tǒng)的一形態(tài)進(jìn)行了說明。根據(jù)所述分析芯片60，通過在展開層62上設(shè)置存在固定化皮質(zhì)醇71的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65，僅借由展開反應(yīng)液即可簡(jiǎn)便且迅速地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。進(jìn)而，通過在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65上、或競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65的附近設(shè)置電極部63，可由電極部63容易地檢測(cè)出伴隨著酶促反應(yīng)而在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)生成的電子所引起的電流。因此，借由分析芯片60最終可以簡(jiǎn)便地對(duì)液體試樣中的皮質(zhì)醇90進(jìn)行定量分析。例如，在電極部上固定抗體、競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)等的方法中，具有可以結(jié)合的蛋白質(zhì)有限的傾向，而且具有其結(jié)合量也相對(duì)較少的傾向。相對(duì)于此，根據(jù)所述分析芯片60，因?yàn)槭窃谡归_層62中固定作為競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的固定化皮質(zhì)醇71，所以可以牢固地固定，并且容易調(diào)整其結(jié)合量。另外，為了提高展開層62的展開能力，優(yōu)選的是使用多孔形狀的膜來作為展開層62，此時(shí)，也可以在多孔形狀的內(nèi)部固定競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)。在此情況下，可以使展開至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65的反應(yīng)液中所存在的皮質(zhì)醇90更均勻地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。因此，可以進(jìn)行靈敏度更高的定量分析。另外，例如在使用唾液作為液體試樣時(shí)，因液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度相對(duì)較低，且其容量也較小，所以優(yōu)選的是在展開時(shí)液體試樣不損失地使其全部量到達(dá)至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。在使用分析芯片60進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的情況下，只要使液體試樣等液體從展開層62的一端側(cè)展開至另一端側(cè)即可。換言之，分析芯片60不具有難以使液體試樣均勻地到達(dá)至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65這樣的復(fù)雜構(gòu)成。因此，在使用分析芯片60進(jìn)行的液體試樣的分析中，能夠抑制液體試樣的損失。另外，根據(jù)所述分析系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)便地使用競(jìng)爭(zhēng)法對(duì)測(cè)定對(duì)象物質(zhì)定量。另外，測(cè)定裝置81例如可以使用恒電位器、電流分析器等。因?yàn)檫@些裝置可以設(shè)計(jì)得較小，所以本發(fā)明的分析系統(tǒng)可以制成為能容易地?cái)y帶的構(gòu)成。因此，例如可以容易地在采集液體試樣的場(chǎng)所進(jìn)行流式檢測(cè)。 另外，根據(jù)所述分析方法，可以利用本發(fā)明的分析芯片而簡(jiǎn)便地使用競(jìng)爭(zhēng)法對(duì)測(cè)定對(duì)象物質(zhì)定量。特別是在所述分析方法中，因?yàn)槭鞘褂每乖贵w反應(yīng)和酶促反應(yīng)來測(cè)定有無測(cè)定對(duì)象物質(zhì)皮質(zhì)醇及其量，所以可以高靈敏度地進(jìn)行定量分析。另外，在使用微孔的分析方法中，清洗處理等的操作較為復(fù)雜，為了維持高定量性，其操作必須熟練，但根據(jù)本發(fā)明的分析方法，則可簡(jiǎn)便地維持高定量性。此外，所述實(shí)施方式中是使用HRP作為標(biāo)記部，但使用的標(biāo)記部并不限定于此，只要是在酶促反應(yīng)中引起生成電子的化學(xué)反應(yīng)的酶即可，例如也可以使用葡萄糖氧化酶。在此情況下，基質(zhì)溶液中所包含的基質(zhì)可以使用葡萄糖。另外，在所述實(shí)施方式中，對(duì)分析皮質(zhì)醇的情況進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是通過更換固定在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的物質(zhì)，可以測(cè)定能以競(jìng)爭(zhēng)法進(jìn)行分析的其他蛋白質(zhì)。[實(shí)施例2]在本實(shí)施例中，使用圖13及圖14中所示的分析芯片60來分析液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度。以下對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行說明。(分析芯片及分析系統(tǒng))準(zhǔn)備寬度18mm、長(zhǎng)度69臟、厚度3. 5mm的丙烯酸系樹脂基板作為基體61，如圖11所示，在基體61的表面形成與展開層62、電極部63及吸收層64等的形狀相對(duì)應(yīng)的凹部61a。使用寬度5mm、長(zhǎng)度55mm的硝化纖維素薄膜作為展開層62，在長(zhǎng)度方向的中央的區(qū)域(寬度6mm、長(zhǎng)度Imm)固定BSA-CORT結(jié)合體，形成競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。此外，競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65是以如下方式來制作。S卩，首先在硝化纖維素薄膜中與競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，涂布以0. g/ml的濃度含有BSA-CORT結(jié)合體(Fitzgerald公司制造)的PBS緩沖液。然后，將該P(yáng)BS緩沖液在37°C下培養(yǎng)I個(gè)小時(shí)，由此制作競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65。準(zhǔn)備Azbio公司制造的介電泳芯片(DEP Chip, dielectrophoretic chip)電極作為電極部63，準(zhǔn)備寬度8mm、長(zhǎng)度35mm的纖維素纖薄膜作為吸收層64。另外，準(zhǔn)備寬度18mm、長(zhǎng)度69mm、厚度2mm的丙烯酸系樹脂基板來作為蓋體66。在蓋體66中當(dāng)使外周一致地載置在基體61上時(shí)與展開層62的一端側(cè)相對(duì)應(yīng)的位置、及與位于展開層62上的電極部63相對(duì)應(yīng)的位置，分別設(shè)置作為導(dǎo)入部67及窗部68的開口部。沿著所準(zhǔn)備的基體61上的凹部61a配置展開層62，之后以覆蓋展開層62的另一端側(cè)的方式配置吸收層64。然后，在展開層62的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65上配置電極部63。此外，將電極部63的一部分配置成位于比基體61的外周更靠外側(cè)。然后，以使基體61的外周和蓋體66的外周一致的方式，在基體61上載置蓋體66，且使用螺釘將基體61及蓋體66的外周部分固定。通過以上操作，準(zhǔn)備好分析芯片60。然后，在分析芯片60的露出的電極部63上，電性連接北斗電工公司制造的電位測(cè)
定裝置。(反應(yīng)液)將皮質(zhì)醇(Sigma-Aldrich公司制造)的濃度分別為0ng/ml、50ng/ml及IOOng/ml的PBS緩沖液各準(zhǔn)備Iml來作為液體試樣。然后，準(zhǔn)備濃度為0. 67 u g/ml的HRP-CORT抗體結(jié)合體91 (Fitzgerald公司制造)來作為標(biāo)記化特異性結(jié)合物質(zhì)，將該HRP-CORT抗體結(jié)合體91分別添加Iml到所述各液體試樣Iml中。以下，將在皮質(zhì)醇的濃度為Ong/ml的PBS緩沖液中添加HRP-CORT抗體結(jié)合體91所得的反應(yīng)液稱為反應(yīng)液1，將在皮質(zhì)醇的濃度為50ng/ml的PBS緩沖液中添加HRP-CORT抗體結(jié)合體91所得的反應(yīng)液稱為反應(yīng)液2，將在皮質(zhì)醇的濃度為100ng/ml的PBS緩沖液中添加HRP-CORT抗體結(jié)合體91所得的反應(yīng)液稱為反應(yīng)液3。(基質(zhì)溶液)準(zhǔn)備含有I. 5mmol/l的過氧化氫的溶液來作為基質(zhì)溶液。此外，基質(zhì)溶液的溶劑為PBS緩沖液。(分析方法)首先，從分析芯片60的蓋體66的導(dǎo)入部67朝向展開層62的一端滴下100 U I所準(zhǔn)備的反應(yīng)液1，從而將反應(yīng)液I導(dǎo)入至展開層62的一端。導(dǎo)入至展開層62的一端的反應(yīng)液I通過自重及毛細(xì)管現(xiàn)象，而從展開層62的一端朝向競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65展開。與此相伴，在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。然后，將滴下反應(yīng)液I時(shí)的時(shí)間設(shè)為0分鐘，滴下后經(jīng)過5分鐘后，以與反應(yīng)液I相同的方法，向展開層62的一端導(dǎo)入150 u I所準(zhǔn)備的基質(zhì)溶液。然后，將滴下基質(zhì)溶液時(shí)設(shè)為0秒，其后立刻一面使用電化學(xué)測(cè)定裝置(北斗電工公司制造)對(duì)電極部63施加600mV的電壓，一面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)所產(chǎn)生的電流測(cè)定400秒。對(duì)反應(yīng)液2及3也分別進(jìn)行相同的分析。(測(cè)定結(jié)果)將各反應(yīng)液I 3的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)后的測(cè)定結(jié)果示在圖19中。如圖19所示,得出反應(yīng)液中的皮質(zhì)醇濃度越大，則從電極部63輸出的電流值越小的結(jié)果。因此，可知通過使用分析芯片60來進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，可以簡(jiǎn)便且高靈敏度地分析皮質(zhì)醇的濃度。另外，可知例如可以通過預(yù)先制成與皮質(zhì)醇的各濃度相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)曲線等，而對(duì)皮質(zhì)醇的濃度未知的液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度進(jìn)行定量。此外，參照?qǐng)D19，可以理解在滴下基質(zhì)溶液后200秒左右基質(zhì)溶液到達(dá)至競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域65，在250秒左右基質(zhì)溶液中的基質(zhì)和HRP91b的酶促反應(yīng)變得穩(wěn)定。[工業(yè)上的利用性]
本發(fā)明的分析芯片、分析方法及分析系統(tǒng)可以較佳地利用 于使用競(jìng)爭(zhēng)法對(duì)測(cè)定對(duì)象物質(zhì)定量。
權(quán)利要求
1.一種分析芯片，其特征在于用來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括 基體、及形成在該基體表面的用來使所述液體試樣從上游側(cè)流向下游側(cè)的流路； 所述流路包括導(dǎo)入部，用來將所述液體試樣導(dǎo)入至所述流路；反應(yīng)部，設(shè)置在該導(dǎo)入部的下游側(cè)，用來使所述液體試樣進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；排出部，設(shè)置在該反應(yīng)部的下游側(cè)；及攔阻部，設(shè)置在所述反應(yīng)部與所述排出部之間，用來抑制所述液體試樣從所述反應(yīng)部流到所述排出部；且 所述反應(yīng)部中收納著預(yù)先固定有與所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分析芯片，其特征在于 所述攔阻部的流路寬度比所述反應(yīng)部的流路寬度窄。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分析芯片，其特征在于 構(gòu)成所述攔阻部的流路具有斥液性。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分析芯片，其特征在于 所述導(dǎo)入部的流路寬度比所述反應(yīng)部的流路寬度窄。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分析芯片，其特征在于 所述排出部中收納有吸收體，該吸收體用來吸收從所述反應(yīng)部流出的所述液體試樣。
6.—種分析系統(tǒng),其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的分析芯片 '及 分析裝置，用來根據(jù)選自由所述分析芯片的所述反應(yīng)部所產(chǎn)生的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)，來分析所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)。
7.一種分析方法，其特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的分析芯片來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括如下步驟 將含有具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)或具有所述標(biāo)記部的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)、與所述液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至所述反應(yīng)部?jī)?nèi)； 在所述反應(yīng)部?jī)?nèi)，使所述反應(yīng)液和預(yù)先固定在所述載體上的所述特異性結(jié)合物質(zhì)或所述競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)； 在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟之后，使所述反應(yīng)液流出到所述排出部 '及在所述流出的步驟之后，根據(jù)選自由來自殘留在所述反應(yīng)部?jī)?nèi)的具有所述標(biāo)記部的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)或具有所述標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)的熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)，來分析所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分析方法，其特征在于 所述導(dǎo)入的步驟包含從所述導(dǎo)入部導(dǎo)入所述反應(yīng)液的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的分析方法，其特征在于 所述流出的步驟包含使清洗液流入到所述反應(yīng)部的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的分析方法，其特征在于 所述標(biāo)記部發(fā)出選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的分析方法，其特征在于 所述分析步驟包含使含有與所述標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)的基質(zhì)的基質(zhì)溶液流入到所述反應(yīng)部的步驟，所述基質(zhì)是通過與所述標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)，而引起選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的任一種響應(yīng)的物質(zhì)。
12.—種分析芯片，其特征在于用來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括 基體； 展開層，配置在所述基體上，可以使所述液體試樣從一端側(cè)展開至另一端側(cè) '及 吸收層，配置成與所述展開層的所述另一端側(cè)接觸；且 所述展開層包含競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域，該競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域?yàn)槲挥谒鲆欢藗?cè)與所述另一端側(cè)之間的區(qū)域的至少一部分，且固定有所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)， 所述展開層中，在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域上、或所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域與所述另一端側(cè)之間的表面上，還包括用來檢測(cè)所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電化學(xué)變化的電極部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分析芯片，其特征在于 還包括配置在所述基體上的蓋體，且所述蓋體在與配置在所述基體上的所述展開層的所述一端側(cè)相對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)置了用來將所述液體試樣導(dǎo)入至所述一端側(cè)的導(dǎo)入部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的分析芯片，其特征在于 所述電極部的一部分從所述基體與所述蓋體之間露出。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的分析芯片，其特征在于 所述測(cè)定對(duì)象物質(zhì)為皮質(zhì)醇。
16.—種分析系統(tǒng),其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的分析芯片；及 測(cè)定裝置，與所述分析芯片的所述電極部電性連接，用來測(cè)定所述電極部所檢測(cè)出的電化學(xué)變化。
17.一種分析方法，其特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的分析芯片，來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括如下步驟 將含有具有標(biāo)記部的特異性結(jié)合物質(zhì)和所述液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至所述展開層的所述一端側(cè)； 使所述反應(yīng)液展開至所述展開層的所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域； 在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使所述反應(yīng)液和所述競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)； 在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟之后，將含有基質(zhì)的基質(zhì)溶液導(dǎo)入至所述展開層的所述一端側(cè)； 使所述基質(zhì)溶液展開至所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域； 在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使所述基質(zhì)溶液和所述標(biāo)記部進(jìn)行酶促反應(yīng)；及 檢測(cè)來自所述酶促反應(yīng)的電化學(xué)變化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的分析方法，其特征在于 在所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的步驟與所述導(dǎo)入基質(zhì)溶液的步驟之間，還包括從所述展開層的所述一端側(cè)導(dǎo)入清洗液的步驟，以及使所述清洗液展開至所述競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)區(qū)域的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分析芯片、分析系統(tǒng)及分析方法，特別是提供一種可供進(jìn)行利用競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的定量分析的分析芯片。本發(fā)明的分析芯片是用來分析液體試樣中的測(cè)定對(duì)象物質(zhì)，且包括基體、及形成在該基體表面的用來使所述液體試樣從上游側(cè)流向下游側(cè)的流路。流路包括導(dǎo)入部，用來將液體試樣導(dǎo)入至流路；反應(yīng)部，設(shè)置在該導(dǎo)入部的下游側(cè)，用來使液體試樣進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；排出部，設(shè)置在該反應(yīng)部的下游側(cè)；及攔阻部，設(shè)置在反應(yīng)部與排出部之間，用來抑制所述液體試樣從反應(yīng)部流到排出部。反應(yīng)部中收納著預(yù)先固定有與測(cè)定對(duì)象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或測(cè)定對(duì)象物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)物質(zhì)的載體。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102680441SQ201210066100
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者丹羽　大介, 今井　義勝 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司