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行利用競爭反應(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DNA(Deoxyribonucleic Acid,脫氧核糖核酸)、酶、抗原、抗體、蛋白質(zhì)、病毒及細胞等生物物質(zhì)、以及化學(xué)物質(zhì)并進行定量的重要性不斷提升。與此相對應(yīng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了各種用來簡便地測定所述生物物質(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)簡易地進行實驗室內(nèi)所進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行高生產(chǎn)性的檢查，所以具有可以在采集樣品的現(xiàn)場立即獲得檢查結(jié)果等諸多優(yōu)點。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I中公開了用來測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)試驗設(shè)備。在專利文獻I中，通過使用所述電化學(xué)試驗設(shè)備，能以簡便的操作測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][專利文獻][專利文獻I]日本專利特表2001-518620號公報

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)免疫吸附測定法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay ELISA)這樣的復(fù)雜方法，則無法進行分析。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，必須使用競爭法。但是，因為通過競爭法進行的分析中分析操作復(fù)雜，所以更難實現(xiàn)使用分析芯片的簡易的分析。因此，必須使用競爭法進行分析的蛋白質(zhì)的分析通常是使用對孔內(nèi)實施了特異性處理的微孔來進行。但是，在使用微孔的方法中，因為需要特殊的器具、裝置，所以實際上例如難以在采集樣品(液體試樣)的場所進行流式檢測(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，實際上尚難以利用如使用分析芯片的分析方法的簡易方法來進行利用競爭法的分析。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡便地實現(xiàn)利用競爭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定對象物質(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)，用來使液體試樣進行競爭反應(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)先固定有與測定對象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或測定對象物質(zhì)的競爭物質(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)，來分析測定對象物質(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定對象物質(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)記部的競爭物質(zhì)、與液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至反應(yīng)部內(nèi)；在反應(yīng)部內(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)或競爭物質(zhì)進行競爭反應(yīng)；在競爭反應(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)部內(nèi)的具有標(biāo)記部的競爭物質(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)，來分析測定對象物質(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定對象物質(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；且展開層包含競爭反應(yīng)區(qū)域，該競爭反應(yīng)區(qū)域為位于一端側(cè)與另一端側(cè)之間的區(qū)域的至少一部分，且固定有測定對象物質(zhì)的競爭物質(zhì)，在競爭反應(yīng)區(qū)域上，還包括用來檢測競爭反應(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)選的是測定對象物質(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；及測定裝置，與所述分析芯片的電極部電性連接，用來測定電極部所檢測出的電化學(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定對象物質(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爭反應(yīng)區(qū)域；在競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使反應(yīng)液和競爭物質(zhì)進行競爭反應(yīng)；在競爭反應(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)溶液展開至競爭反應(yīng)區(qū)域；在競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使基質(zhì)溶液和標(biāo)記部進行酶促反應(yīng)；及檢測來自酶促反應(yīng)的電化學(xué)變化。在所述分析方法中，優(yōu)選的是在競爭反應(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爭反應(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，可以簡便地進行利用競爭法的分析。


圖I是第I實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實施方式中反應(yīng)部中的競爭反應(yīng)的示意圖。圖9是表示第I實施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。圖10是表示實施例I中分析得出的皮質(zhì)醇濃度和熒光強度的關(guān)系的圖。圖11是第2實施方式中的分析芯片的示意性平面圖。圖12是表示第2實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實施方式中固定在競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競爭物質(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實施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。圖17是表示第2實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實施方式中競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競爭反應(yīng)的示意圖。圖19是表示實施例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測定裝置51光出射器52檢測器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競爭反應(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)
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖來對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，在以下附圖中對于相同或相當(dāng)?shù)牟糠?，附上相同的參照符號而不重?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。[第I實施方式]<分析芯片>圖I中表示第I實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是用來通過使用競爭反應(yīng)而分析液體試樣中的測定對象物質(zhì)的分析芯片。在本實施方式中，是對使用皮質(zhì)醇作為測定對象物質(zhì)的情況進行說明，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，但測定對象物質(zhì)并不限定于此。參照圖I，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。參照圖2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、或石英等無機材料基板?；w10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、以及競爭反應(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的流路長度(圖I 3中的左右方向)與流路寬度W12相比足夠長。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表面時對液體試樣的速度等運動狀態(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)的競爭反應(yīng)不均。例如，導(dǎo)入部12可以設(shè)為流路長度為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定對象物質(zhì)進行競爭反應(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)地增大而達到6mm后，將該最大流路寬度的部分維持規(guī)定長度例如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)，因此可以促進在反應(yīng)部13內(nèi)進行均勻的競爭反應(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，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，例如可以通過對構(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)造這樣的簡單構(gòu)造，來抑制液體試樣從反應(yīng)部13向排出部14流動。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，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)，可以促進在反應(yīng)部13內(nèi)進行均勻的競爭反應(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)，可使競爭反應(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)的液體置換為競爭反應(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)為流路長度為47 59mm、流路寬度W14為8 12mm的長方形。在此情況下，因為排出部14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)先固定有作為測定對象物質(zhì)的皮質(zhì)醇的競爭物質(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)醇進行競爭反應(yīng)的場所的功能。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上固定著作為競爭物質(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,準備作為載體21的一例的薄膜(membrane)。接著，將所準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)溶液等中進行培養(yǎng)。然后，在以磷酸緩沖液等對浸 潰后的薄膜進行清洗后，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?。通過以上的處理，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)選的是不會對反應(yīng)部13內(nèi)的液體的流動造成影響的形狀，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行配置。如以上所說明般，根據(jù)本實施方式的分析芯片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)的競爭反應(yīng)充分且均勻地進行。另外，在競爭反應(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，所以可以容易地實現(xiàn)利用競爭反應(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實施方式中反應(yīng)部中的競爭反應(yīng)的示意圖。以下，參照圖5 圖8，對第I實施方式中的使用分析芯片100的分析方法，更具體來說，對測定液體試樣中的皮質(zhì)醇的濃度的分析方法進行說明。此外，圖7中示出的是沿著圖I中以單點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)時的流速相對較大。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，因為攔阻部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，因為攔阻部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)進行競爭反應(yīng)(步驟S2)。使用圖8(a)及(b)對該競爭反應(yīng)進行說明。參照圖8(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競爭著與皮質(zhì)醇抗體34a結(jié)合的競爭反應(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均勻地進行競爭反應(yīng)。此外，為了在反應(yīng)部13內(nèi)更均勻地進行該競爭反應(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，因為流入到排出部14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，此時在比攔阻部15更靠上游側(cè)存在清洗液41 (參照圖6(c)及圖 7(c))。接著，如圖5所示，測定選自由來自標(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)出特殊波長的光的化合物、及吸收特殊波長的光的化合物的任一種。使用分光光度計、熒光計等檢測來自這種基質(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 (注冊商標(biāo))RED。Amplex (注冊商標(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，在本實施方式的分析方法中，也可以不進行導(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，從而同時進行步驟S4和步驟S5。此時，由于能以一個步驟來進行步驟S4和步驟S5，所以可以使分析方法更為簡易。如以上所說明般，根據(jù)本實施方式的分析方法，可以使用所述分析芯片100來簡便地進行使用競爭法的定量分析?！捶治鱿到y(tǒng)〉圖9是表示本實施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。以下，參照圖9對第I實施方式中的分析系統(tǒng)進行說明。參照圖9，分析系統(tǒng)200包括分析芯片100和測定裝置50。測定裝置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 (注冊商標(biāo))RED作為HRP34b的基質(zhì)時，測定裝置50只要為包括射出試鹵靈的激發(fā)波長的光出射器51、及測定由試鹵靈產(chǎn)生的熒光的檢測器52的構(gòu)成即可。在此情況下，例如可以通過將檢測器52所檢測出的熒光的強度與試鹵靈的校準曲線加以比較，而測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也可以包括顯示測定結(jié)果的顯示器53。通過包括顯示器53，測定者可以容易地確認測定結(jié)果。另外，分析系統(tǒng)200也可以為與個人電腦(PC, Personal Computer)相連接的構(gòu)成。在此情況下，可以容易地利用PC對分析系統(tǒng)200的分析結(jié)果進行處理。以上，使用圖I 圖9對本發(fā)明的分析芯片的一實施方式、本發(fā)明的分析方法的一實施方式、及本發(fā)明的分析系統(tǒng)的一實施方式進行了說明。根據(jù)本發(fā)明的分析芯片，反應(yīng)部13可以收納預(yù)先固定有競爭物質(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)進行均勻的競爭反應(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，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，可以測定選自由基于 競爭反應(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，利用競爭法定量測定對象物質(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)明的分析芯片而簡便地使用競爭法對測定對象物質(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行使用競爭法的定量。另外，因為測定選自由熒光、發(fā)光及吸光所組成的群中的至少I種的分光光度計、熒光計之類的測定裝置可以設(shè)計得較小，所以本發(fā)明的分析系統(tǒng)可以制成為能容易地攜帶的構(gòu)成。因此，例如可以容易地在采集液體試樣的場所進行流式檢測。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定對象物質(zhì)的有無這樣的技術(shù)不同，可以測定液體中的熒光、發(fā)光或吸光而分析測定對象物質(zhì)的濃度。因此，例如可以充分地降低分光測定時的背景(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)，可以在短時間內(nèi)進行高靈敏度的酶促反應(yīng)，因此，可以高靈敏度且迅速地進行定量分析。另夕卜，因為與使用試紙的情況不同，可以在液體中進行競爭反應(yīng)或酶促反應(yīng)，所以可以降低各反應(yīng)時的不均，因此可以進行更不存在不均的正確的定量分析。此外，在本實施方式中，對將液體試樣中的測定對象物質(zhì)(濃度不明的皮質(zhì)醇)的競爭物質(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定對象物質(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，將含有競爭物質(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，可以通過測定來自與載體21結(jié)合的競爭物質(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實施方式的說明中，對分析皮質(zhì)醇的情況進行了詳細的說明，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)，可以測定能利用競爭法進行分析的其他蛋白質(zhì)。
[實施例I](分析芯片)使用寬度14mm、長度75mm、厚度3mm的長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包含長度10mm、流路寬度Imm的導(dǎo)入部12，長度12mm、最大流路寬度6mm的反應(yīng)部13，長度47mm、流路寬度9mm的排出部14，及長度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個小時。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、長度75mm、厚度3mm的長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，準備好分析芯片100。(反應(yīng)液)準備皮質(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)準備PBS-T作為清洗液。另外，作為基質(zhì)溶液，準備在5ml的PBS溶液中含有260mg的Amplex (注冊商標(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)進行競爭反應(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)進行3分鐘HRP和基質(zhì)的酶促反應(yīng)，使用熒光計，朝向該反應(yīng)部13照射波長560nm的激發(fā)光，測定波長590nm的熒光(步驟S4)。此外，可以在5分鐘以內(nèi)進行從開始導(dǎo)入反 應(yīng)液到酶促反應(yīng)結(jié)束為止的操作。(測定結(jié)果)將各反應(yīng)液的競爭反應(yīng)后的測定結(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，所測定的來自試鹵靈的熒光的強度相對下降。因此，可以使用競爭反應(yīng)在短期間內(nèi)高靈敏度地測定皮質(zhì)醇的濃度。另外，可知例如可以通過預(yù)先制成皮質(zhì)醇的各濃度所對應(yīng)的校準曲線等，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實施方式]<分析芯片>圖11中表示實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是用來通過使用競爭反應(yīng)而分析液體試樣中的測定對象物質(zhì)的分析芯片。在本實施方式中，是對使用皮質(zhì)醇作為測定對象物質(zhì)的情況進行說明，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,但測定對象物質(zhì)并不限定于此。
參照圖11，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接觸的部分具有競爭反應(yīng)區(qū)域65。以下，對各構(gòu)成具體地進行說明?；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等的形狀相對應(yīng)的凹部61a。利用該構(gòu)成，可以容易地在基體61上對展開層62、電極部63及吸收層64進行定位，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所檢測出的電化學(xué)變化穩(wěn)定的觀點來說，優(yōu)選的是絕緣性基板。絕緣性基板例如可以使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET, Polyethylene Terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(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)等有機材料基板,或玻璃、娃、石英等無機材料基板。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來說，優(yōu)選的是不使測定對象物質(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，就易于固定競爭物質(zhì)的觀點來說，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)域的一部分具有競爭反應(yīng)區(qū)域65。競爭反應(yīng)區(qū)域65是在展開層62的表面固定有皮質(zhì)醇的競爭物質(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)醇的競爭物質(zhì)，是可以與皮質(zhì)醇進行對于能與皮質(zhì)醇特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)的競爭反應(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)醇作為競爭物質(zhì)。
圖13中表示用來說明固定在競爭反應(yīng)區(qū)域的競爭物質(zhì)的示意圖。使用圖13對競爭反應(yīng)區(qū)域65進行具體說明。此外，在本實施方式中是對使用皮質(zhì)醇作為競爭物質(zhì)的情況進行說明。參照圖13，在展開層62的表面固定有BSA(牛血清白蛋白)70，在BSA70上固定有作為競爭物質(zhì)的皮質(zhì)醇71。展開層62中的存在皮質(zhì)醇71的區(qū)域成為競爭反應(yīng)區(qū)域65，通過該構(gòu)成，競爭反應(yīng)區(qū)域65可以發(fā)揮作為液體試樣中的皮質(zhì)醇的競爭反應(yīng)場所的功能。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的競爭反應(yīng)區(qū)域65例如可以通過如下方式來制作。S卩，首先準備展開層62。接著，僅在所準備的展開層62中與競爭反應(yīng)區(qū)域65相對應(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的競爭反應(yīng)區(qū)域65。競爭反應(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，競爭反應(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是用來檢測競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的電化學(xué)變化的部分，更具體來說，是用來檢測競爭反應(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，測定裝置檢測出在工作電極與反電極之間流通的電流變化，進而將對該電流變化進行積分計算而獲得的電量(庫侖(coulomb)量)或者波峰電流值或電流變化的微分值等與校準曲線進行比較，由此可以進行電化學(xué)分析。電極部63既能以電極系統(tǒng)和競爭反應(yīng)區(qū)域65接觸的方式配置在競爭反應(yīng)區(qū)域65上，也可配置在展開層62中競爭反應(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中競爭反應(yīng)區(qū)域65與另一端側(cè)之間的表面上的情況下，優(yōu)選的是配置在競爭反應(yīng)區(qū)域65的附近。通過該構(gòu)成，可以抑制由于競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)存在的液體中所產(chǎn)生的電子在從競爭反應(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，因為配置在另一端側(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。參照圖14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是表示本實施方式中的分析系統(tǒng)的示意圖。以下，參照圖16對本發(fā)明的分析系統(tǒng)的一形態(tài)進行說明。參照圖16，分析系統(tǒng)80包括分析芯片60、測定裝置81及顯示器82。測定裝置81是與分析芯片60的電極部63電性連接，用來測定電極部63所檢測出的電化學(xué)變化的裝置，該測定裝置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，檢測所接觸的液體中產(chǎn)生的響應(yīng)電流，及對所檢測出的響應(yīng)電流進行運算而將其數(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。另外，還可以在測定裝置81上連接個人電腦。〈分析方法〉圖17是表示實施方式中的分析方法的流程圖。圖18(a) (C)是用來說明競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的競爭反應(yīng)的示意圖。以下，參照圖11、圖17及圖18，對本發(fā)明的分析方法、SP使用包含所述分析芯片60和測定裝置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)，是在可與測定對象物質(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 (參照圖18 (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的競爭反應(yīng)區(qū)域65為止(步驟S22)。在分析芯片60中，因為在展開層62的另一端側(cè)配置著吸收層64，所以可以利用毛細管現(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)高效率地展開至競爭反應(yīng)區(qū)域65。接著，如圖17所示，在競爭反應(yīng)區(qū)域65中，使反應(yīng)液和競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的固定化皮質(zhì)醇71進行競爭反應(yīng)(步驟S23)。使用圖18(a)及(b)對該步驟中的競爭反應(yīng)進行說明。參照圖18(a)，該步驟中，在展開有反應(yīng)液的競爭反應(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存在于競爭反應(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競爭著與HRP-CORT抗體結(jié)合體91的皮質(zhì)醇抗體91a結(jié)合的競爭反應(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)溶液中也可以同時含有基質(zhì)和電子傳遞介質(zhì)。在本實施方式中，對使用同時含有過氧化氫和二茂鐵的基質(zhì)溶液的情況進行說明。接著，如圖17所示，使所導(dǎo)入的基質(zhì)溶液展開至競爭反應(yīng)區(qū)域65為止(步驟S25)。在分析芯片60中，因為在展開層62的另一端側(cè)配置著吸收層64，所以可以利用毛細管現(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)高效率地展開至競爭反應(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(參照圖18(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，在競爭反應(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，在競爭反應(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檢測出來自通過所述酶促反應(yīng)而在競爭反應(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電性連接的測定裝置81測定響應(yīng)電流并將其數(shù)值化，由此可以算出競爭反應(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，通過與校準曲線等進行比較，可以算出皮質(zhì)醇90的濃度、絕對量等，因此最終也可以對液體試樣中的皮質(zhì)醇90進行定量。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)定的觀點來說，優(yōu)選的是在進行所述步驟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，可以進行更穩(wěn)定的分析。如上所述，通過進行步驟S21 S27，可以對液體試樣中的皮質(zhì)醇進行定量分析。另外，在本實施方式的分析方法中，也可以在步驟S23與步驟S24之間，進一步進行從展開層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爭反應(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爭反應(yīng)區(qū)域65為止的步驟，可以使競爭反應(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等移動至展開層62的另一端側(cè)。以上，使用圖11 圖18對本發(fā)明的第2實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的競爭反應(yīng)區(qū)域65，僅借由展開反應(yīng)液即可簡便且迅速地進行競爭反應(yīng)。進而，通過在競爭反應(yīng)區(qū)域65上、或競爭反應(yīng)區(qū)域65的附近設(shè)置電極部63，可由電極部63容易地檢測出伴隨著酶促反應(yīng)而在競爭反應(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最終可以簡便地對液體試樣中的皮質(zhì)醇90進行定量分析。例如，在電極部上固定抗體、競爭物質(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)合量也相對較少的傾向。相對于此，根據(jù)所述分析芯片60，因為是在展開層62中固定作為競爭物質(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，也可以在多孔形狀的內(nèi)部固定競爭物質(zhì)。在此情況下，可以使展開至競爭反應(yīng)區(qū)域65的反應(yīng)液中所存在的皮質(zhì)醇90更均勻地進行競爭反應(yīng)。因此，可以進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，因液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度相對較低，且其容量也較小，所以優(yōu)選的是在展開時液體試樣不損失地使其全部量到達至競爭反應(yīng)區(qū)域65。在使用分析芯片60進行競爭反應(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至競爭反應(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)，可以簡便地使用競爭法對測定對象物質(zhì)定量。另外，測定裝置81例如可以使用恒電位器、電流分析器等。因為這些裝置可以設(shè)計得較小，所以本發(fā)明的分析系統(tǒng)可以制成為能容易地攜帶的構(gòu)成。因此，例如可以容易地在采集液體試樣的場所進行流式檢測。 另外，根據(jù)所述分析方法，可以利用本發(fā)明的分析芯片而簡便地使用競爭法對測定對象物質(zhì)定量。特別是在所述分析方法中，因為是使用抗原抗體反應(yīng)和酶促反應(yīng)來測定有無測定對象物質(zhì)皮質(zhì)醇及其量，所以可以高靈敏度地進行定量分析。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，則可簡便地維持高定量性。此外，所述實施方式中是使用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，在所述實施方式中，對分析皮質(zhì)醇的情況進行了詳細說明，但是通過更換固定在競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)的物質(zhì)，可以測定能以競爭法進行分析的其他蛋白質(zhì)。[實施例2]在本實施例中，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。以下對具體內(nèi)容進行說明。(分析芯片及分析系統(tǒng))準備寬度18mm、長度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等的形狀相對應(yīng)的凹部61a。使用寬度5mm、長度55mm的硝化纖維素薄膜作為展開層62，在長度方向的中央的區(qū)域(寬度6mm、長度Imm)固定BSA-CORT結(jié)合體，形成競爭反應(yīng)區(qū)域65。此外，競爭反應(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爭反應(yīng)區(qū)域65相對應(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PBS緩沖液在37°C下培養(yǎng)I個小時，由此制作競爭反應(yīng)區(qū)域65。準備Azbio公司制造的介電泳芯片(DEP Chip, dielectrophoretic chip)電極作為電極部63，準備寬度8mm、長度35mm的纖維素纖薄膜作為吸收層64。另外，準備寬度18mm、長度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上時與展開層62的一端側(cè)相對應(yīng)的位置、及與位于展開層62上的電極部63相對應(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的競爭反應(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
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緩沖液各準備Iml來作為液體試樣。然后，準備濃度為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通過自重及毛細管現(xiàn)象，而從展開層62的一端朝向競爭反應(yīng)區(qū)域65展開。與此相伴，在競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)產(chǎn)生競爭反應(yīng)。然后，將滴下反應(yīng)液I時的時間設(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所準備的基質(zhì)溶液。然后，將滴下基質(zhì)溶液時設(shè)為0秒，其后立刻一面使用電化學(xué)測定裝置(北斗電工公司制造)對電極部63施加600mV的電壓，一面對競爭反應(yīng)區(qū)域65內(nèi)所產(chǎn)生的電流測定400秒。對反應(yīng)液2及3也分別進行相同的分析。(測定結(jié)果)將各反應(yīng)液I 3的競爭反應(yīng)后的測定結(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來進行競爭反應(yīng)，可以簡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)醇的各濃度相對應(yīng)的校準曲線等，而對皮質(zhì)醇的濃度未知的液體試樣中的皮質(zhì)醇濃度進行定量。此外，參照圖19，可以理解在滴下基質(zhì)溶液后200秒左右基質(zhì)溶液到達至競爭反應(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 于使用競爭法對測定對象物質(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定對象物質(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行競爭反應(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)先固定有與所述測定對象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或所述測定對象物質(zhì)的競爭物質(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)，來分析所述測定對象物質(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中任一項所述的分析芯片來分析液體試樣中的測定對象物質(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)記部的競爭物質(zhì)、與所述液體試樣的反應(yīng)液導(dǎo)入至所述反應(yīng)部內(nèi)； 在所述反應(yīng)部內(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)或所述競爭物質(zhì)進行競爭反應(yīng)； 在所述競爭反應(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)部內(nèi)的具有所述標(biāo)記部的競爭物質(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)，來分析所述測定對象物質(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定對象物質(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 所述展開層包含競爭反應(yīng)區(qū)域，該競爭反應(yīng)區(qū)域為位于所述一端側(cè)與所述另一端側(cè)之間的區(qū)域的至少一部分，且固定有所述測定對象物質(zhì)的競爭物質(zhì)， 所述展開層中，在所述競爭反應(yīng)區(qū)域上、或所述競爭反應(yīng)區(qū)域與所述另一端側(cè)之間的表面上，還包括用來檢測所述競爭反應(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中任一項所述的分析芯片，其特征在于 所述測定對象物質(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中任一項所述的分析芯片；及 測定裝置，與所述分析芯片的所述電極部電性連接，用來測定所述電極部所檢測出的電化學(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中任一項所述的分析芯片，來分析液體試樣中的測定對象物質(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爭反應(yīng)區(qū)域； 在所述競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使所述反應(yīng)液和所述競爭物質(zhì)進行競爭反應(yīng)； 在所述競爭反應(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)溶液展開至所述競爭反應(yīng)區(qū)域； 在所述競爭反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，使所述基質(zhì)溶液和所述標(biāo)記部進行酶促反應(yīng)；及 檢測來自所述酶促反應(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 在所述競爭反應(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爭反應(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行利用競爭反應(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定對象物質(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)，用來使液體試樣進行競爭反應(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)先固定有與測定對象物質(zhì)特異性地結(jié)合的特異性結(jié)合物質(zhì)或測定對象物質(zhì)的競爭物質(zhì)的載體。
文檔編號G01N21/63GK102680441SQ201210066100
公開日2012年9月19日 申請日期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 申請人:羅姆股份有限公司