专利名称：采用水晶振子的液态物的搅拌方法
采用水晶振子的液态物的，方法
鉢领域
本发明涉"J^用为了测定液态物中包括的微量物质而使用的水晶振子的液 态物的，方法。
背景狄
在DNA、蛋白质等的生物物质的相互作用的测定、应用拔原^^反应的测 定中，辆QCM。
上述QCM的测定通过下述方式而进行将緩沖液与水晶振子的电^f目接， 在该液体中添加包舍ft为测定对象的试样的溶液，由此，测定由与预先固定于 上ii7K晶振子的电极上的物质的结合所引起的频率变化。
此时，比如，如果辦j^定于緩冲液的底部、浮出液面而不:^^A^液， 则溶液的最终浓度不是恒定的，不能够测定正确的结合量，另外，也不能够进 機合的iMIW。
作为用于解决该问题的一个方法，包括在^A^冲液的容器中;^U^f棒， 以枳械方式沿上下方向使其中的溶液振动，或^i^液旋转的方法等(比如，专 利文献l)。
但是，由于为了通iUi^法对ii^^ffW, M的量必须为一定私复， 在溶妙微量的时候，具有无法进行充分,的问题。另外，由于溶液的, 不充分，,以进行精度高的测定。
另外，虽然由于测定时^口电力的水晶振子的振动而产生剪切波(share wave)、压缩波(compressional wave) "^类的波,^(E是，通过实验而知道，在 剪切波例如为27MHz的AT-切割(AT-cut)的水晶^^子的时H由于拟巨 水晶振子的表面100nm左右的距离衰减，故无法用于搅拌，另夕卜，压缩波也无 法通过其本身对液态物进^W。
专利文献1: JP (日本)特开2002~~310872号公报发明要解决的舰
于是，为了解决上述问题，本发明提供下述的一种餅方法，其中，在利
用水晶振子的测定中，可在不"iU餅专用的才;i^j的情况下，充分iiM^緩沖液
等的i^^4皮^"测物的〉V^液，。
用于解决WI的技术方案
为了解决上述课题，本发明人进行了深入的分析，其结果是得出了下述的 现泉。
如才W方案i所述，本发明的^^I水晶振子的氣态物的餅方法，^#征 在于，在按照规定的频率使水晶振子振动，测定与上ii7K晶振子接触的物质的 上述频率的变化时，利用与上im定的频率不同的^波振动频率以上的其它 频率，^Jiii7K晶振子振动，对包含上述物质的液^i^mw。
另外，41^方案2所述的本发明涉及净t^方案i所述的氣态物的微方法，
^#征在于上述其它的频率为_^^皮振动频率、副振动频率或N倍波(N-3， 5， 7,…)振动频率。
jH^卜，4棘方案3所述的本发明涉;si^方案i或2所述的^^)水晶振子 的液态物的餅方法，其特棘于，在上述餅时，以固定于上述其它的频率
或以上述其它的频率为中心^il00KHz之间扫描的方式进"fr^动。
还有，扭术方案4所述的本发明涉及a^方案1 ~3中的任何一项所述的使 用水晶振子的液态物的撒泮方法，其特征在于在上述撒泮时，施加于上述水晶 4^子上的电力为上述测定时的IO倍以上。
再有，技术方案5所述的本发明涉及技术方案1 ~4中的任何一项所述的使 用水晶振子的液态物的，方法，其特4iE^于在上述测定时，上述水晶振子以 N倍波(N-3， 5, 7,…)振动频率进娜动。
另外，净棘方案6所述的本发明涉及技术方案1 ~5中的^f5f—项所述的使 用水晶振子的液态物的微方法，^#棘于，在上述测定前或在连续iife^行 上述测定的时候在测定与测定之间进行上述，。
发明的^
按照本发明，在QCM的测定时，不必单独地i经特别的^^涵。另夕卜， 即^^测^;斤^)的液态物是微量的情况下，仍可进#^拌。另夕卜，按照本发明，由于可对包含微量的^+羊的液态物进行充分鄉，故可进行精度高的测定。
图1为水晶振子的结构说明图((a)餘见图，(b) #败图)；
图2为本发明的一个实施形态的伏选形态的水晶振子的说明图3为l吏液态物与水晶拥L子4^触的一个形态的i兑明图4为使液态物与水晶振子接触的另-"^态的说明图5为本发明的一个实施例所采用的生物传感装置的电路结构图6为上述电路中的继电器(relay) #1、 #2的控制方法的说明图7为表示图5的电路结构的变形实例的电路结构图8为表示本发明的一个实施例的测定结果的曲线图9为tbi^例的测定结果的曲线图。
标号的^兌明
标号1表示水晶板；
标号2表示电极；
标号3表示引线；
标号4表示液态物；
标号5表示綠
标号6表示水晶，猿子；
标号7表示;r电路；
标号8表示网络分析器；
标号9表示RF发生器；
标号10表示个人计^f几；
标号11表賴率计数器。
胁实施方式
可用于本发明的水晶振子还包括用于* QCM的类型，没有特别限制。 在本发明中，通it^目对测定所采用的M的频率，至少上ii7K晶振子的基 本波振动频率以上的不同的其它的频率，进行撒泮。作为该其它的频率，最好 为a波振动频率、副振动频率或N倍(谐波)波(N-3， 5， 7，…)振动频率。比如，如果以27MHz的差J2M皮振动频率的水晶振子为例进行说明，在测定 频率为3倍波振动频率的81MHz的时候，最^it摔作为其它频率的27MHz、 135MHz，在测，率为27MHz的场合，最^4棒作为其它的频率的81MHz。 ;tl^卜，即使在上述频率中，为了进一步提高撒泮的效率，最^it择M波振动 频率或副#>动频率'
测定所辆的频率也可为絲波振动频率，但是，最好賴^。难以受到 压力波的影响的N倍波4^动频率。
另外，在搅拌时，最好固定于上述任意一个频树续^i动，或在以上述 任意一个频率为中心的士100kHz的范围内进行扫描。
上ii K晶4^子在测定的时候，虽然用于施加lmW左右的电力而振荡、测 定其频率变化，或者，辆网^^析器或阻抗分析器，测定#^频率的变化等， 但是，最好以相对在测定时^口于7jC晶振子上的电力，在10~100倍的范围内 ^电力的方式i^ffW。另夕卜，在上述电力的时H由于:^具有测S率不 稳定，伴随有较大的噪音的可能l"生，因此交^i^ftWf和测定，或在测定前 进 #。
频率的测定既可采用网络分析器，也可^MI阻抗分析器，还可为直^^f吏水 晶振子振荡，由频率计数器测定的方法中的任何一种。另外，在采用网络分析 器时，既可iMU电路，也可不采用7i电路来测定fr(频率)。另夕卜，测定和搅 拌的7jC晶振子的数量不仅为lch (channel、通道)，也可为多个ch。
下面凑^照附图，对^>发明进4亍^^兌明。
作为本发明所釆用的水晶振子，例如为图1所示的结构的水晶振子。该水 晶振子为用于"fitQCM的类型，在水晶板1的两侧具有相对电极3、 3。在该 水晶板1为27MHz的类型的时候，厚^ 60nm，直径(Rc)为8.9mm,相对 电极3由錄形成，直径(Re)为2.5mm。
另外，相对上鹏构，象图2所示的那样，更^i^将电极2的直径(Re) 形成为8mm左右，形;^比普逸的水晶振子的电极大。其原因在于在撒泮时 产生的热量M,可抑制水晶振子和溶液的温^Ji升，可进行更4氐噪音的测定。 另外，电才Mt可为内外中的任意者，也可为两者。
为了利用上ii7JC晶振子，使液态物与其4^触，列举有象图3所示的那样， 在金电极2 Ji^4溶液4的方法，象图5所示的那样，在容器5的底面上iM水晶振子，从其上;iA少量(约500jU以下)的,4的方法或其它的流量池 (flow cell )等，但狄有特别限定。 实施例
下面对本发明的一个实施例进4ti兌明。
在本实施例中，按照构成处理的对象的液量为极微量的方式，象图3所示
一个的电^Lh载置^^, i^f亍测定。 水晶招L子与图5所示的电i^连接。
图示的电路由通过Ti电路7而将水晶振子6与网绍介析器8连接的电路， 将水晶振子6与RF发生器9连接的电路构成，这些电路可通过2个继电翻1、 #2自由切换。这些继电^#1、 #2通过个人计#10控制，在关闭继电器弁l的 时候，水晶振子进行测^1的振荡，在关闭继电點2的时候，水晶振子进4饿 拌。
M过水晶振子6进行测定的场合,在以频率为3倍波的81MHz附近振动 的方式"iit^进^W时，以频率为M波(27MHz) iL^波的该lJ^频率的 副振动频率附近进^#动(^bl00kHz扫描)的方式设定。所^A的电力在测 定的时候为2mW，在，的时^t^ 200mW。
如图6所示的那样，继电點1按照1秒间隔AJ^进行ON和OFF的方式 进^^制，继电點2按照瓦复实Stji继电點l为OFF的同时，以300毫秒的 期间处于ON，然后处于OFF的方式ii^亍控制。
接着，图8和图9表示在7jC晶振子6的金;i^LL载置緩冲驗9nl，添加1jiL 的O.lmgZmL的N-Avidin时，在控制上，电點l、 #2进#^#的时候，与
不进^W的时候的测定结果。
根據图8知道，进行本发明的搅拌的时候，在注入N-Avidin之后，测定 频率变化JJi^^緩的曲线，到频率稳定时所花费的时间短于不撒泮的场合。与 jtbf目对，在不搅拌的时候，如图9所示，在注入N-Avidin之后马上测定频率 下降-1000Hz左右，然后，持续稍孩t^J延伸状态，接着测定频率开始进一步
下降。由jtb^P道，在;m^的时候，在到测频率稳定时较花费时间。
才緣上^果可知，按照本发明，能够不^^^^专用才一进行数nL等级 的极微量的溶液的,，能够进行精度高的结合量;S^合的:iM^析。
另夕卜，上述电路的结构不it^例举的，象图7所示的那样，为了代替网络 分析謝吏水晶振子振动，也能斷M辆频率计数器11的电路。产业上的利用可能性
本发明可用于利用DNA、蛋白质等的生物物质的相互作用、抗原:^^JS
的测定等较广的领域。
权利要求
1. 一种使用水晶振子的液态物的搅拌方法，其特征在于，在按照规定的频率使水晶振子振动，测定与上述水晶振子接触的物质的上述频率的变化时，利用与上述规定的频率不同的基本波振动频率以上的其它频率，使上述水晶振子振动，对包含上述物质的液体进行搅拌。
2. 才M^权矛虔求1所述的^^J水晶振子的液态物的餅方法,^#絲于，上述其它频率为基^^皮振动频率、副振动频率或N倍波(N-3， 5， 7，…)振 动频率。
3. 才緣^^要求l或2所述的^^水晶振子的液态物的m^方法，^#征 在于，在上述搅拌时，以固定于上述其它的频率或以上述其它的频率为中心在 士100KHz之间扫描的方i^ii行振动。
4. 才娘^U'J^求1-3中的任何一项所述的使用水晶振子的液态物的， 方法，其特征在于，在上述撒伴时，施加于上述水晶振子上的电力为上述测定 时的10倍以上。
5. 才^t^'J要求l一4中的^^一项所述的^^水晶振子的^1态物的 方法，其特征在于，在上述测定时，使得Jiii水晶振子以N倍波(N = 3， 5， 7，...) 振动频轉动。
6. ## ']要求1~5中的任何一项所述的使用水晶振子的液态物的, 方法，其特征在于，在上述测定前或在连续^ii行上述测定的时候，在测定与 测定之间进行上述,。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种搅拌方法，在采用水晶振子的测定中，可不设置搅拌专用的机构充分地搅拌缓冲液等溶液和被检测物的混合物。其解决方案的特征在于，在以规定的频率使水晶振子振动，测定与上述水晶振子接触的物质的上述频率的变化时，利用与上述规定的频率不同的基本波振动频率以上的其它频率，使上述水晶振子振动，对包含上述物质的液体进行搅拌。
文档编号G01N1/28GK101548170SQ20078004245
公开日2009年9月30日 申请日期2007年11月16日 优先权日2006年11月17日
发明者伊藤敦, 市桥素子 申请人:株式会社爱发科