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公開番号2024176759
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095542
出願日2023-06-09
発明の名称生体試料捕集用デバイス
出願人国立大学法人東海国立大学機構,東ソー株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C12M 1/00 20060101AFI20241212BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】表面に存在する凹凸構造の強度が高く、かつ、細胞外小胞の捕捉効率及びmiRNAの検出量を向上させることが可能な生体試料捕集用デバイスを提供すること。
【解決手段】表面に凹凸構造を有するポリマー基材と、前記凹凸構造の少なくとも一部を覆う被覆層と、を含み、前記被覆層が無機酸化物又はイオン性ポリマーを含む、生体試料捕集用デバイス。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
表面に凹凸構造を有するポリマー基材と、前記凹凸構造の少なくとも一部を覆う被覆層と、を含み、
前記被覆層が無機酸化物又はイオン性ポリマーを含む、生体試料捕集用デバイス。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記凹凸構造の高さが０．１～１００μｍであり、
前記凹凸構造の幅が０．０１～１０μｍであり、
前記凹凸構造の幅に対する前記凹凸構造の高さの比が０．５０以上である、請求項１に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項３】
前記凹凸構造が凹部及び／又は凸部によって形成され、
前記凹部及び前記凸部が円柱状、多角柱状、円錐状、多角錐状及びドーム状からなる群より選択される少なくとも一つの構造を有する、請求項１又は２に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項４】
前記被覆層が、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化イットリア、酸化スズ、酸化アルミナ、シリカ、酸化インジウム及び酸化インジウムスズからなる群より選択される単一又は複数の成分を含有する、請求項１又は２に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項５】
前記凹凸構造を前記被覆層が存在する側から見たとき、前記ポリマー基材全体に対する前記凹凸構造が存在する領域の面積の割合が１０％以上である、請求項１又は２に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項６】
前記凹凸構造が一方向に配向している、請求項１又は２に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項７】
当該デバイスが、前記被覆層の前記ポリマー基材とは反対の面側に１又は複数の貫通孔を有する被覆基材を更に備え、
前記貫通孔の少なくとも一つによって生体試料を添加するための空間が形成されている、請求項１又は２に記載の生体試料捕集用デバイス。
【請求項８】
当該デバイスが、前記被覆層と前記被覆基材との間に中間層を更に備え、
前記中間層が、前記被覆層と前記被覆基材とを接着する領域と、前記生体試料を輸送する流路を形成する空間と、を含む、請求項７に記載の生体試料捕集用デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料捕集用デバイスに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
尿及び血液等の体液を用いた疾病検査はリキッドバイオプシーと呼ばれ、新たな検査手法として注目されている。中でも細胞が放出する細胞外小胞は、がんなどの早期診断マーカーとして機能するｍｉｃｒｏＲＮＡ（ｍｉｃｒｏｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄ；以下、「ｍｉＲＮＡ」と記載することがある。）を内包しており、細胞外小胞を捕集する技術が求められている。
【０００３】
既存の細胞外小胞分離手法には、超遠心分離法及び凝集試薬法等が知られている。最も一般的に用いられている超遠心分離法は、数１０ｍＬのサンプル量及び４～５時間の分離時間が必要であり、また、回収率も５～２５％程度で効率的に細胞外小胞を分離することが難しいという問題がある。凝集試薬法は、対象サンプルに凝集試薬を滴下し静置する簡便な手法ではあるが、分離には長時間の静置が必要であり、また、遠心機の使用、粒径の変化や粒子数の減少、マーカータンパク量の減少が生じること等の問題点がある。
【０００４】
上記問題点を解決するため、チップのマイクロ流路内に形成したナノワイヤを用いて、少量の体液や培養上清液から細胞外小胞をナノワイヤに吸着させることで、細胞外小胞由来ｍｉＲＮＡを高効率に抽出する方法が報告されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許６６０６７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表面に凹凸構造を形成すると細胞外小胞が回収しやすくなる一方、従来の凹凸構造を有するデバイスでは凹凸構造の強度において改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、表面に存在する凹凸構造の強度が高く、かつ、細胞外小胞の捕捉効率及びｍｉＲＮＡの検出量を向上させることが可能な生体試料捕集用デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、マイクロ流路構造の中にナノインプリントで形成された凹凸構造を有する生体試料捕集用デバイスによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の各態様は以下に示す［１］～［８］である。
［１］
表面に凹凸構造を有するポリマー基材と、前記凹凸構造の少なくとも一部を覆う被覆層と、を含み、前記被覆層が無機酸化物又はイオン性ポリマーを含む、生体試料捕集用デバイス。
［２］
前記凹凸構造の高さが０．１～１００μｍであり、前記凹凸構造の幅が０．０１～１０μｍであり、前記凹凸構造の幅に対する前記凹凸構造の高さの比が０．５０以上である、［１］に記載の生体試料捕集用デバイス。
［３］
前記凹凸構造が凹部及び／又は凸部によって形成され、前記凹部及び前記凸部が円柱状、多角柱状、円錐状、多角錐状及びドーム状からなる群より選択される少なくとも一つの構造を有する、［１］又は［２］に記載の生体試料捕集用デバイス。
［４］
前記被覆層が、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化イットリア、酸化スズ、酸化アルミナ、シリカ、酸化インジウム及び酸化インジウムスズからなる群より選択される単一又は複数の成分を含有する、［１］～［３］のいずれかに記載の生体試料捕集用デバイス。
［５］
前記凹凸構造を前記被覆層が存在する側から見たとき、前記ポリマー基材全体に対する前記凹凸構造が存在する領域の面積の割合が１０％以上である、［１］～［４］のいずれかに記載の生体試料捕集用デバイス。
［６］
前記凹凸構造が一方向に配向している、［１］～［５］のいずれかに記載の生体試料捕集用デバイス。
［７］
当該デバイスが、前記被覆層の前記ポリマー基材とは反対の面側に１又は複数の貫通孔を有する被覆基材を更に備え、前記貫通孔の少なくとも一つによって生体試料を添加するための空間が形成されている、［１］～［６］のいずれかに記載の生体試料捕集用デバイス。
［８］
当該デバイスが、前記被覆層と前記被覆基材との間に中間層を更に備え、前記中間層が、前記被覆層と前記被覆基材とを接着する領域と、前記生体試料を輸送する流路を形成する空間と、を含む、［７］に記載の生体試料捕集用デバイス。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面に存在する凹凸構造の強度が高く、かつ、細胞外小胞の捕捉効率及びｍｉＲＮＡの検出量を向上させることが可能な生体試料捕集用デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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