センサチップ及びその使用方法
【課題】複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に精度よく行う。
【解決手段】センサチップ１００は、光透過性の外装袋１０と、外装袋１０の内部に設けられる複数の反応室１１Ａ，１１Ｂと、反応室１１Ａ，１１Ｂに接続されると共に反応室１１Ａ，１１Ｂに対して被検液を導入する複数の第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂと、誘導路１４Ａ，１４Ｂとが互いに合流する第１の誘導路１４Ｃと、誘導路１４Ｃに接続して被検液を導入する導入部１３と、反応室１１Ａ，１１Ｂに対してそれぞれ接続する第２の誘導路１６Ａ，１６Ｂと、これらが互いに合流する第２の誘導路１６Ｃと、誘導路１６Ｃに接続し被検液を吸引する吸引部を構成する空隙部１７と、を備える。異なる反応室１１Ａ，１１Ｂに接続する第１の誘導路の長さの和Ｌ１及び和Ｌ２が互いに異なり、複数の反応室１１Ａ，１１Ｂの内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持される。
【解決手段】センサチップ１００は、光透過性の外装袋１０と、外装袋１０の内部に設けられる複数の反応室１１Ａ，１１Ｂと、反応室１１Ａ，１１Ｂに接続されると共に反応室１１Ａ，１１Ｂに対して被検液を導入する複数の第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂと、誘導路１４Ａ，１４Ｂとが互いに合流する第１の誘導路１４Ｃと、誘導路１４Ｃに接続して被検液を導入する導入部１３と、反応室１１Ａ，１１Ｂに対してそれぞれ接続する第２の誘導路１６Ａ，１６Ｂと、これらが互いに合流する第２の誘導路１６Ｃと、誘導路１６Ｃに接続し被検液を吸引する吸引部を構成する空隙部１７と、を備える。異なる反応室１１Ａ，１１Ｂに接続する第１の誘導路の長さの和Ｌ１及び和Ｌ２が互いに異なり、複数の反応室１１Ａ，１１Ｂの内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップ及びこのセンサチップの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検液の特性を評価する方法として、被検液と検査試薬とを接触させることにより反応させ、その反応結果から特性を評価する方法が従来から用いられている。被検液が例えば人体の唾液である場合、最も簡易な方法として検査試薬を付着させた試験紙を口腔内に入れて被検液と検査試薬とを接触させることが考えられる。しかし、この方法によれば、口腔内で試験紙から検査試薬が溶け出すことにより検査試薬が体内に取り込まれる恐れがある。そのため、より簡易且つ安全に口腔内の唾液の特性を評価するための測定器具についての検討が種々行われている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１８４１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、唾液を被検液としてその特性を評価することにより口腔内の健康状態を評価する場合、複数種類の検査試薬を用いて測定を行い、その結果を総合的に判断することが多い。このとき、評価に用いられる検査試薬は、その反応時間が互いに異なるものが組み合わせられて用いられることがある。しかしながら、特許文献１記載の測定器具により複数種類の検査試薬を用いた測定を行った場合、検査試薬が担持された領域に被検液が到達する時間は同じになると考えられる。また、検査試薬には、反応時間を超過すると例えば退色が発生する等の理由により反応結果を正しく評価できないものもある。このため、反応時間が異なる検査試薬による反応をより正確に評価するためには、反応時間が経過する毎に反応結果を確認する必要があり作業量が増大するという問題がある一方、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認しようとすると、その結果を正確に評価できないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に精度よく行うことができるセンサチップ及びこのセンサチップの使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係るセンサチップは、外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋は、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有し、前記複数の第１の誘導路は、その長さが互いに異なり、前記複数の反応室の内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持されることを特徴とする。
【０００６】
上記のセンサチップによれば、吸引部が吸引することにより、被検液が導入部から導入され、第１の誘導路を介して検査試薬が保持される複数の反応室へ送られ、複数の反応室において検査試薬と被検液とが反応する。ここで、被検液を導入する導入部と検査試薬が保持される複数の反応室とを接続する複数の第１の誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部に導入された被検液が反応室に到達するまでの所要時間が反応室毎に異なる。したがって、反応時間が互いに異なる検査試薬を用いた測定を行う場合、反応時間が長い検査試薬を例えば第１の誘導路の長さが短い反応室に保持させ、反応時間が短い検査試薬を第１の誘導路の長さが長い反応室に保持させることで、被検液と各検査試薬との反応が完了する時間を近付けることができる。このため、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に精度よく行うことができる。
【０００７】
ここで、前記複数の第１の誘導路は、その径が互いに異なることが好ましい。このように、第１の誘導路の径が互いに異なることで、被検液の複数の反応室への到達時間を調整することが容易になり、複数種類の検査試薬による反応が完了する時刻をより近付けることができるため、より高い精度での被検液の評価を行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係るセンサチップは、前記導入部は、前記外装袋により密封され、使用時に開封される構成とすることが好ましい。このような構成とすることで、外装袋内の反応室内に保持される検査試薬が、外気と接触することにより例えば酸化等によって劣化することを防止することができ、被検液の評価をより正確に行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るセンサチップは、前記複数の反応室には、繊維体が充填されていることが好ましい。繊維体が反応室に充填されることで、反応室内の繊維体に含まれる繊維同士によって微小空間が形成され、この微小空間に被検液が保持されることにより、マイクロセルが構成される。したがって、このマイクロセルを介して繊維体を透過する光を増やすことができ、光学系を用いた被検液の評価をより精度よく行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係るセンサチップは、その検査試薬は、前記繊維体に担持されることが好ましい。検査試薬が繊維体に担持され、この繊維体に被検液が保持されることによって、繊維体の繊維により形成されるマイクロセル中において検査試薬と被検液とが適度に分散されて反応するため、測定箇所によってのバラつきを低減させ、より被検液の評価をより高い精度で行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るセンサチップでは、前記複数の第２の誘導路は、前記複数の反応室と前記吸引部との間で互いに合流する態様とすることができる。第２の誘導路を反応室と吸引部との間で互いに合流する態様とすることで、複数の誘導路に対する吸引部による吸引力を平均化することができる。したがって、複数の反応室における反応時間の完了時刻の調整をより精度よく行うことができる。
【００１２】
ここで、本発明の効果を奏する構成としては、具体的には、前記吸引部は、前記外装袋により密封された空間を有し、使用時にその体積が増大されることにより、前記被検液を吸引する態様が挙げられる。
【００１３】
また、本発明の効果を奏する他の構成としては、具体的には、前記吸引部はポンプ機構を備え、使用時に前記ポンプ機構が動作することにより前記被検液を吸引する態様とすることもできる。
【００１４】
前記複数の反応室に含まれる一の反応室に対して接続する前記第２の誘導路の径は、前記一の反応室に対して接続する第１の誘導路の径よりも小さい態様とすることができる。この場合、第１の誘導路と第２の誘導路のうち、第２の誘導路の径を第１の誘導路よりも小さくすることにより、吸引部の吸引による引圧を高めることができ、被検液の吸引をよりスムーズに行うことができる。
【００１５】
なお、本発明はセンサチップの使用方法に係る発明として記載することもできる。すなわち、本発明に係るセンサチップの使用方法は、光透過性の外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋において、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有するセンサチップを用い、前記外装袋の前記導入部を開封して前記導入部に被検液を接触させ、前記吸引部により前記被検液を吸引することにより前記被検液を前記複数の反応室に導入することによって前記被検液を前記検査試薬と反応させる前記センサチップの使用方法であって、前記導入部に前記被検液を接触させてから、前記被検液を前記反応室に導入するまでの時間を、前記複数の反応室によってそれぞれ異ならせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に行うことができるセンサチップ及びこのセンサチップの使用方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
＜センサチップ＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサチップ１００の正面図、図２（Ａ）は、図１のIIＡ−IIＡ矢視図、図２（Ｂ）は、図１のIIＢ−IIＢ矢視図、図３は、センサチップ１００の使用方法を説明する図、図４は、図１の分解斜視図、図５は、本実施形態のセンサチップ１００の変形例であるセンサチップ１０１の分解斜視図である。まず、これらの図面を用いて、本発明の第１実施形態に係るセンサチップについて説明する。
【００１９】
本実施形態に係るセンサチップ１００は、図１及び図２に示すように、光透過性の外装袋１０と、外装袋１０の内部に設けられた複数の反応室１１Ａ及び１１Ｂと、反応室１１Ａ及び１１Ｂにそれぞれ収容された繊維体１２Ａ及び１２Ｂを備える。さらに、反応室１１Ａ及び１１Ｂに対しては、それぞれ被検液を導入するための第１の誘導路である誘導路１４Ａ及び１４Ｂが接続され、この誘導路１４Ａと１４Ｂとが合流した誘導路（第１の誘導路）１４Ｃがさらに接続される。そして、誘導路１４Ｃに対して導入部１３がフィルタ１５を介して接続される。また、反応室１１Ａ及び１１Ｂを基準として、誘導路１４Ａ及び１４Ｂとは反対の位置（図１の下部）には、第２の誘導路である誘導路１６Ａ及び１６Ｂがそれぞれ接続され、さらにこの１６Ａと１６Ｂとはその下部の誘導路（第２の誘導路）１６Ｃで合流する。そして誘導路１６Ｃに接続して吸引部を構成する空隙部１７と、この空隙部１７とセンサチップ１００の外部とをフィルタ２０を介して接続する吸引口１８と挿入口１９とが設けられる。
【００２０】
上記のような構成を有するセンサチップ１００の繊維体１２Ａ及び１２Ｂに測定の対象となる被検液を付着させて後述の液性測定装置に保持させ、この被検液が付着された繊維体１２Ａ及び１２Ｂに対して、それぞれ測定光を照射することにより、この被検液の測定を行う。センサチップ１００は、取扱い性、少量の被検液であっても測定できること、精度よく測定することなどを考慮して、矩形のシート状であることが好ましい。また、センサチップ１００の大きさは特に限定されないが、取扱い性が高いことが好ましく、例えば、厚み：０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、長辺長さ：５ｍｍ〜１５０ｍｍ、短辺長さ：５ｍｍ〜１００ｍｍとすると好適である。
【００２１】
外装袋１０のうち、反応室１１Ａに接する領域には、光透過性の入射部１０Ａ１及び出射部１０Ａ２が設けられる。入射部１０Ａ１は、反応室１１Ａに対して光を入射させる光透過性の領域であり、出射部１０Ａ２は、反応室１１Ａから光を出射させる光透過性の領域である。これらの領域を設けることにより、被検液を付着させて反応室内１１Ａに保持される繊維体１２Ａに対して測定光を照射することができると共に、測定光を被検液に対して照射することにより被検液から出射される光（透過光又は反射光）を外部に出射させることができる。また、反応室１１Ｂに接する領域に対しても、光透過性の入射部１０Ｂ１及び出射部１０Ｂ２が設けられる。
【００２２】
上記の入射部及び出射部の配置は、液性の測定に用いられる光の種類によって適宜変更される。例えば、被検液から出射される透過光を液性の測定に用いる場合には、図２（Ａ）に示すように、入射部１０Ａ１及び出射部１０Ａ２は繊維体１２Ａが収容された反応室１１Ａに対して対向する位置に設けられる。また、被検液から出射される反射光を液性の測定に用いる場合には、入射部１０Ａ１は出射部１０Ａ２を兼ねて繊維体１２Ａが収容された反応室１１Ａに対して一方の面に配置することができる。また、入射部１０Ａ１，１０Ｂ１及び出射部１０Ａ２，１０Ｂ２の大きさは、液性の測定に用いられる光の入射口径や液性測定装置の受光能力等に応じて適宜変更することができる。
【００２３】
外装袋１０のうち、上述の反応室１１Ａ，１１ｂに接する領域に設けられる入射部１０Ａ１，１０Ｂ１及び出射部１０Ａ２，１０Ｂ２は、溶液測定時に照射する測定光の波長における光透過率が７０％以上であることが好ましい。光透過率が上記の範囲にある材料を外装袋１０の入射部及び出射部として用いることで、繊維体１２Ａ及び１２Ｂに付着した被検液に好適に測定光を照射することができると同時に、繊維体１２Ａ及び１２Ｂを透過した光の光量を減衰させることなくセンサチップ１００から出射させることができる。
【００２４】
上記の外装袋１０としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ナイロン（登録商標）などのラミネートフィルムから形成されるものや、ガラスが挙げられるが、ｐＨの安定性及び精度の点から、被検液に対して耐性を有している材料を選択することが好ましい。また、外装袋１０を構成する際の熱融着による白化等により光透過性が低下しない材料を選択することが測定精度の点から好ましい。なお、上記の材料から複数種類を選択して外装袋１０を構成してもよい。例えば、繊維体１２Ａ，１２Ｂの一方の面のみにガラス板を用いて、センサチップ１００の強度を保つような構造にすることもできる。また、外装袋１０の外側に、ガスバリア防止性膜等を備える構造としてもよい。なお、本実施形態に係る外装袋１０はその全体が光透過性であるが、外装袋１０のうち入射部及び出射部となる領域のみを光透過性とし、その他の領域は非透過性とすることもできる。
【００２５】
次に、センサチップ１００の内部に設けられる反応室１１Ａ，１１Ｂ内に配置される繊維体１２Ａ，１２Ｂについて説明する。繊維体１２Ａ，１２Ｂとしては、ＪＩＳ Ｐ８１４０に準じて測定した吸水度が６．０ｃｍ〜３０．０ｃｍ（さらに好ましくは７．０〜２０．０ｃｍ）であることが好ましい。吸水度が上記の範囲であることにより、例えば唾液のように粘性のある被検液について測定を行う場合であっても、繊維体１２Ａ，１２Ｂに被検液を好適に付着させることができる。吸水度は、具体的には、幅１５±１ｍｍ、長さが２００ｍｍ以上の試験片を準備し、その下端を２３±１℃の水の中に鉛直に１０分間浸漬させたときに、試験片の毛細管現象により水が上昇した高さにより測定される。
【００２６】
また、繊維体１２Ａ，１２Ｂの繊維径は、０．００１μｍ〜５００μｍ（さらに好ましくは０．０１μｍ〜１００μｍ）であることが好ましく、空隙率が２０％〜９９％（さらに好ましくは５０％〜９９％）であることが好ましい。繊維径及び空隙部が上記の範囲である場合、繊維体１２Ａ，１２Ｂの内部に被検液が良好に付着されるため、測定結果の精度を高めることができる。空隙率は、具体的には、ポロシーメーターを用いて繊維体からなる試料の細孔への水銀侵入量を検出することにより測定される。
【００２７】
繊維体１２Ａ，１２Ｂに好適に用いられる材料としては、例えば、ろ紙、メンブレン、ろ過板、ガラス繊維が混在するろ紙などが挙げられる。これらのうち、ろ紙は、ｐＨ０〜１２の範囲で安定であるとともに、優れた吸水性を有していることから好ましく使用できる。繊維体１２Ａ，１２Ｂとしてろ紙を使用することにより、被検液を付着させた繊維体１２Ａ，１２Ｂが適度な光透過性を示すようになるとともに、繊維体１２Ａ，１２Ｂの吸水性が向上すると共に、検査試薬と被検液との反応の安定性が向上するため、検査試薬による反応の結果を精度よく測定することが可能となる。また、繊維体１２Ａ，１２Ｂとしてメンブレンを用いる場合には、メンブレンの材料としてセルロース系（ニトロセルロースなど）が好適に用いられる。
【００２８】
繊維体１２Ａ，１２Ｂが収容される反応室１１Ａ，１１Ｂは、センサチップ１００の使用時に被検液を導入する導入部１３と、フィルタ１５を介して第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより接続される。導入部１３は図１に示すように、使用前は密封されており、使用時にはＣ−Ｃ線で示される部分でセンサチップ１００をへき開することにより開封され、被検液を導入させることができる。この導入部１３と第１の誘導路１４Ｃとの間に設けられるフィルタ１５は、被検液に含まれる異物の除去を目的としたものであり、例えば繊維フィルタやディスクフィルタ等が好適に用いられる。また、被検液がタンパク質を含むものである場合、検査試薬との吸着反応を回避する目的からフィルタ１５をタンパク質除去フィルタとすることが好ましい。
【００２９】
誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、導入部１３からセンサチップ１００内に導入された被検液を反応室１１Ａ，１１Ｂに対して導入するものである。より具体的には、第１の誘導路は、導入部１３と接続させる誘導路１４Ｃと、誘導路１４Ｃから反応室１１Ａと反応室１１Ｂとにそれぞれ接続する誘導路１４Ａ及び誘導路１４Ｂから構成される。ここで、フィルタ１５と反応室１１Ａとを接続する誘導路１４Ｃ及び誘導路１４Ａとの長さの和Ｌ１と、フィルタ１５と反応室１１Ｂとを接続する誘導路１４Ｃ及び誘導路１４Ｂとの長さの和Ｌ２と、を比較すると、和Ｌ２が和Ｌ１に対して長い。すなわち、導入部１３から導入されフィルタ１５を経た被検液が各反応室に到達するために流れる誘導路の長さは、反応室１１Ｂ側のほうが反応室１１Ａ側よりも長く、被検液の送液速度が誘導路において均一である場合には、反応室１１Ｂへの到達時間が反応室１１Ａへの到達時間より遅くなる。
【００３０】
反応室１１Ａ，１１Ｂには、それぞれ第２の誘導路である誘導路１６Ａ，１６Ｂが接続する。さらに、誘導路１６Ａ，１６Ｂを合流させる誘導路１６Ｃが設けられる。この誘導路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、反応室１１Ａ，１１Ｂに導入された被検液を排出するための誘導路として用いられる。また、誘導路１６Ｃに接続して設けられる空隙部１７は、誘導路１６Ｃから排出された被検液が貯溜される。さらに、空隙部１７とセンサチップ１００の外部とを接続する構成として、フィルタ２０を介して接続する吸引口１８と挿入口１９とが設けられる。このフィルタ２０は、例えば、ろ紙等からなり、誘導路１６Ｃから空隙部１７内に排出された被検液が外部に排出されることを防止する機能を備える。
【００３１】
ここで、センサチップ１００の内部に被検液を導入する具体的な方法について説明する。図３は、本実施形態に係るセンサチップ１００の使用方法を説明する概略構成図である。まず、センサチップ１００の導入部１３の上部を、図１のＣ−Ｃ線でへき開することにより、導入部１３を開封する。そして開封された導入部１３に被検液を接触させる。ここで、挿入口１９からシリンジ２１の先端を挿入し、可動式のピストン等により吸引動作を行うことにより、空隙部１７が引圧となり、この結果、被検液が導入部１３からフィルタ１５を介して誘導路１４Ｃへ導入される。さらに、誘導路１４Ｃから誘導路１４Ａ及び誘導路１４Ｂに分岐して導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに導入される。そして、反応室１１Ａ及び１１Ｂから引圧により排出された被検液は、それぞれ誘導路１６Ａ，１６Ｂを経て誘導路１６Ｃで合流し、空隙部１７へ排出される。
【００３２】
なお、このセンサチップ１００では、誘導路１６Ｃの径が、誘導路１４Ｃの径に対して小さい。このため、吸引動作による引圧効果をより高めることができ、被検液の導入をよりスムーズに行うことができる。
【００３３】
次に、センサチップ１００の反応室１１Ａ，１１Ｂに収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持される検査試薬について説明する。繊維体１２Ａ，１２Ｂ上に坦持される検査試薬としては、ｐＨ指示薬、発色試薬、及び被検液の蛍光強度測定を行うための修飾物質等が好適に用いられる。
【００３４】
本実施形態において好適に用いられるｐＨ指示薬としては、例えば、表１〜４に示されるｐＨ指示薬１〜７０が挙げられる。また、表１〜４には、各ｐＨ指示薬１〜７０のｐＨ指示薬水溶液の吸収ピークの波長を併せて示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
また、被検液が例えば唾液である場合には、虫歯原因菌であるストレプトコッカスミュータンス菌（Ｓｍ菌）、ストレプトコッカスソブリヌス菌（Ｓｓ菌）及びラクトバチルスアシドフィリウス菌（Ｌａ菌）からなる群から選ばれる菌の濃度を測定する検査指示薬として被検液の発色を測定するための修飾物質を用いることができる。より具体的には発色試薬としては、表５に示される発色試薬７１〜７８が挙げられる。これらの発色試薬７１〜７８は、被検液である唾液に含まれる虫歯原因菌との間で結合反応が進むと、特定の波長の光を吸収するという特徴を示す。表５には、各発色試薬７１〜７８が溶解した水溶液の吸収ピークの波長を併せて示す。
【００４０】
【表５】
【００４１】
さらに、検査試薬として被検液の蛍光強度を測定するための修飾物質を用いることもできる。本実施形態において好適に用いられる修飾物質としては、例えば表６〜表８に示される修飾物質１〜６５が挙げられる。このうち、表６は、蛍光試薬からなる修飾物質１〜２５を示す表であり、表７は、蛍光蛋白質からなる修飾物質２６〜４４を示す表であり、表８は、ＤＮＡ／ＲＮＡと強く反応して蛍光を発する試薬からなる修飾物質４５〜６８を示す表である。なお、表６〜８には、各修飾物質１〜６８の最大励起波長及び最大蛍光波長を併せて示す。
【００４２】
【表６】
【００４３】
【表７】
【００４４】
【表８】
【００４５】
本実施形態に係るセンサチップ１００の繊維体１２Ａ，１２Ｂには、上記の指示薬のうち、互いに異なる検査試薬が坦持される。ここでどの検査試薬をどの繊維体に坦持させるかは、その検査試薬と被検液との反応時間に基づいて決定される。例えば、評価に用いる検査試薬のうち、より反応時間が長い（例えば、被検液と検査試薬が接触してから、呈色するまでの時間が長い）検査試薬をセンサチップ１００の反応室１１Ａに収容する繊維体１２Ａに担持させ、反応時間が短い検査試薬をセンサチップ１００の反応室１１Ｂに収容する繊維体１２Ｂに担持させて、吸引を行った場合、反応室１１Ｂへと流れる被検液と比較して反応室１１Ａへと流れる被検液のほうが、反応室内へ速く到達するため、より速く反応を開始することができる。そして、反応時間が速い検査試薬が保持される反応室１１Ｂに対しては被検液の到達が遅くなる。その結果、反応室１１Ａ，１１Ｂの両方での反応完了時刻をほぼ同じくすることができるため、反応室１１Ａ及び反応室１１Ｂでの反応結果を一度に確認することができる。また、反応完了後の退色が速い検査試薬を用いる場合であっても、反応完了直後に反応結果を確認することができるため、より高い精度で反応結果を得ることができる。
【００４６】
上記の構成を有するセンサチップ１００は、例えば、図４に示すように２枚のシート状の光透過性のフィルム３１及び３４によって、Ｃ−Ｃ線を構成する切込みＣ１と、挿入口１９を構成する切込みＣ２とがあらかじめ設けられた枠材３２及び枠材３３と、反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、周縁部を熱融着することにより作成することができる。これにより、熱融着されたフィルム３１、枠材３２、枠材３３、及びフィルム３４によって外装袋１０が形成されると共に、繊維体１２Ａ，１２Ｂが外装袋１０の収容部１１Ａ，１１Ｂに収容された構造となり、枠材３２及び枠材３３により形成される空間が第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部１７となる。また、フィルタ１５と枠材３２とに囲まれる領域が導入部１３となる。なお、フィルム３１及びフィルム３４として光透過性を有しない材料を用い、入射部及び反射部となる領域に対しては光透過性の材料を設けたものを用いることもできる。
【００４７】
センサチップ１００の変形例として、図５のセンサチップ１０１のように第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部１７となる溝４２があらかじめ形成されると共に切込みＣ１と切込みＣ２とがあらかじめ設けられたシート４１と、シート状のフィルム４３との間に対して反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、周囲を熱融着することにより作成することもできる。この場合、熱融着されたシート４１とフィルム４３とにより外装袋１０が形成される。
【００４８】
＜液性測定装置＞
次に、本実施形態において好適に用いられる液性測定装置５００について説明する。
【００４９】
図６は、第１実施形態に係る液性測定装置５００の概略構成図である。図６に示すように、液性測定装置５００は、筺体５１と、筺体５１の内部に設けられ、被検液が内部に保持されたセンサチップ１００を筺体５１の長手方向に沿って収容する収容部５２と、収容部５２に収容されたセンサチップ１００を固定すると共にその内部にセンサチップ１００の挿入口１９に対して接続する吸引機構を備えるクリップ部５３と、ポンプ機構を構成する中空の円筒形である円筒部５４と、円筒部５４の内部に挿入されることで円筒部５４と共にポンプ機構に含まれる円筒形のピストン５５と、このピストン５５を操作するためのピストン操作部５６と、を含んで構成される。また、図６では図示しないが、クリップ部５３の内部には、シリンジの先端５７が設けられる。このシリンジの先端５７が、センサチップ１００の空隙部１７に対してフィルタ２０及び吸引口１８を介して接続する接続部として機能する。なお、円筒部５４が図３におけるシリンジ２１に相当する機能を有し、ピストン５５が可動式の吸引動作を行う可動式のピストンに相当する機能を有する。なお、本実施形態における液性測定装置５００のポンプ機構を構成する円筒部５４及びピストン５５は円筒形の形状であるが、この形状は特に限定されない。例えば、四角柱状であってもよいし、断面が楕円形である筒状部材を用いることもできる。
【００５０】
さらに、液性測定装置５００の内部には、所定の波長の光を含む光Ｅ１を出射する光源６１Ａと、光Ｅ２を出射する光源６１Ｂとを備える。そして、光源６１Ａに対向する位置に配置され、光源６１Ａから出射された光Ｅ１に対して感度を有する受光部６３Ａと、光源６１Ｂに対向する位置に配置され、光源６１Ｂから出射された光Ｅ２に対して感度を有する受光部６３Ｂと、をさらに備える。これらの光源６１Ａ，６１Ｂ及び受光部６３Ａ、６３Ｂが、測定部として機能する。
【００５１】
さらに、液性測定装置５００は、光源６１Ａ，６１Ｂ及び受光部６３Ａ，６３Ｂが電気的に接続される制御部（図示省略）を備える。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び外部記憶装置から構成され、ＣＰＵは、所定の演算処理を行なう演算プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。このＣＰＵは、光源６１Ａ，６１Ｂから出力された測定光の強度と、受光部６３Ａ，６３Ｂで検出された光強度とに基づいて算出された検査試薬についての光透過率から、外部記憶装置に記憶させた予め得られている検査試薬についての光透過率と検査試薬の指標（ｐＨ、原因菌濃度等）との相関（検量線）に基づいて被検液の指標値を算出する。この処理を、検査試薬毎に行い、得られた結果に基づいた評価をインジケータ６５に表示させる機能を備える。
【００５２】
光源１２としては、例えば、ＬＥＤ（LightEmitting Diode）、半導体レーザー、ＥＬ（Electro Luminescence）、蛍光灯、電球などが挙げられる。本実施形態においては、センサチップ１００の繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる検査試薬の吸収ピークの波長（検査試薬が蛍光測定のための修飾物質である場合には、最大励起波長）に応じて光源を選択することが好ましい。具体的には、例えば、表１〜４に示されるｐＨ指示薬を用いる場合、吸収ピーク波長は指示薬の溶解状態によって約±１００ｎｍの範囲でシフトすることがあるため、例えば、繊維体１２Ａ，１２ＢにｐＨ指示薬を染み込ませた状態や、ｐＨ指示薬を吸着させた繊維体１２Ａ，１２Ｂを外装袋１０に収容させた状態のセンサチップ１００を用いて分光光度計によりその吸収ピーク波長を確認し、この波長に基づいて使用する光源を設定することが好ましい。本実施形態においては、上記のようにして確認された吸収ピーク波長の好ましくは±７０ｎｍ、より好ましくは±３０ｎｍの範囲内の光を出射できる光源６１Ａ，６１Ｂを使用することが好ましい。例えば、ｐＨ指示薬として、ｐ−Ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌ（ｐＨ変色域：（淡黄色）５．０−７．６（黄色）、吸収波長：４２０ｎｍ）を含む繊維体１２Ａを備えるセンサチップ１００を用いてｐＨの測定を行う場合には、波長が３５０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲にある光を出射できるＬＥＤを光源６１Ａとする場合に好適にｐＨ測定を行うことができ、例えば波長４２８ｎｍの光を出射するＬＥＤ（ローム社製、商品名：ＳＭＬ０１０ＢＡ ＴＴ８６）を光源６１Ａとして用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、本実施形態においては、光学フィルタ等を用いて光源６１Ａ（６１Ｂ）から出射される光の波長を調節してもよい。測定に用いる波長範囲の光を透過することのできる光学フィルタを光源６１Ａとセンサチップ１００との間に設け、光源６１Ａ（６１Ｂ）から出力された光のうち光学フィルタを透過した光がセンサチップ１００に到達する態様とした場合、測定に用いる波長範囲を含む波長範囲の光を出射する光源を液性測定装置５００の光源６１Ａ（６１Ｂ）として用いることができる。この場合、例えば光源６１Ａ（６１Ｂ）として白色光源を用いることもできるため、液性測定装置５００をより低コストで作成することが可能である。また、ｐＨ測定に十分な光量である場合には、外部光を集光・導入する機構を更に設けることにより、外部光を測定光として用いてもよい。
【００５４】
一方、受光部６３Ａ（６３Ｂ）としては、センサチップ１００の繊維体１２Ａ（１２Ｂ）に含まれる検査試薬の吸収波長域（検査試薬が蛍光修飾物質である場合には、蛍光波長域）の光に対して感度を有するものであればよく、例えば、フォトダイオード、太陽電池及び光電変換素子が挙げられる。
【００５５】
上記の光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）とは、図７に示すようにセンサチップ１００を収容部５２に配置した際に繊維体１２Ａ（１２Ｂ）を収容する反応室１１Ａ（１１Ｂ）の高さの位置となるように設けられる。
【００５６】
なお、光源と受光部とは、必ずしも一対で配置される必要はなく、図８に示すように、一つの光源６１Ｃから出射された光を、ミラー６２Ａ，６２Ｂ、レンズ６４Ａ，６４Ｂを用いて二つの光Ｅ１，Ｅ２に分岐して、それぞれ受光部６３Ａ，６３Ｂに対して照射する構成とすることもできる。
【００５７】
＜液性測定装置を用いた測定方法＞
次に、上記の液性測定装置５００とセンサチップ１００とを用いた被検液の測定方法について図９を用いて説明する。
【００５８】
まず、センサチップ１００を、空隙部１７がクリップ部５３に保持されるように液性測定装置５００の収容部５２に収容する（Ｓ０１）。ここで、センサチップ１００をクリップ部５３が正しく嵌まるまで押し込むことにより、センサチップ１００の反応室１１Ａ（１１Ｂ）が光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に正確に収容させることができる。さらに、正しく嵌まるまで押し込むことにより、図７に示すように、クリップ部５３の内部に設けられたシリンジの先端５７が、センサチップ１００の挿入口１９に挿入される。このとき、センサチップ１００の導入部１３側の端部が収容部５２から外部に露出される。なお、センサチップ１００の表面と裏面を間違えると、光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に反応室１１Ａ（１１Ｂ）の位置を正しく配置することができない。したがって、例えば、センサチップ１００に切り込みを入れ、収容部５２への挿入方向を間違えるとセンサチップ１００を収容部５２の奥まで挿入できない構成とすることができる。また、外装袋１０のうち、入射部及び反射部を除く領域に表面と裏面とを区別する表示を追加する方法や、外装袋１０の透過率が大幅に低減しない程度に着色する方法等により表面と裏面とを区別することもできる。
【００５９】
続いて、この収容部５２から外部に露出されるセンサチップ１００の端部を図１のＣ−Ｃ線に沿って開封する（Ｓ０２）。これにより、導入部１３が外部に露出される。
【００６０】
次に、外部に露出された導入部１３に対して被検液を接触させる（Ｓ０３）。なお、本実施形態に係る液性測定装置５００とセンサチップ１００を用いて測定を行う被検液は、吸水性の観点から粘度１０Ｐ（１Ｐａ・Ｓ）以下の水溶液であることが好ましい。
【００６１】
次に、被検液を導入部１３に対して接触させた状態で、ピストン操作部５６を操作することにより、ピストン５５を移動させて、吸引を行う（Ｓ０４）。これにより、導入部１３から被検液がセンサチップ１００の内部に導入され、第１の誘導路を介して、収容部１１Ａ，１１Ｂの順に被検液が導入され、繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持された検査試薬と被検液とが順に接触し、反応が開始される。その後、反応が完了した時点で、光源６１Ａ，６１Ｂから反応室１１Ａ，１１Ｂに対して外装袋１０の入射部１０Ａ１，１０Ｂ１を介して光を照射し、外装袋１０の出射部１０Ａ２，１０Ｂ２を介してセンサチップ１００から出射される透過光を受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光し、各々の検査試薬と反応した被検液の光透過率を測定する（Ｓ０５）。このとき、収容部１１Ａ，１１Ｂ中の繊維体１２Ａ，１２Ｂに付着された被検液は、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維により構成された空間で保持され、マイクロセルが構成される。これにより、繊維体１２Ａ，１２Ｂ間において保持された被検液を透過する光を増やすことができる。
【００６２】
なお、検査試薬として蛍光測定のための修飾物質を用いる場合には、受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて、光源６１Ａ，６１Ｂから照射した光に対して、反応室１１Ａ，１１Ｂ内の検査試薬と反応することにより被検液から出射される蛍光強度を測定する。蛍光強度を測定する場合であっても、上述のマイクロセルが構成されることにより、被検液から出射される蛍光が受光部６３Ａ，６３Ｂに到達しやすくなるため、蛍光強度をより正確に測定することができる。
【００６３】
なお、被検液を付着させたセンサチップ１００の光透過率の測定を行う前に、ゼロ点補正を行う。ゼロ点補正は、例えば、光に対する透過率が既知の２つのサンプルについて測定し、得られた結果からゲインとオフセットを調整する方法や、暗くした状態での光源からの光強度を測定し、オフセットを補正する方法等により行うことができる。本実施形態に係る液性測定装置５００では、センサチップ１００を収容部５２に収容する前に、ゼロ点補正が行われる。
【００６４】
以上により、センサチップ１００を用いた測定が終了する。光透過率の測定の場合、光源６１Ａ（６１Ｂ）から照射した光強度及び受光部６３Ａ（６３Ｂ）で受光した光強度をそれぞれ制御部に送り、制御部においてセンサチップ１００の光透過率を算出する。そして、その結果から、外部記憶装置に記憶させた予め得られているセンサチップ１００についての光透過率と指標値（例えばｐＨや菌濃度）との相関（検量線）に基づいて被検液の指標値を算出することができる。この結果を用いて、制御部により評価が行われ、評価結果が必要に応じてインジケータ６５に表示される。なお、使用終了後のセンサチップ１００をクリップ部５３から引き抜くことにより、液性測定装置５００から容易に取り出すことができる。また、使用後のセンサチップ１００は再使用されない。
【００６５】
＜本実施形態による効果＞
上記のセンサチップ１００及び液性測定装置５００を用いた溶液測定方法によれば、ピストン５５をセンサチップ１００の挿入口１９に挿入して吸引することにより、被検液が導入部１３から導入され、第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを介して検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂへ送られ、これらの反応室１１Ａ，１１Ｂにおいて検査試薬と被検液とが反応する。ここで、被検液を導入する導入部１３と、検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂと、をそれぞれ接続する誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部１３に導入された被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに到達するまでの所要時間がそれぞれ異なる。したがって、反応時間が互いに異なる検査試薬を用いた測定を行う場合、反応時間が長い検査試薬を第１の誘導路の長さが短い反応室１１Ａに保持させ、反応時間が短い検査試薬を第１の誘導路の長さが長い反応室１１Ｂに保持させることで、被検液と各検査試薬との反応が完了する時間を近付けることができる。したがって、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、被検液の評価をより簡便に且つ精度よく行うことができる。
【００６６】
また、本実施形態のセンサチップ１００において、導入部１３は、外装袋１０により密封され、使用時に開封される構成であるため、外装袋１０内の反応室１１Ａ，１１Ｂにおいて保持される検査試薬が、外気と接触することにより劣化することを防止することができ、被検液の評価をより正確に行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態のセンサチップ１００の反応室１１Ａ，１１Ｂは、繊維体１２Ａ，１２Ｂがその両面から外装袋１０により挟まれることにより反応室１１Ａ，１１Ｂに収容される。このような構成により、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維同士によって微小空間が形成され、この微小空間に被検液が保持されることにより、マイクロセルが構成されこのマイクロセルを介して繊維体からなる反応室内を透過する光を増やすことができ、光学系を用いた被検液の評価をより精度よく行うことができる。さらに本実施形態のセンサチップ１００では、反応室１１Ａ，１１Ｂ内の検査試薬が繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持され、この繊維体１２Ａ，１２Ｂに被検液が保持されることによってマイクロセルが形成される。そして、このマイクロセル内で、検査試薬と被検液とが適度に分散されて反応するため、測定箇所によってのバラつきを低減させ、被検液の評価をより高い精度で行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態に係るセンサチップ１００では、第２の誘導路である誘導路１６Ａ、１６Ｂは、空隙部１７の上部で互いに合流する。このように、誘導路１６Ａ，１６Ｂを反応室１１Ａ，１１Ｂと空隙部１７との間で互いに合流する態様とすることで、ピストン５５により吸引を行ったときの誘導路１６Ａ，１６Ｂにおける引圧を平均化することができる。したがって、反応室１１Ａ，１１Ｂにおける反応時間の完了時刻の調整をより精度よく行うことができる。
【００６９】
（第２実施形態）
＜センサチップ＞
図１０は、本発明の第２実施形態に係るセンサチップ２００の正面図、図１１（Ａ）は、図１０のXIＡ−XIＡ矢視図、図１１（Ｂ）は、図１０のXIＢ−XIＢ矢視図、図１２は、図１０の分解斜視図である。図１３は、センサチップ２００の使用方法を説明する図である。まず、これらの図面を用いて、本発明の第２実施形態に係るセンサチップについて説明する。
【００７０】
本実施形態に係るセンサチップ２００が第１実施形態に係るセンサチップ１００と異なる点は以下の点である。すなわち、空隙部２５は外装袋１０内に密封された構成であって、使用時にこの空隙部２５の体積を増大させることにより、導入部１３に接触された被検液を吸引する点である。以下、この構成の差異を中心に、センサチップ２００について説明する。
【００７１】
空隙部２５は、センサチップ１００の空隙部１７と同様に誘導路１６Ｃに接続され、使用前（すなわち開封前）はセンサチップ２００の内側に中央部が凹んだ構成となる。この形状は、センサチップ２００の空隙部２５を挟んで配置されるフィルム２６を内側に撓ませることにより形成される。したがって、このフィルム２６として、例えばＰＥＴフィルム等の柔軟性が高い材料が好適に用いられる。
【００７２】
上記の構成を有するセンサチップ２００は、例えば、図１２に示すように空隙部２５を構成するフィルム２６となる柔軟性の高いフィルム３５を空隙部２５が設けられる位置に設けた２枚のシート状のフィルム３１及び３４によって、枠材３２及び枠材３３と、反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５を挟み、フィルム３５がセンサチップ２００の内側方向に凹むように押さえながら周縁部を熱融着することにより作成することができる。これにより、繊維体１２Ａ，１２Ｂが外装袋１０の収容部１１Ａ，１１Ｂに収容された構造となり、枠材３２及び枠材３３により形成される空間が第１の誘導路１４（１４Ａ〜１４Ｃ）及び第２の誘導路１６（１６Ａ〜１６Ｃ）となる。また、フィルタ１５と枠材３２とに囲まれる領域が導入部１３となる。さらに、柔軟性の高いフィルム３５と枠材３２とに囲まれた領域が空隙部２５となる。
【００７３】
なお、センサチップ２００の他の構成として、例えば、センサチップ２００を構成する２枚のシート状のフィルムのうち、一方のシートのみを柔軟性の高いフィルムとする構成とすることもできる。また、図５のセンサチップ１０１と同様に、第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部２５となる溝があらかじめ形成されたシートと、柔軟性の高いシート状のフィルムとの間に対して反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、空隙部２５を挟む位置となるフィルムがセンサチップ２００の内側方向に凹むように押さえながら周囲を熱融着することにより作成することもできる。
【００７４】
ここで、上記の構成を有するセンサチップ２００の内部に被検液を導入する具体的な方法について説明する。センサチップ２００は、空隙部２５の体積を増大させることにより、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ａ〜１６Ｃの内部を引圧の状態にすることにより、被検液を内部に導入する。図１３は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すセンサチップ２００の空隙部２５の体積を増大した状態を説明する矢視図である。図１３に示すセンサチップ２００は、図１０に示すＣ−Ｃ線からなる切断線により導入部１３の上部をへき開したものである。図１３に示すように、空隙部２５を挟むフィルム２６がセンサチップ２００の外側へ突出する方向に広がることにより、空隙部２５の体積が増大されることにより、外装袋１０の内部が減圧される。ここで、導入部１３が被検液に接触していると、この内部の引圧によって導入部１３から被検液がセンサチップ２００の内部に導入される。そして、被検液は、フィルタ１５を経て、誘導路１４Ｃから誘導路１４Ａ及び１４Ｂに分岐して導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに保持される検査試薬との反応が開始される。そして、反応室１１Ａ及び１１Ｂから引圧により排出された被検液は、それぞれ誘導路１６Ａ，１６Ｂを経て誘導路１６Ｃで合流し、空隙部２５へ排出される。
【００７５】
＜液性測定装置及びこの装置を用いた測定方法＞
次に、本実施形態において好適に用いられる液性測定装置５０１について説明する。本実施形態に係る液性測定装置５０１が液性測定装置５００と異なる点は、以下の点である。すなわち、液性測定装置５０１において、センサチップ２００を収容する収容部５２の内部に設けられ、内部にシリンジの先端５７を含んで配置されるクリップ部５３に代えて、センサチップ２００の空隙部２５を保持する押圧部（押圧体）７０を備える点である。この構成について、図１４を用いて説明する。
【００７６】
図１４は、液性測定装置５０１の構成の一部を説明する概略断面図であり、液性測定装置５０１の収容部５２にセンサチップ２００が収容された状態を説明するものである。図１４（Ａ）は、使用前にセンサチップ２００が液性測定装置５０１に収容された状態を示す図であり、図１４（Ｂ）は、センサチップ２００の内部に被検液を導入する際の液性測定装置５０１の動作を示す図である。
【００７７】
まず、図１４（Ａ）に示すように、センサチップ２００を収容部に収容後、使用する前は、液性測定装置５０１の筺体５１に取り付けられた押圧部７０を、筺体よりも収容部５２の内部に突出させ、収容部５２の内部に収容したセンサチップ２００のフィルム２６を押圧部７０により押圧した状態でセンサチップ２００を支持する。次に、図１４（Ｂ）に示すように、センサチップ２００の導入部１３の上部（図１４では図示左側）をへき開して当該箇所に被検液を接触させると共に、押圧部７０を上下方向に移動させることにより、押圧部７０によるフィルム２６の押圧を解除することより、空隙部２５の体積が増大する。これにより、センサチップ２００内部が引圧となり、導入部１３に接触する被検液がセンサチップ２００の内部に導入される。そして、被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに導入されて一定時間経過した後、光源６１Ａ，６１Ｂから特定波長の光を照射し、これを受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光することにより、検査試薬と反応した被検液による光透過率が測定される。
【００７８】
上記の液性測定装置５０１を用いた測定方法を図９を用いて説明する。まず、センサチップ２００を、空隙部２５が押圧部７０に支持されるように液性測定装置５０１の収容部５２に収容する（Ｓ０１）。このとき、センサチップ２００を挿入する際は、押圧部７０は筺体５１の内部に収容しておき、センサチップ２００を挿入後、筺体５１から内部に向けて突出させるように移動させることによって、押圧部７０が空隙部２５を構成するフィルム２６を正しく押圧することができると共に、センサチップ２００の反応室１１Ａ（１１Ｂ）が光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に正確に収容させることができる。
【００７９】
続いて、この収容部５２から外部に露出されるセンサチップ２００の端部を図１０のＣ−Ｃ線に沿って開封する（Ｓ０２）。これにより、導入部１３が外部に露出される。
【００８０】
次に、外部に露出された導入部１３に対して被検液を接触させる（Ｓ０３）。そして、被検液を導入部１３に対して接触させた状態で、押圧部７０を上下させることにより、空隙部２５の体積を増大させ、吸引を行う（Ｓ０４）。これにより、導入部１３から被検液がセンサチップ２００の内部に導入され、第１の誘導路を介して、収容部１１Ａ，１１Ｂの順に被検液が導入され、繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持された検査試薬と被検液とが順に接触し、反応が開始される。その後、反応が完了した時点で、光源６１Ａ，６１Ｂから反応室１１Ａ，１１Ｂに対して外装袋１０の入射部１０Ａ１，１０Ｂ１を介して光を照射し、外装袋１０の出射部１０Ａ２，１０Ｂ２を介してセンサチップ１００から出射される透過光を受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光し、各々の検査試薬と反応した被検液の光透過率を測定する（Ｓ０５）。このとき、収容部１１Ａ，１１Ｂ中の繊維体１２Ａ，１２Ｂに付着された被検液は、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維により構成された空間で保持され、マイクロセルが構成される。以上により、センサチップ２００を用いた測定が終了する。光透過率の測定の場合、光源６１Ａ（６１Ｂ）から照射した光強度及び受光部６３Ａ（６３Ｂ）で受光した光強度をそれぞれ制御部に送ることで、各検査試薬に対する被検液の光透過率が算出され、その結果を用いて評価が行われる。
【００８１】
＜本実施形態による効果＞
上記のセンサチップ２００及び液性測定装置５０１を用いた溶液測定方法であっても、センサチップ１００及び液性測定装置５００を用いた溶液測定方法と同様に、被検液を導入する導入部１３と、検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂと、をそれぞれ接続する誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部１３に導入された被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに到達するまでの所要時間がそれぞれ異なるため、反応時間の長さに応じて検査試薬の配置を変更することにより、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、被検液の評価をより簡便に且つ精度よく行うことができる。
【００８２】
（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係るセンサチップ及び液性測定装置は種々の変更が可能である。以下、この変形例について説明する。
【００８３】
例えば、上記実施形態に係るセンサチップでは、繊維体１２Ａ，１２Ｂは収容部１１Ａ，１１Ｂにのみ保持される構成について説明しているが、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ａ〜１６Ｃにおいても繊維体を保持させる構成とし、吸引部による吸引と、繊維体による毛細管現象と、により被検液を導入部１３から反応室１１Ａ，１１Ｂに導入させる態様としてもよい。この場合、誘導路１４Ａ〜１４Ｃには検査試薬が担持されない繊維体を保持させることにより、検査試薬が被検液に対して溶出するリスクを低減させることができる。また、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ｃ〜１６Ｃのいずれか一方にのみ繊維体を配置する構成とすることもできる。
【００８４】
また、上記実施形態に係るセンサチップでは、反応室１１Ａ，１１Ｂに直接接続する誘導路１４Ａ，１４Ｂ及び誘導路１６Ａ，１６Ｂの径を等しくした構成について説明しているが、これらの径は変更することができる。これらの誘導路の径は、被検液の粘度や、反応室に保持される検査試薬の種類等に応じて適宜選択される。
【００８５】
また、上記実施形態では、２つの反応室１１Ａ，１１Ｂを備えるセンサチップについて説明したが、反応室の数は３つ以上とすることもできる。反応室が３つ以上ある場合、異なる反応室へ被検液を導入する第１の誘導路の長さを互いに異なる構成とし、それぞれの第１の誘導路の長さに応じて、複数の反応室内に異なる検査試薬を保持させることによって、各反応室における被検液と検査試薬との反応が完了する時間を近づけることができるため、３つ以上の検査試薬に係る測定の結果を一度に確認することができる。
【００８６】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、センサチップの１つの反応室に対して１つの光源及び受光部が配置される構成としているが、１つの反応室に対して複数の光源及び受光部を配置する構成としてもよい。この構成とした場合、例えば、１つの反応室内に保持される検査試薬に対して複数の波長の光を照射して測定を行うことによって、測定精度を向上させることができる。さらに１つの反応室内に保持される検査試薬に対して同一の波長の光を複数照射して測定することにより、反応室内での検査試薬又は被検液の分散等による測定結果のバラつきの発生を抑制することにより、測定精度を向上させることができる。
【００８７】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、センサチップを液性測定装置の内部に収容する方法として、光源及び受光部があらかじめセンサチップの反応室に対応する場所に配置された収容部内へセンサチップを挿入する構成について説明しているが、他の方法によってセンサチップを収容部内へ収容する構成としてもよい。例えば、図１５に示すように、センサチップを挟む筐体５１のうち光源６１Ｂ側の部材５１Ａを、支点Ｐを基準として回動可能な構成とし、部材５１Ａを筐体５１のうち受光器６３Ｂ側の部材５１Ｂに対して図１５に示す方向Ｒに向けて回動させることにより収容部を開放することによりセンサチップを載置した後に、部材５１Ａを回動させて、図１５に示す位置に戻すことにより、センサチップを収容部５２に収容して測定を行うことができる状態とする構成としてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、反応室を挟んで光源と受光部が対向して配置される光透過率の測定を目的とした構成について説明したが、反応室に対する光源及び受光部の位置は適宜変更することができる。例えば被検液の光反射率の測定を目的として、光源と受光部とを、センサチップの一方の面に並べて配置する構成としてもよい。この場合は、上述のように外装袋のうち反応室に接する領域に設けられる入射部が出射部を兼ねて光源及び受光部の位置に対応させて一方の面に設けられたセンサチップが液性の測定に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサチップの正面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】第１実施形態に係るセンサチップの使用方法を説明する図である。
【図４】図１の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態のセンサチップの変形例の分解斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る液性測定装置の概略構成図である。
【図７】第１実施形態に係る液性測定装置における光源と受光部との配置を説明する図である。
【図８】第１実施形態に係る液性測定装置における光源と受光部との配置の変形例を説明する図である。
【図９】液性測定装置とセンサチップとを用いた被検液の測定方法を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るセンサチップの正面図である。
【図１１】図１０のXI−XI矢視図である。
【図１２】図１０の分解斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係るセンサチップの使用方法を説明する図である。
【図１４】第２実施形態に係る液性測定装置の構成の一部を説明する概略断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る液性測定装置の構成の変形例を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０…外装袋、１１（１１Ａ，１１Ｂ）…反応室、１２（１２Ａ，１２Ｂ）…繊維体、１３…導入部、１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）…誘導路（第１の誘導路）、１５，２０…フィルタ、１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）…誘導路（第２の誘導路）、１７…空隙部、５１…筺体、５２…収容部、５３…クリップ部、５５…ピストン、６１（６１Ａ，６１Ｂ）…光源、６３（６３Ａ，６３Ｂ）…受光部、７０…押圧部、１００，１０１，２００…センサチップ、５００，５０１…液性測定装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップ及びこのセンサチップの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検液の特性を評価する方法として、被検液と検査試薬とを接触させることにより反応させ、その反応結果から特性を評価する方法が従来から用いられている。被検液が例えば人体の唾液である場合、最も簡易な方法として検査試薬を付着させた試験紙を口腔内に入れて被検液と検査試薬とを接触させることが考えられる。しかし、この方法によれば、口腔内で試験紙から検査試薬が溶け出すことにより検査試薬が体内に取り込まれる恐れがある。そのため、より簡易且つ安全に口腔内の唾液の特性を評価するための測定器具についての検討が種々行われている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１８４１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、唾液を被検液としてその特性を評価することにより口腔内の健康状態を評価する場合、複数種類の検査試薬を用いて測定を行い、その結果を総合的に判断することが多い。このとき、評価に用いられる検査試薬は、その反応時間が互いに異なるものが組み合わせられて用いられることがある。しかしながら、特許文献１記載の測定器具により複数種類の検査試薬を用いた測定を行った場合、検査試薬が担持された領域に被検液が到達する時間は同じになると考えられる。また、検査試薬には、反応時間を超過すると例えば退色が発生する等の理由により反応結果を正しく評価できないものもある。このため、反応時間が異なる検査試薬による反応をより正確に評価するためには、反応時間が経過する毎に反応結果を確認する必要があり作業量が増大するという問題がある一方、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認しようとすると、その結果を正確に評価できないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に精度よく行うことができるセンサチップ及びこのセンサチップの使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係るセンサチップは、外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋は、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有し、前記複数の第１の誘導路は、その長さが互いに異なり、前記複数の反応室の内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持されることを特徴とする。
【０００６】
上記のセンサチップによれば、吸引部が吸引することにより、被検液が導入部から導入され、第１の誘導路を介して検査試薬が保持される複数の反応室へ送られ、複数の反応室において検査試薬と被検液とが反応する。ここで、被検液を導入する導入部と検査試薬が保持される複数の反応室とを接続する複数の第１の誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部に導入された被検液が反応室に到達するまでの所要時間が反応室毎に異なる。したがって、反応時間が互いに異なる検査試薬を用いた測定を行う場合、反応時間が長い検査試薬を例えば第１の誘導路の長さが短い反応室に保持させ、反応時間が短い検査試薬を第１の誘導路の長さが長い反応室に保持させることで、被検液と各検査試薬との反応が完了する時間を近付けることができる。このため、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に精度よく行うことができる。
【０００７】
ここで、前記複数の第１の誘導路は、その径が互いに異なることが好ましい。このように、第１の誘導路の径が互いに異なることで、被検液の複数の反応室への到達時間を調整することが容易になり、複数種類の検査試薬による反応が完了する時刻をより近付けることができるため、より高い精度での被検液の評価を行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係るセンサチップは、前記導入部は、前記外装袋により密封され、使用時に開封される構成とすることが好ましい。このような構成とすることで、外装袋内の反応室内に保持される検査試薬が、外気と接触することにより例えば酸化等によって劣化することを防止することができ、被検液の評価をより正確に行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るセンサチップは、前記複数の反応室には、繊維体が充填されていることが好ましい。繊維体が反応室に充填されることで、反応室内の繊維体に含まれる繊維同士によって微小空間が形成され、この微小空間に被検液が保持されることにより、マイクロセルが構成される。したがって、このマイクロセルを介して繊維体を透過する光を増やすことができ、光学系を用いた被検液の評価をより精度よく行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係るセンサチップは、その検査試薬は、前記繊維体に担持されることが好ましい。検査試薬が繊維体に担持され、この繊維体に被検液が保持されることによって、繊維体の繊維により形成されるマイクロセル中において検査試薬と被検液とが適度に分散されて反応するため、測定箇所によってのバラつきを低減させ、より被検液の評価をより高い精度で行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るセンサチップでは、前記複数の第２の誘導路は、前記複数の反応室と前記吸引部との間で互いに合流する態様とすることができる。第２の誘導路を反応室と吸引部との間で互いに合流する態様とすることで、複数の誘導路に対する吸引部による吸引力を平均化することができる。したがって、複数の反応室における反応時間の完了時刻の調整をより精度よく行うことができる。
【００１２】
ここで、本発明の効果を奏する構成としては、具体的には、前記吸引部は、前記外装袋により密封された空間を有し、使用時にその体積が増大されることにより、前記被検液を吸引する態様が挙げられる。
【００１３】
また、本発明の効果を奏する他の構成としては、具体的には、前記吸引部はポンプ機構を備え、使用時に前記ポンプ機構が動作することにより前記被検液を吸引する態様とすることもできる。
【００１４】
前記複数の反応室に含まれる一の反応室に対して接続する前記第２の誘導路の径は、前記一の反応室に対して接続する第１の誘導路の径よりも小さい態様とすることができる。この場合、第１の誘導路と第２の誘導路のうち、第２の誘導路の径を第１の誘導路よりも小さくすることにより、吸引部の吸引による引圧を高めることができ、被検液の吸引をよりスムーズに行うことができる。
【００１５】
なお、本発明はセンサチップの使用方法に係る発明として記載することもできる。すなわち、本発明に係るセンサチップの使用方法は、光透過性の外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋において、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有するセンサチップを用い、前記外装袋の前記導入部を開封して前記導入部に被検液を接触させ、前記吸引部により前記被検液を吸引することにより前記被検液を前記複数の反応室に導入することによって前記被検液を前記検査試薬と反応させる前記センサチップの使用方法であって、前記導入部に前記被検液を接触させてから、前記被検液を前記反応室に導入するまでの時間を、前記複数の反応室によってそれぞれ異ならせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の検査試薬を用いた被検液の評価をより簡便に行うことができるセンサチップ及びこのセンサチップの使用方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
＜センサチップ＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサチップ１００の正面図、図２（Ａ）は、図１のIIＡ−IIＡ矢視図、図２（Ｂ）は、図１のIIＢ−IIＢ矢視図、図３は、センサチップ１００の使用方法を説明する図、図４は、図１の分解斜視図、図５は、本実施形態のセンサチップ１００の変形例であるセンサチップ１０１の分解斜視図である。まず、これらの図面を用いて、本発明の第１実施形態に係るセンサチップについて説明する。
【００１９】
本実施形態に係るセンサチップ１００は、図１及び図２に示すように、光透過性の外装袋１０と、外装袋１０の内部に設けられた複数の反応室１１Ａ及び１１Ｂと、反応室１１Ａ及び１１Ｂにそれぞれ収容された繊維体１２Ａ及び１２Ｂを備える。さらに、反応室１１Ａ及び１１Ｂに対しては、それぞれ被検液を導入するための第１の誘導路である誘導路１４Ａ及び１４Ｂが接続され、この誘導路１４Ａと１４Ｂとが合流した誘導路（第１の誘導路）１４Ｃがさらに接続される。そして、誘導路１４Ｃに対して導入部１３がフィルタ１５を介して接続される。また、反応室１１Ａ及び１１Ｂを基準として、誘導路１４Ａ及び１４Ｂとは反対の位置（図１の下部）には、第２の誘導路である誘導路１６Ａ及び１６Ｂがそれぞれ接続され、さらにこの１６Ａと１６Ｂとはその下部の誘導路（第２の誘導路）１６Ｃで合流する。そして誘導路１６Ｃに接続して吸引部を構成する空隙部１７と、この空隙部１７とセンサチップ１００の外部とをフィルタ２０を介して接続する吸引口１８と挿入口１９とが設けられる。
【００２０】
上記のような構成を有するセンサチップ１００の繊維体１２Ａ及び１２Ｂに測定の対象となる被検液を付着させて後述の液性測定装置に保持させ、この被検液が付着された繊維体１２Ａ及び１２Ｂに対して、それぞれ測定光を照射することにより、この被検液の測定を行う。センサチップ１００は、取扱い性、少量の被検液であっても測定できること、精度よく測定することなどを考慮して、矩形のシート状であることが好ましい。また、センサチップ１００の大きさは特に限定されないが、取扱い性が高いことが好ましく、例えば、厚み：０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、長辺長さ：５ｍｍ〜１５０ｍｍ、短辺長さ：５ｍｍ〜１００ｍｍとすると好適である。
【００２１】
外装袋１０のうち、反応室１１Ａに接する領域には、光透過性の入射部１０Ａ１及び出射部１０Ａ２が設けられる。入射部１０Ａ１は、反応室１１Ａに対して光を入射させる光透過性の領域であり、出射部１０Ａ２は、反応室１１Ａから光を出射させる光透過性の領域である。これらの領域を設けることにより、被検液を付着させて反応室内１１Ａに保持される繊維体１２Ａに対して測定光を照射することができると共に、測定光を被検液に対して照射することにより被検液から出射される光（透過光又は反射光）を外部に出射させることができる。また、反応室１１Ｂに接する領域に対しても、光透過性の入射部１０Ｂ１及び出射部１０Ｂ２が設けられる。
【００２２】
上記の入射部及び出射部の配置は、液性の測定に用いられる光の種類によって適宜変更される。例えば、被検液から出射される透過光を液性の測定に用いる場合には、図２（Ａ）に示すように、入射部１０Ａ１及び出射部１０Ａ２は繊維体１２Ａが収容された反応室１１Ａに対して対向する位置に設けられる。また、被検液から出射される反射光を液性の測定に用いる場合には、入射部１０Ａ１は出射部１０Ａ２を兼ねて繊維体１２Ａが収容された反応室１１Ａに対して一方の面に配置することができる。また、入射部１０Ａ１，１０Ｂ１及び出射部１０Ａ２，１０Ｂ２の大きさは、液性の測定に用いられる光の入射口径や液性測定装置の受光能力等に応じて適宜変更することができる。
【００２３】
外装袋１０のうち、上述の反応室１１Ａ，１１ｂに接する領域に設けられる入射部１０Ａ１，１０Ｂ１及び出射部１０Ａ２，１０Ｂ２は、溶液測定時に照射する測定光の波長における光透過率が７０％以上であることが好ましい。光透過率が上記の範囲にある材料を外装袋１０の入射部及び出射部として用いることで、繊維体１２Ａ及び１２Ｂに付着した被検液に好適に測定光を照射することができると同時に、繊維体１２Ａ及び１２Ｂを透過した光の光量を減衰させることなくセンサチップ１００から出射させることができる。
【００２４】
上記の外装袋１０としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ナイロン（登録商標）などのラミネートフィルムから形成されるものや、ガラスが挙げられるが、ｐＨの安定性及び精度の点から、被検液に対して耐性を有している材料を選択することが好ましい。また、外装袋１０を構成する際の熱融着による白化等により光透過性が低下しない材料を選択することが測定精度の点から好ましい。なお、上記の材料から複数種類を選択して外装袋１０を構成してもよい。例えば、繊維体１２Ａ，１２Ｂの一方の面のみにガラス板を用いて、センサチップ１００の強度を保つような構造にすることもできる。また、外装袋１０の外側に、ガスバリア防止性膜等を備える構造としてもよい。なお、本実施形態に係る外装袋１０はその全体が光透過性であるが、外装袋１０のうち入射部及び出射部となる領域のみを光透過性とし、その他の領域は非透過性とすることもできる。
【００２５】
次に、センサチップ１００の内部に設けられる反応室１１Ａ，１１Ｂ内に配置される繊維体１２Ａ，１２Ｂについて説明する。繊維体１２Ａ，１２Ｂとしては、ＪＩＳ Ｐ８１４０に準じて測定した吸水度が６．０ｃｍ〜３０．０ｃｍ（さらに好ましくは７．０〜２０．０ｃｍ）であることが好ましい。吸水度が上記の範囲であることにより、例えば唾液のように粘性のある被検液について測定を行う場合であっても、繊維体１２Ａ，１２Ｂに被検液を好適に付着させることができる。吸水度は、具体的には、幅１５±１ｍｍ、長さが２００ｍｍ以上の試験片を準備し、その下端を２３±１℃の水の中に鉛直に１０分間浸漬させたときに、試験片の毛細管現象により水が上昇した高さにより測定される。
【００２６】
また、繊維体１２Ａ，１２Ｂの繊維径は、０．００１μｍ〜５００μｍ（さらに好ましくは０．０１μｍ〜１００μｍ）であることが好ましく、空隙率が２０％〜９９％（さらに好ましくは５０％〜９９％）であることが好ましい。繊維径及び空隙部が上記の範囲である場合、繊維体１２Ａ，１２Ｂの内部に被検液が良好に付着されるため、測定結果の精度を高めることができる。空隙率は、具体的には、ポロシーメーターを用いて繊維体からなる試料の細孔への水銀侵入量を検出することにより測定される。
【００２７】
繊維体１２Ａ，１２Ｂに好適に用いられる材料としては、例えば、ろ紙、メンブレン、ろ過板、ガラス繊維が混在するろ紙などが挙げられる。これらのうち、ろ紙は、ｐＨ０〜１２の範囲で安定であるとともに、優れた吸水性を有していることから好ましく使用できる。繊維体１２Ａ，１２Ｂとしてろ紙を使用することにより、被検液を付着させた繊維体１２Ａ，１２Ｂが適度な光透過性を示すようになるとともに、繊維体１２Ａ，１２Ｂの吸水性が向上すると共に、検査試薬と被検液との反応の安定性が向上するため、検査試薬による反応の結果を精度よく測定することが可能となる。また、繊維体１２Ａ，１２Ｂとしてメンブレンを用いる場合には、メンブレンの材料としてセルロース系（ニトロセルロースなど）が好適に用いられる。
【００２８】
繊維体１２Ａ，１２Ｂが収容される反応室１１Ａ，１１Ｂは、センサチップ１００の使用時に被検液を導入する導入部１３と、フィルタ１５を介して第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより接続される。導入部１３は図１に示すように、使用前は密封されており、使用時にはＣ−Ｃ線で示される部分でセンサチップ１００をへき開することにより開封され、被検液を導入させることができる。この導入部１３と第１の誘導路１４Ｃとの間に設けられるフィルタ１５は、被検液に含まれる異物の除去を目的としたものであり、例えば繊維フィルタやディスクフィルタ等が好適に用いられる。また、被検液がタンパク質を含むものである場合、検査試薬との吸着反応を回避する目的からフィルタ１５をタンパク質除去フィルタとすることが好ましい。
【００２９】
誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、導入部１３からセンサチップ１００内に導入された被検液を反応室１１Ａ，１１Ｂに対して導入するものである。より具体的には、第１の誘導路は、導入部１３と接続させる誘導路１４Ｃと、誘導路１４Ｃから反応室１１Ａと反応室１１Ｂとにそれぞれ接続する誘導路１４Ａ及び誘導路１４Ｂから構成される。ここで、フィルタ１５と反応室１１Ａとを接続する誘導路１４Ｃ及び誘導路１４Ａとの長さの和Ｌ１と、フィルタ１５と反応室１１Ｂとを接続する誘導路１４Ｃ及び誘導路１４Ｂとの長さの和Ｌ２と、を比較すると、和Ｌ２が和Ｌ１に対して長い。すなわち、導入部１３から導入されフィルタ１５を経た被検液が各反応室に到達するために流れる誘導路の長さは、反応室１１Ｂ側のほうが反応室１１Ａ側よりも長く、被検液の送液速度が誘導路において均一である場合には、反応室１１Ｂへの到達時間が反応室１１Ａへの到達時間より遅くなる。
【００３０】
反応室１１Ａ，１１Ｂには、それぞれ第２の誘導路である誘導路１６Ａ，１６Ｂが接続する。さらに、誘導路１６Ａ，１６Ｂを合流させる誘導路１６Ｃが設けられる。この誘導路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、反応室１１Ａ，１１Ｂに導入された被検液を排出するための誘導路として用いられる。また、誘導路１６Ｃに接続して設けられる空隙部１７は、誘導路１６Ｃから排出された被検液が貯溜される。さらに、空隙部１７とセンサチップ１００の外部とを接続する構成として、フィルタ２０を介して接続する吸引口１８と挿入口１９とが設けられる。このフィルタ２０は、例えば、ろ紙等からなり、誘導路１６Ｃから空隙部１７内に排出された被検液が外部に排出されることを防止する機能を備える。
【００３１】
ここで、センサチップ１００の内部に被検液を導入する具体的な方法について説明する。図３は、本実施形態に係るセンサチップ１００の使用方法を説明する概略構成図である。まず、センサチップ１００の導入部１３の上部を、図１のＣ−Ｃ線でへき開することにより、導入部１３を開封する。そして開封された導入部１３に被検液を接触させる。ここで、挿入口１９からシリンジ２１の先端を挿入し、可動式のピストン等により吸引動作を行うことにより、空隙部１７が引圧となり、この結果、被検液が導入部１３からフィルタ１５を介して誘導路１４Ｃへ導入される。さらに、誘導路１４Ｃから誘導路１４Ａ及び誘導路１４Ｂに分岐して導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに導入される。そして、反応室１１Ａ及び１１Ｂから引圧により排出された被検液は、それぞれ誘導路１６Ａ，１６Ｂを経て誘導路１６Ｃで合流し、空隙部１７へ排出される。
【００３２】
なお、このセンサチップ１００では、誘導路１６Ｃの径が、誘導路１４Ｃの径に対して小さい。このため、吸引動作による引圧効果をより高めることができ、被検液の導入をよりスムーズに行うことができる。
【００３３】
次に、センサチップ１００の反応室１１Ａ，１１Ｂに収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持される検査試薬について説明する。繊維体１２Ａ，１２Ｂ上に坦持される検査試薬としては、ｐＨ指示薬、発色試薬、及び被検液の蛍光強度測定を行うための修飾物質等が好適に用いられる。
【００３４】
本実施形態において好適に用いられるｐＨ指示薬としては、例えば、表１〜４に示されるｐＨ指示薬１〜７０が挙げられる。また、表１〜４には、各ｐＨ指示薬１〜７０のｐＨ指示薬水溶液の吸収ピークの波長を併せて示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
また、被検液が例えば唾液である場合には、虫歯原因菌であるストレプトコッカスミュータンス菌（Ｓｍ菌）、ストレプトコッカスソブリヌス菌（Ｓｓ菌）及びラクトバチルスアシドフィリウス菌（Ｌａ菌）からなる群から選ばれる菌の濃度を測定する検査指示薬として被検液の発色を測定するための修飾物質を用いることができる。より具体的には発色試薬としては、表５に示される発色試薬７１〜７８が挙げられる。これらの発色試薬７１〜７８は、被検液である唾液に含まれる虫歯原因菌との間で結合反応が進むと、特定の波長の光を吸収するという特徴を示す。表５には、各発色試薬７１〜７８が溶解した水溶液の吸収ピークの波長を併せて示す。
【００４０】
【表５】
【００４１】
さらに、検査試薬として被検液の蛍光強度を測定するための修飾物質を用いることもできる。本実施形態において好適に用いられる修飾物質としては、例えば表６〜表８に示される修飾物質１〜６５が挙げられる。このうち、表６は、蛍光試薬からなる修飾物質１〜２５を示す表であり、表７は、蛍光蛋白質からなる修飾物質２６〜４４を示す表であり、表８は、ＤＮＡ／ＲＮＡと強く反応して蛍光を発する試薬からなる修飾物質４５〜６８を示す表である。なお、表６〜８には、各修飾物質１〜６８の最大励起波長及び最大蛍光波長を併せて示す。
【００４２】
【表６】
【００４３】
【表７】
【００４４】
【表８】
【００４５】
本実施形態に係るセンサチップ１００の繊維体１２Ａ，１２Ｂには、上記の指示薬のうち、互いに異なる検査試薬が坦持される。ここでどの検査試薬をどの繊維体に坦持させるかは、その検査試薬と被検液との反応時間に基づいて決定される。例えば、評価に用いる検査試薬のうち、より反応時間が長い（例えば、被検液と検査試薬が接触してから、呈色するまでの時間が長い）検査試薬をセンサチップ１００の反応室１１Ａに収容する繊維体１２Ａに担持させ、反応時間が短い検査試薬をセンサチップ１００の反応室１１Ｂに収容する繊維体１２Ｂに担持させて、吸引を行った場合、反応室１１Ｂへと流れる被検液と比較して反応室１１Ａへと流れる被検液のほうが、反応室内へ速く到達するため、より速く反応を開始することができる。そして、反応時間が速い検査試薬が保持される反応室１１Ｂに対しては被検液の到達が遅くなる。その結果、反応室１１Ａ，１１Ｂの両方での反応完了時刻をほぼ同じくすることができるため、反応室１１Ａ及び反応室１１Ｂでの反応結果を一度に確認することができる。また、反応完了後の退色が速い検査試薬を用いる場合であっても、反応完了直後に反応結果を確認することができるため、より高い精度で反応結果を得ることができる。
【００４６】
上記の構成を有するセンサチップ１００は、例えば、図４に示すように２枚のシート状の光透過性のフィルム３１及び３４によって、Ｃ−Ｃ線を構成する切込みＣ１と、挿入口１９を構成する切込みＣ２とがあらかじめ設けられた枠材３２及び枠材３３と、反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、周縁部を熱融着することにより作成することができる。これにより、熱融着されたフィルム３１、枠材３２、枠材３３、及びフィルム３４によって外装袋１０が形成されると共に、繊維体１２Ａ，１２Ｂが外装袋１０の収容部１１Ａ，１１Ｂに収容された構造となり、枠材３２及び枠材３３により形成される空間が第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部１７となる。また、フィルタ１５と枠材３２とに囲まれる領域が導入部１３となる。なお、フィルム３１及びフィルム３４として光透過性を有しない材料を用い、入射部及び反射部となる領域に対しては光透過性の材料を設けたものを用いることもできる。
【００４７】
センサチップ１００の変形例として、図５のセンサチップ１０１のように第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部１７となる溝４２があらかじめ形成されると共に切込みＣ１と切込みＣ２とがあらかじめ設けられたシート４１と、シート状のフィルム４３との間に対して反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、周囲を熱融着することにより作成することもできる。この場合、熱融着されたシート４１とフィルム４３とにより外装袋１０が形成される。
【００４８】
＜液性測定装置＞
次に、本実施形態において好適に用いられる液性測定装置５００について説明する。
【００４９】
図６は、第１実施形態に係る液性測定装置５００の概略構成図である。図６に示すように、液性測定装置５００は、筺体５１と、筺体５１の内部に設けられ、被検液が内部に保持されたセンサチップ１００を筺体５１の長手方向に沿って収容する収容部５２と、収容部５２に収容されたセンサチップ１００を固定すると共にその内部にセンサチップ１００の挿入口１９に対して接続する吸引機構を備えるクリップ部５３と、ポンプ機構を構成する中空の円筒形である円筒部５４と、円筒部５４の内部に挿入されることで円筒部５４と共にポンプ機構に含まれる円筒形のピストン５５と、このピストン５５を操作するためのピストン操作部５６と、を含んで構成される。また、図６では図示しないが、クリップ部５３の内部には、シリンジの先端５７が設けられる。このシリンジの先端５７が、センサチップ１００の空隙部１７に対してフィルタ２０及び吸引口１８を介して接続する接続部として機能する。なお、円筒部５４が図３におけるシリンジ２１に相当する機能を有し、ピストン５５が可動式の吸引動作を行う可動式のピストンに相当する機能を有する。なお、本実施形態における液性測定装置５００のポンプ機構を構成する円筒部５４及びピストン５５は円筒形の形状であるが、この形状は特に限定されない。例えば、四角柱状であってもよいし、断面が楕円形である筒状部材を用いることもできる。
【００５０】
さらに、液性測定装置５００の内部には、所定の波長の光を含む光Ｅ１を出射する光源６１Ａと、光Ｅ２を出射する光源６１Ｂとを備える。そして、光源６１Ａに対向する位置に配置され、光源６１Ａから出射された光Ｅ１に対して感度を有する受光部６３Ａと、光源６１Ｂに対向する位置に配置され、光源６１Ｂから出射された光Ｅ２に対して感度を有する受光部６３Ｂと、をさらに備える。これらの光源６１Ａ，６１Ｂ及び受光部６３Ａ、６３Ｂが、測定部として機能する。
【００５１】
さらに、液性測定装置５００は、光源６１Ａ，６１Ｂ及び受光部６３Ａ，６３Ｂが電気的に接続される制御部（図示省略）を備える。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び外部記憶装置から構成され、ＣＰＵは、所定の演算処理を行なう演算プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。このＣＰＵは、光源６１Ａ，６１Ｂから出力された測定光の強度と、受光部６３Ａ，６３Ｂで検出された光強度とに基づいて算出された検査試薬についての光透過率から、外部記憶装置に記憶させた予め得られている検査試薬についての光透過率と検査試薬の指標（ｐＨ、原因菌濃度等）との相関（検量線）に基づいて被検液の指標値を算出する。この処理を、検査試薬毎に行い、得られた結果に基づいた評価をインジケータ６５に表示させる機能を備える。
【００５２】
光源１２としては、例えば、ＬＥＤ（LightEmitting Diode）、半導体レーザー、ＥＬ（Electro Luminescence）、蛍光灯、電球などが挙げられる。本実施形態においては、センサチップ１００の繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる検査試薬の吸収ピークの波長（検査試薬が蛍光測定のための修飾物質である場合には、最大励起波長）に応じて光源を選択することが好ましい。具体的には、例えば、表１〜４に示されるｐＨ指示薬を用いる場合、吸収ピーク波長は指示薬の溶解状態によって約±１００ｎｍの範囲でシフトすることがあるため、例えば、繊維体１２Ａ，１２ＢにｐＨ指示薬を染み込ませた状態や、ｐＨ指示薬を吸着させた繊維体１２Ａ，１２Ｂを外装袋１０に収容させた状態のセンサチップ１００を用いて分光光度計によりその吸収ピーク波長を確認し、この波長に基づいて使用する光源を設定することが好ましい。本実施形態においては、上記のようにして確認された吸収ピーク波長の好ましくは±７０ｎｍ、より好ましくは±３０ｎｍの範囲内の光を出射できる光源６１Ａ，６１Ｂを使用することが好ましい。例えば、ｐＨ指示薬として、ｐ−Ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌ（ｐＨ変色域：（淡黄色）５．０−７．６（黄色）、吸収波長：４２０ｎｍ）を含む繊維体１２Ａを備えるセンサチップ１００を用いてｐＨの測定を行う場合には、波長が３５０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲にある光を出射できるＬＥＤを光源６１Ａとする場合に好適にｐＨ測定を行うことができ、例えば波長４２８ｎｍの光を出射するＬＥＤ（ローム社製、商品名：ＳＭＬ０１０ＢＡ ＴＴ８６）を光源６１Ａとして用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、本実施形態においては、光学フィルタ等を用いて光源６１Ａ（６１Ｂ）から出射される光の波長を調節してもよい。測定に用いる波長範囲の光を透過することのできる光学フィルタを光源６１Ａとセンサチップ１００との間に設け、光源６１Ａ（６１Ｂ）から出力された光のうち光学フィルタを透過した光がセンサチップ１００に到達する態様とした場合、測定に用いる波長範囲を含む波長範囲の光を出射する光源を液性測定装置５００の光源６１Ａ（６１Ｂ）として用いることができる。この場合、例えば光源６１Ａ（６１Ｂ）として白色光源を用いることもできるため、液性測定装置５００をより低コストで作成することが可能である。また、ｐＨ測定に十分な光量である場合には、外部光を集光・導入する機構を更に設けることにより、外部光を測定光として用いてもよい。
【００５４】
一方、受光部６３Ａ（６３Ｂ）としては、センサチップ１００の繊維体１２Ａ（１２Ｂ）に含まれる検査試薬の吸収波長域（検査試薬が蛍光修飾物質である場合には、蛍光波長域）の光に対して感度を有するものであればよく、例えば、フォトダイオード、太陽電池及び光電変換素子が挙げられる。
【００５５】
上記の光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）とは、図７に示すようにセンサチップ１００を収容部５２に配置した際に繊維体１２Ａ（１２Ｂ）を収容する反応室１１Ａ（１１Ｂ）の高さの位置となるように設けられる。
【００５６】
なお、光源と受光部とは、必ずしも一対で配置される必要はなく、図８に示すように、一つの光源６１Ｃから出射された光を、ミラー６２Ａ，６２Ｂ、レンズ６４Ａ，６４Ｂを用いて二つの光Ｅ１，Ｅ２に分岐して、それぞれ受光部６３Ａ，６３Ｂに対して照射する構成とすることもできる。
【００５７】
＜液性測定装置を用いた測定方法＞
次に、上記の液性測定装置５００とセンサチップ１００とを用いた被検液の測定方法について図９を用いて説明する。
【００５８】
まず、センサチップ１００を、空隙部１７がクリップ部５３に保持されるように液性測定装置５００の収容部５２に収容する（Ｓ０１）。ここで、センサチップ１００をクリップ部５３が正しく嵌まるまで押し込むことにより、センサチップ１００の反応室１１Ａ（１１Ｂ）が光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に正確に収容させることができる。さらに、正しく嵌まるまで押し込むことにより、図７に示すように、クリップ部５３の内部に設けられたシリンジの先端５７が、センサチップ１００の挿入口１９に挿入される。このとき、センサチップ１００の導入部１３側の端部が収容部５２から外部に露出される。なお、センサチップ１００の表面と裏面を間違えると、光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に反応室１１Ａ（１１Ｂ）の位置を正しく配置することができない。したがって、例えば、センサチップ１００に切り込みを入れ、収容部５２への挿入方向を間違えるとセンサチップ１００を収容部５２の奥まで挿入できない構成とすることができる。また、外装袋１０のうち、入射部及び反射部を除く領域に表面と裏面とを区別する表示を追加する方法や、外装袋１０の透過率が大幅に低減しない程度に着色する方法等により表面と裏面とを区別することもできる。
【００５９】
続いて、この収容部５２から外部に露出されるセンサチップ１００の端部を図１のＣ−Ｃ線に沿って開封する（Ｓ０２）。これにより、導入部１３が外部に露出される。
【００６０】
次に、外部に露出された導入部１３に対して被検液を接触させる（Ｓ０３）。なお、本実施形態に係る液性測定装置５００とセンサチップ１００を用いて測定を行う被検液は、吸水性の観点から粘度１０Ｐ（１Ｐａ・Ｓ）以下の水溶液であることが好ましい。
【００６１】
次に、被検液を導入部１３に対して接触させた状態で、ピストン操作部５６を操作することにより、ピストン５５を移動させて、吸引を行う（Ｓ０４）。これにより、導入部１３から被検液がセンサチップ１００の内部に導入され、第１の誘導路を介して、収容部１１Ａ，１１Ｂの順に被検液が導入され、繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持された検査試薬と被検液とが順に接触し、反応が開始される。その後、反応が完了した時点で、光源６１Ａ，６１Ｂから反応室１１Ａ，１１Ｂに対して外装袋１０の入射部１０Ａ１，１０Ｂ１を介して光を照射し、外装袋１０の出射部１０Ａ２，１０Ｂ２を介してセンサチップ１００から出射される透過光を受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光し、各々の検査試薬と反応した被検液の光透過率を測定する（Ｓ０５）。このとき、収容部１１Ａ，１１Ｂ中の繊維体１２Ａ，１２Ｂに付着された被検液は、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維により構成された空間で保持され、マイクロセルが構成される。これにより、繊維体１２Ａ，１２Ｂ間において保持された被検液を透過する光を増やすことができる。
【００６２】
なお、検査試薬として蛍光測定のための修飾物質を用いる場合には、受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて、光源６１Ａ，６１Ｂから照射した光に対して、反応室１１Ａ，１１Ｂ内の検査試薬と反応することにより被検液から出射される蛍光強度を測定する。蛍光強度を測定する場合であっても、上述のマイクロセルが構成されることにより、被検液から出射される蛍光が受光部６３Ａ，６３Ｂに到達しやすくなるため、蛍光強度をより正確に測定することができる。
【００６３】
なお、被検液を付着させたセンサチップ１００の光透過率の測定を行う前に、ゼロ点補正を行う。ゼロ点補正は、例えば、光に対する透過率が既知の２つのサンプルについて測定し、得られた結果からゲインとオフセットを調整する方法や、暗くした状態での光源からの光強度を測定し、オフセットを補正する方法等により行うことができる。本実施形態に係る液性測定装置５００では、センサチップ１００を収容部５２に収容する前に、ゼロ点補正が行われる。
【００６４】
以上により、センサチップ１００を用いた測定が終了する。光透過率の測定の場合、光源６１Ａ（６１Ｂ）から照射した光強度及び受光部６３Ａ（６３Ｂ）で受光した光強度をそれぞれ制御部に送り、制御部においてセンサチップ１００の光透過率を算出する。そして、その結果から、外部記憶装置に記憶させた予め得られているセンサチップ１００についての光透過率と指標値（例えばｐＨや菌濃度）との相関（検量線）に基づいて被検液の指標値を算出することができる。この結果を用いて、制御部により評価が行われ、評価結果が必要に応じてインジケータ６５に表示される。なお、使用終了後のセンサチップ１００をクリップ部５３から引き抜くことにより、液性測定装置５００から容易に取り出すことができる。また、使用後のセンサチップ１００は再使用されない。
【００６５】
＜本実施形態による効果＞
上記のセンサチップ１００及び液性測定装置５００を用いた溶液測定方法によれば、ピストン５５をセンサチップ１００の挿入口１９に挿入して吸引することにより、被検液が導入部１３から導入され、第１の誘導路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを介して検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂへ送られ、これらの反応室１１Ａ，１１Ｂにおいて検査試薬と被検液とが反応する。ここで、被検液を導入する導入部１３と、検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂと、をそれぞれ接続する誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部１３に導入された被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに到達するまでの所要時間がそれぞれ異なる。したがって、反応時間が互いに異なる検査試薬を用いた測定を行う場合、反応時間が長い検査試薬を第１の誘導路の長さが短い反応室１１Ａに保持させ、反応時間が短い検査試薬を第１の誘導路の長さが長い反応室１１Ｂに保持させることで、被検液と各検査試薬との反応が完了する時間を近付けることができる。したがって、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、被検液の評価をより簡便に且つ精度よく行うことができる。
【００６６】
また、本実施形態のセンサチップ１００において、導入部１３は、外装袋１０により密封され、使用時に開封される構成であるため、外装袋１０内の反応室１１Ａ，１１Ｂにおいて保持される検査試薬が、外気と接触することにより劣化することを防止することができ、被検液の評価をより正確に行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態のセンサチップ１００の反応室１１Ａ，１１Ｂは、繊維体１２Ａ，１２Ｂがその両面から外装袋１０により挟まれることにより反応室１１Ａ，１１Ｂに収容される。このような構成により、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維同士によって微小空間が形成され、この微小空間に被検液が保持されることにより、マイクロセルが構成されこのマイクロセルを介して繊維体からなる反応室内を透過する光を増やすことができ、光学系を用いた被検液の評価をより精度よく行うことができる。さらに本実施形態のセンサチップ１００では、反応室１１Ａ，１１Ｂ内の検査試薬が繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持され、この繊維体１２Ａ，１２Ｂに被検液が保持されることによってマイクロセルが形成される。そして、このマイクロセル内で、検査試薬と被検液とが適度に分散されて反応するため、測定箇所によってのバラつきを低減させ、被検液の評価をより高い精度で行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態に係るセンサチップ１００では、第２の誘導路である誘導路１６Ａ、１６Ｂは、空隙部１７の上部で互いに合流する。このように、誘導路１６Ａ，１６Ｂを反応室１１Ａ，１１Ｂと空隙部１７との間で互いに合流する態様とすることで、ピストン５５により吸引を行ったときの誘導路１６Ａ，１６Ｂにおける引圧を平均化することができる。したがって、反応室１１Ａ，１１Ｂにおける反応時間の完了時刻の調整をより精度よく行うことができる。
【００６９】
（第２実施形態）
＜センサチップ＞
図１０は、本発明の第２実施形態に係るセンサチップ２００の正面図、図１１（Ａ）は、図１０のXIＡ−XIＡ矢視図、図１１（Ｂ）は、図１０のXIＢ−XIＢ矢視図、図１２は、図１０の分解斜視図である。図１３は、センサチップ２００の使用方法を説明する図である。まず、これらの図面を用いて、本発明の第２実施形態に係るセンサチップについて説明する。
【００７０】
本実施形態に係るセンサチップ２００が第１実施形態に係るセンサチップ１００と異なる点は以下の点である。すなわち、空隙部２５は外装袋１０内に密封された構成であって、使用時にこの空隙部２５の体積を増大させることにより、導入部１３に接触された被検液を吸引する点である。以下、この構成の差異を中心に、センサチップ２００について説明する。
【００７１】
空隙部２５は、センサチップ１００の空隙部１７と同様に誘導路１６Ｃに接続され、使用前（すなわち開封前）はセンサチップ２００の内側に中央部が凹んだ構成となる。この形状は、センサチップ２００の空隙部２５を挟んで配置されるフィルム２６を内側に撓ませることにより形成される。したがって、このフィルム２６として、例えばＰＥＴフィルム等の柔軟性が高い材料が好適に用いられる。
【００７２】
上記の構成を有するセンサチップ２００は、例えば、図１２に示すように空隙部２５を構成するフィルム２６となる柔軟性の高いフィルム３５を空隙部２５が設けられる位置に設けた２枚のシート状のフィルム３１及び３４によって、枠材３２及び枠材３３と、反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５を挟み、フィルム３５がセンサチップ２００の内側方向に凹むように押さえながら周縁部を熱融着することにより作成することができる。これにより、繊維体１２Ａ，１２Ｂが外装袋１０の収容部１１Ａ，１１Ｂに収容された構造となり、枠材３２及び枠材３３により形成される空間が第１の誘導路１４（１４Ａ〜１４Ｃ）及び第２の誘導路１６（１６Ａ〜１６Ｃ）となる。また、フィルタ１５と枠材３２とに囲まれる領域が導入部１３となる。さらに、柔軟性の高いフィルム３５と枠材３２とに囲まれた領域が空隙部２５となる。
【００７３】
なお、センサチップ２００の他の構成として、例えば、センサチップ２００を構成する２枚のシート状のフィルムのうち、一方のシートのみを柔軟性の高いフィルムとする構成とすることもできる。また、図５のセンサチップ１０１と同様に、第１の誘導路１４、第２の誘導路１６及び空隙部２５となる溝があらかじめ形成されたシートと、柔軟性の高いシート状のフィルムとの間に対して反応室に収容される繊維体１２Ａ，１２Ｂ、フィルタ１５、及びフィルタ２０を挟み、空隙部２５を挟む位置となるフィルムがセンサチップ２００の内側方向に凹むように押さえながら周囲を熱融着することにより作成することもできる。
【００７４】
ここで、上記の構成を有するセンサチップ２００の内部に被検液を導入する具体的な方法について説明する。センサチップ２００は、空隙部２５の体積を増大させることにより、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ａ〜１６Ｃの内部を引圧の状態にすることにより、被検液を内部に導入する。図１３は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すセンサチップ２００の空隙部２５の体積を増大した状態を説明する矢視図である。図１３に示すセンサチップ２００は、図１０に示すＣ−Ｃ線からなる切断線により導入部１３の上部をへき開したものである。図１３に示すように、空隙部２５を挟むフィルム２６がセンサチップ２００の外側へ突出する方向に広がることにより、空隙部２５の体積が増大されることにより、外装袋１０の内部が減圧される。ここで、導入部１３が被検液に接触していると、この内部の引圧によって導入部１３から被検液がセンサチップ２００の内部に導入される。そして、被検液は、フィルタ１５を経て、誘導路１４Ｃから誘導路１４Ａ及び１４Ｂに分岐して導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに導入され、反応室１１Ａ及び１１Ｂに保持される検査試薬との反応が開始される。そして、反応室１１Ａ及び１１Ｂから引圧により排出された被検液は、それぞれ誘導路１６Ａ，１６Ｂを経て誘導路１６Ｃで合流し、空隙部２５へ排出される。
【００７５】
＜液性測定装置及びこの装置を用いた測定方法＞
次に、本実施形態において好適に用いられる液性測定装置５０１について説明する。本実施形態に係る液性測定装置５０１が液性測定装置５００と異なる点は、以下の点である。すなわち、液性測定装置５０１において、センサチップ２００を収容する収容部５２の内部に設けられ、内部にシリンジの先端５７を含んで配置されるクリップ部５３に代えて、センサチップ２００の空隙部２５を保持する押圧部（押圧体）７０を備える点である。この構成について、図１４を用いて説明する。
【００７６】
図１４は、液性測定装置５０１の構成の一部を説明する概略断面図であり、液性測定装置５０１の収容部５２にセンサチップ２００が収容された状態を説明するものである。図１４（Ａ）は、使用前にセンサチップ２００が液性測定装置５０１に収容された状態を示す図であり、図１４（Ｂ）は、センサチップ２００の内部に被検液を導入する際の液性測定装置５０１の動作を示す図である。
【００７７】
まず、図１４（Ａ）に示すように、センサチップ２００を収容部に収容後、使用する前は、液性測定装置５０１の筺体５１に取り付けられた押圧部７０を、筺体よりも収容部５２の内部に突出させ、収容部５２の内部に収容したセンサチップ２００のフィルム２６を押圧部７０により押圧した状態でセンサチップ２００を支持する。次に、図１４（Ｂ）に示すように、センサチップ２００の導入部１３の上部（図１４では図示左側）をへき開して当該箇所に被検液を接触させると共に、押圧部７０を上下方向に移動させることにより、押圧部７０によるフィルム２６の押圧を解除することより、空隙部２５の体積が増大する。これにより、センサチップ２００内部が引圧となり、導入部１３に接触する被検液がセンサチップ２００の内部に導入される。そして、被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに導入されて一定時間経過した後、光源６１Ａ，６１Ｂから特定波長の光を照射し、これを受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光することにより、検査試薬と反応した被検液による光透過率が測定される。
【００７８】
上記の液性測定装置５０１を用いた測定方法を図９を用いて説明する。まず、センサチップ２００を、空隙部２５が押圧部７０に支持されるように液性測定装置５０１の収容部５２に収容する（Ｓ０１）。このとき、センサチップ２００を挿入する際は、押圧部７０は筺体５１の内部に収容しておき、センサチップ２００を挿入後、筺体５１から内部に向けて突出させるように移動させることによって、押圧部７０が空隙部２５を構成するフィルム２６を正しく押圧することができると共に、センサチップ２００の反応室１１Ａ（１１Ｂ）が光源６１Ａ（６１Ｂ）と受光部６３Ａ（６３Ｂ）との間に正確に収容させることができる。
【００７９】
続いて、この収容部５２から外部に露出されるセンサチップ２００の端部を図１０のＣ−Ｃ線に沿って開封する（Ｓ０２）。これにより、導入部１３が外部に露出される。
【００８０】
次に、外部に露出された導入部１３に対して被検液を接触させる（Ｓ０３）。そして、被検液を導入部１３に対して接触させた状態で、押圧部７０を上下させることにより、空隙部２５の体積を増大させ、吸引を行う（Ｓ０４）。これにより、導入部１３から被検液がセンサチップ２００の内部に導入され、第１の誘導路を介して、収容部１１Ａ，１１Ｂの順に被検液が導入され、繊維体１２Ａ，１２Ｂに担持された検査試薬と被検液とが順に接触し、反応が開始される。その後、反応が完了した時点で、光源６１Ａ，６１Ｂから反応室１１Ａ，１１Ｂに対して外装袋１０の入射部１０Ａ１，１０Ｂ１を介して光を照射し、外装袋１０の出射部１０Ａ２，１０Ｂ２を介してセンサチップ１００から出射される透過光を受光部６３Ａ，６３Ｂにおいて受光し、各々の検査試薬と反応した被検液の光透過率を測定する（Ｓ０５）。このとき、収容部１１Ａ，１１Ｂ中の繊維体１２Ａ，１２Ｂに付着された被検液は、繊維体１２Ａ，１２Ｂに含まれる繊維により構成された空間で保持され、マイクロセルが構成される。以上により、センサチップ２００を用いた測定が終了する。光透過率の測定の場合、光源６１Ａ（６１Ｂ）から照射した光強度及び受光部６３Ａ（６３Ｂ）で受光した光強度をそれぞれ制御部に送ることで、各検査試薬に対する被検液の光透過率が算出され、その結果を用いて評価が行われる。
【００８１】
＜本実施形態による効果＞
上記のセンサチップ２００及び液性測定装置５０１を用いた溶液測定方法であっても、センサチップ１００及び液性測定装置５００を用いた溶液測定方法と同様に、被検液を導入する導入部１３と、検査試薬が保持される反応室１１Ａ，１１Ｂと、をそれぞれ接続する誘導路の長さが互いに異なることにより、導入部１３に導入された被検液が反応室１１Ａ，１１Ｂに到達するまでの所要時間がそれぞれ異なるため、反応時間の長さに応じて検査試薬の配置を変更することにより、複数種類の検査試薬による反応結果を一度に確認することができ、被検液の評価をより簡便に且つ精度よく行うことができる。
【００８２】
（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係るセンサチップ及び液性測定装置は種々の変更が可能である。以下、この変形例について説明する。
【００８３】
例えば、上記実施形態に係るセンサチップでは、繊維体１２Ａ，１２Ｂは収容部１１Ａ，１１Ｂにのみ保持される構成について説明しているが、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ａ〜１６Ｃにおいても繊維体を保持させる構成とし、吸引部による吸引と、繊維体による毛細管現象と、により被検液を導入部１３から反応室１１Ａ，１１Ｂに導入させる態様としてもよい。この場合、誘導路１４Ａ〜１４Ｃには検査試薬が担持されない繊維体を保持させることにより、検査試薬が被検液に対して溶出するリスクを低減させることができる。また、誘導路１４Ａ〜１４Ｃ及び誘導路１６Ｃ〜１６Ｃのいずれか一方にのみ繊維体を配置する構成とすることもできる。
【００８４】
また、上記実施形態に係るセンサチップでは、反応室１１Ａ，１１Ｂに直接接続する誘導路１４Ａ，１４Ｂ及び誘導路１６Ａ，１６Ｂの径を等しくした構成について説明しているが、これらの径は変更することができる。これらの誘導路の径は、被検液の粘度や、反応室に保持される検査試薬の種類等に応じて適宜選択される。
【００８５】
また、上記実施形態では、２つの反応室１１Ａ，１１Ｂを備えるセンサチップについて説明したが、反応室の数は３つ以上とすることもできる。反応室が３つ以上ある場合、異なる反応室へ被検液を導入する第１の誘導路の長さを互いに異なる構成とし、それぞれの第１の誘導路の長さに応じて、複数の反応室内に異なる検査試薬を保持させることによって、各反応室における被検液と検査試薬との反応が完了する時間を近づけることができるため、３つ以上の検査試薬に係る測定の結果を一度に確認することができる。
【００８６】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、センサチップの１つの反応室に対して１つの光源及び受光部が配置される構成としているが、１つの反応室に対して複数の光源及び受光部を配置する構成としてもよい。この構成とした場合、例えば、１つの反応室内に保持される検査試薬に対して複数の波長の光を照射して測定を行うことによって、測定精度を向上させることができる。さらに１つの反応室内に保持される検査試薬に対して同一の波長の光を複数照射して測定することにより、反応室内での検査試薬又は被検液の分散等による測定結果のバラつきの発生を抑制することにより、測定精度を向上させることができる。
【００８７】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、センサチップを液性測定装置の内部に収容する方法として、光源及び受光部があらかじめセンサチップの反応室に対応する場所に配置された収容部内へセンサチップを挿入する構成について説明しているが、他の方法によってセンサチップを収容部内へ収容する構成としてもよい。例えば、図１５に示すように、センサチップを挟む筐体５１のうち光源６１Ｂ側の部材５１Ａを、支点Ｐを基準として回動可能な構成とし、部材５１Ａを筐体５１のうち受光器６３Ｂ側の部材５１Ｂに対して図１５に示す方向Ｒに向けて回動させることにより収容部を開放することによりセンサチップを載置した後に、部材５１Ａを回動させて、図１５に示す位置に戻すことにより、センサチップを収容部５２に収容して測定を行うことができる状態とする構成としてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態に係る液性測定装置では、反応室を挟んで光源と受光部が対向して配置される光透過率の測定を目的とした構成について説明したが、反応室に対する光源及び受光部の位置は適宜変更することができる。例えば被検液の光反射率の測定を目的として、光源と受光部とを、センサチップの一方の面に並べて配置する構成としてもよい。この場合は、上述のように外装袋のうち反応室に接する領域に設けられる入射部が出射部を兼ねて光源及び受光部の位置に対応させて一方の面に設けられたセンサチップが液性の測定に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサチップの正面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】第１実施形態に係るセンサチップの使用方法を説明する図である。
【図４】図１の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態のセンサチップの変形例の分解斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る液性測定装置の概略構成図である。
【図７】第１実施形態に係る液性測定装置における光源と受光部との配置を説明する図である。
【図８】第１実施形態に係る液性測定装置における光源と受光部との配置の変形例を説明する図である。
【図９】液性測定装置とセンサチップとを用いた被検液の測定方法を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るセンサチップの正面図である。
【図１１】図１０のXI−XI矢視図である。
【図１２】図１０の分解斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係るセンサチップの使用方法を説明する図である。
【図１４】第２実施形態に係る液性測定装置の構成の一部を説明する概略断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る液性測定装置の構成の変形例を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０…外装袋、１１（１１Ａ，１１Ｂ）…反応室、１２（１２Ａ，１２Ｂ）…繊維体、１３…導入部、１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）…誘導路（第１の誘導路）、１５，２０…フィルタ、１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）…誘導路（第２の誘導路）、１７…空隙部、５１…筺体、５２…収容部、５３…クリップ部、５５…ピストン、６１（６１Ａ，６１Ｂ）…光源、６３（６３Ａ，６３Ｂ）…受光部、７０…押圧部、１００，１０１，２００…センサチップ、５００，５０１…液性測定装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装袋と、
前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、
前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、
前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、
前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、
前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、
を備え、
前記外装袋は、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有し、
前記複数の第１の誘導路は、その長さが互いに異なり、
前記複数の反応室の内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持される
ことを特徴とするセンサチップ。
【請求項２】
前記複数の第１の誘導路は、その径が互いに異なることを特徴とする請求項１記載のセンサチップ。
【請求項３】
前記導入部は、前記外装袋により密封され、使用時に開封されることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサチップ。
【請求項４】
前記複数の反応室には、シート状の繊維体が充填されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項５】
前記検査試薬は、前記繊維体に担持されることを特徴とする請求項４記載のセンサチップ。
【請求項６】
前記複数の第２の誘導路は、前記複数の反応室と前記吸引部との間で互いに合流することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項７】
前記吸引部は、前記外装袋により密封された空間を有し、使用時にその体積が増大されることにより、前記被検液を吸引することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項８】
前記吸引部はポンプ機構を備え、
使用時に前記ポンプ機構が動作することにより前記被検液を吸引することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項９】
前記複数の反応室に含まれる一の反応室に対して接続する前記第２の誘導路の径は、前記一の反応室に対して接続する第１の誘導路の径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項１０】
外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋において、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有するセンサチップを用い、前記外装袋の前記導入部を開封して前記導入部に被検液を接触させ、前記吸引部により前記被検液を吸引することにより前記被検液を前記複数の反応室に導入することによって前記被検液を前記検査試薬と反応させる前記センサチップの使用方法であって、
前記導入部に前記被検液を接触させてから、前記被検液を前記反応室に導入するまでの時間を、前記複数の反応室によってそれぞれ異ならせることを特徴とする使用方法。
【請求項１】
外装袋と、
前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、
前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、
前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、
前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、
前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、
を備え、
前記外装袋は、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有し、
前記複数の第１の誘導路は、その長さが互いに異なり、
前記複数の反応室の内部には、互いに異なる種類の検査試薬が保持される
ことを特徴とするセンサチップ。
【請求項２】
前記複数の第１の誘導路は、その径が互いに異なることを特徴とする請求項１記載のセンサチップ。
【請求項３】
前記導入部は、前記外装袋により密封され、使用時に開封されることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサチップ。
【請求項４】
前記複数の反応室には、シート状の繊維体が充填されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項５】
前記検査試薬は、前記繊維体に担持されることを特徴とする請求項４記載のセンサチップ。
【請求項６】
前記複数の第２の誘導路は、前記複数の反応室と前記吸引部との間で互いに合流することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項７】
前記吸引部は、前記外装袋により密封された空間を有し、使用時にその体積が増大されることにより、前記被検液を吸引することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項８】
前記吸引部はポンプ機構を備え、
使用時に前記ポンプ機構が動作することにより前記被検液を吸引することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項９】
前記複数の反応室に含まれる一の反応室に対して接続する前記第２の誘導路の径は、前記一の反応室に対して接続する第１の誘導路の径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサチップ。
【請求項１０】
外装袋と、前記外装袋の内部に設けられる複数の反応室と、前記複数の反応室と接続され、前記複数の反応室に対してそれぞれ被検液を導入する複数の第１の誘導路と、前記第１の誘導路に接続され、前記第１の誘導路に対して前記被検液を導入する導入部と、前記複数の反応室に対してそれぞれ接続する複数の第２の誘導路と、前記複数の第２の誘導路に接続され、前記複数の第２の誘導路を流れる被検液を吸引する吸引部と、を備え、前記外装袋において、前記反応室に対して光を入射させる光透過性の入射部と、前記反応室から光を出射させる光透過性の出射部と、を有するセンサチップを用い、前記外装袋の前記導入部を開封して前記導入部に被検液を接触させ、前記吸引部により前記被検液を吸引することにより前記被検液を前記複数の反応室に導入することによって前記被検液を前記検査試薬と反応させる前記センサチップの使用方法であって、
前記導入部に前記被検液を接触させてから、前記被検液を前記反応室に導入するまでの時間を、前記複数の反応室によってそれぞれ異ならせることを特徴とする使用方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１５１５０９（Ｐ２０１０−１５１５０９Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２７８１９（Ｐ２００８−３２７８１９）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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