再生可能なマイクロチップ、それを用いる測定装置、およびマイクロチップの再生方法
【課題】基板の接合の不具合や異物により微細流路に詰まりが生じた場合に、容易に再生可能なマイクロチップを提供する。
【解決手段】再生可能なマイクロチップ１は、表面１０ａに微細流路１２が形成されている第１の基板１０を備え、微細流路１２は、表面１０ａにおいて開放状態となるように形成されており、第１の基板１０は、微細流路１２に詰まりが生じた場合に、開放状態の微細流路１２から前記詰まりを除去可能に構成されている。
【解決手段】再生可能なマイクロチップ１は、表面１０ａに微細流路１２が形成されている第１の基板１０を備え、微細流路１２は、表面１０ａにおいて開放状態となるように形成されており、第１の基板１０は、微細流路１２に詰まりが生じた場合に、開放状態の微細流路１２から前記詰まりを除去可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液や尿などの試料を測定するための再生可能なマイクロチップ、それを用いる測定装置、およびマイクロチップの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、非特許文献１には、マイクロチップを用いた電気泳動装置が記載されている。このマイクロチップは、一方に微細流路が形成された２枚の基板を予め接合して製造されたものである。この微細流路は、電気泳動の泳動液を充填するためのものである。これらの２枚の基板は、互いに強着されている。また、特許文献１には、キャピラリを形成するためのスリットが開けられたガラス基板の両面に２枚のガラス基板が接合された３層のマイクロ化学システム用チップが記載されている。これらの３枚のガラス基板は、相互に加熱融着または接着剤により接合されている。特許文献２には、２枚の樹脂基板の接合面に真空紫外線を照射し、加圧接合することにより製造された容易に剥離しないマイクロチップが記載されている。これらのマイクロチップは板状であるので、それ以前に使用されていたガラス管よりも破損しにくく、取扱い易いものとなっている。
【０００３】
しかしながら、マイクロチップのキャピラリは、微細加工により形成されているため、基板の接合時に、不具合による詰まりを生じやすい。これにより、生産歩留まりが低下する。また、キャピラリ流路は、測定試料などの異物で詰まり易い。キャピラリ流路に異物による詰まりが生じると、マイクロチップは再使用できない。このような場合、マイクロチップは廃棄されることとなり、ランニングコストが増加する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９９３，２８３，３６１−３６６
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１７２７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１８７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、基板の接合の不具合や異物による微細流路の詰まりが生じた場合に容易に再生可能なマイクロチップ、それを用いる測定装置、およびマイクロチップの再生方法を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される再生可能なマイクロチップは、表面に微細流路が形成された、第１の基板を備えている、再生可能なマイクロチップであって、前記微細流路は、前記表面において開放状態となるように形成されており、前記第１の基板は、前記微細流路に詰まりが生じた場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返すことができるように構成され、前記表面に接合される接合面を有しており、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記第２の基板は、前記微細流路を開放状態とするために前記第１の基板から分離され、前記詰まりの除去後、再度前記第１の基板に接合される。
【００１０】
好ましくは、前記表面および前記接合面の少なくともいずれかは、微粘着性を有する材料から構成されている。
【００１１】
好ましくは、前記微粘着性を有する材料は、ポリジメチルシロキサンである。
【００１２】
好ましくは、前記表面と前記接合面とは、鏡面加工されている。
【００１３】
好ましくは、前記微細流路が開放状態で使用される。
【００１４】
好ましくは、前記表面の前記微細流路の周囲に撥水領域を備えている。
【００１５】
好ましくは、キャピラリ電気泳動に用いられ、前記微細流路には泳動液が充填される。
【００１６】
本発明の第２の側面により提供される測定装置は、表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えている再生可能なマイクロチップを用いる測定装置であって、前記微細流路に詰まりが生じたか否かを検出する検出手段と、前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去する除去手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
好ましくは、前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去する前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離する分離手段と、前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去した後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合させることにより前記マイクロチップを組み立てる組み立て手段と、を備えている。
【００１８】
本発明の第３の側面により提供されるマイクロチップの再生方法は、表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えているマイクロチップの再生方法であって、前記微細流路に詰まりが生じているか否かを検出するステップと、前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去するステップと、を有することを特徴としている。
【００１９】
好ましくは、前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面を前記表面上に接合させることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記詰まりを除去するステップの前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離するステップと、前記詰まりを除去するステップの後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合することにより組み立てるステップと、を有する。
【００２０】
好ましくは、前記表面および前記接合面の少なくともいずれかが微粘着性を有する材料から構成されており、前記組み立てるステップにおいて、前記第２の基板の前記第１の基板への接合は、圧着により行われる。
【００２１】
好ましくは、前記組み立てるステップにおいて、前記分離された第２の基板の他に、別の第２の基板を準備し、前記分離された第２の基板および前記別の第２の基板のいずれかを、前記第１の基板に接合させる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板の接合の不具合による詰まりや測定試料等の異物による微細流路の詰まりが生じた場合、マイクロチップを容易に再生できるので、生産歩留まりの向上、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの一例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のマイクロチップから第２の基板を分離した状態を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す測定装置の組み立て部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの組み立てを説明する斜視図である。
【図４】図１に示す測定装置の組み立て部における図２（Ａ）に示すマイクロチップのベルトコンベアへの移し替えを説明する斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す測定装置の測定部における図２（Ａ）に示すマイクロチップを用いた測定を説明する斜視図である。
【図６】図１に示す測定装置の分離部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの分離を説明する斜視図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す測定装置の異物除去部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの第１の基板からの異物の除去を説明する斜視図である。
【図８】図１に示す測定装置の制御部の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る測定装置の概略構成の他の例を示すブロック図である。
【図１０】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの他の例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示すマイクロチップのＸＢ−ＸＢ線に沿う断面図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、図９に示す測定装置の測定部における図１０（Ａ）に示すマイクロチップを用いた測定を説明する斜視図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は、図９に示す測定装置の異物除去部における図１０（Ａ）に示すマイクロチップからの異物の除去を説明する斜視図である。
【図１３】図９に示す測定装置の制御部の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの他の例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のマイクロチップから第２の基板を分離した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
［第１の実施形態］
図１〜図７は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップおよびこのマイクロチップを用いる測定装置の一例を示している。この測定装置は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１である。また、マイクロチップ１は、キャピラリ電気泳動に使用するためのものである。このマイクロチップ１およびキャピラリ電気泳動装置Ａ１は、たとえば病院に設置され、患者から採取された試料を測定するために使用される。本実施形態において、試料は全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【００２７】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１は、第１の基板１０と第２の基板１１とを具備している。マイクロチップ１は、第１の基板１０に第２の基板１１を圧着して接合することにより、組み立てられている。第１の基板１０は、たとえばポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡという）を材料とする板状基板であり、繰り返し使用することができる。第１の基板１０の表面１０ａには、微細流路１２が形成されている。微細流路１２は、表面１０ａにおいて開放状態となるように形成されている。微細流路１２の周囲の表面１０ａは平滑な面であり、第２の基板１１が接合される。第２の基板１１が接合されることにより、泳動液が充填されるキャピラリが形成される。このキャピラリの上部および下部は光透過性とされており、光学的測定が可能となっている。
【００２８】
なお、第１の基板１０の材質はＰＭＭＡに限らず、微粘着性を有するポリジメチルシロキサン（以下ＰＤＭＳという）を用いてもよい。また、第１の基板１０は、微細流路１２を形成するためのスリットが開けられたＰＭＭＡまたはＰＤＭＳの基板をＰＭＭＡ等の基板に接合して形成してもよい。
【００２９】
第２の基板１１は、第１部材１１ａと第２部材１１ｂの２層構造を有している。第２の基板１１は、第１の基板１０と同様、繰り返し使用することが可能である。第１部材１１ａは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第２部材１１ｂは、たとえば、ＰＤＭＳを材料とする板状基板である。第２の基板１１は、第２部材１１ｂの第１の基板１０の表面１０ａとの接合面１１ｃが有する微粘着力によって、少なくとも微細流路１２に充填された泳動液等が漏れないように、第１の基板１０に接合している。第２部材１１ｂは、接着剤などを用いて第１部材１１ａに貼り付けられている。比較的大きな強度を有する第１部材１１ａに貼り付けられることにより、第２部材１１ｂは、粘着面の平面性を保持可能とされている。これにより、第２の基板１１を第１の基板１０に貼り付けることにより形成されるキャピラリの寸法精度が向上する。
【００３０】
なお、マイクロチップ１では、第２の基板１１の接合面１１ｃおよび第１の基板１０の表面１０ａの少なくともいずれかが、微粘着性を有する材料から構成されていればよい。従って、接合面１１ｃが微粘着性を有していない場合は、表面１０ａをＰＤＭＳ等の微粘着性を有する材料を用いて構成する。
【００３１】
また、第２の基板１１は、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとを接着剤を用いて接合したものに限らない。第２の基板１１は、第１部材１１ａおよび第２部材１１ｂの少なくともいずれかにＰＤＭＳなどの微粘着性を有する材料を用い、第２の基板１１を第１の基板１０に接合すると同時に、これらを圧着により接合して形成してもよい。これにより、たとえば第２部材１１ｂの接合面のキャピラリ部に汚れが付着して除去できない場合、第２部材１１ｂを第１部材１１ａからはがして取り替えることができる。もちろん、第２の基板１１は２層構造に限らず、ＰＤＭＳだけで構成することも可能である。
【００３２】
第２の基板１１には、貫通孔１３ａ，１４ａが形成されている。これらの貫通孔１３ａ，１４ａは、第２の基板１１が第１の基板１０に接合された場合に、上部に開口を有するリザーバ１３，１４を形成する。これらのリザーバ１３，１４は、微細流路１２に繋がっている。このリザーバ１３を介して、キャピラリ電気泳動用の泳動液が微細流路１２に充填される。また、リザーバ１３には試料が導入される。試料の導入後、リザーバ１３，１４には電気泳動用の電極が挿入され、電圧の印加により試料中に含まれる測定対象物が微細流路１２中で分離される。
【００３３】
図２（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１は、第１の基板１０と第２の基板１１とに、容易に分離可能とされている。分離は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合や異物により微細流路１２に詰まりが生じた場合に、この詰まりを除去するために実施される。分離により、キャピラリを形成している微細流路１２は、開放状態とされる。これにより、異物が露出するため、詰まりの除去が容易となる。また、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合に起因して、微細流路１２に詰まりが生じている場合には、第２の基板１１を接合しなおすだけで詰まりが解消する。
【００３４】
第２の基板１１は、一旦第１の基板１０に接合された場合でも、第２部材１１ｂの微粘着性は劣化せず、繰り返し第１の基板１０に圧着して接合することが可能である。第１の基板１０と第２の基板１１の組み合わせは１対１に固定されるものではない。別のマイクロチップ１を形成していた第１の基板１０と第２の基板１１を組み合わせて新たなマイクロチップ１を形成することもできる。
【００３５】
図１に示すように、キャピラリ電気泳動装置Ａ１は、制御部２、制御線２２、表示部３、操作部４、ベルトコンベア５、組み立て部６、測定部７、分離部８、および異物除去部９を具備している。
【００３６】
制御部２は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理を制御するためのものである。制御部２は、マイクロコンピュータ２０（以下、ＣＰＵという）とメモリ２１とを具備している。ＣＰＵ２０は、制御線２２を介して、組み立て部６、測定部７、分離部８、異物除去部９、ベルトコンベア５、表示部３、および操作部４と接続されている。これらの構成要素とＣＰＵ２０との間には、必要に応じてインターフェース回路（図示略）が配置される。ＣＰＵ２０は、メモリ２１に記憶されているプログラムを実行することにより、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理を制御する。また、ＣＰＵ２０は、測定部７が取得したデータに基づいて、試料の測定結果を算出する。メモリ２１は、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を備えている。ＲＯＭ領域は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理プログラムやパラメータを格納している。ＲＡＭ領域は、動作処理プログラムの他、測定部７によって取得されたデータや操作部４から入力されたデータを一時的に記憶する。
【００３７】
表示部３は、患者の情報、測定項目、測定条件、測定結果などを表示するためのものである。表示部３としては、たとえば、液晶表示装置（ＬＣＤ）が使用される。操作部４は、患者の情報、測定項目、測定条件などを入力するためのものである。操作部４としては、たとえば、キーボードが使用される。
【００３８】
ベルトコンベア５は、マイクロチップ１またはその部品である第１の基板１０および第２の基板１１を、組み立て部６、測定部７、分離部８、および異物除去部９の間で搬送するためのものである。マイクロチップ１等の搬送は、矢印で示す方向に行われる。これらの構成要素は、後述するマイクロチップ１等を載置するための載置台を具備しており、マイクロチップ１等に処理を行う場合には、マイクロチップ１等をベルトコンベア５から載置台に移し替える。その一方、構成要素が処理を行わない場合には、マイクロチップ１等は、ベルトコンベア１に載ったまま、その構成要素を通過する。
【００３９】
組み立て部６は、第１の基板１０に第２の基板１１を接合して、マイクロチップ１を組み立てるためのものである。組み立て部６は、本発明でいう組み立て手段に相当する。図１に示すように、組み立て部６は、第１の基板保管ラック６２、第２の基板保管ラック６３、移し替え装置６０、載置台６１、および加圧ローラ６４を具備している。
【００４０】
第１の基板保管ラック６２は、複数の第１の基板１０を積み重ねて一時保管するためのものである。これらの第１の基板１０は、使用者により供給される。または、後述する、微細流路１２の詰まりの除去が行われ、再使用のためベルトコンベア５により搬送された第１の基板１０が、移し替え装置６０によって供給される。第２の基板保管ラック６３は、複数の第２の基板１１を積み重ねて一時保管するためのものである。これらの第２の基板１１は、使用者により供給される。または、後述するようにマイクロチップ１から分離され、再使用のためにベルトコンベア５により搬送された第２の基板１１が、移し替え装置６０によって供給される。
【００４１】
組み立て部６の載置台６１は、マイクロチップ１を組み立てるための台である。後述の移し替え装置６０によって、第１の基板１０および第２の基板１１が、この順に載置台６１の上に積み重ねられる。図３（Ａ）に示すように、載置台６１は固定部６１ａを具備しており、載置されたマイクロチップ１等が容易に動かないように構成されている。
【００４２】
組み立て部６の移し替え装置６０は、マイクロチップ１を組み立てるために、第１の基板１０および第２の基板１１を、第１の基板保管ラック６２または第２の基板保管ラック６３から載置台６１へ移し替えを行うためのものである。また、移し替え装置６０は、マイクロチップ１から分離された第１の基板１０および第２の基板１１を、ベルトコンベア５から第１の基板保管ラック６２または第２の基板保管ラック６３へ移し替えを行う。また、移し替え装置６０は、組み立てが完了したマイクロチップ１を載置台６１からベルトコンベア５へ移し替えを行う。図３（Ａ）に示すように、移し替え装置６０は、吸引先端６０ａを具備しており、対象物を吸引して持ち上げることにより移し替えを行う。なお、後述の測定部７、分離部８、および異物除去部９の移し替え装置も吸引先端を具備しており、同様の方式でマイクロチップ１等の移し替えを行う。
【００４３】
図３（Ａ）は、移し替え装置６０が第１の基板１０を第１の基板保管ラック６２から載置部６１へ移し替える状態を示している。移し替え装置６０は、第１の基板保管ラック６２の最上部に積み重ねられた第１の基板１０を吸引して持ち上げ、矢印で示すように載置台６１の固定部６１ａの位置まで移送する。移し替え装置６０は、吸引を解除して第１の基板１０を放すことにより、移し替えを完了する。
【００４４】
図３（Ｂ）は、移し替え装置６０が第２の基板１１を第２の基板保管ラック６３から載置部６１へ移し替える状態を示している。移し替え装置６０は、第２の基板保管ラック６３の最上部に積み重ねられた第２の基板１１を吸引して持ち上げ、矢印で示すように載置台６１の固定部６１ａの位置まで移送する。移し替え装置６０は、既に載置された第１の基板１０の上に第２の基板１１を積み重ねた後、吸引を解除して第２の基板１１を放す。これにより、第２の基板保管ラック６３から載置部６１への第２の基板１１の移し替えは、完了する。
【００４５】
図４は、組み立てが完了したマイクロチップ１が、載置台６１からベルトコンベア５に移し替えられる状態を示している。移し替え装置６０は、載置台６１上のマイクロチップ１を吸引して持ち上げ、矢印で示すようにベルトコンベア５の位置まで移送する。移し替え装置６０は、マイクロチップ１をベルトコンベア５上に載せた後、吸引を解除することにより、移し替えを完了する。
【００４６】
加圧ローラ６４は、第１の基板１０に第２の基板１１を圧着して接合するためのものである。図３（Ｃ）は、載置台６１上で第１の基板１０上に積み重ねられた第２の基板１１に上方から圧力を加える状態を示している。加圧ローラ６４は、第１の基板１０と第２の基板１１との積層体に対して矢印で示すように圧力を加える。これにより、マイクロチップ１の組み立ては完了する。第２の基板１１は、微粘着性を有しており、この加圧により第１の基板１０に所定の強度で均一に接合される。これにより、泳動液が微細流路１２から漏れない状態で、試料の測定を行うことができる。
【００４７】
なお、特別に組み立て部６を設けることなく、後述する測定部７に第１の基板保管ラック６２、第２の基板保管ラック６３、および加圧ローラ６４を配置し、マイクロチップ１の組み立てを行うようにしてもよい。
【００４８】
測定部７は、試料中の測定対象物を測定するためのものである。図１に示すように、測定部７は、移し替え装置７０、載置台７１、泳動液分注装置７２、廃棄液吸引装置７３、試料容器ラック７５、試料分注装置７４、電圧印加装置７６、および光学測定装置７７を具備している。
【００４９】
測定部７の移し替え装置７０は、組み立て部６から搬送されたマイクロチップ１をベルトコンベア５から載置台７１に移し替えるためのものである。また、この移し替え装置７０は、後述する分離部８に搬送されるマイクロチップ１を載置台７１からベルトコンベア５に移し替える。
【００５０】
載置台７１は、測定に使用されるマイクロチップ１を載置するためのものである。図５（Ａ）に示すように、載置台７１は、組み立て部６の載置台６１と同様、固定部７１ａを具備しており、載置されたマイクロチップ１が容易に動かないように構成されている。
【００５１】
泳動液分注装置７２は、電気泳動用泳動液をマイクロチップ１に分注するためのものである。泳動液分注装置７２は、泳動液分注ノズル７２ａ、チューブ７２ｂ、泳動液ボトル７２ｃを具備している。また、泳動液分注ノズル７２ａと泳動液ボトル７２ｃとの間にポンプ（図示略）を具備している。泳動液分注ノズル７２ａは、マイクロチップ１が載置台７１に載置されると、待機位置からマイクロチップ１の上方に移動し、先端をリザーバ１３に挿入する。泳動液ボトル７２ｃに貯留された泳動液は、ポンプの駆動によって、チューブ７２ｂを介して泳動液分注ノズル７２ａの先端からリザーバ１３に所定の圧力で吐出される。そして、泳動液は、リザーバ１３に繋がる微細流路１２に充填される。
【００５２】
なお、泳動液分注装置７２は、泳動液の微細流路１２への充填をリザーバ１３への所定の圧力による吐出により行うものに限らない。泳動液分注装置７２は、リザーバ１３の開口部に配置され、泳動液を供給するための泳動液供給ノズル（図示略）、およびリザーバ１４の開口部に配置され、泳動液を吸引するための泳動液吸引ノズル（図示略）を具備するように構成してもよい。この場合、泳動液分注装置７２は、泳動液吸引ノズルが発生する陰圧により、泳動液供給ノズルから微細流路１２へ泳動液を導く。
【００５３】
廃棄液吸引装置７３は、泳動液分注装置７２による泳動液の分注により押し出されることによりリザーバ１４から溢れる前回の測定に使用された廃棄液を吸引するためのものである。この廃棄液は、泳動液と試料とが混合したものである。また、マイクロチップ１が新たに組み立てられたものである場合、廃棄液吸引装置７３は、泳動液の分注によりリザーバ１４から溢れる泳動液を吸引する。図５（Ａ）に示すように、廃棄液吸引装置７３は、吸引ノズル７３ａ、チューブ７３ｂ、および廃棄液ボトル７３ｃを具備している。また、吸引ノズル７３ａと廃棄液ボトル７３ｃとの間にポンプ（図示略）を具備している。吸引ノズル７３ａは、その先端がリザーバ１４の開口部に位置するように移動する。廃棄液吸引装置７３は、ポンプの駆動により、リザーバ１４から溢れる廃棄液等を吸引ノズル７３ａから吸引し、チューブ７３ｂを介して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。
【００５４】
なお、上述の泳動液分注装置７２は、測定部７による測定対象物の測定が終了し、廃棄液吸引装置７３がリザーバ１４から微細流路１２内の廃棄液を抜き取った後、新たな泳動液を充填するように構成してもよい。
【００５５】
試料容器ラック７５は、試料容器７５ａをセットするためのものである。試料容器ラック７５は、複数の試料容器７５ａをセットできるようになっている。試料容器７５ａは、測定されるべき試料を収容するためのものである。この試料は、予め測定に適した希釈率に希釈されたものである。試料分注装置７４は、試料容器７５ａに収容された試料を、マイクロチップ１に分注するためのものである。図５（Ｂ）に示すように、試料分注装置７４は、試料分注ノズル７４ａを具備している。試料分注ノズル７４ａは、待機位置から試料容器７５ａの上方に移動し、試料を吸引する。次に、試料分注ノズル７４ａは、矢印で示すようにマイクロチップ１の上方に移動し、リザーバ１３中に所定量の試料を吐出する。
【００５６】
電圧印加装置７６は、マイクロチップ１に電圧の印加を行うためのものである。図５（Ｃ）に示すように、電圧印加装置７６は、電極保持部７６ａを具備しており、電極保持部７６ａの下方に２本の電極７６ｂ，７６ｃが突出している。これらの２本の電極７６ｂ，７６ｃは、それらの先端が同時にリザーバ１３，１４中に挿入されるように配置されている。電極７６ｂ，７６ｃ間には、電気泳動を行うための電圧が印加される。また、電圧印加装置７６は、微細流路１２の泳動液に流れる電流の測定を行うことができるように構成されている。電流測定は、微細流路１２に異物が付着しているか否かを検出するために行われる。また、電流測定は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合の有無を検出するために行われる。よって、電圧印加装置７６は、本発明でいう検出手段に相当する。異物の付着や接合の不具合により微細流路１２に詰まりが生じると、電気泳動が正常に行われないからである。微細流路１２に詰まりが生じると、微細流路１２の電気抵抗が高くなる。電流値が所定の値よりも小さい場合は微細流路１２に詰まりが生じていると判断される一方、所定の値よりも大きい場合は微細流路１２に詰まりが生じていないと判断される。
【００５７】
光学測定装置７７は、吸光光度法による測定を行うためのものである。図５（Ｃ）に示すように、光学測定装置７７は、光源７７ａおよび受光部７７ｂを具備している。載置台７１に載置されたマイクロチップ１の下方に光源７７ａが配置されている一方で、受光部７７ｂがマイクロチップ１の上方に、電極保持部７６ａに組み込まれて配置されている。光源７７ａは、矢印で示すように微細流路１２の測定対象物が分離される位置に所定の波長の光を照射し、透過光を受光部７７ｂが検出する。
【００５８】
分離部８は、マイクロチップ１から第２の基板１１を分離するためのものである。分離部８は、本発明でいう分離手段に相当する。図１に示すように、分離部８は移し替え装置８０および載置台８１を具備している。
【００５９】
図６に示すように、載置台８１は、分離に際し、マイクロチップ１を固定するためのものである。この載置台８１は、固定部８１ａに第１の基板１０を固定するための係止部（図示略）を具備している。この係止部は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合力よりも相対的に強い力で第１の基板１０を載置台８１に固定する。移し替え装置８０は、吸引先端８０ａにより、係止部が第１の基板１０を固定部８１ａに固定する力よりも相対的に弱い一方、第１の基板１０と第２の基板１１との接合力よりも相対的に強い力で第２の基板１０を吸引する。これにより、移し替え装置８０はマイクロチップ１から第２の基板１１を分離する。移し替え装置８０は、分離した第２の基板１１をベルトコンベア５に載せる。分離により、表面１０ａにおいて、微細流路１２が開放状態となり、異物Ｅが露出する。
【００６０】
なお、分離部８は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合間に挿入するための小さなピン部材（図示略）を更に有するように構成してもよい。分離部８は、このピン部材の挿入を分離のトリガーとすることにより、第２の基板１１をマイクロチップ１から、より容易に分離することができる。
【００６１】
移し替え装置８０は、上記の他、マイクロチップ１をベルトコンベア５から載置台８１に移し替える役割を有している。また、移し替え装置８０は、載置台８１上に残された第１の基板１０をベルトコンベア５に移し替える。第１の基板１０を載置台８１からベルトコンベア５に移し替える際、移し替え装置８０は、載置台８１が第１の基板１０を係止する力よりも相対的に強い力で、第１の基板１０を吸引する。
【００６２】
異物除去部９は、第１の基板１０の微細流路１２から異物Ｅを除去するためのものである。異物除去部９は、本発明でいう除去手段に相当する。図１に示すように、異物除去部９は、移し替え装置９０、載置台９１、掻き取り装置９２、および洗浄装置９３を具備している。
【００６３】
異物除去部９の移し替え装置９０は、第１の基板１０をベルトコンベア５から載置台９１に移し替えるためのものである。また、移し替え装置９０は、第１の基板１０を載置台９１からベルトコンベア５に移し替える。載置台９１は、微細流路１２からの異物Ｅの除去に際し、第１の基板１０を固定するためのものである。
【００６４】
掻き取り装置９２は、微細流路１２に付着した異物Ｅを掻き取るためのものである。図７（Ａ）に示すように、掻き取り装置９２は、掻き取り部材９２ａを具備している。掻き取り部材９２ａは、待機位置から載置台９１に載置された第１の基板１０の上方に移動する。掻き取り部材９２ａは、開放状態となっている微細流路１２に沿って矢印の方向に移動することにより、異物Ｅを掻き取る。
【００６５】
洗浄装置９３は微細流路１２を洗浄するためのものである。図７（Ｂ）に示すように、洗浄装置９３は、洗浄ノズル９３ａを具備している。洗浄用ノズル９３ａは、待機位置から載置台９１に載置された第１の基板１０の上方に移動する。洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って洗浄液を吐出しながら矢印の方向に移動し、微細流路１２を洗浄する。これにより、洗浄装置９３は、掻き取り装置９２により掻き取られた異物Ｅを第１の基板１０から除去する。
【００６６】
なお、洗浄装置９３の洗浄範囲は、微細流路１２に限らない。洗浄装置９３は、第２の基板１１を分離した後の第１の基板１０の表面１０ａをも洗浄できるように構成してもよい。また、分離後の第２の基板１１の接合面１１ｃを洗浄できるように構成してもよい。
【００６７】
次に、キャピラリ電気泳動装置Ａ１を利用して試料の測定処理を実行する場合におけるマイクロチップ１の再生方法の一例、ならびにキャピラリ電気泳動装置Ａ１の制御部２の動作処理の一例について、図８に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６８】
先ず、組み立て部６が、第１の基板１０に第２の基板１１を貼り付けることによりマイクロチップ１を組み立てる（Ｓ１）。マイクロチップ１の組み立ては、以下の手順で行われる。先ず、移し替え装置６０が、第１の基板１０を第１の基板保管ラック６２から載置台６１へ移し替える。次に、移し替え装置６０は、第２の基板１１を第２の基板保管ラック６３から、先に載置された第１の基板１０の上に積み重ねる。次に、加圧ローラ６４が、第１の基板１０と第２の基板１１との積層体に対して圧力を加える。第２の基板１１は、その微粘着性により第１の基板１０に均一に接合する。これにより、マイクロチップ１の組み立ては完了する。
【００６９】
次に、ベルトコンベア５が、組み立て部６で組み立てられたマイクロチップ１を測定部７に搬送する（Ｓ２）。搬送の前に、先ず、組み立て部６の移し替え装置６０が、組み立てが完了したマイクロチップ１を載置台６１からベルトコンベア５に移し替える。次に、ベルトコンベア５は、マイクロチップ１を測定部７に搬送する。測定部７に到着したマイクロチップ１は、測定部７の移し替え装置７０により、測定部７の載置台７１に移し替えられる。なお、後述する測定部７、分離部８、異物除去部９、および組み立て部６の間のマイクロチップ１等の搬送は、これと同様の手順により行われる。
【００７０】
次に、泳動液分注装置７２が、マイクロチップ１に泳動液を分注する（Ｓ３）。泳動液分注ノズル７２ａの先端がリザーバ１３に挿入され、泳動液がリザーバ１３に分注される。リザーバ１３に分注された泳動液は、更にリザーバ１３に連通している微細流路１２に充填される。リザーバ１４から溢れ出る泳動液等の廃棄液は、廃棄液吸引装置７３の吸引ノズル７３ａによって吸引され、廃棄ボトル７３ｃに廃棄される。
【００７１】
次に、試料分注装置７４が、マイクロチップ１に試料を分注する（Ｓ４）。試料分注装置７４の試料分注ノズル７４ａが、試料容器７５ａ中の試料を吸入し、所定量の試料をリザーバ１３中に分注する。
【００７２】
次に、電圧印加装置７６が、２本の電極７６ｂ，７６ｃをリザーバ１３，１４に挿入し、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電気泳動を行うための電圧の印加を行う（Ｓ５）。電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧が印加されることにより、試料は微細流路１２中を分離されつつ泳動し、測定対象物が所定の測定位置に移動する。同時に電圧印加装置７６は、両電極７６ｂ，７６ｃ間に流れる電流の測定を行う（Ｓ６）。この電流測定のデータは、制御線２２を介して制御部２に送られる。
【００７３】
制御部２が、電流値が所定の値よりも大きく、微細流路１２に詰まりが生じていないと判断した場合には、測定部７はキャピラリ電気泳動により分離された測定対象物の測定を行う（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ１５）。測定は、吸光光度法によって行われる。受光部７７ｂによって取得された測定データは、制御線２２を介して制御部２に送られる。制御部２のＣＰＵ２０は、測定データから吸光度を算出し、メモリ２１に記憶された検量線に基づいて試料中に含まれる測定対象物の濃度を算出する。算出された測定対象物の濃度はメモリ２１に記憶され、患者の情報とともに表示部３に表示される。なお、測定が完了したマイクロチップ１は、載置台７１にセットされたままにされ、次の測定に使用される。
【００７４】
制御部２が、電流値が所定の値よりも小さく、微細流路１２に詰まりが生じていると判断した場合、そのマイクロチップ１は測定に使用されることなく分離部８へ搬送される（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８）。マイクロチップ１の測定部７から分離部８への搬送は、上述した、組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。
【００７５】
次に、分離部８は、マイクロチップ１から第２の基板１１を分離する（Ｓ９）。分離部８の移し替え装置８０は、載置台８１上のマイクロチップ１から第２の基板１１を吸引して持ち上げることにより分離する。その後、移し替え装置８０は、第２の基板１１をベルトコンベア５上に移し替える。第２の基板１１は、ベルトコンベア５により組み立て部６に搬送される（Ｓ１０）。搬送された第２の基板１１は、組み立て部６の移し替え装置６０によりベルトコンベア５から第２の基板保管ラック６３に移し替えられる。
【００７６】
次に、分離部８の載置台８１に残された第１の基板１０は、ベルトコンベア５に移し替えられ、異物除去部９へ搬送される（Ｓ１１）。第１の基板１０の分離部８から異物除去部９への搬送は、上述した組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。
【００７７】
次に、異物除去部９の掻き取り装置９２が、第１の基板１０の微細流路１２に付着した異物Ｅの掻き取りを行う（Ｓ１２）。次に、異物除去部９の洗浄装置９３が、微細流路１２の洗浄を行う（Ｓ１３）。これにより、掻き取り装置９２によって掻き取られた異物Ｅが第１の基板１０から洗い流される。
【００７８】
なお、微細流路１２の詰まりが第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合により生じたものである場合には、第１の基板１０が異物除去部９を通過する構成とすることも可能である。この場合は、分離部８が本発明でいう除去手段を兼ねることになる。
【００７９】
次に、異物が除去された第１の基板１０は、組み立て部６へ搬送される（Ｓ１４）。第１の基板１０の異物除去部９から組み立て部６への搬送は、上述した組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。組み立て部６に搬送された第１の基板１０は、組み立て部６の移し替え装置６０によって、ベルトコンベア５から第１の基板保管ラック６２に移し替えられる。
【００８０】
このように、マイクロチップ１は、部品である第１の基板１０および第２の基板１１が測定装置Ａ１に供給され、測定装置Ａ１内で組み立てられる。組み立てにより微細流路１２に詰まり等の不具合が生じた場合には、マイクロチップ１は、一旦第２の基板１１と第１の基板１０とに分離され、その後、再度組み立てられる。第２の基板１１の第１の基板１０への接合は、それらが有する微粘着性を利用して行われるので、マイクロチップ１の再生は容易に実施可能である。これにより、マイクロチップ１の生産歩留まりを向上することが可能である。また、微細流路１２に測定試料等の異物により詰まりが生じた場合にも、第２の基板１１はマイクロチップ１から分離される。第１の基板１０から異物が除去された後、マイクロチップ１は、再度の組み立てにより再生される。これにより、マイクロチップ１を廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【００８１】
［第２の実施形態］
図９〜図１２は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップおよびこのマイクロチップを用いる測定装置の他の例を示している。前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。この測定装置は、キャピラリ電気泳動装置Ａ２である。また、マイクロチップ１Ａは、キャピラリ電気泳動に使用するためのものである。測定に使用される試料は、全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【００８２】
図１０（Ａ）に示すように、マイクロチップ１Ａは、第１の基板１０Ａを具備している。第１の基板１０Ａは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第１の基板１０Ａの表面１０Ａａには、微細流路１２が形成されている。微細流路１２は、表面１０Ａａにおいて開放状態となっている。微細流路１２の両端には、上部に開口を有する円形凹状のリザーバ１３Ａ，１４Ａが形成されている。これらのリザーバ１３Ａ，１４Ａは、微細流路１２に連通している。リザーバ１３Ａを介して、キャピラリ電気泳動用の泳動液が微細流路１２に充填される。また、リザーバ１３Ａには試料が導入される。試料の導入後、リザーバ１３Ａ，１４Ａには後述する電気泳動用の２本の電極７６ｂ，７６ｃが挿入され、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧が印加されることにより、試料中に含まれる測定対象物が微細流路１２中で分離される。
【００８３】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、微細流路１２の周囲には、撥水処理が施された撥水領域１５が設けられている。撥水領域１５は、微細流路１２に充填された泳動液が溢れることを防止するためのものである。撥水処理は、少なくとも微細流路１２と微細流路１２が形成された第１の基板の表面１０Ａａとの境界のエッジ部に施されることが必要である。また、微細流路１２の下部は矢印で示すように光透過性とされており、光学的測定が可能である。
【００８４】
図９に示すように、キャピラリ電気泳動装置Ａ２は、制御部２、制御線２２、表示部３、操作部４、ベルトコンベア５、測定部７Ａ、および異物除去部９Ａを具備している。キャピラリ電気泳動装置Ａ２は、測定に用いるマイクロチップ１Ａが、第２の基板を具備していないことから、組み立て部および分離部を具備していない。
【００８５】
キャピラリ電気泳動装置Ａ２が具備するベルトコンベア５は、マイクロチップ１Ａを、測定部７Ａおよび異物除去部９Ａの間で搬送するためのものである。マイクロチップ１Ａの搬送は、矢印で示す方向に行われる。測定部７Ａおよび異物除去部９Ａは、マイクロチップ１Ａの載置台を具備している。測定部７Ａおよび異物除去部９Ａは、マイクロチップ１Ａに処理を行う場合、マイクロチップ１Ａをベルトコンベア５からそれぞれの載置台に移し替える。
【００８６】
測定部７Ａが具備する移し替え装置７０は、再使用のため異物除去が行われ、ベルトコンベア５により搬送されたマイクロチップ１Ａを後述するマイクロチップ保管ラック７８に移し替えるためのものである。また、移し替え装置７０は、マイクロチップ１Ａをマイクロチップ保管ラック７８から載置台７１に移し替える。また、この移し替え装置７０は、異物を除去すべきマイクロチップ１Ａを載置台７１からベルトコンベア５に移し替える。
【００８７】
測定部７Ａが具備するマイクロチップ保管ラック７８は、マイクロチップ１Ａを積み重ねて一時保管するためのものである。上述のように、再使用のため異物除去が行われ、ベルトコンベア５により搬送されたマイクロチップ１Ａが、移し替え装置７０によってマイクロチップ保管ラック７８に供給される。また、マイクロチップ１Ａは、使用者によってもマイクロチップ保管ラック７８に供給される。
【００８８】
図１１（Ａ）に示すように、測定部７Ａが具備する泳動液分注装置７２は、泳動液分注ノズル７２ａを具備している。泳動液分注ノズル７２ａは、マイクロチップ１Ａが載置台７１に載置されると、待機位置からマイクロチップ１Ａの上方に移動し、先端をリザーバ１３Ａに挿入する。その後、分注ノズル７２ａは、先端から泳動液を吐出しながらマイクロチップ１Ａの微細流路１２に沿って矢印の方向に移動する。これにより、泳動液がマイクロチップ１Ａの微細流路１２に充填される。その際、分注装置７２は、微細流路１２から泳動液が溢れないように分注する。また、キャピラリ電気泳動装置Ａ２の測定部７Ａは、廃棄液吸引装置７３を具備している。廃棄液吸引装置７３は吸引ノズル７３ａを具備しており、吸引ノズル７３ａはリザーバ１４Ａから溢れる廃棄液等を吸引し、最終的にチューブ７３ｂを介して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。
【００８９】
図１１（Ｂ）に示すように、測定部７Ａが具備する試料分注装置７４は、試料分注ノズル７４ａを具備している。試料分注ノズル７４ａは、試料容器７５ａに収容された試料を吸引し、マイクロチップ１Ａのリザーバ１３Ａ中に所定量の試料を吐出する。
【００９０】
図１１（Ｃ）に示すように、測定部７Ａが具備する電圧印加装置７６は、電極保持部７６ａの下部に突出した２本の電極７６ｂ，７６ｃを具備している。これらの２本の電極７６ｂ，７６ｃは、先端が同時にマイクロチップ１Ａのリザーバ１３Ａ，１４Ａ中に挿入されるように配置されている。これらの電極７６ｂ，７６ｃ間に電気泳動を行うための電圧が印加される。キャピラリ電気泳動装置Ａ２の電圧印加装置７６は、第１の実施形態のキャピラリ電気泳動装置Ａ１と同様、両電極７６ｂ，７６ｃ間に流れる電流の測定を行うことができるように構成されている。制御部２は、測定された電流値に基づいて微細流路１２への異物の付着に起因する詰まりの有無を判断する。
【００９１】
図９に示す異物除去部９Ａが具備する移し替え装置９０は、マイクロチップ１Ａをベルトコンベア５から載置台９１に移し替えるためのものである。また、この移し替え装置９０は、マイクロチップ１Ａを載置台９１からベルトコンベア５に移し替える。
【００９２】
異物除去部９Ａが具備する掻き取り装置９２は、マイクロチップ１Ａの微細流路１２に付着した異物を掻き取るためのものである。図１２（Ａ）に示すように、掻き取り装置９２は、掻き取り部材９２ａを具備している。掻き取り部材９２ａは、待機位置から載置台７１に載置されたマイクロチップ１Ａの上方に移動する。掻き取り部材９２ａは、下降の後、微細流路１２に沿って矢印の方向に移動することにより、異物Ｅを掻き取る。
【００９３】
異物除去部９Ａが具備する洗浄装置９３は、微細流路１２を洗浄するためのものである。図１２（Ｂ）に示すように、洗浄装置９３は、洗浄ノズル９３ａを具備している。洗浄用ノズル９３ａは、待機位置から載置台９１に載置されたマイクロチップ１Ａの上方に移動する。洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って洗浄液を吐出しながら矢印の方向に移動し、微細流路１２を洗浄する。これにより、洗浄装置９３は、掻き取り装置９２により掻き取られた異物Ｅをマイクロチップ１Ａから除去する。
【００９４】
次に、キャピラリ電気泳動装置Ａ２を利用して試料の測定処理を実行する場合におけるマイクロチップ１Ａの再生方法の一例、ならびにキャピラリ電気泳動装置Ａ２の制御部２の動作処理の一例について、図１３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００９５】
先ず、測定部７Ａにおいて、移し替え装置７０が、マイクロチップ１Ａをマイクロチップ保管ラック７８から載置台７１へ移し替える（Ｓ２１）。次に、泳動液分注装置７２が、泳動液をマイクロチップ１Ａの微細流路１２に分注する（Ｓ２２）。その際、廃棄液吸引装置７３が、リザーバ１４Ａから溢れる泳動液を吸引して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。なお、前回の測定に使用されたマイクロチップ１Ａがそのまま使用される場合には、廃棄液吸引装置７３は前回の測定に使用された試料と泳動液とが混合した廃棄液を吸引する。
【００９６】
次に、試料分注装置７４が、試料をマイクロチップ１Ａへ分注する（Ｓ２３）。試料分注装置７４の試料分注ノズル７４ａが、試料容器７５ａ中の試料を吸入し、所定量の試料をリザーバ１３Ａ中に分注する。
【００９７】
次に、電圧印加装置７６が、リザーバ１３Ａ，１４Ａ中に電極７６ｂ，７６ｃを挿入し、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧を印加する（Ｓ２４）。その際、電圧印加装置７６は、微細流路１２の泳動液に流れる電流を測定し、制御線２２を介して測定データを制御部２に送る（Ｓ２５）。制御部２が、電流値が所定の値よりも大きいため、微細流路に異物Ｅが付着していないと判断した場合には、光学測定装置７７は、キャピラリ電気泳動により微細流路１２内で分離された測定対象物の測定を行う（Ｓ２６：ＮＯ，Ｓ３１）。光学測定装置７７によって取得された測定データは制御線２２を介して制御部２に送られ、制御部２が測定対象物の濃度を算出する。算出された測定対象物の濃度はメモリ２１に記憶され、患者の情報とともに表示部３に表示される。なお、測定が完了したマイクロチップ１Ａは、載置台にセットされたままにされ、次の測定に使用される。
【００９８】
制御部２が、電流値が所定の値よりも小さいため、微細流路１２に異物Ｅが付着していると判断した場合、マイクロチップ１Ａは測定に使用されることなく、移し替え装置７０によって載置台７１からベルトコンベア５に移し替えられ、異物除去部９Ａに搬送される（Ｓ２６：ＹＥＳ，Ｓ２７）。
【００９９】
次に、異物除去部９Ａが具備する掻き取り装置９２が、マイクロチップ１Ａの微細流路１２に付着した異物Ｅの掻き取りを行う（Ｓ２８）。掻き取り装置９２の掻き取り部材９２ａが、開放状態の微細流路１２に付着した異物Ｅを掻き取る。次に、洗浄装置９３が微細流路１２の洗浄を行う（Ｓ２９）。洗浄装置９３の洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って移動することにより、微細流路１２を洗浄する。
【０１００】
次に、異物除去部９Ａにより異物Ｅが除去されたマイクロチップ１Ａは、移し替え装置９０によってベルトコンベア５に移し替えられ、測定部７Ａへ搬送される（Ｓ３０）。測定部７Ａに搬送されたマイクロチップ１Ａは、測定部７Ａの移し替え装置７０によって、ベルトコンベア５からマイクロチップ保管ラック７８に移し替えられる。
【０１０１】
このように、マイクロチップ１Ａは、第１の基板１０Ａのみで構成され、組み立ての必要がない。よって、マイクロチップ１Ａでは、組み立てによる不具合は生じない。これにより、マイクロチップ１Ａの生産歩留まりを向上することが可能である。また、微細流路１２に試料等の異物Ｅにより詰まりが生じた場合であっても、マイクロチップ１Ａは、微細流路１２から異物Ｅを除去することにより容易に再生可能である。これにより、異物Ｅにより微細流路１２に詰まりが生じた場合にも、マイクロチップ１Ａを廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【０１０２】
［第３の実施形態］
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップの他の例を示している。前記の実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。このマイクロチップ１Ｂは、たとえば第１の実施形態に記載したキャピラリ電気泳動装置Ａ１による測定に用いられるものである。測定に使用される試料は、全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【０１０３】
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとを具備している。マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂに第２の基板１１Ｂを圧着して接合することにより、組み立てられている。第２の基板１１Ｂには貫通孔１３Ｂａ，１４Ｂａが形成されている。これらの貫通孔１３Ｂａ，１４Ｂａは、第２の基板１１Ｂが第１の基板１０Ｂと接合され、上部に開口を有するリザーバ１３Ｂ，１４Ｂを形成している。また、第２の基板１１Ｂは、第１の基板１０Ｂの表面１０Ｂａに接合されることにより、微細流路１２と、泳動液が充填されるキャピラリを形成する。これらのリザーバ１３Ｂ，１４Ｂおよびキャピラリは、上述の第１の実施形態に記載したマイクロチップ１のものと同様の機能を有している。
【０１０４】
図１４（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとに分離可能である。第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとは、接合と分離を繰り返しすることができる。第１の基板１０Ｂは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第１の基板１０Ｂの表面１０Ｂａは、鏡面加工されている。微細流路１２が、表面１０Ｂａにおいて開放状態となるように形成されている。第２の基板１１Ｂは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第２の基板１１Ｂは、第１の基板１０Ｂとの接合面１１Ｂｃを備えている。この接合面１１Ｂｃも鏡面加工されている。第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとの接合は、表面１０Ｂａと接合面１１Ｂｃを重ね合わせて、所定の圧力を加えることにより行われる。これにより、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとは、泳動液が充填されても分離しない程度に接合される。
【０１０５】
マイクロチップ１Ｂは、異物の付着や接合の不具合により微細流路１２に詰まりが生じた場合でも、第１の実施形態のマイクロチップ１と同様、再生可能である。また、第１の実施形態のマイクロチップ１と同様、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂの組み合わせは一対一に固定されるものではない。別のマイクロチップ１Ｂを形成していた第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとを組み合わせて新たなマイクロチップ１Ｂを形成することもできる。
【０１０６】
このように、マイクロチップ１Ｂは、容易に分解および組み立てが可能である。これにより、マイクロチップ１Ｂは、組み立ての不具合により詰まりが生じたとしても、生産歩留まりを向上することが可能である。また、測定試料等の異物により微細流路１２に詰まりが生じた場合、マイクロチップ１Ｂは、一旦第２の基板１１Ｂと第１の基板１０Ｂとに分離され、異物の除去の後、再度組み立てられる。これにより、マイクロチップ１Ｂを廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【０１０７】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る再生可能なマイクロチップ、それを使用する測定装置、およびマイクロチップの再生方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【０１０８】
本発明に係る測定装置で測定される試料は、全血に限らない。血球、血漿、血清、尿、唾液、または間質液など、その他の体液とすることが可能である。また、体液以外の試料を対象とすることも可能であり、具体的な種類は限定されない。具体的な測定対象物は、グリコヘモグロビンに限らない。グリコヘモグロビン以外のタンパク質、ペプチド、または核酸などを対象とすることも可能である。また、測定処理の具体的内容も限定されない。
【０１０９】
本発明に係るマイクロチップは、マイクロチップを測定装置内で再生する使用に限らない。マイクロチップは、接合の不具合または異物による微細流路の詰まりを装置外で除去し、再度組み立てることにより再生することも可能である。
【０１１０】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板および第２の基板は、板状基板に限らない。フィルム状の部材を用いることも可能である。
【０１１１】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板に形成される微細流路は、単一の流路に限らない。第１の基板には、複数の微細流路を形成することも可能である。
【０１１２】
本発明に係るマイクロチップに使用する微粘着性を有する第２の基板として、弾力性に富むあまり第１の基板の微細流路に入り込む材料は、好ましくない。そのため、弾性率が小さく且つ柔軟な樹脂であることが好ましい。このような条件を満たす材料として、具体的には、ＰＤＭＳを含むシリコンゴム、ポリウレタン、または熱可塑性エラストマーが使用できる。
【０１１３】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板と第２の基板との接合方法は、基板の微粘着性を利用することまたは鏡面加工された基板を加圧することに限らない。接合は、特表２００３−５０９２５１号公報に記載されたエネルギーが豊富な照射プロセスによりガラス転移温度が低減された基板を接合する方法、特開２００６−１８７７３０号公報に記載された真空紫外線照射により前処理した基板を加圧手段により接合する方法、超音波溶着、熱圧着、接着剤、または溶剤接着による接合を容易にはがれるように調整したものでもよい。
【０１１４】
本発明に係る微細流路の詰まりの検出方法は、電流測定に限らない。エリアセンサを用いて撮影された画像を用いて検出することもできる。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ１，Ａ２ 測定装置
Ｅ 異物
１，１Ａ，１Ｂ マイクロチップ
１２ 微細流路
１０，１０Ａ，１０Ｂ 第１の基板
１０ａ，１０Ａａ，１０Ｂａ 表面
１１，１１Ｂ 第２の基板
１１ｃ，１１Ｂｃ 接合面
１５ 撥水領域
６ 組み立て部（組み立て手段）
７６ 電圧印加装置（検出手段）
８ 分離部（分離手段）
９ 異物除去部（除去手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液や尿などの試料を測定するための再生可能なマイクロチップ、それを用いる測定装置、およびマイクロチップの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、非特許文献１には、マイクロチップを用いた電気泳動装置が記載されている。このマイクロチップは、一方に微細流路が形成された２枚の基板を予め接合して製造されたものである。この微細流路は、電気泳動の泳動液を充填するためのものである。これらの２枚の基板は、互いに強着されている。また、特許文献１には、キャピラリを形成するためのスリットが開けられたガラス基板の両面に２枚のガラス基板が接合された３層のマイクロ化学システム用チップが記載されている。これらの３枚のガラス基板は、相互に加熱融着または接着剤により接合されている。特許文献２には、２枚の樹脂基板の接合面に真空紫外線を照射し、加圧接合することにより製造された容易に剥離しないマイクロチップが記載されている。これらのマイクロチップは板状であるので、それ以前に使用されていたガラス管よりも破損しにくく、取扱い易いものとなっている。
【０００３】
しかしながら、マイクロチップのキャピラリは、微細加工により形成されているため、基板の接合時に、不具合による詰まりを生じやすい。これにより、生産歩留まりが低下する。また、キャピラリ流路は、測定試料などの異物で詰まり易い。キャピラリ流路に異物による詰まりが生じると、マイクロチップは再使用できない。このような場合、マイクロチップは廃棄されることとなり、ランニングコストが増加する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９９３，２８３，３６１−３６６
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１７２７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１８７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、基板の接合の不具合や異物による微細流路の詰まりが生じた場合に容易に再生可能なマイクロチップ、それを用いる測定装置、およびマイクロチップの再生方法を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される再生可能なマイクロチップは、表面に微細流路が形成された、第１の基板を備えている、再生可能なマイクロチップであって、前記微細流路は、前記表面において開放状態となるように形成されており、前記第１の基板は、前記微細流路に詰まりが生じた場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返すことができるように構成され、前記表面に接合される接合面を有しており、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記第２の基板は、前記微細流路を開放状態とするために前記第１の基板から分離され、前記詰まりの除去後、再度前記第１の基板に接合される。
【００１０】
好ましくは、前記表面および前記接合面の少なくともいずれかは、微粘着性を有する材料から構成されている。
【００１１】
好ましくは、前記微粘着性を有する材料は、ポリジメチルシロキサンである。
【００１２】
好ましくは、前記表面と前記接合面とは、鏡面加工されている。
【００１３】
好ましくは、前記微細流路が開放状態で使用される。
【００１４】
好ましくは、前記表面の前記微細流路の周囲に撥水領域を備えている。
【００１５】
好ましくは、キャピラリ電気泳動に用いられ、前記微細流路には泳動液が充填される。
【００１６】
本発明の第２の側面により提供される測定装置は、表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えている再生可能なマイクロチップを用いる測定装置であって、前記微細流路に詰まりが生じたか否かを検出する検出手段と、前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去する除去手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
好ましくは、前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去する前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離する分離手段と、前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去した後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合させることにより前記マイクロチップを組み立てる組み立て手段と、を備えている。
【００１８】
本発明の第３の側面により提供されるマイクロチップの再生方法は、表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えているマイクロチップの再生方法であって、前記微細流路に詰まりが生じているか否かを検出するステップと、前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去するステップと、を有することを特徴としている。
【００１９】
好ましくは、前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面を前記表面上に接合させることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、前記詰まりを除去するステップの前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離するステップと、前記詰まりを除去するステップの後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合することにより組み立てるステップと、を有する。
【００２０】
好ましくは、前記表面および前記接合面の少なくともいずれかが微粘着性を有する材料から構成されており、前記組み立てるステップにおいて、前記第２の基板の前記第１の基板への接合は、圧着により行われる。
【００２１】
好ましくは、前記組み立てるステップにおいて、前記分離された第２の基板の他に、別の第２の基板を準備し、前記分離された第２の基板および前記別の第２の基板のいずれかを、前記第１の基板に接合させる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板の接合の不具合による詰まりや測定試料等の異物による微細流路の詰まりが生じた場合、マイクロチップを容易に再生できるので、生産歩留まりの向上、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの一例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のマイクロチップから第２の基板を分離した状態を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す測定装置の組み立て部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの組み立てを説明する斜視図である。
【図４】図１に示す測定装置の組み立て部における図２（Ａ）に示すマイクロチップのベルトコンベアへの移し替えを説明する斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す測定装置の測定部における図２（Ａ）に示すマイクロチップを用いた測定を説明する斜視図である。
【図６】図１に示す測定装置の分離部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの分離を説明する斜視図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す測定装置の異物除去部における図２（Ａ）に示すマイクロチップの第１の基板からの異物の除去を説明する斜視図である。
【図８】図１に示す測定装置の制御部の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る測定装置の概略構成の他の例を示すブロック図である。
【図１０】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの他の例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示すマイクロチップのＸＢ−ＸＢ線に沿う断面図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、図９に示す測定装置の測定部における図１０（Ａ）に示すマイクロチップを用いた測定を説明する斜視図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は、図９に示す測定装置の異物除去部における図１０（Ａ）に示すマイクロチップからの異物の除去を説明する斜視図である。
【図１３】図９に示す測定装置の制御部の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】（Ａ）は、本発明に係るマイクロチップの他の例を示す全体斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のマイクロチップから第２の基板を分離した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
［第１の実施形態］
図１〜図７は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップおよびこのマイクロチップを用いる測定装置の一例を示している。この測定装置は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１である。また、マイクロチップ１は、キャピラリ電気泳動に使用するためのものである。このマイクロチップ１およびキャピラリ電気泳動装置Ａ１は、たとえば病院に設置され、患者から採取された試料を測定するために使用される。本実施形態において、試料は全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【００２７】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１は、第１の基板１０と第２の基板１１とを具備している。マイクロチップ１は、第１の基板１０に第２の基板１１を圧着して接合することにより、組み立てられている。第１の基板１０は、たとえばポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡという）を材料とする板状基板であり、繰り返し使用することができる。第１の基板１０の表面１０ａには、微細流路１２が形成されている。微細流路１２は、表面１０ａにおいて開放状態となるように形成されている。微細流路１２の周囲の表面１０ａは平滑な面であり、第２の基板１１が接合される。第２の基板１１が接合されることにより、泳動液が充填されるキャピラリが形成される。このキャピラリの上部および下部は光透過性とされており、光学的測定が可能となっている。
【００２８】
なお、第１の基板１０の材質はＰＭＭＡに限らず、微粘着性を有するポリジメチルシロキサン（以下ＰＤＭＳという）を用いてもよい。また、第１の基板１０は、微細流路１２を形成するためのスリットが開けられたＰＭＭＡまたはＰＤＭＳの基板をＰＭＭＡ等の基板に接合して形成してもよい。
【００２９】
第２の基板１１は、第１部材１１ａと第２部材１１ｂの２層構造を有している。第２の基板１１は、第１の基板１０と同様、繰り返し使用することが可能である。第１部材１１ａは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第２部材１１ｂは、たとえば、ＰＤＭＳを材料とする板状基板である。第２の基板１１は、第２部材１１ｂの第１の基板１０の表面１０ａとの接合面１１ｃが有する微粘着力によって、少なくとも微細流路１２に充填された泳動液等が漏れないように、第１の基板１０に接合している。第２部材１１ｂは、接着剤などを用いて第１部材１１ａに貼り付けられている。比較的大きな強度を有する第１部材１１ａに貼り付けられることにより、第２部材１１ｂは、粘着面の平面性を保持可能とされている。これにより、第２の基板１１を第１の基板１０に貼り付けることにより形成されるキャピラリの寸法精度が向上する。
【００３０】
なお、マイクロチップ１では、第２の基板１１の接合面１１ｃおよび第１の基板１０の表面１０ａの少なくともいずれかが、微粘着性を有する材料から構成されていればよい。従って、接合面１１ｃが微粘着性を有していない場合は、表面１０ａをＰＤＭＳ等の微粘着性を有する材料を用いて構成する。
【００３１】
また、第２の基板１１は、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとを接着剤を用いて接合したものに限らない。第２の基板１１は、第１部材１１ａおよび第２部材１１ｂの少なくともいずれかにＰＤＭＳなどの微粘着性を有する材料を用い、第２の基板１１を第１の基板１０に接合すると同時に、これらを圧着により接合して形成してもよい。これにより、たとえば第２部材１１ｂの接合面のキャピラリ部に汚れが付着して除去できない場合、第２部材１１ｂを第１部材１１ａからはがして取り替えることができる。もちろん、第２の基板１１は２層構造に限らず、ＰＤＭＳだけで構成することも可能である。
【００３２】
第２の基板１１には、貫通孔１３ａ，１４ａが形成されている。これらの貫通孔１３ａ，１４ａは、第２の基板１１が第１の基板１０に接合された場合に、上部に開口を有するリザーバ１３，１４を形成する。これらのリザーバ１３，１４は、微細流路１２に繋がっている。このリザーバ１３を介して、キャピラリ電気泳動用の泳動液が微細流路１２に充填される。また、リザーバ１３には試料が導入される。試料の導入後、リザーバ１３，１４には電気泳動用の電極が挿入され、電圧の印加により試料中に含まれる測定対象物が微細流路１２中で分離される。
【００３３】
図２（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１は、第１の基板１０と第２の基板１１とに、容易に分離可能とされている。分離は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合や異物により微細流路１２に詰まりが生じた場合に、この詰まりを除去するために実施される。分離により、キャピラリを形成している微細流路１２は、開放状態とされる。これにより、異物が露出するため、詰まりの除去が容易となる。また、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合に起因して、微細流路１２に詰まりが生じている場合には、第２の基板１１を接合しなおすだけで詰まりが解消する。
【００３４】
第２の基板１１は、一旦第１の基板１０に接合された場合でも、第２部材１１ｂの微粘着性は劣化せず、繰り返し第１の基板１０に圧着して接合することが可能である。第１の基板１０と第２の基板１１の組み合わせは１対１に固定されるものではない。別のマイクロチップ１を形成していた第１の基板１０と第２の基板１１を組み合わせて新たなマイクロチップ１を形成することもできる。
【００３５】
図１に示すように、キャピラリ電気泳動装置Ａ１は、制御部２、制御線２２、表示部３、操作部４、ベルトコンベア５、組み立て部６、測定部７、分離部８、および異物除去部９を具備している。
【００３６】
制御部２は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理を制御するためのものである。制御部２は、マイクロコンピュータ２０（以下、ＣＰＵという）とメモリ２１とを具備している。ＣＰＵ２０は、制御線２２を介して、組み立て部６、測定部７、分離部８、異物除去部９、ベルトコンベア５、表示部３、および操作部４と接続されている。これらの構成要素とＣＰＵ２０との間には、必要に応じてインターフェース回路（図示略）が配置される。ＣＰＵ２０は、メモリ２１に記憶されているプログラムを実行することにより、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理を制御する。また、ＣＰＵ２０は、測定部７が取得したデータに基づいて、試料の測定結果を算出する。メモリ２１は、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を備えている。ＲＯＭ領域は、キャピラリ電気泳動装置Ａ１の動作処理プログラムやパラメータを格納している。ＲＡＭ領域は、動作処理プログラムの他、測定部７によって取得されたデータや操作部４から入力されたデータを一時的に記憶する。
【００３７】
表示部３は、患者の情報、測定項目、測定条件、測定結果などを表示するためのものである。表示部３としては、たとえば、液晶表示装置（ＬＣＤ）が使用される。操作部４は、患者の情報、測定項目、測定条件などを入力するためのものである。操作部４としては、たとえば、キーボードが使用される。
【００３８】
ベルトコンベア５は、マイクロチップ１またはその部品である第１の基板１０および第２の基板１１を、組み立て部６、測定部７、分離部８、および異物除去部９の間で搬送するためのものである。マイクロチップ１等の搬送は、矢印で示す方向に行われる。これらの構成要素は、後述するマイクロチップ１等を載置するための載置台を具備しており、マイクロチップ１等に処理を行う場合には、マイクロチップ１等をベルトコンベア５から載置台に移し替える。その一方、構成要素が処理を行わない場合には、マイクロチップ１等は、ベルトコンベア１に載ったまま、その構成要素を通過する。
【００３９】
組み立て部６は、第１の基板１０に第２の基板１１を接合して、マイクロチップ１を組み立てるためのものである。組み立て部６は、本発明でいう組み立て手段に相当する。図１に示すように、組み立て部６は、第１の基板保管ラック６２、第２の基板保管ラック６３、移し替え装置６０、載置台６１、および加圧ローラ６４を具備している。
【００４０】
第１の基板保管ラック６２は、複数の第１の基板１０を積み重ねて一時保管するためのものである。これらの第１の基板１０は、使用者により供給される。または、後述する、微細流路１２の詰まりの除去が行われ、再使用のためベルトコンベア５により搬送された第１の基板１０が、移し替え装置６０によって供給される。第２の基板保管ラック６３は、複数の第２の基板１１を積み重ねて一時保管するためのものである。これらの第２の基板１１は、使用者により供給される。または、後述するようにマイクロチップ１から分離され、再使用のためにベルトコンベア５により搬送された第２の基板１１が、移し替え装置６０によって供給される。
【００４１】
組み立て部６の載置台６１は、マイクロチップ１を組み立てるための台である。後述の移し替え装置６０によって、第１の基板１０および第２の基板１１が、この順に載置台６１の上に積み重ねられる。図３（Ａ）に示すように、載置台６１は固定部６１ａを具備しており、載置されたマイクロチップ１等が容易に動かないように構成されている。
【００４２】
組み立て部６の移し替え装置６０は、マイクロチップ１を組み立てるために、第１の基板１０および第２の基板１１を、第１の基板保管ラック６２または第２の基板保管ラック６３から載置台６１へ移し替えを行うためのものである。また、移し替え装置６０は、マイクロチップ１から分離された第１の基板１０および第２の基板１１を、ベルトコンベア５から第１の基板保管ラック６２または第２の基板保管ラック６３へ移し替えを行う。また、移し替え装置６０は、組み立てが完了したマイクロチップ１を載置台６１からベルトコンベア５へ移し替えを行う。図３（Ａ）に示すように、移し替え装置６０は、吸引先端６０ａを具備しており、対象物を吸引して持ち上げることにより移し替えを行う。なお、後述の測定部７、分離部８、および異物除去部９の移し替え装置も吸引先端を具備しており、同様の方式でマイクロチップ１等の移し替えを行う。
【００４３】
図３（Ａ）は、移し替え装置６０が第１の基板１０を第１の基板保管ラック６２から載置部６１へ移し替える状態を示している。移し替え装置６０は、第１の基板保管ラック６２の最上部に積み重ねられた第１の基板１０を吸引して持ち上げ、矢印で示すように載置台６１の固定部６１ａの位置まで移送する。移し替え装置６０は、吸引を解除して第１の基板１０を放すことにより、移し替えを完了する。
【００４４】
図３（Ｂ）は、移し替え装置６０が第２の基板１１を第２の基板保管ラック６３から載置部６１へ移し替える状態を示している。移し替え装置６０は、第２の基板保管ラック６３の最上部に積み重ねられた第２の基板１１を吸引して持ち上げ、矢印で示すように載置台６１の固定部６１ａの位置まで移送する。移し替え装置６０は、既に載置された第１の基板１０の上に第２の基板１１を積み重ねた後、吸引を解除して第２の基板１１を放す。これにより、第２の基板保管ラック６３から載置部６１への第２の基板１１の移し替えは、完了する。
【００４５】
図４は、組み立てが完了したマイクロチップ１が、載置台６１からベルトコンベア５に移し替えられる状態を示している。移し替え装置６０は、載置台６１上のマイクロチップ１を吸引して持ち上げ、矢印で示すようにベルトコンベア５の位置まで移送する。移し替え装置６０は、マイクロチップ１をベルトコンベア５上に載せた後、吸引を解除することにより、移し替えを完了する。
【００４６】
加圧ローラ６４は、第１の基板１０に第２の基板１１を圧着して接合するためのものである。図３（Ｃ）は、載置台６１上で第１の基板１０上に積み重ねられた第２の基板１１に上方から圧力を加える状態を示している。加圧ローラ６４は、第１の基板１０と第２の基板１１との積層体に対して矢印で示すように圧力を加える。これにより、マイクロチップ１の組み立ては完了する。第２の基板１１は、微粘着性を有しており、この加圧により第１の基板１０に所定の強度で均一に接合される。これにより、泳動液が微細流路１２から漏れない状態で、試料の測定を行うことができる。
【００４７】
なお、特別に組み立て部６を設けることなく、後述する測定部７に第１の基板保管ラック６２、第２の基板保管ラック６３、および加圧ローラ６４を配置し、マイクロチップ１の組み立てを行うようにしてもよい。
【００４８】
測定部７は、試料中の測定対象物を測定するためのものである。図１に示すように、測定部７は、移し替え装置７０、載置台７１、泳動液分注装置７２、廃棄液吸引装置７３、試料容器ラック７５、試料分注装置７４、電圧印加装置７６、および光学測定装置７７を具備している。
【００４９】
測定部７の移し替え装置７０は、組み立て部６から搬送されたマイクロチップ１をベルトコンベア５から載置台７１に移し替えるためのものである。また、この移し替え装置７０は、後述する分離部８に搬送されるマイクロチップ１を載置台７１からベルトコンベア５に移し替える。
【００５０】
載置台７１は、測定に使用されるマイクロチップ１を載置するためのものである。図５（Ａ）に示すように、載置台７１は、組み立て部６の載置台６１と同様、固定部７１ａを具備しており、載置されたマイクロチップ１が容易に動かないように構成されている。
【００５１】
泳動液分注装置７２は、電気泳動用泳動液をマイクロチップ１に分注するためのものである。泳動液分注装置７２は、泳動液分注ノズル７２ａ、チューブ７２ｂ、泳動液ボトル７２ｃを具備している。また、泳動液分注ノズル７２ａと泳動液ボトル７２ｃとの間にポンプ（図示略）を具備している。泳動液分注ノズル７２ａは、マイクロチップ１が載置台７１に載置されると、待機位置からマイクロチップ１の上方に移動し、先端をリザーバ１３に挿入する。泳動液ボトル７２ｃに貯留された泳動液は、ポンプの駆動によって、チューブ７２ｂを介して泳動液分注ノズル７２ａの先端からリザーバ１３に所定の圧力で吐出される。そして、泳動液は、リザーバ１３に繋がる微細流路１２に充填される。
【００５２】
なお、泳動液分注装置７２は、泳動液の微細流路１２への充填をリザーバ１３への所定の圧力による吐出により行うものに限らない。泳動液分注装置７２は、リザーバ１３の開口部に配置され、泳動液を供給するための泳動液供給ノズル（図示略）、およびリザーバ１４の開口部に配置され、泳動液を吸引するための泳動液吸引ノズル（図示略）を具備するように構成してもよい。この場合、泳動液分注装置７２は、泳動液吸引ノズルが発生する陰圧により、泳動液供給ノズルから微細流路１２へ泳動液を導く。
【００５３】
廃棄液吸引装置７３は、泳動液分注装置７２による泳動液の分注により押し出されることによりリザーバ１４から溢れる前回の測定に使用された廃棄液を吸引するためのものである。この廃棄液は、泳動液と試料とが混合したものである。また、マイクロチップ１が新たに組み立てられたものである場合、廃棄液吸引装置７３は、泳動液の分注によりリザーバ１４から溢れる泳動液を吸引する。図５（Ａ）に示すように、廃棄液吸引装置７３は、吸引ノズル７３ａ、チューブ７３ｂ、および廃棄液ボトル７３ｃを具備している。また、吸引ノズル７３ａと廃棄液ボトル７３ｃとの間にポンプ（図示略）を具備している。吸引ノズル７３ａは、その先端がリザーバ１４の開口部に位置するように移動する。廃棄液吸引装置７３は、ポンプの駆動により、リザーバ１４から溢れる廃棄液等を吸引ノズル７３ａから吸引し、チューブ７３ｂを介して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。
【００５４】
なお、上述の泳動液分注装置７２は、測定部７による測定対象物の測定が終了し、廃棄液吸引装置７３がリザーバ１４から微細流路１２内の廃棄液を抜き取った後、新たな泳動液を充填するように構成してもよい。
【００５５】
試料容器ラック７５は、試料容器７５ａをセットするためのものである。試料容器ラック７５は、複数の試料容器７５ａをセットできるようになっている。試料容器７５ａは、測定されるべき試料を収容するためのものである。この試料は、予め測定に適した希釈率に希釈されたものである。試料分注装置７４は、試料容器７５ａに収容された試料を、マイクロチップ１に分注するためのものである。図５（Ｂ）に示すように、試料分注装置７４は、試料分注ノズル７４ａを具備している。試料分注ノズル７４ａは、待機位置から試料容器７５ａの上方に移動し、試料を吸引する。次に、試料分注ノズル７４ａは、矢印で示すようにマイクロチップ１の上方に移動し、リザーバ１３中に所定量の試料を吐出する。
【００５６】
電圧印加装置７６は、マイクロチップ１に電圧の印加を行うためのものである。図５（Ｃ）に示すように、電圧印加装置７６は、電極保持部７６ａを具備しており、電極保持部７６ａの下方に２本の電極７６ｂ，７６ｃが突出している。これらの２本の電極７６ｂ，７６ｃは、それらの先端が同時にリザーバ１３，１４中に挿入されるように配置されている。電極７６ｂ，７６ｃ間には、電気泳動を行うための電圧が印加される。また、電圧印加装置７６は、微細流路１２の泳動液に流れる電流の測定を行うことができるように構成されている。電流測定は、微細流路１２に異物が付着しているか否かを検出するために行われる。また、電流測定は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合の有無を検出するために行われる。よって、電圧印加装置７６は、本発明でいう検出手段に相当する。異物の付着や接合の不具合により微細流路１２に詰まりが生じると、電気泳動が正常に行われないからである。微細流路１２に詰まりが生じると、微細流路１２の電気抵抗が高くなる。電流値が所定の値よりも小さい場合は微細流路１２に詰まりが生じていると判断される一方、所定の値よりも大きい場合は微細流路１２に詰まりが生じていないと判断される。
【００５７】
光学測定装置７７は、吸光光度法による測定を行うためのものである。図５（Ｃ）に示すように、光学測定装置７７は、光源７７ａおよび受光部７７ｂを具備している。載置台７１に載置されたマイクロチップ１の下方に光源７７ａが配置されている一方で、受光部７７ｂがマイクロチップ１の上方に、電極保持部７６ａに組み込まれて配置されている。光源７７ａは、矢印で示すように微細流路１２の測定対象物が分離される位置に所定の波長の光を照射し、透過光を受光部７７ｂが検出する。
【００５８】
分離部８は、マイクロチップ１から第２の基板１１を分離するためのものである。分離部８は、本発明でいう分離手段に相当する。図１に示すように、分離部８は移し替え装置８０および載置台８１を具備している。
【００５９】
図６に示すように、載置台８１は、分離に際し、マイクロチップ１を固定するためのものである。この載置台８１は、固定部８１ａに第１の基板１０を固定するための係止部（図示略）を具備している。この係止部は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合力よりも相対的に強い力で第１の基板１０を載置台８１に固定する。移し替え装置８０は、吸引先端８０ａにより、係止部が第１の基板１０を固定部８１ａに固定する力よりも相対的に弱い一方、第１の基板１０と第２の基板１１との接合力よりも相対的に強い力で第２の基板１０を吸引する。これにより、移し替え装置８０はマイクロチップ１から第２の基板１１を分離する。移し替え装置８０は、分離した第２の基板１１をベルトコンベア５に載せる。分離により、表面１０ａにおいて、微細流路１２が開放状態となり、異物Ｅが露出する。
【００６０】
なお、分離部８は、第１の基板１０と第２の基板１１との接合間に挿入するための小さなピン部材（図示略）を更に有するように構成してもよい。分離部８は、このピン部材の挿入を分離のトリガーとすることにより、第２の基板１１をマイクロチップ１から、より容易に分離することができる。
【００６１】
移し替え装置８０は、上記の他、マイクロチップ１をベルトコンベア５から載置台８１に移し替える役割を有している。また、移し替え装置８０は、載置台８１上に残された第１の基板１０をベルトコンベア５に移し替える。第１の基板１０を載置台８１からベルトコンベア５に移し替える際、移し替え装置８０は、載置台８１が第１の基板１０を係止する力よりも相対的に強い力で、第１の基板１０を吸引する。
【００６２】
異物除去部９は、第１の基板１０の微細流路１２から異物Ｅを除去するためのものである。異物除去部９は、本発明でいう除去手段に相当する。図１に示すように、異物除去部９は、移し替え装置９０、載置台９１、掻き取り装置９２、および洗浄装置９３を具備している。
【００６３】
異物除去部９の移し替え装置９０は、第１の基板１０をベルトコンベア５から載置台９１に移し替えるためのものである。また、移し替え装置９０は、第１の基板１０を載置台９１からベルトコンベア５に移し替える。載置台９１は、微細流路１２からの異物Ｅの除去に際し、第１の基板１０を固定するためのものである。
【００６４】
掻き取り装置９２は、微細流路１２に付着した異物Ｅを掻き取るためのものである。図７（Ａ）に示すように、掻き取り装置９２は、掻き取り部材９２ａを具備している。掻き取り部材９２ａは、待機位置から載置台９１に載置された第１の基板１０の上方に移動する。掻き取り部材９２ａは、開放状態となっている微細流路１２に沿って矢印の方向に移動することにより、異物Ｅを掻き取る。
【００６５】
洗浄装置９３は微細流路１２を洗浄するためのものである。図７（Ｂ）に示すように、洗浄装置９３は、洗浄ノズル９３ａを具備している。洗浄用ノズル９３ａは、待機位置から載置台９１に載置された第１の基板１０の上方に移動する。洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って洗浄液を吐出しながら矢印の方向に移動し、微細流路１２を洗浄する。これにより、洗浄装置９３は、掻き取り装置９２により掻き取られた異物Ｅを第１の基板１０から除去する。
【００６６】
なお、洗浄装置９３の洗浄範囲は、微細流路１２に限らない。洗浄装置９３は、第２の基板１１を分離した後の第１の基板１０の表面１０ａをも洗浄できるように構成してもよい。また、分離後の第２の基板１１の接合面１１ｃを洗浄できるように構成してもよい。
【００６７】
次に、キャピラリ電気泳動装置Ａ１を利用して試料の測定処理を実行する場合におけるマイクロチップ１の再生方法の一例、ならびにキャピラリ電気泳動装置Ａ１の制御部２の動作処理の一例について、図８に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６８】
先ず、組み立て部６が、第１の基板１０に第２の基板１１を貼り付けることによりマイクロチップ１を組み立てる（Ｓ１）。マイクロチップ１の組み立ては、以下の手順で行われる。先ず、移し替え装置６０が、第１の基板１０を第１の基板保管ラック６２から載置台６１へ移し替える。次に、移し替え装置６０は、第２の基板１１を第２の基板保管ラック６３から、先に載置された第１の基板１０の上に積み重ねる。次に、加圧ローラ６４が、第１の基板１０と第２の基板１１との積層体に対して圧力を加える。第２の基板１１は、その微粘着性により第１の基板１０に均一に接合する。これにより、マイクロチップ１の組み立ては完了する。
【００６９】
次に、ベルトコンベア５が、組み立て部６で組み立てられたマイクロチップ１を測定部７に搬送する（Ｓ２）。搬送の前に、先ず、組み立て部６の移し替え装置６０が、組み立てが完了したマイクロチップ１を載置台６１からベルトコンベア５に移し替える。次に、ベルトコンベア５は、マイクロチップ１を測定部７に搬送する。測定部７に到着したマイクロチップ１は、測定部７の移し替え装置７０により、測定部７の載置台７１に移し替えられる。なお、後述する測定部７、分離部８、異物除去部９、および組み立て部６の間のマイクロチップ１等の搬送は、これと同様の手順により行われる。
【００７０】
次に、泳動液分注装置７２が、マイクロチップ１に泳動液を分注する（Ｓ３）。泳動液分注ノズル７２ａの先端がリザーバ１３に挿入され、泳動液がリザーバ１３に分注される。リザーバ１３に分注された泳動液は、更にリザーバ１３に連通している微細流路１２に充填される。リザーバ１４から溢れ出る泳動液等の廃棄液は、廃棄液吸引装置７３の吸引ノズル７３ａによって吸引され、廃棄ボトル７３ｃに廃棄される。
【００７１】
次に、試料分注装置７４が、マイクロチップ１に試料を分注する（Ｓ４）。試料分注装置７４の試料分注ノズル７４ａが、試料容器７５ａ中の試料を吸入し、所定量の試料をリザーバ１３中に分注する。
【００７２】
次に、電圧印加装置７６が、２本の電極７６ｂ，７６ｃをリザーバ１３，１４に挿入し、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電気泳動を行うための電圧の印加を行う（Ｓ５）。電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧が印加されることにより、試料は微細流路１２中を分離されつつ泳動し、測定対象物が所定の測定位置に移動する。同時に電圧印加装置７６は、両電極７６ｂ，７６ｃ間に流れる電流の測定を行う（Ｓ６）。この電流測定のデータは、制御線２２を介して制御部２に送られる。
【００７３】
制御部２が、電流値が所定の値よりも大きく、微細流路１２に詰まりが生じていないと判断した場合には、測定部７はキャピラリ電気泳動により分離された測定対象物の測定を行う（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ１５）。測定は、吸光光度法によって行われる。受光部７７ｂによって取得された測定データは、制御線２２を介して制御部２に送られる。制御部２のＣＰＵ２０は、測定データから吸光度を算出し、メモリ２１に記憶された検量線に基づいて試料中に含まれる測定対象物の濃度を算出する。算出された測定対象物の濃度はメモリ２１に記憶され、患者の情報とともに表示部３に表示される。なお、測定が完了したマイクロチップ１は、載置台７１にセットされたままにされ、次の測定に使用される。
【００７４】
制御部２が、電流値が所定の値よりも小さく、微細流路１２に詰まりが生じていると判断した場合、そのマイクロチップ１は測定に使用されることなく分離部８へ搬送される（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８）。マイクロチップ１の測定部７から分離部８への搬送は、上述した、組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。
【００７５】
次に、分離部８は、マイクロチップ１から第２の基板１１を分離する（Ｓ９）。分離部８の移し替え装置８０は、載置台８１上のマイクロチップ１から第２の基板１１を吸引して持ち上げることにより分離する。その後、移し替え装置８０は、第２の基板１１をベルトコンベア５上に移し替える。第２の基板１１は、ベルトコンベア５により組み立て部６に搬送される（Ｓ１０）。搬送された第２の基板１１は、組み立て部６の移し替え装置６０によりベルトコンベア５から第２の基板保管ラック６３に移し替えられる。
【００７６】
次に、分離部８の載置台８１に残された第１の基板１０は、ベルトコンベア５に移し替えられ、異物除去部９へ搬送される（Ｓ１１）。第１の基板１０の分離部８から異物除去部９への搬送は、上述した組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。
【００７７】
次に、異物除去部９の掻き取り装置９２が、第１の基板１０の微細流路１２に付着した異物Ｅの掻き取りを行う（Ｓ１２）。次に、異物除去部９の洗浄装置９３が、微細流路１２の洗浄を行う（Ｓ１３）。これにより、掻き取り装置９２によって掻き取られた異物Ｅが第１の基板１０から洗い流される。
【００７８】
なお、微細流路１２の詰まりが第１の基板１０と第２の基板１１との接合の不具合により生じたものである場合には、第１の基板１０が異物除去部９を通過する構成とすることも可能である。この場合は、分離部８が本発明でいう除去手段を兼ねることになる。
【００７９】
次に、異物が除去された第１の基板１０は、組み立て部６へ搬送される（Ｓ１４）。第１の基板１０の異物除去部９から組み立て部６への搬送は、上述した組み立て部６から測定部７への搬送と同じ手順により行われる。組み立て部６に搬送された第１の基板１０は、組み立て部６の移し替え装置６０によって、ベルトコンベア５から第１の基板保管ラック６２に移し替えられる。
【００８０】
このように、マイクロチップ１は、部品である第１の基板１０および第２の基板１１が測定装置Ａ１に供給され、測定装置Ａ１内で組み立てられる。組み立てにより微細流路１２に詰まり等の不具合が生じた場合には、マイクロチップ１は、一旦第２の基板１１と第１の基板１０とに分離され、その後、再度組み立てられる。第２の基板１１の第１の基板１０への接合は、それらが有する微粘着性を利用して行われるので、マイクロチップ１の再生は容易に実施可能である。これにより、マイクロチップ１の生産歩留まりを向上することが可能である。また、微細流路１２に測定試料等の異物により詰まりが生じた場合にも、第２の基板１１はマイクロチップ１から分離される。第１の基板１０から異物が除去された後、マイクロチップ１は、再度の組み立てにより再生される。これにより、マイクロチップ１を廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【００８１】
［第２の実施形態］
図９〜図１２は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップおよびこのマイクロチップを用いる測定装置の他の例を示している。前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。この測定装置は、キャピラリ電気泳動装置Ａ２である。また、マイクロチップ１Ａは、キャピラリ電気泳動に使用するためのものである。測定に使用される試料は、全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【００８２】
図１０（Ａ）に示すように、マイクロチップ１Ａは、第１の基板１０Ａを具備している。第１の基板１０Ａは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第１の基板１０Ａの表面１０Ａａには、微細流路１２が形成されている。微細流路１２は、表面１０Ａａにおいて開放状態となっている。微細流路１２の両端には、上部に開口を有する円形凹状のリザーバ１３Ａ，１４Ａが形成されている。これらのリザーバ１３Ａ，１４Ａは、微細流路１２に連通している。リザーバ１３Ａを介して、キャピラリ電気泳動用の泳動液が微細流路１２に充填される。また、リザーバ１３Ａには試料が導入される。試料の導入後、リザーバ１３Ａ，１４Ａには後述する電気泳動用の２本の電極７６ｂ，７６ｃが挿入され、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧が印加されることにより、試料中に含まれる測定対象物が微細流路１２中で分離される。
【００８３】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、微細流路１２の周囲には、撥水処理が施された撥水領域１５が設けられている。撥水領域１５は、微細流路１２に充填された泳動液が溢れることを防止するためのものである。撥水処理は、少なくとも微細流路１２と微細流路１２が形成された第１の基板の表面１０Ａａとの境界のエッジ部に施されることが必要である。また、微細流路１２の下部は矢印で示すように光透過性とされており、光学的測定が可能である。
【００８４】
図９に示すように、キャピラリ電気泳動装置Ａ２は、制御部２、制御線２２、表示部３、操作部４、ベルトコンベア５、測定部７Ａ、および異物除去部９Ａを具備している。キャピラリ電気泳動装置Ａ２は、測定に用いるマイクロチップ１Ａが、第２の基板を具備していないことから、組み立て部および分離部を具備していない。
【００８５】
キャピラリ電気泳動装置Ａ２が具備するベルトコンベア５は、マイクロチップ１Ａを、測定部７Ａおよび異物除去部９Ａの間で搬送するためのものである。マイクロチップ１Ａの搬送は、矢印で示す方向に行われる。測定部７Ａおよび異物除去部９Ａは、マイクロチップ１Ａの載置台を具備している。測定部７Ａおよび異物除去部９Ａは、マイクロチップ１Ａに処理を行う場合、マイクロチップ１Ａをベルトコンベア５からそれぞれの載置台に移し替える。
【００８６】
測定部７Ａが具備する移し替え装置７０は、再使用のため異物除去が行われ、ベルトコンベア５により搬送されたマイクロチップ１Ａを後述するマイクロチップ保管ラック７８に移し替えるためのものである。また、移し替え装置７０は、マイクロチップ１Ａをマイクロチップ保管ラック７８から載置台７１に移し替える。また、この移し替え装置７０は、異物を除去すべきマイクロチップ１Ａを載置台７１からベルトコンベア５に移し替える。
【００８７】
測定部７Ａが具備するマイクロチップ保管ラック７８は、マイクロチップ１Ａを積み重ねて一時保管するためのものである。上述のように、再使用のため異物除去が行われ、ベルトコンベア５により搬送されたマイクロチップ１Ａが、移し替え装置７０によってマイクロチップ保管ラック７８に供給される。また、マイクロチップ１Ａは、使用者によってもマイクロチップ保管ラック７８に供給される。
【００８８】
図１１（Ａ）に示すように、測定部７Ａが具備する泳動液分注装置７２は、泳動液分注ノズル７２ａを具備している。泳動液分注ノズル７２ａは、マイクロチップ１Ａが載置台７１に載置されると、待機位置からマイクロチップ１Ａの上方に移動し、先端をリザーバ１３Ａに挿入する。その後、分注ノズル７２ａは、先端から泳動液を吐出しながらマイクロチップ１Ａの微細流路１２に沿って矢印の方向に移動する。これにより、泳動液がマイクロチップ１Ａの微細流路１２に充填される。その際、分注装置７２は、微細流路１２から泳動液が溢れないように分注する。また、キャピラリ電気泳動装置Ａ２の測定部７Ａは、廃棄液吸引装置７３を具備している。廃棄液吸引装置７３は吸引ノズル７３ａを具備しており、吸引ノズル７３ａはリザーバ１４Ａから溢れる廃棄液等を吸引し、最終的にチューブ７３ｂを介して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。
【００８９】
図１１（Ｂ）に示すように、測定部７Ａが具備する試料分注装置７４は、試料分注ノズル７４ａを具備している。試料分注ノズル７４ａは、試料容器７５ａに収容された試料を吸引し、マイクロチップ１Ａのリザーバ１３Ａ中に所定量の試料を吐出する。
【００９０】
図１１（Ｃ）に示すように、測定部７Ａが具備する電圧印加装置７６は、電極保持部７６ａの下部に突出した２本の電極７６ｂ，７６ｃを具備している。これらの２本の電極７６ｂ，７６ｃは、先端が同時にマイクロチップ１Ａのリザーバ１３Ａ，１４Ａ中に挿入されるように配置されている。これらの電極７６ｂ，７６ｃ間に電気泳動を行うための電圧が印加される。キャピラリ電気泳動装置Ａ２の電圧印加装置７６は、第１の実施形態のキャピラリ電気泳動装置Ａ１と同様、両電極７６ｂ，７６ｃ間に流れる電流の測定を行うことができるように構成されている。制御部２は、測定された電流値に基づいて微細流路１２への異物の付着に起因する詰まりの有無を判断する。
【００９１】
図９に示す異物除去部９Ａが具備する移し替え装置９０は、マイクロチップ１Ａをベルトコンベア５から載置台９１に移し替えるためのものである。また、この移し替え装置９０は、マイクロチップ１Ａを載置台９１からベルトコンベア５に移し替える。
【００９２】
異物除去部９Ａが具備する掻き取り装置９２は、マイクロチップ１Ａの微細流路１２に付着した異物を掻き取るためのものである。図１２（Ａ）に示すように、掻き取り装置９２は、掻き取り部材９２ａを具備している。掻き取り部材９２ａは、待機位置から載置台７１に載置されたマイクロチップ１Ａの上方に移動する。掻き取り部材９２ａは、下降の後、微細流路１２に沿って矢印の方向に移動することにより、異物Ｅを掻き取る。
【００９３】
異物除去部９Ａが具備する洗浄装置９３は、微細流路１２を洗浄するためのものである。図１２（Ｂ）に示すように、洗浄装置９３は、洗浄ノズル９３ａを具備している。洗浄用ノズル９３ａは、待機位置から載置台９１に載置されたマイクロチップ１Ａの上方に移動する。洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って洗浄液を吐出しながら矢印の方向に移動し、微細流路１２を洗浄する。これにより、洗浄装置９３は、掻き取り装置９２により掻き取られた異物Ｅをマイクロチップ１Ａから除去する。
【００９４】
次に、キャピラリ電気泳動装置Ａ２を利用して試料の測定処理を実行する場合におけるマイクロチップ１Ａの再生方法の一例、ならびにキャピラリ電気泳動装置Ａ２の制御部２の動作処理の一例について、図１３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００９５】
先ず、測定部７Ａにおいて、移し替え装置７０が、マイクロチップ１Ａをマイクロチップ保管ラック７８から載置台７１へ移し替える（Ｓ２１）。次に、泳動液分注装置７２が、泳動液をマイクロチップ１Ａの微細流路１２に分注する（Ｓ２２）。その際、廃棄液吸引装置７３が、リザーバ１４Ａから溢れる泳動液を吸引して廃棄ボトル７３ｃに廃棄する。なお、前回の測定に使用されたマイクロチップ１Ａがそのまま使用される場合には、廃棄液吸引装置７３は前回の測定に使用された試料と泳動液とが混合した廃棄液を吸引する。
【００９６】
次に、試料分注装置７４が、試料をマイクロチップ１Ａへ分注する（Ｓ２３）。試料分注装置７４の試料分注ノズル７４ａが、試料容器７５ａ中の試料を吸入し、所定量の試料をリザーバ１３Ａ中に分注する。
【００９７】
次に、電圧印加装置７６が、リザーバ１３Ａ，１４Ａ中に電極７６ｂ，７６ｃを挿入し、両電極７６ｂ，７６ｃ間に電圧を印加する（Ｓ２４）。その際、電圧印加装置７６は、微細流路１２の泳動液に流れる電流を測定し、制御線２２を介して測定データを制御部２に送る（Ｓ２５）。制御部２が、電流値が所定の値よりも大きいため、微細流路に異物Ｅが付着していないと判断した場合には、光学測定装置７７は、キャピラリ電気泳動により微細流路１２内で分離された測定対象物の測定を行う（Ｓ２６：ＮＯ，Ｓ３１）。光学測定装置７７によって取得された測定データは制御線２２を介して制御部２に送られ、制御部２が測定対象物の濃度を算出する。算出された測定対象物の濃度はメモリ２１に記憶され、患者の情報とともに表示部３に表示される。なお、測定が完了したマイクロチップ１Ａは、載置台にセットされたままにされ、次の測定に使用される。
【００９８】
制御部２が、電流値が所定の値よりも小さいため、微細流路１２に異物Ｅが付着していると判断した場合、マイクロチップ１Ａは測定に使用されることなく、移し替え装置７０によって載置台７１からベルトコンベア５に移し替えられ、異物除去部９Ａに搬送される（Ｓ２６：ＹＥＳ，Ｓ２７）。
【００９９】
次に、異物除去部９Ａが具備する掻き取り装置９２が、マイクロチップ１Ａの微細流路１２に付着した異物Ｅの掻き取りを行う（Ｓ２８）。掻き取り装置９２の掻き取り部材９２ａが、開放状態の微細流路１２に付着した異物Ｅを掻き取る。次に、洗浄装置９３が微細流路１２の洗浄を行う（Ｓ２９）。洗浄装置９３の洗浄用ノズル９３ａは、微細流路１２に沿って移動することにより、微細流路１２を洗浄する。
【０１００】
次に、異物除去部９Ａにより異物Ｅが除去されたマイクロチップ１Ａは、移し替え装置９０によってベルトコンベア５に移し替えられ、測定部７Ａへ搬送される（Ｓ３０）。測定部７Ａに搬送されたマイクロチップ１Ａは、測定部７Ａの移し替え装置７０によって、ベルトコンベア５からマイクロチップ保管ラック７８に移し替えられる。
【０１０１】
このように、マイクロチップ１Ａは、第１の基板１０Ａのみで構成され、組み立ての必要がない。よって、マイクロチップ１Ａでは、組み立てによる不具合は生じない。これにより、マイクロチップ１Ａの生産歩留まりを向上することが可能である。また、微細流路１２に試料等の異物Ｅにより詰まりが生じた場合であっても、マイクロチップ１Ａは、微細流路１２から異物Ｅを除去することにより容易に再生可能である。これにより、異物Ｅにより微細流路１２に詰まりが生じた場合にも、マイクロチップ１Ａを廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【０１０２】
［第３の実施形態］
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、本発明が適用された再生可能なマイクロチップの他の例を示している。前記の実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。このマイクロチップ１Ｂは、たとえば第１の実施形態に記載したキャピラリ電気泳動装置Ａ１による測定に用いられるものである。測定に使用される試料は、全血であり、測定対象物はグリコヘモグロビンである。
【０１０３】
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとを具備している。マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂに第２の基板１１Ｂを圧着して接合することにより、組み立てられている。第２の基板１１Ｂには貫通孔１３Ｂａ，１４Ｂａが形成されている。これらの貫通孔１３Ｂａ，１４Ｂａは、第２の基板１１Ｂが第１の基板１０Ｂと接合され、上部に開口を有するリザーバ１３Ｂ，１４Ｂを形成している。また、第２の基板１１Ｂは、第１の基板１０Ｂの表面１０Ｂａに接合されることにより、微細流路１２と、泳動液が充填されるキャピラリを形成する。これらのリザーバ１３Ｂ，１４Ｂおよびキャピラリは、上述の第１の実施形態に記載したマイクロチップ１のものと同様の機能を有している。
【０１０４】
図１４（Ｂ）に示すように、マイクロチップ１Ｂは、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとに分離可能である。第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとは、接合と分離を繰り返しすることができる。第１の基板１０Ｂは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第１の基板１０Ｂの表面１０Ｂａは、鏡面加工されている。微細流路１２が、表面１０Ｂａにおいて開放状態となるように形成されている。第２の基板１１Ｂは、たとえばＰＭＭＡを材料とする板状基板である。第２の基板１１Ｂは、第１の基板１０Ｂとの接合面１１Ｂｃを備えている。この接合面１１Ｂｃも鏡面加工されている。第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとの接合は、表面１０Ｂａと接合面１１Ｂｃを重ね合わせて、所定の圧力を加えることにより行われる。これにより、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとは、泳動液が充填されても分離しない程度に接合される。
【０１０５】
マイクロチップ１Ｂは、異物の付着や接合の不具合により微細流路１２に詰まりが生じた場合でも、第１の実施形態のマイクロチップ１と同様、再生可能である。また、第１の実施形態のマイクロチップ１と同様、第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂの組み合わせは一対一に固定されるものではない。別のマイクロチップ１Ｂを形成していた第１の基板１０Ｂと第２の基板１１Ｂとを組み合わせて新たなマイクロチップ１Ｂを形成することもできる。
【０１０６】
このように、マイクロチップ１Ｂは、容易に分解および組み立てが可能である。これにより、マイクロチップ１Ｂは、組み立ての不具合により詰まりが生じたとしても、生産歩留まりを向上することが可能である。また、測定試料等の異物により微細流路１２に詰まりが生じた場合、マイクロチップ１Ｂは、一旦第２の基板１１Ｂと第１の基板１０Ｂとに分離され、異物の除去の後、再度組み立てられる。これにより、マイクロチップ１Ｂを廃棄する必要はないので、ランニングコストを低く抑えることが可能である。
【０１０７】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る再生可能なマイクロチップ、それを使用する測定装置、およびマイクロチップの再生方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【０１０８】
本発明に係る測定装置で測定される試料は、全血に限らない。血球、血漿、血清、尿、唾液、または間質液など、その他の体液とすることが可能である。また、体液以外の試料を対象とすることも可能であり、具体的な種類は限定されない。具体的な測定対象物は、グリコヘモグロビンに限らない。グリコヘモグロビン以外のタンパク質、ペプチド、または核酸などを対象とすることも可能である。また、測定処理の具体的内容も限定されない。
【０１０９】
本発明に係るマイクロチップは、マイクロチップを測定装置内で再生する使用に限らない。マイクロチップは、接合の不具合または異物による微細流路の詰まりを装置外で除去し、再度組み立てることにより再生することも可能である。
【０１１０】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板および第２の基板は、板状基板に限らない。フィルム状の部材を用いることも可能である。
【０１１１】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板に形成される微細流路は、単一の流路に限らない。第１の基板には、複数の微細流路を形成することも可能である。
【０１１２】
本発明に係るマイクロチップに使用する微粘着性を有する第２の基板として、弾力性に富むあまり第１の基板の微細流路に入り込む材料は、好ましくない。そのため、弾性率が小さく且つ柔軟な樹脂であることが好ましい。このような条件を満たす材料として、具体的には、ＰＤＭＳを含むシリコンゴム、ポリウレタン、または熱可塑性エラストマーが使用できる。
【０１１３】
本発明に係るマイクロチップの第１の基板と第２の基板との接合方法は、基板の微粘着性を利用することまたは鏡面加工された基板を加圧することに限らない。接合は、特表２００３−５０９２５１号公報に記載されたエネルギーが豊富な照射プロセスによりガラス転移温度が低減された基板を接合する方法、特開２００６−１８７７３０号公報に記載された真空紫外線照射により前処理した基板を加圧手段により接合する方法、超音波溶着、熱圧着、接着剤、または溶剤接着による接合を容易にはがれるように調整したものでもよい。
【０１１４】
本発明に係る微細流路の詰まりの検出方法は、電流測定に限らない。エリアセンサを用いて撮影された画像を用いて検出することもできる。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ１，Ａ２ 測定装置
Ｅ 異物
１，１Ａ，１Ｂ マイクロチップ
１２ 微細流路
１０，１０Ａ，１０Ｂ 第１の基板
１０ａ，１０Ａａ，１０Ｂａ 表面
１１，１１Ｂ 第２の基板
１１ｃ，１１Ｂｃ 接合面
１５ 撥水領域
６ 組み立て部（組み立て手段）
７６ 電圧印加装置（検出手段）
８ 分離部（分離手段）
９ 異物除去部（除去手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細流路が形成されている第１の基板を備える、再生可能なマイクロチップであって、
前記微細流路は、前記表面において開放状態となるように形成されており、
前記第１の基板は、前記微細流路に詰まりが生じた場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去可能に構成されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項２】
請求項１に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返すことができるように構成され、前記表面に接合される接合面を有しており、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記第２の基板は、前記微細流路を開放状態とするために前記第１の基板から分離され、前記詰まりの除去後、再度前記第１の基板に接合される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項３】
請求項２に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面および前記接合面の少なくともいずれかは、微粘着性を有する材料から構成されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項４】
請求項３に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記微粘着性を有する材料は、ポリジメチルシロキサンである、再生可能なマイクロチップ。
【請求項５】
請求項２に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面と前記接合面とは、鏡面加工されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項６】
請求項１に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記微細流路が開放状態で使用される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項７】
請求項６に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面の前記微細流路の周囲に撥水領域を備えている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の再生可能なマイクロチップであって、
キャピラリ電気泳動に用いられ、前記微細流路には泳動液が充填される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項９】
表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えている再生可能なマイクロチップを用いる測定装置であって、
前記微細流路に詰まりが生じたか否かを検出する検出手段と、
前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去する除去手段と、
を備える、測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測定装置であって、
前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去する前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離する分離手段と、
前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去した後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合させることにより前記マイクロチップを組み立てる組み立て手段と、
を備える、測定装置。
【請求項１１】
表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えているマイクロチップの再生方法であって、
前記微細流路に詰まりが生じているか否かを検出するステップと、
前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去するステップと、
を有する、マイクロチップの再生方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記詰まりを除去するステップの前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離するステップと、
前記詰まりを除去するステップの後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合することにより組み立てるステップと、
を有する、マイクロチップの再生方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記表面および前記接合面の少なくともいずれかが微粘着性を有する材料から構成されており、
前記組み立てるステップにおいて、前記第２の基板の前記第１の基板への接合は、圧着により行われる、マイクロチップの再生方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記組み立てるステップにおいて、前記分離された第２の基板の他に、別の第２の基板を準備し、前記分離された第２の基板および前記別の第２の基板のいずれかを、前記第１の基板に接合させる、マイクロチップの再生方法。
【請求項１】
表面に微細流路が形成されている第１の基板を備える、再生可能なマイクロチップであって、
前記微細流路は、前記表面において開放状態となるように形成されており、
前記第１の基板は、前記微細流路に詰まりが生じた場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去可能に構成されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項２】
請求項１に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返すことができるように構成され、前記表面に接合される接合面を有しており、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記第２の基板は、前記微細流路を開放状態とするために前記第１の基板から分離され、前記詰まりの除去後、再度前記第１の基板に接合される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項３】
請求項２に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面および前記接合面の少なくともいずれかは、微粘着性を有する材料から構成されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項４】
請求項３に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記微粘着性を有する材料は、ポリジメチルシロキサンである、再生可能なマイクロチップ。
【請求項５】
請求項２に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面と前記接合面とは、鏡面加工されている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項６】
請求項１に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記微細流路が開放状態で使用される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項７】
請求項６に記載の再生可能なマイクロチップであって、
前記表面の前記微細流路の周囲に撥水領域を備えている、再生可能なマイクロチップ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の再生可能なマイクロチップであって、
キャピラリ電気泳動に用いられ、前記微細流路には泳動液が充填される、再生可能なマイクロチップ。
【請求項９】
表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えている再生可能なマイクロチップを用いる測定装置であって、
前記微細流路に詰まりが生じたか否かを検出する検出手段と、
前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去する除去手段と、
を備える、測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測定装置であって、
前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去する前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離する分離手段と、
前記除去手段が前記微細流路から前記詰まりを除去した後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合させることにより前記マイクロチップを組み立てる組み立て手段と、
を備える、測定装置。
【請求項１１】
表面に微細流路が形成され、かつ前記微細流路は前記表面において開放状態となるように形成されている第１の基板を備えているマイクロチップの再生方法であって、
前記微細流路に詰まりが生じているか否かを検出するステップと、
前記微細流路に詰まりが生じていることを検出した場合に、開放状態の前記微細流路から前記詰まりを除去するステップと、
を有する、マイクロチップの再生方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記マイクロチップは、前記第１の基板に対して接合と分離を繰り返しできるように構成され、前記表面に接合される接合面を有し、かつ前記接合面が前記表面上に接合されることにより前記微細流路とキャピラリを形成する第２の基板を更に備えており、
前記詰まりを除去するステップの前に、前記微細流路を開放状態とするために、前記第２の基板を前記第１の基板から分離するステップと、
前記詰まりを除去するステップの後に、前記第２の基板を前記第１の基板に再度接合することにより組み立てるステップと、
を有する、マイクロチップの再生方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記表面および前記接合面の少なくともいずれかが微粘着性を有する材料から構成されており、
前記組み立てるステップにおいて、前記第２の基板の前記第１の基板への接合は、圧着により行われる、マイクロチップの再生方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載のマイクロチップの再生方法であって、
前記組み立てるステップにおいて、前記分離された第２の基板の他に、別の第２の基板を準備し、前記分離された第２の基板および前記別の第２の基板のいずれかを、前記第１の基板に接合させる、マイクロチップの再生方法。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１７７５９９（Ｐ２０１２−１７７５９９Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０３３６（Ｐ２０１１−４０３３６）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【復代理人】
【識別番号】１００１５２３４２
【弁理士】
【氏名又は名称】小池 益史
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【復代理人】
【識別番号】１００１５２３４２
【弁理士】
【氏名又は名称】小池 益史
【Ｆターム（参考）】
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