分析用デバイスと分析方法
【課題】測定のばらつきが少なく、短時間であっても正確な値が得られ、液体試料のロスが少ない分析用デバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】キャビティ５３に試料４０を流し込み、連結部５９を介してキャビティ５３の周方向に隣接したキャビティ６１に吸い上げ凝集試薬６７ａ，６７ｂと反応させる。キャビティ６１からこの外周側に形成されたキャビティ６６へ連結流路６４を介して遠心力で移送するとともに遠心分離する。連結流路７０を介してキャビティ６６と連結された計量流路８０に定量を吸い上げる。計量流路８０に保持された試料を外周側に形成されたセル５２ａへ遠心力によって移送し、試薬５８ａ１，５８ａ２を有する毛細管エリア５６ａへセル５２ａの試料を吸い上げて反応させる。毛細管エリア５６ａに保持された試料を遠心力によってセル５２ａに移送して、セル５２ａの外周側に溜まった液体にアクセスして計測する。
【解決手段】キャビティ５３に試料４０を流し込み、連結部５９を介してキャビティ５３の周方向に隣接したキャビティ６１に吸い上げ凝集試薬６７ａ，６７ｂと反応させる。キャビティ６１からこの外周側に形成されたキャビティ６６へ連結流路６４を介して遠心力で移送するとともに遠心分離する。連結流路７０を介してキャビティ６６と連結された計量流路８０に定量を吸い上げる。計量流路８０に保持された試料を外周側に形成されたセル５２ａへ遠心力によって移送し、試薬５８ａ１，５８ａ２を有する毛細管エリア５６ａへセル５２ａの試料を吸い上げて反応させる。毛細管エリア５６ａに保持された試料を遠心力によってセル５２ａに移送して、セル５２ａの外周側に溜まった液体にアクセスして計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物などから採取した液体試料の分析に使用する分析用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液中のＨＤＬ（High Density Lipoprotein）コレステロールを分析する場合には、血液中の分析に不要な成分（非ＨＤＬ成分）を凝集沈殿させて、分析に必要な成分（ＨＤＬ成分）を分離して計量することが行われている。
【０００３】
図２５は特許文献１などに記載されているメンブレンフィルタを用いた分析用デバイスを示している。分析用デバイスは、ＨＤＬ成分と反応して発色するテストフィルム３０６の手前に、分離層３０３と第１担体３０４および第２担体３０５が積層されている。
【０００４】
液体試料の血液が分離層３０３に付けられると、血液中の血球成分が分離層３０３で捕捉されて血漿成分が第１担体３０４へ浸透する。第１担体３０４には、非ＨＤＬ成分を凝集させる試薬を担持させてあり、血漿成分が第１担体３０４を通過することによって非ＨＤＬ成分が凝集する。第１担体３０４を通過したＨＤＬ成分と凝集した非ＨＤＬ成分のうち、凝集した非ＨＤＬ成分だけが第２担体３０５によってトラップされて、非ＨＤＬ成分を含まない成分のみが第２担体３０５を通過してテストフィルム３０６に浸透する。ＨＤＬ成分と反応して発色したテストフィルム３０６の発色状態は、フィルム３０７を通して計測されてＨＤＬ成分の定量測定が行われている。３０２はケーシングである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ ６，１７１，８４９ Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１では、メンブレンが試薬を担持する第１担体３０４と非ＨＤＬ成分を分離する機能を持つ第２担体３０５と２層に分かれており、構成が複雑なため、それが測定結果のばらつきの要因となる可能性がある。
【０００７】
さらに、血液を分離層３０３に付けるて非ＨＤＬを凝集させる試薬と触れる際、試薬の溶解度合いに分布ができ、また非ＨＤＬ凝集成分を生成するのに時間がかかったり、処理が不十分で正確な値が得られないという問題がある。
【０００８】
また、メンブレンフィルタ特有の課題として、測定に必要なＨＤＬ成分の一部までも第２担体３０５においてトラップされる可能性が高く液体試料のロスが大きい。そのため、必要以上の液体試料を準備する必要がある。これは、被験者に対して大きな苦痛を与えてしまう。
【０００９】
本発明は、測定結果のばらつきが少なく、短時間であっても正確な値が得られ、液体試料のロスが少ない分析用デバイスと分析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】
【００１０】
本発明の請求項１記載の分析用デバイスは、液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有し、前記測定セルにおける液体にアクセスする読み取りに使用される分析用デバイスであって、液体試料である定量の希釈血漿が流れ込む保持キャビティと、前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成され毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティに連結されるとともに非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティと、前記分離キャビティの周方向に隣接し毛細管力の作用する連結流路を介して前記分離キャビティと連結された計量流路と、前記計量流路よりも外周側に形成された測定セルと、前記測定セルよりも内周側に形成され酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアとを有し、前記毛細管エリアで反応した反応溶液を前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測するよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記操作キャビティにおける前記非ＨＤＬ凝集試薬を担持している試薬担持部の隙は、前記操作キャビティの隙より薄くなるよう前記操作キャビティより突出して形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記操作キャビティに半径方向に伸長した攪拌リブを形成し、前記攪拌リブの高さは前記操作キャビティの外周壁も低いことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記分離キャビティから前記計量流路に、前記分離キャビティの壁面に形成された毛細管が作用する毛細管キャビティによって比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方を優先的に吸い上げて移送するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５記載の分析方法は、液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有する分析用デバイスを使用して、前記測定セルにおける液体にアクセスして読み取るに際し、液体試料である定量の希釈血漿を前記分析用デバイスを軸心周りに回転させて遠心力によって保持キャビティに定量の希釈血漿を流し込み、前記遠心力を小さくして、前記保持キャビティの外周側に溜まった希釈血漿を、毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成された操作キャビティに移送し、前記操作キャビティの内側の外周側に担持された非ＨＤＬ凝集試薬と反応させ、前記操作キャビティの反応した希釈血漿を直前よりも前記遠心力を大きくして、前記操作キャビティと前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティに移送するとともに非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分に遠心分離し、前記分離キャビティ中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を直前よりも前記遠心力を小さくして、前記分離キャビティの周方向に隣接した計量流路に、毛細管力の作用する連結流路を介して沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿を移送し、計量流路に保持されていた希釈血漿を計量流路よりも外周側に形成された測定セルに直前よりも前記遠心力を大きくして移送し、前記測定セルに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿を、直前よりも前記遠心力を小さくして、前記測定セルよりも内周側に形成された試薬担持部としての毛細管エリアに毛細管力によって吸い上げ、前記毛細管エリアに担持されている酵素試薬およびメディエータと反応させ、前記毛細管エリアで反応した反応溶液を、直前よりも前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の分析用デバイスと分析方法は、保持キャビティと、非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、分離キャビティと、計量流路と、測定セルと、酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアとがマイクロチャネル構造で形成されており、遠心力を制御することによって移送・試薬との混合攪拌・分離とを、少ない液体試料のロスで、しかも短時間であっても正確な値が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における分析用デバイスの保護キャップを閉じた状態と開いた状態の斜視図
【図２】同実施の形態の分析用デバイスの分解斜視図
【図３】同実施の形態のベース基板の拡大斜視図
【図４】同実施の形態の希釈液容器の平面図、Ａ−Ａ断面図、側面図、背面図、正面図
【図５】同実施の形態の保護キャップの平面図、側面図、Ｂ−Ｂ断面図、正面図
【図６】同実施の形態の希釈液容器の密封状態と保護キャップを開いた状態および希釈液放出状態の断面図
【図７】同実施の形態の分析用デバイスを出荷状態にセットする工程の断面図
【図８】同実施の形態の分析装置のドアを開いた状態の斜視図
【図９】同実施の形態の分析装置の断面図
【図１０】同実施の形態の分析装置の構成図
【図１１】同実施の形態の分析用デバイスの注入口付近の拡大斜視図、保護キャップを開いて指先から試料液を採取する状態の斜視図、分析用デバイスのマイクロチャネル構造をターンテーブルの側からカバー基板を透過して見た拡大斜視図
【図１２】同実施の形態の分析用デバイスに点着しターンテーブルにセットして回転させる前の状態図
【図１３】同実施の形態の分析用デバイスの毛細管キャビティ内に試料液を保持し、希釈液溶液のアルミシールが破られた状態でターンテーブルにセットされた状態図と分離された状態図
【図１４】同実施の形態の希釈液容器の液放出を説明する拡大断面図
【図１５】同実施の形態の工程３において分離キャビティから計量流路に流れて定量保持した状態図と工程４において計量流路から混合キャビティに流れ込む状態図
【図１６】同実施の形態の工程６において分析用デバイスを揺動させる状態図とターンテーブルを時計方向に回転駆動して測定セルおよび保持キャビティに流れ込んだ状態図
【図１７】同実施の形態の工程８において分析用デバイスを揺動させる状態図と工程９においてターンテーブルを時計方向に回転駆動させて操作キャビティの試薬と反応した希釈血漿が分離キャビティに流れ込み、さらに高速回転を維持することで、操作キャビティ内で生成された凝集物を遠心分離する状態図
【図１８】同実施の形態の工程１０においてターンテーブルを停止させ希釈血漿が計量流路に流れて定量が保持された状態図と工程１１において計量流路に保持されていた希釈血漿が測定セルに流れ込んだ状態図
【図１９】同実施の形態の工程１２において測定セルの希釈血漿と試薬との反応が開始される状態図と工程１３において試薬と希釈血漿の攪拌の状態図
【図２０】同実施の形態の工程２において希釈液容器から流出した希釈液が排出流路を介して保持キャビティに流入する状態の拡大斜視図と希釈血漿を混合キャビティから毛細管流路を介して次工程へ移送する状態の拡大斜視図
【図２１】ターンテーブルを１８０°付近で停止させた場合の分析用デバイスの平面図とターンテーブルを６０°，３００°付近で停止させた場合の分析用デバイスの平面図
【図２２】同実施の形態の分析用デバイスの図１６におけるＦ−Ｆ断面図
【図２３】同実施の形態の分析用デバイスの毛細管エリアにおける試薬の担持状態を示す拡大平面図とＧ−Ｇ断面図
【図２４】同実施の形態の分析用デバイスの操作キャビティにおける試薬の担持状態を示す拡大平面図とＨ−Ｈ断面図
【図２５】特許文献１の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図７は本発明の分析用デバイスを示す。
図１（ａ）（ｂ）は分析用デバイス１の保護キャップ２を閉じた状態と開いた状態を示している。図２は図１（ａ）における下側を上に向けた状態で分解した状態を示している。
【００１８】
この分析用デバイス１は、微細な凹凸形状を表面に有するマイクロチャネル構造が片面に形成されたベース基板３と、ベース基板３の表面を覆うカバー基板４と、希釈液を保持している希釈液容器５と、試料液飛散防止用の保護キャップ２とを合わせた４つの部品で構成されている。
【００１９】
図３はベース基板３の表面の凹凸形状を示しており、ハッチング１５０で示す個所がカバー基板４との貼り合わせ面である。ハッチング１５１で示す個所がカバー基板４との貼り合わせ面よりも僅かに低く形成された個所を示しており、カバー基板４との貼り合わせ後に毛細管力が作用する隙となる個所である。
【００２０】
分析用デバイス１の底面で前記カバー基板４には、分析用デバイス１の底部に突出して調芯用嵌合部としての回転支持部１５が形成されている。保護キャップ２の内周部には回転支持部１６が形成されており、保護キャップ２を閉じた分析用デバイス１では、回転支持部１６が回転支持部１５の外周に接するように形成されている。さらに、前記カバー基板４には、基端が回転支持部１５に接続されて先端が外周に向かって延びる回り止め用係合部としての凸部１１４が形成されている。
【００２１】
ベース基板３とカバー基板４は、希釈液容器５などを内部にセットした状態で接合され、この接合されたものに保護キャップ２が取り付けられている。
ベース基板３の上面に形成されている数個の凹部の開口をカバー基板４で覆うことによって、後述の複数の収容エリアとその収容エリアの間を接続するマイクロチャネル構造の流路などが形成されている。
【００２２】
収容エリアのうちの必要なものには各種の分析に必要な試薬が予め担持されている。保護キャップ２の片側は、ベース基板３とカバー基板４に形成された軸６ａ，６ｂに係合して開閉できるように枢支されている。検査しようとする試料液が血液の場合、毛細管力の作用する前記マイクロチャネル構造の各流路の隙間は、５０μｍ〜３００μｍに設定されている。
【００２３】
この分析用デバイス１を使用した分析工程の概要は、希釈液が予めセットされた分析用デバイス１に試料液を点着し、この試料液の少なくとも一部を前記希釈液で希釈した後に測定しようとするものである。
【００２４】
図４は希釈液容器５の形状を示している。
図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は側面図、図４（ｄ）は背面図、図４（ｅ）は開口部７から見た正面図である。この開口部７は希釈液容器５の内部５ａに、図６（ａ）に示すように希釈液８を充填した後にシール部材としてのアルミシール９によって密封されている。希釈液容器５の開口部７とは反対側には、ラッチ部１０が形成されている。この希釈液容器５は、ベース基板３とカバー基板４の間に形成され希釈液容器収容部１１にセットされて図６（ａ）に示す液保持位置と、図６（ｃ）に示す液放出位置とに移動自在に収容されている。
【００２５】
図５は保護キャップ２の形状を示している。
図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図５（ｄ）は開口２ａから見た正面図である。保護キャップ２の内側には、図１（ａ）に示した閉塞状態で図６（ａ）に示すように、希釈液容器５のラッチ部１０が係合可能な係止用溝１２が形成されている。
【００２６】
この図６（ａ）は使用前の分析用デバイス１を示す。この状態では保護キャップ２が閉塞されており、保護キャップ２の係止用溝１２に希釈液容器５のラッチ部１０が係合して希釈液容器５が矢印Ｊ方向に移動しないように液保持位置に係止されている。この状態で利用者に供給される。
【００２７】
試料液の点着に際して保護キャップ２が図６（ａ）でのラッチ部１０との係合に抗して図１（ｂ）に示したように開かれると、保護キャップ２の係止用溝１２が形成されている底部２ｂが弾性変形して図６（ｂ）に示すように保護キャップ２の係止用溝１２と希釈液容器５のラッチ部１０との係合が解除される。
【００２８】
この状態で、分析用デバイス１の露出した注入口１３に試料液を点着して保護キャップ２を閉じる。この際、保護キャップ２を閉じることによって、係止用溝１２を形成していた壁面１４が、希釈液容器５のラッチ部１０の保護キャップ２の側の面５ｂに当接して、希釈液容器５を前記矢印Ｊ方向（液放出位置に近づく方向）に押し込む。希釈液容器収容部１１には、ベース基板３の側から突出部としての開封リブ１１ａが形成されており、希釈液容器５が保護キャップ２によって押し込まれると、希釈液容器５の斜めに傾斜した開口部７のシール面に張られていたアルミシール９が図６（ｃ）に示すように開封リブ１１ａに衝突して破られる。
【００２９】
なお、図７は分析用デバイス１を図６（ａ）に示した出荷状態にセットする製造工程を示している。先ず、保護キャップ２を閉じる前に、希釈液容器５の下面に設けた溝４２（図２と図４（ｄ）参照）と、カバー基板４に設けた孔４３とを位置合わせして、この液保持位置において孔４３を通して希釈液容器５の溝４２に、ベース基板３またはカバー基板４とは別に設けられた係止治具４４の突起４４ａを係合させて、希釈液容器５を液保持位置に係止した状態にセットする。そして、保護キャップ２の上面に形成されている切り欠き４５（図１参照）から、押圧治具４６を差し入れて保護キャップ２の底面を押圧して弾性変形させた状態で保護キャップ２を閉じてから押圧治具４６を解除することによって、図６（ａ）の状態にセットできる。
【００３０】
なお、この実施の形態では希釈液容器５の下面に溝４２を設けた場合を例に挙げて説明したが、希釈液容器５の上面に溝４２を設け、この溝４２に対応してベース基板３に孔４３を設けて係止治具４４の突起４４ａを溝４２に係合させるようにも構成できる。
【００３１】
また、保護キャップ２の係止用溝１２が希釈液容器５のラッチ部１０に直接に係合して希釈液容器５を液保持位置に係止したが、保護キャップ２の係止用溝１２と希釈液容器５のラッチ部１０とを間接的に係合させて希釈液容器５を液保持位置に係止することもできる。
【００３２】
この分析用デバイス１を、図８と図９に示す分析装置１００のターンテーブル１０１にセットする。
この実施の形態では、ターンテーブル１０１は、図９に示すように傾斜した回転軸心１０７に取り付けられて水平線Ｈに対して角度θ（１０°〜４５°の範囲）だけ傾斜しており、分析用デバイス１の回転停止位置に応じて、分析用デバイス１内の溶液にかかる重力の方向を制御できる。
【００３３】
具体的には、図２１（ａ）に示す位置（真上を０°（３６０°）として表現した場合に１８０°付近の位置）で分析用デバイス１を停止させた場合は、操作キャビティ１２１の下側１２２が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は外周方向（下側１２２）に向かって重力を受ける。
【００３４】
また、図２１（ｂ）に示す６０°付近の位置で分析用デバイス１を停止させた場合は、操作キャビティ１２１の左上側１２３が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は左上方向に向かって重力を受ける。同様に、図２１（ｃ）に示す３００°付近の位置では、操作キャビティ１２１の右上側１２４が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は右上方向に向かって重力を受ける。
【００３５】
このように、回転軸心１０７に傾斜を設け、任意の位置に分析用デバイス１を停止させることで、分析用デバイス１内の溶液を所定の方向に移送させるための駆動力の１つとして利用できる。
【００３６】
分析用デバイス１内の溶液にかかる重力の大きさは、回転軸心１０７の角度θを調整することで設定することができ、移送する液量と、分析用デバイス１内の壁面に付着する力との関係に応じて設定することが望ましい。
【００３７】
角度θが１０°より小さいと溶液にかかる重力が小さすぎて移送に必要な駆動力が得られないおそれがあり、角度θが４５°より大きくなると回転軸心１０７への負荷が増大したり、遠心力で移送させた溶液が自重で勝手に動いて制御できなくなるおそれがある。
【００３８】
ターンテーブル１０１の上面には環状溝１０２が形成されており、分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットした状態では分析用デバイス１のカバー基板４に形成された回転支持部１５と保護キャップ２に形成された回転支持部１６が環状溝１０２に係合してこれを収容している。
【００３９】
ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットした後に、ターンテーブル１０１の回転させる前に分析装置のドア１０３を閉じると、セットされた分析用デバイス１は、ドア１０３の側に設けられたクランパ１０４によって、ターンテーブル１０１の回転軸心上の位置が付勢手段としてのバネ１０５ａの付勢力でターンテーブル１０１の側に押さえられて、分析用デバイス１は、回転駆動手段１０６によって回転駆動されるターンテーブル１０１と一体に回転する。１０７はターンテーブル１０１の回転中の軸心を示している。
【００４０】
このように構成したため、ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットすると、図９に示すように、ターンテーブル１０１の環状溝１０２の内周に等間隔に形成されている溝の何れかに、分析用デバイス１の凸部１１４の先端１１４ａが係合して、ターンテーブル１０１の周方向に分析用デバイス１がスリップしない状態になる。
【００４１】
保護キャップ２は注入口１３の付近に付着した試料液が、分析中に遠心力によって外部へ飛散を防止するために取り付けられている。
分析用デバイス１を構成する部品の材料としては、材料コストが安価で量産性に優れる樹脂材料が望ましい。前記分析装置１００は、分析用デバイス１を透過した光を測定する光学的測定方法によって試料液の分析を行うため、ベース基板３およびカバー基板４の材料としては、ＰＣ，ＰＭＭＡ，ＡＳ，ＭＳなどの透明性が高い合成樹脂が望ましい。
【００４２】
また、希釈液容器５の材料としては、希釈液容器５の内部に希釈液８を長期間封入しておく必要があるため、ＰＰ，ＰＥなどの水分透過率の低い結晶性の合成樹脂が望ましい。保護キャップ２の材料としては、成形性のよい材料であれば特に問題がなく、ＰＰ，ＰＥ，ＡＢＳなどの安価な樹脂が望ましい。
【００４３】
ベース基板３とカバー基板４との接合は、前記収容エリアに担持された試薬の反応活性に影響を与えにくい方法が望ましく、接合時に反応性のガスや溶剤が発生しにくい超音波溶着やレーザー溶着などが望ましい。
【００４４】
また、ベース基板３とカバー基板４との接合によってベース基板３，カバー基板４の間の微小な隙間による毛細管力によって溶液を移送させる部分には、毛細管力を高めるための親水処理がなされている。具体的には、親水性ポリマーや界面活性剤などを用いた親水処理が行われている。ここで、親水性とは水との接触角が９０°未満のことをいい、より好ましくは接触角４０°未満である。
【００４５】
図１０は分析装置１００の構成を示す。
この分析装置１００は、ターンテーブル１０１を回転させるための回転駆動手段１０６と、分析用デバイス１内の溶液を光学的に測定するための光学測定手段１０８と、ターンテーブル１０１の回転速度や回転方向および光学測定手段の測定タイミングなどを制御する制御手段１０９と、光学測定手段１０８によって得られた信号を処理し測定結果を演算するための演算部１１０と、演算部１１０で得られた結果を表示するための表示部１１１とで構成されている。
【００４６】
回転駆動手段１０６は、ターンテーブル１０１を介して分析用デバイス１を回転軸心１０７の回りに任意の方向に所定の回転速度で回転させるだけではなく、所定の停止位置で回転軸心１０７を中心に所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせて分析用デバイス１を揺動させることができるように構成されている。
【００４７】
光学測定手段１０８には、分析用デバイス１の測定部に特定の波長光を照射するための光源１１２と、光源１１２から照射された光のうち、分析用デバイス１を通過した透過光の光量を検出するフォトディテクタ１１３とを備えている。
【００４８】
分析用デバイス１をターンテーブル１０１によって回転駆動して、注入口１３から内部に取り込んだ試料液を、注入口１３よりも内周にある前記回転軸心１０７を中心に分析用デバイス１を回転させて発生する遠心力と、分析用デバイス１内に設けられた毛細管流路の毛細管力を用いて、分析用デバイス１の内部で溶液を移送していくよう構成されており、分析用デバイス１のマイクロチャネル構造を分析工程とともに詳しく説明する。
【００４９】
図１１は分析用デバイス１の注入口１３の付近を示している。
図１１（ａ）は注入口１３を分析用デバイス１の外側から見た拡大図を示し、図１１（ｂ）は保護キャップ２を開いて指先１２０から試料液１８を採取するときの様子を示したものであり、図１１（ｃ）は前記マイクロチャネル構造をターンテーブル１０１の側からカバー基板４を透過して見たものである。
【００５０】
注入口１３は分析用デバイス１の内部に設定された回転軸心１０７から外周方向へ突出した形状で、内周方向に伸長するようベース基板３とカバー基板４との間に形成された微小な隙間δの毛細管力の作用する誘導部１７を介して、毛細管力により必要量保持できる毛細管キャビティ１９に接続されているため、保護キャップ２を開いてこの注入口１３に試料液１８を直接に付けることによって、注入口１３の付近に付着した試料液が誘導部１７の毛細管力によって分析用デバイス１の内部に取り込まれる。
【００５１】
誘導部１７と毛細管キャビティ１９と接続部にはベース基板３に凹部２１を形成して通路の向きを変更する屈曲部２２が形成されている。
誘導部１７から見て毛細管キャビティ１９を介してその先には、毛細管力が作用しない隙間の受容キャビティ２３ａが形成されている。毛細管キャビティ１９と屈曲部２２および誘導部１７の一部の側方には、大気に開放したキャビティ２４が形成されている。キャビティ２４の作用によって、注入口１３から採取された試料液は誘導部１７および毛細管キャビティ１９のキャビティ２４が形成されていない側の側壁を優先的に伝って充填されていくため、注入口１３で気泡が混入した場合に、誘導部１７のキャビティ２４と隣接している区間内で空気がキャビティ２４に向かって排出され、気泡を巻き込まずに試料液１８を充填することができる。
【００５２】
図１２はこのようにして点着後の分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットして回転させる前の状態を示している。このとき、図６（ｃ）で説明したように希釈液容器５のアルミシール９が開封リブ１１ａに衝突して破られている。２５ａ〜２５ｍはベース基板３に形成された空気孔である。
【００５３】
分析工程を、回転駆動手段１０６の運転を制御している制御手段１０９の構成と共に説明する。
− 工程１ −
検査を受ける試料液が注入口１３に点着された分析用デバイス１は、図１３（ａ）に示すように毛細管キャビティ１９内に試料液を保持し、希釈液溶液５のアルミシール９が破られた状態でターンテーブル１０１にセットされる。
【００５４】
− 工程２ −
ドア１０３を閉じた後にターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（５０００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）すると、保持されている試料液が屈曲部２２の位置で破断し、誘導部１７内の試料液は保護キャップ２内に排出され、毛細管キャビティ１９内の試料液１８は図１３（ｂ）に示すように受容キャビティ２３ａを介して分離キャビティ２３ｂ，２３ｃに流入する４０〜７０秒間回転を保持すると、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃで血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとに遠心分離される。
【００５５】
希釈液容器５から流出した希釈液８は、図１３（ｂ）および図２０（ａ）に示すように排出流路２６を介して保持キャビティ２７に流入する。保持キャビティ２７に流入した希釈液８が所定量を超えると、余剰の希釈液８は溢流流路２８ａを介して溢流キャビティ２９ａに流れ込み、さらに毛細管流路３７を乗り越えて、溢流キャビティ２９ｂ、溢流通路２８ｂを経由して、リファレンス測定セルとしての溢流キャビティ２９ｃに流れ込む。
【００５６】
溢流キャビティ２９ｃに流入した希釈液は、保持キャビティ２７と同様に、所定量を超えると、余剰の希釈液は溢流流路２８ｃを介して溢流キャビティ２９ｄに流れ込む。
なお、希釈液容器５は、アルミシール９でシールされている開口部７とは反対側の底部の形状が、図４（ａ）（ｂ）に示すように円弧面３２で形成され、かつ図１３（ｂ）に示す状態の希釈液容器５の液放出位置においては、図１４に示すように円弧面３２の中心ｍが回転軸心１０７よりも排出流路２６に近づくよう距離ｄだけオフセットするように形成されているため、この円弧面３２に向かうように流れた希釈液８が円弧面３２に沿って外側から開口部７に向かう流れ（矢印ｎ方向）に変更されて、希釈液容器５の開口部７から効率よく希釈液容器収容部１１に放出される。
【００５７】
− 工程３ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、血漿成分１８ａは分離キャビティ２３ｂの壁面に形成された毛細管キャビティ３３に吸い上げられ、毛細管キャビティ３３と連通する連結流路３０を介して図１５（ａ）に示すように計量流路３８に流れて定量が保持される。
【００５８】
ここで、この実施の形態では、計量流路３８の出口に、充填確認エリア３８ａが内周方向に伸長するように形成されており、次工程に移る前に、１００ｒｐｍ前後で低速回転させて、充填確認エリア３８ａに血漿成分１８ａを保持したまま、光学的に血漿成分１８ａの有無を検出することができる構成としている。分析用デバイス１内の充填確認エリア３８ａの内面は、光を透過させたときに充填確認エリア３８ａを通過する光が散乱するように表面を粗らしており、血漿成分１８ａが充填されていない場合は、透過する光量が減少し、血漿成分１８ａが充填された場合は、表面の微細な凹凸にも液が充填されるため、光の散乱が抑制されて透過する光量が増加する。その光量の差を検出することで血漿成分１８ａの充填の有無を検出可能としている。
【００５９】
また、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃ内の試料液は、分離キャビティ２３ｃと溢流キャビティ３６ｂを連結しているサイホン形状を有する連結流路３４内に呼び水され、同様に、希釈液８も保持キャビティ２７と混合キャビティ３９を連結しているサイホン形状を有する連結流路４１内に呼び水される。
【００６０】
ここで、連結流路４１の出口に形成された流入防止溝３２ａは、連結流路４１から計量流路３８へ希釈液８が流入するのを防止するために形成されており、ベース基板３およびカバー基板４の両方に０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の深さで形成されている。
【００６１】
毛細管キャビティ３３は、分離キャビティ２３ｂの最外周の位置から内周側に向かって形成されている。換言すると、毛細管キャビティ３３の最外周の位置は、図１３（ｂ）に示す血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとの分離界面１８ｃよりも外周方向に伸長して形成されている。
【００６２】
このように毛細管キャビティ３３の外周側の位置を上記のように設定することによって、毛細管キャビティ３３の外周端が、分離キャビティ２３ｂにおいて分離された血漿成分１８ａと血球成分１８ｂに浸かっており、血漿成分１８ａは血球成分１８ｂに比べて粘度が低いため、血漿成分１８ａの方が優先的に毛細管キャビティ３３によって吸い出され、連結流路３０を介して計量流路３８に向かって血漿成分１８ａを移送できる。
【００６３】
また、血漿成分１８ａが吸い出された後、血球成分１８ｂも血漿成分１８ａの後を追って吸い出されるため、毛細管キャビティ３３および連結流路３０の途中までの経路を血球成分１８ｂで置換することができ、計量流路３８が血漿成分１８ａで満たされると、連結流路３０および毛細管キャビティ３３内の液の移送も止まるため、計量流路３８に血球成分１８ｂが混入することはない。
【００６４】
− 工程４ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１５（ｂ）に示すように、計量流路３８に保持されていた血漿成分１８ａは大気開放キャビティ３１の位置で破断し、定量だけ混合キャビティ３９に流れ込み、保持キャビティ２７内の希釈液８もサイホン形状の連結流路４１を介して混合キャビティ３９に流れ込む。
【００６５】
また、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃおよび連結通路３０、毛細管キャビティ３３内の試料液１８はサイホン形状の連結流路３４と逆流防止通路３５を介して溢流キャビティ３６ａに流れ込む。
【００６６】
− 工程５ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、分析用デバイス１を図１５（ｂ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を２０〜７０Ｈｚの周波数で制御して、混合キャビティ３９内に移送された希釈液８と血漿成分１８ａからなる測定対象の希釈血漿４０を攪拌する。
【００６７】
− 工程６ −
その後に、分析用デバイス１を図１６（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１の揺動の強度を徐々に１００Ｈｚ程度まで上げて混合キャビティ３９に保持される希釈血漿４０を、希釈血漿４０の液面よりも内周側に形成された毛細管流路３７の入口まで移送する。
【００６８】
毛細管流路３７の入口まで移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって毛細管流路３７内に吸い出され、毛細管流路３７、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ、溢流流路４７ｄに順次移送される。
【００６９】
− 工程７ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１６（ｂ）に示すように、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃに保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ５０との連結部である屈曲部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの位置で破断して、定量だけ測定セル５２ｂ，５２ｃおよび保持キャビティ５３に流れ込む。
【００７０】
また、このとき溢流流路４７ｄに保持されていた希釈血漿４０は、逆流防止通路５５を介して溢流キャビティ５４に流れ込む。また、このとき毛細管流路３７内の希釈血漿４０は、溢流キャビティ２９ｂ，溢流流路２８ｂを介して溢流キャビティ２９ｃに流れ込む。
【００７１】
計量流路４７ａの一部の側壁には、屈曲部４８ａの近傍に大気開放キャビティ５０と連通するよう凹部４９が形成されているため、屈曲部４８ａの近傍での壁面に付着する力が低下し、屈曲部４８ａでの液切れをよくしている。
【００７２】
測定セル５２ａ〜５２ｃの形状は、遠心力の働く方向に伸長した形状で、具体的には、分析用デバイス１の回転中心から最外周に向かって分析用デバイス１の周方向の幅が細く形成されている。
【００７３】
複数の測定セル５２ａ〜５２ｃの外周側の底部は分析用デバイス１の同一半径上に配置されているため、複数の測定セル５２ａ〜５２ｃを測定するのに同一波長の光源１１２やそれに対応するフォトディテクタ１１３を別の半径距離に複数個配置する必要が無く、装置のコストを削減できると共に、同一測定セル内に複数の異なる波長を用いて測定することもできるため、混合溶液の濃度に応じて最適な波長を選択することで測定感度を向上させることができる。
【００７４】
さらに、各測定セル５２ａ〜５２ｃの周方向に位置する側壁の一側壁には、前記測定セルの外周位置から内周方向に伸長するように試薬を担持している毛細管エリア５６ａ〜５６ｃが形成されている。図１６（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面を図２２に示す。
【００７５】
毛細管エリア５６ｂの吸い上げ可能な容量は、測定セル５２ｂに保持される試料液を全て収容できる容量よりも少ない容量に形成されている。毛細管エリア５６ａ，５６ｃも同様に、それぞれの測定セル５２ａ，５２ｃに保持される試料液を全て収容できる容量よりも少ない容量に形成されている。
【００７６】
測定セル５２ａ〜５２ｃの光路長は、それぞれの検査対象の成分と試薬を反応させた後の混合溶液から得られる吸光度の範囲によって調整されている。
また、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内には図２３（ａ）に示すように、それぞれの検査対象の成分と反応させるための試薬５８ａ１，５８ａ２，５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２が、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内に形成された試薬担持部５７ａ１，５７ａ２，５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３，５７ｃ１，５７ｃ２に担持されている。図２３（ａ）におけるＧ−Ｇ断面を図２３（ｂ）に示す。
【００７７】
試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３のカバー基板４との隙は、毛細管エリア５６ｂのカバー基板４との隙より薄くなるよう毛細管エリア５６ｂより突出して形成している。
【００７８】
そのため、この試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３に試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３を塗布することで、試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３の広がりを試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３と毛細管エリア５６ｂとの段差で抑制できるため、種類の異なる試薬同士を混ざることなく担持することが可能となる。
【００７９】
さらには、試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３の隙の方が、毛細管エリア５６ｂよりも薄いため、毛細管エリア５６ｂに吸上げられた液が確実に試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３へ充填されるため、試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３を確実に溶解させることができる。
【００８０】
毛細管エリア５６ｂは、５０〜３００μｍ程度の毛細管力が作用する隙で形成しているため、試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３は毛細管エリア５６ｂよりも数十μｍ程度だけ突出するように形成している。毛細管エリア５６ａ，５６ｃにおいても同様に構成されている。
【００８１】
− 工程８ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、分析用デバイス１を図１７（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を６０〜１２０Ｈｚの周波数で制御して、保持キャビティ５３に保持される希釈血漿４０を希釈血漿４０の液面に浸かるよう保持キャビティ５３の側壁に形成された連結部５９を介して毛細管力の作用により操作キャビティ６１に移送する。
【００８２】
さらにターンテーブル１０１を４０秒〜６０秒にわたって１０〜４０Ｈｚの周波数で制御して、図２４（ａ）に示す操作キャビティ６１に担持された試薬６７ａ，６７ｂと希釈血漿４０を攪拌し、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬を反応させる。
【００８３】
ここでは測定セル５２ａにおいてＨＤＬ−コレステロールを計測しようとしており、操作キャビティ６１に乾燥担持されている試薬６７ａ，６７ｂは、非ＨＤＬ凝集試薬であって、具体的には、燐タングステン酸ナトリウム（ナカライテスク（株）製）を使用した。
【００８４】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって図１７（ａ）に示すように毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられ、この時点で試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬の反応が開始される。
【００８５】
図２４（ａ）に示すように、回転軸心１０７に対して保持キャビティ５３の周方向に隣接して操作キャビティ６１が形成されている。操作キャビティ６１のカバー基板４との隙は毛細管力の作用する隙に形成されており、試薬６７ａ，６７ｂが試薬担持部６５ａ，６５ｂに担持されている。操作キャビティ６１には、試薬６７ａ，６７ｂの周辺で、具体的には試薬６７ａ，６７ｂの間に半径方向に伸長されるとともにその高さは前記操作キャビティ６１の外周壁の寸法（＝ベース基板３とカバー基板４との隙）よりも小さい攪拌リブ６３が形成されている。
【００８６】
攪拌リブ６３とカバー基板４との厚み方向の断面寸法は、図２４（ｂ）に示すように、操作キャビティ６１のカバー基板４との厚み方向の断面寸法よりも小さい。つまり、試薬担持部６５ａ，６５ｂの隙は、前記操作キャビティ６１の隙より薄くなるよう前記キャビティ６１より突出して形成されている。
また、試薬担持部６５ａ，６５ｂのカバー基板４との隙は、操作キャビティ６１のカバー基板４との隙より薄くなるよう操作キャビティ６１より突出して形成している。
【００８７】
そのため、試薬担持部６５ａ，６５ｂの隙の方が、操作キャビティ６１よりも薄いため、操作キャビティ６１に流入した液が確実に試薬担持部６５ａ，６５ｂへ充填されるため、試薬６７ａ，６７ｂを確実に溶解させることができる。試薬担持部６５ａ，６５ｂは操作キャビティ６１よりも数十μｍ程度だけ突出するように形成している。
【００８８】
操作キャビティ６１の内周側の側方にはキャビティ６２が形成されており、キャビティ６２は保持キャビティ５３と連通部６０で連結されている。キャビティ６２のカバー基板４との隙は、毛細管力の作用しない隙に形成されている。またキャビティ６２は、連通部６０の近傍に形成された空気孔２５ｈを介して大気に連通している。
【００８９】
保持キャビティ５３と操作キャビティ６１とは、保持キャビティ５３の側壁から前記連通部６０を通過して延びる連結部５９を介して連結されている。連結部５９のカバー基板２との隙は、毛細管力の作用する隙に形成されている。ここでは連結部５９の先端は、保持キャビティ５３に保持された希釈血漿４０の液面よりも前記回転軸心について外周方向に伸長して形成されている。
【００９０】
操作キャビティ６１の外周側には、分離キャビティ６６が形成されており、連結通路６４を介して接続されている。連結通路６４のカバー基板４との間の厚み方向の断面寸法は、毛細管力の作用する隙で、操作キャビティ６１に作用する毛細管力よりも大きくなるよう制限されている。
【００９１】
操作キャビティ６１には希釈血漿４０で満たされている空間と隙の大きさは同じであるけれども希釈血漿４０で満たされていない僅かな空間６１ａが残っている。
図１７（ａ）に示す状態では、希釈血漿４０と試薬６７ａ，６７ｂとが接触して試薬６７ａ，６７ｂが希釈血漿４０に溶け出す。この状態で分析用デバイス１を回転軸心１０７を中心に所定角度の揺動をさせると、操作キャビティ６１の希釈血漿４０は前記空間６１ａがあるために操作キャビティ６１の中で移動して、この攪拌の際に、攪拌リブ６３に衝突してより確実に攪拌される。これによって、試薬の比重が大きい場合であっても試薬を沈殿させないようにより有効に作用している。
【００９２】
− 工程９ −
次に、ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（５０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍ）すると、図１７（ｂ）に示すように、操作キャビティ６１の試薬と反応した希釈血漿が連結通路６４を通過して分離キャビティ６６に流れ込み、さらに高速回転を２０〜４０秒間にわたって維持することで、操作キャビティ６１内で生成された非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を遠心分離する。
【００９３】
この実施の形態では、検査対象の成分と試薬を反応させる際に、前記反応を阻害する成分を前工程で排除するよう構成しており、操作キャビティ６１で希釈血漿を試薬と反応させることで、後工程の反応を阻害する特定の成分を凝集処理し、次工程で遠心分離することで前記凝集物を排除している。
【００９４】
また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【００９５】
ここでは、分析用デバイス１の回転と停止の動作を繰り返し行うことで、試薬と希釈血漿の攪拌を促進しているため、拡散のみの攪拌に比べて確実に且つ短時間で攪拌を行うことが可能となる。
【００９６】
− 工程１０ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、希釈血漿４０中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分は分離キャビティ６６の壁面に形成された毛細管キャビティ６９に吸い上げられ、毛細管キャビティ６９と連通する連結流路７０を介して図１８（ａ）に示すように計量流路８０に流れて定量が保持される。
【００９７】
また、分離キャビティ６６内の非ＨＤＬ凝集成分を含む希釈血漿４０は、分離キャビティ６６と溢流キャビティ８１ａを連結しているサイホン形状を有する連結流路６８内に呼び水される。
【００９８】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
毛細管キャビティ６９の最外周の位置は、図１８（ａ）に示すように、分離キャビティ６６に保持される希釈血漿に浸かるように外周方向に伸長して形成されている。
【００９９】
このように毛細管キャビティ６９を形成することで、比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方が優先的に毛細管キャビティ６９によって吸い出され、連結流路７０を介して計量流路８０に向かって沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿４０を移送できる。
【０１００】
− 工程１１ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１８（ｂ）に示すように、計量流路８０に保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ８３との連結部である屈曲部８４の位置で破断して、定量だけが測定セル５２ａに流れ込む。
【０１０１】
また、分離キャビティ６６および連結通路７０、毛細管キャビティ６９内の希釈血漿４０はサイホン形状の連結流路６８を介して溢流キャビティ８１ａに流れ込む。
また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【０１０２】
ここで、溢流キャビティ８１ａに移送された希釈血漿４０は、分析用デバイス１の回転の停止と共に、大気と連通する溢流キャビティ８１ｂと接続される溢流流路８２ｃに充填されるため、溢流キャビティ８１ａの出口が大気と遮断されて内部が負圧になる。そのため、溢流キャビティ８１ａから希釈血漿４０が連結流路６８を通って流出するのを防ぐことができる。
【０１０３】
− 工程１２ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、測定セル５２ａに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿４０は、毛細管力によって図１９（ａ）に示すように毛細管エリア５６ａに吸い上げられ、この時点で図２３（ａ）に示す試薬５８ａ１，５８ａ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬の反応が開始される。
【０１０４】
ここでは測定セル５２ａにおいてＨＤＬ−コレステロールを計測しようとしているため、ＨＤＬ測定試薬である試薬５８ａ１，５８ａ２のうちの乾燥担持されている試薬５８ａ１は酵素試薬であって、具体的には、コレステロールエステラーゼ（東洋紡社製）、コレステロールデヒドロゲナーゼ（天野エンザイム社製）およびジアホラーゼ（東洋紡社製）を使用した。乾燥担持されている試薬５８ａ２はメディエータとしての発色試薬であって、具体的にはＮＡＤ＋（オリエンタル酵母社製）およびＷＳＴ−８（同仁化学社製）を使用した。
【０１０５】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
− 工程１３ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図１９（ｂ）に示すように、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【０１０６】
測定セル５２ａに移送された希釈血漿４０についても、工程１１と工程１２の動作を繰り返し行うことで、試薬と希釈血漿に含まれるＨＤＬ−コレステロールと試薬の反応を促進しているため、拡散のみの攪拌に比べて確実に且つ短時間で攪拌を行うことが可能となる。
【０１０７】
− 工程１４ −
分析用デバイス１を反時計方向（Ｃ１方向）または時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（１０００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍ）して、各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃが光源１１２とフォトディテクタ１１３の間を通過するタイミングに、演算部１１０がフォトディテクタ１１３の検出値を読み取って、特定成分の濃度を算出する。なお、工程７および工程１１で希釈血漿４０が各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃに流入した際に、各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃが光源１１２とフォトディテクタ１１３の間を通過するタイミングに、演算部１１０がフォトディテクタ１１３の検出値を読み取ることで、試薬と反応前の吸光度を算出できるため、演算部１１０での計算処理に測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃのリファレンスデータとして利用することで、測定精度を改善することができる。
【０１０８】
また、保持キャビティ５３に流れ込んだ定量の希釈血漿４０を、試薬と反応させながら測定セル５２ａに向かって遠心力の作用によって移送して測定しているので、試薬の溶解度合いの分布もなく、測定精度の向上が期待できる。
【０１０９】
また、保持キャビティ５３と、操作キャビティ６１と、分離キャビティ６６と、計量流路８０と、測定セル５２ａと、毛細管エリア５６ａと、測定セル５２ａへ順に遠心力で移送してＨＤＬ成分を効率よく測定セル５２ａに届けることができるため、液体試料のロスも少なくて済み、被験者に優しい検査を実現できる。
【０１１０】
上記の実施の形態では、測定セルにおいて光学的にアクセスして減衰量から成分を測定していたが、試薬と試料との反応物に測定セルにおいて電気的にアクセスして成分を測定する場合でも同様である。この場合、電極を使用してアクセスする場合のメディエータとしてはフェリシアン化カリウムなどを使用できる。
【０１１１】
上記の実施の形態では、操作キャビティ６１に担持した非ＨＤＬ凝集試薬と試料との攪拌効率を向上させるために攪拌リブ６３を設けたが、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃにも同様の攪拌リブを形成することによって、試薬と試料との攪拌効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、生物などから採取した液体の成分分析に使用する分析用デバイスの小型化ならびに高性能化に有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
５２ａ 測定セル
５３ 保持キャビティ
５６ａ 毛細管エリア
５８ａ１ 酵素試薬
５８ａ２ 発色試薬（メディエータ）
５９ 連結部
６１ 操作キャビティ
６３ 攪拌リブ
６４ 連結流路
６５ａ，６５ｂ 試薬担持部
６６ 分離キャビティ
６７ａ，６７ｂ 非ＨＤＬ凝集試薬
６９ 毛細管キャビティ
７０ 連結流路
８０ 計量流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物などから採取した液体試料の分析に使用する分析用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液中のＨＤＬ（High Density Lipoprotein）コレステロールを分析する場合には、血液中の分析に不要な成分（非ＨＤＬ成分）を凝集沈殿させて、分析に必要な成分（ＨＤＬ成分）を分離して計量することが行われている。
【０００３】
図２５は特許文献１などに記載されているメンブレンフィルタを用いた分析用デバイスを示している。分析用デバイスは、ＨＤＬ成分と反応して発色するテストフィルム３０６の手前に、分離層３０３と第１担体３０４および第２担体３０５が積層されている。
【０００４】
液体試料の血液が分離層３０３に付けられると、血液中の血球成分が分離層３０３で捕捉されて血漿成分が第１担体３０４へ浸透する。第１担体３０４には、非ＨＤＬ成分を凝集させる試薬を担持させてあり、血漿成分が第１担体３０４を通過することによって非ＨＤＬ成分が凝集する。第１担体３０４を通過したＨＤＬ成分と凝集した非ＨＤＬ成分のうち、凝集した非ＨＤＬ成分だけが第２担体３０５によってトラップされて、非ＨＤＬ成分を含まない成分のみが第２担体３０５を通過してテストフィルム３０６に浸透する。ＨＤＬ成分と反応して発色したテストフィルム３０６の発色状態は、フィルム３０７を通して計測されてＨＤＬ成分の定量測定が行われている。３０２はケーシングである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ ６，１７１，８４９ Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１では、メンブレンが試薬を担持する第１担体３０４と非ＨＤＬ成分を分離する機能を持つ第２担体３０５と２層に分かれており、構成が複雑なため、それが測定結果のばらつきの要因となる可能性がある。
【０００７】
さらに、血液を分離層３０３に付けるて非ＨＤＬを凝集させる試薬と触れる際、試薬の溶解度合いに分布ができ、また非ＨＤＬ凝集成分を生成するのに時間がかかったり、処理が不十分で正確な値が得られないという問題がある。
【０００８】
また、メンブレンフィルタ特有の課題として、測定に必要なＨＤＬ成分の一部までも第２担体３０５においてトラップされる可能性が高く液体試料のロスが大きい。そのため、必要以上の液体試料を準備する必要がある。これは、被験者に対して大きな苦痛を与えてしまう。
【０００９】
本発明は、測定結果のばらつきが少なく、短時間であっても正確な値が得られ、液体試料のロスが少ない分析用デバイスと分析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】
【００１０】
本発明の請求項１記載の分析用デバイスは、液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有し、前記測定セルにおける液体にアクセスする読み取りに使用される分析用デバイスであって、液体試料である定量の希釈血漿が流れ込む保持キャビティと、前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成され毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティに連結されるとともに非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティと、前記分離キャビティの周方向に隣接し毛細管力の作用する連結流路を介して前記分離キャビティと連結された計量流路と、前記計量流路よりも外周側に形成された測定セルと、前記測定セルよりも内周側に形成され酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアとを有し、前記毛細管エリアで反応した反応溶液を前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測するよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記操作キャビティにおける前記非ＨＤＬ凝集試薬を担持している試薬担持部の隙は、前記操作キャビティの隙より薄くなるよう前記操作キャビティより突出して形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記操作キャビティに半径方向に伸長した攪拌リブを形成し、前記攪拌リブの高さは前記操作キャビティの外周壁も低いことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記分離キャビティから前記計量流路に、前記分離キャビティの壁面に形成された毛細管が作用する毛細管キャビティによって比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方を優先的に吸い上げて移送するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５記載の分析方法は、液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有する分析用デバイスを使用して、前記測定セルにおける液体にアクセスして読み取るに際し、液体試料である定量の希釈血漿を前記分析用デバイスを軸心周りに回転させて遠心力によって保持キャビティに定量の希釈血漿を流し込み、前記遠心力を小さくして、前記保持キャビティの外周側に溜まった希釈血漿を、毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成された操作キャビティに移送し、前記操作キャビティの内側の外周側に担持された非ＨＤＬ凝集試薬と反応させ、前記操作キャビティの反応した希釈血漿を直前よりも前記遠心力を大きくして、前記操作キャビティと前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティに移送するとともに非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分に遠心分離し、前記分離キャビティ中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を直前よりも前記遠心力を小さくして、前記分離キャビティの周方向に隣接した計量流路に、毛細管力の作用する連結流路を介して沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿を移送し、計量流路に保持されていた希釈血漿を計量流路よりも外周側に形成された測定セルに直前よりも前記遠心力を大きくして移送し、前記測定セルに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿を、直前よりも前記遠心力を小さくして、前記測定セルよりも内周側に形成された試薬担持部としての毛細管エリアに毛細管力によって吸い上げ、前記毛細管エリアに担持されている酵素試薬およびメディエータと反応させ、前記毛細管エリアで反応した反応溶液を、直前よりも前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の分析用デバイスと分析方法は、保持キャビティと、非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、分離キャビティと、計量流路と、測定セルと、酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアとがマイクロチャネル構造で形成されており、遠心力を制御することによって移送・試薬との混合攪拌・分離とを、少ない液体試料のロスで、しかも短時間であっても正確な値が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における分析用デバイスの保護キャップを閉じた状態と開いた状態の斜視図
【図２】同実施の形態の分析用デバイスの分解斜視図
【図３】同実施の形態のベース基板の拡大斜視図
【図４】同実施の形態の希釈液容器の平面図、Ａ−Ａ断面図、側面図、背面図、正面図
【図５】同実施の形態の保護キャップの平面図、側面図、Ｂ−Ｂ断面図、正面図
【図６】同実施の形態の希釈液容器の密封状態と保護キャップを開いた状態および希釈液放出状態の断面図
【図７】同実施の形態の分析用デバイスを出荷状態にセットする工程の断面図
【図８】同実施の形態の分析装置のドアを開いた状態の斜視図
【図９】同実施の形態の分析装置の断面図
【図１０】同実施の形態の分析装置の構成図
【図１１】同実施の形態の分析用デバイスの注入口付近の拡大斜視図、保護キャップを開いて指先から試料液を採取する状態の斜視図、分析用デバイスのマイクロチャネル構造をターンテーブルの側からカバー基板を透過して見た拡大斜視図
【図１２】同実施の形態の分析用デバイスに点着しターンテーブルにセットして回転させる前の状態図
【図１３】同実施の形態の分析用デバイスの毛細管キャビティ内に試料液を保持し、希釈液溶液のアルミシールが破られた状態でターンテーブルにセットされた状態図と分離された状態図
【図１４】同実施の形態の希釈液容器の液放出を説明する拡大断面図
【図１５】同実施の形態の工程３において分離キャビティから計量流路に流れて定量保持した状態図と工程４において計量流路から混合キャビティに流れ込む状態図
【図１６】同実施の形態の工程６において分析用デバイスを揺動させる状態図とターンテーブルを時計方向に回転駆動して測定セルおよび保持キャビティに流れ込んだ状態図
【図１７】同実施の形態の工程８において分析用デバイスを揺動させる状態図と工程９においてターンテーブルを時計方向に回転駆動させて操作キャビティの試薬と反応した希釈血漿が分離キャビティに流れ込み、さらに高速回転を維持することで、操作キャビティ内で生成された凝集物を遠心分離する状態図
【図１８】同実施の形態の工程１０においてターンテーブルを停止させ希釈血漿が計量流路に流れて定量が保持された状態図と工程１１において計量流路に保持されていた希釈血漿が測定セルに流れ込んだ状態図
【図１９】同実施の形態の工程１２において測定セルの希釈血漿と試薬との反応が開始される状態図と工程１３において試薬と希釈血漿の攪拌の状態図
【図２０】同実施の形態の工程２において希釈液容器から流出した希釈液が排出流路を介して保持キャビティに流入する状態の拡大斜視図と希釈血漿を混合キャビティから毛細管流路を介して次工程へ移送する状態の拡大斜視図
【図２１】ターンテーブルを１８０°付近で停止させた場合の分析用デバイスの平面図とターンテーブルを６０°，３００°付近で停止させた場合の分析用デバイスの平面図
【図２２】同実施の形態の分析用デバイスの図１６におけるＦ−Ｆ断面図
【図２３】同実施の形態の分析用デバイスの毛細管エリアにおける試薬の担持状態を示す拡大平面図とＧ−Ｇ断面図
【図２４】同実施の形態の分析用デバイスの操作キャビティにおける試薬の担持状態を示す拡大平面図とＨ−Ｈ断面図
【図２５】特許文献１の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図７は本発明の分析用デバイスを示す。
図１（ａ）（ｂ）は分析用デバイス１の保護キャップ２を閉じた状態と開いた状態を示している。図２は図１（ａ）における下側を上に向けた状態で分解した状態を示している。
【００１８】
この分析用デバイス１は、微細な凹凸形状を表面に有するマイクロチャネル構造が片面に形成されたベース基板３と、ベース基板３の表面を覆うカバー基板４と、希釈液を保持している希釈液容器５と、試料液飛散防止用の保護キャップ２とを合わせた４つの部品で構成されている。
【００１９】
図３はベース基板３の表面の凹凸形状を示しており、ハッチング１５０で示す個所がカバー基板４との貼り合わせ面である。ハッチング１５１で示す個所がカバー基板４との貼り合わせ面よりも僅かに低く形成された個所を示しており、カバー基板４との貼り合わせ後に毛細管力が作用する隙となる個所である。
【００２０】
分析用デバイス１の底面で前記カバー基板４には、分析用デバイス１の底部に突出して調芯用嵌合部としての回転支持部１５が形成されている。保護キャップ２の内周部には回転支持部１６が形成されており、保護キャップ２を閉じた分析用デバイス１では、回転支持部１６が回転支持部１５の外周に接するように形成されている。さらに、前記カバー基板４には、基端が回転支持部１５に接続されて先端が外周に向かって延びる回り止め用係合部としての凸部１１４が形成されている。
【００２１】
ベース基板３とカバー基板４は、希釈液容器５などを内部にセットした状態で接合され、この接合されたものに保護キャップ２が取り付けられている。
ベース基板３の上面に形成されている数個の凹部の開口をカバー基板４で覆うことによって、後述の複数の収容エリアとその収容エリアの間を接続するマイクロチャネル構造の流路などが形成されている。
【００２２】
収容エリアのうちの必要なものには各種の分析に必要な試薬が予め担持されている。保護キャップ２の片側は、ベース基板３とカバー基板４に形成された軸６ａ，６ｂに係合して開閉できるように枢支されている。検査しようとする試料液が血液の場合、毛細管力の作用する前記マイクロチャネル構造の各流路の隙間は、５０μｍ〜３００μｍに設定されている。
【００２３】
この分析用デバイス１を使用した分析工程の概要は、希釈液が予めセットされた分析用デバイス１に試料液を点着し、この試料液の少なくとも一部を前記希釈液で希釈した後に測定しようとするものである。
【００２４】
図４は希釈液容器５の形状を示している。
図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は側面図、図４（ｄ）は背面図、図４（ｅ）は開口部７から見た正面図である。この開口部７は希釈液容器５の内部５ａに、図６（ａ）に示すように希釈液８を充填した後にシール部材としてのアルミシール９によって密封されている。希釈液容器５の開口部７とは反対側には、ラッチ部１０が形成されている。この希釈液容器５は、ベース基板３とカバー基板４の間に形成され希釈液容器収容部１１にセットされて図６（ａ）に示す液保持位置と、図６（ｃ）に示す液放出位置とに移動自在に収容されている。
【００２５】
図５は保護キャップ２の形状を示している。
図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図５（ｄ）は開口２ａから見た正面図である。保護キャップ２の内側には、図１（ａ）に示した閉塞状態で図６（ａ）に示すように、希釈液容器５のラッチ部１０が係合可能な係止用溝１２が形成されている。
【００２６】
この図６（ａ）は使用前の分析用デバイス１を示す。この状態では保護キャップ２が閉塞されており、保護キャップ２の係止用溝１２に希釈液容器５のラッチ部１０が係合して希釈液容器５が矢印Ｊ方向に移動しないように液保持位置に係止されている。この状態で利用者に供給される。
【００２７】
試料液の点着に際して保護キャップ２が図６（ａ）でのラッチ部１０との係合に抗して図１（ｂ）に示したように開かれると、保護キャップ２の係止用溝１２が形成されている底部２ｂが弾性変形して図６（ｂ）に示すように保護キャップ２の係止用溝１２と希釈液容器５のラッチ部１０との係合が解除される。
【００２８】
この状態で、分析用デバイス１の露出した注入口１３に試料液を点着して保護キャップ２を閉じる。この際、保護キャップ２を閉じることによって、係止用溝１２を形成していた壁面１４が、希釈液容器５のラッチ部１０の保護キャップ２の側の面５ｂに当接して、希釈液容器５を前記矢印Ｊ方向（液放出位置に近づく方向）に押し込む。希釈液容器収容部１１には、ベース基板３の側から突出部としての開封リブ１１ａが形成されており、希釈液容器５が保護キャップ２によって押し込まれると、希釈液容器５の斜めに傾斜した開口部７のシール面に張られていたアルミシール９が図６（ｃ）に示すように開封リブ１１ａに衝突して破られる。
【００２９】
なお、図７は分析用デバイス１を図６（ａ）に示した出荷状態にセットする製造工程を示している。先ず、保護キャップ２を閉じる前に、希釈液容器５の下面に設けた溝４２（図２と図４（ｄ）参照）と、カバー基板４に設けた孔４３とを位置合わせして、この液保持位置において孔４３を通して希釈液容器５の溝４２に、ベース基板３またはカバー基板４とは別に設けられた係止治具４４の突起４４ａを係合させて、希釈液容器５を液保持位置に係止した状態にセットする。そして、保護キャップ２の上面に形成されている切り欠き４５（図１参照）から、押圧治具４６を差し入れて保護キャップ２の底面を押圧して弾性変形させた状態で保護キャップ２を閉じてから押圧治具４６を解除することによって、図６（ａ）の状態にセットできる。
【００３０】
なお、この実施の形態では希釈液容器５の下面に溝４２を設けた場合を例に挙げて説明したが、希釈液容器５の上面に溝４２を設け、この溝４２に対応してベース基板３に孔４３を設けて係止治具４４の突起４４ａを溝４２に係合させるようにも構成できる。
【００３１】
また、保護キャップ２の係止用溝１２が希釈液容器５のラッチ部１０に直接に係合して希釈液容器５を液保持位置に係止したが、保護キャップ２の係止用溝１２と希釈液容器５のラッチ部１０とを間接的に係合させて希釈液容器５を液保持位置に係止することもできる。
【００３２】
この分析用デバイス１を、図８と図９に示す分析装置１００のターンテーブル１０１にセットする。
この実施の形態では、ターンテーブル１０１は、図９に示すように傾斜した回転軸心１０７に取り付けられて水平線Ｈに対して角度θ（１０°〜４５°の範囲）だけ傾斜しており、分析用デバイス１の回転停止位置に応じて、分析用デバイス１内の溶液にかかる重力の方向を制御できる。
【００３３】
具体的には、図２１（ａ）に示す位置（真上を０°（３６０°）として表現した場合に１８０°付近の位置）で分析用デバイス１を停止させた場合は、操作キャビティ１２１の下側１２２が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は外周方向（下側１２２）に向かって重力を受ける。
【００３４】
また、図２１（ｂ）に示す６０°付近の位置で分析用デバイス１を停止させた場合は、操作キャビティ１２１の左上側１２３が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は左上方向に向かって重力を受ける。同様に、図２１（ｃ）に示す３００°付近の位置では、操作キャビティ１２１の右上側１２４が正面から見て下側に向くため、操作キャビティ１２１内の溶液１２５は右上方向に向かって重力を受ける。
【００３５】
このように、回転軸心１０７に傾斜を設け、任意の位置に分析用デバイス１を停止させることで、分析用デバイス１内の溶液を所定の方向に移送させるための駆動力の１つとして利用できる。
【００３６】
分析用デバイス１内の溶液にかかる重力の大きさは、回転軸心１０７の角度θを調整することで設定することができ、移送する液量と、分析用デバイス１内の壁面に付着する力との関係に応じて設定することが望ましい。
【００３７】
角度θが１０°より小さいと溶液にかかる重力が小さすぎて移送に必要な駆動力が得られないおそれがあり、角度θが４５°より大きくなると回転軸心１０７への負荷が増大したり、遠心力で移送させた溶液が自重で勝手に動いて制御できなくなるおそれがある。
【００３８】
ターンテーブル１０１の上面には環状溝１０２が形成されており、分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットした状態では分析用デバイス１のカバー基板４に形成された回転支持部１５と保護キャップ２に形成された回転支持部１６が環状溝１０２に係合してこれを収容している。
【００３９】
ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットした後に、ターンテーブル１０１の回転させる前に分析装置のドア１０３を閉じると、セットされた分析用デバイス１は、ドア１０３の側に設けられたクランパ１０４によって、ターンテーブル１０１の回転軸心上の位置が付勢手段としてのバネ１０５ａの付勢力でターンテーブル１０１の側に押さえられて、分析用デバイス１は、回転駆動手段１０６によって回転駆動されるターンテーブル１０１と一体に回転する。１０７はターンテーブル１０１の回転中の軸心を示している。
【００４０】
このように構成したため、ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットすると、図９に示すように、ターンテーブル１０１の環状溝１０２の内周に等間隔に形成されている溝の何れかに、分析用デバイス１の凸部１１４の先端１１４ａが係合して、ターンテーブル１０１の周方向に分析用デバイス１がスリップしない状態になる。
【００４１】
保護キャップ２は注入口１３の付近に付着した試料液が、分析中に遠心力によって外部へ飛散を防止するために取り付けられている。
分析用デバイス１を構成する部品の材料としては、材料コストが安価で量産性に優れる樹脂材料が望ましい。前記分析装置１００は、分析用デバイス１を透過した光を測定する光学的測定方法によって試料液の分析を行うため、ベース基板３およびカバー基板４の材料としては、ＰＣ，ＰＭＭＡ，ＡＳ，ＭＳなどの透明性が高い合成樹脂が望ましい。
【００４２】
また、希釈液容器５の材料としては、希釈液容器５の内部に希釈液８を長期間封入しておく必要があるため、ＰＰ，ＰＥなどの水分透過率の低い結晶性の合成樹脂が望ましい。保護キャップ２の材料としては、成形性のよい材料であれば特に問題がなく、ＰＰ，ＰＥ，ＡＢＳなどの安価な樹脂が望ましい。
【００４３】
ベース基板３とカバー基板４との接合は、前記収容エリアに担持された試薬の反応活性に影響を与えにくい方法が望ましく、接合時に反応性のガスや溶剤が発生しにくい超音波溶着やレーザー溶着などが望ましい。
【００４４】
また、ベース基板３とカバー基板４との接合によってベース基板３，カバー基板４の間の微小な隙間による毛細管力によって溶液を移送させる部分には、毛細管力を高めるための親水処理がなされている。具体的には、親水性ポリマーや界面活性剤などを用いた親水処理が行われている。ここで、親水性とは水との接触角が９０°未満のことをいい、より好ましくは接触角４０°未満である。
【００４５】
図１０は分析装置１００の構成を示す。
この分析装置１００は、ターンテーブル１０１を回転させるための回転駆動手段１０６と、分析用デバイス１内の溶液を光学的に測定するための光学測定手段１０８と、ターンテーブル１０１の回転速度や回転方向および光学測定手段の測定タイミングなどを制御する制御手段１０９と、光学測定手段１０８によって得られた信号を処理し測定結果を演算するための演算部１１０と、演算部１１０で得られた結果を表示するための表示部１１１とで構成されている。
【００４６】
回転駆動手段１０６は、ターンテーブル１０１を介して分析用デバイス１を回転軸心１０７の回りに任意の方向に所定の回転速度で回転させるだけではなく、所定の停止位置で回転軸心１０７を中心に所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせて分析用デバイス１を揺動させることができるように構成されている。
【００４７】
光学測定手段１０８には、分析用デバイス１の測定部に特定の波長光を照射するための光源１１２と、光源１１２から照射された光のうち、分析用デバイス１を通過した透過光の光量を検出するフォトディテクタ１１３とを備えている。
【００４８】
分析用デバイス１をターンテーブル１０１によって回転駆動して、注入口１３から内部に取り込んだ試料液を、注入口１３よりも内周にある前記回転軸心１０７を中心に分析用デバイス１を回転させて発生する遠心力と、分析用デバイス１内に設けられた毛細管流路の毛細管力を用いて、分析用デバイス１の内部で溶液を移送していくよう構成されており、分析用デバイス１のマイクロチャネル構造を分析工程とともに詳しく説明する。
【００４９】
図１１は分析用デバイス１の注入口１３の付近を示している。
図１１（ａ）は注入口１３を分析用デバイス１の外側から見た拡大図を示し、図１１（ｂ）は保護キャップ２を開いて指先１２０から試料液１８を採取するときの様子を示したものであり、図１１（ｃ）は前記マイクロチャネル構造をターンテーブル１０１の側からカバー基板４を透過して見たものである。
【００５０】
注入口１３は分析用デバイス１の内部に設定された回転軸心１０７から外周方向へ突出した形状で、内周方向に伸長するようベース基板３とカバー基板４との間に形成された微小な隙間δの毛細管力の作用する誘導部１７を介して、毛細管力により必要量保持できる毛細管キャビティ１９に接続されているため、保護キャップ２を開いてこの注入口１３に試料液１８を直接に付けることによって、注入口１３の付近に付着した試料液が誘導部１７の毛細管力によって分析用デバイス１の内部に取り込まれる。
【００５１】
誘導部１７と毛細管キャビティ１９と接続部にはベース基板３に凹部２１を形成して通路の向きを変更する屈曲部２２が形成されている。
誘導部１７から見て毛細管キャビティ１９を介してその先には、毛細管力が作用しない隙間の受容キャビティ２３ａが形成されている。毛細管キャビティ１９と屈曲部２２および誘導部１７の一部の側方には、大気に開放したキャビティ２４が形成されている。キャビティ２４の作用によって、注入口１３から採取された試料液は誘導部１７および毛細管キャビティ１９のキャビティ２４が形成されていない側の側壁を優先的に伝って充填されていくため、注入口１３で気泡が混入した場合に、誘導部１７のキャビティ２４と隣接している区間内で空気がキャビティ２４に向かって排出され、気泡を巻き込まずに試料液１８を充填することができる。
【００５２】
図１２はこのようにして点着後の分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットして回転させる前の状態を示している。このとき、図６（ｃ）で説明したように希釈液容器５のアルミシール９が開封リブ１１ａに衝突して破られている。２５ａ〜２５ｍはベース基板３に形成された空気孔である。
【００５３】
分析工程を、回転駆動手段１０６の運転を制御している制御手段１０９の構成と共に説明する。
− 工程１ −
検査を受ける試料液が注入口１３に点着された分析用デバイス１は、図１３（ａ）に示すように毛細管キャビティ１９内に試料液を保持し、希釈液溶液５のアルミシール９が破られた状態でターンテーブル１０１にセットされる。
【００５４】
− 工程２ −
ドア１０３を閉じた後にターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（５０００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）すると、保持されている試料液が屈曲部２２の位置で破断し、誘導部１７内の試料液は保護キャップ２内に排出され、毛細管キャビティ１９内の試料液１８は図１３（ｂ）に示すように受容キャビティ２３ａを介して分離キャビティ２３ｂ，２３ｃに流入する４０〜７０秒間回転を保持すると、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃで血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとに遠心分離される。
【００５５】
希釈液容器５から流出した希釈液８は、図１３（ｂ）および図２０（ａ）に示すように排出流路２６を介して保持キャビティ２７に流入する。保持キャビティ２７に流入した希釈液８が所定量を超えると、余剰の希釈液８は溢流流路２８ａを介して溢流キャビティ２９ａに流れ込み、さらに毛細管流路３７を乗り越えて、溢流キャビティ２９ｂ、溢流通路２８ｂを経由して、リファレンス測定セルとしての溢流キャビティ２９ｃに流れ込む。
【００５６】
溢流キャビティ２９ｃに流入した希釈液は、保持キャビティ２７と同様に、所定量を超えると、余剰の希釈液は溢流流路２８ｃを介して溢流キャビティ２９ｄに流れ込む。
なお、希釈液容器５は、アルミシール９でシールされている開口部７とは反対側の底部の形状が、図４（ａ）（ｂ）に示すように円弧面３２で形成され、かつ図１３（ｂ）に示す状態の希釈液容器５の液放出位置においては、図１４に示すように円弧面３２の中心ｍが回転軸心１０７よりも排出流路２６に近づくよう距離ｄだけオフセットするように形成されているため、この円弧面３２に向かうように流れた希釈液８が円弧面３２に沿って外側から開口部７に向かう流れ（矢印ｎ方向）に変更されて、希釈液容器５の開口部７から効率よく希釈液容器収容部１１に放出される。
【００５７】
− 工程３ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、血漿成分１８ａは分離キャビティ２３ｂの壁面に形成された毛細管キャビティ３３に吸い上げられ、毛細管キャビティ３３と連通する連結流路３０を介して図１５（ａ）に示すように計量流路３８に流れて定量が保持される。
【００５８】
ここで、この実施の形態では、計量流路３８の出口に、充填確認エリア３８ａが内周方向に伸長するように形成されており、次工程に移る前に、１００ｒｐｍ前後で低速回転させて、充填確認エリア３８ａに血漿成分１８ａを保持したまま、光学的に血漿成分１８ａの有無を検出することができる構成としている。分析用デバイス１内の充填確認エリア３８ａの内面は、光を透過させたときに充填確認エリア３８ａを通過する光が散乱するように表面を粗らしており、血漿成分１８ａが充填されていない場合は、透過する光量が減少し、血漿成分１８ａが充填された場合は、表面の微細な凹凸にも液が充填されるため、光の散乱が抑制されて透過する光量が増加する。その光量の差を検出することで血漿成分１８ａの充填の有無を検出可能としている。
【００５９】
また、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃ内の試料液は、分離キャビティ２３ｃと溢流キャビティ３６ｂを連結しているサイホン形状を有する連結流路３４内に呼び水され、同様に、希釈液８も保持キャビティ２７と混合キャビティ３９を連結しているサイホン形状を有する連結流路４１内に呼び水される。
【００６０】
ここで、連結流路４１の出口に形成された流入防止溝３２ａは、連結流路４１から計量流路３８へ希釈液８が流入するのを防止するために形成されており、ベース基板３およびカバー基板４の両方に０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の深さで形成されている。
【００６１】
毛細管キャビティ３３は、分離キャビティ２３ｂの最外周の位置から内周側に向かって形成されている。換言すると、毛細管キャビティ３３の最外周の位置は、図１３（ｂ）に示す血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとの分離界面１８ｃよりも外周方向に伸長して形成されている。
【００６２】
このように毛細管キャビティ３３の外周側の位置を上記のように設定することによって、毛細管キャビティ３３の外周端が、分離キャビティ２３ｂにおいて分離された血漿成分１８ａと血球成分１８ｂに浸かっており、血漿成分１８ａは血球成分１８ｂに比べて粘度が低いため、血漿成分１８ａの方が優先的に毛細管キャビティ３３によって吸い出され、連結流路３０を介して計量流路３８に向かって血漿成分１８ａを移送できる。
【００６３】
また、血漿成分１８ａが吸い出された後、血球成分１８ｂも血漿成分１８ａの後を追って吸い出されるため、毛細管キャビティ３３および連結流路３０の途中までの経路を血球成分１８ｂで置換することができ、計量流路３８が血漿成分１８ａで満たされると、連結流路３０および毛細管キャビティ３３内の液の移送も止まるため、計量流路３８に血球成分１８ｂが混入することはない。
【００６４】
− 工程４ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１５（ｂ）に示すように、計量流路３８に保持されていた血漿成分１８ａは大気開放キャビティ３１の位置で破断し、定量だけ混合キャビティ３９に流れ込み、保持キャビティ２７内の希釈液８もサイホン形状の連結流路４１を介して混合キャビティ３９に流れ込む。
【００６５】
また、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃおよび連結通路３０、毛細管キャビティ３３内の試料液１８はサイホン形状の連結流路３４と逆流防止通路３５を介して溢流キャビティ３６ａに流れ込む。
【００６６】
− 工程５ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、分析用デバイス１を図１５（ｂ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を２０〜７０Ｈｚの周波数で制御して、混合キャビティ３９内に移送された希釈液８と血漿成分１８ａからなる測定対象の希釈血漿４０を攪拌する。
【００６７】
− 工程６ −
その後に、分析用デバイス１を図１６（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１の揺動の強度を徐々に１００Ｈｚ程度まで上げて混合キャビティ３９に保持される希釈血漿４０を、希釈血漿４０の液面よりも内周側に形成された毛細管流路３７の入口まで移送する。
【００６８】
毛細管流路３７の入口まで移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって毛細管流路３７内に吸い出され、毛細管流路３７、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ、溢流流路４７ｄに順次移送される。
【００６９】
− 工程７ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１６（ｂ）に示すように、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃに保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ５０との連結部である屈曲部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの位置で破断して、定量だけ測定セル５２ｂ，５２ｃおよび保持キャビティ５３に流れ込む。
【００７０】
また、このとき溢流流路４７ｄに保持されていた希釈血漿４０は、逆流防止通路５５を介して溢流キャビティ５４に流れ込む。また、このとき毛細管流路３７内の希釈血漿４０は、溢流キャビティ２９ｂ，溢流流路２８ｂを介して溢流キャビティ２９ｃに流れ込む。
【００７１】
計量流路４７ａの一部の側壁には、屈曲部４８ａの近傍に大気開放キャビティ５０と連通するよう凹部４９が形成されているため、屈曲部４８ａの近傍での壁面に付着する力が低下し、屈曲部４８ａでの液切れをよくしている。
【００７２】
測定セル５２ａ〜５２ｃの形状は、遠心力の働く方向に伸長した形状で、具体的には、分析用デバイス１の回転中心から最外周に向かって分析用デバイス１の周方向の幅が細く形成されている。
【００７３】
複数の測定セル５２ａ〜５２ｃの外周側の底部は分析用デバイス１の同一半径上に配置されているため、複数の測定セル５２ａ〜５２ｃを測定するのに同一波長の光源１１２やそれに対応するフォトディテクタ１１３を別の半径距離に複数個配置する必要が無く、装置のコストを削減できると共に、同一測定セル内に複数の異なる波長を用いて測定することもできるため、混合溶液の濃度に応じて最適な波長を選択することで測定感度を向上させることができる。
【００７４】
さらに、各測定セル５２ａ〜５２ｃの周方向に位置する側壁の一側壁には、前記測定セルの外周位置から内周方向に伸長するように試薬を担持している毛細管エリア５６ａ〜５６ｃが形成されている。図１６（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面を図２２に示す。
【００７５】
毛細管エリア５６ｂの吸い上げ可能な容量は、測定セル５２ｂに保持される試料液を全て収容できる容量よりも少ない容量に形成されている。毛細管エリア５６ａ，５６ｃも同様に、それぞれの測定セル５２ａ，５２ｃに保持される試料液を全て収容できる容量よりも少ない容量に形成されている。
【００７６】
測定セル５２ａ〜５２ｃの光路長は、それぞれの検査対象の成分と試薬を反応させた後の混合溶液から得られる吸光度の範囲によって調整されている。
また、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内には図２３（ａ）に示すように、それぞれの検査対象の成分と反応させるための試薬５８ａ１，５８ａ２，５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２が、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内に形成された試薬担持部５７ａ１，５７ａ２，５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３，５７ｃ１，５７ｃ２に担持されている。図２３（ａ）におけるＧ−Ｇ断面を図２３（ｂ）に示す。
【００７７】
試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３のカバー基板４との隙は、毛細管エリア５６ｂのカバー基板４との隙より薄くなるよう毛細管エリア５６ｂより突出して形成している。
【００７８】
そのため、この試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３に試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３を塗布することで、試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３の広がりを試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３と毛細管エリア５６ｂとの段差で抑制できるため、種類の異なる試薬同士を混ざることなく担持することが可能となる。
【００７９】
さらには、試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３の隙の方が、毛細管エリア５６ｂよりも薄いため、毛細管エリア５６ｂに吸上げられた液が確実に試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３へ充填されるため、試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３を確実に溶解させることができる。
【００８０】
毛細管エリア５６ｂは、５０〜３００μｍ程度の毛細管力が作用する隙で形成しているため、試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３は毛細管エリア５６ｂよりも数十μｍ程度だけ突出するように形成している。毛細管エリア５６ａ，５６ｃにおいても同様に構成されている。
【００８１】
− 工程８ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、分析用デバイス１を図１７（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を６０〜１２０Ｈｚの周波数で制御して、保持キャビティ５３に保持される希釈血漿４０を希釈血漿４０の液面に浸かるよう保持キャビティ５３の側壁に形成された連結部５９を介して毛細管力の作用により操作キャビティ６１に移送する。
【００８２】
さらにターンテーブル１０１を４０秒〜６０秒にわたって１０〜４０Ｈｚの周波数で制御して、図２４（ａ）に示す操作キャビティ６１に担持された試薬６７ａ，６７ｂと希釈血漿４０を攪拌し、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬を反応させる。
【００８３】
ここでは測定セル５２ａにおいてＨＤＬ−コレステロールを計測しようとしており、操作キャビティ６１に乾燥担持されている試薬６７ａ，６７ｂは、非ＨＤＬ凝集試薬であって、具体的には、燐タングステン酸ナトリウム（ナカライテスク（株）製）を使用した。
【００８４】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって図１７（ａ）に示すように毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられ、この時点で試薬５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬の反応が開始される。
【００８５】
図２４（ａ）に示すように、回転軸心１０７に対して保持キャビティ５３の周方向に隣接して操作キャビティ６１が形成されている。操作キャビティ６１のカバー基板４との隙は毛細管力の作用する隙に形成されており、試薬６７ａ，６７ｂが試薬担持部６５ａ，６５ｂに担持されている。操作キャビティ６１には、試薬６７ａ，６７ｂの周辺で、具体的には試薬６７ａ，６７ｂの間に半径方向に伸長されるとともにその高さは前記操作キャビティ６１の外周壁の寸法（＝ベース基板３とカバー基板４との隙）よりも小さい攪拌リブ６３が形成されている。
【００８６】
攪拌リブ６３とカバー基板４との厚み方向の断面寸法は、図２４（ｂ）に示すように、操作キャビティ６１のカバー基板４との厚み方向の断面寸法よりも小さい。つまり、試薬担持部６５ａ，６５ｂの隙は、前記操作キャビティ６１の隙より薄くなるよう前記キャビティ６１より突出して形成されている。
また、試薬担持部６５ａ，６５ｂのカバー基板４との隙は、操作キャビティ６１のカバー基板４との隙より薄くなるよう操作キャビティ６１より突出して形成している。
【００８７】
そのため、試薬担持部６５ａ，６５ｂの隙の方が、操作キャビティ６１よりも薄いため、操作キャビティ６１に流入した液が確実に試薬担持部６５ａ，６５ｂへ充填されるため、試薬６７ａ，６７ｂを確実に溶解させることができる。試薬担持部６５ａ，６５ｂは操作キャビティ６１よりも数十μｍ程度だけ突出するように形成している。
【００８８】
操作キャビティ６１の内周側の側方にはキャビティ６２が形成されており、キャビティ６２は保持キャビティ５３と連通部６０で連結されている。キャビティ６２のカバー基板４との隙は、毛細管力の作用しない隙に形成されている。またキャビティ６２は、連通部６０の近傍に形成された空気孔２５ｈを介して大気に連通している。
【００８９】
保持キャビティ５３と操作キャビティ６１とは、保持キャビティ５３の側壁から前記連通部６０を通過して延びる連結部５９を介して連結されている。連結部５９のカバー基板２との隙は、毛細管力の作用する隙に形成されている。ここでは連結部５９の先端は、保持キャビティ５３に保持された希釈血漿４０の液面よりも前記回転軸心について外周方向に伸長して形成されている。
【００９０】
操作キャビティ６１の外周側には、分離キャビティ６６が形成されており、連結通路６４を介して接続されている。連結通路６４のカバー基板４との間の厚み方向の断面寸法は、毛細管力の作用する隙で、操作キャビティ６１に作用する毛細管力よりも大きくなるよう制限されている。
【００９１】
操作キャビティ６１には希釈血漿４０で満たされている空間と隙の大きさは同じであるけれども希釈血漿４０で満たされていない僅かな空間６１ａが残っている。
図１７（ａ）に示す状態では、希釈血漿４０と試薬６７ａ，６７ｂとが接触して試薬６７ａ，６７ｂが希釈血漿４０に溶け出す。この状態で分析用デバイス１を回転軸心１０７を中心に所定角度の揺動をさせると、操作キャビティ６１の希釈血漿４０は前記空間６１ａがあるために操作キャビティ６１の中で移動して、この攪拌の際に、攪拌リブ６３に衝突してより確実に攪拌される。これによって、試薬の比重が大きい場合であっても試薬を沈殿させないようにより有効に作用している。
【００９２】
− 工程９ −
次に、ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（５０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍ）すると、図１７（ｂ）に示すように、操作キャビティ６１の試薬と反応した希釈血漿が連結通路６４を通過して分離キャビティ６６に流れ込み、さらに高速回転を２０〜４０秒間にわたって維持することで、操作キャビティ６１内で生成された非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を遠心分離する。
【００９３】
この実施の形態では、検査対象の成分と試薬を反応させる際に、前記反応を阻害する成分を前工程で排除するよう構成しており、操作キャビティ６１で希釈血漿を試薬と反応させることで、後工程の反応を阻害する特定の成分を凝集処理し、次工程で遠心分離することで前記凝集物を排除している。
【００９４】
また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【００９５】
ここでは、分析用デバイス１の回転と停止の動作を繰り返し行うことで、試薬と希釈血漿の攪拌を促進しているため、拡散のみの攪拌に比べて確実に且つ短時間で攪拌を行うことが可能となる。
【００９６】
− 工程１０ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、希釈血漿４０中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分は分離キャビティ６６の壁面に形成された毛細管キャビティ６９に吸い上げられ、毛細管キャビティ６９と連通する連結流路７０を介して図１８（ａ）に示すように計量流路８０に流れて定量が保持される。
【００９７】
また、分離キャビティ６６内の非ＨＤＬ凝集成分を含む希釈血漿４０は、分離キャビティ６６と溢流キャビティ８１ａを連結しているサイホン形状を有する連結流路６８内に呼び水される。
【００９８】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
毛細管キャビティ６９の最外周の位置は、図１８（ａ）に示すように、分離キャビティ６６に保持される希釈血漿に浸かるように外周方向に伸長して形成されている。
【００９９】
このように毛細管キャビティ６９を形成することで、比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方が優先的に毛細管キャビティ６９によって吸い出され、連結流路７０を介して計量流路８０に向かって沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿４０を移送できる。
【０１００】
− 工程１１ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）すると、図１８（ｂ）に示すように、計量流路８０に保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ８３との連結部である屈曲部８４の位置で破断して、定量だけが測定セル５２ａに流れ込む。
【０１０１】
また、分離キャビティ６６および連結通路７０、毛細管キャビティ６９内の希釈血漿４０はサイホン形状の連結流路６８を介して溢流キャビティ８１ａに流れ込む。
また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【０１０２】
ここで、溢流キャビティ８１ａに移送された希釈血漿４０は、分析用デバイス１の回転の停止と共に、大気と連通する溢流キャビティ８１ｂと接続される溢流流路８２ｃに充填されるため、溢流キャビティ８１ａの出口が大気と遮断されて内部が負圧になる。そのため、溢流キャビティ８１ａから希釈血漿４０が連結流路６８を通って流出するのを防ぐことができる。
【０１０３】
− 工程１２ −
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、測定セル５２ａに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿４０は、毛細管力によって図１９（ａ）に示すように毛細管エリア５６ａに吸い上げられ、この時点で図２３（ａ）に示す試薬５８ａ１，５８ａ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬の反応が開始される。
【０１０４】
ここでは測定セル５２ａにおいてＨＤＬ−コレステロールを計測しようとしているため、ＨＤＬ測定試薬である試薬５８ａ１，５８ａ２のうちの乾燥担持されている試薬５８ａ１は酵素試薬であって、具体的には、コレステロールエステラーゼ（東洋紡社製）、コレステロールデヒドロゲナーゼ（天野エンザイム社製）およびジアホラーゼ（東洋紡社製）を使用した。乾燥担持されている試薬５８ａ２はメディエータとしての発色試薬であって、具体的にはＮＡＤ＋（オリエンタル酵母社製）およびＷＳＴ−８（同仁化学社製）を使用した。
【０１０５】
また、測定セル５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
− 工程１３ −
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図１９（ｂ）に示すように、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。
【０１０６】
測定セル５２ａに移送された希釈血漿４０についても、工程１１と工程１２の動作を繰り返し行うことで、試薬と希釈血漿に含まれるＨＤＬ−コレステロールと試薬の反応を促進しているため、拡散のみの攪拌に比べて確実に且つ短時間で攪拌を行うことが可能となる。
【０１０７】
− 工程１４ −
分析用デバイス１を反時計方向（Ｃ１方向）または時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動（１０００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍ）して、各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃが光源１１２とフォトディテクタ１１３の間を通過するタイミングに、演算部１１０がフォトディテクタ１１３の検出値を読み取って、特定成分の濃度を算出する。なお、工程７および工程１１で希釈血漿４０が各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃに流入した際に、各測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃが光源１１２とフォトディテクタ１１３の間を通過するタイミングに、演算部１１０がフォトディテクタ１１３の検出値を読み取ることで、試薬と反応前の吸光度を算出できるため、演算部１１０での計算処理に測定セル５２ａ，５２ｂ，５２ｃのリファレンスデータとして利用することで、測定精度を改善することができる。
【０１０８】
また、保持キャビティ５３に流れ込んだ定量の希釈血漿４０を、試薬と反応させながら測定セル５２ａに向かって遠心力の作用によって移送して測定しているので、試薬の溶解度合いの分布もなく、測定精度の向上が期待できる。
【０１０９】
また、保持キャビティ５３と、操作キャビティ６１と、分離キャビティ６６と、計量流路８０と、測定セル５２ａと、毛細管エリア５６ａと、測定セル５２ａへ順に遠心力で移送してＨＤＬ成分を効率よく測定セル５２ａに届けることができるため、液体試料のロスも少なくて済み、被験者に優しい検査を実現できる。
【０１１０】
上記の実施の形態では、測定セルにおいて光学的にアクセスして減衰量から成分を測定していたが、試薬と試料との反応物に測定セルにおいて電気的にアクセスして成分を測定する場合でも同様である。この場合、電極を使用してアクセスする場合のメディエータとしてはフェリシアン化カリウムなどを使用できる。
【０１１１】
上記の実施の形態では、操作キャビティ６１に担持した非ＨＤＬ凝集試薬と試料との攪拌効率を向上させるために攪拌リブ６３を設けたが、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃにも同様の攪拌リブを形成することによって、試薬と試料との攪拌効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、生物などから採取した液体の成分分析に使用する分析用デバイスの小型化ならびに高性能化に有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
５２ａ 測定セル
５３ 保持キャビティ
５６ａ 毛細管エリア
５８ａ１ 酵素試薬
５８ａ２ 発色試薬（メディエータ）
５９ 連結部
６１ 操作キャビティ
６３ 攪拌リブ
６４ 連結流路
６５ａ，６５ｂ 試薬担持部
６６ 分離キャビティ
６７ａ，６７ｂ 非ＨＤＬ凝集試薬
６９ 毛細管キャビティ
７０ 連結流路
８０ 計量流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有し、前記測定セルにおける液体にアクセスする読み取りに使用される分析用デバイスであって、
液体試料である定量の希釈血漿が流れ込む保持キャビティと、
前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成され毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティに連結されるとともに非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、
前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティと、
前記分離キャビティの周方向に隣接し毛細管力の作用する連結流路を介して前記分離キャビティと連結された計量流路と、
前記計量流路よりも外周側に形成された測定セルと、
前記測定セルよりも内周側に形成され酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアと
を有し、
前記毛細管エリアで反応した反応溶液を前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測するよう構成した
分析用デバイス。
【請求項２】
前記操作キャビティにおける前記非ＨＤＬ凝集試薬を担持している試薬担持部の隙は、前記操作キャビティの隙より薄くなるよう前記操作キャビティより突出して形成されている
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項３】
前記操作キャビティに半径方向に伸長した攪拌リブを形成し、前記攪拌リブの高さは前記操作キャビティの外周壁よりも低い
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項４】
前記分離キャビティから前記計量流路に、前記分離キャビティの壁面に形成された毛細管が作用する毛細管キャビティによって比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方を優先的に吸い上げて移送するよう構成した
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項５】
液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有する分析用デバイスを使用して、前記測定セルにおける液体にアクセスして読み取るに際し、
液体試料である定量の希釈血漿を前記分析用デバイスを軸心周りに回転させて遠心力によって保持キャビティに定量の希釈血漿を流し込み、
前記遠心力を小さくして、前記保持キャビティの外周側に溜まった希釈血漿を、毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成された操作キャビティに移送し、前記操作キャビティの内側の外周側に担持された非ＨＤＬ凝集試薬と反応させ、
前記操作キャビティの反応した希釈血漿を直前よりも前記遠心力を大きくして、前記操作キャビティと前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティに移送するとともに非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分に遠心分離し、
前記分離キャビティ中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を直前よりも前記遠心力を小さくして、前記分離キャビティの周方向に隣接した計量流路に、毛細管力の作用する連結流路を介して沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿を移送し、
計量流路に保持されていた希釈血漿計量流路よりも外周側に形成された測定セルに直前よりも前記遠心力を大きくして移送し、
前記測定セルに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿を、直前よりも前記遠心力を小さくして、前記測定セルよりも内周側に形成された試薬担持部としての毛細管エリアに毛細管力によって吸い上げ、前記毛細管エリアに担持されている酵素試薬およびメディエータと反応させ、
前記毛細管エリアで反応した反応溶液を、直前よりも前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、
前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測する分析方法。
【請求項１】
液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有し、前記測定セルにおける液体にアクセスする読み取りに使用される分析用デバイスであって、
液体試料である定量の希釈血漿が流れ込む保持キャビティと、
前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成され毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティに連結されるとともに非ＨＤＬ凝集試薬を有する操作キャビティと、
前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティと、
前記分離キャビティの周方向に隣接し毛細管力の作用する連結流路を介して前記分離キャビティと連結された計量流路と、
前記計量流路よりも外周側に形成された測定セルと、
前記測定セルよりも内周側に形成され酵素試薬およびメディエータを有する毛細管エリアと
を有し、
前記毛細管エリアで反応した反応溶液を前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測するよう構成した
分析用デバイス。
【請求項２】
前記操作キャビティにおける前記非ＨＤＬ凝集試薬を担持している試薬担持部の隙は、前記操作キャビティの隙より薄くなるよう前記操作キャビティより突出して形成されている
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項３】
前記操作キャビティに半径方向に伸長した攪拌リブを形成し、前記攪拌リブの高さは前記操作キャビティの外周壁よりも低い
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項４】
前記分離キャビティから前記計量流路に、前記分離キャビティの壁面に形成された毛細管が作用する毛細管キャビティによって比重の重い沈殿物よりも上澄みの希釈血漿の方を優先的に吸い上げて移送するよう構成した
請求項１記載の分析用デバイス。
【請求項５】
液体試料を遠心力によって測定セルに向かって移送するマイクロチャネル構造を有する分析用デバイスを使用して、前記測定セルにおける液体にアクセスして読み取るに際し、
液体試料である定量の希釈血漿を前記分析用デバイスを軸心周りに回転させて遠心力によって保持キャビティに定量の希釈血漿を流し込み、
前記遠心力を小さくして、前記保持キャビティの外周側に溜まった希釈血漿を、毛細管力の作用する連結部を介して前記保持キャビティの周方向に隣接した位置に形成された操作キャビティに移送し、前記操作キャビティの内側の外周側に担持された非ＨＤＬ凝集試薬と反応させ、
前記操作キャビティの反応した希釈血漿を直前よりも前記遠心力を大きくして、前記操作キャビティと前記操作キャビティよりも外周側に形成され毛細管力の作用する隙の連結流路を介して連結された分離キャビティに移送するとともに非ＨＤＬ凝集成分とＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分に遠心分離し、
前記分離キャビティ中のＨＤＬ成分を含む希釈血漿成分を直前よりも前記遠心力を小さくして、前記分離キャビティの周方向に隣接した計量流路に、毛細管力の作用する連結流路を介して沈殿物を除去したＨＤＬ成分を含む希釈血漿を移送し、
計量流路に保持されていた希釈血漿計量流路よりも外周側に形成された測定セルに直前よりも前記遠心力を大きくして移送し、
前記測定セルに移送されたＨＤＬ成分を含む希釈血漿を、直前よりも前記遠心力を小さくして、前記測定セルよりも内周側に形成された試薬担持部としての毛細管エリアに毛細管力によって吸い上げ、前記毛細管エリアに担持されている酵素試薬およびメディエータと反応させ、
前記毛細管エリアで反応した反応溶液を、直前よりも前記遠心力を大きくして前記測定セルの外周側に移送し、
前記測定セルの外周側に溜まった前記反応溶液にアクセスして前記液体試料のＨＤＬを計測する分析方法。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
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【図９】
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【図１４】
【図１５】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２１９５４（Ｐ２０１１−２１９５４Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６６２１１（Ｐ２００９−１６６２１１）
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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