分析用具、分析用具における反応槽の特定方法および分析装置
【課題】簡易かつ安価に達成可能な構成によって、分析用具における目的とする反応槽を特定できるようにする。
【解決手段】試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽５６と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具Ｙ″であって、上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部５８Ａ″または凹部５８Ｂ″を含んでいる。
【解決手段】試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽５６と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具Ｙ″であって、上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部５８Ａ″または凹部５８Ｂ″を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応槽を備えた分析用具において、目的とする反応槽を特定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の分析方法としては、たとえば試料と試薬とを反応させたときの反応液を、光学的手法あるいは電気化学的手法により分析する方法がある。これらの手法により試料の分析を行う場合には、反応場を提供する分析用具が使用されている。分析用具は、反応液を分析するための分析装置に装着して使用される。そして、微量な試料を分析する場合には、分析用具として、微細な流路が形成された、いわゆるマイクロデバイスが利用されている
。
【０００３】
マイクロデバイスの一例として、全体として円盤状に形成され、複数の反応槽が同一円周上に配置されたものがある（たとえば特許文献１参照）。このようなマイクロデバイスは、複数の反応槽を利用して、異なる試料を用いて同一の項目（被検知成分）について分析を行い、あるいは同一の試料を用いて複数の項目について分析を行うことができる。その一方で、分析装置においては、各反応槽がどの試料に対応しているか、あるいはどの分析項目に対応しているかを認識する必要がある。
【０００４】
ところで、マイクロデバイスの装着対象となる分析装置は、装置の小型化および製造コストを低減する観点からは、複数の反応槽に対して同時に試料の分析を行うのではなく、装置に固定化された１つの分析機構を備えたものとして構築される。この場合、分析装置では、マイクロデバイスを回転テーブルに載置した状態とした上で、回転テーブルとともにマイクロデバイスを回転させて反応槽の位置を変化させつつ、分析機構によって反応槽ごとに個別に試料の分析を行うように構成される。そして、分析装置においては、回転テーブルにマイクロデバイスを位置決め載置した上で、回転テーブルあるいは回転テーブルに繋がる回転軸に設けられた目印を基準として、マイクロデバイスにおける各反応槽の位置を検出していた（たとえば特許文献２，３参照）。
【０００５】
マイクロデバイスのように小型の分析用具を用いる場合には、各反応槽が小さいために分析装置においてより高い位置検出精度が要求される。その上、マイクロデバイスのような小型が分析用具では、反応槽の位置を特定する際に、分析用具の寸法公差や回転テーブルにおける分析用具の位置決め誤差の影響をより受けやすくなり、実際の反応槽の位置と検出される反応槽の位置との間の相対的な誤差量が大きくなるため、この点においても、高い位置検出精度が要求される。しかしながら、高い検出精度を達成するためには、高価な検出機構が必要とされるばかりか、検出機構が複雑化あるいは大型化してしまう。その結果、使用する分析用具が小型化されているにも拘らず、分析装置を小型化できないといった問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３３５９４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の反応槽を備えた分析用具において、簡易かつ安価に達成可能な構成によって、目的とする反応槽を特定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具であって、上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部または凹部を含んでいる、分析用具が提供される。
【０００９】
好ましくは、当該分析用具は、分析装置における回転テーブルに保持させて使用するものであり、上記基準部は、上記回転テーブルに対して当該分析用具を位置決めする際に使用されるものである。
【００１０】
好ましくは、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応して当該分析用具の周縁部に設けられた認識部をさらに備えている。
【００１１】
好ましくは、上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部また凹部を含んでいる。
【００１２】
本発明の第２の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具において、上記各反応槽の位置を特定する方法であって、上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、上記分析用具を回転させつつ上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、そのときに受光される反射光に基づいて、目的とする反応槽の位置を特定する、分析用具における反応槽の位置特定方法が提供される。
【００１３】
好ましくは、上記分析用具として、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とともに上記分析用具の周縁部に認識部が設けられたものを使用する。
【００１４】
好ましくは、上記分析用具に対する光の照射および上記分析用具からの反射光の受光は、反射型フォトセンサを用いて行う。
【００１５】
好ましくは、上記反射型フォトセンサは、発光部および受光部を有しており、上記発光部および受光部は、上記分析用具における凸部において反射した光の光量が最大となるように配置されている。
【００１６】
本発明の第３の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具を用いて上記各反応槽ごとに試料の分析を行うように構成された分析装置であって、上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、かつ上記分析用具からの反射光を受光するための光学センサをさらに備えている、分析装置が提供される。
【００１７】
好ましくは、上記分析用具には、その周縁部に、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とは異なる認識部が設けられている。
【００１８】
好ましくは、上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部または凹部を含んでいる。
【００１９】
好ましくは、上記光学センサは、反射型フォトセンサである。
【００２０】
光学センサとしては、たとえば反射型フォトセンサを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の参考例に係る分析装置の要部およびマイクロデバイスの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した分析装置の装着部にマイクロデバイスを装着した状態での断面図である。
【図３】装着部にマイクロデバイスを装着した状態での装着部周りの断面図である。
【図４】本発明に係るマイクロデバイスの全体斜視図である。
【図５】図４に示したマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図６】図６Ａは図４のＶＩａ−ＶＩａ線に沿う断面図であり、図６Ｂは図４のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う断面図である。
【図７】図４に示したマイクロデバイスの基板の平面図である。
【図８】図４に示したマイクロデバイスのカバーの平面図である。
【図９】図４に示したマイクロデバイスの基準部を説明するための要部を示す断面図である。
【図１０】図４に示したマイクロデバイスの基準部およびその近傍に光を照射したときの透過率の変化を示すグラフである。
【図１１】図１に示した分析装置の一部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図４に示したマイクロデバイスの流路における試料の移動状態を説明するための模式図である。
【図１３】マイクロデバイスにおける基準部の他の例を示す図９に相当する要部断面図である。
【図１４】マイクロデバイスにおける基準部のさらに他の例を示す図９に相当する要部断面図である。
【図１５】本発明の第２の参考例に係るマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図１６】図１５に示したマイクロデバイスを分析装置の装着部に装着した状態を示す図３に相当する断面図である。
【図１７】分析装置において使用される半導体レーザ装置を説明するための断面図である。
【図１８】半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る分析装置およびマイクロデバイスを説明するための概略構成を示す分解斜視図である。
【図２０】図１９に示した分析装置の装着部にマイクロデバイスを装着した状態を示す図３に相当する断面図である。
【図２１】図１９に示したマイクロデバイスの全体斜視図である。
【図２２】図２１に示したマイクロデバイスを背面から見た斜視図である。
【図２３】図２１に示したマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図２４】図２１に示したマイクデバイスの基板の要部を示す平面図である。
【図２５】図２４に示した基板に光を照射したときの反射光の光量の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１ないし図３に要部が示された分析装置Ｘは、本発明の第１の参考例であり、微細な流路が形成されたマイクロデバイスＹ（分析用具）を装着して試料の分析を行うためのものである。この分析装置Ｘは、筺体１、装着部２、測光機構３Ａ，３Ｂ、および開口形成機構４Ａ，４Ｂを備えている。
【００２３】
図４ないし図６に示したように、マイクロデバイスＹは、反応場を提供するものであり、基板５に対してカバー６を接合することより全体として円盤状の形態に形成されており、基板５およびカバー６の他に、接着層７Ａ、分離膜７Ｂおよび位置決め部８を有している。
【００２４】
図５ないし図７に示したように、基板５は、全体としては透明な円盤状に形成されている。この基板５は、受液部５０、複数の流路５１、複数の分岐流路５２、複数の凹部５３および切欠５４を有している。
【００２５】
受液部５０は、各流路５１に導入する試料を保持するためのものであり、基板５の中央部において、円柱状の凹部として形成されている。
【００２６】
複数の流路５１は、試料を移動させるためのものであり、受液部５０に連通するように基板５の上面５Ａに形成されている。各流路５１は、受液部５０を介して、後述するカバー６の試料導入口６０に繋げられており、基本的には、中央部から周縁部に延びる直線状に形成されている。複数の流路５１は、流路長が同一とされているとともに、放射状に配置されている。各流路５１は、分岐部５５および反応槽５６を有している。
【００２７】
分岐部５５は、流路５１と分岐流路５２の境界部分として設定されたものであり、流路５１における反応槽５６よりも受液部５０よりの部位において、反応槽５６に極力近い部位に設定されている。
【００２８】
反応槽５６は、各流路５１に設けられている。その結果、基板５においては、複数の反応槽５６が設けられている。複数の反応槽５６は、受液部５０からの距離が同一とされており、基板５において、同一円周上において等間隔に配置されている（ただし、後述する基準部６６が設けられる部分を除く）。各反応槽５６には、試薬部５７が設けられている。ただし、試薬部５７は、必ずしも全ての反応槽５６に設ける必要はなく、たとえば試料の色味による影響を補正するために利用される流路については試薬部を省略してもよい。
【００２９】
試薬部５７は、試料が供給されたときに溶解する固体状とされており、試料中の被検知成分と反応して発色するものである。この参考例では、マイクロデバイスＹにおいて複数の項目を測定できるように、たとえば成分または組成の異なる複数種類の試薬部５７が準備されている。
【００３０】
各分岐流路５２は、試料を反応槽５６の手前まで移動させるためのものであり、対応する流路５１の分岐部５５から延出している。分岐部５５は、上述のように反応槽５６に極力近い部位に設定されているため、分岐流路５２に試料を流入させることにより、反応槽５６に極力近い部位にまで試料を移動させることができる。
【００３１】
複数の凹部５３は、後述するように反応槽５６に対して基板５の上面５Ａ側から光が照射されたときに、基板５の下面５Ｂ側に透過光を出射させるための部位である。各凹部５３は、基板５の下面５Ｂにおける反応槽５６に対応した部位に設けられている。その結果、複数の凹部５３は、基板５の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００３２】
切欠５４は、位置決め部８を構成するものであり、基板５の周縁部において、基板５の中心に向かって凹み、かつ上下方向に貫通するものとして形成されている。
【００３３】
以上に説明した構成を有する基板５は、たとえばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂あるいはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）といった透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。すなわち、受液部５０、複数の流路５１、複数の分岐流路５２、複数の凹部５３および切欠５４は、金型の形状を工夫することにより、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【００３４】
図５、図６Ａ、図６Ｂおよび図８に示したように、カバー６は、全体として透明な円盤状に形成されており、試料導入口６０、共通流路６１、複数の第１気体排出口６２、第２気体排出口６３、複数の凹部６４、切欠６５および基準部６６を有している。
【００３５】
試料導入口６０は、試料を導入する際に利用されるものであり、貫通孔として形成されている。試料導入口６０は、カバー６の中央部において、基板５の受液部５０の直上に位置するように形成されている。
【００３６】
共通流路６１は、流路５１内の気体を外部に排出する際に、第２気体排出口６３に気体を導くための流路となるものである。共通流路６１は、カバー６の下面６Ａの周縁部において、環状の凹部として形成されている。共通流路６１は、基板５の複数の流路５１と連通している。
【００３７】
各第１気体排出口６２は、流路５１内の気体を排出するためのものであり、貫通孔として形成されている。各第１気体排出口６２は、基板５における対応する分岐流路５２の直上に位置するように形成されている。その結果、複数の第１気体排出口６２は、同一円周上に位置するように設けられている。各第１気体排出口６２は、シール材６７により上部開口が塞がれている。シール材６７は、アルミニウムなどの金属により、あるいは樹脂により形成することができる。シール材６７は、たとえば接着材を用いて、あるいは融着によりカバー６に固定されている。
【００３８】
第２気体排出口６３は、共通流路６１に連通する貫通孔として形成されている。第２気体排出口６３の上部開口は、シール材６８によって塞がれている。
【００３９】
シール材６８は、後述する分析装置Ｘにおける開口形成機構４Ａ，４Ｂの半導体レーザ装置４Ｂによってレーザ光が照射されたときに溶融して開口が形成されるものである。シール材６８は、たとえばスポット径が５０〜３００μｍ、出力が１５〜５０ｍＷのレーザ光を０．５〜１０秒照射したときに開口が形成されるように構成されている。このようなシール材６８は、たとえば熱可塑性樹脂に光吸収粒子および蓄熱用充填材を含有させたものであり、厚みが５〜１００μｍに形成されている。熱可塑性樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体が使用される。光吸収粒子としては、平均粒子径が０．１〜３０μｍものが使用され、その材料はレーザ光の波長に応じて選択される。蓄熱用充填材としては、たとえばニッケルの粉末が使用される。シール材６８は、たとえば接着材を用いて、あるいは融着によりカバー６に固定されている。
【００４０】
複数の凹部６４は、後述するように反応槽５６に対してカバー６の上面６Ｂ側から光を
照射するための部位である。各凹部６４は、カバー６の上面６Ｂにおいて反応槽５６の直上に位置するように設けられている。その結果、複数の凹部６４は、カバー６の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００４１】
切欠６５は、基板５の切欠５４とともに位置決め部８を構成するものであり、基板５の切欠５４に対応する部位において、上下方向に貫通するものとして形成されている。
【００４２】
基準部６６は、複数の反応槽５６を特定する際に利用されるものであり、マイクロデバイスＹの厚み方向視においては、複数の反応槽５６と同一円周上に形成されている。この基準部６６は、３つの溝部６６Ａを含んでいる。これらの溝部６６Ａは、カバー６の半径方向に延びるとともに周方向に等間隔で並んでおり、図９に示したように複数の反応槽５６が形成された円周上に沿う断面がＶ字状とされている。ここで、複数の反応槽５６の間隔は、たとえば３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍とされる。各溝部６６Ａにおいては、カバー６の上面６Ｂ側から光が照射されたときに、光が屈折させられて、後述する測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂにおいて受光される光の量が少なくなる。そのため、各溝部６６Ａは、反応槽５６と区別することができる。また、基準部６６においては、３つの溝部６６Ａが並んで設けられているため、図１０を参照すれば分かるように、受光部３Ｂにおいては、受光量が少なくなるピーク（透過率が小さくなるピーク）を連続的に３つ把握することができる。したがって、基準部６６が複数（本実施の形態では３つ）の溝部６６Ａを含むものとしておけば、反応槽５６などと区別して、より確実に基準部６６を特定することが可能となる。
【００４３】
とくに、基準部６６における３つの溝部６６Ａを等間隔に配置し、複数の反応槽５６の間隔を３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍に設定すれば、受光部３Ｂにおいて、ノイズ成分と区別して、確実に３つの溝部６６Ａ(基準部６６)を検出することができるようになる。すなわち、反応槽５６には試薬部５７が設けられ、また基板５やカバー６は、通常、樹脂成型により形成される。そのため、試薬部５７の表面の性状、基板５やカバー６に生じたキズ、あるいはそれらに付着したホコリや汚れにより、溝部６６Ａ以外にも、透過率が小さくなる部分が生じる可能性がある。この場合、上述のように、３つの溝部６６Ａを等間隔に配置するとともに、複数の反応槽５６の間隔を３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍に設定すれば、基準部６６の３つの溝部６６Ａは規則性をもって検出されるため、イレギュラーなタイミングで検出されるノイズ成分とは、容易に区別できるようになる。その結果、マイクロデバイスＹは、基準部６６の検出において、キズや汚れの影響を受けにくいものとなっている。
【００４４】
以上の構成を有するカバー６は、基板５と同様に透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。すなわち、試料導入口６０、共通流路６１、複数の第１気体排出口６２、第２気体排出口６３、複数の凹部６４、切欠６５および基準部６６は、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【００４５】
図５、図６Ａおよび図６Ｂに示したように、接着層７Ａは、基板５に対してカバー６を接合する役割を果たしている。接着層７Ａは、中央部に貫通孔７０Ａを備えた接着シートを、基板５とカバー６との間に介在させることにより形成されている。接着層７Ａの貫通孔７０Ａの径は、基板５の受液部５０やカバー６の試料導入口６０の径よりも大きくされている。接着シートとしては、たとえば基材の両面に接着層を形成したものを使用することができる。
【００４６】
分離膜７Ｂは、試料中の固体成分、たとえば血液中の血球成分を分離するためのものである。分離膜７Ｂは、接着層７Ａの貫通孔７０Ａの径に対応した径を有しており、接着層７Ａの貫通孔７０Ａに嵌まり込むようにして、基板５の受液部５０とカバー６の試料導入口６０との間に介在させられている。分離膜７Ｂとしては、たとえば多孔質物質を使用することができる。分離膜７Ｂとして使用できる多孔質物質としては、たとえば紙状物、フォーム（発泡体）、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルター、ガラスフィルター、あるいはゲル状物質が挙げられる。試料として血液を用い、分離膜７Ｂにおいて血液中の血球成分を分離する場合には、分離膜７Ｂとして、その最小細孔径（ポアサイズ）が０．１〜１０μｍのものを使用するのが好ましい。
【００４７】
位置決め部８は、後述する装着部２に目的とする姿勢でマイクロデバイス２を装着するための目印となるとともに、装着部２の位置決め突起２３（図１ないし図３参照）に係合させてマイクロデバイスＹを装着部２に対して目的とする姿勢で装着するためのものである。上述の記載からも分かるよう、位置決め部８は、基板５の切欠５４およびカバー６の切欠６５により構成されており、マイクロデバイスＹの周縁部において上下方向に貫通している。
【００４８】
図１ないし図３に示したように、分析装置Ｘの筺体１は、後述する装着部２の回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを収容し、かつ測光機構３Ａ，３Ｂおよび開口形成機構４Ａ，４Ｂを保持するためのものである。この筺体１は、回転駆動機構１０が設けられたベース部材１１に、カバー１２を組み付けた構成を有している。回転駆動機構１０は、後述する装着部２の回転テーブル２１を回転させるためのものであり、回転軸１２および歯車１３を有している。回転軸１２は図外の動力源（たとえばモータ）に連結されており、その動力源からの回転出力によって回転させられるものである。歯車１３は、回転軸１２に対して回転不能に固定されており、回転軸１２を回転させることにより回転させられる。
【００４９】
装着部２は、マイクロデバイスＹを保持するためのものであり、筺体１に対して図中の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に往復移動可能とされている。この装着部２は、図中のＤ１方向側に位置するときにマイクロデバイスＹが装着可能され（図２において仮想線で示した位置）、図中のＤ２方向側に位置するときにマイクロデバイスＹを利用した試料の分析が可能とされている（図２において実線で示した位置）。
【００５０】
この装着部２は、ホルダ２０および回転テーブル２１を有している。ホルダ２０は、回転テーブル２１を回転可能に保持するためのものであり、たとえばラック＆ピニオン機構により、筺体１のベース部材１１に対してＤ１，Ｄ２方向に往復移動するように構成されている。回転テーブル２１は、マイクロデバイスＹを保持するとともに、マイクロデバイスＹを回転させるためのものである。図３に示したように、回転テーブル２１には、光透過領域２２、位置決め突起２３および歯車２４が設けられている。
【００５１】
光透過領域２２は、測光機構３Ａ，３Ｂの光源部３Ａから出射されてマイクロデバイスＹの反応槽５６を透過した光を、測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂに到達可能にするためのものである。この光透過領域２２は、回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを装着したときにマイクロデバイスＹの複数の反応槽５６の配置に対応するように円環状に形成されている。もちろん、装着部２の全体を透明な材料により形成し、反応槽５６を透過した光を測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂに到達できるようにしてもよい。
【００５２】
位置決め突起２３は、装着部２（回転テーブル２１）にマイクロデバイスＹを装着するときに、マイクロデバイスＹにおける位置決め部８を係合させるためのものである。
【００５３】
歯車２４は、ピン２５を介して回転テーブル２１に対して回転不能に固定されている。すなわち、歯車２４は、回転テーブル２１とともに回転するように構成されている。歯車２４は、装着部２が筺体１の内部に収容された状態においては、図２に示したように筺体１に設けられた回転駆動機構１０の歯車１３と噛み合うように構成されている。すなわち
、回転駆動機構１０の歯車１３（回転軸１２）を回転させることによって、歯車２４ひいては回転テーブル２１が回転するように構成されている。
【００５４】
図２および図３に示したように、測光機構３Ａ，３Ｂは、マイクロデバイスＹに光を照射するとともに、そのときにマイクロデバイスＹを透過した光の量を検出するものであり、反応槽５６の試料を分析するとき、および基準部６６を検出するときに利用されるものである。この測光機構３Ａ，３Ｂは、光源部３Ａおよび受光部３Ｂを含んでいる。
【００５５】
光源部３Ａは，マイクロデバイスＹに対して、反応槽５６が設けられた円周に沿って光を照射するためのものであり、筺体１のカバー１２に固定されている。この光源部３Ａは、たとえばピーク波長が異なり、かつ個別に駆動可能な複数の発光要素を備えたものとして構成される。この場合、複数の発光要素は、反応槽５６の試薬部５７に含まれる試薬の種類（測定項目）に応じて個別に点灯・消灯が選択される。光源部３Ａは、たとえば白色ＬＥＤや水銀ランプのようなブロードな波長特性を有する発光要素により構成してもよい。この場合、光源部３Ａは、発光要素からの出射光から目的とする波長の光を取り出してから反応槽５６に対して光を照射するように構成される。
【００５６】
受光部３Ｂは、マイクロデバイスＹを透過した光を受光するためのものである。この受光部３Ｂは、たとえば光源部３Ａと同軸上において、筺体１のベース部材１１に固定されている。この受光部３Ｂでの受光量は、マイクロデバイスＹの基準部６６を特定し、あるいは試料を分析（たとえば濃度演算）する際の基礎とされる。受光部３Ｂは、たとえばフォトダイオードにより構成される。
【００５７】
開口形成機構４Ａ，４Ｂは、シール材６７，６８に開口を形成するためのものであり、第１開孔形成要素４Ａおよび第２開孔形成要素４Ｂを有している。
【００５８】
第１開孔形成要素４Ａは、複数のシール材６７に対して一括して開口を形成するためのものであり、円盤状の基板４０の下面から、複数の針状部４１が下方に向けて突出した構成を有している。この第１開口形成要素４Ａは、筐体１のカバー１２に対して上下動可能に固定されており、図外のアクチュエータによって上下方向に往復移動可能とされている。
【００５９】
図２および図３に示したように、各針状部４１は、その径がカバー６における第１気体排出口６２の径よりも小さいものとされている。個々の針状部４１は、第１気体排出口６２の配置に対応して、同一円周上に配置されている。このため、第１開孔形成要素４Ａの各針状部４１と、カバー６の第１気体排出口６２（シール材６７）とが位置合わせされた状態で第１開孔形成要素４Ａを下動させれば、複数のシール材６７に対して一括して開孔を形成することができる。これにより、各第１気体排出口６２が開放され、各流路５１の内部が分岐流路５２および第１気体排出口６２を介して、外部と連通した状態とされる。
【００６０】
第２開孔形成要素４Ｂは、シール材６８に開口を形成するためのものであり、半導体レーザ装置により構成されている。この半導体レーザ装置４Ｂは、マイクロデバイスＹにおけるシール材６８にレーザ光を照射可能なように筺体１に固定されている。シール材６８は、上述したように、レーザ光が照射されたときに開口が形成される材料により形成されている。そのため、半導体レーザ装置４Ｂをカバー６の第２気体排出口６３（シール材６８）に位置合わせし、シール材６８に半導体レーザ装置４Ｂによりレーザ光を照射すれば、シール材６８に対して開孔を形成することができる。これにより、第２気体排出口６３が開放され、各流路５１の内部が共通流路６１および第２気体排出口６３を介して、外部と連通した状態とされる。
【００６１】
もちろん、各第１および第２気体排出口６２，６３を開放させる方法は、上述した例には限定されない。たとえば、複数のシール材６７にレーザ光を照射して開口を形成してもよいし、針状部材を用いてシール材６８に対して開口を形成してもよい。また、シール材６７，６８にレーザ光以外の光源、超音波発信器、あるいは発熱体によってエネルギを付与してシール材６７，６８を溶融または変形させて第１および第２気体排出口６２，６３を開放させてもよく、シール材６７，６８を引き剥がすことにより、第１および第２気体排出口６２，６３を開放させてもよい。
【００６２】
図１１に示したように、分析装置Ｘは、上述した要素に加えて、検出部９０、演算部９１、および制御部９２を備えている。
【００６３】
検出部９０は、マイクロデバイスＹを回転させつつ光源部３ＡによってマイクロデバイスＹに対して光を照射したときの受光部３Ｂでの受光結果に基づいて、マイクロデバイスＹにおける基準部６６を検出し、シール材６７，６８および各反応槽５６の位置を特定するためのものである。
【００６４】
演算部９１は、光源部３ＡによってマイクロデバイスＹの反応槽５６に対して光を照射したときの受光部３Ｂでの受光結果に基づいて、各反応槽５６ごとに、当該反応槽５６に対応する被検知成分の分析に必要な演算を行うためのものである。より具体的には、演算部９１は、受光部３Ｂでの受光量から、検出部９０によって特定された基準部６６を基準として各反応槽５６に対応する受光量を把握する一方で、各反応槽５６に対応する受光量に基づいて、各反応槽５６に対応する被検知成分の分析に必要な演算を行うものである。
【００６５】
制御部９２は、各要素の動作を制御するためのものであり、たとえば光源部３Ａおよび半導体レーザ装置４Ｂの点灯・消灯を制御し、あるいは装着部２における回転テーブル２１の回転動作を制御するものである。
【００６６】
次に、マイクロデバイスＹおよび分析装置Ｘを用いての試料分析動作について説明する。
【００６７】
試料の分析時には、まず試料が供給されたマイクロデバイスＹを装着部２（回転テーブル２１）に装着した後に、装着部２を図１および図２の矢印Ｄ２方向に移動させる。装着部２（回転テーブル２１）に対するマイクロデバイスＹの装着は、マイクロデバイスＹの位置決め部８を回転テーブル２１の位置決め突起２３に位置合わせしつつ行われる。一方、装着部２の移動は、制御部９２によって装着部２のホルダ２０の動作を制御することにより行われる。
【００６８】
もちろん、マイクロデバイスＹを装着部２に装着した後に、マイクロデバイスＹに試料を供給してもよいし、分析装置Ｘにおいて自動的にマイクロデバイスＹに試料が供給されるようにしてもよい。また、装着部２のＤ２方向への移動は、使用者が手動で行うようにしてもよい。
【００６９】
マイクロデバイスＹに対して試料を供給した場合には、試料Ｓは、図６Ａ，図６Ｂから予想されるように分離膜７Ｂを厚み方向に透過して受液部５０に到達する。このとき、試料中の固体成分が除去される。たとえば試料として血液を使用する場合には、血液中の血球成分が除去される。試料の供給時には、第１および第２気体排出口６２，６３が閉鎖されているので、図１２Ａにクロスハッチングで示したように、試料Ｓは大部分が受液部５０に保持され、流路５１の内部にはほとんど導入されない。
【００７０】
流路５１の内部に試料Ｓを導入する場合には、複数のシール材６７に対して同時に開孔を形成すればよい。このとき、マイクロデバイスＹの複数のシール材６７と第１開口形成要素４Ａの針状部４１との位置あわせが行われる。より具体的には、検出部９０によってマイクロデバイスＹの基準部６６の検出を行った後、基準部６６の位置を基準として回転テーブル２１とともにマイクロデバイスＹを回転させることにより行われる。
【００７１】
基準部６６を検出する場合には、マイクロデバイスＹを回転させつつ、光源部３Ａからの光をマイクロデバイスＹに照射する。その一方で、受光部３Ｂにおいて、マイクロデバイスＹを透過した光を受光する。このとき、受光部３Ｂにおいては、図１０に示したように、透過率（受光量）が小さくなるピークが繰り返し得られる。これらのピークのうち、透過率が若干小さくなるピークは、反応槽５６と基板５の上面５Ａとの間の段差などに起因するものであり、透過率が著しく小さくなるピークは、基準部６６における溝部６６Ａに起因するものである。すなわち、マイクロデバイスＹにおいて、基準部６６に相当する部分に光が照射されたときには、透過率が著しく小さくなる３つのピークが連続して得られる。そのため、検出部９０においては、受光部３Ｂにおいて得られる受光量（透過率）をモニタリングし、そのときに大きなピークが連続的に得られた部分が基準部６６であると判断する。
【００７２】
なお、回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを装着した時点で、複数のシール材６７と第１開口形成要素４Ａの複数の針状部４１とが位置合わせされるようにしてもよく、その場合には、基準部６６の検出は省略される。
【００７３】
一方、複数のシール材６７に対する開孔の形成は、図３Ｂから予想されるように第１開孔形成要素４Ａを下動させて各シール材６７に針状部４１を差し込んだ後、第１開孔形成要素４Ａを上動させて各シール材６７から針状部４１を抜くことにより行われる。これにより、複数のシール材６７に対して同時に開孔が形成される。第１開孔形成要素４Ａの下動および上動は、たとえば使用者が操作スイッチを操作することにより、制御部９２が第１開口形成要素４Ａを動作制御することにより行われる。
【００７４】
シール材６７に開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第１気体排出口６２および分岐流路５２を介して連通する。したがって、受液部５０に保持された試料Ｓは、毛細管現象により流路５１の内部を移動する。図１２Ｂにクロスハッチングで示したように、流路５１の内部を移動する試料Ｓは、分岐部５５に到達した後、分岐流路５２に流入する。これにより、反応槽５６のごく近傍に試料Ｓが存在する状態が達成され、反応槽５６において試料Ｓと試薬とを反応させるための準備が終了する。
【００７５】
一方、試料Ｓを反応槽５６に供給する場合には、シール材６８に開孔を形成すればよい。シール材６８に対する開孔の形成は、図２および図３Ａに示したようにシール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせした後、半導体レーザ装置４Ｂからレーザ光を出射させて、それをシール材６８に照射することにより行われる。
【００７６】
なお、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとの位置合わせは、第１開口形成要素４Ａに対するマイクロデバイスＹの位置合わせの場合と同様に、検出部９０において基準部６６を検出するとともに、その検出結果に応じて回転テーブル２１とともにマイクロデバイスＹを回転させることにより行われる。また、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせする際に基準部６６の検出を行わずに、シール材６７に開口を形成する際の検出結果を、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせする場合に転用してもよい。
【００７７】
シール材６８に開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第２気体排出口６３および共通流路６１を介して連通する。したがって、反応槽５６の手前で移動が停止された試料Ｓは、再び毛細管現象により流路５１を移動する。これにより、各流路５１においては、図１２Ｃにクロスハッチングで示したように分岐部５５を超えて試料Ｓが移動し、複数の反応槽５６に対して一括して試料Ｓが供給される。
【００７８】
反応槽５６では、試料Ｓにより試薬部５７が溶解させられて液相反応系が構築される。これにより、試料Ｓと試薬が反応し、たとえば液相反応系が試料Ｓに含まれる被検知成分の量に相関した呈色を示し、あるいは被検知成分の量に応じた反応物が生成する。その結果、反応槽５６の液相反応系は、被検知成分の量に応じた透光性（光吸収性）を示すこととなる。
【００７９】
そして、反応槽５６への試料Ｓの供給から一定時間経過した場合には、予め定められた順序にしたがって、反応槽５６の液相反応系の測光が測光機構３Ａ，３Ｂにおいて行われる。より具体的には、制御部９２は、検出部９０において特定された基準部６６の位置を認識し、この基準部６６を基準として目的とする反応槽５６が測光機構３Ａ，３Ｂに対応する部分に位置するように回転軸１２を制御する。この場合の基準部６６の認識は、反応槽５６を特定する直前に行ってもよいし、シール材６７，６８に開口を形成する際の検出結果に基づいて行ってもよい。
【００８０】
これに対して、測光機構３Ａ，３Ｂでは、光源部３Ａからの光を反応槽５６に照射して、そのときに反応槽５６を透過した光を受光部３Ｂにおいて受光する。そして、演算部９１において、受光部３Ｂでの受光量に基づいて液相反応系の呈色の程度が把握され、試料Ｓにおける被検知成分の分析が行われる。このような測光および分析は、回転テーブル２１の回転を制御することによって、予め定められた順序で対象となる反応槽５６を測光機構３Ａ，３Ｂに対応する部分に位置させることにより繰り返し行われる。
【００８１】
この参考例では、マイクロデバイスＹの反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹに対して３つの溝部６６Ａを含む基準部６６として設けている。その一方、分析装置Ｘにおいては、マイクロデバイスＹの基準部６６を、受光部３Ｂでの受光結果に基づいて検出部９０において検出することによって、マイクロデバイスＹの反応槽５６が特定される。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、マイクロデバイスＹの寸法公差や装着部２におけるマイクロデバイスＹの位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。
【００８２】
加えて、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）はカバー６を形成するときの樹脂成形によって一体的に造り込むことができる。また、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）を複数の反応槽５６と同一円周上に設けることによって、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）を検出するための測光部を別途設けるまでもなく、分析装置Ｘにおける試料分析に必要な測光機構３Ａ，３Ｂを併用することができる。また、マイクロデバイスＹは、基準部６６の検出においてキズや汚れの影響を受けにくく、適切に基準部６６を検出できるようになっているのは上述した通りである。したがって、マイクロデバイスＹのような小型な分析用具を利用して試料分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成よって応えることができるとともに、分析装置Ｘの大型化を抑制することができる。
【００８３】
もちろん、基準部６６の構成は、図９などに示された例のように断面Ｖ字状の３つの溝部６６Ａを含むものには限定されない。基準部は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示したように、断面が矩形状あるいは半円形状の３つの凹部６６Ｂ，６６Ｃを含むものとして、あるいは図示した以外の断面形状を有する３つの凹部を含むものとして形成してもよい。また、図１３Ｃに示したように、基準部６６は基板５に設けてもよく、図１４Ａ〜図１４Ｃに示したように、基準部６６″は、３つの凸部６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆを含むものとして構成することもできる。なお、図１４Ａ〜図１４Ｃにおいては、断面が三角形状、矩形状、あるいは半円形状の３つの凸部６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆが図示されているが、凸部の断面形状は例示した形状には限定されない。また、基準部における凹部または凸部の数は、３つには限定されない。
【００８４】
次に、本発明の第２の参考例について、図１５ないし図１７を参照して説明する。これらの図においては、先に説明した第１の参考例と同様な要素については同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。
【００８５】
図１５、図１６Ａおよび図１６Ｂに示したマイクロデバイスＹ′は、基本的には第１の参考例において先に説明したマイクロデバイスＹ（図４ないし図８参照）と同様な構成を有しているが、このマイクロデバイスＹとは基準部６６′の構成が異なっている。
【００８６】
より具体的には、マイクロデバイスＹ′においては、基準部６６′は、カバー６の中心からの距離がシール材６８と同一となる部位において、たとえば反射率がカバー６の上面およびシール材６８とは異なったものとされている。このような基準部６６′は、たとえばカバー６およびシール材６８よりも反射率が大きいアルミニウムなどの金属により形成される。
【００８７】
もちろん、基準部６６′は、カバー６およびシール材６８と光学的に区別できれば足り、たとえばカバー６およびシール材６８よりも反射率が小さくなるように構成してもよく、たとえばブラックマークとして構成することもできる。基準部６６′としては、照射光を散乱させるものであってもよい。すなわち、基準部６６′は、たとえばカバー６を部分的に粗面化処理することにより、あるいはカバー６に１以上の凹部または凸部を設けることにより形成することもでき、また位置決め部８を基準部６６′として利用することもできる。
【００８８】
一方、図１６Ａおよび図１６Ｂに示した分析装置Ｘ′は、基本的には第１の参考例において先に説明した分析装置Ｘ（図１ないし図３参照）と同様な構成を有しているが、この分析装置Ｘとは基準部６６′を検出するための構成が異なっている。
【００８９】
より具体的には、基準部６６′を検出するために測光機構３Ａ，３Ｂを利用するのではなく、シール材６８に開口を形成するための第２開口形成要素（半導体レーザ装置４Ｂ）を利用している。
【００９０】
半導体レーザ装置４Ｂは、マイクロデバイスＹ′におけるシール材６８および基準部６６′が設けられた円周上にレーザ光を照射可能なように筺体１のカバー１２に固定されている（図２参照）。半導体レーザ装置４Ｂとしては、たとえば図１７に示したようにレーザダイオードチップ４２およびフォトダイオードチップ４３を備えたものが使用される。レーザダイオードチップ４２およびフォトダイオードチップ４３は、ステム４４、キャップ４５および透明板４６によって形成される空間の内部に収容されている。レーザダイオードチップ４２は、サブマウント４７に対して、電極体４８が設けられたサブベース４９を介して実装されている。一方、フォトダイオードチップ４３は、その受光面４３Ａが半導体レーザ装置４Ｂから出射されるレーザ光の光軸Ｌに対して交差する方向に広がり、かつレーザダイオードチップ４２とは光軸Ｌに垂直な方向に対して分離した状態でサブベース４９に対して実装されている。
【００９１】
マイクロデバイスＹ′および分析装置Ｘ′を用いた試料の分析動作は、基本的には先に
説明した第1の参考例と同様にして行われるが、次に説明するように基準部６６′の検出動作（反応槽５６の特定動作）において異なっている。
【００９２】
すなわち、分析装置Ｘ′における基準部６６′の検出は、回転テーブル２１によってマイクロデバイスＹ′を回転させつつ、半導体レーザ装置４Ｂのレーザダイオードチップ４２を発光させることにより行われる。
【００９３】
レーザダイオードチップ４２の発光は、制御部９２（図１１参照）の制御にしたがって行われる。このとき、レーザダイオードチップ４２から出射されたレーザ光は、マイクロデバイスＹ′で反射してから、あるいは直接的にフォトダイオードチップ４３において受光される。そして、レーザダイオードチップ４２から出射される光は、マイクロデバイスＹ′のシール材６８および基準部６６′が設けられた円周上に照射される。その一方、基準部６６′がマイクロデバイスＹ′のカバー６およびシール材６８とは光学的に区別できるように、たとえば反射率の大きなものとされている。そのため、フォトダイオードチップ４３においては、たとえばマイクロデバイスＹ′の基準部６６′にレーザ光が照射されたときの受光量が大きくなる。その結果、分析装置Ｘ′の検出部９０においては、フォトダイオードチップ４３での受光量をモニタリングすることにより、マイクロデバイスＹ′の基準部６６′を検出することができる。とくに、図１７に示した半導体レーザ装置４Ｂでは、フォトダイオードチップ４３の受光面４３Ａがレーザダイオードチップ４２の光軸Ｌから変位した部位において光軸Ｌと直交する方向に広がっている。そのため、フォトダイオードチップ４３においては、マイクロデバイスＹ′からの反射光を効率良く受光することができる。また、レーザ光を利用して基準部６６′を検出する場合には、レーザ光のスポット径が小さいために、基準部６６′が小さなものとして形成されている場合であっても、それを正確に検出することが可能となる。すなわち、レーザ光を用いれば、マイクロデバイスＹ′が小型化され、基準部６６′を小さく形成せざるを得ない場合であっても、あるいは正確な位置検出精度が要求される場合であっても、その要求に応えることができる。
【００９４】
なお、基準部６６′を特定するためのレーザ光は、シール材６８に開口を形成する場合に比べて出力が小さくされる。そうすれば、シール材６８に対して効率良く開口を形成できる一方で、基準部６６′を検出するときの消費電力を小さくすることができるようになる。
【００９５】
この参考例では、マイクロデバイスＹ′の反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹ′に対して基準部６６′として設けている。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、マイクロデバイスＹ′の寸法公差や装着部２におけるマイクロデバイスＹ′の位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。
【００９６】
その一方、分析装置Ｘ′においては、マイクロデバイスＹ′の基準部６６′を、シール材６８に開口を形成するための光源である半導体レーザ装置４Ｂを利用して行っている。また、通常、半導体レーザ装置４Ｂには、レーザダイオードチップ４２とともに、レーザダイオードチップ４２の出力をモニタリングする目的でフォトダイオード（チップ）４３が組み込まれている。したがって、マイクロデバイスＹ′に対してレーザ光を照射して開口を形成し、流路５１の内部を外部と連通させるように構成された分析装置Ｘ′においては、基準部６６′を検出するための機構を別途設けるまでもなく、分析装置Ｘ′における試料の分析に必要な要素を併用することができる。その結果、マイクロデバイスＹ′のような小型な分析用具を利用して試料の分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成によって応えることができるとともに、分析装置Ｘ′の大型化を抑制することができる。
【００９７】
半導体レーザ装置４Ｂは、図１７に示した例には限定されない。たとえば図１８に示した半導体レーザ装置４Ｂ′のように、レーザダイオードチップ４２から出射されるレーザ光の光軸Ｌ上にフォトダイオードチップ４３′が配置されたものを使用することができる。また、サブマウントにフォトダイオードが一体的に造り込まれた構成の半導体レーザ装置を使用することもできる。
【００９８】
次に、本発明の実施の形態について、図１９ないし図２５を参照して説明する。これらの図においては、先に説明した第１の参考例と同様な要素についは同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。
【００９９】
図１９ないし図２３に示したマイクロデバイスＹ″は、基本的には第１および第２の参考例において先に説明したマイクロデバイスＹ，Ｙ′（図５あるいは図１５参照）と同様な構成を有しているが、これらのマイクロデバイスＹ，Ｙ′とは基準部５８Ａ″、５８Ｂ″の構成が異なっているとともに、反応槽５６を特定するために利用される認識部５９Ａ″，５９Ｂ″を備えている点において異なっている。
【０１００】
より具体的には、マイクロデバイスＹ″では、基板５″の周縁部に複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″が交互に形成されている。複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″のうち、一対の基準凸部５８Ａ″およびこれらの基準凸部５８Ａ″の間に位置する基準凹部５８Ｂ″が基準部を構成している。図２４によく表れているように、各基準凸部５８Ａ″は、基板５″の周方向に対応する部分の寸法Ｌ１が他の凸部５９Ａ″における相当部分の寸法Ｌ２よりも大きく設定されている。一方、基準凹部５８Ｂ″は、底部における基板５″の周方向の寸法Ｌ３が他の凹部５９Ｂ″における相当部分の寸法Ｌ４よりも大きく設定されている。また、凹部５９Ｂ″は、図２３によく表れているように、対応する流路５１の延長上に位置するように設けられており、認識部を構成している。
【０１０１】
複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″は、基板５″を樹脂成形により形成する場合には、金型の形状を工夫することにより、受液部５０や複数の流路５１および分岐流路５２などとともに、樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【０１０２】
ここで、基板５″においては、基準凹部５８Ｂ″と基板５″の中心とを結ぶ直線上には、流路５１は設けられていない。したがって、各流路５１は、当該流路５１に対応する凹部５９″と基準凹部５８Ｂ″（または基準凸部５８Ａ″）との間の位相差θ１を認識することによって特定することができる。
【０１０３】
一方、マイクロデバイスＹ″のカバー６″には、周縁部に第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″が設けられている。第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″は、図２０から分かるように、マイクロデバイスＹ″を分析装置Ｘ″に位置決めする際の目印となるものである。第１切欠６５Ａ″は、基板５″の基準凹部５８Ｂ″に対応した部位および形状に形成されている。一方、第２切欠６５Ｂ″は、基板５″における基準凹部５８Ｂ″に対して基板５″の中心を挟んだ反対側に形成された凹部５９Ｂ″に対応した位置および形状に形成されている。したがって、マイクロデバイスＹ″は、カバー６″の第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″に対応した部分がマイクロデバイスＹ″の厚み方向に貫通している。
【０１０４】
第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″は、カバー６″を樹脂成形により形成する場合には、金型の形状を工夫することにより、試料導入口６０や第１および第２気体排出口６
２，６３などとともに、樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【０１０５】
一方、図１９および図２０に示した分析装置Ｘ″は、基本的には第１および第２の参考例において先に説明した分析装置Ｘ，Ｘ′（図１ないし図３、あるいは図１６参照）と同様な構成を有しているが、これらの分析装置Ｘ，Ｘ′とは基準部５８Ａ″，５８Ｂ″を検出するための構成が異なっている。
【０１０６】
より具体的には、分析装置Ｘ″は、回転テーブル２１が第１および第２位置決め突起２２Ａ″，２２Ｂ″が有するものとされているとともに、位置検出機構９３″をさらに備えたものとされている。
【０１０７】
第１および第２位置決め突起２２Ａ″，２２Ｂ″は、回転テーブル２１に対してマイクロデバイスＹ″を目的とする位置に保持するためのものである。第１位置決め突起２２Ａ″は、マイクロデバイスＹ″の基板５″における基準凹部５８Ｂ″に位置合わせされる部分であり、基準凹部５８Ｂ″に対応した形態を有している。一方、第２位置決め突起２２Ｂ″は、マイクロデバイスＹ″の基板５″における特定の凹部５９Ｂ″（基準凹部５８Ｂ″に対して基板５″の中心を挟んで反対側に位置する凹部）に位置合わせさせる部分であり、当該凹部５９Ｂ″に対応した形態を有している。
【０１０８】
位置検出機構９３″は、マイクロデバイスＹ″において、複数の反応槽５６から目的とする反応槽５６（図２３参照）を特定するためのものである。この位置検出機構９３″は、マイクロデバイスＹ″の周縁部に向けて光を出射する一方で、その反射光を受光するものであり、たとえば反射型フォトセンサを含んだものとして構成される。位置検出機構９３″は、たとえばマイクロデバイスＹの基板５″における凸部５８Ａ″，５９Ａ″において反射光量が最大となるように配置される。
【０１０９】
マイクロデバイスＹ″および分析装置Ｘ″を用いた試料の分析動作は、基本的には先に説明した第1の参考例と同様にして行われるが、次に説明するように反応槽５６の特定動作において異なっている。
【０１１０】
マイクロデバイスＹ″においては、マイクロデバイスＹ″を回転させた状態において、基板５″の周縁部に向けて側方から光を照射した場合、凸部５８Ａ″，５９Ａ″と凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″との相互間において、基準凸部５８Ａ″と他の凸部５９Ａ″との相互間において、あるいは基準凹部５８Ｂ″と他の凹部５９Ｂ″との相互間において、反射光の状態を異ならせることができる。すなわち、図２５に一例を示したように、たとえば凸部５８Ａ″，５９Ａ″において反射光量がピークとなるように位置検出機構９３″（たとえば反射型フォトセンサ）を配置した場合には、基板５″の周縁部からの反射光量は、第１に、凸部５８Ａ″，５９Ａ″に比べて、凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″のほうが小さくなり、第２に、基準凸部５８Ａ″に比べて他の凸部５９Ａ″のほうが光量の高値ピークの半値幅が小さくなり、第３に、基準凹部５８Ｂ″に比べて、他の凹部５９Ｂ″のほうが光量の低値ピークの半値幅が小さくなる。このような場合、高値ピークの半値幅が大きくなる低値ピークを確認することにより、あるいは低値ピークの半値幅が大きくなる部分を確認することにより、基準凹部５８Ｂ″を特定することができる。
【０１１１】
一方、位置検出機構９３″では、回転テーブル２１によってマイクロデバイスＹ″を回転させた状態において、マイクロデバイスＹ″の周縁部に向けて光を出射する一方で、その反射光を受光して反射光量がモニタリングされる。このとき、図２５を参照して上述したように、基板５″の基準凹部５８Ｂ″を認識することができる。そうすれば、この基準凹部５８Ｂ″の位置を基準として他の凹部５９Ｂ″の位置、ひいてはマイクロデバイスＹ″における目的とする反応槽５６の位置を認識することができる。その結果、目的とする凹部５９Ｂ″（反応槽５６）と基準凹部５８Ｂ″との間の位相差θ１に対応した制御量にしたがって回転軸１２を回転させることにより、目的とする反応槽５６を測光機構３Ａ，３Ｂにおける光源部３Ａと受光部３Ｂとの間に位置させることができる。
【０１１２】
本発明では、マイクロデバイスＹ″の反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹ″に対して複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″として設けている。その一方、分析装置Ｘ″においては、マイクロデバイスＹ″の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″を位置検出機構９３″において検出することによって、マイクロデバイスＹ″の反応槽５６が特定される。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、本発明ではマイクロデバイスＹ″の寸法公差や回転テーブル２１におけるマイクロデバイスＹ″の位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。その結果、マイクロデバイスＹ″のような小型な分析用具を利用して試料分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成よって応えることができる。また、簡易な構成を採用することにより、分析装置Ｘ″の小型化を達成することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｘ″ 分析装置
Ｙ″ 分析用具（マイクロデバイス）
５６ 反応槽
５８Ａ″，５８Ｂ″ 基準部
５９Ａ″，５９Ｂ″ 認識部
９３″ フォトセンサ（位置検出機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応槽を備えた分析用具において、目的とする反応槽を特定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の分析方法としては、たとえば試料と試薬とを反応させたときの反応液を、光学的手法あるいは電気化学的手法により分析する方法がある。これらの手法により試料の分析を行う場合には、反応場を提供する分析用具が使用されている。分析用具は、反応液を分析するための分析装置に装着して使用される。そして、微量な試料を分析する場合には、分析用具として、微細な流路が形成された、いわゆるマイクロデバイスが利用されている
。
【０００３】
マイクロデバイスの一例として、全体として円盤状に形成され、複数の反応槽が同一円周上に配置されたものがある（たとえば特許文献１参照）。このようなマイクロデバイスは、複数の反応槽を利用して、異なる試料を用いて同一の項目（被検知成分）について分析を行い、あるいは同一の試料を用いて複数の項目について分析を行うことができる。その一方で、分析装置においては、各反応槽がどの試料に対応しているか、あるいはどの分析項目に対応しているかを認識する必要がある。
【０００４】
ところで、マイクロデバイスの装着対象となる分析装置は、装置の小型化および製造コストを低減する観点からは、複数の反応槽に対して同時に試料の分析を行うのではなく、装置に固定化された１つの分析機構を備えたものとして構築される。この場合、分析装置では、マイクロデバイスを回転テーブルに載置した状態とした上で、回転テーブルとともにマイクロデバイスを回転させて反応槽の位置を変化させつつ、分析機構によって反応槽ごとに個別に試料の分析を行うように構成される。そして、分析装置においては、回転テーブルにマイクロデバイスを位置決め載置した上で、回転テーブルあるいは回転テーブルに繋がる回転軸に設けられた目印を基準として、マイクロデバイスにおける各反応槽の位置を検出していた（たとえば特許文献２，３参照）。
【０００５】
マイクロデバイスのように小型の分析用具を用いる場合には、各反応槽が小さいために分析装置においてより高い位置検出精度が要求される。その上、マイクロデバイスのような小型が分析用具では、反応槽の位置を特定する際に、分析用具の寸法公差や回転テーブルにおける分析用具の位置決め誤差の影響をより受けやすくなり、実際の反応槽の位置と検出される反応槽の位置との間の相対的な誤差量が大きくなるため、この点においても、高い位置検出精度が要求される。しかしながら、高い検出精度を達成するためには、高価な検出機構が必要とされるばかりか、検出機構が複雑化あるいは大型化してしまう。その結果、使用する分析用具が小型化されているにも拘らず、分析装置を小型化できないといった問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３３５９４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の反応槽を備えた分析用具において、簡易かつ安価に達成可能な構成によって、目的とする反応槽を特定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具であって、上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部または凹部を含んでいる、分析用具が提供される。
【０００９】
好ましくは、当該分析用具は、分析装置における回転テーブルに保持させて使用するものであり、上記基準部は、上記回転テーブルに対して当該分析用具を位置決めする際に使用されるものである。
【００１０】
好ましくは、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応して当該分析用具の周縁部に設けられた認識部をさらに備えている。
【００１１】
好ましくは、上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部また凹部を含んでいる。
【００１２】
本発明の第２の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具において、上記各反応槽の位置を特定する方法であって、上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、上記分析用具を回転させつつ上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、そのときに受光される反射光に基づいて、目的とする反応槽の位置を特定する、分析用具における反応槽の位置特定方法が提供される。
【００１３】
好ましくは、上記分析用具として、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とともに上記分析用具の周縁部に認識部が設けられたものを使用する。
【００１４】
好ましくは、上記分析用具に対する光の照射および上記分析用具からの反射光の受光は、反射型フォトセンサを用いて行う。
【００１５】
好ましくは、上記反射型フォトセンサは、発光部および受光部を有しており、上記発光部および受光部は、上記分析用具における凸部において反射した光の光量が最大となるように配置されている。
【００１６】
本発明の第３の側面においては、試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具を用いて上記各反応槽ごとに試料の分析を行うように構成された分析装置であって、上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、かつ上記分析用具からの反射光を受光するための光学センサをさらに備えている、分析装置が提供される。
【００１７】
好ましくは、上記分析用具には、その周縁部に、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とは異なる認識部が設けられている。
【００１８】
好ましくは、上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部または凹部を含んでいる。
【００１９】
好ましくは、上記光学センサは、反射型フォトセンサである。
【００２０】
光学センサとしては、たとえば反射型フォトセンサを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の参考例に係る分析装置の要部およびマイクロデバイスの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した分析装置の装着部にマイクロデバイスを装着した状態での断面図である。
【図３】装着部にマイクロデバイスを装着した状態での装着部周りの断面図である。
【図４】本発明に係るマイクロデバイスの全体斜視図である。
【図５】図４に示したマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図６】図６Ａは図４のＶＩａ−ＶＩａ線に沿う断面図であり、図６Ｂは図４のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う断面図である。
【図７】図４に示したマイクロデバイスの基板の平面図である。
【図８】図４に示したマイクロデバイスのカバーの平面図である。
【図９】図４に示したマイクロデバイスの基準部を説明するための要部を示す断面図である。
【図１０】図４に示したマイクロデバイスの基準部およびその近傍に光を照射したときの透過率の変化を示すグラフである。
【図１１】図１に示した分析装置の一部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図４に示したマイクロデバイスの流路における試料の移動状態を説明するための模式図である。
【図１３】マイクロデバイスにおける基準部の他の例を示す図９に相当する要部断面図である。
【図１４】マイクロデバイスにおける基準部のさらに他の例を示す図９に相当する要部断面図である。
【図１５】本発明の第２の参考例に係るマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図１６】図１５に示したマイクロデバイスを分析装置の装着部に装着した状態を示す図３に相当する断面図である。
【図１７】分析装置において使用される半導体レーザ装置を説明するための断面図である。
【図１８】半導体レーザ装置の他の例を示す断面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る分析装置およびマイクロデバイスを説明するための概略構成を示す分解斜視図である。
【図２０】図１９に示した分析装置の装着部にマイクロデバイスを装着した状態を示す図３に相当する断面図である。
【図２１】図１９に示したマイクロデバイスの全体斜視図である。
【図２２】図２１に示したマイクロデバイスを背面から見た斜視図である。
【図２３】図２１に示したマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図２４】図２１に示したマイクデバイスの基板の要部を示す平面図である。
【図２５】図２４に示した基板に光を照射したときの反射光の光量の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１ないし図３に要部が示された分析装置Ｘは、本発明の第１の参考例であり、微細な流路が形成されたマイクロデバイスＹ（分析用具）を装着して試料の分析を行うためのものである。この分析装置Ｘは、筺体１、装着部２、測光機構３Ａ，３Ｂ、および開口形成機構４Ａ，４Ｂを備えている。
【００２３】
図４ないし図６に示したように、マイクロデバイスＹは、反応場を提供するものであり、基板５に対してカバー６を接合することより全体として円盤状の形態に形成されており、基板５およびカバー６の他に、接着層７Ａ、分離膜７Ｂおよび位置決め部８を有している。
【００２４】
図５ないし図７に示したように、基板５は、全体としては透明な円盤状に形成されている。この基板５は、受液部５０、複数の流路５１、複数の分岐流路５２、複数の凹部５３および切欠５４を有している。
【００２５】
受液部５０は、各流路５１に導入する試料を保持するためのものであり、基板５の中央部において、円柱状の凹部として形成されている。
【００２６】
複数の流路５１は、試料を移動させるためのものであり、受液部５０に連通するように基板５の上面５Ａに形成されている。各流路５１は、受液部５０を介して、後述するカバー６の試料導入口６０に繋げられており、基本的には、中央部から周縁部に延びる直線状に形成されている。複数の流路５１は、流路長が同一とされているとともに、放射状に配置されている。各流路５１は、分岐部５５および反応槽５６を有している。
【００２７】
分岐部５５は、流路５１と分岐流路５２の境界部分として設定されたものであり、流路５１における反応槽５６よりも受液部５０よりの部位において、反応槽５６に極力近い部位に設定されている。
【００２８】
反応槽５６は、各流路５１に設けられている。その結果、基板５においては、複数の反応槽５６が設けられている。複数の反応槽５６は、受液部５０からの距離が同一とされており、基板５において、同一円周上において等間隔に配置されている（ただし、後述する基準部６６が設けられる部分を除く）。各反応槽５６には、試薬部５７が設けられている。ただし、試薬部５７は、必ずしも全ての反応槽５６に設ける必要はなく、たとえば試料の色味による影響を補正するために利用される流路については試薬部を省略してもよい。
【００２９】
試薬部５７は、試料が供給されたときに溶解する固体状とされており、試料中の被検知成分と反応して発色するものである。この参考例では、マイクロデバイスＹにおいて複数の項目を測定できるように、たとえば成分または組成の異なる複数種類の試薬部５７が準備されている。
【００３０】
各分岐流路５２は、試料を反応槽５６の手前まで移動させるためのものであり、対応する流路５１の分岐部５５から延出している。分岐部５５は、上述のように反応槽５６に極力近い部位に設定されているため、分岐流路５２に試料を流入させることにより、反応槽５６に極力近い部位にまで試料を移動させることができる。
【００３１】
複数の凹部５３は、後述するように反応槽５６に対して基板５の上面５Ａ側から光が照射されたときに、基板５の下面５Ｂ側に透過光を出射させるための部位である。各凹部５３は、基板５の下面５Ｂにおける反応槽５６に対応した部位に設けられている。その結果、複数の凹部５３は、基板５の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００３２】
切欠５４は、位置決め部８を構成するものであり、基板５の周縁部において、基板５の中心に向かって凹み、かつ上下方向に貫通するものとして形成されている。
【００３３】
以上に説明した構成を有する基板５は、たとえばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂あるいはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）といった透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。すなわち、受液部５０、複数の流路５１、複数の分岐流路５２、複数の凹部５３および切欠５４は、金型の形状を工夫することにより、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【００３４】
図５、図６Ａ、図６Ｂおよび図８に示したように、カバー６は、全体として透明な円盤状に形成されており、試料導入口６０、共通流路６１、複数の第１気体排出口６２、第２気体排出口６３、複数の凹部６４、切欠６５および基準部６６を有している。
【００３５】
試料導入口６０は、試料を導入する際に利用されるものであり、貫通孔として形成されている。試料導入口６０は、カバー６の中央部において、基板５の受液部５０の直上に位置するように形成されている。
【００３６】
共通流路６１は、流路５１内の気体を外部に排出する際に、第２気体排出口６３に気体を導くための流路となるものである。共通流路６１は、カバー６の下面６Ａの周縁部において、環状の凹部として形成されている。共通流路６１は、基板５の複数の流路５１と連通している。
【００３７】
各第１気体排出口６２は、流路５１内の気体を排出するためのものであり、貫通孔として形成されている。各第１気体排出口６２は、基板５における対応する分岐流路５２の直上に位置するように形成されている。その結果、複数の第１気体排出口６２は、同一円周上に位置するように設けられている。各第１気体排出口６２は、シール材６７により上部開口が塞がれている。シール材６７は、アルミニウムなどの金属により、あるいは樹脂により形成することができる。シール材６７は、たとえば接着材を用いて、あるいは融着によりカバー６に固定されている。
【００３８】
第２気体排出口６３は、共通流路６１に連通する貫通孔として形成されている。第２気体排出口６３の上部開口は、シール材６８によって塞がれている。
【００３９】
シール材６８は、後述する分析装置Ｘにおける開口形成機構４Ａ，４Ｂの半導体レーザ装置４Ｂによってレーザ光が照射されたときに溶融して開口が形成されるものである。シール材６８は、たとえばスポット径が５０〜３００μｍ、出力が１５〜５０ｍＷのレーザ光を０．５〜１０秒照射したときに開口が形成されるように構成されている。このようなシール材６８は、たとえば熱可塑性樹脂に光吸収粒子および蓄熱用充填材を含有させたものであり、厚みが５〜１００μｍに形成されている。熱可塑性樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体が使用される。光吸収粒子としては、平均粒子径が０．１〜３０μｍものが使用され、その材料はレーザ光の波長に応じて選択される。蓄熱用充填材としては、たとえばニッケルの粉末が使用される。シール材６８は、たとえば接着材を用いて、あるいは融着によりカバー６に固定されている。
【００４０】
複数の凹部６４は、後述するように反応槽５６に対してカバー６の上面６Ｂ側から光を
照射するための部位である。各凹部６４は、カバー６の上面６Ｂにおいて反応槽５６の直上に位置するように設けられている。その結果、複数の凹部６４は、カバー６の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００４１】
切欠６５は、基板５の切欠５４とともに位置決め部８を構成するものであり、基板５の切欠５４に対応する部位において、上下方向に貫通するものとして形成されている。
【００４２】
基準部６６は、複数の反応槽５６を特定する際に利用されるものであり、マイクロデバイスＹの厚み方向視においては、複数の反応槽５６と同一円周上に形成されている。この基準部６６は、３つの溝部６６Ａを含んでいる。これらの溝部６６Ａは、カバー６の半径方向に延びるとともに周方向に等間隔で並んでおり、図９に示したように複数の反応槽５６が形成された円周上に沿う断面がＶ字状とされている。ここで、複数の反応槽５６の間隔は、たとえば３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍とされる。各溝部６６Ａにおいては、カバー６の上面６Ｂ側から光が照射されたときに、光が屈折させられて、後述する測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂにおいて受光される光の量が少なくなる。そのため、各溝部６６Ａは、反応槽５６と区別することができる。また、基準部６６においては、３つの溝部６６Ａが並んで設けられているため、図１０を参照すれば分かるように、受光部３Ｂにおいては、受光量が少なくなるピーク（透過率が小さくなるピーク）を連続的に３つ把握することができる。したがって、基準部６６が複数（本実施の形態では３つ）の溝部６６Ａを含むものとしておけば、反応槽５６などと区別して、より確実に基準部６６を特定することが可能となる。
【００４３】
とくに、基準部６６における３つの溝部６６Ａを等間隔に配置し、複数の反応槽５６の間隔を３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍に設定すれば、受光部３Ｂにおいて、ノイズ成分と区別して、確実に３つの溝部６６Ａ(基準部６６)を検出することができるようになる。すなわち、反応槽５６には試薬部５７が設けられ、また基板５やカバー６は、通常、樹脂成型により形成される。そのため、試薬部５７の表面の性状、基板５やカバー６に生じたキズ、あるいはそれらに付着したホコリや汚れにより、溝部６６Ａ以外にも、透過率が小さくなる部分が生じる可能性がある。この場合、上述のように、３つの溝部６６Ａを等間隔に配置するとともに、複数の反応槽５６の間隔を３つの溝部６６Ａの間隔の非整数倍に設定すれば、基準部６６の３つの溝部６６Ａは規則性をもって検出されるため、イレギュラーなタイミングで検出されるノイズ成分とは、容易に区別できるようになる。その結果、マイクロデバイスＹは、基準部６６の検出において、キズや汚れの影響を受けにくいものとなっている。
【００４４】
以上の構成を有するカバー６は、基板５と同様に透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。すなわち、試料導入口６０、共通流路６１、複数の第１気体排出口６２、第２気体排出口６３、複数の凹部６４、切欠６５および基準部６６は、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【００４５】
図５、図６Ａおよび図６Ｂに示したように、接着層７Ａは、基板５に対してカバー６を接合する役割を果たしている。接着層７Ａは、中央部に貫通孔７０Ａを備えた接着シートを、基板５とカバー６との間に介在させることにより形成されている。接着層７Ａの貫通孔７０Ａの径は、基板５の受液部５０やカバー６の試料導入口６０の径よりも大きくされている。接着シートとしては、たとえば基材の両面に接着層を形成したものを使用することができる。
【００４６】
分離膜７Ｂは、試料中の固体成分、たとえば血液中の血球成分を分離するためのものである。分離膜７Ｂは、接着層７Ａの貫通孔７０Ａの径に対応した径を有しており、接着層７Ａの貫通孔７０Ａに嵌まり込むようにして、基板５の受液部５０とカバー６の試料導入口６０との間に介在させられている。分離膜７Ｂとしては、たとえば多孔質物質を使用することができる。分離膜７Ｂとして使用できる多孔質物質としては、たとえば紙状物、フォーム（発泡体）、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルター、ガラスフィルター、あるいはゲル状物質が挙げられる。試料として血液を用い、分離膜７Ｂにおいて血液中の血球成分を分離する場合には、分離膜７Ｂとして、その最小細孔径（ポアサイズ）が０．１〜１０μｍのものを使用するのが好ましい。
【００４７】
位置決め部８は、後述する装着部２に目的とする姿勢でマイクロデバイス２を装着するための目印となるとともに、装着部２の位置決め突起２３（図１ないし図３参照）に係合させてマイクロデバイスＹを装着部２に対して目的とする姿勢で装着するためのものである。上述の記載からも分かるよう、位置決め部８は、基板５の切欠５４およびカバー６の切欠６５により構成されており、マイクロデバイスＹの周縁部において上下方向に貫通している。
【００４８】
図１ないし図３に示したように、分析装置Ｘの筺体１は、後述する装着部２の回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを収容し、かつ測光機構３Ａ，３Ｂおよび開口形成機構４Ａ，４Ｂを保持するためのものである。この筺体１は、回転駆動機構１０が設けられたベース部材１１に、カバー１２を組み付けた構成を有している。回転駆動機構１０は、後述する装着部２の回転テーブル２１を回転させるためのものであり、回転軸１２および歯車１３を有している。回転軸１２は図外の動力源（たとえばモータ）に連結されており、その動力源からの回転出力によって回転させられるものである。歯車１３は、回転軸１２に対して回転不能に固定されており、回転軸１２を回転させることにより回転させられる。
【００４９】
装着部２は、マイクロデバイスＹを保持するためのものであり、筺体１に対して図中の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に往復移動可能とされている。この装着部２は、図中のＤ１方向側に位置するときにマイクロデバイスＹが装着可能され（図２において仮想線で示した位置）、図中のＤ２方向側に位置するときにマイクロデバイスＹを利用した試料の分析が可能とされている（図２において実線で示した位置）。
【００５０】
この装着部２は、ホルダ２０および回転テーブル２１を有している。ホルダ２０は、回転テーブル２１を回転可能に保持するためのものであり、たとえばラック＆ピニオン機構により、筺体１のベース部材１１に対してＤ１，Ｄ２方向に往復移動するように構成されている。回転テーブル２１は、マイクロデバイスＹを保持するとともに、マイクロデバイスＹを回転させるためのものである。図３に示したように、回転テーブル２１には、光透過領域２２、位置決め突起２３および歯車２４が設けられている。
【００５１】
光透過領域２２は、測光機構３Ａ，３Ｂの光源部３Ａから出射されてマイクロデバイスＹの反応槽５６を透過した光を、測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂに到達可能にするためのものである。この光透過領域２２は、回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを装着したときにマイクロデバイスＹの複数の反応槽５６の配置に対応するように円環状に形成されている。もちろん、装着部２の全体を透明な材料により形成し、反応槽５６を透過した光を測光機構３Ａ，３Ｂの受光部３Ｂに到達できるようにしてもよい。
【００５２】
位置決め突起２３は、装着部２（回転テーブル２１）にマイクロデバイスＹを装着するときに、マイクロデバイスＹにおける位置決め部８を係合させるためのものである。
【００５３】
歯車２４は、ピン２５を介して回転テーブル２１に対して回転不能に固定されている。すなわち、歯車２４は、回転テーブル２１とともに回転するように構成されている。歯車２４は、装着部２が筺体１の内部に収容された状態においては、図２に示したように筺体１に設けられた回転駆動機構１０の歯車１３と噛み合うように構成されている。すなわち
、回転駆動機構１０の歯車１３（回転軸１２）を回転させることによって、歯車２４ひいては回転テーブル２１が回転するように構成されている。
【００５４】
図２および図３に示したように、測光機構３Ａ，３Ｂは、マイクロデバイスＹに光を照射するとともに、そのときにマイクロデバイスＹを透過した光の量を検出するものであり、反応槽５６の試料を分析するとき、および基準部６６を検出するときに利用されるものである。この測光機構３Ａ，３Ｂは、光源部３Ａおよび受光部３Ｂを含んでいる。
【００５５】
光源部３Ａは，マイクロデバイスＹに対して、反応槽５６が設けられた円周に沿って光を照射するためのものであり、筺体１のカバー１２に固定されている。この光源部３Ａは、たとえばピーク波長が異なり、かつ個別に駆動可能な複数の発光要素を備えたものとして構成される。この場合、複数の発光要素は、反応槽５６の試薬部５７に含まれる試薬の種類（測定項目）に応じて個別に点灯・消灯が選択される。光源部３Ａは、たとえば白色ＬＥＤや水銀ランプのようなブロードな波長特性を有する発光要素により構成してもよい。この場合、光源部３Ａは、発光要素からの出射光から目的とする波長の光を取り出してから反応槽５６に対して光を照射するように構成される。
【００５６】
受光部３Ｂは、マイクロデバイスＹを透過した光を受光するためのものである。この受光部３Ｂは、たとえば光源部３Ａと同軸上において、筺体１のベース部材１１に固定されている。この受光部３Ｂでの受光量は、マイクロデバイスＹの基準部６６を特定し、あるいは試料を分析（たとえば濃度演算）する際の基礎とされる。受光部３Ｂは、たとえばフォトダイオードにより構成される。
【００５７】
開口形成機構４Ａ，４Ｂは、シール材６７，６８に開口を形成するためのものであり、第１開孔形成要素４Ａおよび第２開孔形成要素４Ｂを有している。
【００５８】
第１開孔形成要素４Ａは、複数のシール材６７に対して一括して開口を形成するためのものであり、円盤状の基板４０の下面から、複数の針状部４１が下方に向けて突出した構成を有している。この第１開口形成要素４Ａは、筐体１のカバー１２に対して上下動可能に固定されており、図外のアクチュエータによって上下方向に往復移動可能とされている。
【００５９】
図２および図３に示したように、各針状部４１は、その径がカバー６における第１気体排出口６２の径よりも小さいものとされている。個々の針状部４１は、第１気体排出口６２の配置に対応して、同一円周上に配置されている。このため、第１開孔形成要素４Ａの各針状部４１と、カバー６の第１気体排出口６２（シール材６７）とが位置合わせされた状態で第１開孔形成要素４Ａを下動させれば、複数のシール材６７に対して一括して開孔を形成することができる。これにより、各第１気体排出口６２が開放され、各流路５１の内部が分岐流路５２および第１気体排出口６２を介して、外部と連通した状態とされる。
【００６０】
第２開孔形成要素４Ｂは、シール材６８に開口を形成するためのものであり、半導体レーザ装置により構成されている。この半導体レーザ装置４Ｂは、マイクロデバイスＹにおけるシール材６８にレーザ光を照射可能なように筺体１に固定されている。シール材６８は、上述したように、レーザ光が照射されたときに開口が形成される材料により形成されている。そのため、半導体レーザ装置４Ｂをカバー６の第２気体排出口６３（シール材６８）に位置合わせし、シール材６８に半導体レーザ装置４Ｂによりレーザ光を照射すれば、シール材６８に対して開孔を形成することができる。これにより、第２気体排出口６３が開放され、各流路５１の内部が共通流路６１および第２気体排出口６３を介して、外部と連通した状態とされる。
【００６１】
もちろん、各第１および第２気体排出口６２，６３を開放させる方法は、上述した例には限定されない。たとえば、複数のシール材６７にレーザ光を照射して開口を形成してもよいし、針状部材を用いてシール材６８に対して開口を形成してもよい。また、シール材６７，６８にレーザ光以外の光源、超音波発信器、あるいは発熱体によってエネルギを付与してシール材６７，６８を溶融または変形させて第１および第２気体排出口６２，６３を開放させてもよく、シール材６７，６８を引き剥がすことにより、第１および第２気体排出口６２，６３を開放させてもよい。
【００６２】
図１１に示したように、分析装置Ｘは、上述した要素に加えて、検出部９０、演算部９１、および制御部９２を備えている。
【００６３】
検出部９０は、マイクロデバイスＹを回転させつつ光源部３ＡによってマイクロデバイスＹに対して光を照射したときの受光部３Ｂでの受光結果に基づいて、マイクロデバイスＹにおける基準部６６を検出し、シール材６７，６８および各反応槽５６の位置を特定するためのものである。
【００６４】
演算部９１は、光源部３ＡによってマイクロデバイスＹの反応槽５６に対して光を照射したときの受光部３Ｂでの受光結果に基づいて、各反応槽５６ごとに、当該反応槽５６に対応する被検知成分の分析に必要な演算を行うためのものである。より具体的には、演算部９１は、受光部３Ｂでの受光量から、検出部９０によって特定された基準部６６を基準として各反応槽５６に対応する受光量を把握する一方で、各反応槽５６に対応する受光量に基づいて、各反応槽５６に対応する被検知成分の分析に必要な演算を行うものである。
【００６５】
制御部９２は、各要素の動作を制御するためのものであり、たとえば光源部３Ａおよび半導体レーザ装置４Ｂの点灯・消灯を制御し、あるいは装着部２における回転テーブル２１の回転動作を制御するものである。
【００６６】
次に、マイクロデバイスＹおよび分析装置Ｘを用いての試料分析動作について説明する。
【００６７】
試料の分析時には、まず試料が供給されたマイクロデバイスＹを装着部２（回転テーブル２１）に装着した後に、装着部２を図１および図２の矢印Ｄ２方向に移動させる。装着部２（回転テーブル２１）に対するマイクロデバイスＹの装着は、マイクロデバイスＹの位置決め部８を回転テーブル２１の位置決め突起２３に位置合わせしつつ行われる。一方、装着部２の移動は、制御部９２によって装着部２のホルダ２０の動作を制御することにより行われる。
【００６８】
もちろん、マイクロデバイスＹを装着部２に装着した後に、マイクロデバイスＹに試料を供給してもよいし、分析装置Ｘにおいて自動的にマイクロデバイスＹに試料が供給されるようにしてもよい。また、装着部２のＤ２方向への移動は、使用者が手動で行うようにしてもよい。
【００６９】
マイクロデバイスＹに対して試料を供給した場合には、試料Ｓは、図６Ａ，図６Ｂから予想されるように分離膜７Ｂを厚み方向に透過して受液部５０に到達する。このとき、試料中の固体成分が除去される。たとえば試料として血液を使用する場合には、血液中の血球成分が除去される。試料の供給時には、第１および第２気体排出口６２，６３が閉鎖されているので、図１２Ａにクロスハッチングで示したように、試料Ｓは大部分が受液部５０に保持され、流路５１の内部にはほとんど導入されない。
【００７０】
流路５１の内部に試料Ｓを導入する場合には、複数のシール材６７に対して同時に開孔を形成すればよい。このとき、マイクロデバイスＹの複数のシール材６７と第１開口形成要素４Ａの針状部４１との位置あわせが行われる。より具体的には、検出部９０によってマイクロデバイスＹの基準部６６の検出を行った後、基準部６６の位置を基準として回転テーブル２１とともにマイクロデバイスＹを回転させることにより行われる。
【００７１】
基準部６６を検出する場合には、マイクロデバイスＹを回転させつつ、光源部３Ａからの光をマイクロデバイスＹに照射する。その一方で、受光部３Ｂにおいて、マイクロデバイスＹを透過した光を受光する。このとき、受光部３Ｂにおいては、図１０に示したように、透過率（受光量）が小さくなるピークが繰り返し得られる。これらのピークのうち、透過率が若干小さくなるピークは、反応槽５６と基板５の上面５Ａとの間の段差などに起因するものであり、透過率が著しく小さくなるピークは、基準部６６における溝部６６Ａに起因するものである。すなわち、マイクロデバイスＹにおいて、基準部６６に相当する部分に光が照射されたときには、透過率が著しく小さくなる３つのピークが連続して得られる。そのため、検出部９０においては、受光部３Ｂにおいて得られる受光量（透過率）をモニタリングし、そのときに大きなピークが連続的に得られた部分が基準部６６であると判断する。
【００７２】
なお、回転テーブル２１にマイクロデバイスＹを装着した時点で、複数のシール材６７と第１開口形成要素４Ａの複数の針状部４１とが位置合わせされるようにしてもよく、その場合には、基準部６６の検出は省略される。
【００７３】
一方、複数のシール材６７に対する開孔の形成は、図３Ｂから予想されるように第１開孔形成要素４Ａを下動させて各シール材６７に針状部４１を差し込んだ後、第１開孔形成要素４Ａを上動させて各シール材６７から針状部４１を抜くことにより行われる。これにより、複数のシール材６７に対して同時に開孔が形成される。第１開孔形成要素４Ａの下動および上動は、たとえば使用者が操作スイッチを操作することにより、制御部９２が第１開口形成要素４Ａを動作制御することにより行われる。
【００７４】
シール材６７に開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第１気体排出口６２および分岐流路５２を介して連通する。したがって、受液部５０に保持された試料Ｓは、毛細管現象により流路５１の内部を移動する。図１２Ｂにクロスハッチングで示したように、流路５１の内部を移動する試料Ｓは、分岐部５５に到達した後、分岐流路５２に流入する。これにより、反応槽５６のごく近傍に試料Ｓが存在する状態が達成され、反応槽５６において試料Ｓと試薬とを反応させるための準備が終了する。
【００７５】
一方、試料Ｓを反応槽５６に供給する場合には、シール材６８に開孔を形成すればよい。シール材６８に対する開孔の形成は、図２および図３Ａに示したようにシール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせした後、半導体レーザ装置４Ｂからレーザ光を出射させて、それをシール材６８に照射することにより行われる。
【００７６】
なお、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとの位置合わせは、第１開口形成要素４Ａに対するマイクロデバイスＹの位置合わせの場合と同様に、検出部９０において基準部６６を検出するとともに、その検出結果に応じて回転テーブル２１とともにマイクロデバイスＹを回転させることにより行われる。また、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせする際に基準部６６の検出を行わずに、シール材６７に開口を形成する際の検出結果を、シール材６８と半導体レーザ装置４Ｂとを位置合わせする場合に転用してもよい。
【００７７】
シール材６８に開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第２気体排出口６３および共通流路６１を介して連通する。したがって、反応槽５６の手前で移動が停止された試料Ｓは、再び毛細管現象により流路５１を移動する。これにより、各流路５１においては、図１２Ｃにクロスハッチングで示したように分岐部５５を超えて試料Ｓが移動し、複数の反応槽５６に対して一括して試料Ｓが供給される。
【００７８】
反応槽５６では、試料Ｓにより試薬部５７が溶解させられて液相反応系が構築される。これにより、試料Ｓと試薬が反応し、たとえば液相反応系が試料Ｓに含まれる被検知成分の量に相関した呈色を示し、あるいは被検知成分の量に応じた反応物が生成する。その結果、反応槽５６の液相反応系は、被検知成分の量に応じた透光性（光吸収性）を示すこととなる。
【００７９】
そして、反応槽５６への試料Ｓの供給から一定時間経過した場合には、予め定められた順序にしたがって、反応槽５６の液相反応系の測光が測光機構３Ａ，３Ｂにおいて行われる。より具体的には、制御部９２は、検出部９０において特定された基準部６６の位置を認識し、この基準部６６を基準として目的とする反応槽５６が測光機構３Ａ，３Ｂに対応する部分に位置するように回転軸１２を制御する。この場合の基準部６６の認識は、反応槽５６を特定する直前に行ってもよいし、シール材６７，６８に開口を形成する際の検出結果に基づいて行ってもよい。
【００８０】
これに対して、測光機構３Ａ，３Ｂでは、光源部３Ａからの光を反応槽５６に照射して、そのときに反応槽５６を透過した光を受光部３Ｂにおいて受光する。そして、演算部９１において、受光部３Ｂでの受光量に基づいて液相反応系の呈色の程度が把握され、試料Ｓにおける被検知成分の分析が行われる。このような測光および分析は、回転テーブル２１の回転を制御することによって、予め定められた順序で対象となる反応槽５６を測光機構３Ａ，３Ｂに対応する部分に位置させることにより繰り返し行われる。
【００８１】
この参考例では、マイクロデバイスＹの反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹに対して３つの溝部６６Ａを含む基準部６６として設けている。その一方、分析装置Ｘにおいては、マイクロデバイスＹの基準部６６を、受光部３Ｂでの受光結果に基づいて検出部９０において検出することによって、マイクロデバイスＹの反応槽５６が特定される。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、マイクロデバイスＹの寸法公差や装着部２におけるマイクロデバイスＹの位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。
【００８２】
加えて、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）はカバー６を形成するときの樹脂成形によって一体的に造り込むことができる。また、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）を複数の反応槽５６と同一円周上に設けることによって、基準部６６（３つの溝部６６Ａ）を検出するための測光部を別途設けるまでもなく、分析装置Ｘにおける試料分析に必要な測光機構３Ａ，３Ｂを併用することができる。また、マイクロデバイスＹは、基準部６６の検出においてキズや汚れの影響を受けにくく、適切に基準部６６を検出できるようになっているのは上述した通りである。したがって、マイクロデバイスＹのような小型な分析用具を利用して試料分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成よって応えることができるとともに、分析装置Ｘの大型化を抑制することができる。
【００８３】
もちろん、基準部６６の構成は、図９などに示された例のように断面Ｖ字状の３つの溝部６６Ａを含むものには限定されない。基準部は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示したように、断面が矩形状あるいは半円形状の３つの凹部６６Ｂ，６６Ｃを含むものとして、あるいは図示した以外の断面形状を有する３つの凹部を含むものとして形成してもよい。また、図１３Ｃに示したように、基準部６６は基板５に設けてもよく、図１４Ａ〜図１４Ｃに示したように、基準部６６″は、３つの凸部６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆを含むものとして構成することもできる。なお、図１４Ａ〜図１４Ｃにおいては、断面が三角形状、矩形状、あるいは半円形状の３つの凸部６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆが図示されているが、凸部の断面形状は例示した形状には限定されない。また、基準部における凹部または凸部の数は、３つには限定されない。
【００８４】
次に、本発明の第２の参考例について、図１５ないし図１７を参照して説明する。これらの図においては、先に説明した第１の参考例と同様な要素については同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。
【００８５】
図１５、図１６Ａおよび図１６Ｂに示したマイクロデバイスＹ′は、基本的には第１の参考例において先に説明したマイクロデバイスＹ（図４ないし図８参照）と同様な構成を有しているが、このマイクロデバイスＹとは基準部６６′の構成が異なっている。
【００８６】
より具体的には、マイクロデバイスＹ′においては、基準部６６′は、カバー６の中心からの距離がシール材６８と同一となる部位において、たとえば反射率がカバー６の上面およびシール材６８とは異なったものとされている。このような基準部６６′は、たとえばカバー６およびシール材６８よりも反射率が大きいアルミニウムなどの金属により形成される。
【００８７】
もちろん、基準部６６′は、カバー６およびシール材６８と光学的に区別できれば足り、たとえばカバー６およびシール材６８よりも反射率が小さくなるように構成してもよく、たとえばブラックマークとして構成することもできる。基準部６６′としては、照射光を散乱させるものであってもよい。すなわち、基準部６６′は、たとえばカバー６を部分的に粗面化処理することにより、あるいはカバー６に１以上の凹部または凸部を設けることにより形成することもでき、また位置決め部８を基準部６６′として利用することもできる。
【００８８】
一方、図１６Ａおよび図１６Ｂに示した分析装置Ｘ′は、基本的には第１の参考例において先に説明した分析装置Ｘ（図１ないし図３参照）と同様な構成を有しているが、この分析装置Ｘとは基準部６６′を検出するための構成が異なっている。
【００８９】
より具体的には、基準部６６′を検出するために測光機構３Ａ，３Ｂを利用するのではなく、シール材６８に開口を形成するための第２開口形成要素（半導体レーザ装置４Ｂ）を利用している。
【００９０】
半導体レーザ装置４Ｂは、マイクロデバイスＹ′におけるシール材６８および基準部６６′が設けられた円周上にレーザ光を照射可能なように筺体１のカバー１２に固定されている（図２参照）。半導体レーザ装置４Ｂとしては、たとえば図１７に示したようにレーザダイオードチップ４２およびフォトダイオードチップ４３を備えたものが使用される。レーザダイオードチップ４２およびフォトダイオードチップ４３は、ステム４４、キャップ４５および透明板４６によって形成される空間の内部に収容されている。レーザダイオードチップ４２は、サブマウント４７に対して、電極体４８が設けられたサブベース４９を介して実装されている。一方、フォトダイオードチップ４３は、その受光面４３Ａが半導体レーザ装置４Ｂから出射されるレーザ光の光軸Ｌに対して交差する方向に広がり、かつレーザダイオードチップ４２とは光軸Ｌに垂直な方向に対して分離した状態でサブベース４９に対して実装されている。
【００９１】
マイクロデバイスＹ′および分析装置Ｘ′を用いた試料の分析動作は、基本的には先に
説明した第1の参考例と同様にして行われるが、次に説明するように基準部６６′の検出動作（反応槽５６の特定動作）において異なっている。
【００９２】
すなわち、分析装置Ｘ′における基準部６６′の検出は、回転テーブル２１によってマイクロデバイスＹ′を回転させつつ、半導体レーザ装置４Ｂのレーザダイオードチップ４２を発光させることにより行われる。
【００９３】
レーザダイオードチップ４２の発光は、制御部９２（図１１参照）の制御にしたがって行われる。このとき、レーザダイオードチップ４２から出射されたレーザ光は、マイクロデバイスＹ′で反射してから、あるいは直接的にフォトダイオードチップ４３において受光される。そして、レーザダイオードチップ４２から出射される光は、マイクロデバイスＹ′のシール材６８および基準部６６′が設けられた円周上に照射される。その一方、基準部６６′がマイクロデバイスＹ′のカバー６およびシール材６８とは光学的に区別できるように、たとえば反射率の大きなものとされている。そのため、フォトダイオードチップ４３においては、たとえばマイクロデバイスＹ′の基準部６６′にレーザ光が照射されたときの受光量が大きくなる。その結果、分析装置Ｘ′の検出部９０においては、フォトダイオードチップ４３での受光量をモニタリングすることにより、マイクロデバイスＹ′の基準部６６′を検出することができる。とくに、図１７に示した半導体レーザ装置４Ｂでは、フォトダイオードチップ４３の受光面４３Ａがレーザダイオードチップ４２の光軸Ｌから変位した部位において光軸Ｌと直交する方向に広がっている。そのため、フォトダイオードチップ４３においては、マイクロデバイスＹ′からの反射光を効率良く受光することができる。また、レーザ光を利用して基準部６６′を検出する場合には、レーザ光のスポット径が小さいために、基準部６６′が小さなものとして形成されている場合であっても、それを正確に検出することが可能となる。すなわち、レーザ光を用いれば、マイクロデバイスＹ′が小型化され、基準部６６′を小さく形成せざるを得ない場合であっても、あるいは正確な位置検出精度が要求される場合であっても、その要求に応えることができる。
【００９４】
なお、基準部６６′を特定するためのレーザ光は、シール材６８に開口を形成する場合に比べて出力が小さくされる。そうすれば、シール材６８に対して効率良く開口を形成できる一方で、基準部６６′を検出するときの消費電力を小さくすることができるようになる。
【００９５】
この参考例では、マイクロデバイスＹ′の反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹ′に対して基準部６６′として設けている。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、マイクロデバイスＹ′の寸法公差や装着部２におけるマイクロデバイスＹ′の位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。
【００９６】
その一方、分析装置Ｘ′においては、マイクロデバイスＹ′の基準部６６′を、シール材６８に開口を形成するための光源である半導体レーザ装置４Ｂを利用して行っている。また、通常、半導体レーザ装置４Ｂには、レーザダイオードチップ４２とともに、レーザダイオードチップ４２の出力をモニタリングする目的でフォトダイオード（チップ）４３が組み込まれている。したがって、マイクロデバイスＹ′に対してレーザ光を照射して開口を形成し、流路５１の内部を外部と連通させるように構成された分析装置Ｘ′においては、基準部６６′を検出するための機構を別途設けるまでもなく、分析装置Ｘ′における試料の分析に必要な要素を併用することができる。その結果、マイクロデバイスＹ′のような小型な分析用具を利用して試料の分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成によって応えることができるとともに、分析装置Ｘ′の大型化を抑制することができる。
【００９７】
半導体レーザ装置４Ｂは、図１７に示した例には限定されない。たとえば図１８に示した半導体レーザ装置４Ｂ′のように、レーザダイオードチップ４２から出射されるレーザ光の光軸Ｌ上にフォトダイオードチップ４３′が配置されたものを使用することができる。また、サブマウントにフォトダイオードが一体的に造り込まれた構成の半導体レーザ装置を使用することもできる。
【００９８】
次に、本発明の実施の形態について、図１９ないし図２５を参照して説明する。これらの図においては、先に説明した第１の参考例と同様な要素についは同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。
【００９９】
図１９ないし図２３に示したマイクロデバイスＹ″は、基本的には第１および第２の参考例において先に説明したマイクロデバイスＹ，Ｙ′（図５あるいは図１５参照）と同様な構成を有しているが、これらのマイクロデバイスＹ，Ｙ′とは基準部５８Ａ″、５８Ｂ″の構成が異なっているとともに、反応槽５６を特定するために利用される認識部５９Ａ″，５９Ｂ″を備えている点において異なっている。
【０１００】
より具体的には、マイクロデバイスＹ″では、基板５″の周縁部に複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″が交互に形成されている。複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″のうち、一対の基準凸部５８Ａ″およびこれらの基準凸部５８Ａ″の間に位置する基準凹部５８Ｂ″が基準部を構成している。図２４によく表れているように、各基準凸部５８Ａ″は、基板５″の周方向に対応する部分の寸法Ｌ１が他の凸部５９Ａ″における相当部分の寸法Ｌ２よりも大きく設定されている。一方、基準凹部５８Ｂ″は、底部における基板５″の周方向の寸法Ｌ３が他の凹部５９Ｂ″における相当部分の寸法Ｌ４よりも大きく設定されている。また、凹部５９Ｂ″は、図２３によく表れているように、対応する流路５１の延長上に位置するように設けられており、認識部を構成している。
【０１０１】
複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″は、基板５″を樹脂成形により形成する場合には、金型の形状を工夫することにより、受液部５０や複数の流路５１および分岐流路５２などとともに、樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【０１０２】
ここで、基板５″においては、基準凹部５８Ｂ″と基板５″の中心とを結ぶ直線上には、流路５１は設けられていない。したがって、各流路５１は、当該流路５１に対応する凹部５９″と基準凹部５８Ｂ″（または基準凸部５８Ａ″）との間の位相差θ１を認識することによって特定することができる。
【０１０３】
一方、マイクロデバイスＹ″のカバー６″には、周縁部に第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″が設けられている。第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″は、図２０から分かるように、マイクロデバイスＹ″を分析装置Ｘ″に位置決めする際の目印となるものである。第１切欠６５Ａ″は、基板５″の基準凹部５８Ｂ″に対応した部位および形状に形成されている。一方、第２切欠６５Ｂ″は、基板５″における基準凹部５８Ｂ″に対して基板５″の中心を挟んだ反対側に形成された凹部５９Ｂ″に対応した位置および形状に形成されている。したがって、マイクロデバイスＹ″は、カバー６″の第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″に対応した部分がマイクロデバイスＹ″の厚み方向に貫通している。
【０１０４】
第１および第２切欠６５Ａ″，６５Ｂ″は、カバー６″を樹脂成形により形成する場合には、金型の形状を工夫することにより、試料導入口６０や第１および第２気体排出口６
２，６３などとともに、樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【０１０５】
一方、図１９および図２０に示した分析装置Ｘ″は、基本的には第１および第２の参考例において先に説明した分析装置Ｘ，Ｘ′（図１ないし図３、あるいは図１６参照）と同様な構成を有しているが、これらの分析装置Ｘ，Ｘ′とは基準部５８Ａ″，５８Ｂ″を検出するための構成が異なっている。
【０１０６】
より具体的には、分析装置Ｘ″は、回転テーブル２１が第１および第２位置決め突起２２Ａ″，２２Ｂ″が有するものとされているとともに、位置検出機構９３″をさらに備えたものとされている。
【０１０７】
第１および第２位置決め突起２２Ａ″，２２Ｂ″は、回転テーブル２１に対してマイクロデバイスＹ″を目的とする位置に保持するためのものである。第１位置決め突起２２Ａ″は、マイクロデバイスＹ″の基板５″における基準凹部５８Ｂ″に位置合わせされる部分であり、基準凹部５８Ｂ″に対応した形態を有している。一方、第２位置決め突起２２Ｂ″は、マイクロデバイスＹ″の基板５″における特定の凹部５９Ｂ″（基準凹部５８Ｂ″に対して基板５″の中心を挟んで反対側に位置する凹部）に位置合わせさせる部分であり、当該凹部５９Ｂ″に対応した形態を有している。
【０１０８】
位置検出機構９３″は、マイクロデバイスＹ″において、複数の反応槽５６から目的とする反応槽５６（図２３参照）を特定するためのものである。この位置検出機構９３″は、マイクロデバイスＹ″の周縁部に向けて光を出射する一方で、その反射光を受光するものであり、たとえば反射型フォトセンサを含んだものとして構成される。位置検出機構９３″は、たとえばマイクロデバイスＹの基板５″における凸部５８Ａ″，５９Ａ″において反射光量が最大となるように配置される。
【０１０９】
マイクロデバイスＹ″および分析装置Ｘ″を用いた試料の分析動作は、基本的には先に説明した第1の参考例と同様にして行われるが、次に説明するように反応槽５６の特定動作において異なっている。
【０１１０】
マイクロデバイスＹ″においては、マイクロデバイスＹ″を回転させた状態において、基板５″の周縁部に向けて側方から光を照射した場合、凸部５８Ａ″，５９Ａ″と凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″との相互間において、基準凸部５８Ａ″と他の凸部５９Ａ″との相互間において、あるいは基準凹部５８Ｂ″と他の凹部５９Ｂ″との相互間において、反射光の状態を異ならせることができる。すなわち、図２５に一例を示したように、たとえば凸部５８Ａ″，５９Ａ″において反射光量がピークとなるように位置検出機構９３″（たとえば反射型フォトセンサ）を配置した場合には、基板５″の周縁部からの反射光量は、第１に、凸部５８Ａ″，５９Ａ″に比べて、凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″のほうが小さくなり、第２に、基準凸部５８Ａ″に比べて他の凸部５９Ａ″のほうが光量の高値ピークの半値幅が小さくなり、第３に、基準凹部５８Ｂ″に比べて、他の凹部５９Ｂ″のほうが光量の低値ピークの半値幅が小さくなる。このような場合、高値ピークの半値幅が大きくなる低値ピークを確認することにより、あるいは低値ピークの半値幅が大きくなる部分を確認することにより、基準凹部５８Ｂ″を特定することができる。
【０１１１】
一方、位置検出機構９３″では、回転テーブル２１によってマイクロデバイスＹ″を回転させた状態において、マイクロデバイスＹ″の周縁部に向けて光を出射する一方で、その反射光を受光して反射光量がモニタリングされる。このとき、図２５を参照して上述したように、基板５″の基準凹部５８Ｂ″を認識することができる。そうすれば、この基準凹部５８Ｂ″の位置を基準として他の凹部５９Ｂ″の位置、ひいてはマイクロデバイスＹ″における目的とする反応槽５６の位置を認識することができる。その結果、目的とする凹部５９Ｂ″（反応槽５６）と基準凹部５８Ｂ″との間の位相差θ１に対応した制御量にしたがって回転軸１２を回転させることにより、目的とする反応槽５６を測光機構３Ａ，３Ｂにおける光源部３Ａと受光部３Ｂとの間に位置させることができる。
【０１１２】
本発明では、マイクロデバイスＹ″の反応槽５６を特定するための目印を、マイクロデバイスＹ″に対して複数の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″として設けている。その一方、分析装置Ｘ″においては、マイクロデバイスＹ″の凸部５８Ａ″，５９Ａ″および凹部５８Ｂ″，５９Ｂ″を位置検出機構９３″において検出することによって、マイクロデバイスＹ″の反応槽５６が特定される。そのため、分析装置の回転テーブルや回転軸に目印を設けてマイクロデバイスの反応槽を特定する従来の方法に比べれば、本発明ではマイクロデバイスＹ″の寸法公差や回転テーブル２１におけるマイクロデバイスＹ″の位置決め誤差の影響をより受けにくくなる。その結果、マイクロデバイスＹ″のような小型な分析用具を利用して試料分析を行う場合に高い位置検出精度が要求されるとしても、その要求に対して簡易かつ安価な構成よって応えることができる。また、簡易な構成を採用することにより、分析装置Ｘ″の小型化を達成することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｘ″ 分析装置
Ｙ″ 分析用具（マイクロデバイス）
５６ 反応槽
５８Ａ″，５８Ｂ″ 基準部
５９Ａ″，５９Ｂ″ 認識部
９３″ フォトセンサ（位置検出機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具であって、
上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部または凹部を含んでいる、分析用具。
【請求項２】
当該分析用具は、分析装置における回転テーブルに保持させて使用するものであり、上記基準部は、上記回転テーブルに対して当該分析用具を位置決めする際に使用されるものである、請求項１に記載の分析用具。
【請求項３】
目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応して当該分析用具の周縁部に設けられた認識部をさらに備えている、請求項１または２に記載の分析用具。
【請求項４】
上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部また凹部を含んでいる、請求項３に記載の分析用具。
【請求項５】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具において、上記各反応槽の位置を特定する方法であって、
上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、
上記分析用具を回転させつつ上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、そのときに受光される反射光に基づいて、目的とする反応槽の位置を特定する、分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項６】
上記分析用具として、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とともに上記分析用具の周縁部に認識部が設けられたものを使用する、請求項５に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項７】
上記分析用具に対する光の照射および上記分析用具からの反射光の受光は、反射型フォトセンサを用いて行う、請求項６に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項８】
上記反射型フォトセンサは、発光部および受光部を有しており、
上記発光部および受光部は、上記分析用具における凸部において反射した光の光量が最大となるように配置されている、請求項７に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項９】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具を用いて上記各反応槽ごとに試料の分析を行うように構成された分析装置であって、
上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、
上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、かつ上記分析用具からの反射光を受光するための光学センサをさらに備えている、分析装置。
【請求項１０】
上記分析用具には、その周縁部に、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とは異なる認識部が設けられている、請求項９に記載の分析装置。
【請求項１１】
上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部または凹部を含んでいる、請求項１０に記載の分析装置。
【請求項１２】
上記光学センサは、反射型フォトセンサである、請求項９ないし１１のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識させるための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具であって、
上記基準部は、当該分析用具の周縁部に形成された、凸部または凹部を含んでいる、分析用具。
【請求項２】
当該分析用具は、分析装置における回転テーブルに保持させて使用するものであり、上記基準部は、上記回転テーブルに対して当該分析用具を位置決めする際に使用されるものである、請求項１に記載の分析用具。
【請求項３】
目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応して当該分析用具の周縁部に設けられた認識部をさらに備えている、請求項１または２に記載の分析用具。
【請求項４】
上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部また凹部を含んでいる、請求項３に記載の分析用具。
【請求項５】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具において、上記各反応槽の位置を特定する方法であって、
上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、
上記分析用具を回転させつつ上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、そのときに受光される反射光に基づいて、目的とする反応槽の位置を特定する、分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項６】
上記分析用具として、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とともに上記分析用具の周縁部に認識部が設けられたものを使用する、請求項５に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項７】
上記分析用具に対する光の照射および上記分析用具からの反射光の受光は、反射型フォトセンサを用いて行う、請求項６に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項８】
上記反射型フォトセンサは、発光部および受光部を有しており、
上記発光部および受光部は、上記分析用具における凸部において反射した光の光量が最大となるように配置されている、請求項７に記載の分析用具における反応槽の位置特定方法。
【請求項９】
試料と試薬との反応液を保持するための複数の反応槽と、特定の部位を認識するための基準部と、を備え、かつ円盤状に形成された分析用具を用いて上記各反応槽ごとに試料の分析を行うように構成された分析装置であって、
上記基準部は、上記分析用具の周縁部に形成された凸部または凹部を含んでおり、
上記分析用具の周縁部に対して光を照射し、かつ上記分析用具からの反射光を受光するための光学センサをさらに備えている、分析装置。
【請求項１０】
上記分析用具には、その周縁部に、目的とする反応槽を認識するために当該反応槽に対応させて上記基準部とは異なる認識部が設けられている、請求項９に記載の分析装置。
【請求項１１】
上記認識部は、上記基準部とは形状の異なる凸部または凹部を含んでいる、請求項１０に記載の分析装置。
【請求項１２】
上記光学センサは、反射型フォトセンサである、請求項９ないし１１のいずれかに記載の分析装置。
【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】
【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】
【公開番号】特開２０１０−２６１９７０（Ｐ２０１０−２６１９７０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８１７３（Ｐ２０１０−１８８１７３）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【分割の表示】特願２００６−５２９０５７（Ｐ２００６−５２９０５７）の分割
【原出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【分割の表示】特願２００６−５２９０５７（Ｐ２００６−５２９０５７）の分割
【原出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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