分析装置および分析方法
【課題】前処理の工程を含む分析に要する時間を短縮できる分析装置および分析方法を提供する。
【解決手段】分析装置１００は、貯槽部１０、注入ノズル２０、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、２つ以上の分離流路を有するマイクロチップ３０、検出部、廃液槽５８、制御部および電源部を備える。採取ノズル２２は、試料Ｋ２となる検体Ｋ１を収容する試料容器２３から検体Ｋ１を採取して、検体Ｋ１を試料槽２５に移送する。分離流路は、試料Ｋ２に含まれる特定成分を分離する。注入ノズル２０は、採取ノズル２２から離隔されており、試料槽２５から試料Ｋ２を分離流路に注入する。検出部は、分離流路で分離した特定成分を検出する。
【解決手段】分析装置１００は、貯槽部１０、注入ノズル２０、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、２つ以上の分離流路を有するマイクロチップ３０、検出部、廃液槽５８、制御部および電源部を備える。採取ノズル２２は、試料Ｋ２となる検体Ｋ１を収容する試料容器２３から検体Ｋ１を採取して、検体Ｋ１を試料槽２５に移送する。分離流路は、試料Ｋ２に含まれる特定成分を分離する。注入ノズル２０は、採取ノズル２２から離隔されており、試料槽２５から試料Ｋ２を分離流路に注入する。検出部は、分離流路で分離した特定成分を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置および分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる特定成分の濃度もしくは量を分析する分析方法には、試料から特定成分を分離する分離工程と、分離された特定成分を検出する検出工程とを有する方法がある。例えば、キャピラリー電気泳動法を用いる分析方法においては、断面積が比較的小さい分離流路に泳動液を充填し、さらに分離流路の一端寄りに試料を導入する。分離流路の両端に電圧を加えると、例えば、電気泳動により泳動液が正極側から負極側へと移動する電気浸透流が生じる。また、上記電圧が印加されることにより特定成分は、それぞれの電気泳動移動度に応じて移動しようとする。従って、特定成分は、電気浸透流の速度ベクトルと電気泳動による移動の速度ベクトルとを合成した速度ベクトルにしたがって移動する。この移動によって、特定成分が他の成分から分離される。この分離された特定成分を例えば光学的手法によって検出することにより、特定成分の量や濃度を分析することができる。
【０００３】
特許文献１には、電気泳動分離の稼働率を上げるとともに、分離バッファ液や電気泳動条件を試料ごとに設定できるマイクロチップ処理方法及び装置が記載されている。その技術では、装置の分注部は共通に設けられて分離バッファ液と試料をマイクロチップの電気泳動流路に注入する。電気泳動流路の一端に注入された分離バッファ液は分離バッファ充填・排出部により電気泳動流路に充填される。電気泳動用高圧電源部は電気泳動流路のそれぞれに独立して泳動用電圧を印加する。１つの電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入が終了すると次の電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入に移行し、試料注入が終了した電気泳動流路では泳動電圧が印加されて電気泳動分離と蛍光測定部による検出動作が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のマイクロチップ処理方法では、分析処理のための流路を複数備えて順次試料の測定を行い電気泳動分離の稼働率を上げている。しかしながら、分析のための溶液の充填または試料の導入を含む前処理の時間を考慮していないため、分析処理全体としては時間がかかっていた。
【０００６】
また、分析・測定対象を血液検体とする場合において、血液検体は比較的粘性が高く、洗浄が長時間かかるおそれがあった。さらに、衛生面管理や安全性向上の問題より、血液検体の取り扱いには注意が必要であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前処理の工程を含む分析に要する時間を短縮できる分析装置および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】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る分析装置は、
検体用容器から検体を採取して、該検体が試料に加工される試料槽に、採取した該検体を移送する採取手段と、
前記試料を流入する２つ以上の流入手段と、
前記試料槽から前記試料を前記流入手段に注入する、前記採取手段から離隔された分注手段と、
前記流入手段に流入した前記試料に処理を施す処理手段と、
前記流入手段の前記試料に含まれる特定成分を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄手段と、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記第１の洗浄手段は、前記分注手段が前記試料を前記流入手段に注入する時間、前記処理手段で前記試料に処理を施す時間、および、前記検出手段で前記試料に含まれる特定成分を検出する時間、の少なくとも一部の時間に重複して、前記採取手段および前記試料槽を洗浄することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記第２の洗浄手段は、前記採取手段が前記検体を前記試料槽に移送する時間および前記試料槽で前記検体を試料に加工する時間の少なくとも一部の時間に重複して、前記分注手段および前記流入手段を洗浄することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記検体用容器は前記検体が漏れないように封じられており、前記採取手段は採取ノズルを含み、該採取ノズルは該検体用容器の一部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記検体用容器は真空採血管であって、前記採取ノズルは該真空採血管の封止部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記流入手段は、流路を有するマイクロチップであることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記処理手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記検出手段は、前記分離手段で分離した特定成分を検出することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記流入手段は前記分離手段を含み、該分離手段は電気泳動を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る分析方法は、
試料に含まれる特定成分を分析する分析装置が行う分析方法であって、
検体を検体用容器から採取手段で採取する採取ステップと、
前記採取ステップで採取した検体を試料槽に移送し、該試料槽の中で該検体を処理し前記試料へと加工する加工ステップと、
前記試料槽から前記試料を、前記採取手段から離隔された分注手段で２つ以上の流入手段へ注入する注入ステップと、
前記注入ステップで前記流入手段へ注入された前記試料に処理を施す処理ステップと、
前記処理ステップで処理を施された前記試料に含まれる特定成分を検出する検出ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄ステップと、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記第１の洗浄ステップを行う時間と、前記注入ステップ、前記処理ステップおよび前記検出ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、前記第２の洗浄ステップを行う時間と、前記採取ステップおよび前記加工ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、前記流入手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記処理ステップは、前記流入手段に注入された前記試料から、該試料に含まれる特定成分を前記分離手段で分離する分離ステップを含む、
ことを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記分離ステップは、電気泳動を用いて前記試料に含まれる特定成分を分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、前処理の工程を含む分析に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る分析装置の構成概略図である。
【図２】図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。
【図３】実施の形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。
【図４Ａ】シリンジに検体を吸入する前の状態を示す図である。
【図４Ｂ】シリンジに検体を吸入した状態を示す図である。
【図４Ｃ】試料槽に検体を移送する状態を示す図である。
【図４Ｄ】試料槽で検体が試料に加工された状態を示す図である。
【図５】実施の形態に係る分析方法の工程の一例を示すフロー図である。
【図６】実施の形態に係る分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】従来の分析方法の一例を示すフロー図である。
【図８】従来の分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】従来の分析方法の変形例に係る処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る分析装置の構成概略図である。一例として、分析装置１００は、キャピラリー電気泳動法による分析を行う分析装置であって、分離流路が４つの場合を記載する。図２は、図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。本実施の形態においては、分析装置１００は、キャピラリー電気泳動法を用いて生体から採取した血液などの検体の分析を行う場合を想定して説明する。
【００２６】
分析装置１００は、貯槽部１０、注入ノズル（注入部）２０、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、マイクロチップ（分離部本体）３０、検出部４０、廃液槽５８、制御部および電源部を備える。マイクロチップ３０は、分離流路３１、導入孔３２、排出孔３３、電極３４、電極３５および制御部７０を備える。図１では、図が煩雑になるのを避け、理解を容易にするために、制御部７０から各部への配線を省略している。なお、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを分離流路３１、導入孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを導入孔３２、排出孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを排出孔３３、電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを電極３４、電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを電極３５、検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを検出部４０、のようにそれぞれ総称して記載することがある。
【００２７】
貯槽部１０は、泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３を備える。泳動液槽１１には、泳動液Ｌ１が溜められる。泳動液Ｌ１は、バッファとして機能する液体であり、例えば、１００ｍＭりんご酸−アルギニンバッファ（ｐＨ５．０）＋１．５％コンドロイチン硫酸Ｃナトリウムである。精製水槽１２には、精製水Ｌ２が溜められる。洗浄液槽１３には、洗浄液Ｌ３が溜められる。泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３はそれぞれポンプ（図示せず）を備え、内部に溜められた液体を流路６１、６２、６３に流出させる。貯槽部１０のポンプの動作は制御部７０によって、制御される。
【００２８】
貯槽部１０のポンプとして、例えばシリンジポンプを三方バルブ５１または５３に接続する構成も可能である。その場合、三方バルブ５１または５３を各槽とシリンジポンプを連通させて、シリンジポンプで吸入する。そして、今度は、三方バルブ５１または５３をシリンジポンプと流路６４もしくは６５または６８と連通させて、シリンジポンプを排出動作させることによって、液体を流路６４、６５または６８に送出することができる。
【００２９】
流路６１、６２、６３から流路６４、６５、６６、６８に各液体を流す経路を切り替えるために、三方バルブ５１、５２、５３を備える。また、流路６７、６８、６９から廃液槽５８に流す流路を切り替えるために、三方バルブ５４を備える。三方バルブ５１、５２、５３、５４の経路の切替は、制御部７０によって制御される。
【００３０】
本明細書に用いる検体は特定の物質に限定されず、水溶液の検体、生体検体、食品、菌などの培養液、植物などの抽出液などを用いることができる。本明細書における試料に含まれる分析対象物としては、例えば、タンパク質、生体内物質、血液中物質等が挙げられ、タンパク質の具体例としてはヘモグロビン、アルブミン、グロブリン、酵素等が挙げられる。ヘモグロビンとしては、糖化ヘモグロビン、変異ヘモグロビン、マイナーヘモグロビン、修飾ヘモグロビン等が挙げられ、より具体的には、ヘモグロビンA0(HbA0)、安定型ヘモグロビンA1c(HbA1c)、不安定型HbA1c、ヘモグロビンA2(HbA2)、ヘモグロビンS(Hb S、鎌状赤血球ヘモグロビン)、ヘモグロビン(Hb F、胎児ヘモグロビン)、ヘモグロビンM(HbM)、ヘモグロビンC(HbC)、メトヘモグロビン、カルバミル化ヘモグロビン、アセチル化ヘモグロビン等が挙げられる。酵素としては、例えば、アミラーゼ、アルカリホスファターゼ、γ−グルタミルトランスファラーゼ、リパーゼ、クレアチンキナーゼ、乳酸脱水素酵素、グルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼがある。
【００３１】
生体内物質及び血中物質等の具体例としては、ビリルビン、ホルモン、代謝物質、ヌクレオチド鎖、染色体、ペプチド鎖、糖鎖抗原、糖鎖、脂質、腫瘍マーカータンパク抗原等が挙げられる。ホルモンとしては、甲状腺刺激ホルモン、副腎皮質剌激ホルモン、絨毛性ゴナドトロピン、インスリン、グルカゴン、副腎髄質ホルモン、エストロゲン、プロゲステロン、アルドステロン、コルチゾール等があげられる。ヌクレオチド鎖としては、オリゴヌクレオチド鎖、ポリヌクレオチド鎖があげられ、ペプチド鎖としては、例えばＣ−ペプチド、アンジオテンシンＩ等などがあげられる。糖鎖抗原としては、例えばＡＦＰ、ｈＣＧ、トランスフェリン、ＩｇＧ、サイログロブリン、ＣＡ１９−９、前立腺特異抗原、癌細胞が産生する特殊な糖鎖を有する腫瘍マーカー糖鎖抗原などが上げられる。それ以外にも、微生物に由来するタンパク質又はペプチド或いは糖鎖抗原、アレルギーの原因となる各種アレルゲン（例えばハウスダスト、ダニ、スギ・ヒノキ・ブタクサ等の花粉、エビ・カニ等の動物、卵白等の食物、真菌、昆虫、薬剤、化学物質等に由来するアレルゲン等）などがある。
【００３２】
以下、分析装置１００で分析を行うための特定成分を含むサンプルについて、検体Ｋ１と試料Ｋ２に分けて説明を行う。検体Ｋ１とは、例えば生体から収集した状態の検査対象であり、未処理の状態のサンプルを指す。試料Ｋ２とは、検体Ｋ１を所定の方法で加工処理、例えば、溶液で希釈したり他の物質と混合したり、などの加工処理、を行い、分析装置１００を用いて測定・分析することが可能な状態のサンプルを指す。例えば、検体Ｋ１は全血である。試料Ｋ２は、例えば、全血である検体Ｋ１を、血球膜を破壊する溶血作用を発揮する溶血成分を含む溶液で所定の濃度に希釈したものであり、測定対象の特定成分はヘモグロビンの場合が挙げられる。
【００３３】
シリンジ２１は、採取ノズル２２が繋げられる孔から、流体の吸入および排出を行う。採取ノズル２２は、シリンジ２１の吸入および排出の動作により、検体Ｋ１を吸入し、排出する部分である。
【００３４】
採取ノズル２２は、試料容器２３の蓋２４を貫通が可能なように先端が形成され、試料容器２３の中にある検体Ｋ１を採取することができる。採取ノズル２２は、試料容器２３の蓋２４を開封することなく、貫通して検体Ｋ１を採取することができる。
【００３５】
採取ノズル２２は、試料容器２３（ここでは蓋２４を指す）を貫通するために所定の強度を有しており、かつ、検体Ｋ１を吸入・吐出可能な形状であり、かつ、移送することができる形状である必要がある。採取ノズル２２は、ステンレスなどの金属やセラミックス、プラスチックの材料で、細長い筒状の針の形状に形成されており、例えば、注射針などを用いることができる。採取ノズル２２は、試料容器２３を貫通しやすくするために、先端にテーパー角度が設けられたり、先端が斜めに切断されたりするなどして、鋭利な形状とされていることが好ましい。また、貫通時の摩擦を少なくするために、採取ノズル２２は滑らかな表面性状であることが好ましい。
【００３６】
試料容器２３の蓋２４は、予め、採取ノズル２２での貫通処理が施しやすい状態に加工されていてもよい。蓋２４は、例えば弾性ゴムなどの材料で、外力を付勢しない場合には内部の液体などが漏出しないように孔が閉じた状態を維持可能であって、針によって試料容器２３の内部と外部とを通じる微小な孔が形成される。この微小な孔を採取ノズル２２で穿通することで、試料容器２３へ貫通する際にかかる付勢する力を小さくでき、採取ノズル２２で試料容器２３へ容易に貫通処理を施すことができる。
【００３７】
採取ノズル２２は、図示しない駆動機構に支持されている。この駆動機構により、採取ノズル２２は、試料容器２３への挿入および引き抜き、試料槽２５への進入および退出が可能である。採取ノズル２２の駆動動作とシリンジ２１の吸入および排出の動作により、試料容器２３から採取した検体Ｋ１を試料槽２５へ移送することができる。シリンジ２１の吸入および排出の動作と、採取ノズルの駆動は、制御部７０によって制御される。
【００３８】
試料槽２５は、槽内において希溶液で希釈したり他の物質と混合したりなど所定の処理を施すことができ、検体Ｋ１を分析に適した状態、すなわち試料Ｋ２に加工する機能を有する。試料槽２５は、貯槽部１０と同様にポンプを備え、内部の試料K２を分注ノズル２０を介して流路６４、６７に流出させる。あるいは、分注ノズル２０に吸引ポンプを備え、試料Ｋ２を流路６４、６７に流出させる。試料槽２５または分注ノズル２０のポンプの動作は、制御部７０によって制御される。試料部２５のポンプとして、例えばシリンジポンプを三方バルブ５１または５４に接続する構成も可能である。その場合のシリンジポンプの作用は、貯槽部１０の場合と同様である。
【００３９】
マイクロチップ（分離部本体）３０は、キャピラリー電気泳動法を用いた分析が行われる場である。マイクロチップ３０は例えばシリカを材質として形成される。マイクロチップ３０の材質は、アクリルなどであってもよい。以下、マイクロチップ（分離部本体）３０の構成を説明する。
【００４０】
図２は、図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。マイクロチップ３０は、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを備える。各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの構成は同じであり、代表して分離流路３１ａについて説明する。
【００４１】
分離流路３１ａは、マイクロチップ３０に形成された微細な流路で、キャピラリー電気泳動法を用いた分析の分離などが行われる。分離流路３１ａの断面は、直径が２５μｍないし１００μｍの円形、または辺の長さが２５μｍないし１００μｍの矩形であることが好ましいが、キャピラリー電気泳動法を行うのに適した形状および寸法であればこれに限定されない。また、本実施の形態においては、分離流路３１ａの長さは、３０ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
分離流路３１ａは、導入孔３２ａ、排出孔３３ａ、電極３４ａおよび電極３５ａを備える。また、その分離流路３１ａに対応する検出部４０ａを備える。さらに、複数の分離流路から分析対象となる分離流路３１ａを選択するために、ピンチバルブ５５ａ、５６ａを備える。ピンチバルブ５５ａ、５６ａの開閉動作は、制御部７０によって制御される。
【００４３】
分離流路３１ａ内に例えば泳動液Ｌ１などの溶液を充填する場合、まず、三方バルブ５２の切り替えが行われ、流路６６へ溶液が流入する。制御部７０の指示により、分離流路３１ａへ繋がる流路のみを連通させるためにピンチバルブ５５ａが開放される。ピンチバルブ５５ａの開放と同時に、分離流路３１ａを挟んで対向する位置にあるピンチバルブ５６ａも、制御部７０の指示により、同時に開放される。ピンチバルブ５６ａを開放することで分離流路３１ａは流路６９と連通し、溶液は流路６９を流れ、三方バルブ５４を介して廃液槽５８に繋がる。
【００４４】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの間へかかる負荷が不均一となるのを抑制するために、分離流路３１ａは、ピンチバルブ５６ａと流路６９との間にマニホールド５７を設けることが好ましい。
【００４５】
マイクロチップ３０の各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、制御部７０により独立に制御される。制御部７０は、分析対象となる分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを選択する際は、対応するピンチバルブ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄおよびピンチバルブ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄを開放し、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対して試料Ｋ２を各導入孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから導入し、各排出孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄから排出するように制御を行う。また、制御部７０は、各電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄおよび各電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄへの電圧の印加、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄでの電気泳動による特性成分の分離、および各検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄでの特定成分の濃度や量の検出の指示により制御する。
【００４６】
図２では、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対応して各検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを備えた例を示している。検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは少なくとも１つあればよく、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで分離した特性成分を検出できればよい。例えば、検出部４０ａ、４０ｂの２つを備え、検出部４０ａは分離流路３１ａ、３１ｂの検出、検出部４０ｂは分離流路３１ｃ、３１ｄの検出を行うなど、１つの検出部４０で複数の分離流路３１の検出を行うように設計してもよい。
【００４７】
分離流路３１には、導入孔３２および排出孔３３が形成されている。導入孔３２は、分離流路３１の一端に設けられており、注入ノズル２０より試料Ｋ２が導入される部分である。また、本実施の形態においては、試料Ｋ２の他に、泳動液Ｌ１、精製水Ｌ２、および洗浄液Ｌ３の導入が可能である。排出孔３３は、分離流路３１の他端に設けられており、分離流路３１に充填された試料Ｋ２、泳動液Ｌ１、精製水Ｌ２、および洗浄液Ｌ３などが排出される部分である。
【００４８】
また、分離流路３１には、その両端に電極３４と電極３５が設けられている。本実施の形態においては、電極３４は、導入孔３２に露出しており、電極３５は、排出孔３３に露出している。
【００４９】
検出部４０は、分離流路３１において試料Ｋ２から分離された特定成分を分析するためのものである。検出部４０は、分離流路３１のうち、導入孔３２よりも排出孔３３に近い側の部分に設けられている。検出部４０は、例えばそれぞれ光源および受光部を備える。光源からの光を試料Ｋ２に照射し、試料Ｋ２を透過した光を受光部によって受光することにより、試料Ｋ２の吸光度を測定する。そして、試料Ｋ２の吸光度から、特定成分を分析することができる。
【００５０】
分析装置１００の上述の各部の動作は、制御部７０により制御される。一連の制御により、分析装置１００による分析が行われる。制御部７０は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェースなどによって構成される。
【００５１】
分析装置１００には、三方バルブ５１、５２、５３、５４が設けられている。三方バルブ５１、５２、５３、５４は、それぞれ３つの接続口を有しており、これらの接続口どうしの連通状態および遮断状態が、制御部７０によって独立に制御される。
【００５２】
泳動液槽１１は、流路６１を介して三方バルブ５１に接続されている。精製水槽１２および洗浄液槽１３は、流路６２、６３を介して三方バルブ５３に接続されている。試料槽２５は、流路６４を介して三方バルブ５１に接続されており、また流路６７を介して三方バルブ５４に接続されている。三方バルブ５１は、流路６５を介して三方バルブ５２に接続されている。三方バルブ５３は、流路６８を介して三方バルブ５２、５４に接続されている。
【００５３】
三方バルブ５２の下流側には、流路６６を介して分離流路３１が接続されている。三方バルブ５２は、制御部７０によって流路の切替が制御され、分離流路３１への流入を許容したり遮断したりできる。分離流路３１は、流路６９を介して三方バルブ５４に接続されている。三方バルブ５４は、制御部７０によって流路の切替が制御されており、分離流路３１との連通状態および遮断状態が独立に制御される。三方バルブ５４の下流側には、廃液槽５８が繋げられている。廃液槽５８は、使用済みの液体を貯蔵するためのものである。廃液槽５８には、その内部の気体を吸引するポンプを備えてもよい。ポンプで廃液槽５８の気体を吸引することによって、流路６７または６８、６９の液体を廃液槽５８に吸引することができる。
【００５４】
電源部（図示せず）は、分離流路３１においてキャピラリー電気泳動法による分析を行うための電圧を印加するためのものであり、正極である電極３４および負極である電極３５に接続されている。印加される電圧は、例えば、１．５ｋＶ程度であり、正極と負極は反対の極性を印加する機能を備えていてもよい。
【００５５】
図３は、実施の形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。図３は、図１の制御部７０の構成を示す。制御部７０は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４、ピンチバルブ制御部７５、分離・検出制御部７６、試料槽洗浄制御部７７および流路洗浄制御部７８を備える。
【００５６】
貯槽駆動制御部７１は、泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３のポンプを制御して、流路６１、６２、６３に流す液体の流量を制御する。シリンジ制御部７２は、シリンジ２１の吸入および排出の動作と、採取ノズルの駆動を制御する。試料槽駆動制御部７３は、試料槽のポンプを駆動して、試料槽から分注ノズルを経由して流路６４または６７に流れる液体の量を制御する。
【００５７】
三方バルブ制御部７４は、三方バルブ５１、５２、５３、５４を制御して、流路６１〜６９に流れる液体の経路を切り替える。ピンチバルブ制御部７５は、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄ、５６ａ〜５６ｄの開閉動作を個別に制御する。
【００５８】
分離・検出制御部７６は、泳動液槽１１、精製水槽１２、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、三方バルブ５１、５２、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを協調して動作させて、分離流路３１に泳動液Ｌ１および試料Ｋ２を導入する。そして、電極３４および電極３５に電圧を印加し、検出部４０を制御して、例えば、試料Ｋ２の特定成分の分析を行う。分離、検出制御部は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、泳動液槽１１、精製水槽１２、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、三方バルブ５１、５２、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを動作させる。
【００５９】
試料槽洗浄制御部７７は、貯槽部１０、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、ならびに、三方バルブ５１、５２、５３、５４を協調して動作させて、採取ノズル２２および試料槽２５の洗浄を行う。試料槽洗浄制御部７７は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、貯槽部１０、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、ならびに、三方バルブ５１、５２、５３、５４を動作させる。
【００６０】
流路洗浄制御部７８は、貯槽部１０、三方バルブ５１、５２、５３、５４、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを協調して動作させて、流路６６および分離流路３１ａ〜３１ｄの洗浄を行う。流路洗浄制御部７８は、貯槽駆動制御部７１、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、貯槽部１０、三方バルブ５１、５２、５３、５４、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを動作させる。
【００６１】
制御部７０は、前述のとおりコンピュータとその上で動作するプログラムによって構成することができる。制御部７０の各部は、論理回路によって構成することも可能である。以下、分析および洗浄の動作について説明する。
【００６２】
図４Ａないし図４Ｄは、図１に係る分析装置の試料を準備する工程を示す概略図である。まず、制御部７０の指示により上述した駆動機構（図示略）によって採取ノズル２２を蓋２４に貫通させる（図４Ａ参照）。そして、採取ノズル２２の先端を検体Ｋ１に漬け、シリンジ２１に吸入動作をさせる（図４Ｂ参照）。検体Ｋ１を吸入したのち、採取ノズル２２を試料槽２５に移動して、シリンジ２１に排出動作をさせる。採取ノズル２２を通してシリンジ２１内に吸入した検体Ｋ１を、例えば泳動液Ｌ１が溜められた試料槽２５へ向けて吐出させ、移送する（図４Ｃ参照）。その後、試料槽２５内で、所定の希釈濃度に調整したり、充分に混合するなどして、試料Ｋ２を用意する（図４Ｄ）。試料Ｋ２を混合する、すなわち検体Ｋ１と泳動液Ｌ１との攪拌を促進するためには、シリンジ２１に吸入動作と排出動作を繰り返し実行させることが好ましい。
【００６３】
注入ノズル２０は、試料Ｋ２を試料槽２５から吸入し、分離流路３１へ注入が可能である。注入ノズル２０は、採取ノズル２２から隔離されて別に備えられたものであり、分離流路３１へ試料Ｋ２を注ぐことができれば、形状や材質について、特に問わない。
【００６４】
注入ノズル２０で試料Ｋ２を試料槽２５から吸入し分離流路３１へ注入するまでの箇所をまとめて分注手段という。分注手段は、流路６４、６５、６６および注入ノズル２０を含む。本実施の形態では、流路６４、６５おおび注入ノズル２０は、試料槽２５の洗浄にも使われる。狭義には、分注手段は流路６６である。
【００６５】
以下、図１ないし図５を用いて、分析装置１００を用いる分析方法を説明する。図５は、実施の形態に係る分析方法の一例を示すフロー図である。分析方法の工程は、前処理工程Ｓ１と分析工程Ｓ２とに大別される。
【００６６】
本実施の形態においては、例えば、検体Ｋ１は全血、試料Ｋ２は特定成分にヘモグロビンを含む全血を希釈した溶液とする。分析装置１００で分析する対象の試料Ｋ２は、検体Ｋ１を泳動液Ｌ１で所定の濃度に希釈したものとする。泳動液Ｌ１は、血球膜を破壊する溶血作用を発揮する溶血成分を含んでおり、試料Ｋ２は、ヘモグロビン分析に適した状態となる。
【００６７】
試料容器２３は真空採血管を使用し、蓋２４は真空採血管の開口部を封止するゴム栓などを指す。蓋２４を貫通するためのシリンジ２１の採取ノズル２２は、ステンレス製の注射針などを用いる。
【００６８】
前処理工程（ステップＳ１）は、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）、充填工程（ステップＳ１２）、分注工程（ステップＳ１３）および分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）からなる。前処理器具には、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、分注ノズル２０、および流路６４、６５が含まれる。分析器具には、分離流路３１が含まれる。
【００６９】
前処理工程（ステップＳ１）の、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）、充填工程（ステップＳ１２）および分注工程（ステップＳ１３）は、連続した工程から構成される。前処理工程（ステップＳ１）の分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）は、独立して構成されており、ステップＳ１１ないしステップＳ１３からなる連続した工程と、ステップＳ１０の工程は、互いの工程に影響を与えない。そのため、ステップＳ１１ないしステップＳ１３と、ステップＳ１０の工程は、実行する時間の少なくとも一部の時間が重なり合っていてもよく、ステップＳ１１ないしステップＳ１３と、ステップＳ１０の工程を同時に実行することが可能となる。以下、詳細に説明する。
【００７０】
分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）は、分析工程（ステップＳ２）に先立ち、分離流路３１の内部に残存する前回の分析に用いられた試料Ｋ２などを洗浄する工程である。まず、制御部７０の流路洗浄制御部７８からの指示によって、三方バルブ５３が切り替えられ、精製水槽１２および洗浄液槽１３は流路６８と連通する。また、三方バルブ５２が切り替えられ、流路６８と流路６６が連通する。さらに、三方バルブ５４が切り替えられ、流路６８から廃液槽５８へと連通する。この状態で、分離流路３１内に精製水Ｌ２および洗浄液Ｌ３を充填し、廃液槽５８へ排出することで、分離流路３１内は洗浄される。なお、洗浄液Ｌ３で洗浄した後に精製水Ｌ２を流してもよく、充填し排出するという一連の流れを複数回行ってもよい。
【００７１】
前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）は、前処理工程（ステップＳ１）の最初に行う工程で、分析装置１００を連続して使用する場合において、前回使用した前処理器具の洗浄を行う工程である。まず、制御部７０の試料槽洗浄制御部７７からの指示によって、三方バルブ５１を切り替えて流路６４を閉じる。三方バルブ５４を切り替えて流路６７を廃液槽５８に連通させる。そして、試料槽２５に残っている試料Ｋ２を廃液槽５８に排出する。次に、三方バルブ５１、５２、５３を切り替えて、精製水槽１２および／または洗浄液槽１３を、流路６８、６５、６４の経路で試料槽２５に連通させる。試料槽２５に精製水Ｌ２および／または洗浄液Ｌ３を充填する。そして、採取ノズル２２を試料槽２５の液体につけて、吸入排出を何度か行う。次にまた、試料槽２５の液体を廃液槽５８に排出する。このようにして、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、分注ノズル２０、流路６４、６５、６７を洗浄する。精製水Ｌ２および／または洗浄液Ｌ３の充填、採取ノズル２２の吸入排出および液体の排出を複数回行ってもよい。
【００７２】
充填工程（ステップＳ１２）は、分離流路３１に電気泳動を実現するための泳動液Ｌ１を充填する工程である。制御部７０からの指示によって三方バルブ５１が切り替えられ、流路６１と流路６５とが連通し、流路６４がこれらと遮断される。三方バルブ５２も切り替えられ、流路６５と流路６６とが連通し、流路６８がこれらと遮断される。三方バルブ５４は切り替えにより、流路６８から廃液槽５８へと連通しておく。この状態で、流路３１内に泳動液Ｌ１を充填しておく。
【００７３】
分注工程（ステップＳ１３）は、試料Ｋ２を導入孔３２から分離流路３１に分注する工程である。また、本実施の形態における分注工程（ステップＳ１３）は、検体Ｋ１を試料Ｋ２に加工する工程、例えば検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２とし、分析に適した状態にする工程、を含んでいる。
【００７４】
分注工程（ステップＳ１３）の、検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２に加工して、分析に適した状態にする工程では、予め、三方バルブ５１を切り替え、流路６１と流路６４とを連通させる。試料槽２５に泳動液Ｌ１を導入し、検体Ｋ１を泳動液Ｌ１を用いて所定の濃度に希釈する。希釈するときは泳動液Ｌ１に限らず、精製水Ｌ２を用いてもよく、分析条件により異なる。また、試料槽２５では、分析条件により、他の物質の混合や、充分な混合、その他の分析に適した状態にする工程が行われてもよい。
【００７５】
分注工程（ステップＳ１３）の、検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２に加工する工程は、まず、制御部７０の指示により上述した駆動機構（図示略）によって採取ノズル２２を蓋２４に貫通させる（図４Ａ参照）。そして、採取ノズル２２の先端を検体Ｋ１に漬け、シリンジ２１に吸入動作をさせる（図４Ｂ参照）。採取ノズル２２を通してシリンジ２１内に吸入した検体Ｋ１を、シリンジ２１に排出動作をさせ、例えば泳動液Ｌ１が溜められた試料槽２５へ向けて吐出させ、移送する（図４Ｃ参照）。その後、試料槽２５内で、所定の希釈濃度に調整したり、充分に混合する（図４Ｄ）などして、試料Ｋ２を用意するという一連の工程を行う。試料Ｋ２を混合する、すなわち検体Ｋ１と泳動液Ｌ１との攪拌を促進するためには、シリンジ２１に吸気動作と排気動作を繰り返し実行させることが好ましい。
【００７６】
次いで、試料槽２５において希釈された試料Ｋ２を注入ノズル２０で吸引し、分離流路３１の導入孔３２に侵入させ、試料Ｋ２を分離流路３１へ導入させる。以上より、前処理工程Ｓ１が完了し、分離流路３１での分析が可能な状態となる。
【００７７】
なお、本実施の形態では分注工程（ステップＳ１３）に希釈工程が含まれているが、希釈が必要でない試料Ｋ２が分析対象である場合、すなわち検体Ｋ１をそのまま分析対象として用いる場合、希釈工程を経ることなく分注工程（ステップＳ１３）を実施してもよい。また、検体Ｋ１を試料Ｋ２へ加工する際に、希釈以外の処理が必要な場合は、希釈工程ではなく、必要に応じて加工処理工程を行う。いずれの場合でも、採取ノズル２２と分注ノズル２０は離隔しており、検体Ｋ１の採取と試料Ｋ２の分注は並行して行うことができる。
【００７８】
前処理工程（ステップＳ１）を終えると、分析工程（ステップＳ２）を実行する。分析工程（ステップＳ２）は、分離工程（ステップＳ２１）および検出工程（ステップＳ２２）からなる。
【００７９】
分離工程（ステップＳ２１）は、分離流路３１に充填された泳動液Ｌ１において試料Ｋ２に含まれる特定成分を分離する工程である。制御部７０の指示により、正極である電極３４および負極である電極３５に電源部から電圧を印加し、泳動液Ｌ１に電極３４から電極３５へと向かう電気浸透流を発生させる。このとき、特定成分には、固有の電気泳動移動度に応じて電極３４から電極３５に向かって移動が生じる。
【００８０】
検出工程（ステップＳ２２）は、分離された特定成分の量もしくは濃度などを検出する工程である。制御部７０の指示により、検出部４０は、分離流路３１の特定の位置において、例えば光源から波長が４１５ｎｍの光を照射し、その透過光を受光部によって受光する。分離流路３１の特定の位置を特定成分が通過すると、受光部で受光する光（吸光度）が変化し、その変化より特定成分の濃度や量を検出することができる。この分析結果が例えば記憶部（図示せず）に記憶されるなどして、検出工程（ステップＳ２２）を終える。以上の工程により、前処理工程（ステップＳ１）および分析工程（ステップＳ２）を終え、分析装置１００を用いた分析が完了する。
【００８１】
図６は、実施の形態に係る分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。分析方法については、図５に示す実施の形態に係る分析方法を参照する。
【００８２】
マイクロチップ３０の各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで行う各処理について、分離流路３１ａで行う処理の時間をチャートＡ、分離流路３１ｂで行う処理の時間をチャートＢ、分離流路３１ｃで行う処理の時間をチャートＣ、分離流路３１ｄで行う処理の時間をチャートＤ、でそれぞれ表す。いずれのチャートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいても、同様の処理を行い、また、処理にかかる時間はほぼ等しいものとする。
【００８３】
分離流路３１が４つの場合について説明する。各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは独立に制御されているが、ピンチバルブ５５から各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを介してピンチバルブ５６までの間を除く流路６１ないし流路６９は共通である。
【００８４】
そのため、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを個別に使用する場合、例えば、試料槽２５から分離流路３１ａに、他の分離流路３１ｂ、３１ｃ、３１ｄとは異なる特定の分析試料を導入する場合などは同時に工程を行うことができず、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄでの処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がある。また、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで用いる分析試料が混合するおそれがある場合、例えば、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで行う前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の場合などについても、同時に処理はできず、処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がある。
【００８５】
処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がない場合として、例えば、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに同じ液体を充填する工程（ステップＳ１２）の場合がある。ステップＳ１２において、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄおよび流路６１ないし流路６９は、泳動液Ｌ１で充填される必要があり、かつ、泳動液Ｌ１は共通のものを用いているため、少なくとも一部の時間が重なるように処理することができ、場合によっては、同時に処理することも可能である。
【００８６】
例えば、１つの分離流路３１について、チャートＡを例に挙げて説明する。全ての工程を連続して実行する場合は工程完了まで時間ｔ４を要することが分かる。それに対して、ステップＳ１１ないしステップＳ１３の工程と並行してステップＳ１０の工程を行うことで時間ｔ３を要して完了し、時間ｔ４よりもステップＳ１０にかかる時間の分（時間ｔ２と時間ｔ１の差分）だけ工程完了までの時間が短くできることが分かる。
【００８７】
上述の理由により、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ１）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。また、分離流路３１ｂと分離流路３１ｃ、分離流路３１ｃと分離流路３１ｄのそれぞれについても同様に、前処理工程（ステップＳ１）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。
【００８８】
さらに、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの分析工程（ステップＳ２）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。また、分離流路３１ｂと分離流路３１ｃ、分離流路３１ｃと分離流路３１ｄのそれぞれについても同様に、分析工程（ステップＳ２）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。
【００８９】
具体的に、分離流路３１ａ（チャートＡ）と分離流路３１ｂ（チャートＢ）を連続して処理する場合について説明する。分離流路３１ａの前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）と分離流路３１ｂの前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）は同時に処理することができないため、分離流路３１ａで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を終えるまで、分離流路３１ｂは工程を開始できず待機状態に置かれる。分離流路３１ａで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を終えると、分離流路３１ｂで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を開始する。それ以降の工程、すなわち前処理工程の一部（ステップＳ１０、ステップＳ１２およびステップＳ１３）と分析工程（ステップＳ２）について、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの工程の処理時間が重なっていても処理することができる。
【００９０】
結果として、分析装置１００の複数の分離流路３１で連続して処理を行う場合、少なくとも、前処理工程の一部、ここでは前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の間の時間が重ならないように、分析することができる。
【００９１】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄについて、それぞれの分析処理にかかる時間を短縮でき、かつ、それぞれの分析処理にかかる時間の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができるため、分析装置１００での分析にかかる時間を大幅に短縮できる。
【００９２】
図７は、従来の分析方法の一例を示すフロー図である。分析工程（ステップＳ２）は本実施の形態に係る分析装置１００と同様であるが、前処理工程（ステップＳ３）は、前処理器具および分析器具の洗浄工程（ステップＳ３１）、充填工程（ステップＳ３２）、分注工程（ステップＳ３３）の工程を含む。
【００９３】
これは、本実施の形態に係る分析装置１００の場合の、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の後に分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）を行い、充填工程（ステップＳ１２）と分注工程（ステップＳ１３）を行う場合に等しく、従来の分析方法では、前処理工程（ステップＳ３）に、ステップＳ１０ないしステップＳ１３の合計時間を要することが分かる。前処理工程（ステップＳ３）にかかる時間は、図６のタイミングチャートの、時間ｔ２と時間ｔ１の差分および時間ｔ２の和で示される。
【００９４】
図８および図９は、従来の分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。分析方法については、従来の分析方法の、図７に示す分析方法のフロー図を参照する。
【００９５】
図８は、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、分離流路３１ａの前処理工程（ステップＳ３）を終え、分析工程（ステップＳ２）を開始すると同時に、次の分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ３）を開始し、同様に順次処理を行う場合のタイミングチャートである。
【００９６】
図７で説明したように、前処理工程（ステップＳ３）では、各工程が重複することなく順に行われるので、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの前処理工程（ステップＳ３）にかかる時間そのものが本実施の形態より長い。また、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ間の処理にかかるまでの時間、すなわちそれぞれの各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの待機時間が長い。そのため、本実施の形態に係る分析装置１００の場合と比較すると、全体での処理にかかる時間は非常に長くかかることが分かる。
【００９７】
図９は、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、分離流路３１ａの前処理工程（ステップＳ３）の一部を終え、分析工程（ステップＳ２）を開始する前に、次の分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ３）を開始し、同様に順次処理を行う場合のタイミングチャートである。
【００９８】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、前処理工程の中で、少なくとも一部の時間を重ねて処理を行う点は、本実施の形態に係る分析装置１００の場合に類似する。図９の工程では、前処理工程の一部、ここでは洗浄工程（ステップＳ３１）の間の時間が重ならないように、分析することができる。図８の場合より、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの待機時間が短くなる分だけ、全体での処理にかかる時間が短くなることが分かる。
【００９９】
図６の本発明の実施の形態に係る分析方法と、図９の従来の分析方法の場合と比較すると、まず、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで見たときに、それぞれの分離流路３１における処理時間について、本発明の実施の形態に係る分析方法では、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ処理時間が短くなっていることが分かる。
【０１００】
また、図６の本発明の実施の形態に係る分析方法と、図９の従来の分析方法は、ともに、前処理工程の一部の時間が重ならないように分析することができる。しかし、次の分離流路３１の工程を開始するまでの待機時間を比較すると、本発明の実施の形態に係る分析方法では前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）にかかる時間のみ待機する必要があるのに対して、図９の分析方法では前処理器具の洗浄工程と分析器具の洗浄工程を含む洗浄工程（ステップＳ３１）にかかる時間を待機に要する。ステップＳ３１にかかる時間は、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）にかかる時間と前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）にかかる時間の和であるため、図９の方法では待機時間が分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ多くかかる。本発明の実施の形態に係る分析方法では、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ、次の分離流路３１の工程を開始するまでの待機時間が短くて済む。
【０１０１】
結果として、本実施の形態に係る分析装置１００を用いる場合、待機時間が短く、かつ、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの処理時間（前処理工程から分析工程までの一連の流れに係る時間）が短く、より効率よく全体の処理が行われることが分かる。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態に係る分析装置および分析方法によれば、前処理の工程と分析の工程の少なくとも一部の時間が重なり合うように処理し分析に要する時間を短縮できる。
【０１０３】
採取ノズルと注入ノズルを異なるノズルを用いて作業することで、試料を準備する処理を含む工程と、試料を分析する処理を含む工程と、の工程の少なくとも一部の時間が重なり合うように処理することができる。そのため、処理時間を重ねて、前処理工程から分析工程までの分析に要する全体の処理時間を短縮することができ、効率性が向上する。また、分析する際の分離流路を複数備えることで、並行に処理することができ、全体の処理時間が短縮される。
【０１０４】
その結果、各分離流路での処理時間の短縮に加えて、それぞれの分離流路における処理時間を重複させることができ、より効率よく分析することが可能となる。
【０１０５】
さらに、採取ノズルと注入ノズルを異なるノズルを備えるため、それぞれの機能に適した材質を選択することができる。例えば、採取ノズルは注射針のような、硬い素材であって先端が鋭利な形状で形成されていることが望ましく、また、注入ノズルは材質や形状は特に問わず、分離流路へ適切に試料を注入できればよい。
【０１０６】
採取ノズルは、試料容器を貫通させ、そのまま試料を採取することができるので、試料容器の蓋を開封する手間が省ける。また、試料が全血であり、試料容器が真空採血管の場合においては、人の手で直接シリンジによる真空採血管からの試料採取や真空採血管の開封作業を行うため、飛散や血液による感染リスクなどのおそれがあったが、全て分析装置で処理が可能となるので、安全性が向上する。さらに、必要量以外の試料は試料容器に残存したままなので、飛散することがなく、廃棄などの後処理が容易かつ安全に行うことができる。
【０１０７】
実施の形態において、マイクロチップに備える分離流路の数が４つの場合を説明したが、分離流路をさらに多数備えてもよい。また、測定対象となる試料の試料槽は１つ備えた場合を例に挙げているが、複数あってもよく、用いる試料の準備にかかる時間や、使用する器具の洗浄にかかる時間、分離および測定にかかる時間、および分離流路の数、などの様々な条件に合わせて、任意に設計することができる。
【０１０８】
実施の形態において、分析装置はキャピラリー電気泳動法による分析を行う分析装置を例に挙げて説明したが、上述した例に限定されるものではない。例えば、処理を行う流入手段（流入流路）において、試料に含まれる特定成分を分離するだけでなく、混合や抽出、また、化学反応や免疫反応などの処理を行ってもよい。特に、マイクロチップに備える微細流路での処理に適した様々な反応を伴う処理を施すことが好ましい。
【０１０９】
本実施の形態に係る分析装置および分析方法において、上述した例に限定されるものではない。本発明に係る分析装置および分析方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。例えば、流路の設計や貯槽部の数、各機能部を配置する位置、各機能の形状などがあり、これらは任意に設定可能である。
【０１１０】
分離流路の本数は、４本に限定されない。分離流路の構成は、いわゆるストレート型のものに限定されず、例えば、２つの流路が交差したクロスインジェクション型のものであってもよい。試料としては、全血に代表されるヘモグロビンを含むものに限定されず、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ（リボ核酸）またはタンパク質を含むものであってもよい。
【０１１１】
本発明における分析工程で行う分析は、キャピラリー電気泳動法を用いたものに限定されず、例えば、微量液体クロマトグラフィ法を用いたものであってもよい。この場合、分離工程では、カラムにおける分離、溶出、反応などが実施され、検出工程では、反応生成物の検出を行う。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 貯槽部
１１ 泳動液槽
１２ 精製水槽
１３ 洗浄液槽
２０ 注入ノズル（注入部）
２１ シリンジ
２２ 採取ノズル
２３ 試料容器
２４ 蓋
２５ 試料槽
３０ マイクロチップ（分離部本体）
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 分離流路
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 導入孔
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 排出孔
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ 電極
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ 電極
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ 検出部
５１、５２、５３、５４ 三方バルブ
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ ピンチバルブ
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ ピンチバルブ
５７ マニホールド
５８ 廃液槽
６１、６２、６３、６４、６５、
６６、６７、６８、６９ 流路
７０ 制御部
７１ 貯槽駆動制御部
７２ シリンジ制御部
７３ 試料槽駆動制御部
７４ 三方バルブ制御部
７５ ピンチバルブ制御部
７６ 分離・検出制御部
７７ 試料槽洗浄制御部
７８ 流路洗浄制御部
１００ 分析装置
Ｌ１ 泳動液
Ｌ２ 精製水
Ｌ３ 洗浄液
Ｋ１ 検体
Ｋ２ 試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置および分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる特定成分の濃度もしくは量を分析する分析方法には、試料から特定成分を分離する分離工程と、分離された特定成分を検出する検出工程とを有する方法がある。例えば、キャピラリー電気泳動法を用いる分析方法においては、断面積が比較的小さい分離流路に泳動液を充填し、さらに分離流路の一端寄りに試料を導入する。分離流路の両端に電圧を加えると、例えば、電気泳動により泳動液が正極側から負極側へと移動する電気浸透流が生じる。また、上記電圧が印加されることにより特定成分は、それぞれの電気泳動移動度に応じて移動しようとする。従って、特定成分は、電気浸透流の速度ベクトルと電気泳動による移動の速度ベクトルとを合成した速度ベクトルにしたがって移動する。この移動によって、特定成分が他の成分から分離される。この分離された特定成分を例えば光学的手法によって検出することにより、特定成分の量や濃度を分析することができる。
【０００３】
特許文献１には、電気泳動分離の稼働率を上げるとともに、分離バッファ液や電気泳動条件を試料ごとに設定できるマイクロチップ処理方法及び装置が記載されている。その技術では、装置の分注部は共通に設けられて分離バッファ液と試料をマイクロチップの電気泳動流路に注入する。電気泳動流路の一端に注入された分離バッファ液は分離バッファ充填・排出部により電気泳動流路に充填される。電気泳動用高圧電源部は電気泳動流路のそれぞれに独立して泳動用電圧を印加する。１つの電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入が終了すると次の電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入に移行し、試料注入が終了した電気泳動流路では泳動電圧が印加されて電気泳動分離と蛍光測定部による検出動作が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のマイクロチップ処理方法では、分析処理のための流路を複数備えて順次試料の測定を行い電気泳動分離の稼働率を上げている。しかしながら、分析のための溶液の充填または試料の導入を含む前処理の時間を考慮していないため、分析処理全体としては時間がかかっていた。
【０００６】
また、分析・測定対象を血液検体とする場合において、血液検体は比較的粘性が高く、洗浄が長時間かかるおそれがあった。さらに、衛生面管理や安全性向上の問題より、血液検体の取り扱いには注意が必要であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前処理の工程を含む分析に要する時間を短縮できる分析装置および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】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る分析装置は、
検体用容器から検体を採取して、該検体が試料に加工される試料槽に、採取した該検体を移送する採取手段と、
前記試料を流入する２つ以上の流入手段と、
前記試料槽から前記試料を前記流入手段に注入する、前記採取手段から離隔された分注手段と、
前記流入手段に流入した前記試料に処理を施す処理手段と、
前記流入手段の前記試料に含まれる特定成分を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄手段と、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記第１の洗浄手段は、前記分注手段が前記試料を前記流入手段に注入する時間、前記処理手段で前記試料に処理を施す時間、および、前記検出手段で前記試料に含まれる特定成分を検出する時間、の少なくとも一部の時間に重複して、前記採取手段および前記試料槽を洗浄することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記第２の洗浄手段は、前記採取手段が前記検体を前記試料槽に移送する時間および前記試料槽で前記検体を試料に加工する時間の少なくとも一部の時間に重複して、前記分注手段および前記流入手段を洗浄することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記検体用容器は前記検体が漏れないように封じられており、前記採取手段は採取ノズルを含み、該採取ノズルは該検体用容器の一部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記検体用容器は真空採血管であって、前記採取ノズルは該真空採血管の封止部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記流入手段は、流路を有するマイクロチップであることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記処理手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記検出手段は、前記分離手段で分離した特定成分を検出することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記流入手段は前記分離手段を含み、該分離手段は電気泳動を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る分析方法は、
試料に含まれる特定成分を分析する分析装置が行う分析方法であって、
検体を検体用容器から採取手段で採取する採取ステップと、
前記採取ステップで採取した検体を試料槽に移送し、該試料槽の中で該検体を処理し前記試料へと加工する加工ステップと、
前記試料槽から前記試料を、前記採取手段から離隔された分注手段で２つ以上の流入手段へ注入する注入ステップと、
前記注入ステップで前記流入手段へ注入された前記試料に処理を施す処理ステップと、
前記処理ステップで処理を施された前記試料に含まれる特定成分を検出する検出ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄ステップと、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記第１の洗浄ステップを行う時間と、前記注入ステップ、前記処理ステップおよび前記検出ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、前記第２の洗浄ステップを行う時間と、前記採取ステップおよび前記加工ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、前記流入手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記処理ステップは、前記流入手段に注入された前記試料から、該試料に含まれる特定成分を前記分離手段で分離する分離ステップを含む、
ことを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記分離ステップは、電気泳動を用いて前記試料に含まれる特定成分を分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、前処理の工程を含む分析に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る分析装置の構成概略図である。
【図２】図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。
【図３】実施の形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。
【図４Ａ】シリンジに検体を吸入する前の状態を示す図である。
【図４Ｂ】シリンジに検体を吸入した状態を示す図である。
【図４Ｃ】試料槽に検体を移送する状態を示す図である。
【図４Ｄ】試料槽で検体が試料に加工された状態を示す図である。
【図５】実施の形態に係る分析方法の工程の一例を示すフロー図である。
【図６】実施の形態に係る分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】従来の分析方法の一例を示すフロー図である。
【図８】従来の分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】従来の分析方法の変形例に係る処理時間の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る分析装置の構成概略図である。一例として、分析装置１００は、キャピラリー電気泳動法による分析を行う分析装置であって、分離流路が４つの場合を記載する。図２は、図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。本実施の形態においては、分析装置１００は、キャピラリー電気泳動法を用いて生体から採取した血液などの検体の分析を行う場合を想定して説明する。
【００２６】
分析装置１００は、貯槽部１０、注入ノズル（注入部）２０、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、マイクロチップ（分離部本体）３０、検出部４０、廃液槽５８、制御部および電源部を備える。マイクロチップ３０は、分離流路３１、導入孔３２、排出孔３３、電極３４、電極３５および制御部７０を備える。図１では、図が煩雑になるのを避け、理解を容易にするために、制御部７０から各部への配線を省略している。なお、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを分離流路３１、導入孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを導入孔３２、排出孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを排出孔３３、電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを電極３４、電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを電極３５、検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを検出部４０、のようにそれぞれ総称して記載することがある。
【００２７】
貯槽部１０は、泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３を備える。泳動液槽１１には、泳動液Ｌ１が溜められる。泳動液Ｌ１は、バッファとして機能する液体であり、例えば、１００ｍＭりんご酸−アルギニンバッファ（ｐＨ５．０）＋１．５％コンドロイチン硫酸Ｃナトリウムである。精製水槽１２には、精製水Ｌ２が溜められる。洗浄液槽１３には、洗浄液Ｌ３が溜められる。泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３はそれぞれポンプ（図示せず）を備え、内部に溜められた液体を流路６１、６２、６３に流出させる。貯槽部１０のポンプの動作は制御部７０によって、制御される。
【００２８】
貯槽部１０のポンプとして、例えばシリンジポンプを三方バルブ５１または５３に接続する構成も可能である。その場合、三方バルブ５１または５３を各槽とシリンジポンプを連通させて、シリンジポンプで吸入する。そして、今度は、三方バルブ５１または５３をシリンジポンプと流路６４もしくは６５または６８と連通させて、シリンジポンプを排出動作させることによって、液体を流路６４、６５または６８に送出することができる。
【００２９】
流路６１、６２、６３から流路６４、６５、６６、６８に各液体を流す経路を切り替えるために、三方バルブ５１、５２、５３を備える。また、流路６７、６８、６９から廃液槽５８に流す流路を切り替えるために、三方バルブ５４を備える。三方バルブ５１、５２、５３、５４の経路の切替は、制御部７０によって制御される。
【００３０】
本明細書に用いる検体は特定の物質に限定されず、水溶液の検体、生体検体、食品、菌などの培養液、植物などの抽出液などを用いることができる。本明細書における試料に含まれる分析対象物としては、例えば、タンパク質、生体内物質、血液中物質等が挙げられ、タンパク質の具体例としてはヘモグロビン、アルブミン、グロブリン、酵素等が挙げられる。ヘモグロビンとしては、糖化ヘモグロビン、変異ヘモグロビン、マイナーヘモグロビン、修飾ヘモグロビン等が挙げられ、より具体的には、ヘモグロビンA0(HbA0)、安定型ヘモグロビンA1c(HbA1c)、不安定型HbA1c、ヘモグロビンA2(HbA2)、ヘモグロビンS(Hb S、鎌状赤血球ヘモグロビン)、ヘモグロビン(Hb F、胎児ヘモグロビン)、ヘモグロビンM(HbM)、ヘモグロビンC(HbC)、メトヘモグロビン、カルバミル化ヘモグロビン、アセチル化ヘモグロビン等が挙げられる。酵素としては、例えば、アミラーゼ、アルカリホスファターゼ、γ−グルタミルトランスファラーゼ、リパーゼ、クレアチンキナーゼ、乳酸脱水素酵素、グルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼがある。
【００３１】
生体内物質及び血中物質等の具体例としては、ビリルビン、ホルモン、代謝物質、ヌクレオチド鎖、染色体、ペプチド鎖、糖鎖抗原、糖鎖、脂質、腫瘍マーカータンパク抗原等が挙げられる。ホルモンとしては、甲状腺刺激ホルモン、副腎皮質剌激ホルモン、絨毛性ゴナドトロピン、インスリン、グルカゴン、副腎髄質ホルモン、エストロゲン、プロゲステロン、アルドステロン、コルチゾール等があげられる。ヌクレオチド鎖としては、オリゴヌクレオチド鎖、ポリヌクレオチド鎖があげられ、ペプチド鎖としては、例えばＣ−ペプチド、アンジオテンシンＩ等などがあげられる。糖鎖抗原としては、例えばＡＦＰ、ｈＣＧ、トランスフェリン、ＩｇＧ、サイログロブリン、ＣＡ１９−９、前立腺特異抗原、癌細胞が産生する特殊な糖鎖を有する腫瘍マーカー糖鎖抗原などが上げられる。それ以外にも、微生物に由来するタンパク質又はペプチド或いは糖鎖抗原、アレルギーの原因となる各種アレルゲン（例えばハウスダスト、ダニ、スギ・ヒノキ・ブタクサ等の花粉、エビ・カニ等の動物、卵白等の食物、真菌、昆虫、薬剤、化学物質等に由来するアレルゲン等）などがある。
【００３２】
以下、分析装置１００で分析を行うための特定成分を含むサンプルについて、検体Ｋ１と試料Ｋ２に分けて説明を行う。検体Ｋ１とは、例えば生体から収集した状態の検査対象であり、未処理の状態のサンプルを指す。試料Ｋ２とは、検体Ｋ１を所定の方法で加工処理、例えば、溶液で希釈したり他の物質と混合したり、などの加工処理、を行い、分析装置１００を用いて測定・分析することが可能な状態のサンプルを指す。例えば、検体Ｋ１は全血である。試料Ｋ２は、例えば、全血である検体Ｋ１を、血球膜を破壊する溶血作用を発揮する溶血成分を含む溶液で所定の濃度に希釈したものであり、測定対象の特定成分はヘモグロビンの場合が挙げられる。
【００３３】
シリンジ２１は、採取ノズル２２が繋げられる孔から、流体の吸入および排出を行う。採取ノズル２２は、シリンジ２１の吸入および排出の動作により、検体Ｋ１を吸入し、排出する部分である。
【００３４】
採取ノズル２２は、試料容器２３の蓋２４を貫通が可能なように先端が形成され、試料容器２３の中にある検体Ｋ１を採取することができる。採取ノズル２２は、試料容器２３の蓋２４を開封することなく、貫通して検体Ｋ１を採取することができる。
【００３５】
採取ノズル２２は、試料容器２３（ここでは蓋２４を指す）を貫通するために所定の強度を有しており、かつ、検体Ｋ１を吸入・吐出可能な形状であり、かつ、移送することができる形状である必要がある。採取ノズル２２は、ステンレスなどの金属やセラミックス、プラスチックの材料で、細長い筒状の針の形状に形成されており、例えば、注射針などを用いることができる。採取ノズル２２は、試料容器２３を貫通しやすくするために、先端にテーパー角度が設けられたり、先端が斜めに切断されたりするなどして、鋭利な形状とされていることが好ましい。また、貫通時の摩擦を少なくするために、採取ノズル２２は滑らかな表面性状であることが好ましい。
【００３６】
試料容器２３の蓋２４は、予め、採取ノズル２２での貫通処理が施しやすい状態に加工されていてもよい。蓋２４は、例えば弾性ゴムなどの材料で、外力を付勢しない場合には内部の液体などが漏出しないように孔が閉じた状態を維持可能であって、針によって試料容器２３の内部と外部とを通じる微小な孔が形成される。この微小な孔を採取ノズル２２で穿通することで、試料容器２３へ貫通する際にかかる付勢する力を小さくでき、採取ノズル２２で試料容器２３へ容易に貫通処理を施すことができる。
【００３７】
採取ノズル２２は、図示しない駆動機構に支持されている。この駆動機構により、採取ノズル２２は、試料容器２３への挿入および引き抜き、試料槽２５への進入および退出が可能である。採取ノズル２２の駆動動作とシリンジ２１の吸入および排出の動作により、試料容器２３から採取した検体Ｋ１を試料槽２５へ移送することができる。シリンジ２１の吸入および排出の動作と、採取ノズルの駆動は、制御部７０によって制御される。
【００３８】
試料槽２５は、槽内において希溶液で希釈したり他の物質と混合したりなど所定の処理を施すことができ、検体Ｋ１を分析に適した状態、すなわち試料Ｋ２に加工する機能を有する。試料槽２５は、貯槽部１０と同様にポンプを備え、内部の試料K２を分注ノズル２０を介して流路６４、６７に流出させる。あるいは、分注ノズル２０に吸引ポンプを備え、試料Ｋ２を流路６４、６７に流出させる。試料槽２５または分注ノズル２０のポンプの動作は、制御部７０によって制御される。試料部２５のポンプとして、例えばシリンジポンプを三方バルブ５１または５４に接続する構成も可能である。その場合のシリンジポンプの作用は、貯槽部１０の場合と同様である。
【００３９】
マイクロチップ（分離部本体）３０は、キャピラリー電気泳動法を用いた分析が行われる場である。マイクロチップ３０は例えばシリカを材質として形成される。マイクロチップ３０の材質は、アクリルなどであってもよい。以下、マイクロチップ（分離部本体）３０の構成を説明する。
【００４０】
図２は、図１に係る分析装置の分離部本体の構成概略図である。マイクロチップ３０は、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを備える。各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの構成は同じであり、代表して分離流路３１ａについて説明する。
【００４１】
分離流路３１ａは、マイクロチップ３０に形成された微細な流路で、キャピラリー電気泳動法を用いた分析の分離などが行われる。分離流路３１ａの断面は、直径が２５μｍないし１００μｍの円形、または辺の長さが２５μｍないし１００μｍの矩形であることが好ましいが、キャピラリー電気泳動法を行うのに適した形状および寸法であればこれに限定されない。また、本実施の形態においては、分離流路３１ａの長さは、３０ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
分離流路３１ａは、導入孔３２ａ、排出孔３３ａ、電極３４ａおよび電極３５ａを備える。また、その分離流路３１ａに対応する検出部４０ａを備える。さらに、複数の分離流路から分析対象となる分離流路３１ａを選択するために、ピンチバルブ５５ａ、５６ａを備える。ピンチバルブ５５ａ、５６ａの開閉動作は、制御部７０によって制御される。
【００４３】
分離流路３１ａ内に例えば泳動液Ｌ１などの溶液を充填する場合、まず、三方バルブ５２の切り替えが行われ、流路６６へ溶液が流入する。制御部７０の指示により、分離流路３１ａへ繋がる流路のみを連通させるためにピンチバルブ５５ａが開放される。ピンチバルブ５５ａの開放と同時に、分離流路３１ａを挟んで対向する位置にあるピンチバルブ５６ａも、制御部７０の指示により、同時に開放される。ピンチバルブ５６ａを開放することで分離流路３１ａは流路６９と連通し、溶液は流路６９を流れ、三方バルブ５４を介して廃液槽５８に繋がる。
【００４４】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの間へかかる負荷が不均一となるのを抑制するために、分離流路３１ａは、ピンチバルブ５６ａと流路６９との間にマニホールド５７を設けることが好ましい。
【００４５】
マイクロチップ３０の各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、制御部７０により独立に制御される。制御部７０は、分析対象となる分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを選択する際は、対応するピンチバルブ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄおよびピンチバルブ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄを開放し、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対して試料Ｋ２を各導入孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから導入し、各排出孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄから排出するように制御を行う。また、制御部７０は、各電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄおよび各電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄへの電圧の印加、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄでの電気泳動による特性成分の分離、および各検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄでの特定成分の濃度や量の検出の指示により制御する。
【００４６】
図２では、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対応して各検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを備えた例を示している。検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは少なくとも１つあればよく、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで分離した特性成分を検出できればよい。例えば、検出部４０ａ、４０ｂの２つを備え、検出部４０ａは分離流路３１ａ、３１ｂの検出、検出部４０ｂは分離流路３１ｃ、３１ｄの検出を行うなど、１つの検出部４０で複数の分離流路３１の検出を行うように設計してもよい。
【００４７】
分離流路３１には、導入孔３２および排出孔３３が形成されている。導入孔３２は、分離流路３１の一端に設けられており、注入ノズル２０より試料Ｋ２が導入される部分である。また、本実施の形態においては、試料Ｋ２の他に、泳動液Ｌ１、精製水Ｌ２、および洗浄液Ｌ３の導入が可能である。排出孔３３は、分離流路３１の他端に設けられており、分離流路３１に充填された試料Ｋ２、泳動液Ｌ１、精製水Ｌ２、および洗浄液Ｌ３などが排出される部分である。
【００４８】
また、分離流路３１には、その両端に電極３４と電極３５が設けられている。本実施の形態においては、電極３４は、導入孔３２に露出しており、電極３５は、排出孔３３に露出している。
【００４９】
検出部４０は、分離流路３１において試料Ｋ２から分離された特定成分を分析するためのものである。検出部４０は、分離流路３１のうち、導入孔３２よりも排出孔３３に近い側の部分に設けられている。検出部４０は、例えばそれぞれ光源および受光部を備える。光源からの光を試料Ｋ２に照射し、試料Ｋ２を透過した光を受光部によって受光することにより、試料Ｋ２の吸光度を測定する。そして、試料Ｋ２の吸光度から、特定成分を分析することができる。
【００５０】
分析装置１００の上述の各部の動作は、制御部７０により制御される。一連の制御により、分析装置１００による分析が行われる。制御部７０は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェースなどによって構成される。
【００５１】
分析装置１００には、三方バルブ５１、５２、５３、５４が設けられている。三方バルブ５１、５２、５３、５４は、それぞれ３つの接続口を有しており、これらの接続口どうしの連通状態および遮断状態が、制御部７０によって独立に制御される。
【００５２】
泳動液槽１１は、流路６１を介して三方バルブ５１に接続されている。精製水槽１２および洗浄液槽１３は、流路６２、６３を介して三方バルブ５３に接続されている。試料槽２５は、流路６４を介して三方バルブ５１に接続されており、また流路６７を介して三方バルブ５４に接続されている。三方バルブ５１は、流路６５を介して三方バルブ５２に接続されている。三方バルブ５３は、流路６８を介して三方バルブ５２、５４に接続されている。
【００５３】
三方バルブ５２の下流側には、流路６６を介して分離流路３１が接続されている。三方バルブ５２は、制御部７０によって流路の切替が制御され、分離流路３１への流入を許容したり遮断したりできる。分離流路３１は、流路６９を介して三方バルブ５４に接続されている。三方バルブ５４は、制御部７０によって流路の切替が制御されており、分離流路３１との連通状態および遮断状態が独立に制御される。三方バルブ５４の下流側には、廃液槽５８が繋げられている。廃液槽５８は、使用済みの液体を貯蔵するためのものである。廃液槽５８には、その内部の気体を吸引するポンプを備えてもよい。ポンプで廃液槽５８の気体を吸引することによって、流路６７または６８、６９の液体を廃液槽５８に吸引することができる。
【００５４】
電源部（図示せず）は、分離流路３１においてキャピラリー電気泳動法による分析を行うための電圧を印加するためのものであり、正極である電極３４および負極である電極３５に接続されている。印加される電圧は、例えば、１．５ｋＶ程度であり、正極と負極は反対の極性を印加する機能を備えていてもよい。
【００５５】
図３は、実施の形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。図３は、図１の制御部７０の構成を示す。制御部７０は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４、ピンチバルブ制御部７５、分離・検出制御部７６、試料槽洗浄制御部７７および流路洗浄制御部７８を備える。
【００５６】
貯槽駆動制御部７１は、泳動液槽１１、精製水槽１２および洗浄液槽１３のポンプを制御して、流路６１、６２、６３に流す液体の流量を制御する。シリンジ制御部７２は、シリンジ２１の吸入および排出の動作と、採取ノズルの駆動を制御する。試料槽駆動制御部７３は、試料槽のポンプを駆動して、試料槽から分注ノズルを経由して流路６４または６７に流れる液体の量を制御する。
【００５７】
三方バルブ制御部７４は、三方バルブ５１、５２、５３、５４を制御して、流路６１〜６９に流れる液体の経路を切り替える。ピンチバルブ制御部７５は、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄ、５６ａ〜５６ｄの開閉動作を個別に制御する。
【００５８】
分離・検出制御部７６は、泳動液槽１１、精製水槽１２、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、三方バルブ５１、５２、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを協調して動作させて、分離流路３１に泳動液Ｌ１および試料Ｋ２を導入する。そして、電極３４および電極３５に電圧を印加し、検出部４０を制御して、例えば、試料Ｋ２の特定成分の分析を行う。分離、検出制御部は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、泳動液槽１１、精製水槽１２、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、三方バルブ５１、５２、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを動作させる。
【００５９】
試料槽洗浄制御部７７は、貯槽部１０、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、ならびに、三方バルブ５１、５２、５３、５４を協調して動作させて、採取ノズル２２および試料槽２５の洗浄を行う。試料槽洗浄制御部７７は、貯槽駆動制御部７１、シリンジ制御部７２、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、貯槽部１０、シリンジ２１および採取ノズル２２、試料槽２５、ならびに、三方バルブ５１、５２、５３、５４を動作させる。
【００６０】
流路洗浄制御部７８は、貯槽部１０、三方バルブ５１、５２、５３、５４、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを協調して動作させて、流路６６および分離流路３１ａ〜３１ｄの洗浄を行う。流路洗浄制御部７８は、貯槽駆動制御部７１、試料槽駆動制御部７３、三方バルブ制御部７４およびピンチバルブ制御部７５を介して、貯槽部１０、三方バルブ５１、５２、５３、５４、ならびに、ピンチバルブ５５ａ〜５５ｄおよび５６ａ〜５６ｄを動作させる。
【００６１】
制御部７０は、前述のとおりコンピュータとその上で動作するプログラムによって構成することができる。制御部７０の各部は、論理回路によって構成することも可能である。以下、分析および洗浄の動作について説明する。
【００６２】
図４Ａないし図４Ｄは、図１に係る分析装置の試料を準備する工程を示す概略図である。まず、制御部７０の指示により上述した駆動機構（図示略）によって採取ノズル２２を蓋２４に貫通させる（図４Ａ参照）。そして、採取ノズル２２の先端を検体Ｋ１に漬け、シリンジ２１に吸入動作をさせる（図４Ｂ参照）。検体Ｋ１を吸入したのち、採取ノズル２２を試料槽２５に移動して、シリンジ２１に排出動作をさせる。採取ノズル２２を通してシリンジ２１内に吸入した検体Ｋ１を、例えば泳動液Ｌ１が溜められた試料槽２５へ向けて吐出させ、移送する（図４Ｃ参照）。その後、試料槽２５内で、所定の希釈濃度に調整したり、充分に混合するなどして、試料Ｋ２を用意する（図４Ｄ）。試料Ｋ２を混合する、すなわち検体Ｋ１と泳動液Ｌ１との攪拌を促進するためには、シリンジ２１に吸入動作と排出動作を繰り返し実行させることが好ましい。
【００６３】
注入ノズル２０は、試料Ｋ２を試料槽２５から吸入し、分離流路３１へ注入が可能である。注入ノズル２０は、採取ノズル２２から隔離されて別に備えられたものであり、分離流路３１へ試料Ｋ２を注ぐことができれば、形状や材質について、特に問わない。
【００６４】
注入ノズル２０で試料Ｋ２を試料槽２５から吸入し分離流路３１へ注入するまでの箇所をまとめて分注手段という。分注手段は、流路６４、６５、６６および注入ノズル２０を含む。本実施の形態では、流路６４、６５おおび注入ノズル２０は、試料槽２５の洗浄にも使われる。狭義には、分注手段は流路６６である。
【００６５】
以下、図１ないし図５を用いて、分析装置１００を用いる分析方法を説明する。図５は、実施の形態に係る分析方法の一例を示すフロー図である。分析方法の工程は、前処理工程Ｓ１と分析工程Ｓ２とに大別される。
【００６６】
本実施の形態においては、例えば、検体Ｋ１は全血、試料Ｋ２は特定成分にヘモグロビンを含む全血を希釈した溶液とする。分析装置１００で分析する対象の試料Ｋ２は、検体Ｋ１を泳動液Ｌ１で所定の濃度に希釈したものとする。泳動液Ｌ１は、血球膜を破壊する溶血作用を発揮する溶血成分を含んでおり、試料Ｋ２は、ヘモグロビン分析に適した状態となる。
【００６７】
試料容器２３は真空採血管を使用し、蓋２４は真空採血管の開口部を封止するゴム栓などを指す。蓋２４を貫通するためのシリンジ２１の採取ノズル２２は、ステンレス製の注射針などを用いる。
【００６８】
前処理工程（ステップＳ１）は、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）、充填工程（ステップＳ１２）、分注工程（ステップＳ１３）および分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）からなる。前処理器具には、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、分注ノズル２０、および流路６４、６５が含まれる。分析器具には、分離流路３１が含まれる。
【００６９】
前処理工程（ステップＳ１）の、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）、充填工程（ステップＳ１２）および分注工程（ステップＳ１３）は、連続した工程から構成される。前処理工程（ステップＳ１）の分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）は、独立して構成されており、ステップＳ１１ないしステップＳ１３からなる連続した工程と、ステップＳ１０の工程は、互いの工程に影響を与えない。そのため、ステップＳ１１ないしステップＳ１３と、ステップＳ１０の工程は、実行する時間の少なくとも一部の時間が重なり合っていてもよく、ステップＳ１１ないしステップＳ１３と、ステップＳ１０の工程を同時に実行することが可能となる。以下、詳細に説明する。
【００７０】
分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）は、分析工程（ステップＳ２）に先立ち、分離流路３１の内部に残存する前回の分析に用いられた試料Ｋ２などを洗浄する工程である。まず、制御部７０の流路洗浄制御部７８からの指示によって、三方バルブ５３が切り替えられ、精製水槽１２および洗浄液槽１３は流路６８と連通する。また、三方バルブ５２が切り替えられ、流路６８と流路６６が連通する。さらに、三方バルブ５４が切り替えられ、流路６８から廃液槽５８へと連通する。この状態で、分離流路３１内に精製水Ｌ２および洗浄液Ｌ３を充填し、廃液槽５８へ排出することで、分離流路３１内は洗浄される。なお、洗浄液Ｌ３で洗浄した後に精製水Ｌ２を流してもよく、充填し排出するという一連の流れを複数回行ってもよい。
【００７１】
前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）は、前処理工程（ステップＳ１）の最初に行う工程で、分析装置１００を連続して使用する場合において、前回使用した前処理器具の洗浄を行う工程である。まず、制御部７０の試料槽洗浄制御部７７からの指示によって、三方バルブ５１を切り替えて流路６４を閉じる。三方バルブ５４を切り替えて流路６７を廃液槽５８に連通させる。そして、試料槽２５に残っている試料Ｋ２を廃液槽５８に排出する。次に、三方バルブ５１、５２、５３を切り替えて、精製水槽１２および／または洗浄液槽１３を、流路６８、６５、６４の経路で試料槽２５に連通させる。試料槽２５に精製水Ｌ２および／または洗浄液Ｌ３を充填する。そして、採取ノズル２２を試料槽２５の液体につけて、吸入排出を何度か行う。次にまた、試料槽２５の液体を廃液槽５８に排出する。このようにして、シリンジ２１、採取ノズル２２、試料槽２５、分注ノズル２０、流路６４、６５、６７を洗浄する。精製水Ｌ２および／または洗浄液Ｌ３の充填、採取ノズル２２の吸入排出および液体の排出を複数回行ってもよい。
【００７２】
充填工程（ステップＳ１２）は、分離流路３１に電気泳動を実現するための泳動液Ｌ１を充填する工程である。制御部７０からの指示によって三方バルブ５１が切り替えられ、流路６１と流路６５とが連通し、流路６４がこれらと遮断される。三方バルブ５２も切り替えられ、流路６５と流路６６とが連通し、流路６８がこれらと遮断される。三方バルブ５４は切り替えにより、流路６８から廃液槽５８へと連通しておく。この状態で、流路３１内に泳動液Ｌ１を充填しておく。
【００７３】
分注工程（ステップＳ１３）は、試料Ｋ２を導入孔３２から分離流路３１に分注する工程である。また、本実施の形態における分注工程（ステップＳ１３）は、検体Ｋ１を試料Ｋ２に加工する工程、例えば検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２とし、分析に適した状態にする工程、を含んでいる。
【００７４】
分注工程（ステップＳ１３）の、検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２に加工して、分析に適した状態にする工程では、予め、三方バルブ５１を切り替え、流路６１と流路６４とを連通させる。試料槽２５に泳動液Ｌ１を導入し、検体Ｋ１を泳動液Ｌ１を用いて所定の濃度に希釈する。希釈するときは泳動液Ｌ１に限らず、精製水Ｌ２を用いてもよく、分析条件により異なる。また、試料槽２５では、分析条件により、他の物質の混合や、充分な混合、その他の分析に適した状態にする工程が行われてもよい。
【００７５】
分注工程（ステップＳ１３）の、検体Ｋ１を希釈し試料Ｋ２に加工する工程は、まず、制御部７０の指示により上述した駆動機構（図示略）によって採取ノズル２２を蓋２４に貫通させる（図４Ａ参照）。そして、採取ノズル２２の先端を検体Ｋ１に漬け、シリンジ２１に吸入動作をさせる（図４Ｂ参照）。採取ノズル２２を通してシリンジ２１内に吸入した検体Ｋ１を、シリンジ２１に排出動作をさせ、例えば泳動液Ｌ１が溜められた試料槽２５へ向けて吐出させ、移送する（図４Ｃ参照）。その後、試料槽２５内で、所定の希釈濃度に調整したり、充分に混合する（図４Ｄ）などして、試料Ｋ２を用意するという一連の工程を行う。試料Ｋ２を混合する、すなわち検体Ｋ１と泳動液Ｌ１との攪拌を促進するためには、シリンジ２１に吸気動作と排気動作を繰り返し実行させることが好ましい。
【００７６】
次いで、試料槽２５において希釈された試料Ｋ２を注入ノズル２０で吸引し、分離流路３１の導入孔３２に侵入させ、試料Ｋ２を分離流路３１へ導入させる。以上より、前処理工程Ｓ１が完了し、分離流路３１での分析が可能な状態となる。
【００７７】
なお、本実施の形態では分注工程（ステップＳ１３）に希釈工程が含まれているが、希釈が必要でない試料Ｋ２が分析対象である場合、すなわち検体Ｋ１をそのまま分析対象として用いる場合、希釈工程を経ることなく分注工程（ステップＳ１３）を実施してもよい。また、検体Ｋ１を試料Ｋ２へ加工する際に、希釈以外の処理が必要な場合は、希釈工程ではなく、必要に応じて加工処理工程を行う。いずれの場合でも、採取ノズル２２と分注ノズル２０は離隔しており、検体Ｋ１の採取と試料Ｋ２の分注は並行して行うことができる。
【００７８】
前処理工程（ステップＳ１）を終えると、分析工程（ステップＳ２）を実行する。分析工程（ステップＳ２）は、分離工程（ステップＳ２１）および検出工程（ステップＳ２２）からなる。
【００７９】
分離工程（ステップＳ２１）は、分離流路３１に充填された泳動液Ｌ１において試料Ｋ２に含まれる特定成分を分離する工程である。制御部７０の指示により、正極である電極３４および負極である電極３５に電源部から電圧を印加し、泳動液Ｌ１に電極３４から電極３５へと向かう電気浸透流を発生させる。このとき、特定成分には、固有の電気泳動移動度に応じて電極３４から電極３５に向かって移動が生じる。
【００８０】
検出工程（ステップＳ２２）は、分離された特定成分の量もしくは濃度などを検出する工程である。制御部７０の指示により、検出部４０は、分離流路３１の特定の位置において、例えば光源から波長が４１５ｎｍの光を照射し、その透過光を受光部によって受光する。分離流路３１の特定の位置を特定成分が通過すると、受光部で受光する光（吸光度）が変化し、その変化より特定成分の濃度や量を検出することができる。この分析結果が例えば記憶部（図示せず）に記憶されるなどして、検出工程（ステップＳ２２）を終える。以上の工程により、前処理工程（ステップＳ１）および分析工程（ステップＳ２）を終え、分析装置１００を用いた分析が完了する。
【００８１】
図６は、実施の形態に係る分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。分析方法については、図５に示す実施の形態に係る分析方法を参照する。
【００８２】
マイクロチップ３０の各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで行う各処理について、分離流路３１ａで行う処理の時間をチャートＡ、分離流路３１ｂで行う処理の時間をチャートＢ、分離流路３１ｃで行う処理の時間をチャートＣ、分離流路３１ｄで行う処理の時間をチャートＤ、でそれぞれ表す。いずれのチャートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいても、同様の処理を行い、また、処理にかかる時間はほぼ等しいものとする。
【００８３】
分離流路３１が４つの場合について説明する。各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは独立に制御されているが、ピンチバルブ５５から各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを介してピンチバルブ５６までの間を除く流路６１ないし流路６９は共通である。
【００８４】
そのため、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを個別に使用する場合、例えば、試料槽２５から分離流路３１ａに、他の分離流路３１ｂ、３１ｃ、３１ｄとは異なる特定の分析試料を導入する場合などは同時に工程を行うことができず、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄでの処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がある。また、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで用いる分析試料が混合するおそれがある場合、例えば、分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで行う前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の場合などについても、同時に処理はできず、処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がある。
【００８５】
処理時間が重なることがないように時間をずらして処理する必要がない場合として、例えば、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに同じ液体を充填する工程（ステップＳ１２）の場合がある。ステップＳ１２において、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄおよび流路６１ないし流路６９は、泳動液Ｌ１で充填される必要があり、かつ、泳動液Ｌ１は共通のものを用いているため、少なくとも一部の時間が重なるように処理することができ、場合によっては、同時に処理することも可能である。
【００８６】
例えば、１つの分離流路３１について、チャートＡを例に挙げて説明する。全ての工程を連続して実行する場合は工程完了まで時間ｔ４を要することが分かる。それに対して、ステップＳ１１ないしステップＳ１３の工程と並行してステップＳ１０の工程を行うことで時間ｔ３を要して完了し、時間ｔ４よりもステップＳ１０にかかる時間の分（時間ｔ２と時間ｔ１の差分）だけ工程完了までの時間が短くできることが分かる。
【００８７】
上述の理由により、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ１）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。また、分離流路３１ｂと分離流路３１ｃ、分離流路３１ｃと分離流路３１ｄのそれぞれについても同様に、前処理工程（ステップＳ１）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。
【００８８】
さらに、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの分析工程（ステップＳ２）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。また、分離流路３１ｂと分離流路３１ｃ、分離流路３１ｃと分離流路３１ｄのそれぞれについても同様に、分析工程（ステップＳ２）の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができる。
【００８９】
具体的に、分離流路３１ａ（チャートＡ）と分離流路３１ｂ（チャートＢ）を連続して処理する場合について説明する。分離流路３１ａの前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）と分離流路３１ｂの前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）は同時に処理することができないため、分離流路３１ａで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を終えるまで、分離流路３１ｂは工程を開始できず待機状態に置かれる。分離流路３１ａで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を終えると、分離流路３１ｂで前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）を開始する。それ以降の工程、すなわち前処理工程の一部（ステップＳ１０、ステップＳ１２およびステップＳ１３）と分析工程（ステップＳ２）について、分離流路３１ａと分離流路３１ｂの工程の処理時間が重なっていても処理することができる。
【００９０】
結果として、分析装置１００の複数の分離流路３１で連続して処理を行う場合、少なくとも、前処理工程の一部、ここでは前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の間の時間が重ならないように、分析することができる。
【００９１】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄについて、それぞれの分析処理にかかる時間を短縮でき、かつ、それぞれの分析処理にかかる時間の少なくとも一部の時間が重なるように処理することができるため、分析装置１００での分析にかかる時間を大幅に短縮できる。
【００９２】
図７は、従来の分析方法の一例を示すフロー図である。分析工程（ステップＳ２）は本実施の形態に係る分析装置１００と同様であるが、前処理工程（ステップＳ３）は、前処理器具および分析器具の洗浄工程（ステップＳ３１）、充填工程（ステップＳ３２）、分注工程（ステップＳ３３）の工程を含む。
【００９３】
これは、本実施の形態に係る分析装置１００の場合の、前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）の後に分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）を行い、充填工程（ステップＳ１２）と分注工程（ステップＳ１３）を行う場合に等しく、従来の分析方法では、前処理工程（ステップＳ３）に、ステップＳ１０ないしステップＳ１３の合計時間を要することが分かる。前処理工程（ステップＳ３）にかかる時間は、図６のタイミングチャートの、時間ｔ２と時間ｔ１の差分および時間ｔ２の和で示される。
【００９４】
図８および図９は、従来の分析方法の処理時間の一例を示すタイミングチャートである。分析方法については、従来の分析方法の、図７に示す分析方法のフロー図を参照する。
【００９５】
図８は、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、分離流路３１ａの前処理工程（ステップＳ３）を終え、分析工程（ステップＳ２）を開始すると同時に、次の分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ３）を開始し、同様に順次処理を行う場合のタイミングチャートである。
【００９６】
図７で説明したように、前処理工程（ステップＳ３）では、各工程が重複することなく順に行われるので、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの前処理工程（ステップＳ３）にかかる時間そのものが本実施の形態より長い。また、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ間の処理にかかるまでの時間、すなわちそれぞれの各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの待機時間が長い。そのため、本実施の形態に係る分析装置１００の場合と比較すると、全体での処理にかかる時間は非常に長くかかることが分かる。
【００９７】
図９は、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、分離流路３１ａの前処理工程（ステップＳ３）の一部を終え、分析工程（ステップＳ２）を開始する前に、次の分離流路３１ｂの前処理工程（ステップＳ３）を開始し、同様に順次処理を行う場合のタイミングチャートである。
【００９８】
各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにおいて、前処理工程の中で、少なくとも一部の時間を重ねて処理を行う点は、本実施の形態に係る分析装置１００の場合に類似する。図９の工程では、前処理工程の一部、ここでは洗浄工程（ステップＳ３１）の間の時間が重ならないように、分析することができる。図８の場合より、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの待機時間が短くなる分だけ、全体での処理にかかる時間が短くなることが分かる。
【００９９】
図６の本発明の実施の形態に係る分析方法と、図９の従来の分析方法の場合と比較すると、まず、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄで見たときに、それぞれの分離流路３１における処理時間について、本発明の実施の形態に係る分析方法では、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ処理時間が短くなっていることが分かる。
【０１００】
また、図６の本発明の実施の形態に係る分析方法と、図９の従来の分析方法は、ともに、前処理工程の一部の時間が重ならないように分析することができる。しかし、次の分離流路３１の工程を開始するまでの待機時間を比較すると、本発明の実施の形態に係る分析方法では前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）にかかる時間のみ待機する必要があるのに対して、図９の分析方法では前処理器具の洗浄工程と分析器具の洗浄工程を含む洗浄工程（ステップＳ３１）にかかる時間を待機に要する。ステップＳ３１にかかる時間は、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）にかかる時間と前処理器具の洗浄工程（ステップＳ１１）にかかる時間の和であるため、図９の方法では待機時間が分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ多くかかる。本発明の実施の形態に係る分析方法では、分析器具の洗浄工程（ステップＳ１０）の分だけ、次の分離流路３１の工程を開始するまでの待機時間が短くて済む。
【０１０１】
結果として、本実施の形態に係る分析装置１００を用いる場合、待機時間が短く、かつ、各分離流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの処理時間（前処理工程から分析工程までの一連の流れに係る時間）が短く、より効率よく全体の処理が行われることが分かる。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態に係る分析装置および分析方法によれば、前処理の工程と分析の工程の少なくとも一部の時間が重なり合うように処理し分析に要する時間を短縮できる。
【０１０３】
採取ノズルと注入ノズルを異なるノズルを用いて作業することで、試料を準備する処理を含む工程と、試料を分析する処理を含む工程と、の工程の少なくとも一部の時間が重なり合うように処理することができる。そのため、処理時間を重ねて、前処理工程から分析工程までの分析に要する全体の処理時間を短縮することができ、効率性が向上する。また、分析する際の分離流路を複数備えることで、並行に処理することができ、全体の処理時間が短縮される。
【０１０４】
その結果、各分離流路での処理時間の短縮に加えて、それぞれの分離流路における処理時間を重複させることができ、より効率よく分析することが可能となる。
【０１０５】
さらに、採取ノズルと注入ノズルを異なるノズルを備えるため、それぞれの機能に適した材質を選択することができる。例えば、採取ノズルは注射針のような、硬い素材であって先端が鋭利な形状で形成されていることが望ましく、また、注入ノズルは材質や形状は特に問わず、分離流路へ適切に試料を注入できればよい。
【０１０６】
採取ノズルは、試料容器を貫通させ、そのまま試料を採取することができるので、試料容器の蓋を開封する手間が省ける。また、試料が全血であり、試料容器が真空採血管の場合においては、人の手で直接シリンジによる真空採血管からの試料採取や真空採血管の開封作業を行うため、飛散や血液による感染リスクなどのおそれがあったが、全て分析装置で処理が可能となるので、安全性が向上する。さらに、必要量以外の試料は試料容器に残存したままなので、飛散することがなく、廃棄などの後処理が容易かつ安全に行うことができる。
【０１０７】
実施の形態において、マイクロチップに備える分離流路の数が４つの場合を説明したが、分離流路をさらに多数備えてもよい。また、測定対象となる試料の試料槽は１つ備えた場合を例に挙げているが、複数あってもよく、用いる試料の準備にかかる時間や、使用する器具の洗浄にかかる時間、分離および測定にかかる時間、および分離流路の数、などの様々な条件に合わせて、任意に設計することができる。
【０１０８】
実施の形態において、分析装置はキャピラリー電気泳動法による分析を行う分析装置を例に挙げて説明したが、上述した例に限定されるものではない。例えば、処理を行う流入手段（流入流路）において、試料に含まれる特定成分を分離するだけでなく、混合や抽出、また、化学反応や免疫反応などの処理を行ってもよい。特に、マイクロチップに備える微細流路での処理に適した様々な反応を伴う処理を施すことが好ましい。
【０１０９】
本実施の形態に係る分析装置および分析方法において、上述した例に限定されるものではない。本発明に係る分析装置および分析方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。例えば、流路の設計や貯槽部の数、各機能部を配置する位置、各機能の形状などがあり、これらは任意に設定可能である。
【０１１０】
分離流路の本数は、４本に限定されない。分離流路の構成は、いわゆるストレート型のものに限定されず、例えば、２つの流路が交差したクロスインジェクション型のものであってもよい。試料としては、全血に代表されるヘモグロビンを含むものに限定されず、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ（リボ核酸）またはタンパク質を含むものであってもよい。
【０１１１】
本発明における分析工程で行う分析は、キャピラリー電気泳動法を用いたものに限定されず、例えば、微量液体クロマトグラフィ法を用いたものであってもよい。この場合、分離工程では、カラムにおける分離、溶出、反応などが実施され、検出工程では、反応生成物の検出を行う。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 貯槽部
１１ 泳動液槽
１２ 精製水槽
１３ 洗浄液槽
２０ 注入ノズル（注入部）
２１ シリンジ
２２ 採取ノズル
２３ 試料容器
２４ 蓋
２５ 試料槽
３０ マイクロチップ（分離部本体）
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 分離流路
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 導入孔
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 排出孔
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ 電極
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ 電極
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ 検出部
５１、５２、５３、５４ 三方バルブ
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ ピンチバルブ
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ ピンチバルブ
５７ マニホールド
５８ 廃液槽
６１、６２、６３、６４、６５、
６６、６７、６８、６９ 流路
７０ 制御部
７１ 貯槽駆動制御部
７２ シリンジ制御部
７３ 試料槽駆動制御部
７４ 三方バルブ制御部
７５ ピンチバルブ制御部
７６ 分離・検出制御部
７７ 試料槽洗浄制御部
７８ 流路洗浄制御部
１００ 分析装置
Ｌ１ 泳動液
Ｌ２ 精製水
Ｌ３ 洗浄液
Ｋ１ 検体
Ｋ２ 試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体用容器から検体を採取して、該検体が試料に加工される試料槽に、採取した該検体を移送する採取手段と、
前記試料を流入する２つ以上の流入手段と、
前記試料槽から前記試料を前記流入手段に注入する、前記採取手段から離隔された分注手段と、
前記流入手段に流入した前記試料に処理を施す処理手段と、
前記流入手段の前記試料に含まれる特定成分を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄手段と、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記第１の洗浄手段は、前記分注手段が前記試料を前記流入手段に注入する時間、前記処理手段で前記試料に処理を施す時間、および、前記検出手段で前記試料に含まれる特定成分を検出する時間、の少なくとも一部の時間に重複して、前記採取手段および前記試料槽を洗浄することを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記第２の洗浄手段は、前記採取手段が前記検体を前記試料槽に移送する時間および前記試料槽で前記検体を試料に加工する時間の少なくとも一部の時間に重複して、前記分注手段および前記流入手段を洗浄することを特徴とする請求項２または３に記載の分析装置。
【請求項５】
前記検体用容器は前記検体が漏れないように封じられており、前記採取手段は採取ノズルを含み、該採取ノズルは該検体用容器の一部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の分析装置。
【請求項６】
前記検体用容器は真空採血管であって、前記採取ノズルは該真空採血管の封止部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記流入手段は、流路を有するマイクロチップであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項８】
前記処理手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記検出手段は、前記分離手段で分離した特定成分を検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項９】
前記流入手段は前記分離手段を含み、該分離手段は電気泳動を行うことを特徴とする請求項８に記載の分析装置。
【請求項１０】
試料に含まれる特定成分を分析する分析装置が行う分析方法であって、
検体を検体用容器から採取手段で採取する採取ステップと、
前記採取ステップで採取した検体を試料槽に移送し、該試料槽の中で該検体を処理し前記試料へと加工する加工ステップと、
前記試料槽から前記試料を、前記採取手段から離隔された分注手段で２つ以上の流入手段へ注入する注入ステップと、
前記注入ステップで前記流入手段へ注入された前記試料に処理を施す処理ステップと、
前記処理ステップで処理を施された前記試料に含まれる特定成分を検出する検出ステップと、
を備えることを特徴とする分析方法。
【請求項１１】
前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄ステップと、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の分析方法。
【請求項１２】
前記第１の洗浄ステップを行う時間と、前記注入ステップ、前記処理ステップおよび前記検出ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする請求項１１に記載の分析方法。
【請求項１３】
前記第２の洗浄ステップを行う時間と、前記採取ステップおよび前記加工ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の分析方法。
【請求項１４】
前記流入手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記処理ステップは、前記流入手段に注入された前記試料から、該試料に含まれる特定成分を前記分離手段で分離する分離ステップを含む、
ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の分析方法。
【請求項１５】
前記分離ステップは、電気泳動を用いて前記試料に含まれる特定成分を分離することを特徴とする請求項１４に記載の分析方法。
【請求項１】
検体用容器から検体を採取して、該検体が試料に加工される試料槽に、採取した該検体を移送する採取手段と、
前記試料を流入する２つ以上の流入手段と、
前記試料槽から前記試料を前記流入手段に注入する、前記採取手段から離隔された分注手段と、
前記流入手段に流入した前記試料に処理を施す処理手段と、
前記流入手段の前記試料に含まれる特定成分を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄手段と、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記第１の洗浄手段は、前記分注手段が前記試料を前記流入手段に注入する時間、前記処理手段で前記試料に処理を施す時間、および、前記検出手段で前記試料に含まれる特定成分を検出する時間、の少なくとも一部の時間に重複して、前記採取手段および前記試料槽を洗浄することを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記第２の洗浄手段は、前記採取手段が前記検体を前記試料槽に移送する時間および前記試料槽で前記検体を試料に加工する時間の少なくとも一部の時間に重複して、前記分注手段および前記流入手段を洗浄することを特徴とする請求項２または３に記載の分析装置。
【請求項５】
前記検体用容器は前記検体が漏れないように封じられており、前記採取手段は採取ノズルを含み、該採取ノズルは該検体用容器の一部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の分析装置。
【請求項６】
前記検体用容器は真空採血管であって、前記採取ノズルは該真空採血管の封止部を貫通して前記検体を採取することを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記流入手段は、流路を有するマイクロチップであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項８】
前記処理手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記検出手段は、前記分離手段で分離した特定成分を検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項９】
前記流入手段は前記分離手段を含み、該分離手段は電気泳動を行うことを特徴とする請求項８に記載の分析装置。
【請求項１０】
試料に含まれる特定成分を分析する分析装置が行う分析方法であって、
検体を検体用容器から採取手段で採取する採取ステップと、
前記採取ステップで採取した検体を試料槽に移送し、該試料槽の中で該検体を処理し前記試料へと加工する加工ステップと、
前記試料槽から前記試料を、前記採取手段から離隔された分注手段で２つ以上の流入手段へ注入する注入ステップと、
前記注入ステップで前記流入手段へ注入された前記試料に処理を施す処理ステップと、
前記処理ステップで処理を施された前記試料に含まれる特定成分を検出する検出ステップと、
を備えることを特徴とする分析方法。
【請求項１１】
前記採取手段および前記試料槽を洗浄する第１の洗浄ステップと、
前記分注手段および前記流入手段を洗浄する第２の洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の分析方法。
【請求項１２】
前記第１の洗浄ステップを行う時間と、前記注入ステップ、前記処理ステップおよび前記検出ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする請求項１１に記載の分析方法。
【請求項１３】
前記第２の洗浄ステップを行う時間と、前記採取ステップおよび前記加工ステップを行う時間の少なくとも一部の時間が重なり合うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の分析方法。
【請求項１４】
前記流入手段は、前記試料に含まれる特定成分を分離する分離手段を含み、
前記処理ステップは、前記流入手段に注入された前記試料から、該試料に含まれる特定成分を前記分離手段で分離する分離ステップを含む、
ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の分析方法。
【請求項１５】
前記分離ステップは、電気泳動を用いて前記試料に含まれる特定成分を分離することを特徴とする請求項１４に記載の分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−６８２３３（Ｐ２０１２−６８２３３Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１９１０（Ｐ２０１１−１７１９１０）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【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２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]