分析装置および方法
【課題】検体の量および粘性を検査開始前に把握して追加処理を行う。
【解決手段】試験チップ１０、検体容器ＣＢおよびノズルチップＮＣが分析装置１に装填される。すると、検体処理手段２０において検体と試薬とが混合されて検体溶液が生成される。その後、検体溶液がノズルチップＮＣから試験チップ１０に注入される。このとき、重量計測手段６０により注入前のノズルチップＮＣの重量と注入後のノズルチップＮＣの重量とが計測され重量変化ΔＷが検出される。そして、判定手段７０において重量変化ΔＷが規定範囲ΔＷｒｅｆよりも小さいか否かが判定される。重量変化ΔＷが規定範囲ΔＷｒｅｆよりも小さい場合、検体処理手段２０により試験チップ１０への希釈液の追加注入や検体溶液の追加注入等の追加処理が行われる。
【解決手段】試験チップ１０、検体容器ＣＢおよびノズルチップＮＣが分析装置１に装填される。すると、検体処理手段２０において検体と試薬とが混合されて検体溶液が生成される。その後、検体溶液がノズルチップＮＣから試験チップ１０に注入される。このとき、重量計測手段６０により注入前のノズルチップＮＣの重量と注入後のノズルチップＮＣの重量とが計測され重量変化ΔＷが検出される。そして、判定手段７０において重量変化ΔＷが規定範囲ΔＷｒｅｆよりも小さいか否かが判定される。重量変化ΔＷが規定範囲ΔＷｒｅｆよりも小さい場合、検体処理手段２０により試験チップ１０への希釈液の追加注入や検体溶液の追加注入等の追加処理が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の被験物質について定量的または定性的な測定を行う分析装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、検査対象である血液、血漿、尿等の検体を試験チップに注入し、試験チップを用いて簡易的に測定するＰＯＣＴ（Point of Care Testing）診療向けの分析装置が提案されており、このうち抗原抗体反応を利用して検査を行う分析装置が知られている。たとえば不溶性担体が設けられた試験チップ内に検体を点着し被検物質による呈色を分析するイムノクロマトグラフ技術を用いた分析装置や、マイクロ流路が設けられた試験チップ内に検体を流入し被検物質に結合した蛍光標識からの蛍光を観察するなど、多岐の分析装置が知られている。
【０００３】
上述したイムノクロマトグラフおよび蛍光観察のいずれにおいても、所定量の検体が所定の流速で流れることを前提に行われるものであり、種々の方法により検体の流速および検体の量を測定することが提案されている（特許文献１−３参照）。たとえば特許文献１にはイムノクロマトグラフにおいて検体の展開速度もしくは展開時間を光学的に測定することが開示されている。特許文献２には検体の展開速度に基づいて試験チップに注入された検体の量を検出することが開示されている。また、特許文献３には重量に基づいて試験チップに注入された検体の量を測定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／００７８４９号公報
【特許文献２】特開２００９−８５６９５号公報
【特許文献３】特開２００６−３３３７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２において、既に検体を展開させた後に検体の展開速度を計測するものであるため、検体の展開速度が所定の速度になっていない場合、すでに展開している検体では正常な検査を行うことできず再検査を行うことになる。結果として、検体が無駄になってしまうという問題がある。また、検体の流速は検体の量のみならず粘性にも依存するものであるため、特許文献２、３のように検体の量を検出したとしても粘性を検出できなければ精度の良い分析ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、検体の重量に基づいて適正な流速が得られる検体であることを把握することができる分析装置および方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による分析装置は、試験チップ内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析装置において、試験チップに注入される検体の重量を計測する重量計測手段と、重量計測手段により計測された重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する判定手段と、判定手段において検体の粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う検体処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の分析方法は、試験チップ内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析方法において、試験チップに注入される検体の重量を計測し、計測した重量に基づいて検体の粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、検体の粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、分析装置は、検体を流しながら被検物質の分析を行うものであればよく、たとえば蛍光を検出することにより被検物質の分析を行う装置であって、試験チップが検体が流れる流路と、流路内に形成された被検物質を捕捉するためのテスト領域とを有するものであってもよい。あるいは、分析装置が呈色を検出することにより被検物質の分析を行うものであって、試験チップが毛細管現象により検体が流れる不溶性担体と、不溶性担体に形成された検体中の被験物質に反応し呈色するテスト領域とを有するものであってもよい。
【００１０】
なお、重量計測手段は、試験片に注入された検体の重量を検出するものであればその方法を問わず、たとえば検体処理手段から試験チップに検体が注入する際に検体処理手段の注入前後の重量変化を検体の重量として計測するようにしてもよいし、試験チップの注入前後の重量変化を検体の重量として計測するようにしてもよい。
【００１１】
また、判定手段は、重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定するものであればよく、たとえば重量変化と設定基準値とを比較することにより検体の量および粘性が規定範囲内のものであるか否かを判定するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、検体処理手段は、試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入するものであってもよいし、試験チップ内に検体を追加注入するものであってもよい。
【００１３】
また、分析装置は注入される検体の温度を検出する温度センサをさらに備えたものであってもよい。このとき、判定手段は検体の温度と重量とに基づいて検体の粘性を検出するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分析装置および方法によれば、試験チップに注入される検体の重量を計測し、計測した重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、検体の量または粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことにより、試験チップ内に検体が流れる前に検体の重量から検体の粘性を検出し、異常なく検査を行うことができるか否かを判定し、異常なく検査を行うことができるようになるため、検体を無駄にすることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００１５】
なお、検体の温度を検出する温度センサをさらに備え、判定手段が、温度と重量とに基づいて検体の粘性を検出するものであるとき、検体の粘性は温度によって変化する知見に基づき、重量のみならず温度も用いて精度良く異常を判定することができる。
【００１６】
また、検体処理手段が試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入する、もしくは検体を追加注入するものであれば、検体を所定の流速で流れるように追加処理することにより、異常が生じることなく精度の良い検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の分析装置の好ましい実施形態を示す模式図
【図２】本発明の分析装置の好ましい実施形態を示すブロック図
【図３】本発明の分析装置において用いられる試験チップの一例を示す模式図
【図４】本発明の分析装置において用いられる試験チップの一例を示す模式図
【図５】図２の検体処理手段において検体が抽出される様子を示す模式図
【図６】図２の検体処理手段において検体が試薬と混合される様子を示す模式図
【図７】重量変化と粘性との関係の一例を示すグラフ
【図８】本発明の分析方法の好ましい実施形態を示すフローチャート
【図９】本発明の分析装置において用いられる別の試験チップの一例を示す模式図
【図１０】本発明の分析装置において用いられる別の試験チップの一例を示す模式図
【図１１】図９および図１０の試験チップに用いられる検体処理手段の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の分析装置１の概略構成図であって、分析装置１はたとえば表面プラズモン共鳴を利用した免疫解析装置である。そして、分析装置１により分析を行う際、検体が収容された検体容器ＣＢと、検体および試薬を抽出する際に用いられるノズルチップＮＣと、試薬セルおよびマイクロ流路が形成された試験チップ１０とが装填される。なお、検体容器ＣＢ、ノズルチップＮＣおよび試験チップ１０はいずれも一度使用したら破棄される使い捨てのものである。
【００１９】
図２は本発明の分析装置の好ましい実施形態を示すブロック図である。図２の分析装置１は、検体処理手段２０、光照射手段３０、読取手段４０、データ分析手段５０等を備えている。検体処理手段２０は、ノズルチップＮＣを用いて検体を収容した検体容器ＣＢ内から検体を抽出し、抽出した検体を試薬と混合撹拌した検体溶液を生成するものである。
【００２０】
ここで、図３は試験チップ１０の一例を示す模式図である。試験チップ１０は、光透過性の樹脂からなる本体１１に注入口１２、排出口１３、試料セル１４ａ、１４ｂ、流路１５が形成された構造を有している。注入口１２は流路１５を介して排出口１３に連通しており、排出口１３から負圧をかけることにより検体は注入口１２から注入されて流路１５内に流れ排出口１３から排出される。試料セル１４ａ、１４ｂは検体容器ＣＢ内の検体に混合する蛍光試薬（第２抗体）を収容する容器である。なお、試料セル１４ａ、１４ｂの開口部はシール部材により封止されており、検体と蛍光試薬とを混合する際にシール部材が穿孔されるようになっている。
【００２１】
また、流路１５内には検体内の被検物質を検出するためのテスト領域ＴＲおよびテスト領域ＴＲの下流側に設けられたコントロール領域ＣＲが形成されている。このテスト領域ＴＲ上には第１抗体が固定されており、いわゆるサンドイッチ方式により標識化された抗体を捕捉する。また、コントロール領域ＣＲには参照抗体が固定されており、コントロール領域ＣＲ上に検体溶液が流れることにより第２抗体が蛍光物質を捕捉する。なお、コントロール領域ＣＲは２つ形成されており、非特異吸着を検出するためのいわゆるネガ型のコントロール領域ＣＲと、個体差による反応性の違いを検出するためのいわゆるポジ型のコントロール領域ＣＲとが形成されている。
【００２２】
そして、分析の開始が指示された際、検体処理手段２０は図４に示すようにノズルチップＮＣを用いて検体容器ＣＢから検体を吸引する。その後、検体処理手段２０は図５に示すように試料セル１４ａのシール部材を穿孔し試料セル１４ａ内の試薬に検体を混合・撹拌させた後、検体溶液を再びノズルチップＮＣを用いて吸引する。この動作を試料セル１４ｂについても同様に行う。すると、検体内に存在する被検物質（抗原）Ａに試薬内の特異的に結合する第２の結合物質である第２抗体Ｂ２が表面に修飾された検体溶液が生成される。そして、検体処理手段２０は、検体溶液を収容したノズルチップＮＣを注入口１２上に設置し、排出口１３からの負圧によりノズルチップＮＣ内の検体溶液が流路１５内に流入する。
【００２３】
なお、検体処理手段２０が検体と試薬とを混合した検体溶液を流路１５内に供給する場合について例示しているが、流路１５内に予め試薬を充填させておき、検体処理手段２０が注入口１２から検体のみを流入させるようにしてもよい。
【００２４】
図６は光照射手段３０および読取手段４０の一例を示す模式図である。なお、図６においてはテスト領域ＴＲに着目して説明するが、コントロール領域ＣＲについても同様に励起光Ｌが照射されるものである。図２の光照射手段３０は、試験チップ１０の裏面側から励起光Ｌを全反射条件となる入射角度でプリズムを介してテスト領域ＴＲの誘電体プレート１７と金属膜１６に照射するものである。読取手段４０は、たとえばフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等からなり、光照射手段３０の励起光Ｌの照射によりテスト領域ＴＲから生じる蛍光を蛍光信号ＦＳとして検出するものである。
【００２５】
そして、光照射手段３０により励起光Ｌが誘電体プレート１７と金属膜１６との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜１６上の試料Ｓ中にエバネッセント波Ｅｗが滲み出し、このエバネッセント波Ｅｗによって金属膜１６中に表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンにより金属膜１６表面に電界分布が生じ、電場増強領域が形成される。すると、結合した蛍光標識物質Ｆはエバネッセント波Ｅｗにより励起され増強された蛍光を発生する。この蛍光を読取手段４０が検出する。
【００２６】
図２のデータ分析手段５０は、読取手段４０により検出された蛍光信号ＦＳの経時変化に基づいて被検物質の分析を行うものである。具体的には、蛍光強度は蛍光標識物質Ｆの結合した量によって変化するため時間経過とともに蛍光強度は変化する。データ分析手段５０は、複数の蛍光信号ＦＳを所定期間（たとえば５分間）において所定のサンプリング周期（たとえば５秒周期）で取得し、蛍光強度の時間変化率を解析することにより検体内の被検物質について定量的な分析を行う（レート法）。そして分析結果は、モニタやプリンタ等からなる情報出力手段４から出力される。
【００２７】
ここで、上述したレート法により精度良く定量的な分析を行うためには、検体溶液が所定の流速で流れることが必要である。検体の流速は検体の量および粘性に依存するため、分析装置１は適正な流速で分析を行うことができるか否かを検査前に測定すべく、重量計測手段６０および判定手段７０を備えている。
【００２８】
重量計測手段６０は、試験チップ１０に注入された検体の重量を計測するものであって、たとえば検体処理手段２０におけるノズル保持部２１（図４、図５参照）に設けられた重量センサ（たとえば歪みゲージ）からなっている。そして、重量計測手段６０は、検体溶液を吸引した後（図５参照）のノズルチップＮＣの重量と、ノズルチップＮＣから検体溶液が流路１５に流入された後のノズルチップＮＣの重量とを計測する。そして、重量計測手段６０は注入前と注入後の重量変化ΔＷを検体溶液の重量として検出する。
【００２９】
図２の判定手段７０は、重量計測手段６０により計測された検体の重量ΔＷに基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定するものである。ここで図７に示すように、検体処理手段２０が一定期間・一定圧力で検体溶液を試験チップ１０に注入した際、粘度が高ければ高いほど注入される量は少なくなり重量変化ΔＷは小さくなる。そこで、判定手段７０は図７に示す重量変化ΔＷと粘性の関係を記憶して重量変化から粘性を検出し、検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する。特に、判定手段７０には規定範囲として重量変化ΔＷの下限ΔＷｒｅｆが記憶されており、重量変化ΔＷが下限ΔＷｒｅｆよりも小さい場合には分析に支障が出るような粘性の高さであると判定する。
【００３０】
なお、規定範囲として下限ΔＷｒｅｆのみ設定した場合について例示しているが、上限、すなわち粘性が小さすぎる場合についても規定するようにしてもよい。また、重量計測手段６０がノズル保持部２１に設けられている場合について例示しているが、試験チップ１０を載置する部位に取り付け、試験チップ１０の重量変化ΔＷを計測する。また、図７において重量と粘性とが比例関係を有している場合について例示しているが、検体の種類や試薬の種類によっては指数関数もしくは累乗関数の関係を有する場合もある。このとき、記憶テーブルに指数関数等の関係が記憶されていればよい。
【００３１】
判定手段７０において粘性が規定範囲外にあると判定された場合、検体処理手段２０は試験チップ１０内の検体が所定の流速で流れるように追加処理を行う。具体的には、検体処理手段２０が試験チップ１０内に生理食塩水等からなる希釈液を追加注入する。もしくは検体処理手段２０は検体容器ＣＢ内の検体および試薬を試験チップ１０内に追加注入する。あるいは、重量変化ΔＷが規定範囲外にあるとき場合、検体が所定の流速で流れるように検体を流すための圧力を増減させるようにしてもよい。
【００３２】
このように、重量に基づいて試験チップ１０に注入された検体溶液の量および粘性を分析開始前に検出し、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。すなわち、従来のように検体を展開させた際の展開速度を計測する場合、異常が検出されたとしてもすでに展開している検体溶液が無駄になってしまう。また、検体の流速は検体の量のみならず粘性にも依存するものであり、検体の量および粘性の検出が必要である。一方、上述したように重量に基づいて検体の量および粘性を分析開始前に検出することにより、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対して追加処理を施し、適正な流速が得られる検体にすることができる。
【００３３】
さらに、図４、図５に示すように、分析装置１は検体の温度を検出する温度センサ６１を有していてもよい。温度センサ６１は検体処理手段２０のノズル保持部２１に取り付けられており、検体容器ＣＢから検体を抽出する際に温度センサにより検体の温度を計測する。一方、判定手段７０にはたとえば温度毎に重量と粘性との関係を示すテーブル（図７参照）が記憶されており、温度および重量に基づいて粘性が規定範囲内であるか否かを判定するようにしてもよい。これにより、純水や血液や血漿等の場合等の液体は温度によって粘度、動粘度、密度が異なる知見に基づき、重量のみならず温度も用いて精度良く粘性の検出を行うことができる。
【００３４】
図８は本発明の分析方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図８を参照して分析方法について説明する。まず、試験チップ１０、検体容器ＣＢおよびノズルチップＮＣが分析装置１に装填される（ステップＳＴ１）。すると、検体処理手段２０において検体容器ＣＢ内の検体と試薬セル１４ａ、１４ｂ内の試薬とが混合されて検体溶液が生成される（図４、図５参照、ステップＳＴ２）。
【００３５】
その後、検体溶液がノズルチップＮＣから試験チップ１０に注入される（ステップＳＴ３）。このとき、重量計測手段６０により注入前のノズルチップＮＣの重量と注入後のノズルチップＮＣの重量とが計測され重量変化ΔＷが検出される（ステップＳＴ４）。判定手段７０において粘性（重量変化ΔＷ）が設定基準値よりも小さいか否かが判定され（ステップＳＴ５）、規定範囲ΔＷｒｅｆより小さい場合、検体処理手段２０により試験チップ１０への希釈液の追加注入や検体溶液の追加注入等の追加処理が行われる（ステップＳＴ６）。
【００３６】
その後、流路１５内に検体溶液を流しながらデータ分析手段５０による分析が開始される（ステップＳＴ７）。試験チップ１０の流路１５内に検体溶液を流しながら所定期間（たとえば５分間）において複数の蛍光信号がサンプリングされ、レート法により定量的な分析が行われる（ステップＳＴ８）。このように、重量に基づいて試験チップ１０に注入された検体溶液の量および粘性を検査前に検出し、検査開始前に異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。
【００３７】
図９から図１１は本発明の分析装置に用いられる試験チップの別の実施形態を示す模式図であり、図９から図１１を参照して試験チップ１１０について説明する。図９および図１０の試験チップ１１０が図２および図３の試験チップ１０と異なる点は、イムノクロマトグラフィ技術を利用して被検物質の検査を行う点である。
【００３８】
なお、図９および図１０のようなイムノクロマトグラフによる呈色反応を観察する場合、図２において読取手段４０は蛍光検出に代えてテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬの呈色状態（濃淡）を検出することになる。また、光照射手段３０は励起光を照射することに代えて、呈色を観察するための白色光を試験チップ１１０の観察窓１１０Ｚに照射する。
【００３９】
図９および図１０は分析装置１により読み取られる試験チップ１１０の一例を示す模式図である。なお、試験チップ１１０として、たとえば特開２００９−１３９２５６号公報、特開２００７−６４７６６号公報等公知の技術を用いることができる。試験チップ１１０は、イムノクロマトグラフィ法を用いて被検物質の定量的もしくは定性的（陰性／陽性）の検査を行うためのデバイスであって、被検物質（所定の抗原）を視認可能に標識化するものである。この試験チップ１１０には被検物質が存在する可能性のある検体と標識化物質（第２抗体）とを混合させた検体溶液が点着される。
【００４０】
試験チップ１１０は、上ケース１１０Ａ、下ケース１１０Ｂ、不溶性担体１１２を有しており、上ケース１１０Ａおよび下ケース１１０Ｂ内に不溶性担体１１２が注入されている。上ケース１１０Ａには外部から検体溶液を不溶性担体１１２に点着するための貫通孔１１１と増幅液を不溶性担体１１２に点着するための貫通孔１１４とが形成されている。一方、下ケース１１０Ｂには不溶性担体１１２が固定されており、被検物質の定量的または定性的な測定を観察するための観察窓１１０Ｚが形成されている。さらに、下ケース１１０Ｂの表面には検体を識別情報（氏名等）や反応に必要な時間情報等を記録した文字情報、バーコード、ＩＣタグ等の情報記憶手段１１５が設けられている。
【００４１】
不溶性担体１１２はたとえばセルロース濾紙、硝子繊維、ポリウレタン等の吸収剤からなっており、点着された検体溶液は毛細管現象により一定の方向に流れる。不溶性担体１１２にはテスト領域ＴＬとコントロール領域ＣＬとが形成されている。テスト領域ＴＬは、被検物質（抗体）に対して特異性を有する第１抗体がライン状に固定されたものであって（テストライン）、被検物質の存在により第１抗体−被検物質−第２抗体の結合体が形成されライン状に呈色する。一方、コントロール領域ＣＬは、標識化抗体に反応する参照用抗原（もしくは抗体）が固定されており、検体溶液中の標識化抗体と反応しライン状に呈色する。したがって、コントロール領域ＣＬの呈色状態を確認することにより、検体溶液がテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上を通過したか否かを判断することができる。
【００４２】
さらに、試験チップ１１０は、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬを上下方向（検体溶液の流路に略直交する方向）に挟むように、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬを洗浄するための洗浄液の流路を形成する洗浄層１１３ａ、１１３ｂを備えている。洗浄層１１３ａ、１１３ｂは、不溶性担体１１２と同様の材料からなるものであって、洗浄層１１３ａ側には洗浄液が貯蔵されている（図示せず）。そして、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬにおける反応が完了した後に、洗浄層１１３ａが分析装置１から押圧される。すると、毛細管現象によって洗浄液が洗浄層１１３ａから洗浄層１１３ｂ側へ流れ、洗浄層１１３ａと１１３ｂとの間に存在するテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬに洗浄液が流れる。これにより、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上の免疫複合体を形成しなかった標識化抗体が除去される。
【００４３】
また、上ケース１１０Ａには検体処理手段２０から金属イオン（銀コロイド等）を含有する増幅液を不溶性担体１１２に展開させるための貫通孔１１４が形成されている。そして、洗浄液による洗浄後に増幅液が不溶性担体１１２上に展開することにより、金属イオンがテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上の免疫複合体に付着し、呈色状態が増幅される。なお、上述の増幅処理は、たとえば特願２００９−２２６０１０号に記載されているように、増幅前の呈色状態に応じて行うか否かを決定するようにしてもよい。
【００４４】
図１１は図９、図１０に示す試験チップ１１０に検体溶液を自動的に点着するための検体処理手段１２０の一例を示す模式図である。図１１に示すように、分析装置１に対し試験チップ１１０、検体容器ＣＢ、洗浄液を収容した容器、増幅液を収容した容器が装填される。なお、検体溶液、洗浄液、増幅液をそれぞれ分注するための複数のノズルチップ（サンプラチップ）ＮＣも同時に装填される。すると、検体処理手段１２０はノズルチップを用いて検体容器ＣＢから検体溶液を試験チップ１１０に注入した後、洗浄工程においては洗浄液を容器から洗浄層１１３ａに注入し、増幅工程において増幅液を容器から不溶性担体１１２に注入する。なお各工程間においてノズルチップＮＣ内に残存する検体、洗浄液、増幅液は随時廃棄される。
【００４５】
図９、図１０のような試験チップ１１０を用いる場合であっても重量計測手段６０および判定手段７０において、試験チップ１１０の重量変化による検体溶液の量および粘性の判定を行う。つまり、重量計測手段６０は検体容器ＣＢに収容された検体溶液を試験チップ１１０に点着する前後の重量変化を計測し（図４、図５参照）、判定手段７０は重量変化に基づいて追加処理を行うか否かの判定を行う（図７参照）。このようにイムノクロマトグラフを利用した分析装置であっても、重量に基づいて試験チップ１１０に注入された検体溶液の量および粘性を分析開始前に検出し、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。
【００４６】
上記各実施の形態によれば、試験チップ１０、１１０内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析方法において、試験チップ１０、１１０に注入される検体溶液の重量ΔＷを計測し、計測した重量ΔＷに基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲ΔＷｒｅｆ内のものであるか否かを判定し、検体の量または粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ１０、１１０内の検体に対し前記検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことにより、試験チップ１０、１１０内に検体が流れる前に検体の重量ΔＷから検体の粘性を検出し、異常なく検査を行うことができるか否かを判定し、異常なく検査を行うことができるようになるため、検体を無駄にすることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００４７】
また、検体の温度を検出する温度センサを更に備え、判定手段７０が、検体の温度と重量に基づいて検体の粘性を検出するものであるとき、検体の粘性は温度に依存することを考慮して精度良く検体の粘性を検出することができる。
【００４８】
さらに、検体処理手段２０が試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入する、もしくは検体を追加注入するものであれば、検体を所定の流速で流れるように追加処理することにより、異常が生じることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００４９】
本発明の実施形態は上記実施形態に限定されない。たとえば、図７において、所定時間に一定圧力で検体溶液を注入した場合について例示しているが、所定の体積だけ注入された際の重量に基づいて粘性を検出するようにしてもよい。すなわち、同一体積の検体溶液は密度によって重量が異なるものであり、密度が大きいほど重量は重くなり粘性は高い。この場合であっても、重量の変化に基づいて検体の粘性を検出することができる。
【００５０】
また、上記実施の形態において、粘性が規定範囲外である場合の追加処理として希釈液や検体の追加等を行う場合について例示しているが、検体の流速を制御するために、検体注入時の圧力や引圧の変更、検体の温度制御などをしてもよい。
【００５１】
さらに、粘性の検出が重量変化ΔＷに基づいて行われる場合について例示しているが、たとえば図３の流路１５を挟むように発光素子と受光素子からなるセンサユニットを用いて検体の注入を開始した時間から流路１５において検体を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて検体の粘性を検出してもよい。あるいは、図１０の不溶性担体１１２を画像センサ（読取手段４０）でモニタし、検体の注入を開始した時間から検体が不溶性担体１１２の所定位置に到達した時間を計測し、検体の粘性を検出してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ 分析装置
１０、１１０ 試験チップ
２０、１２０ 検体処理手段
２１ ノズル保持部
３０ 光照射手段
４０ 反応検出手段
５０ データ分析手段
６０ 重量計測手段
７０ 判定手段
ＣＲ、ＣＬ コントロール領域
ＴＲ、ＴＬ テスト領域
ＴＲ テスト領域
ΔＷ 重量変化
ΔＷｒｅｆ 規定範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の被験物質について定量的または定性的な測定を行う分析装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、検査対象である血液、血漿、尿等の検体を試験チップに注入し、試験チップを用いて簡易的に測定するＰＯＣＴ（Point of Care Testing）診療向けの分析装置が提案されており、このうち抗原抗体反応を利用して検査を行う分析装置が知られている。たとえば不溶性担体が設けられた試験チップ内に検体を点着し被検物質による呈色を分析するイムノクロマトグラフ技術を用いた分析装置や、マイクロ流路が設けられた試験チップ内に検体を流入し被検物質に結合した蛍光標識からの蛍光を観察するなど、多岐の分析装置が知られている。
【０００３】
上述したイムノクロマトグラフおよび蛍光観察のいずれにおいても、所定量の検体が所定の流速で流れることを前提に行われるものであり、種々の方法により検体の流速および検体の量を測定することが提案されている（特許文献１−３参照）。たとえば特許文献１にはイムノクロマトグラフにおいて検体の展開速度もしくは展開時間を光学的に測定することが開示されている。特許文献２には検体の展開速度に基づいて試験チップに注入された検体の量を検出することが開示されている。また、特許文献３には重量に基づいて試験チップに注入された検体の量を測定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／００７８４９号公報
【特許文献２】特開２００９−８５６９５号公報
【特許文献３】特開２００６−３３３７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２において、既に検体を展開させた後に検体の展開速度を計測するものであるため、検体の展開速度が所定の速度になっていない場合、すでに展開している検体では正常な検査を行うことできず再検査を行うことになる。結果として、検体が無駄になってしまうという問題がある。また、検体の流速は検体の量のみならず粘性にも依存するものであるため、特許文献２、３のように検体の量を検出したとしても粘性を検出できなければ精度の良い分析ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、検体の重量に基づいて適正な流速が得られる検体であることを把握することができる分析装置および方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による分析装置は、試験チップ内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析装置において、試験チップに注入される検体の重量を計測する重量計測手段と、重量計測手段により計測された重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する判定手段と、判定手段において検体の粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う検体処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の分析方法は、試験チップ内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析方法において、試験チップに注入される検体の重量を計測し、計測した重量に基づいて検体の粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、検体の粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、分析装置は、検体を流しながら被検物質の分析を行うものであればよく、たとえば蛍光を検出することにより被検物質の分析を行う装置であって、試験チップが検体が流れる流路と、流路内に形成された被検物質を捕捉するためのテスト領域とを有するものであってもよい。あるいは、分析装置が呈色を検出することにより被検物質の分析を行うものであって、試験チップが毛細管現象により検体が流れる不溶性担体と、不溶性担体に形成された検体中の被験物質に反応し呈色するテスト領域とを有するものであってもよい。
【００１０】
なお、重量計測手段は、試験片に注入された検体の重量を検出するものであればその方法を問わず、たとえば検体処理手段から試験チップに検体が注入する際に検体処理手段の注入前後の重量変化を検体の重量として計測するようにしてもよいし、試験チップの注入前後の重量変化を検体の重量として計測するようにしてもよい。
【００１１】
また、判定手段は、重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定するものであればよく、たとえば重量変化と設定基準値とを比較することにより検体の量および粘性が規定範囲内のものであるか否かを判定するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、検体処理手段は、試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入するものであってもよいし、試験チップ内に検体を追加注入するものであってもよい。
【００１３】
また、分析装置は注入される検体の温度を検出する温度センサをさらに備えたものであってもよい。このとき、判定手段は検体の温度と重量とに基づいて検体の粘性を検出するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分析装置および方法によれば、試験チップに注入される検体の重量を計測し、計測した重量に基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、検体の量または粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ内の検体に対し検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことにより、試験チップ内に検体が流れる前に検体の重量から検体の粘性を検出し、異常なく検査を行うことができるか否かを判定し、異常なく検査を行うことができるようになるため、検体を無駄にすることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００１５】
なお、検体の温度を検出する温度センサをさらに備え、判定手段が、温度と重量とに基づいて検体の粘性を検出するものであるとき、検体の粘性は温度によって変化する知見に基づき、重量のみならず温度も用いて精度良く異常を判定することができる。
【００１６】
また、検体処理手段が試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入する、もしくは検体を追加注入するものであれば、検体を所定の流速で流れるように追加処理することにより、異常が生じることなく精度の良い検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の分析装置の好ましい実施形態を示す模式図
【図２】本発明の分析装置の好ましい実施形態を示すブロック図
【図３】本発明の分析装置において用いられる試験チップの一例を示す模式図
【図４】本発明の分析装置において用いられる試験チップの一例を示す模式図
【図５】図２の検体処理手段において検体が抽出される様子を示す模式図
【図６】図２の検体処理手段において検体が試薬と混合される様子を示す模式図
【図７】重量変化と粘性との関係の一例を示すグラフ
【図８】本発明の分析方法の好ましい実施形態を示すフローチャート
【図９】本発明の分析装置において用いられる別の試験チップの一例を示す模式図
【図１０】本発明の分析装置において用いられる別の試験チップの一例を示す模式図
【図１１】図９および図１０の試験チップに用いられる検体処理手段の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の分析装置１の概略構成図であって、分析装置１はたとえば表面プラズモン共鳴を利用した免疫解析装置である。そして、分析装置１により分析を行う際、検体が収容された検体容器ＣＢと、検体および試薬を抽出する際に用いられるノズルチップＮＣと、試薬セルおよびマイクロ流路が形成された試験チップ１０とが装填される。なお、検体容器ＣＢ、ノズルチップＮＣおよび試験チップ１０はいずれも一度使用したら破棄される使い捨てのものである。
【００１９】
図２は本発明の分析装置の好ましい実施形態を示すブロック図である。図２の分析装置１は、検体処理手段２０、光照射手段３０、読取手段４０、データ分析手段５０等を備えている。検体処理手段２０は、ノズルチップＮＣを用いて検体を収容した検体容器ＣＢ内から検体を抽出し、抽出した検体を試薬と混合撹拌した検体溶液を生成するものである。
【００２０】
ここで、図３は試験チップ１０の一例を示す模式図である。試験チップ１０は、光透過性の樹脂からなる本体１１に注入口１２、排出口１３、試料セル１４ａ、１４ｂ、流路１５が形成された構造を有している。注入口１２は流路１５を介して排出口１３に連通しており、排出口１３から負圧をかけることにより検体は注入口１２から注入されて流路１５内に流れ排出口１３から排出される。試料セル１４ａ、１４ｂは検体容器ＣＢ内の検体に混合する蛍光試薬（第２抗体）を収容する容器である。なお、試料セル１４ａ、１４ｂの開口部はシール部材により封止されており、検体と蛍光試薬とを混合する際にシール部材が穿孔されるようになっている。
【００２１】
また、流路１５内には検体内の被検物質を検出するためのテスト領域ＴＲおよびテスト領域ＴＲの下流側に設けられたコントロール領域ＣＲが形成されている。このテスト領域ＴＲ上には第１抗体が固定されており、いわゆるサンドイッチ方式により標識化された抗体を捕捉する。また、コントロール領域ＣＲには参照抗体が固定されており、コントロール領域ＣＲ上に検体溶液が流れることにより第２抗体が蛍光物質を捕捉する。なお、コントロール領域ＣＲは２つ形成されており、非特異吸着を検出するためのいわゆるネガ型のコントロール領域ＣＲと、個体差による反応性の違いを検出するためのいわゆるポジ型のコントロール領域ＣＲとが形成されている。
【００２２】
そして、分析の開始が指示された際、検体処理手段２０は図４に示すようにノズルチップＮＣを用いて検体容器ＣＢから検体を吸引する。その後、検体処理手段２０は図５に示すように試料セル１４ａのシール部材を穿孔し試料セル１４ａ内の試薬に検体を混合・撹拌させた後、検体溶液を再びノズルチップＮＣを用いて吸引する。この動作を試料セル１４ｂについても同様に行う。すると、検体内に存在する被検物質（抗原）Ａに試薬内の特異的に結合する第２の結合物質である第２抗体Ｂ２が表面に修飾された検体溶液が生成される。そして、検体処理手段２０は、検体溶液を収容したノズルチップＮＣを注入口１２上に設置し、排出口１３からの負圧によりノズルチップＮＣ内の検体溶液が流路１５内に流入する。
【００２３】
なお、検体処理手段２０が検体と試薬とを混合した検体溶液を流路１５内に供給する場合について例示しているが、流路１５内に予め試薬を充填させておき、検体処理手段２０が注入口１２から検体のみを流入させるようにしてもよい。
【００２４】
図６は光照射手段３０および読取手段４０の一例を示す模式図である。なお、図６においてはテスト領域ＴＲに着目して説明するが、コントロール領域ＣＲについても同様に励起光Ｌが照射されるものである。図２の光照射手段３０は、試験チップ１０の裏面側から励起光Ｌを全反射条件となる入射角度でプリズムを介してテスト領域ＴＲの誘電体プレート１７と金属膜１６に照射するものである。読取手段４０は、たとえばフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等からなり、光照射手段３０の励起光Ｌの照射によりテスト領域ＴＲから生じる蛍光を蛍光信号ＦＳとして検出するものである。
【００２５】
そして、光照射手段３０により励起光Ｌが誘電体プレート１７と金属膜１６との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜１６上の試料Ｓ中にエバネッセント波Ｅｗが滲み出し、このエバネッセント波Ｅｗによって金属膜１６中に表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンにより金属膜１６表面に電界分布が生じ、電場増強領域が形成される。すると、結合した蛍光標識物質Ｆはエバネッセント波Ｅｗにより励起され増強された蛍光を発生する。この蛍光を読取手段４０が検出する。
【００２６】
図２のデータ分析手段５０は、読取手段４０により検出された蛍光信号ＦＳの経時変化に基づいて被検物質の分析を行うものである。具体的には、蛍光強度は蛍光標識物質Ｆの結合した量によって変化するため時間経過とともに蛍光強度は変化する。データ分析手段５０は、複数の蛍光信号ＦＳを所定期間（たとえば５分間）において所定のサンプリング周期（たとえば５秒周期）で取得し、蛍光強度の時間変化率を解析することにより検体内の被検物質について定量的な分析を行う（レート法）。そして分析結果は、モニタやプリンタ等からなる情報出力手段４から出力される。
【００２７】
ここで、上述したレート法により精度良く定量的な分析を行うためには、検体溶液が所定の流速で流れることが必要である。検体の流速は検体の量および粘性に依存するため、分析装置１は適正な流速で分析を行うことができるか否かを検査前に測定すべく、重量計測手段６０および判定手段７０を備えている。
【００２８】
重量計測手段６０は、試験チップ１０に注入された検体の重量を計測するものであって、たとえば検体処理手段２０におけるノズル保持部２１（図４、図５参照）に設けられた重量センサ（たとえば歪みゲージ）からなっている。そして、重量計測手段６０は、検体溶液を吸引した後（図５参照）のノズルチップＮＣの重量と、ノズルチップＮＣから検体溶液が流路１５に流入された後のノズルチップＮＣの重量とを計測する。そして、重量計測手段６０は注入前と注入後の重量変化ΔＷを検体溶液の重量として検出する。
【００２９】
図２の判定手段７０は、重量計測手段６０により計測された検体の重量ΔＷに基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定するものである。ここで図７に示すように、検体処理手段２０が一定期間・一定圧力で検体溶液を試験チップ１０に注入した際、粘度が高ければ高いほど注入される量は少なくなり重量変化ΔＷは小さくなる。そこで、判定手段７０は図７に示す重量変化ΔＷと粘性の関係を記憶して重量変化から粘性を検出し、検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する。特に、判定手段７０には規定範囲として重量変化ΔＷの下限ΔＷｒｅｆが記憶されており、重量変化ΔＷが下限ΔＷｒｅｆよりも小さい場合には分析に支障が出るような粘性の高さであると判定する。
【００３０】
なお、規定範囲として下限ΔＷｒｅｆのみ設定した場合について例示しているが、上限、すなわち粘性が小さすぎる場合についても規定するようにしてもよい。また、重量計測手段６０がノズル保持部２１に設けられている場合について例示しているが、試験チップ１０を載置する部位に取り付け、試験チップ１０の重量変化ΔＷを計測する。また、図７において重量と粘性とが比例関係を有している場合について例示しているが、検体の種類や試薬の種類によっては指数関数もしくは累乗関数の関係を有する場合もある。このとき、記憶テーブルに指数関数等の関係が記憶されていればよい。
【００３１】
判定手段７０において粘性が規定範囲外にあると判定された場合、検体処理手段２０は試験チップ１０内の検体が所定の流速で流れるように追加処理を行う。具体的には、検体処理手段２０が試験チップ１０内に生理食塩水等からなる希釈液を追加注入する。もしくは検体処理手段２０は検体容器ＣＢ内の検体および試薬を試験チップ１０内に追加注入する。あるいは、重量変化ΔＷが規定範囲外にあるとき場合、検体が所定の流速で流れるように検体を流すための圧力を増減させるようにしてもよい。
【００３２】
このように、重量に基づいて試験チップ１０に注入された検体溶液の量および粘性を分析開始前に検出し、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。すなわち、従来のように検体を展開させた際の展開速度を計測する場合、異常が検出されたとしてもすでに展開している検体溶液が無駄になってしまう。また、検体の流速は検体の量のみならず粘性にも依存するものであり、検体の量および粘性の検出が必要である。一方、上述したように重量に基づいて検体の量および粘性を分析開始前に検出することにより、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対して追加処理を施し、適正な流速が得られる検体にすることができる。
【００３３】
さらに、図４、図５に示すように、分析装置１は検体の温度を検出する温度センサ６１を有していてもよい。温度センサ６１は検体処理手段２０のノズル保持部２１に取り付けられており、検体容器ＣＢから検体を抽出する際に温度センサにより検体の温度を計測する。一方、判定手段７０にはたとえば温度毎に重量と粘性との関係を示すテーブル（図７参照）が記憶されており、温度および重量に基づいて粘性が規定範囲内であるか否かを判定するようにしてもよい。これにより、純水や血液や血漿等の場合等の液体は温度によって粘度、動粘度、密度が異なる知見に基づき、重量のみならず温度も用いて精度良く粘性の検出を行うことができる。
【００３４】
図８は本発明の分析方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図８を参照して分析方法について説明する。まず、試験チップ１０、検体容器ＣＢおよびノズルチップＮＣが分析装置１に装填される（ステップＳＴ１）。すると、検体処理手段２０において検体容器ＣＢ内の検体と試薬セル１４ａ、１４ｂ内の試薬とが混合されて検体溶液が生成される（図４、図５参照、ステップＳＴ２）。
【００３５】
その後、検体溶液がノズルチップＮＣから試験チップ１０に注入される（ステップＳＴ３）。このとき、重量計測手段６０により注入前のノズルチップＮＣの重量と注入後のノズルチップＮＣの重量とが計測され重量変化ΔＷが検出される（ステップＳＴ４）。判定手段７０において粘性（重量変化ΔＷ）が設定基準値よりも小さいか否かが判定され（ステップＳＴ５）、規定範囲ΔＷｒｅｆより小さい場合、検体処理手段２０により試験チップ１０への希釈液の追加注入や検体溶液の追加注入等の追加処理が行われる（ステップＳＴ６）。
【００３６】
その後、流路１５内に検体溶液を流しながらデータ分析手段５０による分析が開始される（ステップＳＴ７）。試験チップ１０の流路１５内に検体溶液を流しながら所定期間（たとえば５分間）において複数の蛍光信号がサンプリングされ、レート法により定量的な分析が行われる（ステップＳＴ８）。このように、重量に基づいて試験チップ１０に注入された検体溶液の量および粘性を検査前に検出し、検査開始前に異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。
【００３７】
図９から図１１は本発明の分析装置に用いられる試験チップの別の実施形態を示す模式図であり、図９から図１１を参照して試験チップ１１０について説明する。図９および図１０の試験チップ１１０が図２および図３の試験チップ１０と異なる点は、イムノクロマトグラフィ技術を利用して被検物質の検査を行う点である。
【００３８】
なお、図９および図１０のようなイムノクロマトグラフによる呈色反応を観察する場合、図２において読取手段４０は蛍光検出に代えてテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬの呈色状態（濃淡）を検出することになる。また、光照射手段３０は励起光を照射することに代えて、呈色を観察するための白色光を試験チップ１１０の観察窓１１０Ｚに照射する。
【００３９】
図９および図１０は分析装置１により読み取られる試験チップ１１０の一例を示す模式図である。なお、試験チップ１１０として、たとえば特開２００９−１３９２５６号公報、特開２００７−６４７６６号公報等公知の技術を用いることができる。試験チップ１１０は、イムノクロマトグラフィ法を用いて被検物質の定量的もしくは定性的（陰性／陽性）の検査を行うためのデバイスであって、被検物質（所定の抗原）を視認可能に標識化するものである。この試験チップ１１０には被検物質が存在する可能性のある検体と標識化物質（第２抗体）とを混合させた検体溶液が点着される。
【００４０】
試験チップ１１０は、上ケース１１０Ａ、下ケース１１０Ｂ、不溶性担体１１２を有しており、上ケース１１０Ａおよび下ケース１１０Ｂ内に不溶性担体１１２が注入されている。上ケース１１０Ａには外部から検体溶液を不溶性担体１１２に点着するための貫通孔１１１と増幅液を不溶性担体１１２に点着するための貫通孔１１４とが形成されている。一方、下ケース１１０Ｂには不溶性担体１１２が固定されており、被検物質の定量的または定性的な測定を観察するための観察窓１１０Ｚが形成されている。さらに、下ケース１１０Ｂの表面には検体を識別情報（氏名等）や反応に必要な時間情報等を記録した文字情報、バーコード、ＩＣタグ等の情報記憶手段１１５が設けられている。
【００４１】
不溶性担体１１２はたとえばセルロース濾紙、硝子繊維、ポリウレタン等の吸収剤からなっており、点着された検体溶液は毛細管現象により一定の方向に流れる。不溶性担体１１２にはテスト領域ＴＬとコントロール領域ＣＬとが形成されている。テスト領域ＴＬは、被検物質（抗体）に対して特異性を有する第１抗体がライン状に固定されたものであって（テストライン）、被検物質の存在により第１抗体−被検物質−第２抗体の結合体が形成されライン状に呈色する。一方、コントロール領域ＣＬは、標識化抗体に反応する参照用抗原（もしくは抗体）が固定されており、検体溶液中の標識化抗体と反応しライン状に呈色する。したがって、コントロール領域ＣＬの呈色状態を確認することにより、検体溶液がテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上を通過したか否かを判断することができる。
【００４２】
さらに、試験チップ１１０は、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬを上下方向（検体溶液の流路に略直交する方向）に挟むように、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬを洗浄するための洗浄液の流路を形成する洗浄層１１３ａ、１１３ｂを備えている。洗浄層１１３ａ、１１３ｂは、不溶性担体１１２と同様の材料からなるものであって、洗浄層１１３ａ側には洗浄液が貯蔵されている（図示せず）。そして、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬにおける反応が完了した後に、洗浄層１１３ａが分析装置１から押圧される。すると、毛細管現象によって洗浄液が洗浄層１１３ａから洗浄層１１３ｂ側へ流れ、洗浄層１１３ａと１１３ｂとの間に存在するテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬに洗浄液が流れる。これにより、テスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上の免疫複合体を形成しなかった標識化抗体が除去される。
【００４３】
また、上ケース１１０Ａには検体処理手段２０から金属イオン（銀コロイド等）を含有する増幅液を不溶性担体１１２に展開させるための貫通孔１１４が形成されている。そして、洗浄液による洗浄後に増幅液が不溶性担体１１２上に展開することにより、金属イオンがテスト領域ＴＬおよびコントロール領域ＣＬ上の免疫複合体に付着し、呈色状態が増幅される。なお、上述の増幅処理は、たとえば特願２００９−２２６０１０号に記載されているように、増幅前の呈色状態に応じて行うか否かを決定するようにしてもよい。
【００４４】
図１１は図９、図１０に示す試験チップ１１０に検体溶液を自動的に点着するための検体処理手段１２０の一例を示す模式図である。図１１に示すように、分析装置１に対し試験チップ１１０、検体容器ＣＢ、洗浄液を収容した容器、増幅液を収容した容器が装填される。なお、検体溶液、洗浄液、増幅液をそれぞれ分注するための複数のノズルチップ（サンプラチップ）ＮＣも同時に装填される。すると、検体処理手段１２０はノズルチップを用いて検体容器ＣＢから検体溶液を試験チップ１１０に注入した後、洗浄工程においては洗浄液を容器から洗浄層１１３ａに注入し、増幅工程において増幅液を容器から不溶性担体１１２に注入する。なお各工程間においてノズルチップＮＣ内に残存する検体、洗浄液、増幅液は随時廃棄される。
【００４５】
図９、図１０のような試験チップ１１０を用いる場合であっても重量計測手段６０および判定手段７０において、試験チップ１１０の重量変化による検体溶液の量および粘性の判定を行う。つまり、重量計測手段６０は検体容器ＣＢに収容された検体溶液を試験チップ１１０に点着する前後の重量変化を計測し（図４、図５参照）、判定手段７０は重量変化に基づいて追加処理を行うか否かの判定を行う（図７参照）。このようにイムノクロマトグラフを利用した分析装置であっても、重量に基づいて試験チップ１１０に注入された検体溶液の量および粘性を分析開始前に検出し、異常が生じる可能性の高い検体溶液に対し追加処理を施すことができるため、検体を無駄にすることなく異常の発生を未然に防ぐことができる。
【００４６】
上記各実施の形態によれば、試験チップ１０、１１０内に検体を流しながら検体内の被検物質を検査するための分析方法において、試験チップ１０、１１０に注入される検体溶液の重量ΔＷを計測し、計測した重量ΔＷに基づいて検体の量および粘性が予め設定された規定範囲ΔＷｒｅｆ内のものであるか否かを判定し、検体の量または粘性が規定範囲外のものであると判定された場合、試験チップ１０、１１０内の検体に対し前記検体の量または粘性が規定範囲内になるように追加処理を行うことにより、試験チップ１０、１１０内に検体が流れる前に検体の重量ΔＷから検体の粘性を検出し、異常なく検査を行うことができるか否かを判定し、異常なく検査を行うことができるようになるため、検体を無駄にすることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００４７】
また、検体の温度を検出する温度センサを更に備え、判定手段７０が、検体の温度と重量に基づいて検体の粘性を検出するものであるとき、検体の粘性は温度に依存することを考慮して精度良く検体の粘性を検出することができる。
【００４８】
さらに、検体処理手段２０が試験チップ内の検体に対し希釈液を追加注入する、もしくは検体を追加注入するものであれば、検体を所定の流速で流れるように追加処理することにより、異常が生じることなく精度の良い検査を行うことができる。
【００４９】
本発明の実施形態は上記実施形態に限定されない。たとえば、図７において、所定時間に一定圧力で検体溶液を注入した場合について例示しているが、所定の体積だけ注入された際の重量に基づいて粘性を検出するようにしてもよい。すなわち、同一体積の検体溶液は密度によって重量が異なるものであり、密度が大きいほど重量は重くなり粘性は高い。この場合であっても、重量の変化に基づいて検体の粘性を検出することができる。
【００５０】
また、上記実施の形態において、粘性が規定範囲外である場合の追加処理として希釈液や検体の追加等を行う場合について例示しているが、検体の流速を制御するために、検体注入時の圧力や引圧の変更、検体の温度制御などをしてもよい。
【００５１】
さらに、粘性の検出が重量変化ΔＷに基づいて行われる場合について例示しているが、たとえば図３の流路１５を挟むように発光素子と受光素子からなるセンサユニットを用いて検体の注入を開始した時間から流路１５において検体を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて検体の粘性を検出してもよい。あるいは、図１０の不溶性担体１１２を画像センサ（読取手段４０）でモニタし、検体の注入を開始した時間から検体が不溶性担体１１２の所定位置に到達した時間を計測し、検体の粘性を検出してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ 分析装置
１０、１１０ 試験チップ
２０、１２０ 検体処理手段
２１ ノズル保持部
３０ 光照射手段
４０ 反応検出手段
５０ データ分析手段
６０ 重量計測手段
７０ 判定手段
ＣＲ、ＣＬ コントロール領域
ＴＲ、ＴＬ テスト領域
ＴＲ テスト領域
ΔＷ 重量変化
ΔＷｒｅｆ 規定範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験チップ内に検体を流しながら該検体内の被検物質を分析するための分析装置において、
前記試験チップに注入される前記検体溶液の重量を計測する重量計測手段と、
該重量計測手段により計測された前記重量に基づいて前記検体の粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段において前記検体の粘性が前記規定範囲外のものであると判定された場合、前記試験チップ内の前記検体に対し前記検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う検体処理手段と
を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記判定手段が前記検体の重量と予め設定された設定基準値とを比較することにより前記検体の粘性が前記規定範囲内のものであるか否かを判定するものであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記検体処理手段が前記試験チップ内の前記検体に対し希釈液を追加注入するものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項４】
前記検体処理手段が前記試験チップ内に前記検体をさらに追加注入するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項５】
前記検体の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記判定手段が該温度と前記重量とに基づいて前記検体の粘性を検出するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項６】
前記試験チップが、前記検体が流れる流路と、該流路内に形成された前記被検物質を捕捉するためのテスト領域とを有するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項７】
前記試験チップが、毛細管現象により前記検体が流れる不溶性担体と、該不溶性担体に形成された前記検体中の被験物質に反応し呈色するテスト領域とを有するものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項８】
試験チップ内に検体を流しながら該検体内の被検物質を検査するための分析方法において、
前記試験チップに注入される前記検体の重量を計測し、
計測した前記重量に基づいて前記検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、
前記検体の粘性が前記規定範囲外のものであると判定された場合、前記試験チップ内の前記検体に対し前記検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う
ことを特徴とする分析方法。
【請求項１】
試験チップ内に検体を流しながら該検体内の被検物質を分析するための分析装置において、
前記試験チップに注入される前記検体溶液の重量を計測する重量計測手段と、
該重量計測手段により計測された前記重量に基づいて前記検体の粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段において前記検体の粘性が前記規定範囲外のものであると判定された場合、前記試験チップ内の前記検体に対し前記検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う検体処理手段と
を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記判定手段が前記検体の重量と予め設定された設定基準値とを比較することにより前記検体の粘性が前記規定範囲内のものであるか否かを判定するものであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記検体処理手段が前記試験チップ内の前記検体に対し希釈液を追加注入するものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項４】
前記検体処理手段が前記試験チップ内に前記検体をさらに追加注入するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項５】
前記検体の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記判定手段が該温度と前記重量とに基づいて前記検体の粘性を検出するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項６】
前記試験チップが、前記検体が流れる流路と、該流路内に形成された前記被検物質を捕捉するためのテスト領域とを有するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項７】
前記試験チップが、毛細管現象により前記検体が流れる不溶性担体と、該不溶性担体に形成された前記検体中の被験物質に反応し呈色するテスト領域とを有するものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の分析装置。
【請求項８】
試験チップ内に検体を流しながら該検体内の被検物質を検査するための分析方法において、
前記試験チップに注入される前記検体の重量を計測し、
計測した前記重量に基づいて前記検体の量および粘性が予め設定された規定範囲内のものであるか否かを判定し、
前記検体の粘性が前記規定範囲外のものであると判定された場合、前記試験チップ内の前記検体に対し前記検体の粘性が規定範囲内になるように追加処理を行う
ことを特徴とする分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１４８６２（Ｐ２０１１−２１４８６２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０６８２（Ｐ２０１０−８０６８２）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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