検体分析方法、分光光度測定方法、検査装置および検査チップ
【課題】基板表面の微細な流路に検体および薬液を導入した場合でも、それらの化学反応を促進させた後に吸光度を測定することができる検査装置を提供すること。
【解決手段】臨床検査装置１の検査チップ３は、基板４１と、この表面４２に形成された流路４６〜４９を備えている。流路４６〜４９の途中には反応チャンバ５１〜５４が設けられており、基板４１におけるその下側部分５１ａ〜５４ａは基板４１の裏面側から切り欠かれて薄肉の平板になっている。臨床検査装置１は下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波を照射できる超音波加振手段５を備えており、検体が導入されると超音波を照射する。この結果、下側部分５１ａ〜５４ａが振動することにより、反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散し、攪拌されて均一に混合される。従って、これらの反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定できる。
【解決手段】臨床検査装置１の検査チップ３は、基板４１と、この表面４２に形成された流路４６〜４９を備えている。流路４６〜４９の途中には反応チャンバ５１〜５４が設けられており、基板４１におけるその下側部分５１ａ〜５４ａは基板４１の裏面側から切り欠かれて薄肉の平板になっている。臨床検査装置１は下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波を照射できる超音波加振手段５を備えており、検体が導入されると超音波を照射する。この結果、下側部分５１ａ〜５４ａが振動することにより、反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散し、攪拌されて均一に混合される。従って、これらの反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体分析方法に関し、特に薬液と検体とを十分に化学反応させた状態でそれらの吸光度を測定することができる分光光度測定方法に関する。また、そのような分光光度測定方法に用いる検査装置および検査チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
μＴＡＳ（Micro Total Analysis System）は、数ｃｍ角の大きさの基板の表面に形成した微細な流路に検体および薬液を導入し、流路を通過させる間にそれらを反応させて、その結果を分析するシステムである。一般生化学検査、免疫検査などに用いられており、例えば、薬液と反応した検体の吸光度を測定して、その成分濃度を分析する。μＴＡＳを用いれば、導入される検体および薬液が微量で済み、分析後におけるそれらの廃棄量が少ないという利点がある。また、分析に必要な時間も、大型の分析システムと比較して短時間で済むという利点がある。
【０００３】
一方、流路が微細なので、そこに導入された検体および薬液が均一に混合されず、化学反応が進行しないという問題がある。このような問題を解決するために、特許文献１では、流路の途中の断面積を小さくして、検体と薬液とが拡散現象により均一に混合されるまでの時間を確保するようにしている。また、特許文献２では、基板に攪拌素子を取り付けて、流路を流れる検体等を振動させて、化学反応を促進させている。
【特許文献１】特開２００５−３０９９９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、微細な流路内では検体および薬液はそれぞれ層流となり乱流拡散が期待できないことが分かってきた。このため、流路の形状を規定することにより拡散時間を確保しても、所望の化学反応が得られないという問題がある。
【０００５】
また、基板に攪拌素子を取り付けるのでは、基板を小さく構成することができないという問題がある。また、基板の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、微細な流路に検体および薬液を導入した場合でも、それらの化学反応を十分に促進させた後に検体を分析することができる検体分析方法を提供することにある。また、基板に攪拌素子などを取り付けることなく、流路を流れる検体等の化学反応を促進させることができる検体分析方法を提供することにある。
【０００７】
また、基板表面に形成した微細な流路に検体および薬液を導入した場合でも、それらの化学反応を十分に促進させた後に吸光度を測定することができる分光光度測定方法を提供することにある。また、そのような分光光度測定方法に用いる検査装置および検査チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、検体分析方法であって、
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体を分析すること特徴とする。
【０００９】
本発明の検体分析方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の分析を行う。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、所定部分を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体を分析することができる。従って、例えば、蛍光法、化学発光法、ラテックス凝集法などを用いて、検体を精度よく分析できる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分析機器などを基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００１０】
次に、本発明は、分光光度測定方法であって、
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体に検査光を透過させ、
その透過光から吸光度を測定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の分光光度測定方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に、検体の吸光度を測定している。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、所定部分を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応は進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、吸光度を測定するための機器を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００１２】
ここで、基板上に形成されている流路を利用して吸光度を測定するためには、前記流路を経由させて薬液と反応した検体に前記検査光を透過させることが望ましい。
【００１３】
次に、本発明は、上記の分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板および前記流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段および前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計を有し、
前記流路は、この流路の途中を幅広に形成してある反応チャンバを備えており、
前記基板における前記反応チャンバの所定部分は、前記超音波の音響焦点になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の検査装置は超音波加振手段を備えており、ここから照射される超音波によって反応チャンバの所定部分が振動する。これにより、幅広の反応チャンバに流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分光光度計を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップを小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【００１５】
ここで、反応チャンバに流れ込んでいる検体等を十分に振動させて化学反応を促進させるためには、前記反応チャンバの所定部分は、前記流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることが好ましい。
【００１６】
本発明において、流路を利用して検体の吸光度を測定するためには、前記流路は、前記反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている測定チャンバを備えており、
前記光射出手段から射出された検査光はこの測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることが望ましい。このようにすれば、吸光度を測定するために検体を貯留するセルを別途用意する必要がない。
【００１７】
ここで、測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、前記流路において、前記測定チャンバに連続する上流側流路部分は、前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向から前記測定チャンバの上流端部分に連続しており、前記測定チャンバから連続する下流側流路部分は、前記測定チャンバの下流端部分から前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
前記測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される下流側装着部が形成されていることが望ましい。
【００１８】
また、測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、前記測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることが望ましい。
【００１９】
本発明において、検体と薬液とを分注した後にそれらを反応させるためには、前記流路における前記反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
分岐している流路部分の各上流端にはこの流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることが望ましい。
【００２０】
本発明において、検査チップにおける基板のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板材料の選択の自由度を高くするためには、前記流路の深さは一定であることが望ましい。
【００２１】
次に、本発明は、上記の分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板およびその表面に形成されている第１、第２流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段およびその前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計と、
前記検査チップと前記超音波加振手段とを相対的に移動させる第１移動機構とを有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ各流路の途中を幅広に形成してある前記第１、第２反応チャンバを備えており、
前記第１、第２反応チャンバは並列に形成されており、
前記第１移動機構によって前記検査チップと前記超音波加振手段とを前記第１、第２反応チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記基板における前記第１反応チャンバの所定部分または第２反応チャンバの所定部分が前記超音波の音響焦点になることを特徴とする。
【００２２】
本発明の検査装置は、１枚の基板の表面に複数の流路が形成されており、各流路はそれぞれ反応チャンバを備えている。また、第１移動機構によって検査チップと超音波加振手段とが相対的に移動することによって、各反応チャンバの所定部分を超音波の音響焦点とすることができる。従って、１枚の検査チップ上で、複数の検体と薬液の化学反応を十分促進させた後に、それらの吸光度を測定することができる。
【００２３】
ここで、反応チャンバに流れ込んでいる検体等の化学反応を促進させるためには、前記第１、第２反応チャンバの所定部分は、各流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることが望ましい。
【００２４】
本発明において、前記検査チップと前記分光光度計とを相対的に移動させる第２移動機構を有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ前記第１、第２反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている第１、第２測定チャンバを備えており、
前記第１、第２測定チャンバは並列に形成されており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記光射出手段から射出された検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることが望ましい。このようにすれば、第２移動機構によって検査チップと分光光度計とを相対的に移動させることにより、各測定チャンバを経由して検査光を通過させることができる。
【００２５】
また、複数の分光光度計を備える場合には、前記検査光とは波長が異なる第２検査光を射出する第２光射出手段および透過光を受光する第２受光手段を備えている第２分光光度計を有し、
前記第２移動機構は前記検査チップと前記第２分光光度計とを相対的に移動させることが可能になっており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記第２分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記第２光射出手段から射出された前記第２検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記第２受光手段で受光されることが望ましい。
【００２６】
ここで、各測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、各流路において、各測定チャンバに連続する上流側流路部分は、各測定チャンバが延びている方向と直交する方向から各測定チャンバの上流端部分に連続しており、各測定チャンバから連続する下流側流路部分は、各測定チャンバの下流端部分から各測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
各測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着部が形成されていることが望ましい。
【００２７】
また、各測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、各測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
各測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることが望ましい。
【００２８】
本発明において、検体と薬液とを分注した後にそれらを反応させるためには、各流路における各反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
それら分岐している流路部分の各上流端には各流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることが望ましい。
【００２９】
本発明において、一つの導入部に分注された検体または薬液を、複数の流路に導入するためには、前記第１流路に形成されている複数の前記導入部のうちの少なくとも１つの導入部は、前記第２流路の少なくとも一つの導入部と一体に形成されていることが望ましい。
【００３０】
本発明において、検査チップにおける基板のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板材料の選択の自由度を高くするためには、前記第１、第２流路の深さは同一であり、各流路の深さは一定であることが望ましい。
【００３１】
次に、本発明は、上記の検査装置に用いられる検査チップとすることができる。本発明によれば、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップを小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の検体分析方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の分析を行う。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、流路を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体を分析することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分析機器などを基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００３３】
本発明の分光光度測定方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の吸光度を測定している。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、流路を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応は進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、吸光度を測定するための機器を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００３４】
また、本発明の検査装置は超音波加振手段を備えており、ここから照射される超音波によって反応チャンバの所定部分が振動する。これにより、幅広の反応チャンバに流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分光光度計を基板の周辺に配置することが容易である。
【００３５】
また、本発明の検査チップによれば、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した臨床検査装置の実施の形態を説明する。
【００３７】
図１は本実施の形態に係る臨床検査装置の主要部分の概略構成図である。図２は（ａ）がその概略正面図であり、図２（ｂ）が概略平面図である。図３は図１のＡ−Ａ線で切断した部分を示す概略断面図である。これらの図を参照して、臨床検査装置１の全体構成を説明する。
【００３８】
(全体構成)
本例の臨床検査装置１は、インクジェットプリンタに使用されているインクジェットヘッドと同様な機構の液滴吐出ヘッド２を用いて、検体および検体検査用の薬液を検査チップ３に分注し、検査チップ３上でそれらを反応させて、その結果を分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂにより測定するものである。臨床検査装置１は、検査チップ３に向けて超音波を照射する超音波加振手段５を備えており、この超音波によって検査チップ３に導入された検体と薬液とを振動させて混合し、これらの反応を促進させる。
【００３９】
図１、２に示すように、臨床検査装置１は、矩形枠状の装置フレーム６を備えており、この底面中央部分には前後方向（Ｙ方向）に出し入れ可能な検査テーブル７が取り付けられている。検査テーブル７の中央部分には装着開口部８が形成されており、ここに検査チップ３が装着されている。装着開口部８は検査チップ３の周縁部分と嵌合して検査チップ３を保持するものであり、検査チップ３は下側が開放された状態で装着されている。
【００４０】
装着開口部８および検査チップ３の下方には、吸光度を測定するための第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂと超音波加振手段５が配置されている。分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、それぞれ検査チップ３上で薬液と反応している検体に特定波長の光からなる検査光を透過させ、その透過光を受光することにより吸光度を測定する。超音波加振手段５は検査チップ３の外側から、この検査チップ３に向けて超音波を照射する。なお、検査チップ３、分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂおよび超音波加振手段５については、その詳細を後述する。
【００４１】
装置フレーム６には、検査テーブル７の上方を経由して左右方向（Ｘ方向）に往復移動可能なヘッドキャリッジ９が取り付けられている。ヘッドキャリッジ９は、Ｘ方向に掛け渡したキャリッジガイド軸９ａに沿って、キャリッジモータ９ｂ、タイミングベルト９ｃ、プーリ９ｄなどからなるキャリッジ駆動機構によってＸ方向に移動する。ヘッドキャリッジ９には、検体検査用の薬液を検査チップ３に分注するための液滴吐出ヘッド２が搭載されている。
【００４２】
液滴吐出ヘッド２は、ヘッドキャリッジ９に搭載されている３連式の駆動ユニット１１（１）〜１１（３）と、これらの駆動ユニット１１（１）〜１１（３）のそれぞれの装着穴１２（１）〜１２（３）に着脱可能に上側から装着される３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）とを備えている。
【００４３】
図３に示すように、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）は、その上半部分が薬液を貯留するための貯留部３１とされ、その下半部分が装着穴１２（１）〜１２（３）に装着可能な装着部３２とされている。この装着部３２の先端には液滴吐出用のノズル３３が形成されており、装着部３２の内部には、液滴をノズル３３から吐出させるために必要な圧力変動を発生させるための圧力発生用流路３４が形成されている。圧力発生用流路３４の一端がノズル３３に連通しており、その他端が貯留部３１に連通している。
【００４４】
次に、図１から３に示すように、ヘッドキャリッジ９には、３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）を覆う状態に、吸引流路板１４が着脱可能な状態で装着されている。吸引流路板１４の上面には不図示のフィルムで封鎖された各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１内に連通する３本の吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）が形成されている。これらの吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）の一端は、図３から分かるように、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に連通している。これらの吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）の他端は、ヘッドキャリッジ９と装置フレーム６の間にＵ状に湾曲させて架け渡したフレキシブル配線板１５に沿って引き出されている不図示の可撓性の吸引チューブを介して、装置フレーム６の背面に搭載されているヘッド吸引ポンプ１６の吸引ポート（図示せず）に繋がっている。
【００４５】
吸引チューブと吸引ポートの間には三方電磁弁（図示せず）が配置されている。三方電磁弁を切り替えることにより、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部をヘッド吸引ポンプ１６によって吸引可能である。また、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）とヘッド吸引ポンプ１６の間を切断して、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１内を大気開放できるようになっている。
【００４６】
次に、装置フレーム６の底部における側方の部位には、廃液回収ユニット１７が配置されている。廃液回収ユニット１７は、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３が形成されている先端部分を覆うためのキャップ１８と、チューブポンプなどの廃液回収ポンプ１９と、廃液回収ポンプ１９によって吸引された廃液の回収部（図示せず）とを備えている。キャップ１８をノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の先端部分に被せて、廃液回収ポンプ１９を駆動することにより、各ノズル３３を介して各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）内の液体を外部に排出して回収することができるようになっている。
【００４７】
装置フレーム６の底部における廃液回収ユニット１７とは反対側の側方の部位には、液体貯留ユニット２１が配置されている。この液体貯留ユニット２１は、マトリックス状に液体貯留用のウエル２２が形成されているウエルプレート２３と、このウエルプレート２３を昇降させるための昇降ユニット２４とを備えている。例えば、３行５列のウエル２２（１，１）〜２２（３，５）が形成されており、各行の間隔は３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３に対応した間隔とされている。
【００４８】
例えば、１列分の３個のウエル２２（１，１）〜２２（３，１）は洗浄液が貯留された洗浄液貯留部である。残りのウエルは薬液貯留部であり、第１行目の４個のウエル２２（１，２）〜（１，５）は薬液（指標薬）が貯留された薬液貯留部、第２行目の４個のウエル２２（２，２）〜２２（２，５）は反応薬が貯留された反応薬貯留部、第３行目の４個のウエル２２（３，２）〜２２（３，５）は緩衝薬が貯留された緩衝薬貯留部である。
【００４９】
ここで、図１、２を参照して、ヘッドキャリッジ９に搭載されている液滴吐出ヘッド２の移動位置について説明する。液滴吐出ヘッド２は、その各ノズル３３が、廃液回収ユニット１７に対峙した待機位置２Ａと、検査テーブル７上の検査チップ３に対峙した分注位置（液滴吐出位置）２Ｂと、液体貯留部２１における洗浄液貯留用のウエル２２（１，１）〜２２（３，１）に対峙した洗浄液吸引位置２Ｃと、これら以外のウエルの各列に対峙した４箇所の薬液吸引位置２Ｄを経由するヘッド移動経路に沿って搬送されるようになっている。なお、図２は、液滴吐出ヘッド２のノズル３３が３列目のウエル２（１，３）〜２（３，３）に位置している状態を示してあり、図１は、液滴吐出ヘッド２が待機位置２Ａに位置している状態を示してある。
【００５０】
（検査チップ、超音波加振手段、分光光度測定ユニット）
次に、図４〜６を参照しながら、検査チップ３、超音波加振手段５および分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂについて詳細に構成を説明する。図４（ａ）は検査チップを構成する基板の斜視図であり、図４（ｂ）はその平面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。図５は検査チップ、分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段を説明するための概略分解斜視図である。図６（ａ）は検査チップ、分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段の位置関係を説明するための概略斜視図であり、図６（ｂ）はその概略正面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線で切断した概略断面図である。
【００５１】
図４に示すように、検査チップ３は、側方に突出部分４０を備える矩形の扁平な基板４１を有している。基板４１の平坦な表面４２には、第１〜第４流路４６〜４９が形成されている。基板４１は合成樹脂やガラスからなり、これら第１〜第４流路４６〜４９は、例えば、エッチングにより形成されている。基板４１の表面には、図５、６に示すように、透明基板４３が取り付けられる。
【００５２】
第１〜第４流路４６〜４９の途中には、流路を幅広に形成した第１〜第４反応チャンバ５１〜５４が設けられている。その下流には流路を所定の寸法だけ真っ直ぐに形成した第１〜第４測定チャンバ５６〜５９が設けられている。第４流路４９の第４測定チャンバ５９は突出部分４０に形成されている。
【００５３】
反応チャンバ５１〜５４よりも上端側の流路部分はいずれも２つに分岐している。分岐している一方の流路部分の上流端には、それぞれ検体または薬液を導入するための矩形の導入口６１〜６４が形成されている。他方の流路部分の上流端はいずれも基板４１の上側中央部分に導かれており、そこには第１〜第４流路４６〜４９に共通する共通導入口６０が形成されている。なお、各流路４６〜４９の下流端は基板４１の側端面に達しており、各流路４６〜４９に導入された検体および薬液を排出するための第１〜第４排出口６６〜６９になっている。
【００５４】
各反応チャンバ５１〜５４は幅広に形成されているが、その深さは均一であり、各流路４６〜４９の他の流路部分と同一の深さである。基板４１における各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａには基板４１の裏面側から切り欠き５５が形成されている。この結果、反応チャンバの下側部分５１ａ〜５４ａは各流路４６〜４９の他の流路部分の下側部分よりも薄肉の平板状になっている。第１〜第４反応チャンバ５１〜５４はＸ方向に配列されている。
【００５５】
ここで、超音波加振手段５は不図示の超音波振動子とホーンを含む超音波振動装置等から成り、図６に示すように、検査チップ３の装着位置の下方に配置されており、各反応チャンバ５１の下側部分５１ａを音響焦点とする超音波を照射することができる。照射する超音波の周波数は４０ｋＨｚ程度である。超音波加振手段５は、不図示の第１移動機構によってＸ方向に移動可能になっているので、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａのそれぞれを音響焦点とする超音波を照射することができる。
【００５６】
次に、図４を参照しながら各測定チャンバ５６〜５９を説明する。各測定チャンバ５６〜５９は、それぞれ流路を幅広にするとともに所定の長さ寸法だけ真っ直ぐに形成したものである。所定の長さ寸法とは、吸光度を精度よく測定するために必要な光路長に対応する長さである。各測定チャンバ５６〜５９の深さは均一である。また、流路の他の部分と同一の深さである。また、第１〜第４測定チャンバ５６〜５９はＸ方向に配列されている。
【００５７】
各流路４６〜４９において、各測定チャンバ５６〜５９に連続する上流側流路部分４６ａ〜４９ａは、各測定チャンバ５６〜５９が延びている方向と直交する方向から各測定チャンバ５６〜５９の上流端部分に連続している。また、各測定チャンバ５６〜５９から連続する下流側流路部分４６ｂ〜４９ｂは、各測定チャンバ５６〜５９の下流端部分から各測定チャンバ５６〜５９が延びている方向と直交する方向に連続している。また、各測定チャンバ５６〜５９の上流側端面５６ａ〜５９ａは透明な光通過部となっている。下流側端面５６ｂ〜５９ｂも透明な光通過部となっている。
【００５８】
ここで、第１〜第３流路４６〜４８の各測定チャンバ５６〜５８の上流側端面５６ａ〜５８ａおよび下流側端面５６ｂ〜５８ｂの外側には、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを着脱可能に装着するための一対の装着口７１〜７３が形成されている。また、突出部分４０に形成されている第４流路４９の第４測定チャンバ５９の上流側端面５９ａおよび下流側端面５９ｂの外側の基板４１と検査テーブル７との間は、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを着脱可能に装着するための一対の装着孔７４が形成されている（図１および図２（ｂ）参照）。
【００５９】
透明基板４３は、平面形状が基板４１と同一の薄い平板である。基板４１の共通導入口６０、導入口６１〜６４に対応する領域には円形の開口６０ａ〜６４ａが形成されている。また、一対の装着口７１〜７３に対応する領域には矩形の開口７１ａ〜７３ａが形成されている。
【００６０】
次に、分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、図５、６に示すように、それぞれ立方体のユニットケース７５を備えている。ユニットケース７５の内部には、それぞれ、検体に向けて検査光を射出する光射出手段７６と検体を透過した透過光を受光する受光手段８０とを備えている。分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、光射出手段７６から射出される検査光の波長が相違しているが他の構成は同一なので、分光光度測定ユニット４Ａについて説明し、分光光度測定ユニット４Ｂの対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６１】
光射出手段７６は、不図示の白色レーザ等の光源と、この光源から射出された検査光を端面７７ａから射出する光射出側光ファイバ７７を有している。光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂはＬ字形状に曲げられた状態で立方体のユニットケース７５の天井板部分から突出しており、この端面７７ａから検査光が射出される。受光手段８０は、不図示のフォトマルチプレクサ等の受光素子と、端面８１ａから入射する光をこの受光素子の受光部に導く受光側光ファイバ８１とを有している。端面８１ａを備えている受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂはＬ字形状に曲げられた状態でユニットケースの天井板部分から突出している。ここで、光射出側光ファイバ７７の端面７７ａと受光側光ファイバ８１の端面８１ａとは対向しており、光射出手段７６から射出された検査光は受光手段８０によって受光可能になっている。
【００６２】
図６に示す例では、第１分光光度測定ユニット４Ａは第１流路４６の第１測定チャンバ５６を挟む一対の装着口７１に装着されている。詳細には、光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂが一対の装着口７１の上流側装着部７１ａに装着されており、受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂが一対の装着口７１の下流側装着部７１ｂに装着されている。端部分７７ｂの端面７７ａは第１測定チャンバ５６の透明な上流側端面５６ａに当接しており、端部分８１ｂの端面８１ａは透明な下流側端面５６ｂに当接している。
【００６３】
また、第２分光光度測定ユニット４Ｂは第４流路４９の第４測定チャンバ５９を挟む一対の装着孔７４に装着されている。詳細には、光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂが一対の装着孔７４の上流側装着部７４ａに装着されており、受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂが一対の装着孔７４の下流側装着部７４ｂに装着されている。端部分７７ｂの端面７７ａは第４測定チャンバ５９の透明な上流側端面５９ａに当接しており、端部分８１ｂの端面８１ａは透明な下流側端面５９ｂに当接している。
【００６４】
ここで、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、不図示の第２移動機構によってそれぞれＸ方向および上下方向に移動可能になっている。従って、各装着口７１〜７３および装着孔７４に第１、第２分光光度測定ユニットをそれぞれ着脱可能に装着することができる。この結果、光射出手段７６から射出された検査光を、第１〜第４測定チャンバ５６〜５９のうちのいずれかを経由させて、受光手段８０で受光できる。
【００６５】
（分注動作）
次に、図７および図８は、臨床検査装置における動作のうち、主に薬液分注動作を示す説明図である。
【００６６】
まず、図１、２に示すように、待機位置２Ａに待機しているヘッドキャリッジ９に搭載されている駆動ユニット１１（１）〜１１（３）の装着穴１２（１）〜１２（３）に、空のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）をそれぞれ装着して、液滴吐出ヘッド２を構成する。また、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の上に吸引流路板１４を取り付ける。
【００６７】
次に、図７（ａ）に示すように、検査テーブル７を前方に引き出し、チップマガジン１０から取り出された検査チップ３を装着開口部８に装着する。このとき、共通導入口６０にピペッティングなどにより検体（例えば血しょう）を導入する。そして、検査テーブル７を元の位置に引き込む。
【００６８】
この後は、図７（ｂ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を洗浄液吸引位置２Ｃに移動する。洗浄液吸引位置２Ｃにおいて、昇降ユニット２４によってウエルプレート２３を上昇させ、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３が形成されている先端部分を洗浄液貯留部であるウエル２２（１，１）〜２２（３，１）に貯留されている洗浄液内に差し込む。この状態で、ヘッド吸引ポンプ１６を駆動して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部を負圧状態にする。これにより、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に洗浄液が吸引される。
【００６９】
次に、図７（ｃ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を待機位置２Ａに戻し、廃液回収ユニット１７のキャップ１８を上昇させて、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を密閉状態で覆う（図３参照）。この状態で廃液回収ポンプ１９を駆動して、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部から洗浄液を吸い出して回収する。これにより、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）における貯留部３１の内部、圧力発生用流路３４およびノズル３３が洗浄される。
【００７０】
この後は、図８（ａ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を薬液吸引位置２Ｄに移動し、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の各ノズル３３を薬液貯留部としての第２〜第５のウエル列のいずれかに位置決めする。この状態で、昇降ユニット２４によってウエルプレート２３を上昇させ、各ノズル３３を各ウエルに貯留されている薬液内に差し込む。次に、ヘッド吸引ポンプ１６を駆動して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部を負圧状態にする。これにより、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に所定の薬液が吸引される。
【００７１】
次に、図８（ｂ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を分注位置２Ｂに移動し、検査チップ３に各ノズル３３から薬液を必要回数吐出する。これにより、検査チップ３に各薬液が分注される。例えば、液滴吐出ヘッド２の各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を順次に検査チップ３の吐出位置に位置決めして、各ノズル３３から薬液を吐出する。各ノズル３３と検査チップ３の吐出位置との位置決めは、検査テーブル７をＹ方向に移動させることにより行われる。この後は、液滴吐出ヘッド２を待機位置に戻す。
【００７２】
上記の図７（ａ）の検体導入の後、図８（ａ）の薬液吸引と図８（ｂ）の薬液分注動作を繰り返し行うことにより、検査チップ３に形成されている導入口６１〜６４には、所定の薬液を分注することができる。なお、検体も液滴吐出ヘッド２を用いて共通導入口６０に分注することも可能である。
【００７３】
各薬液の分注が終了した後は、図８（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２を待機位置に戻す。そして、廃液回収ユニット１７のキャップ１８を上昇させて、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を密閉状態で覆う（図３参照）。この状態で廃液回収ポンプ１９を駆動して、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部に残っている薬液を吸い出して回収する。空となった使用済みの各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）を、各駆動ユニット１１（１）〜１１（３）から取り外して廃棄する。
【００７４】
（吸光度測定動作）
次に、図６および図９を参照しながら、検査チップ３に導入された検体および薬液を反応させ、その吸光度を求める吸光度測定動作を説明する。図９（ａ）は超音波加振手段をＸ方向に移動させた状態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は分光光度測定ユニットを移動させた状態を示す斜視図である。
【００７５】
分注動作によって、検査テーブル７に装着されている検査チップ３の各導入口６１〜６３には、液滴吐出ヘッド２によって所定の薬液がそれぞれ分注されている。また、共通導入口６０には検体が導入されている。各薬液は毛細管力によって各反応チャンバ５１〜５４に向かって移動する。そして、各薬液は共通導入口６０から毛細管力によって各反応チャンバ５１〜５４に向かって移動してくる検体と合流して、各反応チャンバ５１〜５４に流れ込む。
【００７６】
ここで、超音波加振手段５は、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波を照射する。本例では、図６に示すように、まず、超音波加振手段５は超音波を第１反応チャンバ５１の下側部分５１ａに照射する。次に、図９（ａ）に示すように、第１移動機構によってＸ方向の左側に移動させられて停止し、第２反応チャンバ５２の下側部分５２ａに超音波を照射する。この後もＸ方向を同一方向に移動させられた後に停止および照射を繰り返し、第３、第４反応チャンバ５３、５４の下側部分５３ａ、５４ａをこの順番で照射する。これらの動作によって、下側部分５１ａ〜５４ａが振動し、各反応チャンバ５１〜５４を通過している検体および各薬液は振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合される。この結果、各反応チャンバ５１〜５４において、検体と薬液との化学反応が促進される。
【００７７】
その後、薬液と反応している検体は、各反応チャンバ５１〜５４の下流の流路部分を通過して、各測定チャンバ５６〜５９に流れ込む。
【００７８】
ここで、第１分光光度測定ユニット４Ａは、図６に示すように、第１測定チャンバ５６を挟む一対の装着口７１に装着されている。すなわち、所定の待機位置から、第２移動機構によってＸ方向を第１測定チャンバ５６直下まで移動させられ、その後に上昇させられて一対の装着口７１に装着されている。一方、第２分光光度測定ユニット４Ｂは第４測定チャンバ５９を挟む一対の装着孔７４に装着されている。すなわち、所定の待機位置から、第２移動機構によってＸ方向を装着孔７４の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着孔７４に装着されている。
【００７９】
この状態で、第１分光光度測定ユニット４Ａの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第１測定チャンバ５６において薬液と反応している検体を透過し、透過光が受光手段８０によって検出される。第２分光光度測定ユニット４Ｂの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第４測定チャンバ５９において薬液と反応している検体を透過し、透過光は受光手段８０によって検出される。従って、第１流路４６および第４流路４９において薬液と反応している検体の吸光度を求めることができる。
【００８０】
次に、図９（ｂ）に示すように、第１分光光度測定ユニット４Ａは第２測定チャンバ５７を挟む一対の装着口７２に装着される。詳細には、第２移動機構によって装着口７１から下降させられた後に、Ｘ方向を第２測定チャンバ５７の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着口７２に装着される。一方の第２分光光度測定ユニット４Ｂは第３測定チャンバ５８を挟む一対の装着口７３に装着される。詳細には、第２移動機構によって装着孔７４から下降させられた後に、Ｘ方向を第３測定チャンバ５８の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着口７３に装着される。
【００８１】
この状態で、第１分光光度測定ユニット４Ａの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第２測定チャンバ５７において薬液と反応している検体を透過し、透過光が受光手段８０によって検出される。第２分光光度測定ユニット４Ｂの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第３測定チャンバ５８において薬液と反応している検体を透過し、透過光は受光手段８０によって検出される。従って、第２流路４７および第３流路４８において薬液と反応している検体の吸光度を求めることができる。
【００８２】
なお、本例では、第１、第２流路４６、４７で薬液と反応した検体の吸光度を第１分光光度測定ユニット４Ａで測定し、第３、第４流路４８、４９で薬液と反応した検体の吸光度を第２分光光度測定ユニット４Ｂで測定しているが、第１分光光度測定ユニット４Ａを用いて全ての流路で吸光度を測定することもできる。また、第２分光光度測定ユニット４Ｂを用いて全ての流路で吸光度を測定することもできる。なお、各分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂの検査光を同一の波長の光としておくこともできる。さらに、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂが吸光度を測定する流路の順番を任意に定めることができる。また、超音波加振手段５が超音波を各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａに照射する順番も任意に定めることができる。
【００８３】
（本形態の効果）
以上説明したように、本例の臨床検査装置１は超音波加振手段５を備えており、ここから照射される超音波によって各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａが振動する。これにより、各反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。
【００８４】
また、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板４１の全体を振動させることがない。従って、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを基板４１の周辺に配置することが容易である。
【００８５】
また、基板４１に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップ３を小さく構成することができる。また、検査チップ３を安価に製造することができる。
【００８６】
さらに、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａは薄い平板になっているので、そこを音響焦点とする超音波を照射することにより各反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体等を十分に振動させて、化学反応を促進させることができる。
【００８７】
また、基板４１に形成されている各流路４６〜４９は同一の深さであり、その途中に形成されている各反応チャンバ５１〜５４および各測定チャンバ５６〜５９を含めて一定の深さである。従って、流路を形成する際の基板４１のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板４１の材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００８８】
さらに、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂが装着口７１〜７３および装着孔７４に装着されることにより、検査光は吸光度の測定に十分な長さ寸法を備えた測定チャンバを通過するようになっている。この結果、各測定チャンバ５６〜５９に流れ込んでいる薬液および検体の吸光度を精度よく測定することができる。また、流路を利用して吸光度を測定できるので、吸光度を測定するために検体を貯留するセルを別途用意する必要がない。
【００８９】
また、本例は、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを備えているので、薬液と反応している検体に対して異なる波長の検査光を透過させて、その吸光度を測定することができる。
【００９０】
（その他の実施の形態）
上記の例では、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを装着するための一対の装着口および一対の装着口は、いずれも各測定チャンバ５６〜５９を外側から挟む位置に形成されていた。しかし、図１０に示すように、各測定チャンバの内部において突出する一対の装着凸部９１〜９４を形成することもできる。
【００９１】
この場合には、各測定チャンバ５６〜５９の上流端部分には、光射出手段７６および受光手段８０のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着凸部９１ａ〜９４ａを形成し、各測定チャンバ５６〜５９の下流端部分には、光射出手段７６および受光手段８０のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着凸部９１ｂ〜９４ｂを形成する。また、上流側装着凸部と下流側装着凸部とが対向し、それらの向かい合う端面は透明な光通過部を備えるように形成する。そして、これら端面の間隔を、吸光度を測定するために必要な光路長に対応する長さ寸法とする。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明を適用した臨床検査装置の主要部分の概略構成図である。
【図２】図１の臨床検査装置の正面図および平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線で切断した部分の断面図である。
【図４】検査チップを構成する基板の斜視図、平面図および断面図である。
【図５】検査チップ、分光光度測定ユニット、超音波加振手段の説明図である。
【図６】検査チップ、分光光度測定ユニット、超音波加振手段の説明図である。
【図７】図１の臨床検査装置１の分注動作を示す説明図である。
【図８】図１の臨床検査装置１の分注動作を示す説明図である。
【図９】分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段の移動動作を示す斜視図である。
【図１０】分光光度測定ユニットを装着する装着部の別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 臨床検査装置、２ 液滴吐出ヘッド、２Ａ 待機位置、２Ｂ 分注位置、２Ｃ 洗浄液吸引位置、２Ｄ 薬液吸引位置、３ 検査チップ、４Ａ，４Ｂ 分光光度測定ユニット、５ 超音波加振手段５、６ 装置フレーム、７ 検査テーブル、８ 装着開口部、９ ヘッドキャリッジ、９ａ キャリッジガイド軸 ９ｂ キャリッジモータ、９ｃ タイミングベルト、９ｄ プーリ、１０ チップマガジン、１１（１）〜１１（３） 駆動ユニット、１２（１）〜１２（３） 装着穴、１３（１）〜１３（３） ノズルカートリッジ、１４ 吸引流路板、１４（ａ）〜１４（ｃ） 吸引流路、１５ フレキシブル配線板、１６ ヘッド吸引ポンプ、１７ 廃液回収ユニット、１８ キャップ、１９ 廃液回収ポンプ、２１ 液体貯留部、２２（１，１）〜２２（３，５） ウエル、２３ ウエルプレート、２４ 昇降ユニット、２６ 液送ポンプ、３１ 貯留部、３２ 装着部、３３ ノズル、３４ 液体流路、４０ 突出部分、４１ 基板、４２ 表面、４６〜４９ 流路 ５１〜５４ 反応チャンバ、５６〜５９ 測定チャンバ、６０ 共通導入口、６１〜６３ 導入口、６６〜６９ 排出口、７１〜７３ 装着口、７４ 装着孔、７６ 光射出手段、７７ 光射出側光ファイバ、８０ 受光手段、８１ 受光側光ファイバ、９１〜９４ 装着凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体分析方法に関し、特に薬液と検体とを十分に化学反応させた状態でそれらの吸光度を測定することができる分光光度測定方法に関する。また、そのような分光光度測定方法に用いる検査装置および検査チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
μＴＡＳ（Micro Total Analysis System）は、数ｃｍ角の大きさの基板の表面に形成した微細な流路に検体および薬液を導入し、流路を通過させる間にそれらを反応させて、その結果を分析するシステムである。一般生化学検査、免疫検査などに用いられており、例えば、薬液と反応した検体の吸光度を測定して、その成分濃度を分析する。μＴＡＳを用いれば、導入される検体および薬液が微量で済み、分析後におけるそれらの廃棄量が少ないという利点がある。また、分析に必要な時間も、大型の分析システムと比較して短時間で済むという利点がある。
【０００３】
一方、流路が微細なので、そこに導入された検体および薬液が均一に混合されず、化学反応が進行しないという問題がある。このような問題を解決するために、特許文献１では、流路の途中の断面積を小さくして、検体と薬液とが拡散現象により均一に混合されるまでの時間を確保するようにしている。また、特許文献２では、基板に攪拌素子を取り付けて、流路を流れる検体等を振動させて、化学反応を促進させている。
【特許文献１】特開２００５−３０９９９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、微細な流路内では検体および薬液はそれぞれ層流となり乱流拡散が期待できないことが分かってきた。このため、流路の形状を規定することにより拡散時間を確保しても、所望の化学反応が得られないという問題がある。
【０００５】
また、基板に攪拌素子を取り付けるのでは、基板を小さく構成することができないという問題がある。また、基板の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、微細な流路に検体および薬液を導入した場合でも、それらの化学反応を十分に促進させた後に検体を分析することができる検体分析方法を提供することにある。また、基板に攪拌素子などを取り付けることなく、流路を流れる検体等の化学反応を促進させることができる検体分析方法を提供することにある。
【０００７】
また、基板表面に形成した微細な流路に検体および薬液を導入した場合でも、それらの化学反応を十分に促進させた後に吸光度を測定することができる分光光度測定方法を提供することにある。また、そのような分光光度測定方法に用いる検査装置および検査チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、検体分析方法であって、
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体を分析すること特徴とする。
【０００９】
本発明の検体分析方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の分析を行う。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、所定部分を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体を分析することができる。従って、例えば、蛍光法、化学発光法、ラテックス凝集法などを用いて、検体を精度よく分析できる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分析機器などを基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００１０】
次に、本発明は、分光光度測定方法であって、
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体に検査光を透過させ、
その透過光から吸光度を測定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の分光光度測定方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に、検体の吸光度を測定している。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、所定部分を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応は進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、吸光度を測定するための機器を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００１２】
ここで、基板上に形成されている流路を利用して吸光度を測定するためには、前記流路を経由させて薬液と反応した検体に前記検査光を透過させることが望ましい。
【００１３】
次に、本発明は、上記の分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板および前記流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段および前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計を有し、
前記流路は、この流路の途中を幅広に形成してある反応チャンバを備えており、
前記基板における前記反応チャンバの所定部分は、前記超音波の音響焦点になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の検査装置は超音波加振手段を備えており、ここから照射される超音波によって反応チャンバの所定部分が振動する。これにより、幅広の反応チャンバに流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分光光度計を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップを小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【００１５】
ここで、反応チャンバに流れ込んでいる検体等を十分に振動させて化学反応を促進させるためには、前記反応チャンバの所定部分は、前記流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることが好ましい。
【００１６】
本発明において、流路を利用して検体の吸光度を測定するためには、前記流路は、前記反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている測定チャンバを備えており、
前記光射出手段から射出された検査光はこの測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることが望ましい。このようにすれば、吸光度を測定するために検体を貯留するセルを別途用意する必要がない。
【００１７】
ここで、測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、前記流路において、前記測定チャンバに連続する上流側流路部分は、前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向から前記測定チャンバの上流端部分に連続しており、前記測定チャンバから連続する下流側流路部分は、前記測定チャンバの下流端部分から前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
前記測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される下流側装着部が形成されていることが望ましい。
【００１８】
また、測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、前記測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることが望ましい。
【００１９】
本発明において、検体と薬液とを分注した後にそれらを反応させるためには、前記流路における前記反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
分岐している流路部分の各上流端にはこの流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることが望ましい。
【００２０】
本発明において、検査チップにおける基板のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板材料の選択の自由度を高くするためには、前記流路の深さは一定であることが望ましい。
【００２１】
次に、本発明は、上記の分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板およびその表面に形成されている第１、第２流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段およびその前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計と、
前記検査チップと前記超音波加振手段とを相対的に移動させる第１移動機構とを有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ各流路の途中を幅広に形成してある前記第１、第２反応チャンバを備えており、
前記第１、第２反応チャンバは並列に形成されており、
前記第１移動機構によって前記検査チップと前記超音波加振手段とを前記第１、第２反応チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記基板における前記第１反応チャンバの所定部分または第２反応チャンバの所定部分が前記超音波の音響焦点になることを特徴とする。
【００２２】
本発明の検査装置は、１枚の基板の表面に複数の流路が形成されており、各流路はそれぞれ反応チャンバを備えている。また、第１移動機構によって検査チップと超音波加振手段とが相対的に移動することによって、各反応チャンバの所定部分を超音波の音響焦点とすることができる。従って、１枚の検査チップ上で、複数の検体と薬液の化学反応を十分促進させた後に、それらの吸光度を測定することができる。
【００２３】
ここで、反応チャンバに流れ込んでいる検体等の化学反応を促進させるためには、前記第１、第２反応チャンバの所定部分は、各流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることが望ましい。
【００２４】
本発明において、前記検査チップと前記分光光度計とを相対的に移動させる第２移動機構を有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ前記第１、第２反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている第１、第２測定チャンバを備えており、
前記第１、第２測定チャンバは並列に形成されており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記光射出手段から射出された検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることが望ましい。このようにすれば、第２移動機構によって検査チップと分光光度計とを相対的に移動させることにより、各測定チャンバを経由して検査光を通過させることができる。
【００２５】
また、複数の分光光度計を備える場合には、前記検査光とは波長が異なる第２検査光を射出する第２光射出手段および透過光を受光する第２受光手段を備えている第２分光光度計を有し、
前記第２移動機構は前記検査チップと前記第２分光光度計とを相対的に移動させることが可能になっており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記第２分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記第２光射出手段から射出された前記第２検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記第２受光手段で受光されることが望ましい。
【００２６】
ここで、各測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、各流路において、各測定チャンバに連続する上流側流路部分は、各測定チャンバが延びている方向と直交する方向から各測定チャンバの上流端部分に連続しており、各測定チャンバから連続する下流側流路部分は、各測定チャンバの下流端部分から各測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
各測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着部が形成されていることが望ましい。
【００２７】
また、各測定チャンバを経由して検体等に検査光を通過させるためには、各測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
各測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることが望ましい。
【００２８】
本発明において、検体と薬液とを分注した後にそれらを反応させるためには、各流路における各反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
それら分岐している流路部分の各上流端には各流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることが望ましい。
【００２９】
本発明において、一つの導入部に分注された検体または薬液を、複数の流路に導入するためには、前記第１流路に形成されている複数の前記導入部のうちの少なくとも１つの導入部は、前記第２流路の少なくとも一つの導入部と一体に形成されていることが望ましい。
【００３０】
本発明において、検査チップにおける基板のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板材料の選択の自由度を高くするためには、前記第１、第２流路の深さは同一であり、各流路の深さは一定であることが望ましい。
【００３１】
次に、本発明は、上記の検査装置に用いられる検査チップとすることができる。本発明によれば、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップを小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の検体分析方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の分析を行う。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、流路を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体を分析することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分析機器などを基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００３３】
本発明の分光光度測定方法によれば、導入された検体および薬液が通過する流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射し、しかる後に検体の吸光度を測定している。超音波によって流路の所定部分を振動させることにより、流路を通過する検体および薬液を振動させることができる。これにより、検体と薬液は乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応は進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、吸光度を測定するための機器を基板の周辺に配置することが容易である。また、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、基板を小さく構成することができる。また、基板を安価に製造することができる。
【００３４】
また、本発明の検査装置は超音波加振手段を備えており、ここから照射される超音波によって反応チャンバの所定部分が振動する。これにより、幅広の反応チャンバに流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。また、流路の所定部分を音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板全体を振動させることがない。従って、分光光度計を基板の周辺に配置することが容易である。
【００３５】
また、本発明の検査チップによれば、基板に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、小さく構成することができる。また、検査チップを安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した臨床検査装置の実施の形態を説明する。
【００３７】
図１は本実施の形態に係る臨床検査装置の主要部分の概略構成図である。図２は（ａ）がその概略正面図であり、図２（ｂ）が概略平面図である。図３は図１のＡ−Ａ線で切断した部分を示す概略断面図である。これらの図を参照して、臨床検査装置１の全体構成を説明する。
【００３８】
(全体構成)
本例の臨床検査装置１は、インクジェットプリンタに使用されているインクジェットヘッドと同様な機構の液滴吐出ヘッド２を用いて、検体および検体検査用の薬液を検査チップ３に分注し、検査チップ３上でそれらを反応させて、その結果を分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂにより測定するものである。臨床検査装置１は、検査チップ３に向けて超音波を照射する超音波加振手段５を備えており、この超音波によって検査チップ３に導入された検体と薬液とを振動させて混合し、これらの反応を促進させる。
【００３９】
図１、２に示すように、臨床検査装置１は、矩形枠状の装置フレーム６を備えており、この底面中央部分には前後方向（Ｙ方向）に出し入れ可能な検査テーブル７が取り付けられている。検査テーブル７の中央部分には装着開口部８が形成されており、ここに検査チップ３が装着されている。装着開口部８は検査チップ３の周縁部分と嵌合して検査チップ３を保持するものであり、検査チップ３は下側が開放された状態で装着されている。
【００４０】
装着開口部８および検査チップ３の下方には、吸光度を測定するための第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂと超音波加振手段５が配置されている。分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、それぞれ検査チップ３上で薬液と反応している検体に特定波長の光からなる検査光を透過させ、その透過光を受光することにより吸光度を測定する。超音波加振手段５は検査チップ３の外側から、この検査チップ３に向けて超音波を照射する。なお、検査チップ３、分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂおよび超音波加振手段５については、その詳細を後述する。
【００４１】
装置フレーム６には、検査テーブル７の上方を経由して左右方向（Ｘ方向）に往復移動可能なヘッドキャリッジ９が取り付けられている。ヘッドキャリッジ９は、Ｘ方向に掛け渡したキャリッジガイド軸９ａに沿って、キャリッジモータ９ｂ、タイミングベルト９ｃ、プーリ９ｄなどからなるキャリッジ駆動機構によってＸ方向に移動する。ヘッドキャリッジ９には、検体検査用の薬液を検査チップ３に分注するための液滴吐出ヘッド２が搭載されている。
【００４２】
液滴吐出ヘッド２は、ヘッドキャリッジ９に搭載されている３連式の駆動ユニット１１（１）〜１１（３）と、これらの駆動ユニット１１（１）〜１１（３）のそれぞれの装着穴１２（１）〜１２（３）に着脱可能に上側から装着される３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）とを備えている。
【００４３】
図３に示すように、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）は、その上半部分が薬液を貯留するための貯留部３１とされ、その下半部分が装着穴１２（１）〜１２（３）に装着可能な装着部３２とされている。この装着部３２の先端には液滴吐出用のノズル３３が形成されており、装着部３２の内部には、液滴をノズル３３から吐出させるために必要な圧力変動を発生させるための圧力発生用流路３４が形成されている。圧力発生用流路３４の一端がノズル３３に連通しており、その他端が貯留部３１に連通している。
【００４４】
次に、図１から３に示すように、ヘッドキャリッジ９には、３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）を覆う状態に、吸引流路板１４が着脱可能な状態で装着されている。吸引流路板１４の上面には不図示のフィルムで封鎖された各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１内に連通する３本の吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）が形成されている。これらの吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）の一端は、図３から分かるように、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に連通している。これらの吸引流路１４（ａ）〜１４（ｃ）の他端は、ヘッドキャリッジ９と装置フレーム６の間にＵ状に湾曲させて架け渡したフレキシブル配線板１５に沿って引き出されている不図示の可撓性の吸引チューブを介して、装置フレーム６の背面に搭載されているヘッド吸引ポンプ１６の吸引ポート（図示せず）に繋がっている。
【００４５】
吸引チューブと吸引ポートの間には三方電磁弁（図示せず）が配置されている。三方電磁弁を切り替えることにより、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部をヘッド吸引ポンプ１６によって吸引可能である。また、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）とヘッド吸引ポンプ１６の間を切断して、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１内を大気開放できるようになっている。
【００４６】
次に、装置フレーム６の底部における側方の部位には、廃液回収ユニット１７が配置されている。廃液回収ユニット１７は、ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３が形成されている先端部分を覆うためのキャップ１８と、チューブポンプなどの廃液回収ポンプ１９と、廃液回収ポンプ１９によって吸引された廃液の回収部（図示せず）とを備えている。キャップ１８をノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の先端部分に被せて、廃液回収ポンプ１９を駆動することにより、各ノズル３３を介して各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）内の液体を外部に排出して回収することができるようになっている。
【００４７】
装置フレーム６の底部における廃液回収ユニット１７とは反対側の側方の部位には、液体貯留ユニット２１が配置されている。この液体貯留ユニット２１は、マトリックス状に液体貯留用のウエル２２が形成されているウエルプレート２３と、このウエルプレート２３を昇降させるための昇降ユニット２４とを備えている。例えば、３行５列のウエル２２（１，１）〜２２（３，５）が形成されており、各行の間隔は３本のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３に対応した間隔とされている。
【００４８】
例えば、１列分の３個のウエル２２（１，１）〜２２（３，１）は洗浄液が貯留された洗浄液貯留部である。残りのウエルは薬液貯留部であり、第１行目の４個のウエル２２（１，２）〜（１，５）は薬液（指標薬）が貯留された薬液貯留部、第２行目の４個のウエル２２（２，２）〜２２（２，５）は反応薬が貯留された反応薬貯留部、第３行目の４個のウエル２２（３，２）〜２２（３，５）は緩衝薬が貯留された緩衝薬貯留部である。
【００４９】
ここで、図１、２を参照して、ヘッドキャリッジ９に搭載されている液滴吐出ヘッド２の移動位置について説明する。液滴吐出ヘッド２は、その各ノズル３３が、廃液回収ユニット１７に対峙した待機位置２Ａと、検査テーブル７上の検査チップ３に対峙した分注位置（液滴吐出位置）２Ｂと、液体貯留部２１における洗浄液貯留用のウエル２２（１，１）〜２２（３，１）に対峙した洗浄液吸引位置２Ｃと、これら以外のウエルの各列に対峙した４箇所の薬液吸引位置２Ｄを経由するヘッド移動経路に沿って搬送されるようになっている。なお、図２は、液滴吐出ヘッド２のノズル３３が３列目のウエル２（１，３）〜２（３，３）に位置している状態を示してあり、図１は、液滴吐出ヘッド２が待機位置２Ａに位置している状態を示してある。
【００５０】
（検査チップ、超音波加振手段、分光光度測定ユニット）
次に、図４〜６を参照しながら、検査チップ３、超音波加振手段５および分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂについて詳細に構成を説明する。図４（ａ）は検査チップを構成する基板の斜視図であり、図４（ｂ）はその平面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。図５は検査チップ、分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段を説明するための概略分解斜視図である。図６（ａ）は検査チップ、分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段の位置関係を説明するための概略斜視図であり、図６（ｂ）はその概略正面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線で切断した概略断面図である。
【００５１】
図４に示すように、検査チップ３は、側方に突出部分４０を備える矩形の扁平な基板４１を有している。基板４１の平坦な表面４２には、第１〜第４流路４６〜４９が形成されている。基板４１は合成樹脂やガラスからなり、これら第１〜第４流路４６〜４９は、例えば、エッチングにより形成されている。基板４１の表面には、図５、６に示すように、透明基板４３が取り付けられる。
【００５２】
第１〜第４流路４６〜４９の途中には、流路を幅広に形成した第１〜第４反応チャンバ５１〜５４が設けられている。その下流には流路を所定の寸法だけ真っ直ぐに形成した第１〜第４測定チャンバ５６〜５９が設けられている。第４流路４９の第４測定チャンバ５９は突出部分４０に形成されている。
【００５３】
反応チャンバ５１〜５４よりも上端側の流路部分はいずれも２つに分岐している。分岐している一方の流路部分の上流端には、それぞれ検体または薬液を導入するための矩形の導入口６１〜６４が形成されている。他方の流路部分の上流端はいずれも基板４１の上側中央部分に導かれており、そこには第１〜第４流路４６〜４９に共通する共通導入口６０が形成されている。なお、各流路４６〜４９の下流端は基板４１の側端面に達しており、各流路４６〜４９に導入された検体および薬液を排出するための第１〜第４排出口６６〜６９になっている。
【００５４】
各反応チャンバ５１〜５４は幅広に形成されているが、その深さは均一であり、各流路４６〜４９の他の流路部分と同一の深さである。基板４１における各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａには基板４１の裏面側から切り欠き５５が形成されている。この結果、反応チャンバの下側部分５１ａ〜５４ａは各流路４６〜４９の他の流路部分の下側部分よりも薄肉の平板状になっている。第１〜第４反応チャンバ５１〜５４はＸ方向に配列されている。
【００５５】
ここで、超音波加振手段５は不図示の超音波振動子とホーンを含む超音波振動装置等から成り、図６に示すように、検査チップ３の装着位置の下方に配置されており、各反応チャンバ５１の下側部分５１ａを音響焦点とする超音波を照射することができる。照射する超音波の周波数は４０ｋＨｚ程度である。超音波加振手段５は、不図示の第１移動機構によってＸ方向に移動可能になっているので、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａのそれぞれを音響焦点とする超音波を照射することができる。
【００５６】
次に、図４を参照しながら各測定チャンバ５６〜５９を説明する。各測定チャンバ５６〜５９は、それぞれ流路を幅広にするとともに所定の長さ寸法だけ真っ直ぐに形成したものである。所定の長さ寸法とは、吸光度を精度よく測定するために必要な光路長に対応する長さである。各測定チャンバ５６〜５９の深さは均一である。また、流路の他の部分と同一の深さである。また、第１〜第４測定チャンバ５６〜５９はＸ方向に配列されている。
【００５７】
各流路４６〜４９において、各測定チャンバ５６〜５９に連続する上流側流路部分４６ａ〜４９ａは、各測定チャンバ５６〜５９が延びている方向と直交する方向から各測定チャンバ５６〜５９の上流端部分に連続している。また、各測定チャンバ５６〜５９から連続する下流側流路部分４６ｂ〜４９ｂは、各測定チャンバ５６〜５９の下流端部分から各測定チャンバ５６〜５９が延びている方向と直交する方向に連続している。また、各測定チャンバ５６〜５９の上流側端面５６ａ〜５９ａは透明な光通過部となっている。下流側端面５６ｂ〜５９ｂも透明な光通過部となっている。
【００５８】
ここで、第１〜第３流路４６〜４８の各測定チャンバ５６〜５８の上流側端面５６ａ〜５８ａおよび下流側端面５６ｂ〜５８ｂの外側には、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを着脱可能に装着するための一対の装着口７１〜７３が形成されている。また、突出部分４０に形成されている第４流路４９の第４測定チャンバ５９の上流側端面５９ａおよび下流側端面５９ｂの外側の基板４１と検査テーブル７との間は、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを着脱可能に装着するための一対の装着孔７４が形成されている（図１および図２（ｂ）参照）。
【００５９】
透明基板４３は、平面形状が基板４１と同一の薄い平板である。基板４１の共通導入口６０、導入口６１〜６４に対応する領域には円形の開口６０ａ〜６４ａが形成されている。また、一対の装着口７１〜７３に対応する領域には矩形の開口７１ａ〜７３ａが形成されている。
【００６０】
次に、分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、図５、６に示すように、それぞれ立方体のユニットケース７５を備えている。ユニットケース７５の内部には、それぞれ、検体に向けて検査光を射出する光射出手段７６と検体を透過した透過光を受光する受光手段８０とを備えている。分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、光射出手段７６から射出される検査光の波長が相違しているが他の構成は同一なので、分光光度測定ユニット４Ａについて説明し、分光光度測定ユニット４Ｂの対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６１】
光射出手段７６は、不図示の白色レーザ等の光源と、この光源から射出された検査光を端面７７ａから射出する光射出側光ファイバ７７を有している。光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂはＬ字形状に曲げられた状態で立方体のユニットケース７５の天井板部分から突出しており、この端面７７ａから検査光が射出される。受光手段８０は、不図示のフォトマルチプレクサ等の受光素子と、端面８１ａから入射する光をこの受光素子の受光部に導く受光側光ファイバ８１とを有している。端面８１ａを備えている受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂはＬ字形状に曲げられた状態でユニットケースの天井板部分から突出している。ここで、光射出側光ファイバ７７の端面７７ａと受光側光ファイバ８１の端面８１ａとは対向しており、光射出手段７６から射出された検査光は受光手段８０によって受光可能になっている。
【００６２】
図６に示す例では、第１分光光度測定ユニット４Ａは第１流路４６の第１測定チャンバ５６を挟む一対の装着口７１に装着されている。詳細には、光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂが一対の装着口７１の上流側装着部７１ａに装着されており、受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂが一対の装着口７１の下流側装着部７１ｂに装着されている。端部分７７ｂの端面７７ａは第１測定チャンバ５６の透明な上流側端面５６ａに当接しており、端部分８１ｂの端面８１ａは透明な下流側端面５６ｂに当接している。
【００６３】
また、第２分光光度測定ユニット４Ｂは第４流路４９の第４測定チャンバ５９を挟む一対の装着孔７４に装着されている。詳細には、光射出側光ファイバ７７の端部分７７ｂが一対の装着孔７４の上流側装着部７４ａに装着されており、受光側光ファイバ８１の端部分８１ｂが一対の装着孔７４の下流側装着部７４ｂに装着されている。端部分７７ｂの端面７７ａは第４測定チャンバ５９の透明な上流側端面５９ａに当接しており、端部分８１ｂの端面８１ａは透明な下流側端面５９ｂに当接している。
【００６４】
ここで、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂは、不図示の第２移動機構によってそれぞれＸ方向および上下方向に移動可能になっている。従って、各装着口７１〜７３および装着孔７４に第１、第２分光光度測定ユニットをそれぞれ着脱可能に装着することができる。この結果、光射出手段７６から射出された検査光を、第１〜第４測定チャンバ５６〜５９のうちのいずれかを経由させて、受光手段８０で受光できる。
【００６５】
（分注動作）
次に、図７および図８は、臨床検査装置における動作のうち、主に薬液分注動作を示す説明図である。
【００６６】
まず、図１、２に示すように、待機位置２Ａに待機しているヘッドキャリッジ９に搭載されている駆動ユニット１１（１）〜１１（３）の装着穴１２（１）〜１２（３）に、空のノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）をそれぞれ装着して、液滴吐出ヘッド２を構成する。また、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の上に吸引流路板１４を取り付ける。
【００６７】
次に、図７（ａ）に示すように、検査テーブル７を前方に引き出し、チップマガジン１０から取り出された検査チップ３を装着開口部８に装着する。このとき、共通導入口６０にピペッティングなどにより検体（例えば血しょう）を導入する。そして、検査テーブル７を元の位置に引き込む。
【００６８】
この後は、図７（ｂ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を洗浄液吸引位置２Ｃに移動する。洗浄液吸引位置２Ｃにおいて、昇降ユニット２４によってウエルプレート２３を上昇させ、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３が形成されている先端部分を洗浄液貯留部であるウエル２２（１，１）〜２２（３，１）に貯留されている洗浄液内に差し込む。この状態で、ヘッド吸引ポンプ１６を駆動して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部を負圧状態にする。これにより、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に洗浄液が吸引される。
【００６９】
次に、図７（ｃ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を待機位置２Ａに戻し、廃液回収ユニット１７のキャップ１８を上昇させて、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を密閉状態で覆う（図３参照）。この状態で廃液回収ポンプ１９を駆動して、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部から洗浄液を吸い出して回収する。これにより、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）における貯留部３１の内部、圧力発生用流路３４およびノズル３３が洗浄される。
【００７０】
この後は、図８（ａ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を薬液吸引位置２Ｄに移動し、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の各ノズル３３を薬液貯留部としての第２〜第５のウエル列のいずれかに位置決めする。この状態で、昇降ユニット２４によってウエルプレート２３を上昇させ、各ノズル３３を各ウエルに貯留されている薬液内に差し込む。次に、ヘッド吸引ポンプ１６を駆動して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部を負圧状態にする。これにより、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の貯留部３１の内部に所定の薬液が吸引される。
【００７１】
次に、図８（ｂ）に示すように、ヘッドキャリッジ９によって液滴吐出ヘッド２を分注位置２Ｂに移動し、検査チップ３に各ノズル３３から薬液を必要回数吐出する。これにより、検査チップ３に各薬液が分注される。例えば、液滴吐出ヘッド２の各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を順次に検査チップ３の吐出位置に位置決めして、各ノズル３３から薬液を吐出する。各ノズル３３と検査チップ３の吐出位置との位置決めは、検査テーブル７をＹ方向に移動させることにより行われる。この後は、液滴吐出ヘッド２を待機位置に戻す。
【００７２】
上記の図７（ａ）の検体導入の後、図８（ａ）の薬液吸引と図８（ｂ）の薬液分注動作を繰り返し行うことにより、検査チップ３に形成されている導入口６１〜６４には、所定の薬液を分注することができる。なお、検体も液滴吐出ヘッド２を用いて共通導入口６０に分注することも可能である。
【００７３】
各薬液の分注が終了した後は、図８（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２を待機位置に戻す。そして、廃液回収ユニット１７のキャップ１８を上昇させて、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）のノズル３３を密閉状態で覆う（図３参照）。この状態で廃液回収ポンプ１９を駆動して、各ノズル３３を介して、各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）の内部に残っている薬液を吸い出して回収する。空となった使用済みの各ノズルカートリッジ１３（１）〜１３（３）を、各駆動ユニット１１（１）〜１１（３）から取り外して廃棄する。
【００７４】
（吸光度測定動作）
次に、図６および図９を参照しながら、検査チップ３に導入された検体および薬液を反応させ、その吸光度を求める吸光度測定動作を説明する。図９（ａ）は超音波加振手段をＸ方向に移動させた状態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は分光光度測定ユニットを移動させた状態を示す斜視図である。
【００７５】
分注動作によって、検査テーブル７に装着されている検査チップ３の各導入口６１〜６３には、液滴吐出ヘッド２によって所定の薬液がそれぞれ分注されている。また、共通導入口６０には検体が導入されている。各薬液は毛細管力によって各反応チャンバ５１〜５４に向かって移動する。そして、各薬液は共通導入口６０から毛細管力によって各反応チャンバ５１〜５４に向かって移動してくる検体と合流して、各反応チャンバ５１〜５４に流れ込む。
【００７６】
ここで、超音波加振手段５は、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波を照射する。本例では、図６に示すように、まず、超音波加振手段５は超音波を第１反応チャンバ５１の下側部分５１ａに照射する。次に、図９（ａ）に示すように、第１移動機構によってＸ方向の左側に移動させられて停止し、第２反応チャンバ５２の下側部分５２ａに超音波を照射する。この後もＸ方向を同一方向に移動させられた後に停止および照射を繰り返し、第３、第４反応チャンバ５３、５４の下側部分５３ａ、５４ａをこの順番で照射する。これらの動作によって、下側部分５１ａ〜５４ａが振動し、各反応チャンバ５１〜５４を通過している検体および各薬液は振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合される。この結果、各反応チャンバ５１〜５４において、検体と薬液との化学反応が促進される。
【００７７】
その後、薬液と反応している検体は、各反応チャンバ５１〜５４の下流の流路部分を通過して、各測定チャンバ５６〜５９に流れ込む。
【００７８】
ここで、第１分光光度測定ユニット４Ａは、図６に示すように、第１測定チャンバ５６を挟む一対の装着口７１に装着されている。すなわち、所定の待機位置から、第２移動機構によってＸ方向を第１測定チャンバ５６直下まで移動させられ、その後に上昇させられて一対の装着口７１に装着されている。一方、第２分光光度測定ユニット４Ｂは第４測定チャンバ５９を挟む一対の装着孔７４に装着されている。すなわち、所定の待機位置から、第２移動機構によってＸ方向を装着孔７４の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着孔７４に装着されている。
【００７９】
この状態で、第１分光光度測定ユニット４Ａの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第１測定チャンバ５６において薬液と反応している検体を透過し、透過光が受光手段８０によって検出される。第２分光光度測定ユニット４Ｂの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第４測定チャンバ５９において薬液と反応している検体を透過し、透過光は受光手段８０によって検出される。従って、第１流路４６および第４流路４９において薬液と反応している検体の吸光度を求めることができる。
【００８０】
次に、図９（ｂ）に示すように、第１分光光度測定ユニット４Ａは第２測定チャンバ５７を挟む一対の装着口７２に装着される。詳細には、第２移動機構によって装着口７１から下降させられた後に、Ｘ方向を第２測定チャンバ５７の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着口７２に装着される。一方の第２分光光度測定ユニット４Ｂは第３測定チャンバ５８を挟む一対の装着口７３に装着される。詳細には、第２移動機構によって装着孔７４から下降させられた後に、Ｘ方向を第３測定チャンバ５８の直下まで移動させられ、その後に上昇させられて装着口７３に装着される。
【００８１】
この状態で、第１分光光度測定ユニット４Ａの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第２測定チャンバ５７において薬液と反応している検体を透過し、透過光が受光手段８０によって検出される。第２分光光度測定ユニット４Ｂの光射出手段７６から検査光が射出されると、検査光は第３測定チャンバ５８において薬液と反応している検体を透過し、透過光は受光手段８０によって検出される。従って、第２流路４７および第３流路４８において薬液と反応している検体の吸光度を求めることができる。
【００８２】
なお、本例では、第１、第２流路４６、４７で薬液と反応した検体の吸光度を第１分光光度測定ユニット４Ａで測定し、第３、第４流路４８、４９で薬液と反応した検体の吸光度を第２分光光度測定ユニット４Ｂで測定しているが、第１分光光度測定ユニット４Ａを用いて全ての流路で吸光度を測定することもできる。また、第２分光光度測定ユニット４Ｂを用いて全ての流路で吸光度を測定することもできる。なお、各分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂの検査光を同一の波長の光としておくこともできる。さらに、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂが吸光度を測定する流路の順番を任意に定めることができる。また、超音波加振手段５が超音波を各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａに照射する順番も任意に定めることができる。
【００８３】
（本形態の効果）
以上説明したように、本例の臨床検査装置１は超音波加振手段５を備えており、ここから照射される超音波によって各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａが振動する。これにより、各反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体および薬液が振動して乱流拡散する。また、攪拌されて均一に混合されるので、これらの化学反応が進行する。この結果、検体および薬液の化学反応を十分促進させた後に検体の吸光度を測定することができる。
【００８４】
また、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａを音響焦点とする超音波によって検体および薬液を攪拌しているので、基板４１の全体を振動させることがない。従って、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを基板４１の周辺に配置することが容易である。
【００８５】
また、基板４１に攪拌素子などを取り付ける必要がないので、検査チップ３を小さく構成することができる。また、検査チップ３を安価に製造することができる。
【００８６】
さらに、各反応チャンバ５１〜５４の下側部分５１ａ〜５４ａは薄い平板になっているので、そこを音響焦点とする超音波を照射することにより各反応チャンバ５１〜５４に流れ込んでいる検体等を十分に振動させて、化学反応を促進させることができる。
【００８７】
また、基板４１に形成されている各流路４６〜４９は同一の深さであり、その途中に形成されている各反応チャンバ５１〜５４および各測定チャンバ５６〜５９を含めて一定の深さである。従って、流路を形成する際の基板４１のエッチングなどの製造プロセスを簡略化し、基板４１の材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００８８】
さらに、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂが装着口７１〜７３および装着孔７４に装着されることにより、検査光は吸光度の測定に十分な長さ寸法を備えた測定チャンバを通過するようになっている。この結果、各測定チャンバ５６〜５９に流れ込んでいる薬液および検体の吸光度を精度よく測定することができる。また、流路を利用して吸光度を測定できるので、吸光度を測定するために検体を貯留するセルを別途用意する必要がない。
【００８９】
また、本例は、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを備えているので、薬液と反応している検体に対して異なる波長の検査光を透過させて、その吸光度を測定することができる。
【００９０】
（その他の実施の形態）
上記の例では、第１、第２分光光度測定ユニット４Ａ、４Ｂを装着するための一対の装着口および一対の装着口は、いずれも各測定チャンバ５６〜５９を外側から挟む位置に形成されていた。しかし、図１０に示すように、各測定チャンバの内部において突出する一対の装着凸部９１〜９４を形成することもできる。
【００９１】
この場合には、各測定チャンバ５６〜５９の上流端部分には、光射出手段７６および受光手段８０のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着凸部９１ａ〜９４ａを形成し、各測定チャンバ５６〜５９の下流端部分には、光射出手段７６および受光手段８０のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着凸部９１ｂ〜９４ｂを形成する。また、上流側装着凸部と下流側装着凸部とが対向し、それらの向かい合う端面は透明な光通過部を備えるように形成する。そして、これら端面の間隔を、吸光度を測定するために必要な光路長に対応する長さ寸法とする。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明を適用した臨床検査装置の主要部分の概略構成図である。
【図２】図１の臨床検査装置の正面図および平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線で切断した部分の断面図である。
【図４】検査チップを構成する基板の斜視図、平面図および断面図である。
【図５】検査チップ、分光光度測定ユニット、超音波加振手段の説明図である。
【図６】検査チップ、分光光度測定ユニット、超音波加振手段の説明図である。
【図７】図１の臨床検査装置１の分注動作を示す説明図である。
【図８】図１の臨床検査装置１の分注動作を示す説明図である。
【図９】分光光度測定ユニットおよび超音波加振手段の移動動作を示す斜視図である。
【図１０】分光光度測定ユニットを装着する装着部の別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 臨床検査装置、２ 液滴吐出ヘッド、２Ａ 待機位置、２Ｂ 分注位置、２Ｃ 洗浄液吸引位置、２Ｄ 薬液吸引位置、３ 検査チップ、４Ａ，４Ｂ 分光光度測定ユニット、５ 超音波加振手段５、６ 装置フレーム、７ 検査テーブル、８ 装着開口部、９ ヘッドキャリッジ、９ａ キャリッジガイド軸 ９ｂ キャリッジモータ、９ｃ タイミングベルト、９ｄ プーリ、１０ チップマガジン、１１（１）〜１１（３） 駆動ユニット、１２（１）〜１２（３） 装着穴、１３（１）〜１３（３） ノズルカートリッジ、１４ 吸引流路板、１４（ａ）〜１４（ｃ） 吸引流路、１５ フレキシブル配線板、１６ ヘッド吸引ポンプ、１７ 廃液回収ユニット、１８ キャップ、１９ 廃液回収ポンプ、２１ 液体貯留部、２２（１，１）〜２２（３，５） ウエル、２３ ウエルプレート、２４ 昇降ユニット、２６ 液送ポンプ、３１ 貯留部、３２ 装着部、３３ ノズル、３４ 液体流路、４０ 突出部分、４１ 基板、４２ 表面、４６〜４９ 流路 ５１〜５４ 反応チャンバ、５６〜５９ 測定チャンバ、６０ 共通導入口、６１〜６３ 導入口、６６〜６９ 排出口、７１〜７３ 装着口、７４ 装着孔、７６ 光射出手段、７７ 光射出側光ファイバ、８０ 受光手段、８１ 受光側光ファイバ、９１〜９４ 装着凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体を分析すること特徴とする検体分析方法。
【請求項２】
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体に検査光を透過させ、
その透過光から吸光度を測定することを特徴とする分光光度測定方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記流路を経由させて薬液と反応した検体に前記検査光を透過させることを特徴とする分光光度測定方法。
【請求項４】
請求項２に記載されている分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板および前記流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段および前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計を有し、
前記流路は、この流路の途中を幅広に形成してある反応チャンバを備えており、
前記基板における前記反応チャンバの所定部分は、前記超音波の音響焦点になっていることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記反応チャンバの所定部分は、前記流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記流路は、前記反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている測定チャンバを備えており、
前記光射出手段から射出された検査光はこの測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記流路において、前記測定チャンバに連続する上流側流路部分は、前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向から前記測定チャンバの上流端部分に連続しており、前記測定チャンバから連続する下流側流路部分は、前記測定チャンバの下流端部分から前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
前記測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される下流側装着部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項４ないし８のうちのいずれかの項において、
前記流路における前記反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
分岐している流路部分の各上流端にはこの流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項４ないし９のうちのいずれかの項において、
前記流路の深さは一定であることを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項２に記載されている分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板およびその表面に形成されている第１、第２流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段およびその前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計と、
前記検査チップと前記超音波加振手段とを相対的に移動させる第１移動機構とを有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ各流路の途中を幅広に形成してある前記第１、第２反応チャンバを備えており、
前記第１、第２反応チャンバは並列に形成されており、
前記第１移動機構によって前記検査チップと前記超音波加振手段とを前記第１、第２反応チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記基板における前記第１反応チャンバの所定部分または第２反応チャンバの所定部分が前記超音波の音響焦点になることを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１、第２反応チャンバの所定部分は、各流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２のうちのいずれかの項において、
前記検査チップと前記分光光度計とを相対的に移動させる第２移動機構を有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ前記第１、第２反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている第１、第２測定チャンバを備えており、
前記第１、第２測定チャンバは並列に形成されており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記光射出手段から射出された検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記検査光とは波長が異なる第２検査光を射出する第２光射出手段および透過光を受光する第２受光手段を備えている第２分光光度計を有し、
前記第２移動機構は前記検査チップと前記第２分光光度計とを相対的に移動させることが可能になっており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記第２分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記第２光射出手段から射出された前記第２検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記第２受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
各流路において、各測定チャンバに連続する上流側流路部分は、各測定チャンバが延びている方向と直交する方向から各測定チャンバの上流端部分に連続しており、各測定チャンバから連続する下流側流路部分は、各測定チャンバの下流端部分から各測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
各測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１６】
請求項１３または１４において、
各測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
各測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項１７】
請求項１１ないし１６のうちのいずれかの項において、
各流路における各反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
それら分岐している流路部分の各上流端には各流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記第１流路に形成されている複数の前記導入部のうちの少なくとも１つの導入部は、前記第２流路の少なくとも一つの導入部と一体に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のうちのいずれかの項において、
前記第１、第２流路の深さは同一であり、
各流路の深さは一定であることを特徴とする検査装置。
【請求項２０】
請求項４ないし１９のうちのいずれかの項に記載されている検査装置に用いられる検査チップ。
【請求項１】
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体を分析すること特徴とする検体分析方法。
【請求項２】
基板の表面に形成してある流路に検体および薬液を導入し、
前記基板における前記流路の所定部分を音響焦点とする超音波を照射して、検体および薬液を振動させ、
薬液と反応した検体に検査光を透過させ、
その透過光から吸光度を測定することを特徴とする分光光度測定方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記流路を経由させて薬液と反応した検体に前記検査光を透過させることを特徴とする分光光度測定方法。
【請求項４】
請求項２に記載されている分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板および前記流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段および前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計を有し、
前記流路は、この流路の途中を幅広に形成してある反応チャンバを備えており、
前記基板における前記反応チャンバの所定部分は、前記超音波の音響焦点になっていることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記反応チャンバの所定部分は、前記流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記流路は、前記反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている測定チャンバを備えており、
前記光射出手段から射出された検査光はこの測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記流路において、前記測定チャンバに連続する上流側流路部分は、前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向から前記測定チャンバの上流端部分に連続しており、前記測定チャンバから連続する下流側流路部分は、前記測定チャンバの下流端部分から前記測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
前記測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される下流側装着部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が装着される上流側装着部がこの反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項４ないし８のうちのいずれかの項において、
前記流路における前記反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
分岐している流路部分の各上流端にはこの流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項４ないし９のうちのいずれかの項において、
前記流路の深さは一定であることを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項２に記載されている分光光度測定方法に用いられる検査装置であって、
前記基板およびその表面に形成されている第１、第２流路を備えている検査チップと、
前記超音波を照射する超音波加振手段と、
前記検査光を射出する光射出手段およびその前記透過光を受光する受光手段を備えている分光光度計と、
前記検査チップと前記超音波加振手段とを相対的に移動させる第１移動機構とを有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ各流路の途中を幅広に形成してある前記第１、第２反応チャンバを備えており、
前記第１、第２反応チャンバは並列に形成されており、
前記第１移動機構によって前記検査チップと前記超音波加振手段とを前記第１、第２反応チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記基板における前記第１反応チャンバの所定部分または第２反応チャンバの所定部分が前記超音波の音響焦点になることを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１、第２反応チャンバの所定部分は、各流路の他の流路部分と比較して薄肉に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２のうちのいずれかの項において、
前記検査チップと前記分光光度計とを相対的に移動させる第２移動機構を有し、
前記第１、第２流路は、それぞれ前記第１、第２反応チャンバの下流において所定の寸法だけ真っ直ぐに形成されている第１、第２測定チャンバを備えており、
前記第１、第２測定チャンバは並列に形成されており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記光射出手段から射出された検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記検査光とは波長が異なる第２検査光を射出する第２光射出手段および透過光を受光する第２受光手段を備えている第２分光光度計を有し、
前記第２移動機構は前記検査チップと前記第２分光光度計とを相対的に移動させることが可能になっており、
前記第２移動機構によって前記検査チップと前記第２分光光度計とを前記第１、第２測定チャンバの配列方向に相対的に移動させることにより、前記第２光射出手段から射出された前記第２検査光は前記第１測定チャンバまたは第２測定チャンバを経由して前記第２受光手段で受光されることを特徴とする検査装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
各流路において、各測定チャンバに連続する上流側流路部分は、各測定チャンバが延びている方向と直交する方向から各測定チャンバの上流端部分に連続しており、各測定チャンバから連続する下流側流路部分は、各測定チャンバの下流端部分から各測定チャンバが延びている方向と直交する方向に連続しており、
各測定チャンバの上流側端面および下流側端面は透明な光通過部を備えており、
前記上流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が着脱可能に装着される上流側装着部が形成されており、前記下流側端面の外側には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される下流側装着部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１６】
請求項１３または１４において、
各測定チャンバの上流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか一方が装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
各測定チャンバの下流端部分には、前記光射出手段および前記受光手段のいずれか他方が着脱可能に装着される上流側装着部が各反応チャンバ内に突出しており、
前記上流側装着部と前記下流側装着部とは対向しており、向かい合う端面は透明な光通過部を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項１７】
請求項１１ないし１６のうちのいずれかの項において、
各流路における各反応チャンバの上流は複数に分岐しており、
それら分岐している流路部分の各上流端には各流路に薬液および検体を導入するための導入部が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記第１流路に形成されている複数の前記導入部のうちの少なくとも１つの導入部は、前記第２流路の少なくとも一つの導入部と一体に形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のうちのいずれかの項において、
前記第１、第２流路の深さは同一であり、
各流路の深さは一定であることを特徴とする検査装置。
【請求項２０】
請求項４ないし１９のうちのいずれかの項に記載されている検査装置に用いられる検査チップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１４６３６（Ｐ２００９−１４６３６Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７９３１７（Ｐ２００７−１７９３１７）
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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