説明

検査対象受体、検査装置及び検査方法

【課題】検査対象の液体を所望のタイミングで混合層に流通させることができる検査対象受体、検査装置及び検査方法を実現すること。
【解決手段】検査チップ40には、液体投入口41、第一試薬投入口42、第二試薬投入口43、第三試薬投入口44、液体供給路46、第一試薬供給路47、第二試薬供給路48、第三試薬供給路49が設けられている。液体供給路46の下方側には、液体供給路46から供給される検査対象の液体を計量する計量部50が形成され、第一試薬供給路47の下方には第一混合槽55が形成され、第二試薬供給路48の下方には、第二混合槽57が形成され、第三試薬供給路49の下方には、第三混合槽59が形成されている。検査チップ40は遠心力方向に対する回転を順番に異ならせることにより、液体を第一混合槽55、第二混合槽57、第三混合槽59と順次移動させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査対象受体、当該検査対象受体を回転する検査装置及び当該検査装置を使用する検査方法に関する。例えば、化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査対象受体、当該検査対象受体を回転する検査装置及び当該検査装置を使用する検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、化学的、医学的、生物学的な検査の分野で、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などの生体物質、及び化学物質等を検知したり定量する場合に使用するマイクロチップ又は検査チップと呼ばれる検査対象受体が提案されている。この検査対象受体では、内部の液体供給路に検査対象の液体を注入して、当該検査対象受体を回転させて、当該回転により生じる遠心力を利用して、検査対象受体内に形成された流路内の複数の混合槽に液体を移動させ検査を行うようになっている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、血液の遠心分離を行い、次いで、反応試剤とその希釈液を混合し、試料血液と反応試薬の混合というプロセスで検査を行うことが示されている。
【0003】
また、検査対象受体の流路に複数の混合槽を設け、検査対象受体に加わる遠心力の方向を変化させて、検査対象の液体を順番に混合槽を移動させて、検査対象の液体と反応液を混同して、検査を行うようになったものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭60−238760号公報
【特許文献2】特開2009−281869号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、例示されている数以上の数の試料や検査液を、複雑な順序で混合していくような検査ができないという問題点があった。また、特許文献2に記載の発明では、希望の混合槽以外に液が流出してしまう問題点があった。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、混合する液数が増加しても対応でき、検査対象の液体を所望のタイミングで混合層に流通させることができる検査対象受体、検査装置及び検査方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の検査対象受体では、公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、前記液体を投入する液体投入口と、前記液体投入口から投入された液体を受ける受け部と、前記液体投入口から前記受け部に液体を供給する液体供給路とを備え、当該受け部は、所定方向に延設された第一壁部と、当該第一壁部の延設方向に対して、180度未満から0度より大きい何れかの角度方向に延設された第二壁部とを備え、前記液体供給路は少なくとも直線状部分を有し、前記検査対象受体の保持角度が前記遠心力の方向に対して前記直線状部分が回転した角度である回転角度が第一角度である場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鋭角となり、前記第一角度と異なる第二角度になった場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鈍角となるように形成されたことを特徴とする。
【0008】
この構成の検査対象受体では、目的のタイミングや目的の混合槽以外に液体の流出をすることなく、液体を混合することができる。
【0009】
また、前記検査対象受体の保持角度が前記第二角度になった場合に、前記受け部の前記第一壁部の先端部側から流れ出た前記液体に試薬を混合する混合槽を備えても良い。この場合には、試薬を目的のタイミングで混合槽で前記液体に混合できる。
【0010】
また、前記混合槽は、前記液体を排出する側に所定角度で延設された第三壁部を備え、前記検査対象受体の前記回転角度が前記第二角度の時に、前記第三壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記液体に接している面側の角度が鋭角になり、前記検査対象受体の前記回転角度が前記第一角度及び前記第二角度と異なる第三角度になった場合には、前記第三壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記液体に接している面側の角度が鈍角になっていても良い。この場合には、第三角度になった場合に、当該混合槽から第三壁部に沿って液体を流れ出すことができる。
【0011】
前記混合槽は、複数、直列に設けられ、各混合槽の前記第三壁部の延設角度は互いに異なった角度に形成されていても良い。この場合には、複数の試薬を順番に直列に設けられた混合槽で順番に混合することができる。
【0012】
また、前記受け部が液体を受け、その液体を所定量計り取る計量部であり、その前記第二壁部の先端部側から流れ出た液体を受ける余剰槽を備えても良い。この場合には、計量部で所定量の液体が計り取られ、余剰分は余剰槽に蓄えられるので、検査対象受体に複数の液体を投入するだけで計量から混合まで行うことができる。
【0013】
また、前記混合槽の天井部において、前記混合槽に接続する複数の受け部の内の一の受け部の前記第一壁部の先端部からつながる流路と、当該一の受け部と異なる他の受け部の前記第一壁部の前記先端部の延設線とが交差する部分に所定長さのリブを設けても良い。この場合には、このリブにより、他の受け部への液体の逆流を防止できる。
【0014】
また、前記混合槽に試薬を投入する試薬投入口を備えても良い。この場合には、試薬は試薬投入口から投入するだけで、遠心力で目的の混合槽に流入できる。
【0015】
また、本発明の第2の態様の検査装置では、上記の検査対象受体を回転する回転装置を備えても良い。この場合には、検査対象受体を回転装置で回転できるので、検査対象受体を回転する遠心力により、目的のタイミングで、目的の混合槽で液体や試薬を混合することができる。
【0016】
また、本発明の第3の態様の検査方法では、公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、前記液体を投入する液体投入口と、前記液体投入口から投入された液体を受ける受け部と、前記液体投入口から前記受け部に液体を供給する液体供給路とを備え、当該受け部は、所定方向に延設された第一壁部と、当該第一壁部の延設方向に対して、180度未満から0度より大きい何れかの角度方向に延設された第二壁部とを備え、前記液体供給路は少なくとも直線状部分を有し、前記検査対象受体の保持角度が前記遠心力の方向に対して前記直線状部分が回転した角度である回転角度が第一角度と異なる第二角度になった場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鈍角となるように形成された検査対象受体を前記第一及び前記第二の回転角度に順次保持して回転して、前記液体の検査対象を検査する検査方法であって、前記検査対象受体の前記液体投入口から液体を投入する液体投入工程と、前記検査対象受体を前記第一角度に保持して回転して、前記液体投入口から前記受け部に液体を投入する液体計量工程と、前記液体投入工程と前記計量工程との後に、前記検査対象受体の前記回転角度を前記第二角度にして、前記混合槽で前記受け部から流れ出た液体に試薬を混合する混合工程とを備えても良い。
【0017】
この検査方法では、検査対象受体を回転する遠心力により、目的のタイミングで、目的の混合槽で液体や試薬を混合して検査をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】検査装置の平面図である。
【図2】検査装置の図1に示すX−Xにおける断面図である。
【図3】検査装置の図1に示すY−Yにおける断面図である。
【図4】検査チップの平面図である。
【図5】検査チップの部分拡大図である。
【図6】検査チップの部分拡大図である。
【図7】検査チップの部分拡大図である。
【図8】検査チップ及び検査装置を使用した検査処理のフローチャートである。
【図9】角度を変更して検査チップに遠心力を付加する処理のフローチャートである。
【図10】試薬を充填した状態の検査チップの平面図である。
【図11】遠心力の方向0°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図12】遠心力の方向30°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図13】遠心力の方向60°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図14】遠心力の方向90°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図15】遠心力の方向0°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図16】検査チップの変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、検査対象受体及び当該検査対象を回転して検査対象受体に所定方向の遠心力を与える検査装置1を例に説明する。尚、以下の実施の形態では、検査対象受体の一例として検査チップ40を用い、検査チップ40の液体供給路46の遠心力の方向に対する回転角度を変化させて、検査チップ40内で、液体を移動して検査を行う検査装置1について説明する。以下の説明では、図面の下方を下又は下方、図面の上方を上又は上方、図面の右方を右又は右方、図面の左方を左又は左方として説明する。
【0020】
まず、図1から図3を参照して、検査装置1の構造を説明する。図1及び図2に示すように、検査装置1には、円筒形の外壁部2と、当該外壁部2内に円盤状のターンテーブル3とが設けられている。また、図1に示すように、検査装置1には制御装置70が接続され、制御装置70には使用者が操作する操作部(図示外)が設けられている。また、ターンテーブル3には、検査対象受体としての検査チップ40を保持する一対のチップホルダ4が直径方向の両端部に各々設けられている。検査チップ40は平面視長方形に形成された板状の部材であるため、チップホルダ4は、検査チップ40を内部に収納できるように検査チップ40より一回り大きい平面視長方形に形成された箱状の部材である。また、制御装置70には、図示外のCPU、RAM、ROM等が内蔵され、ターンテーブル3の回転や、チップホルダ4の所定角度への自転を制御している。
【0021】
図2に示すように、検査装置1のターンテーブル3と外壁部2との間には、光源7と当該光源7からの光を検出する検出器8とが設けられ、検査チップ40内での試薬と検体の混合による反応生成物に光を照射し、必要な測定を行う。図2においては光が検査チップ40を通過するような構成が示されているが、反応生成物にて反射する光を検出する構成であってもよい。
【0022】
次に、ターンテーブル3の回転機構について説明する。図2に示すようにターンテーブル3の中心部の下部には、モータ5が設けられ、モータ5の軸6がターンテーブル3の中心に接続されている。従って、モータ5の回転によりターンテーブル3が回転される。
【0023】
次に、図2及び図3を参照して、チップホルダ4の遠心力の方向における角度を変更する角度変更機構19について説明する。図2においては、角度変更機構19は、簡略して箱状に描かれているが、詳細な構造について図3を参照して説明する。図3に示すように、角度変更機構19は、ステッピングモータ10と、当該ステッピングモータ10の軸11に固定されたギア12と、ギア12と噛合する減速用のギア13と、ギア13の軸14に固定されたプーリ15と、チップホルダ4を回転可能に軸支する軸18の下端部に設けられたプーリ16とから構成されている。プーリ15とプーリ16との間には、ベルト17が掛け渡されている。この構成により、ステッピングモータ10の軸11が所定角度回転すると、ギア12が回転し、ギア12と噛合しているギア13が回転して、ギア13が固定されている軸14に同軸に固定されているプーリ15が回転する。プーリ15の回転はベルト17によりプーリ16に伝えられ、プーリ16が所定角度回転する。従って、軸18が所定角度回転して、チップホルダ4が所定角度回転する。チップホルダ4は、一例として、底板と上板と側壁ならなる箱状のホルダであり、中心部側から外側(図1の矢印Aに示す遠心力の方向)に検査チップ40を挿入可能となっている。ここで、「公転」とは、図1〜図3に示す軸6を回転中心としてターンテーブル3が回転することにより、ターンテーブル3の円周近傍に設けられたチップホルダ4に保持された検査チップ40が軸6を回転中心として回転することを言う。また、「自転」とは、図1〜図3に示すように、軸18を回転中心として、チップホルダ4に保持された検査チップ40が回転することをいう。
【0024】
次に、検査チップ40の構造について説明する。図4に示すように、検査チップ40は平面視長方形で所定の厚みを有する合成樹脂の板材45から構成されている。検査チップ40には、液体を投入する液体投入口41、試薬を投入する第一試薬投入口42、第二試薬投入口43、第三試薬投入口44が平面視円形の窪みとして形成されている。液体投入口41、第一試薬投入口42、第二試薬投入口43、第三試薬投入口44は、検査チップ40を平面視した場合に、向かって右側から左側に向けて形成されている。従って、検査チップ40では、検査対象の液体に三つの試薬を投入することができるようになっている。
【0025】
また、液体投入口41には液体供給路46が接続され、第一試薬投入口42には第一試薬供給路47が接続され、第二試薬投入口43には第二試薬供給路48が接続され、第三試薬投入口44には第三試薬供給路49が接続されている。液体供給路46及び第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49は、板材45に溝状に形成されている。さらに、液体供給路46及び第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の末端部には、幅が狭くなった出口が各々設けられている。液体供給路46、第一試薬供給路47、第二試薬供給路48及び第三試薬供給路49は各々平行に延設されている。また、検査チップ40は、平面視、長方形に形成されているため、これら供給路の延設方向は、検査チップ40の両側面の延設方向とも平行になっている。
【0026】
また、液体供給路46の下方側(図4に於ける下方側)には、液体供給路46から供給される検査対象の液体を所定量計量する計量部50が形成されている。計量部50は、第一壁部52と第二壁部51と、第一壁部52と第二壁部51との間に形成される空間部53とから構成されている。また、計量部50の第二壁部51の下方には、計量部50で所定量計量して第二壁部51から流れ出た液体(余った液体)を溜める余剰槽54が形成されている。図4に示す検査チップ40の下端部を水平方向とした場合には、第一壁部52の上面が、当該水平方向に対して、一例として、15°の角度となるように、第一壁部52が第一試薬供給路47方向に第一所定長さ延設されている。そして、第一壁部52の上面側に第一流路61が形成されている。また、第二壁部51は、第一壁部52の上面の延設方向に対して、180度未満から0度より大きい何れかの角度方向に第二所定長さ延設されている。尚、第一壁部52及び第二壁部51の延設方向の角度と長さは、計量部50で計り取る液体の量により決定する。
【0027】
また、第一試薬供給路47の下方側(図4に於ける下方側)には、計量部50の第一壁部52から流れ出た液体に第一試薬供給路47から供給された試薬を混合する第一混合槽55が形成されている。第一混合槽55には、第三壁部56が第二試薬供給路48方向に向けて所定長さ延設されている。第三壁部56の上面は、前記水平方向に対して、一例として、45°の角度で第二試薬供給路48方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第三壁部56の上面側には、第二流路62が形成されている。
【0028】
また、第二試薬供給路48の下方側(図4に於ける下方側)には、第一混合槽55の第三壁部56から流れ出た液体に第二試薬供給路48から供給された試薬を混合する第二混合槽57が形成されている。第二混合槽57には、第四壁部58が第三試薬供給路49方向に向けて所定長さ延設されている。第四壁部58の上面は、前記水平方向に対して、一例として、75°の角度で第三試薬投入口44方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第四壁部58の上面側には、第三流路63が形成されている。また、第三試薬供給路49の下方には、第二混合槽57の第四壁部58から流れ出た液体に第三試薬供給路49から供給された試薬を混合する第三混合槽59が形成されている。尚、計量部50、余剰槽54、第一混合槽55、第二混合槽57、第三混合槽59、第一流路61、第二流路62、第三流路63は、検査チップ40を構成する板材45に対する窪みとして形成されている。
【0029】
以上説明したように、検査チップ40では、混合槽は、複数、直列に設けられており、各混合槽の前記壁部(第三壁部56及び第四壁部58)の延設角度は互いに異なった角度に形成されている。上記の実施の形態で、一例として、第一壁部52、第三壁部56、第四壁部58の延設方向の検査チップ40の下端部の延設方向である水平方向に対する角度を各々、15°、45°、75°としたのは、遠心力の方向を順に小さい角度から大きい角度へ変えていくと、壁部の延設方向の前記水平方向に対する角度が小さい側から順に液が流動するからである。また、角度を変えることで、流動するタイミングを変えることができるからである。尚、第一壁部52、第三壁部56、第四壁部58の角度は、検査チップ40を遠心力方向に対して回転させる角度と液体の移動のタイミングにより適宜決定すれば良い。
【0030】
尚、検査チップ40の材質は特に制限されず、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアリレート樹脂(PAR)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリメチルペンテン樹脂(PMP)、ポリブタジエン樹脂(PBD)、生分解性ポリマー(BP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)などの有機材料を用いることができる。また、シリコン、ガラス、石英等の無機材料を用いても良い。尚、検査チップ40の上面は、透明の合成樹脂製の蓋(図示外)で覆われており、液体投入口41、第一試薬投入口42、第二試薬投入口43及び第三試薬投入口44の上面は開口しているものとする。尚、第一壁部52の先端部が対向する面は、第一壁部52の上面の延設方向に対して90°より小さな角度のテーパー面となっているので、液体が戻らずに第一混合槽55に流れ込みやすい。同様に、第三壁部56の先端部が対向する面は、第三壁部56の上面の延設方向に対して90°より小さな角度のテーパー面となっており、第四壁部58の先端部が対向する面は、第四壁部58の上面の延設方向に対して90°より小さな角度のテーパー面となっており、同様の効果を奏する。
【0031】
次に、図5〜図7を参照して、検査チップ40の動作の原理を説明する。ここでは、第一混合槽55に溜まった液体を、第二混合槽57を経て第三混合層59に移動させる原理を説明する。検査装置1のチップホルダ4に検査チップ40を固定して、ターンテーブル3を回転すると、検査チップ40には、遠心力が働く。この遠心力の方向を図5〜図7では、矢印で示している。
【0032】
例えば、図5に示すように、第一混合槽55及び第二混合槽57に液体(一例として試薬)が溜まっていて、『第三壁部56の上面の延設方向の図5に於ける水平方向に対する角度(一例として45°)>遠心力の図5に於ける直下方向に対する角度(一例として30°)』の関係に有る場合には、第一混合槽55に溜まった液体は、移動しない。これは、遠心力が恰も重力のように働くので、図5に示す矢印が下方向を向くように図面を回転してみると、第三壁部56の上面傾斜角度が、水平(0°)よりも大きくなっており、第一混合槽55に溜まった液が、第三壁部56の先端方向に移動しないからである。尚、「図5に於ける水平方向」とは、図4に示す検査チップ40の下端部を水平方向とした場合と同様の方向であり、液体供給路46、第一試薬供給路47、第二試薬供給路48及び第三試薬供給路49の延設方向と直交する方向である。
【0033】
次に、図6に示すように、『第三壁部56の上面の延設方向の図6に於ける水平方向に対する角度(一例として45°)≦遠心力の図6に於ける直下方向に対する角度(一例として60°)』の関係に有る場合には、第一混合槽55に溜まった液体は、第二混合槽57へ向けて移動する。これは、遠心力が恰も重力のように働くので、図6に示す矢印が下方向を向くように図面を回転してみると、第三壁部56の上面傾斜角度が、水平(0°)以下になっており、第一混合槽55に溜まった液が、第三壁部56の先端方向に移動して第二混合槽57に流れ込む。しかし、この状態では、『第四壁部58の上面の延設方向の図6に於ける水平方向に対する角度(一例として75°)>遠心力の図6に於ける直下方向に対する角度(一例として60°)』の関係にあり、第四壁部58の上面傾斜角度が、水平(0°)よりも大きくなっているため、第二混合槽57に溜まった液が第四壁部58の先端方向を乗り越えて流出することはない。
【0034】
次に、図7に示すように、『第四壁部58の上面の延設方向の図7に於ける水平方向に対する角度(一例として75°)≦遠心力の図7に於ける直下方向に対する角度(一例として80°)』の関係に有る場合には、第二混合槽57に溜まった液体は、第三混合槽59へ向けて移動する(図4参照)。これは、遠心力が恰も重力のように働くので、図7に示す矢印が下方向を向くように図面を回転してみると、第四壁部58の上面傾斜角度が、水平(0°)以下になっており、第二混合槽57に溜まった液が、第四壁部58の先端方向に移動して第三混合槽59に流れ込む。
【0035】
次に、図8及び図9に示すフローチャートと、図1、図3、及び図10〜図15を参照して、本実施の形態の検査チップ40と検査装置1とを用いた検査方法について説明する。先ず、図10に示すように、検査チップ40の液体投入口41に検査対象(検体)である液体を滴下し、第一試薬投入口42に第一の試薬を滴下し、第二試薬投入口43に第二の試薬を滴下し、第三試薬投入口44に第三の試薬を滴下する(S11)。
【0036】
次いで、検査装置1のチップホルダ4に検査チップ40をセットする(S12)。そして、検査装置1の制御装置70の操作部を操作して、検査装置1の電源をONする(S13)。次に、図9に示す角度変更プログラムを制御装置70のCPUが実行して検査装置1が駆動する(S14)。チップホルダ4の角度変更プログラムの詳細については、図9のフローチャートを参照して説明する。
【0037】
先ず、図11に示す検査チップ40の側面の延設方向(液体供給路46、第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の延設方向)と遠心力の方向の間の角度が0°になるようにして、遠心力が200g係るようにして回転を10秒間行う(S21)。この角度が0°の状態は、丁度、図11に示す状態である。この処理S21により、遠心力で図11に示すように、液体投入口41から投入した検査対象の液体は、遠心力により液体供給路46を経由して、計量部50に流出する。この角度0°を第一角度とすると、第一壁部52の延設方向と遠心力の方向(図11に示す矢印方向)とのなす角の内、液体に触れている側(前記第二壁部51側)の角度θ1が鋭角となる。また、第二壁部51の延設方向と遠心力の方向(図11に示す矢印方向)とのなす角の内、液体に触れている側(前記第一壁部52側)の角度θ2も鋭角となる。よって、計量部50として液体を受け止めることができる。また、第二壁部51の重力方向と反対側方向に対する高さ(長さ)が、第一壁部52の重力方向と反対側方向に対する高さ(長さ)より低い(短い)ので、第一壁部52と第二壁部51との間で、第一壁部52の高さまでの容積を超える量の検査対象の液体は、第二壁部51を乗り越えて余剰槽54に流れ込む。従って、第一壁部52と第二壁部51とで作られる計量部50で所定量の検査対象の液体が計量される。この第一壁部52と第二壁部51との間の容積や第二壁部51の高さ(長さ)は、計量したい容積に基づいて予め設計しておく。ここで、水平に載置されている検査チップ40の図11における上方向への長さを高さとする。
【0038】
また、この処理S21により、図11に示すように、第一試薬投入口42から投入した試薬は、遠心力により第一試薬供給路47を経由して、第一混合槽55に流出して溜まる。同様に、第二試薬投入口43から投入した試薬は、遠心力により第二試薬供給路48を経由して、第二混合槽57に流出して溜まる。同様に、第三試薬投入口44から投入した試薬は、遠心力により第三試薬供給路49を経由して、第三混合槽59に流出して溜まる。
【0039】
次に制御装置70の制御により、図3に示すステッピングモータ10が所定角度回転して、その回転が、ギア12からギア13に伝わり、ギア13と同軸のプーリ15からベルト17を介してプーリ16に伝わる。そして、チップホルダ4が遠心力の方向に対して所定角度回転する。ここでは、図12に示す検査チップ40の側面の延設方向(液体供給路46、第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の延設方向)と遠心力の方向の間の角度が30°になるようにして、遠心力が200g係るようにして回転を10秒間行う(S22)。この処理S22により、第一壁部52の延設方向と図12に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接していた面側の角度θ1が鈍角になり、図12に示すように、計量部50で計り取られた検査対象の液体が第一壁部52の先端部を乗り越えて第一混合槽55に流れ込んで、S21の処理で第一混合槽55に溜まった試薬と混合される。この時に、第一混合槽55及び第二混合槽57に溜まった試薬はそのままで移動しない。第三壁部56、第四壁部58の傾斜角度が第一壁部52より大きく、図12に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度θ3及びθ4が各々鋭角となっているからである。
【0040】
次に、上記同様の制御で、図13に示す検査チップ40の側面の延設方向(液体供給路46、第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の延設方向)と遠心力の方向の間の角度が60°になるようにして、遠心力が200g係るようにして回転を10秒間行う(S23)。この処理S23により、第三壁部56の延設方向と図13に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接していた面側の角度θ3が鈍角になり、図13に示すように、第一混合槽55で混合された検査対象の液体と試薬が第三壁部56の先端部を乗り越えて第二混合槽57に流れ込んで、S21の処理で第二混合槽57に溜まった試薬と混合される。この時に、第二混合槽57に溜まった試薬はそのままで移動しない。第四壁部58の傾斜角度が第三壁部56より大きく、図13に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度θ4が鋭角となっているからである。
【0041】
次に、上記同様の制御で、図14に示す検査チップ40の側面の延設方向(液体供給路46、第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の延設方向)と遠心力の方向の間の角度が90°になるようにして、遠心力が200g係るようにして回転を10秒間行う(S24)。この処理S24により、第四壁部58の延設方向と図14に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接していた面側の角度θ4が鈍角になり、図14に示すように、第二混合槽57で混合された検査対象の液体と試薬が第四壁部58の先端部を乗り越えて第三混合槽59に流れ込んで、S21の処理で第三混合槽59に溜まった試薬と混合される。
【0042】
次に、上記同様の制御で、図15に示す検査チップ40の側面の延設方向(液体供給路46、第一試薬供給路47〜第三試薬供給路49の延設方向)と遠心力の方向の間の角度が0°になるようにして、遠心力が200g係るようにして回転を10秒間行う(S25)。この処理S25により、遠心力で図15に示すように、第三混合槽59の下部に検査対象の液体と三種類の試薬が混合されたものが攪拌されて溜まる。このときに、余剰槽54に溜まった余剰の検査対象の液体はそのままである。
【0043】
次いで、図8に示す検査処理に戻り、ターンテーブル3の回転が止まり、遠心力の付加が終了する(S15)。その際、検査チップ40の所定箇所が光源7と検出器8とから構成される光学検査部に位置するようにターンテーブル3を停止させる。次いで、検査チップ40に光源7より光をあてて検出器8にて透過光を測定する(S17)。その後、検査結果が図示外のコンピュータの画面に表示され、検査は終了する。
【0044】
以上説明したように、上記の実施の形態によれば、検査対象の液体と複数の試薬とを目的のタイミングで目的の混合槽で他の部分への液体の流出もなく混合することができる。また、検査対象の液体と、複数の試薬を検査チップ40に投入するだけで計量から混合まで行うことができる。
【0045】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、検査対象の液体及び試薬の投入口は4つ設け、混合槽は3つ設けているが、必ずしもこの数に限られず、混合する検査対象の液体と試薬の数に合わせて設ければよい。例えば、検査対象の液体が1つ、試薬が2なら、投入口は3つ設け、混合槽は2でもよい。また、検査対象の液体が1つ、試薬が4なら、投入口は5つ設け、混合槽は4つでもよい。
【0046】
また、図16に示すように、検査チップ140に、検査対象の液体を投入する液体投入口141及び試薬を投入する第一試薬投入口142を設け、第一試薬投入口142から供給される試薬を計量する第一計量部151の第一壁部153からつながる流路143を形成する。また、液体投入口141から投入される液体を計量する第二計量部150を設ける。ここで、流路143と第二計量部150の第一壁部152の先端部の延設線とが交差する混合槽155の天井部分に所定長さのリブ160を設ければ、第一試薬投入口142から投入した試薬が第二計量部150に入ってしまうことを防止できる。
【0047】
尚、上記実施の形態の各壁の傾斜角度や遠心力の方向は単なる例示であり、測定する条件に合わせて予め決定すれば良い。
【符号の説明】
【0048】
1 検査装置
2 外壁部
3 ターンテーブル
4 チップホルダ
5 モータ
6 軸
7 光源
8 検出器
10 ステッピングモータ
12 ギア
13 ギア
14 軸
15 プーリ
16 プーリ
17 ベルト
18 軸
19 角度変更機構
40 検査チップ
41 液体投入口
42 第一試薬投入口
43 第二試薬投入口
44 第三試薬投入口
45 板材
46 液体供給路
47 第一試薬供給路
48 第二試薬供給路
49 第三試薬供給路
50 計量部
51 第二壁部
52 第一壁部
54 余剰槽
55 第一混合槽
56 第三壁部
57 第二混合槽
58 第四壁部
59 第三混合槽
61 第一流路
62 第二流路
63 第三流路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、
前記液体を投入する液体投入口と、
前記液体投入口から投入された液体を受ける受け部と、
前記液体投入口から前記受け部に液体を供給する液体供給路と
を備え、
当該受け部は、
所定方向に延設された第一壁部と、
当該第一壁部の延設方向に対して、180度未満から0度より大きい何れかの角度方向に延設された第二壁部とを備え、
前記液体供給路は少なくとも直線状部分を有し、
前記検査対象受体の保持角度が前記遠心力の方向に対して前記直線状部分が回転した角度である回転角度が第一角度である場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鋭角となり、前記第一角度と異なる第二角度になった場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鈍角となるように形成されたことを特徴とする検査対象受体。
【請求項2】
前記検査対象受体の保持角度が前記第二角度になった場合に、前記受け部の前記第一壁部の先端部側から流れ出た前記液体に試薬を混合する混合槽を備えたことを特徴とする請求項1に記載の検査対象受体。
【請求項3】
前記混合槽は、前記液体を排出する側に所定角度で延設された第三壁部を備え、
前記検査対象受体の前記回転角度が前記第二角度の時に、前記第三壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記液体に接している面側の角度が鋭角になり、
前記検査対象受体の前記回転角度が前記第一角度及び前記第二角度と異なる第三角度になった場合には、前記第三壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記液体に接している面側の角度が鈍角となることを特徴とする請求項1又は2に記載の検査対象受体。
【請求項4】
前記混合槽は、複数、直列に設けられ、
各混合槽の前記第三壁部の延設角度は互いに異なった角度に形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の検査対象受体。
【請求項5】
前記受け部が液体を受け、その液体を所定量計り取る計量部であり、その前記第二壁部の先端部側から流れ出た液体を受ける余剰槽を備えたことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の検査対象受体。
【請求項6】
前記混合槽の天井部において、前記混合槽に接続する複数の受け部の内の一の受け部の前記第一壁部の先端部からつながる流路と、当該一の受け部と異なる他の受け部の前記第一壁部の前記先端部の延設線とが交差する部分に所定長さのリブを設けたことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の検査対象受体。
【請求項7】
前記混合槽に試薬を投入する試薬投入口を備えたことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の検査対象受体。
【請求項8】
請求項1から7の何れかに記載の検査対象受体を回転する回転装置を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項9】
公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、前記液体を投入する液体投入口と、前記液体投入口から投入された液体を受ける受け部と、前記液体投入口から前記受け部に液体を供給する液体供給路とを備え、当該受け部は、所定方向に延設された第一壁部と、当該第一壁部の延設方向に対して、180度未満から0度より大きい何れかの角度方向に延設された第二壁部とを備え、前記液体供給路は少なくとも直線状部分を有し、前記検査対象受体の保持角度が前記遠心力の方向に対して前記直線状部分が回転した角度である回転角度が第一角度と異なる第二角度になった場合には、前記第一壁部の延設方向と前記遠心力の方向とのなす角の内、前記第二壁部側の角度が鈍角となるように形成された検査対象受体を前記第一及び前記第二の回転角度に順次保持して回転して、前記液体の検査対象を検査する検査方法であって、
前記検査対象受体の前記液体投入口から液体を投入する液体投入工程と、
前記検査対象受体を前記第一角度に保持して回転して、前記液体投入口から前記受け部に液体を投入する液体計量工程と、
前記液体投入工程と前記計量工程との後に、前記検査対象受体の前記回転角度を前記第二角度にして、前記混合槽で前記受け部から流れ出た液体に試薬を混合する混合工程と
を備えたことを特徴とする液体の検査対象の検査方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate