検査対象受体
【課題】精度の高い検体の検査、測定を行うことができる検査対象受体を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の検査対象受体である検査チップ４０は、検体案内部４６の左側の側面４６Ａを後方に延長した直線５６と、定量部５０の壁面５２Ａ前端部と壁面５１Ａの前端部を含んで構成される平面である定量部出入口面５７とが直交するように構成されていることにより、検査チップ４０の前後方向に遠心力が付与される場合、その遠心力は定量部出入口面５７に形成される検体液面上のどこでも同様に付与される。そのため、遠心力の影響を受けることなく、常に定量部出入口面５７の一定の位置に液面を形成することができる。従って、定量部５０における検体の定量誤差が生じることがなく、精度よく検体の検査を行うことができる。
【解決手段】本発明の検査対象受体である検査チップ４０は、検体案内部４６の左側の側面４６Ａを後方に延長した直線５６と、定量部５０の壁面５２Ａ前端部と壁面５１Ａの前端部を含んで構成される平面である定量部出入口面５７とが直交するように構成されていることにより、検査チップ４０の前後方向に遠心力が付与される場合、その遠心力は定量部出入口面５７に形成される検体液面上のどこでも同様に付与される。そのため、遠心力の影響を受けることなく、常に定量部出入口面５７の一定の位置に液面を形成することができる。従って、定量部５０における検体の定量誤差が生じることがなく、精度よく検体の検査を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体物質及び化学物質等を検査するために使用され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（例えば、特許文献１参照）。このような検査対象受体を使用することで、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）、酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などを検知したり、定量したりすることができる。
【０００３】
図１３に示されるように、特許文献１に記載の検査チップ１００では、検査対象の試料（血液等）が開口１０１から内部に注入され、遠心装置にて回転される。開口１０１から注入された血液は、遠心装置により付与される遠心力によって出口毛管１０２を通過し、分離室１０３に投入される。分離室１０３では、投入された血液を付与される遠心力にて遠心分離を行い、上澄み液を得る。その後、上澄み液は試料計量室１０５にて計量される。一方、上澄み液と混合、反応させることで血液の検査を行うに際し必要な光学特性を発現させるための反応試剤、及びその希釈剤は、別途あらかじめ反応試剤室１０７及び希釈剤室１０８に封入されており、遠心装置により付与される遠心力により、制限開口１０９を通過して反応試剤計量室１１０に流入する。反応試剤計量室１１０では、反応試剤及び希釈剤が混合され混合液となった上で所定量計量される。得られた上澄み液、及び混合液は、検査チップの、遠心装置における保持角度を変更することによって得られる遠心力方向の変化により、チップ表面に形成された溝を所定の順序で流通し、混合されてキュベット室１１１に至る。キュベット室１１１に光を照射することで、上澄み液と混合液とが混合された液体の光学特性を計測し、試料の検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２３８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される検査チップでは試料から上澄み液を分離する分離室１０２にて分離された上澄み液を計量する試料計量室１０５の試料計量室出入口面１０５Ａは、その左側の端部の位置が明確でない。また、反応試剤と希釈剤の混合液を計量する反応試剤計量部１１０の出入口面１１０Ａは、当該部位に前記血液や前記混合液を流入させる制限開口１０７の形成されている方向に対し、やや傾いた方向を向いて形成されている。
【０００６】
試料計量室１０５や反応試剤計量室１０８に出入口部１０６や制限開口１０９から血液や混合液を流入させる場合、出入口部１０６や制限開口１０９の方向に遠心力を付与することで液を流動させるが、この場合、付与される遠心力の方向に対し、試料計量室出入口面１０５Ａは、その左端が明確でないため、試料計量室１０５が上澄み液で満たされた場合、液面の位置が一定位置に形成されにくい。また、反応試剤計量部出入口面１１０Ａは、やや傾いた方向となるため、反応試剤計量室１１０が混合液にて満たされている場合、その液面も傾いた方向に形成されやすいしかし、これら出入口面は遠心力の付与される方向に対して傾いているため、出入口面と同一方向に液面が形成されたとしても、遠心力が液面全てに均一にかからないため液面の位置は不安定となる。そのことにより形成される液面は常に出入口面と一致した位置に形成されるとは限らなくなるため、出入口面から離れた位置に液面が形成される場合もあり、試料計量室１０５や反応試剤計量室１１０での計量に誤差が生じ、ひいては検査の精度に影響を及ぼしてしまう、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、液体の計量誤差が少なく、精度よく検査を行うことができる検査対象受体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明の検査対象受体は、公転により生じる遠心力の方向に対して自転により所定の回転角度に保持することにより前記遠心力の作用によっ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、第一の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、液体を前記第一の方向に向けて案内する第一案内部と、前記第一案内部を案内された前記液体を受けて、所定量の前記液体を貯留可能である定量部と、前記定量部で前記所定量の前記液体が貯留され、且つ、前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、前記定量部から流出する余剰分の前記液体を案内する第二案内部と、前記定量部よりも前記第一の方向について奥側に設けられ、前記第二案内部によって案内された前記余剰分の前記液体が貯留される余剰部と、前記第一の回転角度とは異なる第二の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第二の方向に生じている場合に、前記定量部に貯留された前記液体が流出する方向に設けられている第三案内部と
を備え、前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明の検査対象受体は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る発明の検査対象受体は、請求項１乃至２に記載の発明の構成に加え、前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の検査対象受体は、前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることにより、前記第一の方向に付与される遠心力は前記定量部出入口部に形成される液面上のどこでも同様に付与される。そのため、前記第一の方向に付与される遠心力の影響を受けることなく、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができる。従って、前記定量部における前記液体の定量誤差が生じることがなく、精度よく液体の検査を行うことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の検査対象受体は、請求項１に記載の発明の効果に加え、前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されていることにより、前記定量部出入口部の断面が最も小さいため、安定して液面を形成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の検査対象受体は、請求項２に記載の発明の効果に加え、前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることにより、前記定量部出入口部の断面が最も小さいため、安定して液面を形成することができる。また、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることにより、例えば、前記定量部出入口部の底面が、前記検体案内部側と前記定量部側とで角度を有して設けられることになるため、その部位での液切れがよくなるため、液面がより安定して形成できる。これらのことにより前記定量部における前記液体の定量精度がより高くなり、よってより精度よく液体の検査を行うことができる。そのことにより前記定量部における前記液体の定量精度がより高くなり、より精度よく液体の検査を行うことができる。また、前記定量部が同一方向に開放され窪んで形成されていることにより、検査対象受体を製造する際に、より簡便にこれらを形成することが可能となり、ひいてはより簡単な設備で検査対象受体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】検査装置１の平面図である。
【図２】検査装置１の左側面図である。
【図３】本発明の第一実施形態である検査チップ４０の平面図である。
【図４】検査チップ４０の定量部５０前端部近傍の拡大平面図である。
【図５】検査チップ４０の斜視図である。
【図６】検査装置１で実行される検査処理のフローチャートである。
【図７】検体、試薬を充填した状態の検査チップ４０の平面図である。
【図８】遠心力方向の角度「０°」の状態を示す検査チップ４０の平面図である。
【図９】遠心力方向の角度「８０°」の状態を示す検査チップ４０の平面図である。
【図１０】遠心力方向の角度「０°」の状態を示す検査チップ４０の他の平面図である。
【図１１】第二実施形態の検査チップ１４０の平面図である。
【図１２】第二実施形態の検査チップ１４０の定量部１５０のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の検査チップ１００の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第一実施形態＞
本実施形態では、検査対象である液体（以下、検体と呼ぶ。）及び検体に混合される液体（以下、試薬と呼ぶ。）を収容可能な検査チップ４０を用いて、検査装置１で検査が行われる場合を例示する。検査装置１は、検査チップ４０を高速で回転させることにより、遠心力を付与することが可能であり、その際に、検査チップ４０の回転角度を変化させることによって、検査チップ４０に付与される遠心力の方向（以下、遠心力方向と呼ぶ。）を切り替えることが可能である。
【００１６】
図１〜図２を参照して、検査装置１の概略構造について説明する。以下の説明では、図１の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査装置１の右方、左方、前方、後方とする。図２の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査装置１の上方、下方、前方、後方とする。また、理解を容易にするために、図２では、外壁部２を図１に示すＸ−Ｘ線における矢視方向の断面図で示している。
【００１７】
検査装置１は、円筒形の筺体である外壁部２を備える。外壁部２の内部には、外壁部２よりも小径の円盤体であるターンテーブル３が回転自在に設けられている。ターンテーブル３の直径方向の両端部、すなわちターンテーブル３の円周近傍には、一対のチップホルダ４が各々設けられている。
【００１８】
外壁部２の内面には、外壁部２内の空間を二分するように内壁２１が設けられている。内壁２１の中心付近には、孔２３が設けられている。内壁２１の中心付近下面には、モータ５が設けられている。モータ５は、モータ５から孔２３を通じて上方に延びる軸６を備える。
【００１９】
軸６の上端部には、ターンテーブル３が接続されている。軸６はターンテーブル３の平面中心に接続されている。モータ５が軸６を回転させるのに伴って、ターンテーブル３も軸６を中心として回転する。
【００２０】
ターンテーブル３の回転中心（軸６の接続されている位置）から外周方向に離間した位置において、軸１８がターンテーブル３の上下方向に、孔２４を通じて延設されている。軸１８の上端部にはチップホルダ４が、回転自在に軸支されている。チップホルダ４は、一例として、底板と上板と側壁とで外形が形成された箱状体である。詳細には、チップホルダ４は、上面側からの平面視で長方形に形成された検査チップ４０を内部に収納、保持できるように、検査チップ４０より一回り大きい上面側からの平面視で長方形に形成された箱状の部材である。検査者は、ターンテーブル３の回転中心側から放射方向に向けて（図１の例では、ターンテーブル３の回転中心から矢印Ａに示す方向に向けて）、検査チップ４０をチップホルダ４に収納可能である。
【００２１】
ターンテーブル３の回転中心から外周方向に離間した位置の下面には、角度変更機構１９が設けられている。角度変更機構１９はその動作によってチップホルダ４が所定角度回転するものであれば、任意の構成を有することができる。
【００２２】
本実施形態では、ターンテーブル３がモータ５によって回転駆動されると、チップホルダ４に保持された検査チップ４０も軸６を回転中心として回転する。軸６を回転中心とした検査チップ４０の回転を、検査チップ４０の「公転」と呼ぶ。一方、チップホルダ４がステッピングモータ１０によって所定角度回転されると、チップホルダ４に保持された検査チップ４０も軸１８を回転中心として所定角度回転する。軸１８を回転中心とした検査チップ４０の回転を、検査チップ４０の「自転」と呼ぶ。
【００２３】
検査装置１は、外壁部２の外部に設けられた制御装置７０に接続されている。制御装置７０は、図示外のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を内蔵して、検査装置１の各種動作（例えば、ターンテーブル３の回転や、チップホルダ４の回転など）を制御する。制御装置７０には、検査者が検査装置１の各種動作を指示するための操作部（図示外）が設けられている。
【００２４】
検査装置１の前方（図１、図２では右方）には、外壁延出部２２が外壁部２の先端部から検査装置１の内部のターンテーブル３の上方に延びて設けられている。外壁延出部２２の先端部の下面には、ターンテーブル３上面に設けられているチップホルダ４に対し、同一方向に並んで設けられている光源７及び検出器８により構成されている光学検査部９が設けられている。光源７は、チップホルダ４に保持された検査チップ４０内で生成された試薬と検体との混合物（つまり、反応生成物）に、検査チップ４０の上方から光を照射する。検出器８は、反応生成物にて反射された光を、検査チップ４０の上方で検出する。制御装置７０は、検出器８で検出された受光量に基づいて、各種測定を実行できる。
【００２５】
次に、図３〜５を参照して、検査チップ４０の概略構造について説明する。図３は検査チップ４０の上面図であり、図４は検査チップ４０の定量部５０前端部付近の拡大図であり、図５は検査チップ４０の斜視図である。以下では、図３の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査チップ４０の前方、後方、右方、左方として説明する。また、図３の紙面手前側及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ４０の上方及び下方として説明する。
【００２６】
本実施形態では、検査装置１で検査チップ４０を使用する場合、検査チップ４０の上下方向が検査装置１の上下方向と一致するように、検査者が検査チップ４０を水平にチップホルダ４に装着する。このとき、検査者は、検査チップ４０の後方側側面が放射方向（つまり、矢印Ａに示す方向）に向くように、検査チップ４０をチップホルダ４に装着する（図１参照）。
【００２７】
検査チップ４０は、前後方向を長手方向とする、上面側より平面視した場合に長方形状をなす薄手の箱状体であり、板材４３とカバー材７１とにより構成される。板材４３は、上面側より平面視した場合に長方形で所定の厚みを有する板材であり、その材質は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の有機材料や、シリコン、ガラス、石英などの無機材料など特に制限されない。
【００２８】
板材４３には、検体を注入する検体注入口４１及び試薬を投入する試薬注入口４２が上面側より平面視した場合に円形の窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。検体注入口４１、試薬注入口４２は、板材４３を上面側より平面視した場合に、向かって右側から左側に向けて並んで形成されている（図３参照）。
【００２９】
検体注入口４１は、検査チップ４０内に検体を供給するために、検査者が検体を注入する部位である。試薬注入口４２は、検査チップ４０内に試薬を供給するために、検査者が試薬を注入する部位である。従って、検査者は検査チップ４０内に一つの検体に対し一つの試薬を注入して、これらの検体及び試薬を混合させることができる。
【００３０】
また、検体注入口４１には検体供給路４４が接続され、試薬投入口４２には試薬供給路４５が接続されている。検体供給路４４及び試薬供給路４５は、板材４３の上面に開放した四角形状の断面を有する溝状に形成され、検査チップ４０の前後方向に互いに平行に延設されている。さらに、検体供給路４４の後端部には検体案内部４６が、試薬供給路４５の後端部には試薬案内部４７が、幅が狭くなった出口として後方域に各々前後方向に延びて設けられている。
【００３１】
検体供給路４４の後方側（図３における下方側）には、検体供給路４４から供給される検体を所定量計量するための定量部５０が形成されている。定量部５０は、第一壁部５１と第二壁部５２との間に形成された、上面側からの平面視で右後方に延びている検体を溜めることができる部位である。第二壁部５２は、検体供給路４４の出口（検体案内部４６）と間隔をおいて前後方向に対向する壁面５２Ａと、壁面５２Ａの前方端から左側に連続して延設された壁面５２Ｂとを有する壁部である。第一壁部５１は、壁面５２Ａの後方端から右側に連続して延設された壁面５１Ａと、壁面５１Ａの前方端から更に右側に連続して延設された壁面５１Ｂとを有する壁部である。定量部５０は、壁面５１Ａと壁面５２Ａとで区画形成されている。また、定量部５０は、板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３２】
第一壁部５１を形成する壁面５１Ａと壁面５１Ｂとは、その接点５１Ｃで角度を有して連続して設けられている。壁面５１Ｂの、壁面５１Ａ側と反対側の先端部は、壁面５１Ａとの接点より右側（つまり、定量部５０より右側）に位置している。
【００３３】
図３に示すように、壁面５２Ａの延設方向と検査チップ４０の左右方向とのなす角度が、第一角度θ１である。より詳細には、第一角度θ１は、上面側からの平面視で壁面５２Ａの延設方向に延びる線と検査チップ４０の左右方向に延びる線との交点を回転中心として、壁面５２Ａを左右方向と平行になるまで時計回り方向に回転させた場合の角度である。本実施形態では、第一角度θ１が少なくとも鋭角（一例として、７０°）となるように、第二壁部５２が形成されている。壁面５２Ｂは、壁面５２Ａとの接点５２Ｃで壁面５２Ａと連続して、角度を有して設けられている。壁面５２Ｂの延設方向と検査チップ４０の左右方向とのなす角度が、第二角度θ２である。より詳細には、第二角度θ２は、上面側からの平面視で壁面５２Ｂの延設方向に延びる線と検査チップ４０の左右方向に延びる線との交点を回転中心として、壁面５２Ｂを左右方向と平行になるまで時計回り方向に回転させた場合の角度である。本実施形態では、第二角度θ２は、第一角度θ１よりも小さい角度（一例として、１０°）となるように、第二壁部５２が形成されている。このように形成されることにより、壁面５２Ａと壁面５２Ｂは接点５２Ｃにて角度を有して連続して設けられている。
【００３４】
接点５２Ｃは、図４にも示す通り、検体案内部４６の左側の側面４６Ａから、後方に延長した直線５６上に位置するように設けられている。そして、直線５６に対して、接点５２Ｃと接点５１Ｃは、互いを結んで形成される定量部出入口面５７が直交するように形成されている。
【００３５】
第二壁部５２と第二壁部５２に対向して設けられている第四壁部５９とによって、流路６１が溝状に形成されている。流路６１は、定量部５０で計量された検体を、後述の混合槽５５へ案内する流路である。一方、第一壁部５１と第一壁部５１に対向して設けられている第三壁部５８とにより形成される流路６０により、余分な検体は余剰槽５４へ案内される。余剰槽５４は、第一壁部５１の後方に設けられた、上面側からの平面視で後方に矩形状をなしている部位であって、定量部５０から流れ出た検体が貯留される。流路６１、流路６０及び余剰槽５４は、それぞれ板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する溝及び窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３６】
第一壁部５１において壁面５１Ｂの右端部（つまり、余剰槽５４側の端部）から後方に連続して延びる壁面は、案内面５３である。案内面５３は、流路６０に流れ出た検体を余剰槽５４に向けて案内する。
【００３７】
試薬供給路４５の後方側（図３における下方側）には、混合槽５５が形成されている。混合槽５５は、試薬供給路４５（試薬案内部４７）と流路６１の後方側に形成された、上面側からの平面視で後方に矩形状をなしている部位である。混合槽５５では、流路６１を経由して流れ出た検体と、試薬供給路４５から試薬案内部４７を経て供給された試薬とが混合されて、混合液が生成される。なお、混合槽５５は、板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３８】
板材４３の上面には、図５に示すように、板材４３の上面側が開放されて設けられている各供給路４４、４５、定量部５０、余剰部５４、混合槽５５、及びそれらを結ぶ流路等をカバーするようにカバー材７１が設けられている。カバー材７１は、板材４３の上面に貼付されて設けられている。なお、図３ではカバー材７１が透明である場合の状態を示している。
【００３９】
カバー材７１の材質としては、一部透明で、板材４３と接着できれば熱可塑性樹脂等、材質を問わない。カバー材７１の、検体注入口４１及び試薬注入口４２の上面には、孔４１Ａ、４２Ａが、検体注入口４１及び試薬注入口４２よりも小さく形成されている。各注入口４１、４２から検体や試薬を注入する場合には、これらの孔４１Ａ、４２Ａを通じて注入される。
【００４０】
また、カバー材７１の混合槽５５の上面を覆う部分については、光学測定窓７２として、光を透過する材料によって透明に構成される。もちろん、図５に示すように、カバー材７１全体が透明であってもよい。カバー材７１の板材４３への貼り付けは、熱溶着、ＵＶ光やレーザー光による接着、ホットメルト接着等の接合方法を用いることができる。
【００４１】
次に、図６〜１０を参照して、検査装置１及び検査チップ４０を用いた検査方法について説明する。以下の説明では、図６を参照して検査者の動作及び検査装置１の動作を説明しつつ、図７〜１０を適宜参照して検査チップ４０の状態変化の概略を説明する。なお、図７〜１０ではカバー材７１が透明である場合の状態を示している。
【００４２】
まず、検査者は、検査チップ４０を、各注入口４１、４２が上側になるように設置した後、検査チップ４０の検体注入口４１に検体を注入する。同様に、検査者は、試薬注入口４２に試薬を注入する（Ｓ１１）。これにより、検体及び試薬が、検査チップ４０内に供給され、各供給路４４、４５に滞留する（図７参照）。
【００４３】
Ｓ１１の実行後、検査者は、制御装置７０の操作部（図示外）を操作して、検査装置１の電源をＯＮする（Ｓ１２）。次に検査者は、検査チップ４０の後方側側面が放射方向（つまり、図１の矢印Ａに示す方向）に向くように、検査チップ４０をチップホルダ４に装着する（図１参照）。（Ｓ１３）。そして検査者が、制御装置７０の操作部を操作することにより、制御装置７０のＣＰＵ（図示外）は、ＲＯＭ（図示外）に記憶されている制御プログラムに基づいて、検査チップ４０の遠心処理を実行する（Ｓ１４）。
【００４４】
検査チップ４０の遠心処理（Ｓ１４）では、まず検査チップ４０の前後方向（検体供給路４４、試薬供給路４５の延設方向）と遠心力方向とのなす角度が「０°」の状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、検査チップ４０の後方側側面が、遠心力方向を向いている。これにより、図８に示すように、検体注入口４１から注入され検体供給路４４に滞留している検体は、遠心力によって検体案内部４６を経て定量部５０に流出する。定量部５０では、先述したように、所定量の検体が貯留され、且つ、余剰分の検体が余剰槽５４に流出して貯留される。また、同時に試薬注入口４２から注入され試薬供給路４５に滞留している検体は、遠心力によって試薬案内路４７を経て混合槽５５に流出する。
【００４５】
この際、遠心力方向は検査チップ４０の前方から後方に向かう方向となる。そのため、接点５１Ｃと接点５２Ｃとを結んで形成される定量部出入口面５７は検体案内部４６の左側側面４６Ａを遠心力方向に延出した直線５６と直交するように形成されているため、遠心力方向とも直交する。このため、定量部５０が検体で一杯となり、定量部出入口面５７に液面が形成されるときに、遠心力は液面上のどこでも同様に付与されるため、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができるので、定量部における検体の液体の定量誤差が生じにくい。また、接点５１Ｃ、５２Ｃにて角度を有するように壁面５１Ａと５１Ｂ、５２Ａと５２Ｂが接続するように第一壁部５１、第二壁部５２が形成されている。このことにより接点５１Ｃ、５２Ｃにて液切れを起こしやすくなるため、接点５１Ｃと接点５２Ｃを結ぶ面（つまり定量部出入口面５７）にて液面を一定の位置により形成しやすくなる。
【００４６】
同時に、試薬注入口４２から注入され試薬供給路４５に滞留している試薬は、遠心力により試薬案内部４７を経て混合槽５５に流出する。この試薬は、遠心力の作用によって混合槽５５に貯留される。
【００４７】
次に、チップホルダ４が所定角度自転される。具体的には、図９に示すように、遠心力方向の角度が「８０°」となるまで、チップホルダ４が反時計回りに自転される。この状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、遠心力方向は、図８に示す例と比較して時計回りに８０°傾斜する。付与される遠心力方向と壁面５２Ａの延設方向とのなす角のうち、定量部５０側の角度θ１１は鈍角になるため、定量部５０で計り取られた検体は壁面５２Ａに沿って先端側に移動する。さらに、付与される遠心力方向と壁面５２Ｂの延設方向とのなす角のうち、流路６１側の角度θ１２も角度θ１１と同様に鈍角になるため、検体は、流路６１内を移動して混合槽５５に流れ込み、検体と試薬とで構成される混合液が生成及び貯留される。
【００４８】
最後に、チップホルダ４が元の状態に戻るように自転される。具体的には、図１０に示すように、遠心力方向の角度が「０°」となるまで、チップホルダ４が時計回りに自転される。この状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、図７に示す例と同様に、検査チップ４０の後方側側面が遠心力方向を向いている。そのことにより、遠心力の作用によって、混合液が混合槽５５の下部に溜まる。
【００４９】
その後、ターンテーブル３の回転（つまり、チップホルダ４の公転）が停止され、遠心力の付加が終了される。このとき、検査チップ４０に設けられている光学検査窓６２を光学検査部９直下に位置させるように、ターンテーブル３を所定の回転位置で停止させる（Ｓ１５）。Ｓ１６の実行後、光源７から検査チップ４０に対して光が照射される。検出器８で検査チップ４０中の検体にて反射された光が検出されることによって、検査結果が測定される（Ｓ１６）。最後に、Ｓ１６で測定された検査結果が、制御装置７０の画面（図示外）に表示される（Ｓ１７）。
【００５０】
本実施形態の検査チップ４０は、図３、４に示す通り、第二壁部５２の壁面５２Ａと壁面５２Ｂとの接点５２Ｃと、第一壁部５１の壁面５１Ａと壁面５１Ｂとの接点５１Ｃとを結んで形成される定量部出入口部５７が、検体案内部４６の左側の側面４６Ａから、後方に延長した直線５６と直交するように設けられている。つまり、定量部出入口部５７は、検査チップ４０の前後方向に付与される場合（つまり、検体案内部４６から検体が流出する場合）の遠心力方向とも直交する。このため、定量部５０が検体で一杯となり、定量部出入口面５７に液面が形成されるときに、遠心力は液面上のどこでも同様に付与されるため、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができるので、定量部における検体の液体の定量誤差が生じにくい。また、接点５１Ｃ、５２Ｃにて角度を有するように壁面５１Ａと５１Ｂ、５２Ａと５２Ｂが接続するように第一壁部５１、第二壁部５２が形成されている。このことにより接点５１Ｃ、５２Ｃにて液切れを起こしやすくなるため、接点５１Ｃと接点５２Ｃを結ぶ面（つまり定量部出入口面５７）にて液面を一定の位置により形成しやすくなる。そのことにより定量部５０における検体の定量誤差が生じることがなく、精度よく検体を定量でき、ひいては精度よく検体の検査を行うことができる。
【００５１】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の検査チップ１４０について、図１１、１２を参照して説明する。第二実施形態の検査チップ１４０は、定量部１５０の構成が第一実施形態の検査チップ４０と異なっている。
【００５２】
本実施形態の検査チップ１４０の定量部１５０は、図１２に示す通り、定量部１５０を形成する四角形状の断面を有する窪みの深さが、定量部出入口部１５７において最も浅く、定量部１５０の後方端部において最も深くなるように形成されている。定量部１５０の底面１５８は、定量部出入口部１５７にて、流路６１の底面１６１と連続して形成されている。流路６１の底面１６１は板材４３の前後方向に平行に形成されており、底面１５８とは角度を有して接続されている。
【００５３】
本形態の検査チップ１４０は、定量部１５０を形成する窪みの深さが、定量部出入口部１５７において最も浅く、定量部１５０の後方端部で最も深くなるように形成されている。定量部出入口部１５７の断面が最も小さいため、検体液面が広い面積に広がっていないため、より安定して液面を形成することができるため、検体の定量精度がより高くなり、より精度よく液体の検査を行うことができる。また、前記定量部出入口部の底面が、前記検体案内部側と前記定量部側とで角度を有して設けられることになるため、その部位での液切れがよくなるため、液面がより安定して形成できる。このことによっても定量部１５０における検体の定量精度がより高くなり、よってより精度よく検体の検査を行うことができる。
【００５４】
なお、検体案内部４６、１４６、２４６が本発明の「第一案内部」に相当する。壁面５１Ｂが本発明の「第二案内部」に相当する。壁面５２Ｂが本発明の「第三案内部」に相当する。また、遠心力方向「０°」が本発明の「第一の方向」に相当し、遠心力方向「８０°」が本発明の「第二の方向」に相当する。
【符号の説明】
【００５５】
１ 検査装置
４０ 検査チップ
４１ 検体注入口
４２ 試薬注入口
４６ 検体案内部
４６Ａ （検体案内部の）側面
５１ 第一壁部
５１Ａ 壁面
５１Ｂ 壁面
５１Ｃ 接点
５２ 第二壁部
５２Ａ 壁面
５２Ｂ 壁面
５２Ｃ 接点
５４ 余剰部
５５ 混合槽
７１ カバー材
７２ 光学測定窓
１００ （従来の）検査チップ
１４０ 検査チップ
１５０ 定量部
１５７ （定量部の）底面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体物質及び化学物質等を検査するために使用され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（例えば、特許文献１参照）。このような検査対象受体を使用することで、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）、酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などを検知したり、定量したりすることができる。
【０００３】
図１３に示されるように、特許文献１に記載の検査チップ１００では、検査対象の試料（血液等）が開口１０１から内部に注入され、遠心装置にて回転される。開口１０１から注入された血液は、遠心装置により付与される遠心力によって出口毛管１０２を通過し、分離室１０３に投入される。分離室１０３では、投入された血液を付与される遠心力にて遠心分離を行い、上澄み液を得る。その後、上澄み液は試料計量室１０５にて計量される。一方、上澄み液と混合、反応させることで血液の検査を行うに際し必要な光学特性を発現させるための反応試剤、及びその希釈剤は、別途あらかじめ反応試剤室１０７及び希釈剤室１０８に封入されており、遠心装置により付与される遠心力により、制限開口１０９を通過して反応試剤計量室１１０に流入する。反応試剤計量室１１０では、反応試剤及び希釈剤が混合され混合液となった上で所定量計量される。得られた上澄み液、及び混合液は、検査チップの、遠心装置における保持角度を変更することによって得られる遠心力方向の変化により、チップ表面に形成された溝を所定の順序で流通し、混合されてキュベット室１１１に至る。キュベット室１１１に光を照射することで、上澄み液と混合液とが混合された液体の光学特性を計測し、試料の検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２３８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される検査チップでは試料から上澄み液を分離する分離室１０２にて分離された上澄み液を計量する試料計量室１０５の試料計量室出入口面１０５Ａは、その左側の端部の位置が明確でない。また、反応試剤と希釈剤の混合液を計量する反応試剤計量部１１０の出入口面１１０Ａは、当該部位に前記血液や前記混合液を流入させる制限開口１０７の形成されている方向に対し、やや傾いた方向を向いて形成されている。
【０００６】
試料計量室１０５や反応試剤計量室１０８に出入口部１０６や制限開口１０９から血液や混合液を流入させる場合、出入口部１０６や制限開口１０９の方向に遠心力を付与することで液を流動させるが、この場合、付与される遠心力の方向に対し、試料計量室出入口面１０５Ａは、その左端が明確でないため、試料計量室１０５が上澄み液で満たされた場合、液面の位置が一定位置に形成されにくい。また、反応試剤計量部出入口面１１０Ａは、やや傾いた方向となるため、反応試剤計量室１１０が混合液にて満たされている場合、その液面も傾いた方向に形成されやすいしかし、これら出入口面は遠心力の付与される方向に対して傾いているため、出入口面と同一方向に液面が形成されたとしても、遠心力が液面全てに均一にかからないため液面の位置は不安定となる。そのことにより形成される液面は常に出入口面と一致した位置に形成されるとは限らなくなるため、出入口面から離れた位置に液面が形成される場合もあり、試料計量室１０５や反応試剤計量室１１０での計量に誤差が生じ、ひいては検査の精度に影響を及ぼしてしまう、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、液体の計量誤差が少なく、精度よく検査を行うことができる検査対象受体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明の検査対象受体は、公転により生じる遠心力の方向に対して自転により所定の回転角度に保持することにより前記遠心力の作用によっ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、第一の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、液体を前記第一の方向に向けて案内する第一案内部と、前記第一案内部を案内された前記液体を受けて、所定量の前記液体を貯留可能である定量部と、前記定量部で前記所定量の前記液体が貯留され、且つ、前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、前記定量部から流出する余剰分の前記液体を案内する第二案内部と、前記定量部よりも前記第一の方向について奥側に設けられ、前記第二案内部によって案内された前記余剰分の前記液体が貯留される余剰部と、前記第一の回転角度とは異なる第二の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第二の方向に生じている場合に、前記定量部に貯留された前記液体が流出する方向に設けられている第三案内部と
を備え、前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明の検査対象受体は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る発明の検査対象受体は、請求項１乃至２に記載の発明の構成に加え、前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の検査対象受体は、前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることにより、前記第一の方向に付与される遠心力は前記定量部出入口部に形成される液面上のどこでも同様に付与される。そのため、前記第一の方向に付与される遠心力の影響を受けることなく、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができる。従って、前記定量部における前記液体の定量誤差が生じることがなく、精度よく液体の検査を行うことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の検査対象受体は、請求項１に記載の発明の効果に加え、前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されていることにより、前記定量部出入口部の断面が最も小さいため、安定して液面を形成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の検査対象受体は、請求項２に記載の発明の効果に加え、前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることにより、前記定量部出入口部の断面が最も小さいため、安定して液面を形成することができる。また、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることにより、例えば、前記定量部出入口部の底面が、前記検体案内部側と前記定量部側とで角度を有して設けられることになるため、その部位での液切れがよくなるため、液面がより安定して形成できる。これらのことにより前記定量部における前記液体の定量精度がより高くなり、よってより精度よく液体の検査を行うことができる。そのことにより前記定量部における前記液体の定量精度がより高くなり、より精度よく液体の検査を行うことができる。また、前記定量部が同一方向に開放され窪んで形成されていることにより、検査対象受体を製造する際に、より簡便にこれらを形成することが可能となり、ひいてはより簡単な設備で検査対象受体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】検査装置１の平面図である。
【図２】検査装置１の左側面図である。
【図３】本発明の第一実施形態である検査チップ４０の平面図である。
【図４】検査チップ４０の定量部５０前端部近傍の拡大平面図である。
【図５】検査チップ４０の斜視図である。
【図６】検査装置１で実行される検査処理のフローチャートである。
【図７】検体、試薬を充填した状態の検査チップ４０の平面図である。
【図８】遠心力方向の角度「０°」の状態を示す検査チップ４０の平面図である。
【図９】遠心力方向の角度「８０°」の状態を示す検査チップ４０の平面図である。
【図１０】遠心力方向の角度「０°」の状態を示す検査チップ４０の他の平面図である。
【図１１】第二実施形態の検査チップ１４０の平面図である。
【図１２】第二実施形態の検査チップ１４０の定量部１５０のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の検査チップ１００の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第一実施形態＞
本実施形態では、検査対象である液体（以下、検体と呼ぶ。）及び検体に混合される液体（以下、試薬と呼ぶ。）を収容可能な検査チップ４０を用いて、検査装置１で検査が行われる場合を例示する。検査装置１は、検査チップ４０を高速で回転させることにより、遠心力を付与することが可能であり、その際に、検査チップ４０の回転角度を変化させることによって、検査チップ４０に付与される遠心力の方向（以下、遠心力方向と呼ぶ。）を切り替えることが可能である。
【００１６】
図１〜図２を参照して、検査装置１の概略構造について説明する。以下の説明では、図１の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査装置１の右方、左方、前方、後方とする。図２の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査装置１の上方、下方、前方、後方とする。また、理解を容易にするために、図２では、外壁部２を図１に示すＸ−Ｘ線における矢視方向の断面図で示している。
【００１７】
検査装置１は、円筒形の筺体である外壁部２を備える。外壁部２の内部には、外壁部２よりも小径の円盤体であるターンテーブル３が回転自在に設けられている。ターンテーブル３の直径方向の両端部、すなわちターンテーブル３の円周近傍には、一対のチップホルダ４が各々設けられている。
【００１８】
外壁部２の内面には、外壁部２内の空間を二分するように内壁２１が設けられている。内壁２１の中心付近には、孔２３が設けられている。内壁２１の中心付近下面には、モータ５が設けられている。モータ５は、モータ５から孔２３を通じて上方に延びる軸６を備える。
【００１９】
軸６の上端部には、ターンテーブル３が接続されている。軸６はターンテーブル３の平面中心に接続されている。モータ５が軸６を回転させるのに伴って、ターンテーブル３も軸６を中心として回転する。
【００２０】
ターンテーブル３の回転中心（軸６の接続されている位置）から外周方向に離間した位置において、軸１８がターンテーブル３の上下方向に、孔２４を通じて延設されている。軸１８の上端部にはチップホルダ４が、回転自在に軸支されている。チップホルダ４は、一例として、底板と上板と側壁とで外形が形成された箱状体である。詳細には、チップホルダ４は、上面側からの平面視で長方形に形成された検査チップ４０を内部に収納、保持できるように、検査チップ４０より一回り大きい上面側からの平面視で長方形に形成された箱状の部材である。検査者は、ターンテーブル３の回転中心側から放射方向に向けて（図１の例では、ターンテーブル３の回転中心から矢印Ａに示す方向に向けて）、検査チップ４０をチップホルダ４に収納可能である。
【００２１】
ターンテーブル３の回転中心から外周方向に離間した位置の下面には、角度変更機構１９が設けられている。角度変更機構１９はその動作によってチップホルダ４が所定角度回転するものであれば、任意の構成を有することができる。
【００２２】
本実施形態では、ターンテーブル３がモータ５によって回転駆動されると、チップホルダ４に保持された検査チップ４０も軸６を回転中心として回転する。軸６を回転中心とした検査チップ４０の回転を、検査チップ４０の「公転」と呼ぶ。一方、チップホルダ４がステッピングモータ１０によって所定角度回転されると、チップホルダ４に保持された検査チップ４０も軸１８を回転中心として所定角度回転する。軸１８を回転中心とした検査チップ４０の回転を、検査チップ４０の「自転」と呼ぶ。
【００２３】
検査装置１は、外壁部２の外部に設けられた制御装置７０に接続されている。制御装置７０は、図示外のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を内蔵して、検査装置１の各種動作（例えば、ターンテーブル３の回転や、チップホルダ４の回転など）を制御する。制御装置７０には、検査者が検査装置１の各種動作を指示するための操作部（図示外）が設けられている。
【００２４】
検査装置１の前方（図１、図２では右方）には、外壁延出部２２が外壁部２の先端部から検査装置１の内部のターンテーブル３の上方に延びて設けられている。外壁延出部２２の先端部の下面には、ターンテーブル３上面に設けられているチップホルダ４に対し、同一方向に並んで設けられている光源７及び検出器８により構成されている光学検査部９が設けられている。光源７は、チップホルダ４に保持された検査チップ４０内で生成された試薬と検体との混合物（つまり、反応生成物）に、検査チップ４０の上方から光を照射する。検出器８は、反応生成物にて反射された光を、検査チップ４０の上方で検出する。制御装置７０は、検出器８で検出された受光量に基づいて、各種測定を実行できる。
【００２５】
次に、図３〜５を参照して、検査チップ４０の概略構造について説明する。図３は検査チップ４０の上面図であり、図４は検査チップ４０の定量部５０前端部付近の拡大図であり、図５は検査チップ４０の斜視図である。以下では、図３の上方、下方、右方、左方を、それぞれ、検査チップ４０の前方、後方、右方、左方として説明する。また、図３の紙面手前側及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ４０の上方及び下方として説明する。
【００２６】
本実施形態では、検査装置１で検査チップ４０を使用する場合、検査チップ４０の上下方向が検査装置１の上下方向と一致するように、検査者が検査チップ４０を水平にチップホルダ４に装着する。このとき、検査者は、検査チップ４０の後方側側面が放射方向（つまり、矢印Ａに示す方向）に向くように、検査チップ４０をチップホルダ４に装着する（図１参照）。
【００２７】
検査チップ４０は、前後方向を長手方向とする、上面側より平面視した場合に長方形状をなす薄手の箱状体であり、板材４３とカバー材７１とにより構成される。板材４３は、上面側より平面視した場合に長方形で所定の厚みを有する板材であり、その材質は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の有機材料や、シリコン、ガラス、石英などの無機材料など特に制限されない。
【００２８】
板材４３には、検体を注入する検体注入口４１及び試薬を投入する試薬注入口４２が上面側より平面視した場合に円形の窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。検体注入口４１、試薬注入口４２は、板材４３を上面側より平面視した場合に、向かって右側から左側に向けて並んで形成されている（図３参照）。
【００２９】
検体注入口４１は、検査チップ４０内に検体を供給するために、検査者が検体を注入する部位である。試薬注入口４２は、検査チップ４０内に試薬を供給するために、検査者が試薬を注入する部位である。従って、検査者は検査チップ４０内に一つの検体に対し一つの試薬を注入して、これらの検体及び試薬を混合させることができる。
【００３０】
また、検体注入口４１には検体供給路４４が接続され、試薬投入口４２には試薬供給路４５が接続されている。検体供給路４４及び試薬供給路４５は、板材４３の上面に開放した四角形状の断面を有する溝状に形成され、検査チップ４０の前後方向に互いに平行に延設されている。さらに、検体供給路４４の後端部には検体案内部４６が、試薬供給路４５の後端部には試薬案内部４７が、幅が狭くなった出口として後方域に各々前後方向に延びて設けられている。
【００３１】
検体供給路４４の後方側（図３における下方側）には、検体供給路４４から供給される検体を所定量計量するための定量部５０が形成されている。定量部５０は、第一壁部５１と第二壁部５２との間に形成された、上面側からの平面視で右後方に延びている検体を溜めることができる部位である。第二壁部５２は、検体供給路４４の出口（検体案内部４６）と間隔をおいて前後方向に対向する壁面５２Ａと、壁面５２Ａの前方端から左側に連続して延設された壁面５２Ｂとを有する壁部である。第一壁部５１は、壁面５２Ａの後方端から右側に連続して延設された壁面５１Ａと、壁面５１Ａの前方端から更に右側に連続して延設された壁面５１Ｂとを有する壁部である。定量部５０は、壁面５１Ａと壁面５２Ａとで区画形成されている。また、定量部５０は、板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３２】
第一壁部５１を形成する壁面５１Ａと壁面５１Ｂとは、その接点５１Ｃで角度を有して連続して設けられている。壁面５１Ｂの、壁面５１Ａ側と反対側の先端部は、壁面５１Ａとの接点より右側（つまり、定量部５０より右側）に位置している。
【００３３】
図３に示すように、壁面５２Ａの延設方向と検査チップ４０の左右方向とのなす角度が、第一角度θ１である。より詳細には、第一角度θ１は、上面側からの平面視で壁面５２Ａの延設方向に延びる線と検査チップ４０の左右方向に延びる線との交点を回転中心として、壁面５２Ａを左右方向と平行になるまで時計回り方向に回転させた場合の角度である。本実施形態では、第一角度θ１が少なくとも鋭角（一例として、７０°）となるように、第二壁部５２が形成されている。壁面５２Ｂは、壁面５２Ａとの接点５２Ｃで壁面５２Ａと連続して、角度を有して設けられている。壁面５２Ｂの延設方向と検査チップ４０の左右方向とのなす角度が、第二角度θ２である。より詳細には、第二角度θ２は、上面側からの平面視で壁面５２Ｂの延設方向に延びる線と検査チップ４０の左右方向に延びる線との交点を回転中心として、壁面５２Ｂを左右方向と平行になるまで時計回り方向に回転させた場合の角度である。本実施形態では、第二角度θ２は、第一角度θ１よりも小さい角度（一例として、１０°）となるように、第二壁部５２が形成されている。このように形成されることにより、壁面５２Ａと壁面５２Ｂは接点５２Ｃにて角度を有して連続して設けられている。
【００３４】
接点５２Ｃは、図４にも示す通り、検体案内部４６の左側の側面４６Ａから、後方に延長した直線５６上に位置するように設けられている。そして、直線５６に対して、接点５２Ｃと接点５１Ｃは、互いを結んで形成される定量部出入口面５７が直交するように形成されている。
【００３５】
第二壁部５２と第二壁部５２に対向して設けられている第四壁部５９とによって、流路６１が溝状に形成されている。流路６１は、定量部５０で計量された検体を、後述の混合槽５５へ案内する流路である。一方、第一壁部５１と第一壁部５１に対向して設けられている第三壁部５８とにより形成される流路６０により、余分な検体は余剰槽５４へ案内される。余剰槽５４は、第一壁部５１の後方に設けられた、上面側からの平面視で後方に矩形状をなしている部位であって、定量部５０から流れ出た検体が貯留される。流路６１、流路６０及び余剰槽５４は、それぞれ板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する溝及び窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３６】
第一壁部５１において壁面５１Ｂの右端部（つまり、余剰槽５４側の端部）から後方に連続して延びる壁面は、案内面５３である。案内面５３は、流路６０に流れ出た検体を余剰槽５４に向けて案内する。
【００３７】
試薬供給路４５の後方側（図３における下方側）には、混合槽５５が形成されている。混合槽５５は、試薬供給路４５（試薬案内部４７）と流路６１の後方側に形成された、上面側からの平面視で後方に矩形状をなしている部位である。混合槽５５では、流路６１を経由して流れ出た検体と、試薬供給路４５から試薬案内部４７を経て供給された試薬とが混合されて、混合液が生成される。なお、混合槽５５は、板材４３の上面から下方に向かって窪んでいる四角形状の断面を有する窪みとして形成され、板材４３の上面に開放している。
【００３８】
板材４３の上面には、図５に示すように、板材４３の上面側が開放されて設けられている各供給路４４、４５、定量部５０、余剰部５４、混合槽５５、及びそれらを結ぶ流路等をカバーするようにカバー材７１が設けられている。カバー材７１は、板材４３の上面に貼付されて設けられている。なお、図３ではカバー材７１が透明である場合の状態を示している。
【００３９】
カバー材７１の材質としては、一部透明で、板材４３と接着できれば熱可塑性樹脂等、材質を問わない。カバー材７１の、検体注入口４１及び試薬注入口４２の上面には、孔４１Ａ、４２Ａが、検体注入口４１及び試薬注入口４２よりも小さく形成されている。各注入口４１、４２から検体や試薬を注入する場合には、これらの孔４１Ａ、４２Ａを通じて注入される。
【００４０】
また、カバー材７１の混合槽５５の上面を覆う部分については、光学測定窓７２として、光を透過する材料によって透明に構成される。もちろん、図５に示すように、カバー材７１全体が透明であってもよい。カバー材７１の板材４３への貼り付けは、熱溶着、ＵＶ光やレーザー光による接着、ホットメルト接着等の接合方法を用いることができる。
【００４１】
次に、図６〜１０を参照して、検査装置１及び検査チップ４０を用いた検査方法について説明する。以下の説明では、図６を参照して検査者の動作及び検査装置１の動作を説明しつつ、図７〜１０を適宜参照して検査チップ４０の状態変化の概略を説明する。なお、図７〜１０ではカバー材７１が透明である場合の状態を示している。
【００４２】
まず、検査者は、検査チップ４０を、各注入口４１、４２が上側になるように設置した後、検査チップ４０の検体注入口４１に検体を注入する。同様に、検査者は、試薬注入口４２に試薬を注入する（Ｓ１１）。これにより、検体及び試薬が、検査チップ４０内に供給され、各供給路４４、４５に滞留する（図７参照）。
【００４３】
Ｓ１１の実行後、検査者は、制御装置７０の操作部（図示外）を操作して、検査装置１の電源をＯＮする（Ｓ１２）。次に検査者は、検査チップ４０の後方側側面が放射方向（つまり、図１の矢印Ａに示す方向）に向くように、検査チップ４０をチップホルダ４に装着する（図１参照）。（Ｓ１３）。そして検査者が、制御装置７０の操作部を操作することにより、制御装置７０のＣＰＵ（図示外）は、ＲＯＭ（図示外）に記憶されている制御プログラムに基づいて、検査チップ４０の遠心処理を実行する（Ｓ１４）。
【００４４】
検査チップ４０の遠心処理（Ｓ１４）では、まず検査チップ４０の前後方向（検体供給路４４、試薬供給路４５の延設方向）と遠心力方向とのなす角度が「０°」の状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、検査チップ４０の後方側側面が、遠心力方向を向いている。これにより、図８に示すように、検体注入口４１から注入され検体供給路４４に滞留している検体は、遠心力によって検体案内部４６を経て定量部５０に流出する。定量部５０では、先述したように、所定量の検体が貯留され、且つ、余剰分の検体が余剰槽５４に流出して貯留される。また、同時に試薬注入口４２から注入され試薬供給路４５に滞留している検体は、遠心力によって試薬案内路４７を経て混合槽５５に流出する。
【００４５】
この際、遠心力方向は検査チップ４０の前方から後方に向かう方向となる。そのため、接点５１Ｃと接点５２Ｃとを結んで形成される定量部出入口面５７は検体案内部４６の左側側面４６Ａを遠心力方向に延出した直線５６と直交するように形成されているため、遠心力方向とも直交する。このため、定量部５０が検体で一杯となり、定量部出入口面５７に液面が形成されるときに、遠心力は液面上のどこでも同様に付与されるため、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができるので、定量部における検体の液体の定量誤差が生じにくい。また、接点５１Ｃ、５２Ｃにて角度を有するように壁面５１Ａと５１Ｂ、５２Ａと５２Ｂが接続するように第一壁部５１、第二壁部５２が形成されている。このことにより接点５１Ｃ、５２Ｃにて液切れを起こしやすくなるため、接点５１Ｃと接点５２Ｃを結ぶ面（つまり定量部出入口面５７）にて液面を一定の位置により形成しやすくなる。
【００４６】
同時に、試薬注入口４２から注入され試薬供給路４５に滞留している試薬は、遠心力により試薬案内部４７を経て混合槽５５に流出する。この試薬は、遠心力の作用によって混合槽５５に貯留される。
【００４７】
次に、チップホルダ４が所定角度自転される。具体的には、図９に示すように、遠心力方向の角度が「８０°」となるまで、チップホルダ４が反時計回りに自転される。この状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、遠心力方向は、図８に示す例と比較して時計回りに８０°傾斜する。付与される遠心力方向と壁面５２Ａの延設方向とのなす角のうち、定量部５０側の角度θ１１は鈍角になるため、定量部５０で計り取られた検体は壁面５２Ａに沿って先端側に移動する。さらに、付与される遠心力方向と壁面５２Ｂの延設方向とのなす角のうち、流路６１側の角度θ１２も角度θ１１と同様に鈍角になるため、検体は、流路６１内を移動して混合槽５５に流れ込み、検体と試薬とで構成される混合液が生成及び貯留される。
【００４８】
最後に、チップホルダ４が元の状態に戻るように自転される。具体的には、図１０に示すように、遠心力方向の角度が「０°」となるまで、チップホルダ４が時計回りに自転される。この状態で、２００Ｇの遠心力が付与される公転が１０秒間行われる。このとき、図７に示す例と同様に、検査チップ４０の後方側側面が遠心力方向を向いている。そのことにより、遠心力の作用によって、混合液が混合槽５５の下部に溜まる。
【００４９】
その後、ターンテーブル３の回転（つまり、チップホルダ４の公転）が停止され、遠心力の付加が終了される。このとき、検査チップ４０に設けられている光学検査窓６２を光学検査部９直下に位置させるように、ターンテーブル３を所定の回転位置で停止させる（Ｓ１５）。Ｓ１６の実行後、光源７から検査チップ４０に対して光が照射される。検出器８で検査チップ４０中の検体にて反射された光が検出されることによって、検査結果が測定される（Ｓ１６）。最後に、Ｓ１６で測定された検査結果が、制御装置７０の画面（図示外）に表示される（Ｓ１７）。
【００５０】
本実施形態の検査チップ４０は、図３、４に示す通り、第二壁部５２の壁面５２Ａと壁面５２Ｂとの接点５２Ｃと、第一壁部５１の壁面５１Ａと壁面５１Ｂとの接点５１Ｃとを結んで形成される定量部出入口部５７が、検体案内部４６の左側の側面４６Ａから、後方に延長した直線５６と直交するように設けられている。つまり、定量部出入口部５７は、検査チップ４０の前後方向に付与される場合（つまり、検体案内部４６から検体が流出する場合）の遠心力方向とも直交する。このため、定量部５０が検体で一杯となり、定量部出入口面５７に液面が形成されるときに、遠心力は液面上のどこでも同様に付与されるため、常に定量部出入口部の一定の位置に液面を形成することができるので、定量部における検体の液体の定量誤差が生じにくい。また、接点５１Ｃ、５２Ｃにて角度を有するように壁面５１Ａと５１Ｂ、５２Ａと５２Ｂが接続するように第一壁部５１、第二壁部５２が形成されている。このことにより接点５１Ｃ、５２Ｃにて液切れを起こしやすくなるため、接点５１Ｃと接点５２Ｃを結ぶ面（つまり定量部出入口面５７）にて液面を一定の位置により形成しやすくなる。そのことにより定量部５０における検体の定量誤差が生じることがなく、精度よく検体を定量でき、ひいては精度よく検体の検査を行うことができる。
【００５１】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の検査チップ１４０について、図１１、１２を参照して説明する。第二実施形態の検査チップ１４０は、定量部１５０の構成が第一実施形態の検査チップ４０と異なっている。
【００５２】
本実施形態の検査チップ１４０の定量部１５０は、図１２に示す通り、定量部１５０を形成する四角形状の断面を有する窪みの深さが、定量部出入口部１５７において最も浅く、定量部１５０の後方端部において最も深くなるように形成されている。定量部１５０の底面１５８は、定量部出入口部１５７にて、流路６１の底面１６１と連続して形成されている。流路６１の底面１６１は板材４３の前後方向に平行に形成されており、底面１５８とは角度を有して接続されている。
【００５３】
本形態の検査チップ１４０は、定量部１５０を形成する窪みの深さが、定量部出入口部１５７において最も浅く、定量部１５０の後方端部で最も深くなるように形成されている。定量部出入口部１５７の断面が最も小さいため、検体液面が広い面積に広がっていないため、より安定して液面を形成することができるため、検体の定量精度がより高くなり、より精度よく液体の検査を行うことができる。また、前記定量部出入口部の底面が、前記検体案内部側と前記定量部側とで角度を有して設けられることになるため、その部位での液切れがよくなるため、液面がより安定して形成できる。このことによっても定量部１５０における検体の定量精度がより高くなり、よってより精度よく検体の検査を行うことができる。
【００５４】
なお、検体案内部４６、１４６、２４６が本発明の「第一案内部」に相当する。壁面５１Ｂが本発明の「第二案内部」に相当する。壁面５２Ｂが本発明の「第三案内部」に相当する。また、遠心力方向「０°」が本発明の「第一の方向」に相当し、遠心力方向「８０°」が本発明の「第二の方向」に相当する。
【符号の説明】
【００５５】
１ 検査装置
４０ 検査チップ
４１ 検体注入口
４２ 試薬注入口
４６ 検体案内部
４６Ａ （検体案内部の）側面
５１ 第一壁部
５１Ａ 壁面
５１Ｂ 壁面
５１Ｃ 接点
５２ 第二壁部
５２Ａ 壁面
５２Ｂ 壁面
５２Ｃ 接点
５４ 余剰部
５５ 混合槽
７１ カバー材
７２ 光学測定窓
１００ （従来の）検査チップ
１４０ 検査チップ
１５０ 定量部
１５７ （定量部の）底面
【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所定の回転角度に保持することにより前記遠心力の作用によっ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、
第一の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、液体を前記第一の方向に向けて案内する第一案内部と、
前記第一案内部を案内された前記液体を受けて、所定量の前記液体を貯留可能である定量部と、
前記定量部で前記所定量の前記液体が貯留され、且つ、前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、前記定量部から流出する余剰分の前記液体を案内する第二案内部と、
前記定量部よりも前記第一の方向について奥側に設けられ、前記第二案内部によって案内された前記余剰分の前記液体が貯留される余剰部と、
前記第一の回転角度とは異なる第二の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第二の方向に生じている場合に、前記定量部に貯留された前記液体が流出する方向に設けられている第三案内部と
を備え、
前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることを特徴とする検査対象受体。
【請求項２】
前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されている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】
前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の検査対象受体。
【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所定の回転角度に保持することにより前記遠心力の作用によっ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、
第一の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、液体を前記第一の方向に向けて案内する第一案内部と、
前記第一案内部を案内された前記液体を受けて、所定量の前記液体を貯留可能である定量部と、
前記定量部で前記所定量の前記液体が貯留され、且つ、前記遠心力が第一の方向に生じている場合に、前記定量部から流出する余剰分の前記液体を案内する第二案内部と、
前記定量部よりも前記第一の方向について奥側に設けられ、前記第二案内部によって案内された前記余剰分の前記液体が貯留される余剰部と、
前記第一の回転角度とは異なる第二の回転角度に保持されることにより前記遠心力が第二の方向に生じている場合に、前記定量部に貯留された前記液体が流出する方向に設けられている第三案内部と
を備え、
前記定量部の、前記第二案内部側の端部と前記第三案内部側の端部を含んで構成される平面である定量部出入口部が、前記第一の方向と垂直方向に形成されていることを特徴とする検査対象受体。
【請求項２】
前記定量部の前記第一の方向に垂直な方向の断面の断面積が、前記定量部出入口部が最も小さく、前記定量部の末端側の断面が最も大きくなるように連続して変化するように形成されている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】
前記定量部は、その一面が開放され窪んで形成され、その開放面はカバー材にて覆われており、その窪みの深さが、前記定量部出入口部側で最も浅く、前記定量部の末端側で最も深くなるように連続して変化するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の検査対象受体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１３５５３（Ｐ２０１２−１３５５３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０５５０（Ｐ２０１０−１５０５５０）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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