(57)【要約】  本発明は、流路を備え、その端部が表面で開口するチップ本体と、チップ本体の表面において少なくとも開口を覆って流路内を密閉状態にするシート状の封止部材と、を備え、封止部材では、ノズル部材により穿孔可能な延性及び弾性を有する第１のシートと第１のシートよりも延性の低い第２のシートとを含む複数のシートが積層されると共に互いに隣接するシート同士が接着剤又は粘着剤によって接着され、第２のシートが第１のシートよりもチップ本体側に位置していることを特徴とする。
2012105171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル部材による検査用液体の注入及び吸引によって生化学検査が行われる検査チップであって、
複数の端部を有する流路を備え、前記流路の各端部がその表面でそれぞれ開口するチップ本体と、
前記チップ本体の表面において少なくとも前記複数の開口を覆って前記流路内を密閉状態にするシート状の封止部材と、を備え、
前記封止部材では、前記ノズル部材を先端側から押し当てることにより穿孔可能な所定の延性及び所定の弾性を有する第１のシートと、前記第１のシートよりも延性の低い第２のシートと、を含む複数のシートが積層されると共に前記複数のシートの積層方向において互いに隣接するシート同士が貼り合わされ、
前記積層方向において前記第２のシートが前記第１のシートよりも前記チップ本体側である内側に位置していることを特徴とする検査チップ。
【請求項２】
前記封止部材において、前記第１のシートが最も外側に位置することを特徴とする請求項１に記載の検査チップ。
【請求項３】
前記第１のシートの破断伸び率は、２００％以上７２０％以下であり、
前記第２のシートの破断伸び率は、５０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査チップ。
【請求項４】
前記第２のシートは、アルミニウムにより形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検査チップ。
【請求項５】
前記封止部材は、所定の粘着力を有する第３のシートを含み、前記第３のシートは、前記複数のシートの積層方向における最もチップ本体側の位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検査チップ。
【請求項６】
前記流路において、前記端部間の部位の内径が前記端部の内径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検査チップ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検査チップと、
前記流路内に検査用液体を注入及び吸引するためのピペットチップと、を備え、
前記ピペットチップの先端部は、先端が開口するノズル形状を有すると共に、前記ピペットチップを先端側から前記検査チップの封止部材に押し当てるときに前記開口の周囲を囲う先端面が当該封止部材と平行若しくは略平行となる形状を有することを特徴とする検査チップセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端部開口が封止部材によって封止された流路内に前記封止部材が穿孔されて検査用液体が注入及び吸引される検査チップ、及びこの検査チップを備えた検査チップセットに関し、特に、生化学検査に用いられる検査チップ、及びこの検査チップを備えた検査チップセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に開示されるように、遺伝子解析や生化学検査等に用いられる検査チップが知られている。この検査チップは、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、平板状のチップ本体１１０と、試薬等の検査用液体が内部に収容される収容部１１２と、この収容部１１２内に収容された検査用液体を検体等と反応させる反応部１１４と、を備える。収容部１１２は、収容凹部１１２ａと、シート状の封止部材１１２ｂとによって構成される。収容凹部１１２ａは、チップ本体１１０の上面に設けられ、且つ、下方に向かって窪んでいる。封止部材１１２ｂは、収容凹部１１２ａ内に検査用液体が収容された状態で、収容凹部１１２ａの上部開口を覆うようにチップ本体１１０の上面に貼付されている。【０００３】
この検査チップ１００では、先ず、検体等が反応部１１４に配置される。次に、封止部材１１２ｂがノズル部材１１６によって穿孔され（図１２（Ｂ）参照）、当該ノズル部材１１６が収容凹部１１２ａ内の検査用液体を吸引する。この吸引された検査用液体がノズル部材１１６によって、検体等の配置された反応部１１４に吐出される。これにより、検体等と検査用液体とが混合されて反応する。そして、検査結果がこの反応に基づいて導出される。【０００４】
上記の検査チップ１００の封止部材１１２ｂは、当該検査チップ１００を用いた検体等の検査時まで、収容凹部１１２ａ内の検査用液体の蒸発や前記検査用液体への異物の混入等を防ぐための部材である。そのため、収容凹部１１２ａ内の検査用液体の吸引又は注入を行うためにノズル部材１１６が封止部材１１２ｂを貫通したときに、このノズル部材１１６と封止部材１１２ｂとの間の密着性（シール性）が十分に確保されるか否かは不明である。従って、この検査チップ１００において、封止部材１１２ｂを貫通したノズル部材１１６が収容凹部１１２ａ内において検査用液体の吸引又は注入を行うことによって収容凹部１１２ａ内の圧力が大きく変動したときに、ノズル部材１１６と封止部材１１２ｂとの間から液漏れすることが懸念される。【０００５】
特許文献２に開示されているように、ノズル部材等が貫通したときに、このノズル部材との間の密着性が考慮された封止部材として、紙飲料容器のストロー差込口の封止に用いられる封止部材が知られている。この封止部材は、図１３に示すように、紙飲料容器のストローの差込口周縁部２１０を、当該差込口周縁部２１０の内側に配置された内側フィルム２１２と、当該差込口周縁部２１０の外側に配置された外側フィルム２１４とによって挟み込み、この状態で、両フィルムのストロー差込口２１１に対応する部位同士を熱溶着されている。外側フィルム２１４は、高分子フィルムである。内側フィルム２１２は、アルミシート２１６と高分子フィルム２１８とを互いに熱溶着して積層することにより形成される。【０００６】
このように構成される封止部材２００では、ストローの尖った先端を押し当てることにより当該封止部材２００を貫通させてストローをストロー差込口２１１から紙飲料容器内に差し込んだときに、ストローの外周面と封止部材２００の開口（ストローの差し込みにより形成された開口）周縁部との間に密着性が確保される。これにより、紙飲料容器の内容物（飲料）は、ストローの外周面と封止部材２００の前記開口周縁部との間から漏れない。【０００７】
しかし、封止部材２００を構成するフィルム２１４、２１６、２１８同士は、熱溶着によって接着されているため、接着力が弱い。このため、紙飲料容器内の圧力変化が繰り返され、又はストローの挿抜が繰り返されると、各フィルム２１４、２１６、２１８は、封止部材２００の前記ストローによる開口周縁部から剥離する。そして、この剥離は次第に広がる。このように封止部材２００を構成するフィルム２１４、２１６、２１８の剥離が広がると、この剥離した部位から液漏が生じる。そのため、この紙飲料容器の封止部材２００が上記の検査チップ１００の流路や収容凹部等を封止するために用いられても、封止部材２００を貫通させたノズル部材による検査用液体の吸引及び注入によって流路等の内部圧力が変動することにより、又は、検査用液体の吸引及び注入のために封止部材２００からのノズル部材の挿抜が繰り返されることにより、フィルム同士が剥離して液漏れが生じ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１０４２１３号公報
【特許文献２】日本国特許第３６６０００６号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、流路を備えた検査チップにおいて、ピペット等のノズル部材によって流路内に試料溶液の注入及び吸引が行われたときに液漏れし難い検査チップ、及びこの検査チップを備える検査チップセットを提供することである。
【００１０】
本発明に係る検査チップ、及びこの検査チップを備える検査チップセットは、封止部材を備え、この封止部材では、穿孔可能な所定の延性及び所定の弾性を有する第１のシートと、この第１のシートよりも延性の低い第２のシートと、を含む複数のシートが積層されると共に互いに隣接するシート同士が貼り合わされ、前記積層方向において第２のシートが第１のシートよりも内側に位置している。このため、本発明によれば、流路を備えた検査チップにおいて、ピペット等のノズル部材によって流路内に試料溶液の注入及び吸引が行われたときに液漏れし難い検査チップ、及びこの検査チップを備える検査チップセットを提供することができる。
【００１１】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係る検査システムの模式図である。
【図２】図２（Ａ）は、前記検査システムに用いられる検査チップの概略縦断面図であり、図２（Ｂ）は、他の実施形態に係る検査チップにおけるプリズム本体部の概略縦断面図である。
【図３】図３は、前記検査システムの検査チップが配置された状態の送液部及び制御部の概略構成図である。
【図４】図４は、前記制御部の機能ブロック図である。
【図５】図５は、ノズル部材の先端に検査用液体が溜まった状態を示す図である。
【図６】図６は、前記検査チップへの空気穴の形成方法を説明するための図である。
【図７】図７は、前記検査チップの流路への検査用液体の注入及び吸引を説明するための図であって、図７（Ａ）は封止部材を穿孔する前の状態を示し、図７（Ｂ）は流路内へ検査用液体を注入している状態を示し、図７（Ｃ）は流路内から検査用液体を吸引している状態を示している。
【図８】図８は、前記検査チップの封止部材に挿入開口が形成されるときの各シートの状態を説明するための図であって、図８（Ａ）は、全シートが破断限界に到達する前の状態を示し、図８（Ｂ）は第２シートが破断限界に到達した状態を示し、図８（Ｃ）は全シートが破断限界に到達して挿入開口が形成された状態を示す。
【図９】図９は、挿入開口周縁部へ加わる流路内の圧力及び剥離モーメントを説明するための図である。
【図１０】図１０は、前記検査システムの検査装置における検出部の概略構成図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態に係る封止部材を説明するための図である。
【図１２】図１２は、従来の検査チップを説明するための図である。
【図１３】図１３は、従来の紙飲料容器のストロー差込口の封止に用いられる封止部材を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施形態に係る検査システムは、複数の検査用液体を用いて抗原等の検体の検出や分析を行う生化学検査に用いられる。この検査システムは、図１に示すように、検査チップ１０と、検査装置２と、を備える。検査装置２は、検査チップ１０において生化学反応を生じさせ、その結果を測定及び分析する。この検査装置２は、検査チップ１０に検査用液体Ｌを注入及び吸引する送液部（送液装置）３０と、検査チップ１０を所定位置に保持すると共に当該検査チップ１０を所定位置に搬送可能な保持搬送部５７と、検体等の検出を行う検出部６０と、検査装置２の各部の制御を行う制御部７０と、を有する。
【００１５】
ここで、本実施形態における複数の検査用液体Ｌとして、検出対象である検体等を含む試料溶液、検査チップ１０の流路２２内を洗浄する際に用いられる洗浄液、バッファ液等が用いられる。尚、検査用液体Ｌは、これらに限定されない。例えば、抗体液、標識抗体液、反応抑止液、及び生化学検査において用いられる他の薬液等、であってもよい。
【００１６】
検査チップ１０は、抗原抗体反応等による生体物質の検査や分析等に用いられる。本実施形態の検査チップ１０は、いわゆるクレッチマン配置のセンサーチップである。この検査チップ１０は、表面プラズモン共鳴の共鳴角の変化に基づいて検体を分析する分析装置や、検体若しくは検体に標識された蛍光物質が表面プラズモン共鳴に基づく増強電場により励起されて発した蛍光を測定する分析装置等に用いられる。
【００１７】
具体的に、検査チップ１０は、図２（Ａ）に示すように、検査チップ本体（チップ本体）１１と、検査チップ１０に設けられた流路（液体収容部）２２の端部開口（流路開口）２５を封止する封止部材（弾性部材）１２と、を備える。
【００１８】
検査チップ本体１１は、金属膜１３を有するプリズム部１４と、このプリズム部１４と共同して検査用液体Ｌが流れる流路２２を形成する流路部材１５と、を備える。
【００１９】
プリズム部１４では、当該プリズム部１４の内部に入射した励起光α（図１及び図１０参照）が金属膜１３において反射することにより、当該金属膜１３に表面プラズモン共鳴が生じる。具体的に、プリズム部１４は、前記表面プラズモンを生じさせるための励起光αが内部に入射するプリズム本体部１６と、プリズム本体部１６の特定の面１７の面上に形成される金属膜１３と、を有する。
【００２０】
プリズム本体部１６の表面には、入射面１８と、成膜面１７と、出射面１９と、が含まれる。このプリズム本体部１６は、透明なガラス又は樹脂により形成される。
【００２１】
入射面１８は、検査チップ１０が検査装置２の検出部６０に設置されて検体の分析を行うときに、検出部６０の励起光源６１からの励起光αをプリズム本体部１６の内部に入射させる。成膜面１７の面上には、プリズム本体部１６の内部に入射した励起光αを反射する金属膜１３が形成される。出射面１９は、成膜面１７上の金属膜１３によって反射された励起光αをプリズム本体部１６の外部に出射する。
【００２２】
尚、本実施形態のプリズム本体部１６は、プリズムのみで構成されているが、これに限定されない。例えば、図２（Ｂ）に示すように、プリズム本体部１６Ａは、プリズム１６１と、金属膜１３が設けられる基板部１６２と、を有してもよい。即ち、プリズム部１４Ａは、基板１６３及びこの基板１６３上に成膜される金属膜１３を有する基板部１６２と、プリズム１６１と、を備える。具体的に、基板１６３は、プリズム１６１と同じ屈折率を有し、金属膜１３を、表面（厚さ方向における一方の面）１６３ａの面上に備える。この基板１６３は、裏面（厚さ方向における他方の面）１６３ｂをプリズム１６１に向け、当該プリズム１６１の所定の面１６１ａの面上にマッチングオイル１６４を介して配置される。このようにプリズム部１４Ａが、プリズム１６１と、金属膜１３を備えた基板部１６２と、を有することにより、剥がれ、汚れ、損傷等によって金属膜１３の交換が必要になったときに、基板部１６２のみを交換してプリズム１６１を使い続けることができる。これにより、コスト削減を図ることができる。
【００２３】
図２（Ａ）に戻り、金属膜１３は、プリズム本体部１６の成膜面１７上に成膜（形成）される金属製の薄膜である。本実施形態の金属膜１３は、金膜である。この金属膜１３は、プリズム部１４において、プリズム本体部１６側からの励起光αが当該金属膜１３によって全反射されることにより生じるエバネッセント波を増幅する。尚、金属膜１３は、表面プラズモン共鳴を生じさせることができるように、膜厚が１００ｎｍ以下の薄膜である。この金属膜１３は、好ましくは膜厚が３０〜７０ｎｍとなるように、成膜面１７上に成膜される。
【００２４】
また、反応膜２０が金属膜１３の表面（プリズム本体部１６と反対側の面）１３ａに設けられる。この反応膜２０は、試料溶液（検査用液体）に含まれる検体（特定の抗原等）を捕捉するための生理活性物質２１を金属膜１３上に固定することによって形成される。本実施形態の生理活性物質２１は抗体である。この生理活性物質２１は、表面処理によって金属膜１３の表面１３ａに固定される。具体的に、生理活性物質２１は、金属膜１３の表面１３ａにおいて、流路２２を流れる試料溶液と接する領域に固定される。尚、図２（Ａ）における生理活性物質（抗体）２１は、模式的に示したものであり、実際の形態とは異なる。
【００２５】
流路部材１５は、プリズム本体部１６の成膜面１７上（詳しくは、金属膜１３上）に設けられ、プリズム部１４と共同して流路２２を形成する。この流路部材１５は、透明な樹脂製である。本実施形態の流路部材１５は、水平方向に拡がる板状の部材である。
【００２６】
流路２２は、生化学反応（例えば、抗原抗体反応等）が行われる反応部２３と、この反応部２３と検査チップ１０の外部とを連通する複数（本実施形態では２つ）の連通部２４と、を有する。
【００２７】
反応部２３は、流路部材１５の裏面（図２（Ａ）において下側の面）１５ｂに設けられた溝と、プリズム部１４（詳しくは、プリズム本体部１６上の金属膜１３）と、により囲まれている。即ち、この反応部２３では、試料溶液が金属膜１３の表面（生理活性物質２１が固定されている領域）１３ａと接しつつ流れる。これにより、試料溶液は、流路２２を流れる際に、生理活性物質２１と接しつつ流れる。本実施形態の検査チップ１０では、送液部３０のノズル部材３１から吐出される検査用液体Ｌ（例えば、検体等を含む試料溶液や薬液群等）によって、反応部２３での反応促進、反応停止、洗浄等が行われる。その後、生理活性物質２１によって捕捉された試料溶液中の検体等が光学的に検査される。この反応部２３の内径は、連通部２４の内径よりも小さい。具体的に、反応部２３の内径は、毛細管現象が発露する程度の大きさ（例えば、３０〜２００μｍ程度の大きさ）である。
【００２８】
各連通部２４の一方の端部は、流路部材１５の表面（図２（Ａ）において上側の面）１５ａにおいて開口し、他方の端部（前記一方の端部と反対側の端部）は、反応部２３に接続されている。本実施形態では、一対の連通部２４、２４が反応部２３の両端から検査チップ本体１１の上面（即ち、流路部材１５の上面１５ａ）に向ってそれぞれ延び、検査チップ本体１１の上面（表面）１５ａの開口を形成する。このように、一本の流路２２が、反応部２３と一対の連通部２４、２４とによって形成される。
【００２９】
封止部材１２は、シート状の部材である。この封止部材１２は、検査チップ本体１１の表面において、流路開口２５を覆って流路２２内を密閉状態にする。本実施形態の封止部材１２は、検査チップ本体１１の上面１５ａにおいて、当該上面１５ａの全域を覆う。しかし、封止部材は、これに限定されない。即ち、封止部材は、少なくとも、流路開口２５を封止することができる領域に設けられていればよい。封止部材１２が、少なくとも前記流路開口２５を封止することができる領域に設けられていれば、流路２２内が密閉される。
【００３０】
この封止部材１２は、複数のシートが積層されている多層シートである。この封止部材１２において、積層方向に隣接するシート同士は、貼り合わされている。本実施形態の封止部材１２では、積層方向に隣接するシート同士は、接着剤又は粘着剤によって接着されている。本実施形態の封止部材１２は、３層構造である。詳しくは、第１シート（第１のシート）２６と、第２シート（第２のシート）２７と、第３のシート２８と、が順に積層されている。
【００３１】
第１シート２６は、所定の延性を有すると共に所定の弾性を有する高分子フィルムである（図２（Ａ）及び図３参照）。具体的に、第１シート２６は、送液部３０のノズル部材３１をその先端側から押し当てることにより穿孔可能な延性を有する。そして、第１シート２６は、ノズル部材３１が封止部材１２を貫通したときに、封止部材１２に形成された穴（挿入開口２９）を囲う部位（即ち、封止部材１２の挿入開口周縁部２９０）がノズル部材３１の外周面３７ａと密着して封止部材１２とノズル部材３１との間に十分な密着性（シール性）が確保されるような弾性を有する。具体的に、第１シート２６は、低弾性で且つ高延性を有する（例えば、破断伸びが２００〜７２０％で且つ弾性率が０．０５〜０．５ＧＰＡである）。本実施形態の第１シート２６は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）により形成され、３０〜７０μｍの厚さを有する。このＬＤＰＥによって形成される第１シート２６においては、例えば、破断伸びが４８０〜７２０％であり、弾性率が０．１９〜０．４ＧＰＡである。
【００３２】
尚、第１シート２６の素材は、ＬＤＰＥに限定されない。例えば、第１シート２６の素材は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、脂肪族芳香族コポリエステル等の高延性且つ低弾性を有する高分子フィルムであればよい。これらの素材によって形成される第１シート２６では、素材がＬＬＤＰＥの場合、例えば、破断伸びが２３０〜６９０％、弾性率が０．１７〜０．３９ＧＰＡである。また、素材がＥＶＡの場合、例えば、破断伸びが５５０％、弾性率が０．０５〜０．１４ＧＰＡである。
【００３３】
第２シート２７は、第１シート２６よりも延性の低い（破断伸び率が５０％以下の）素材によって形成される。この第２シート２７は、封止部材１２において、第１シート２６よりも内側（検査チップ本体１１側）に位置している。本実施形態における第２シート２７の素材は、アルミニウム（ＡＬ）である。この第２シート２７は、３〜１０μｍの厚さを有する。このＡＬ製の第２シート２７では、例えば、破断伸びが２０〜２５％であり、弾性率が７０ＧＰＡである。
【００３４】
尚、第２シート２７の素材は、ＡＬに限定されない。例えば、第２シート２７の素材は、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）等の金属（合金も含む）であればよい。これらの素材によって形成される第２シート２７では、素材がＣｕの場合、例えば、破断伸びが７〜１３％、弾性率が１３０ＧＰＡである。また、素材がＳｎの場合は、例えば、破断伸びが２０％、弾性率が５０ＧＰＡである。また、素材がＡｕの場合は、例えば、破断伸びが４２％である。
【００３５】
第２シート２７がアルミニウムの場合、流路２２内と検査チップ１０の外部との間の水分の遮断性及び遮光性が十分に確保される。尚、第１シート２６よりも外側に第２シート２７がさらに配置されていてもよい。
【００３６】
第３シート２８は、粘着剤によって構成される粘着フィルムである。この第３シート２８は、２０〜１００μｍの厚さを有する。この第３シート２８によって、封止部材１２が検査チップ本体１１に強固に接着される。
【００３７】
尚、封止部材１２は、前記第３シート（粘着フィルム）２８の代わりに塗布タイプの接着剤によって検査チップ本体１１に接着されてもよい。この塗布タイプの接着剤とは、上記の粘着フィルムのようなシート状乃至フィルム状の接着剤ではなく、液状、或いはゾル又はゲル状の接着剤である。
【００３８】
送液部（送液装置）３０は、検査チップ１０に対して検査用液体Ｌを注入及び吸引することによって、検査チップ１０において生化学反応を生じさせる。この送液部３０は、ノズル部材３１と、ポンプ３２と、ノズル駆動部３３と、を備える（図３参照）。また、送液部３０は、各種薬液（検査用液体）が貯留された複数の薬液容器及び薬液チップ等（図示省略）と、使用済みの検査用液体Ｌを廃棄するための廃液容器（図示省略）と、使用済みのノズル部材３１を廃棄するためのピペット廃棄用容器（図示省略）と、を備える。
【００３９】
ノズル部材３１は、先端に開口３５を有し、この開口３５から検査チップ１０の流路２２に検査用液体Ｌを吐出し（注入し）及び吸引する。本実施形態のノズル部材３１は、ポンプ３２に着脱可能に取り付けられるピペットチップである。
【００４０】
このピペットチップ３１は、その内部に先端の開口３５から上方に向かって延び、検査用液体Ｌを貯留可能な液体貯留部３６を有する。詳しくは、ピペットチップ３１は、上下方向に長尺なノズル部材である。このピペットチップ３１の内部に、当該ピペットチップ３１の軸方向（図３における上下方向）に貫通する貫通孔が設けられている。そして、この貫通孔におけるピペットチップ３１の先端の開口３５側（開口３５から前記の貫通孔に挿入されたポンプノズル４１の先端まで）の部位が、液体貯留部３６である。即ち、本実施形態の液体貯留部３６は、ピペットチップ３１の先端の開口３５から当該ピペットチップ３１に接続されたポンプノズル４１まで連通する柱状の空間を囲う部位である。
【００４１】
ピペットチップ３１の先端部３７は、先端に向って外径（直径）が徐々に小さくなる所謂テーパー形状の外周面３７ａを有する。
【００４２】
詳しくは、ピペットチップ３１は、封止部材１２との密着性を高めるためにポリプロピレン等の弾性部材によって形成される。このピペットチップ３１の先端側は、テーパー形状である。このテーパー形状の部位は、先端に向って一定の割合で縮径する、即ち、傾斜角が一定である。この傾斜角は、ピペットチップ３１の軸方向に対して１°〜１５°である。また、ピペットチップ３１先端の開口３５を囲う先端面３８は、ピペットチップ３１の軸と直交若しくは略直交する。
【００４３】
ポンプ３２は、流体の吸引及び排出を行うポンプ本体４０と、このポンプ本体４０に対してピペットチップ３１を接続するためのポンプノズル４１と、を有する。ポンプ本体４０は、制御部７０と接続され、この制御部７０によって制御される。ポンプノズル４１は、ピペットチップ３１の貫通孔の内周面に対応する形状の外周面４１ａを有する。このため、ピペットチップ３１の貫通孔内に当該ピペットチップ３１の基部側からポンプノズル４１が差し込まれたときに、ピペットチップ３１がポンプノズル４１と勘合する。尚、本実施形態では、ピペットチップ３１に対し、ピペットチップ３１の軸方向おけるポンプノズル４１からピペットチップ３１を離間させる向きに力が加えられることにより、ポンプ３２からピペットチップ３１が取り外される。
【００４４】
ノズル駆動部３３は、ポンプ３２を昇降させることにより、このポンプ３２に接続されたピペットチップ３１を昇降させる。具体的に、ノズル駆動部３３は、昇降部４５と、水平方向移動部５１と、を有する。
【００４５】
昇降部４５は、ポンプ３２を保持してこれを昇降させることにより、ピペットチップ３１を昇降（Ｚ軸方向に往復移動）させる。このとき、ピペットチップ３１は、当該ピペットチップ３１の先端が下方（即ち、保持搬送部５７に保持された状態の検査チップ１０の上面）を向いた姿勢のままで昇降する。具体的に、昇降部４５は、リニアステージ４６と、Ｚ軸モータ５０と、を有する。リニアステージ４６は、送りネジ４７と、上下方向に延びるガイド部材４８と、これら送りネジ４７及びガイド部材４８にそれぞれ係合し、ポンプ３２を所定の範囲内で上下動可能に保持する移動台４９と、を備える。Ｚ軸モータ５０は、リニアステージ４６の送りネジ４７を回転させることにより、移動台４９をガイド部材４８に沿ってＺ軸方向に移動させる（即ち、昇降させる）。このＺ軸モータ５０は、制御部７０に接続され、この制御部７０によって制御される。
【００４６】
水平方向移動部５１は、ポンプ３２を水平方向（本実施形態ではＸ軸方向：図３における左右方向）、即ち、前記Ｚ軸方向と直交する方向に移動させる。本実施形態の水平方向移動部５１は、ピペットチップ３１が取り付けられた状態のポンプ３２と昇降部４５とを一緒にＸ軸方向に移動させる。具体的に、水平方向移動部５１は、リニアステージ５２と、Ｘ軸モータ５３と、を備える。リニアステージ５２は、送りネジ５４と、Ｘ軸方向に延びるガイド部材５５と、これら送りネジ５４及びガイド部材５５にそれぞれ係合し、昇降部４５を保持する移動台５６と、を備える。Ｘ軸モータ５３は、リニアステージ５２の送りネジ５４を回転させることにより、移動台５６をガイド部材５５に沿ってＸ軸方向に移動させる。このＸ軸モータ５３は、制御部７０に接続され、この制御部７０によって制御される。
【００４７】
保持搬送部５７は、チップ挿入口（図示省略）等から検査装置２に挿入された検査チップ１０を保持して送液部３０の所定位置まで搬送し、この位置において検査チップ１０を保持する。送液部３０において、検査チップ１０の流路２２内での生化学反応が終了すると、保持搬送部５７は、この検査チップ１０を検出部６０の所定位置へ搬送し、この位置において保持する。尚、本実施形態における流路２２内での生化学反応は、生理活性物質２１による検体等の捕捉、又は捕捉された検体への蛍光物質の標識等である。
【００４８】
詳しくは、保持搬送部５７は、送液部３０において、流路部材１５が上側に位置し且つプリズム部１４が下側に位置するように（図３に示す姿勢）検査チップ１０を保持する。このとき、保持搬送部５７は、検査チップ本体１１の上面１５ａの２つの流路開口２５がピペットチップ３１のＸ軸方向の軌道下にそれぞれ位置するように、検査チップ１０を保持している。また、保持搬送部５７は、検出部６０において、流路部材１５が上側に位置し且つプリズム部１４が下側に位置するように検査チップ１０を保持する。このとき、保持搬送部５７は、励起光源６１から射出される励起光αがプリズム部１４の入射面１８から当該プリズム部１４内に入射できる位置に、検査チップ１０を保持している。
【００４９】
検出部６０は、励起光αを照射する励起光源６１と、励起蛍光を測定する励起蛍光測定部（測定光学系）６２と、を備える。
【００５０】
励起光源６１は、検査チップ１０のプリズム部１４に対して入射面１８から励起光αを入射させ、金属膜１３によって反射させる。これにより、金属膜１３にプラズモン共鳴が生じる。このとき、励起光源６１は、金属膜１３における生理活性物質２１が固定された領域（流路２２の反応部２３に対応する領域）の裏側から励起光αが当該金属膜１３に入射するように、励起光αを射出する。このようにして金属膜１３に生じたプラズモン共鳴に起因する増強電場が、生理活性物質２１に捕捉された検体等又は検体等に標識された蛍光物質を発光させる。
【００５１】
励起蛍光測定部６２は、検出部６０内において保持搬送部５７に保持された状態の検査チップ１０の上方に位置する（図１及び図１０参照）。この励起蛍光測定部６２は、前記増強電場によって励起された励起蛍光の光量を測定し、この測定結果を制御部７０に出力する。
【００５２】
薬液容器、廃液容器、及びピペット廃棄用容器は、ピペットチップ３１を上方から差し込めるようにそれぞれ上端部が開口する若しくは開口可能な容器である。これら薬液容器、廃液容器、及びピペット廃棄用容器は、ピペットチップ３１のＸ軸方向の軌道下にそれぞれ配置される。
【００５３】
制御部７０は、検査装置２の各部を当該機能に応じて制御する回路である。例えば、制御部７０は、検査装置２の各部を当該機能に応じて制御するための制御プログラムや励起蛍光測定部６２からの出力に基づいて検体等の検出や分析を行う演算プログラム等の各種の所定のプログラム、および、前記所定のプログラムの実行に必要なデータ等の各種の所定のデータ等を記憶する、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Read Only Memory）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable Programmable Read Only Memory）、前記所定のプログラムを読み出して実行することによって所定の演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる前記ＣＰＵのワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）、並びに、これらの周辺回路を備えたマイクロコンピュータ等によって構成される。この制御部７０は、図４に示すように、機能的に、送液制御部７１と、搬送制御部７２と、検査制御部７３と、を備える。
【００５４】
送液制御部７１は、ノズル位置制御部７４と、ポンプ制御部７５と、を有し、送液部３０の各部を制御する。
【００５５】
ノズル位置制御部７４は、ピペットチップ３１の位置を制御する。詳しくは、ノズル位置制御部７４は、保持搬送部５７に保持された状態の検査チップ１０に対するピペットチップ３１の相対位置を制御する。このノズル位置制御部７４は、水平方向移動部５１を制御することによってピペットチップ３１のＸ軸方向の位置を制御するＸ軸方向制御部７６と、昇降部４５を制御することによってピペットチップ３１のＺ軸方向の位置を制御するＺ軸方向制御部７７と、を有する。
【００５６】
Ｘ軸方向制御部７６は、水平方向移動部５１のＸ軸モータ５３を制御し、移動台５６をガイド部材５５に沿ってＸ軸方向に移動させる。具体的に、Ｘ軸方向制御部７６は、Ｘ軸モータ５３を制御することにより、各薬液容器（図示省略）、廃液容器（図示省略）、ピペット廃棄用容器（図示省略）の各開口の上方位置と、検査チップ本体１１の上面１５ａの各流路開口２５の上方位置と、にピペットチップ３１を移動させる。
【００５７】
Ｚ軸方向制御部７７は、昇降部４５のＺ軸モータ５０を制御し、移動台４９をガイド部材４８に沿ってＺ軸方向に移動させる。これにより、ピペットチップ３１が昇降する。具体的に、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がＸ軸方向に移動するときに、当該ピペットチップ３１が検査チップ１０、薬液容器、廃液容器、及びピペット廃棄用容器と干渉しない高さ位置（退避位置）までピペットチップ３１を上昇させる。そして、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がＸ軸方向に沿って薬液容器や廃液容器等の開口の上方位置、又は検査チップ本体１１の流路開口２５の上方位置に移動したときに、当該ピペットチップ３１を降下させる。
【００５８】
詳しくは、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がＸ軸方向に沿って薬液容器の開口の上方位置に移動したときに、ピペットチップ３１を所定の高さ位置まで降下させる。これにより、ピペットチップ３１の先端が、薬液容器内に貯留されている検査用液体（試料溶液や洗浄液、バッファ液等）内に差し込まれる。そして、ポンプ制御部７５がポンプ３２を制御して検査用液体Ｌをピペットチップ３１内に吸引した後、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１を退避位置まで上昇させる。
【００５９】
また、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がＸ軸方向に沿って廃液容器の開口の上方位置に移動したときに、ピペットチップ３１を降下させる。Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１の先端側が廃液容器内に差し込まれた状態となったときに、ピペットチップ３１の降下を停止させる。そして、ポンプ制御部７５がポンプ３２を制御してピペットチップ３１内の検査用液体Ｌを廃液容器に吐出した後、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１を退避位置まで上昇させる。
【００６０】
また、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がＸ軸方向に沿ってピペット廃棄用容器の開口の上方位置に移動したときに、ピペットチップ３１を降下させる。Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１がピペット廃棄用容器内に差し込まれた状態となったときに、ピペットチップ３１の降下を停止させる。そして、Ｚ軸方向制御部７７は、図略のピペット着脱装置によってポンプ３２からピペットチップ３１を取り外し、ピペットチップ３１を廃棄する。その後、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１を退避位置まで上昇させ、前記ピペット着脱装置によって新たなピペットチップ３１をポンプ３２に取り付ける。
【００６１】
また、Ｚ軸方向制御部７７は、検査チップ１０の流路２２内への検査用液体Ｌの注入及び吸引を行うために、又は封止部材１２に空気穴２９Ａを穿孔するために、ピペットチップ３１がＸ軸方向に沿って流路開口２５の上方位置に移動したときに、所定の位置までピペットチップ３１を降下させる。これにより、ピペットチップ３１の先端部３７が流路開口２５を通じて流路２２内へ差し込まれる。このとき、流路開口２５が封止部材１２に覆われている場合には、ピペットチップ３１の先端が押し当てられることによってこの封止部材１２が穿孔される。これにより、ピペットチップ３１の先端部３７は、流路２２内に差し込まれる。一方、既に、封止部材１２がピペットチップ３１によって穿孔されている場合には、形成されている開口（挿入開口２９）を通じてピペットチップ３１の先端部３７が流路２２内に差し込まれる。そして、ポンプ制御部７５がポンプ３２を制御して検査用液体Ｌをピペットチップ３１によって吐出及び吸引した後、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１を退避位置まで上昇させる。
【００６２】
ポンプ制御部７５は、ノズル位置制御部７４がピペットチップ３１を所定の位置まで移動させたときに、又はピペットチップ３１を所定の位置まで移動させている間に、ポンプ３２を作動させる。詳しくは、ポンプ制御部７５は、以下のようにポンプ３２を作動させる。
【００６３】
液体貯留部３６内に検査用液体Ｌを貯留した状態のピペットチップ３１が流路２２の流路開口２５に向けて降下する場合、ポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１の先端面３８が封止部材１２の表面（図３における上側の面）に接近したときに（図７（Ａ）参照）ポンプ３２を駆動させ、液体貯留部３６内の検査用液体Ｌを当該ポンプ３２に吸引させる。これにより、検査用液体Ｌが液体貯留部３６内をゆっくり上昇する。そして、ピペットチップ３１の先端が封止部材１２を通過して先端面３８が封止部材１２と接していない状態になるまで先端部３７が流路２２内に挿入されたときに（図８（Ｃ）参照）、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２を停止させ、当該ポンプ３２による液体貯留部３６内の検査用液体Ｌの吸引を停止させる。このように、ピペットチップ３１の降下時において当該ピペットチップ３１の先端（先端面３８）が封止部材１２の挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０を通過するときに、検査用液体Ｌが液体貯留部３６内を上昇しているため、この間（即ち、ピペットチップ３１の先端が上下方向において封止部材１２の挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０を通過する間）にピペットチップ３１の先端に雫のように検査用液体Ｌが溜まる（図５参照）ことを防止することができる。尚、ポンプ制御部７５は、このピペットチップ３１の先端が封止部材１２を通過する間に検査用液体Ｌがポンプ３２内に浸入しない速度で検査用液体Ｌを液体貯留部３６内において上昇させる。また、ポンプ制御部７５は、ピペットチップのＺ軸方向の位置に基づいて、ピペットチップ３１内の検査用液体Ｌの吸引の開始及び停止の時期を判断する。このピペットチップ３１のＺ軸方向の位置は、ピペットチップ３１の退避位置からの降下量等に基づいて求められてもよい。また、前記Ｚ軸方向の位置は、位置センサー等によるピペットチップ３１の先端位置の測定結果等から求められてもよい。
【００６４】
また、先端部３７を流路２２内に挿入している状態のピペットチップ３１が、液体貯留部３６内に検査用液体Ｌを貯留した状態のまま上昇する場合、ポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１の先端面３８が封止部材１２の挿入開口周縁部２９０に接近したときにポンプ３２を駆動させ、液体貯留部３６内の検査用液体Ｌを当該ポンプ３２に吸引させる。これにより、検査用液体Ｌが液体貯留部３６内をゆっくり上昇する。そして、ピペットチップ３１が封止部材１２の挿入開口２９から引き抜かれてピペットチップ３１の先端面３８が封止部材１２の表面よりも上方位置まで上昇したときに、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２を停止させ、当該ポンプ３２による液体貯留部３６内の検査用液体Ｌの吸引を停止させる。これにより、ピペットチップ３１が上昇して当該ピペットチップ３１の先端（先端面３８）が封止部材１２の挿入開口周縁部２９０を通過するときに検査用液体Ｌが液体貯留部３６内を上昇していることになるため、この間（即ち、ピペットチップ３１の先端が上下方向において封止部材１２の挿入開口周縁部２９０を通過する間）にピペットチップ３１の先端に雫のように検査用液体Ｌが溜まる（図５参照）ことを防止することができる。尚、この場合もピペットチップ３１が降下するときと同様に、ポンプ制御部７５は、このピペットチップ３１の先端が封止部材１２を通過する間に検査用液体Ｌがポンプ３２内に浸入しない速度で検査用液体Ｌを液体貯留部３６内において上昇させる。また、ポンプ制御部７５は、前記のピペットチップ３１の降下時と同様に、上昇時においてもピペットチップ３１のＺ軸方向の位置に基づいて、ピペットチップ３１内の検査用液体Ｌの吸引の開始及び停止の時期を判断する。
【００６５】
以上のように、ピペットチップ３１の昇降時における当該ピペットチップ３１の先端が封止部材１２の挿入開口周縁部２９０を通過するときに検査用液体Ｌが液体貯留部３６内を上昇しているようにすることにより、この間のピペットチップ３１の先端に雫のように検査用液体Ｌが溜まることを効果的に防止することができる。その結果、ピペットチップ３１の昇降時において、ピペットチップ３１内に貯留された検査用液体Ｌが挿入開口周縁部２９０（封止部材１２）に付着することが確実に防止される。
【００６６】
また、ポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１の先端部３７が挿入開口２９を通じて流路２２内に挿入されたときに、適宜、ポンプ３２を駆動することによって、流路２２内への検査用液体Ｌの注入、流路２２内からの検査用液体Ｌの吸引、並びに、流路２２内への検査用液体Ｌの注入と吸引との繰り返し等を行う。これによって、ポンプ制御部７５は、検査用液体Ｌ同士を混合させ、又は生化学反応の促進等を図る。
【００６７】
また、ポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１の先端部３７が廃液容器内に差し込まれたときに、ポンプ３２を駆動して液体貯留部３６内の検査用液体Ｌ（詳しくは、使用済みの検査用液体Ｌ等）をピペットチップ３１から吐出させる。これにより、検査用液体Ｌが廃液容器内に廃棄される。
【００６８】
搬送制御部７２は、保持搬送部５７を制御する。具体的に、搬送制御部７２は、保持搬送部５７に検査チップ１０が設置されると、保持搬送部５７に検査チップ１０を送液部３０の所定位置まで搬送させる。前記所定位置に検査チップ１０が搬送されると、搬送制御部７２は、当該位置において保持搬送部５７に検査チップ１０を保持させる。そして、送液部３０における工程が終了すると、搬送制御部７２は、保持搬送部５７に検出部６０の所定位置まで搬送させる。このとき、保持搬送部５７は、送液部３０における検査チップ１０の姿勢（流路部材１５が上側で且つプリズム部１４が下側となる姿勢）を維持しつつ当該検査チップ１０を搬送する。搬送制御部７２は、検査チップ１０が検出部６０の所定位置に搬送されると、当該位置において保持搬送部５７に検査チップ１０を保持させる。
【００６９】
検査制御部７３は、検出部６０の各部を制御すると共に励起蛍光の測定結果を処理する。具体的に、検査制御部７３は、検査チップ１０が検出部６０に搬送されると、検査チップ１０に向けて励起光源６１に励起光αを照射させる。また、検査制御部７３は、励起光αの照射によって検査チップ１０の金属膜１３近傍にプラズモン共鳴を生じさせ、このプラズモン共鳴に起因する増強電場によって生じた励起蛍光の光量を励起蛍光測定部６２に測定させる。検査制御部７３は、この励起蛍光測定部６２からの出力（測定結果）に基づいて検体の分析を行う。そして、検査制御部７３は、前記分析結果を、当該検査装置２の外部（例えば、モニター等の表示装置やプリンター等）や当該検査装置２の記憶手段（図示省略）等に出力する。
【００７０】
このような検査システム１では、以下のようにして生化学検査が行われる。
【００７１】
<検査チップの設置及び空気穴形成工程>
検査チップ１０がチップ挿入口（図示省略）等から検査装置２に挿入されると、制御部７０は、保持搬送部５７によって検査チップ１０を送液部３０の前記所定位置に移動させる。このとき、検査チップ１０の二つの流路開口２５，２５は、いずれも封止部材１２によって覆われている。このため、流路２２内は、密閉状態となっている（図２（Ａ）参照）。検査チップ１０が送液部３０の所定位置に配置されると、制御部７０は、ノズル位置制御部７４によってピペットチップ３１を降下させる。そして、制御部７０は、ピペットチップ３１の先端部３７を、一方の流路開口２５を封止している封止部材１２の部位において貫通させる。これにより、封止部材１２において、流路２２内と検査チップ１０の外部とを連通する穴（空気穴）２９Ａが形成される（図６参照）。この空気穴２９Ａが形成されることにより、他方の流路開口２５から検査用液体Ｌが注入しやすくなる。
【００７２】
<送液工程>
制御部７０（詳しくは、ノズル位置制御部７４とポンプ制御部７５と）は、薬液容器から当該検査装置２における生化学シーケンスに必要な検査用液体Ｌ（本実施形態では検体等を含む試料溶液）をピペットチップ３１に定量（即ち、所定の量の試料溶液を液体貯留部３６内に吸引）する。そして、ノズル位置制御部７４は、ピペットチップ３１を他方の流路開口２５（封止部材１２によって封止されている側の流路開口２５）の上方位置に移動させる（図７（Ａ）参照）。次に、ノズル位置制御部７４は、液体貯留部３６内に試料溶液が貯留された状態のピペットチップ３１を降下させ、当該ピペットチップ３１の先端部３７によって流路開口２５を封止している封止部材１２を穿孔する。
【００７３】
詳しくは、ノズル位置制御部７４が、ピペットチップ３１を降下させ、その先端が封止部材１２に接近したときに、ポンプ制御部７５がポンプ３２を作動させて当該ポンプ３２に液体貯留部３６内の試料溶液を吸引させる。これにより、試料溶液が液体貯留部３６内をゆっくりと上昇する（図７（Ａ）の矢印Ａ参照）。ノズル位置制御部７４は、さらにピペットチップ３１を降下させることにより、その先端面３８を封止部材１２に当接させる。ノズル位置制御部７４がピペットチップ３１を降下させ続けると、他方の流路開口２５を覆っている封止部材１２の部位がピペットチップ３１の先端面３８に押されて徐々に延び始める（図８（Ａ）参照）。このとき、試料溶液は、液体貯留部３６内をゆっくり上昇しているため、封止部材１２と接触しない。
【００７４】
ピペットチップ３１が降下し続けると、封止部材１２において延性の低い第２シート２７は、延び限界に達し、ピペットチップ３１からの力の集中するピペットチップ３１先端の角部３８ｃと対応する位置１３８から破断し始める（図８（Ｂ）参照）。さらに、ノズル位置制御部７４がピペットチップ３１を降下させると、ピペットチップ３１の先端部３７が流路２２内に押し込まれる。これにより、封止部材１２において第２シート２７の破断した領域と対応する第１シート２６の領域がピペットチップ３１の先端部３７の外周面３７ａに密着するようにして延びる。その結果、封止部材１２において、先端部３７の外周面３７ａに沿った筒状の部位（挿入開口周縁部）２９０が形成される。さらにノズル位置制御部７４がピペットチップ３１を降下させると、第１シート２６も延び限界に達して破断する（図８（Ｃ）参照）。これにより、封止部材１２に挿入開口２９が形成される。
【００７５】
このように、ピペットチップ３１の先端が封止部材１２を通過すると、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２による液体貯留部３６内の試料溶液の吸引を停止する。これにより、ピペットチップ３１の降下時において当該ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに、試料溶液（検査用液体Ｌ）がピペットチップ３１の液体貯留部３６内を上昇している状態となる（図８（Ａ）乃至図８（Ｃ）参照）。即ち、ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに、試料溶液が液体貯留部３６内において先端の開口３５よりも上側に位置していることとなり、前記通過の際に、ピペットチップ３１の先端に雫のように試料溶液が溜まることが防がれる。その結果、ピペットチップ３１が降下してその先端が挿入開口２９を通過するときに、ピペットチップ３１内に貯留された試料溶液が検査チップ１０の封止部材１２における挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０に付着することが確実に防止される。
【００７６】
そして、ピペットチップ３１の先端が流路２２の反応部２３近傍（図７（Ｂ）に示す位置）まで挿入されると、ノズル位置制御部７４は、ピペットチップ３１の降下を停止させる。このとき、封止部材１２の所定の弾性を有する第１シート２６において、ピペットチップ３１の先端部３７（外周面３７ａ）に密着する筒状の部位（挿入開口周縁部）２９０が形成されているため、ピペットチップ３１と封止部材１２との間に十分な密着性が確保されている。
【００７７】
次に、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２によってピペットチップ３１内の試料溶液を流路２２内に吐出させる（図７（Ｂ）参照）。このとき、流路２２内における気泡の発生を防ぐために、ポンプ制御部７５は、先ず、ゆっくりした送液を行う。そして、流路２２（詳しくは、反応部２３）内が試料溶液によって満たされた後、ポンプ制御部７５は、反応部２３を流れる試料溶液の流速を上げ、これにより、生理活性物質２１と試料溶液に含まれる検体等との生化学反応（生理活性物質２１による検体等の捕捉）を促進させる。本実施形態では、制御部７０（ポンプ制御部７５）は、流速を１００００〜２００００ｕＬ／ｍｉｎ程度まで上げる。このように流速を上げると、封止部材１２におけるピペットチップ３１が貫通している部位に加わる流路２２内の圧力が大きくなるが、筒状の部位（挿入開口周縁部）２９０が形成されているため、ピペットチップ３１と封止部材１２との間からの液漏れが効果的に抑制される。これは、流路２２内の圧力が流路２２を囲む面に対して直交する方向に加わるためである。具体的には、仮に、流路内圧が高くなったときに封止部材１２に挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０が無いと、封止部材１２の開口周縁部が流路内圧によって延び易く、これにより液漏れが生じ易い（図９（Ａ）参照）。一方、封止部材１２に前記の挿入開口周縁部２９０が形成されていると、圧力（流路内圧）がこの部位をピペットチップ３１の外周面３７ａに押し付ける方向に加わるため、液漏れが生じ難い（図９（Ｂ）参照）。また、挿入開口周縁部２９０が形成されることにより、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０の部位が無い場合に比べて、検査チップ本体１１から封止部材１２を剥離させる方向に働く力（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す剥離モーメント）が小さくなる。これにより、検査チップ本体１１から封止部材１２が剥離することにより生じる液漏れも効果的に防止される。
【００７８】
尚、本実施形態では、反応部２３の内径（図２（Ａ）における金属膜表面１３ａからの高さ）は、３０〜２００μｍ程度である。このため、試料溶液が反応部２３を流れるときの流路抵抗が大きく、これにより、流路２２内の圧力は、大気圧（０．１ＭＰＡ）よりも相対圧力で＋０．１ＭＰＡ程度高くなる。詳しくは、流路抵抗は、流路２２の形状や、流路２２の長さ、送液速度、検査用液体Ｌの粘性等によって規定される。また、反応部２３における生化学反応の反応速度は、流路２２の形状と検査用液体Ｌの速度（流速）とに依存する。本実施形態のような生化学検査においては、金属膜１３に形成された反応膜２０の近傍のみを検査用液体Ｌが流れるように反応部２３の内径（反応膜２０が形成された金属膜表面１３ａからの高さ）を小さくし、反応部２３における検査用液体Ｌの流速を大きくすることによって、生化学反応の反応速度を大きくすることが好ましい。このため、反応部２３を流れる試料溶液の流路抵抗が大きくなり、その結果、流路２２内の圧力（詳しくは、ピペットチップ３１の先端部３７が挿入されている挿入開口２９近傍での圧力）が高くなる。
【００７９】
ポンプ制御部７５は、ポンプ３２を制御して流路２２内への試料溶液の注入及び吸引を所定回数繰り返す。その後、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２によって流路２２内の試料溶液を全てピペットチップ３１内に吸引させる（図７（Ｃ）参照）。この吸引は、流路２２内に液残りが生じないようにゆっくりと行われる。尚、流路２２内の試料溶液が吸引されるときには、流路２２内の圧力が低くなるが、挿入開口周縁部２９０とピペットチップ３１とが密着しているため、これらの間を通って外部から空気等が流路内に侵入するのを防ぐことができる。これにより、ピペットチップ３１によって効率よく試料溶液の吸引が行われる。
【００８０】
流路２２内の試料溶液が全て吸引されると、ノズル位置制御部７４は、ピペットチップ３１を上昇させ、ピペットチップ３１の先端を流路２２（挿入開口２９）から引き抜く。このとき、流路２２内に挿入されているピペットチップ３１の先端が封止部材１２の挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０の下端に接近すると、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２によってピペットチップ３１内の試料溶液を吸引し、当該試料溶液を液体貯留部３６内でゆっくり上昇させる。そして、ピペットチップ３１の先端が挿入開口周縁部２９０を通過してピペットチップ３１の先端部３７全体が流路２２から引き抜かれると、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２による試料溶液の吸引を停止する。これにより、ピペットチップ３１の上昇時において当該ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに、試料溶液がピペットチップ３１内の液体貯留部３６内を上昇していることとなり、前記挿入開口２９の通過の際に、ピペットチップ３１の先端に雫のように試料溶液が溜まることが防がれる。その結果、ピペットチップ３１が上昇してその先端が挿入開口２９を通過するときに、ピペットチップ３１内に貯留した試料溶液が検査チップ１０の挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０に付着することが確実に防止される。
【００８１】
ノズル位置制御部７４がピペットチップ３１を廃液容器（図示省略）まで移動させると、ポンプ制御部７５は、ポンプ３２によってピペットチップ３１から廃液容器内に使用済みの試料溶液を吐出させる。
【００８２】
次に、ノズル位置制御部７４及びポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１によって薬液収容部（図示省略）から吸引した他の検査用液体（本実施形態では洗浄液）の流路２２内への注入及び吸引を繰り返して流路２２内を洗浄する。その後、ノズル位置制御部７４及びポンプ制御部７５は、この洗浄に用いた洗浄液を全て流路２２内から吸引して廃液容器（図示省略）に廃棄する。
【００８３】
以上の送液（反応部２３での反応、洗浄）工程は、所定回数繰り返される。この繰り返しにおいて、同じ検査用液体Ｌ（本実施形態では検体等を含む試料溶液）の注入等が行われても良く、他の検査用液体(例えば、反応膜２０を構成する生理活性物質２１に捕捉させた検体等に標識する蛍光物質を含む溶液）等の注入及び吸引が行われてもよい。
【００８４】
この送液工程の繰り返しにおいて、封止部材１２に形成された挿入開口２９へのピペットチップ３１の先端部３７の挿入及び引き抜きが繰り返される。このとき、封止部材１２において、挿入開口２９に挿入された先端部３７の外周面３７ａに接する挿入開口周縁部２９０（第１シート２６）は、所定の弾性を有している。このため、ピペットチップ３１の先端部３７の挿入開口２９への挿入及び引き抜きが繰り返されても、挿入される度に、挿入開口周縁部２９０とピペットチップ３１の先端部３７の外周面３７ａとの密着性が確保される。これにより、ピペットチップ３１から流路２２内への検査用液体Ｌの注入及び吸引時におけるピペットチップ３１と封止部材１２との間からの液漏れが抑制される。また、検査用液体Ｌの注入及び吸引の繰り返しに起因する圧力変動が流路２２内において繰り返されても、挿入開口周縁部２９０が形成されることによって、封止部材１２の検査チップ本体１１からの剥離が効果的に抑制される。
【００８５】
所定回数の送液工程が終了すると、ノズル位置制御部７４及びポンプ制御部７５は、ピペットチップ３１によって薬液容器（図示省略）から吸引したバッファ液（他の検査用液体）を、挿入開口２９を通じて流路２２内に挿入した先端部３７から当該流路２２内に注入する。そして、ノズル位置制御部７４は、このバッファ液が流路２２内に注入されている状態で、ピペットチップ３１を上昇させて先端部３７を挿入開口２９から引き抜く。この引き抜きにおいては、ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに、ポンプ３２による吸引が行われない。このバッファ液が注入される工程よりも後に流路２２内に検査用液体Ｌを注入する工程が行われないため、挿入開口周縁部２９０に付着した検査用液体Ｌ同士の混合による汚染が生じないからである。
【００８６】
このバッファ液の注入が行われた後、ノズル位置制御部７４は、ピペットチップ３１をピペット廃棄用容器（図示省略）に移動させる。ピペットチップ３１がピペット廃棄容器まで移動すると、ピペット着脱装置（図示省略）がピペットチップ３１をポンプ３２から取り外し、これにより、使用済みのピペットチップ３１がピペット廃棄用容器に廃棄される。その後、Ｚ軸方向制御部７７は、ピペットチップ３１を退避位置まで上昇させ、前記ピペット着脱装置によって新たなピペットチップ３１をポンプ３２に取り付けさせる。
【００８７】
<検査工程>
次に、保持搬送部５７は、検査チップ１０を送液部３０から検出部６０に搬送する。検査チップ１０が検出部６０に搬送され、保持搬送部５７によって所定位置で保持されると、検査制御部７３は、励起光源６１から検査チップ１０に向けて当該励起光源６１に励起光αを照射させる。これにより、検査チップ１０の入射面１８からプリズム部１４内に入射した励起光αは、金属膜１３における反応膜２０の設けられた（生理活性物質２１が固定された）部位の裏側において全反射する。このとき、金属膜１３においてプラズモン共鳴が生じるような入射角で励起光αが金属膜１３へ入射するように、励起光源６１は、検査チップ１０に対して励起光αを照射する（図１０参照）。このプラズモン共鳴によって形成された増強電場は、生理活性物質２１に捕捉された検体（抗原）等に標識された蛍光物質を励起させる。これにより、蛍光物質が蛍光（励起蛍光）を発する。検査制御部７３は、励起蛍光測定部６２にこの励起蛍光の光量を測定させ、この測定結果に基づいて、例えば、単位面積あたりの励起蛍光の光量等を導出する。そして、制御部７０は、導出した結果を外部（例えば、モニター等の表示装置やプリンター等の印字装置）や当該検査装置２の記憶手段（図示省略）等に出力して測定を終了する。
【００８８】
以上の検査チップ１０及び検査チップセットによれば、ピペットチップ（ノズル部材）３１が封止部材１２に突き刺されたときに、ピペットチップ３１と封止部材１２との間の密着性（シール性）が十分に確保される。また、ピペットチップ３１の挿抜や流路２２内の圧力変動が繰り返されても、封止部材１２を構成するシート２６、２７間に剥離が生じ難い。これにより、液漏れが効果的に防止される。
【００８９】
また、本実施形態によれば、隣接するシート２６、２７同士が接着剤や粘着剤によって接着されることにより、隣接するシート同士が熱溶着のみによって接着されている場合に比べて各シート２６、２７同士が強固に接着される。このため、流路２２内の圧力変動やピペットチップ３１の挿抜が繰り返されても、封止部材１２を構成する各シート２６、２７間における剥離が生じ難い。
【００９０】
また、本実施形態によれば、封止部材１２において第１シート２６が最も外側に位置することにより、ピペットチップ３１が封止部材１２に突き刺されて挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０が形成されたときに、弾性を有する第１シート２６がピペットチップ３１の外周面３７ａと接する。このため、挿入開口周縁部２９０とピペットチップ３１の外周面３７ａとがより密着し、これらの間の密着性がより向上する。
【００９１】
また、本実施形態によれば、第１シート２６の破断伸び率が、２００％以上７２０％以下であり、第２シート２７の破断伸び率が、５０％以下であるため、ピペットチップ３１が封止部材１２に突き刺されたときに、挿入開口周縁部（筒状の部位）２９０が好適に形成される。
【００９２】
また、本実施形態によれば、第２シート２７がアルミニウムにより形成されるため、流路２２内と外部（検査チップ１０の外部）との間の水分の遮断性と遮光性とが十分に確保される。これにより、流路２２内に設けられた生理活性物質２１の乾燥や光からの保護が可能となる。
【００９３】
また、本実施形態の流路２２では、中間部位（反応部２３）の内径が端部（連通部２４）の内径よりも小さい。このような流路２２では、流路開口２５からピペットチップ３１によって試料溶液Ｌが注入されると、反応部２３において試料溶液Ｌの流速が上がって流路抵抗が高くなり、これにより、流路２２内の開口２５周辺の圧力が大気圧よりも高くなる。このような流路２２を備えた検査チップ１０において、本実施形態の封止部材１２が用いられると、ピペットチップ３１が封止部材１２に突き刺されたときに、ピペットチップ３１と封止部材１２との間の密着性が十分に確保される。また、ピペットチップ３１の挿抜や流路２２内の圧力変動が繰り返されてもシート２６、２７間に剥離が生じ難くなる。その結果、液漏れがより効果的に防がれる。
【００９４】
また、本実施形態によれば、ピペットチップ３１が昇降してその先端が挿入開口２９を通過するときに、ピペットチップ内に貯留した検査用液体（例えば、試料溶液）Ｌが検査チップ１０における挿入開口２９の周縁部２９０に付着することが防止される。これは、ピペットチップ３１の昇降時において当該ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに、検査用液体Ｌがピペットチップ３１の液体貯留部３６内を上昇しているため、この間のピペットチップ３１の先端に雫のように検査用液体Ｌが溜まることが防がれるためである。
【００９５】
また、本実施形態によれば、ピペットチップ３１の先端部３７が流路２２内に挿入されたときに、ピペットチップ３１の先端部３７の外周面３７ａと封止部材１２の挿入開口周縁部２９０とが密着する。このため、流路２２内の圧力が変動しても、ピペットチップ３１の先端部３７が挿入された挿入開口２９からの液漏れが防止される。しかも、ピペットチップ３１が挿入される開口（挿入開口）２９の直径が封止部材１２を備えない場合の流路開口（チップ開口）２５に比べてより小さくなっても、検査用液体Ｌが検査チップ１０の挿入開口周縁部２９０に付着することがより効果的に防止される。即ち、ピペットチップ３１が挿入開口２９に抜き差しされるときにピペットチップ３１の先端が挿入開口周縁部２９０に接し易いが、ピペットチップ３１の先端が挿入開口２９を通過するときに液体貯留部３６に貯留された検査用液体Ｌが上昇するように吸引されるため、この検査用液体Ｌが挿入開口周縁部２９０に付着することを効果的に防止することができる。これにより、複数の検査用液体Ｌが流路２２に注入及び吸引されるときに、挿入開口周縁部２９０に付着した異なる検査用液体Ｌ同士の混合による汚染が防止される。
【００９６】
また、本実施形態によれば、当該検査システム１によって検査が行われるまで（即ち、封止部材１２に挿入開口２９が形成されるまで）、流路２２内が封止（密閉）された状態になる。このため、この流路２２内に収容された液体等の蒸発や当該液体への他の物質の混入が確実に防止される。又は、流路２２内の状態（例えば、湿度等）の維持が可能となり、流路２２内の生理活性物質２１の汚染や乾燥等が防がれる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、ピペットチップ３１が着脱可能にポンプ３２に取り付けられている。このため、所定の回数又は所定の工程で使用された後の汚れたピペットチップ３１の清浄なピペットチップ３１への交換が容易にできる。これにより、検査の精度が保ち易くなる。また、汎用品等の安価なピペットチップ３１が用いられれば、ピペットチップ３１の交換頻度が高くてもコストの上昇が抑えられる。
【００９８】
尚、本発明の検査チップ及び検査チップセットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００９９】
上記実施形態のノズル部材は、着脱可能にポンプ３２等に取り付けられるピペットチップ３１であるが、これに限定されない。例えば、ノズル部材は、ポンプ等に固着されてもよい。即ち、上記本実施形態のような使い捨てのノズル部材でなくてもよい。
【０１００】
検査チップ１０に設けられる封止部材の具体的構成は限定されない。上記実施形態の封止部材１２は、所定の延性及び所定の弾性を有する第１シート２６と、第１シート２６よりも延性の小さな第２シート２７と、粘着層である第３シートとを順に積層した３層構造のものであるが、これに限定されない。例えば、封止部材は、第１シートと第２シートとを含み、且つ、上下に隣接する各層同士が貼り合わされていれば、２層や４層以上のシート状部材であってもよい。具体的には、図１１に示すように、封止部材１２Ａは、第１シート２６と、第２シート２７と、第１シート２６と、第３シート２８とが順に積層されてもよい。このような封止部材１２Ａであっても、ノズル部材によって、挿入開口２９が形成されるときに、各層の延性の違いに基づき、第２シート２７から破断し始める。また、挿入開口２９が形成されるときに、最も上側の第１シート２６によって所定の弾性を有する筒状の部位（挿入開口周縁部）２９０が形成される。
【０１０１】
また、上記実施形態の封止部材１２では第１シート２６が最も外側に配置されているが、これに限定されない。例えば、第１シート２６の外側に他のシートが配置されてもよい。
【０１０２】
［実施の形態の概要］
以上の実施形態をまとめると、以下の通りである。
【０１０３】
本実施形態に係る検査チップは、ノズル部材による検査用液体の注入及び吸引によって生化学検査が行われる検査チップであって、複数の端部を有する流路を備え、前記流路の各端部がその表面でそれぞれ開口するチップ本体と、前記チップ本体の表面において少なくとも前記複数の開口を覆って前記流路内を密閉状態にするシート状の封止部材と、を備える。そして、前記封止部材では、前記ノズル部材を先端側から押し当てることにより穿孔可能な所定の延性及び所定の弾性を有する第１のシートと、前記第１のシートよりも延性の低い第２のシートと、を含む複数のシートが積層されると共に前記複数のシートの積層方向において互いに隣接するシート同士が貼り合わされ、前記積層方向において前記第２のシートが前記第１のシートよりも前記チップ本体側である内側に位置している。
【０１０４】
かかる構成によれば、ノズル部材が封止部材に突き刺されたときに、ノズル部材と封止部材との間の密着性（シール性）が十分に確保される。また、ノズル部材の挿抜や流路内の圧力変動が繰り返されてもシート間に剥離が生じ難くなる。これにより、液漏れが効果的に防がれる。
【０１０５】
具体的に、封止部材が延性の異なる第１のシートと第２のシートとを有することにより、ノズル部材が先端側から押し当てられたときに、延性の低い第２のシートが先に延び限界に達する。これにより、第２のシートは、ノズル部材からの力の集中するノズル先端の角部に対応する位置から破断し始める（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）。さらにノズル部材が押し込まれると、この第２のシートが破断した領域に対応する第１のシートの領域がノズル部材の周面に密着するようにして延び、筒状の部位が形成される。その後、第１のシートも延び限界に達して破断する（図８（Ｃ）参照）。この様なノズル部材の周面に密着する筒状の部位が形成されることによって、ノズル部材と封止部材との間に十分な密着性が確保される。
【０１０６】
しかも、この筒状の部位が形成されることにより、流路内の圧力が高くなっても十分な耐性がある。具体的に、流路内の圧力が流路を囲む面に対して直交する方向に加わるため、流路内圧が高くなったときに、仮に、前記の筒状の部位が無いと封止部材の開口を広げるように開口周縁部に圧力が加わり、この開口周縁部が延び易くこれにより液漏れが生じ易い（図９（Ａ）参照）。しかし、前記の筒状の部位が形成されると、この部位にノズル部材の周面に押し付けられる方向に力が加わるため、ノズル部材と筒状の部位とが密着して液漏れが生じ難い（図９（Ｂ）参照）。また、筒状の部位が形成されることにより、筒状の部位が無い場合に比べ、チップ本体から封止部材を剥離させる方向に働く力も小さくなる（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）。これにより、チップ本体から封止部材が剥離することにより生じる液漏れも防止される。
【０１０７】
尚、前記封止部材において、前記第１のシートが最も外側に位置することが好ましい。この構成によれば、ノズルが封止部材に突き刺されて前記の筒状の部位が形成されたときに、弾性を有する第１のシートがノズル部材の外周面と接する。このため、前記の筒状の部位とノズル部材の外周面とがより密着してこれらの間のシール性がより向上する。
【０１０８】
具体的に、前記第１のシートの破断伸び率が、２００％以上７２０％以下であり、前記第２のシートの破断伸び率が、５０％以下であれば、ノズル部材が封止部材に突き刺されたときに、前記の筒状の部位が好適に形成される。
【０１０９】
また、前記第２のシートは、アルミニウムにより形成されることによって、流路の内部と流路の外部との間の水分の遮断性と遮光性とが十分に確保される。
【０１１０】
また、前記封止部材は、所定の粘着力を有する第３のシートを含み、前記第３のシートは、前記複数のシートの積層方向における最もチップ本体側の位置に配置されてもよい。
【０１１１】
かかる構成によれば、封止部材をチップ本体に容易に接着することができる。即ち、塗布タイプ（液状、ゾル又はゲル状）の接着剤を封止部材又はチップ本体に塗布することなく、第３のシートの粘着力によって封止部材をチップ本体に接着することができる。
【０１１２】
また、前記流路において、前記端部間の部位の内径が前記端部の内径よりも小さい場合、流路内を流れる検査用液体の流路抵抗が高い。このため、流路の端部開口からノズル部材によって検査用液体が注入されるときの流路内における端部開口付近の圧力が、大気圧よりも高くなる。このような流路を備えた検査チップにおいても、前記の封止部材が用いられることにより、ノズル部材が封止部材に突き刺されたときに、ノズル部材と封止部材との間の密着性が十分に確保される。また、ノズル部材の挿抜や流路内の圧力変動が繰り返されてもシート間に剥離が生じ難くなる。これにより、液漏れがより効果的に防がれる。
【０１１３】
また、本実施形態にかかる検査チップセットは、上記いずれかの検査チップと、前記流路内に検査用液体を注入及び吸引するためのピペットチップと、を備える。そして、前記ピペットチップの先端部は、先端が開口するノズル形状を有すると共に、前記ピペットチップを先端側から前記検査チップの封止部材に押し当てるときに前記開口の周囲を囲う先端面が当該封止部材と平行若しくは略平行となる形状を有する。
【０１１４】
かかる構成によれば、封止部材にピペットチップを先端側から押し付けて穿孔するときに、前記の筒状の部位が確実に形成される。即ち、封止部材と平行若しくは略平行な先端面を有するピペットチップで封止部材を穿孔すると、この先端面に押されて封止部材を構成する各シートが引き伸ばされるため、前記の筒状の部位が好適に形成される。
【０１１５】
尚、この出願は、２０１１年１月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１１−０１８３０３を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明に係る検査チップ及びこの検査チップを備えた検査チップセットは、端部開口が封止部材によって封止された流路内に前記封止部材が穿孔されて検査用液体が注入及び吸引される検査チップに有用であり、ピペット等のノズル部材によって流路内に試料溶液の注入及び吸引が行われたときに液漏れし難くするのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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