(57)【要約】【課題】  電位差に起因して流れる電流によって液滴が合一する可能性を低減する。【解決手段】  液滴内の分析対象物の濃度分析に用いられるカートリッジに備えられる導電部材であって、前記導電部材は、前記カートリッジに液体を注入可能なように開口部と、前記カートリッジの底面の少なくとも一部とを覆い、かつ前記液滴を観察可能なように前記カートリッジの一部を覆わないことを特徴とする導電部材。【選択図】  図１
2020003422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴内の分析対象物の濃度分析に用いられるカートリッジに備えられる導電部材であって、
前記導電部材は、前記カートリッジに液体を注入可能なように開口部と、前記カートリッジの底面の少なくとも一部とを覆い、かつ前記液滴を観察可能なように前記カートリッジの一部を覆わないことを特徴とする導電部材。
【請求項２】
前記導電部材は、接地していることを特徴とする請求項１に記載の導電部材。
【請求項３】
前記導電部材は、電気的に孤立した領域をもたない１つの部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電部材。
【請求項４】
前記導電部材は、前記カートリッジにおける
前記カートリッジに液体を注入する注入手段が前記カートリッジと接する面と、
前記液滴に熱を付加する温度調整手段が前記カートリッジと接する面と、
前記カートリッジを移送する移送手段が前記カートリッジと接する面と、
を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電部材。
【請求項５】
前記導電部材は、前記液滴が充填される前記カートリッジの充填部の上面を、前記液滴を観察可能なように少なくとも一部を含まずに覆うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導電部材。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の導電部材を備えたカートリッジ。
【請求項７】
導電部材を備えたカートリッジと、前記カートリッジに液体を注入する注入手段と、液滴に熱を付加する温度調整手段と、前記カートリッジを移送する移送手段と、観察時に前記カートリッジを載置する観察ステージと、を用いる前記液滴内の分析対象物の濃度分析システムであって、
前記導電部材を備えたカートリッジは接地していることを特徴とする濃度分析システム。
【請求項８】
前記カートリッジに液体を注入する注入手段と、前記液滴に熱を付加する温度調整手段と、前記カートリッジを移送する移送手段と、前記観察時に前記カートリッジを載置する観察ステージと、
のうち少なくとも１つは接地していることを特徴とする請求項７に記載の濃度分析システム。
【請求項９】
前記カートリッジに液体を注入する注入手段と、前記液滴に熱を付加する温度調整手段と、前記カートリッジを移送する移送手段と、前記観察時に前記カートリッジを載置する観察ステージと、
は全て接地していることを特徴とする請求項８に記載の濃度分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、導電部材及び、導電部材を用いた濃度分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サンプル中に含まれる化合物や粒子といった分析対象物を分析する方法として、油中水型エマルジョンを反応場とした核酸試料デジタルＰＣＲ（ｄＰＣＲ：ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法が提案されている。デジタルＰＣＲ法において、サンプルを含む反応液を物理的に独立した多数の反応場に分割する方法として、反応液の液滴をオイル中に形成する方法、すなわち、油中水型エマルジョン（Ｗ／Ｏエマルジョン）を形成する方法がある。この方法では、油中水型エマルジョン中の１つ１つの液滴を反応場として用いる（特許文献１）。そして、生成された液滴をサーマルサイクラー等の加熱装置で加熱することにより液滴中のＤＮＡ（ＤｅｏｘｙｒｉｂｏＮｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ）を増幅させる。その後、カートリッジは観察装置へ移され、観察装置によりＤＮＡの定量分析が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５０３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、デジタルＰＣＲ法における一連の工程において、カートリッジに他の装置が接触または離脱する際に生じる電位差によって電流が流れカートリッジ内に充填された液滴が合一してしまうという課題があった。
【０００５】
本明細書の開示は、電位差に起因して流れる電流によって液滴が合一する可能性を低減することを目的の一つとする。
【０００６】
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本明細書の開示の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示の導電部材は、液滴内の分析対象物の濃度分析に用いられるカートリッジに備えられる導電部材であって、前記導電部材は、前記カートリッジに液体を注入可能な開口部と、前記カートリッジの底面の少なくとも一部とを覆うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
電位差に起因して流れる電流によって液滴が合一する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る導電部材及びカートリッジの外観の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る導電部材及びカートリッジを用いた液滴生成工程の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態における全体の処理手順の一例を示すフロー図。
【図４】第２の実施形態に係る濃度分析システムの一例を示す図。
【図５】第２の実施形態の変形例に係る濃度分析システムの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されるものではない。
【００１１】
＜実施形態１＞
本実施形態に係るカートリッジは、試料の分析に用いることができるカートリッジである。ここでいう試料とは、検体そのものであってもよいし、検体に対して精製や濃縮、分析対象物の化学修飾や断片化など、分析のための前処理や調整を施したものであってもよい。分析対象物は、例えば、核酸、ペプチド、タンパク質、酵素などが挙げられ、これらが共存していてもよい。分析対象物は、核酸、ペプチド、タンパク質、酵素の少なくともいずれかが共有結合等で結合または付着した分子、マイクロ粒子、ナノ粒子、さらにはウイルス、細菌、細胞などであってもよい。分析方法の一例としては、デジタルＰＣＲ法が知られている。デジタルＰＣＲ法では、分析の対象とする核酸を含む試料を、核酸を増幅するための増幅試薬、核酸を検出するための蛍光試薬などと混合して希釈し、物理的に独立した多数の反応場に分割する。エマルジョンに含まれるそれぞれの液滴はデジタルＰＣＲ法において反応場として用いられることがある。そして、多数の反応場（液滴）のそれぞれにおいて独立にＰＣＲが行われ、核酸が増幅される。増幅後に蛍光試薬により核酸を検出し、当該蛍光試薬のシグナルが検出された反応場の数（陽性反応場数）と、増幅後にシグナルが検出されなかった反応場の数（陰性反応場数）とに基づいて、試料中の核酸の濃度を推定することができる。
【００１２】
本実施形態に係るカートリッジは、ポリカーボネート等の透明性を有する樹脂あるいは、ガラスにより形成される。具体的には、予め定められた厚みの複数の樹脂フィルムもしくはガラスを積層することによりカートリッジを形成する。
【００１３】
例えば、それぞれ所定の厚みを有する、流路形状が打ち抜かれた複数の樹脂フィルムを積層することによりカートリッジを形成する。積層するための各フィルムの接合方法には、樹脂のガラス転移点未満の低い処理温度で接合が可能な表面活性化接合や分子接着を用いることができる。
【００１４】
なお、カートリッジにはＰＣＲ処理の工程で１００℃程度の温度が加わるため、これらの材質のガラス転移点は１００℃より高いことが望ましい。
【００１５】
なお、上記に示すカートリッジの材質、流路形状および形成方法などは一例であり、これに限定されるものではない。
【００１６】
以下、図１及び図２を用いて本実施形態に係るカートリッジの構成について説明する。
【００１７】
図１は本実施形態に係るカートリッジ１００の外観を示す図である。
【００１８】
図１（ａ）はカートリッジ１００の平面図である。図１（ｂ）はカートリッジ１００のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図１（ｃ）はカートリッジ１００の斜視図である。
【００１９】
以下、図１を用いてカートリッジ１００の構成を説明する。
【００２０】
第１の部材１０１は、液滴を生成するための第１の液体（水相）が注入される開口部を有する部材である。第１の部材１０１に注入された第１の液体は、生成部１０２へと送液される。
【００２１】
生成部１０２は、複数の孔を有しており、注入された第１の液体が複数の孔を透過することで互いに物理的に独立した複数の反応場、すなわち液滴が生成される。生成部１０２は例えば、膜状の部材に孔が複数２次元的に配置された部材であり、連続気泡の多孔質体や、繊維を縦横に配置したメッシュ、単一部材に貫通孔を配置したマイクロチャンネルが使用される。特に、乳化膜が望ましい。生成部１０２として使用される物質の孔の直径は、およそ２０［μｍ］であると望ましいが上記に限定されない。また、生成部１０２は、第１の部材１０１に備えられていることが望ましい。さらには、第１の部材１０１の開口方向に略平行に備えられていることが望ましい。なお、液滴生成が可能な位置であれば生成部１０２が備えられる位置は上記に限定されない。
【００２２】
充填部１０３には、液滴が充填される。充填部１０３のＺ軸方向の高さは２０〜１００［μｍ］程度であることが望ましい。
【００２３】
第２の部材１０４は第２の液体（油相）が注入および排出される部材である。
【００２４】
導電部材１０５は、図１（ｃ）に示すように電気的に孤立した領域のないひと続きの着脱可能な部材であり、カートリッジ１００に液体を注入可能なように開口部と、カートリッジ１００の底面の少なくとも一部とを覆い、かつ液滴を観察可能なようにカートリッジの一部を覆わないように形成されている。さらに、充填部１０３の上面を、液滴を観察可能なように少なくとも一部を含まずに覆うように形成されている。カートリッジ１００に装着されている状態では、各部材と接しておりアース線１０６を介してカートリッジ１００を接地している。導電部材１０５は、カートリッジ１００の表面に導電性メッキを施すような構成であってもよいし、導電性塗料や導電性テープなどを用いてもよい。なお、導電部材１０５と各部材とは物理的に必ずしも接している必要はなく、他の導電性の部材が間に入っていてもよい。また、導電部材１０５の形状はこれに限定されない。
【００２５】
アース線１０６は、導電部材１０５と接続され、導電部材１０５を接地する。また、アース線１０６は導電部材１０５に接続されていなくてもよく、カートリッジ１００に接続されていてもよい。すなわち、導電部材１０５とは異なる部分がアース線１０６と接続されていてもよい。本実施例に係るカートリッジ１００において、第１の部材１０１と第２の部材１０４はそれぞれカートリッジ１００の底面に直交する方向に開口を有するように備えられているが、側面や下面に備えられていてもよい。なお、上記の各部の寸法は一例であり、これに限定されるものではない。
【００２６】
次に、図２を用いてデジタルＰＣＲの工程においてカートリッジ１００内の液滴が合一してしまう一例を示す。
【００２７】
図２はデジタルＰＣＲの一連の工程において、反応場として用いる液滴を生成する工程を示している。
【００２８】
まず、水相注入手段２０１と油相注入手段２０２によって、第１の液体（水相）と第２の液体（油相）がカートリッジ１００に注入される。
【００２９】
次に、油相注入手段２０２が第２の部材１０４からカートリッジ１００内を減圧することにより、カートリッジ１００内に充填された第２の液体（油相）を駆動させる。
【００３０】
そして、第２の液体（油相）の駆動に伴い、生成部１０２上面に充填された第１の液体（水相）が生成部１０２を透過することにより液滴が生成される。すなわち、第２の液体（油相）を連続相、第１の液体（水相）を含む液滴を分散相とするエマルジョンが形成される。
【００３１】
この工程において、カートリッジ１００に導電部材１０５を装着していなかった場合、連続相を駆動させるときに、カートリッジ１００と油相注入手段２０２は接する。このとき、カートリッジ１００と油送注入手段２０２とで電位が異なると電位差に起因する電流がカートリッジ１００に流れ、充填部１０３に充填された液滴が合一してしまう。
【００３２】
一方、カートリッジ１００に導電部材１０５を装着していた場合、油相注入手段２０２は導電部材１０５を介して第２の部材１０４と電気的に接続される。具体的には、導電部材１０５は第２の部材１０４の開口部を覆うように備えられているため、油相注入手段２０２は第２の部材１０４と電気的に接続された導電部材１０５と物理的に接する。
【００３３】
これにより油相注入手段２０２と第２の部材１０４の開口部とが接することで生じる電流はカートリッジ１００と比較し抵抗の小さな導電部材１０５を通りアースへと流れる。
【００３４】
上記によれば、カートリッジ１００と駆動手段との間で生じる電位差に起因する静電気が充填部１０３に充填された液滴へと流れるのを防ぐことができるため、液滴が合一してしまう可能性を低減することができる。
【００３５】
＜実施形態２＞
本実施形態は、カートリッジ１００を用いたデジタルＰＣＲによる濃度分析システムである。
【００３６】
以下、図３及び図４を用いて本実施形態に係るデジタルＰＣＲによる濃度分析システムについて説明する。
【００３７】
まず、図３のフローチャートを用いて本実施形態における全体の処理を説明する。
【００３８】
（Ｓ３０００）（第２の液体（油相）を注入する）
ステップＳ３０００において、図４に示す油相注入手段４０２によって第２の液体（油相）が注入されカートリッジ１００に充填される。第２の液体（油相）は、油と界面活性剤とを含む。油相は水相と相溶せず分離する溶剤から成り、典型的には脂肪族炭化水素やシリコーンオイル等のオイルから成る。
【００３９】
また、油相注入手段４０２には、シリンジ等の所定の容量の液体を吐出する手段や、流路内の空気を加圧または減圧するポンプやポンプとバルブの組み合わせなどを用いることができる。すなわち、油相注入手段４０２は、カートリッジ１００内に油を注入できる機能を有する任意の手段により実現される。
【００４０】
本ステップにおいて、第２の液体（油相）は第２の部材１０４の開口部から注入することにより、生成部１０２を透過せずにカートリッジ１００に充填することができるため充填時間は短くなる。なお、第２の液体（油相）は、第１の部材１０１の開口部から注入されてもよい。また、油相注入手段４０２によって注入される第２の液体（油相）は、カートリッジ１００全体を満たすように注入し、少なくとも生成部１０２が第２の液体（油相）に浸かる程度の量が注入されることが望ましい。
【００４１】
（Ｓ３０１０）（第１の液体（水相）を注入する）
ステップＳ３０１０において、水相注入手段４０１によって第１の液体（水相）が注入され、第１の部材１０１に充填される。第１の液体（水相）は反応液で構成され、反応液は水と試料と増幅試薬と蛍光試薬とを含有する。なお、反応液の構成はこれに限定されない。また、水相注入手段４０１には、シリンジ等の所定の容量の液体を吐出する手段や、流路内の空気を加圧または減圧するポンプやポンプとバルブの組み合わせなどを用いることができる。すなわち、水相注入手段４０１は、カートリッジ１００内に第１の液体（水相）を注入できる機能を有する任意の手段により実現される。
【００４２】
（Ｓ３０２０）（第１の液体（水相）から液滴を生成する）
ステップＳ３０２０において、駆動手段が第１の部材１０１からカートリッジ１００内を加圧する、もしくは第２の部材１０４からカートリッジ１００内を減圧することにより、カートリッジ１００内に充填された第２の液体（油相）を駆動させる。または、両方から圧力を加えることによりカートリッジ１００内に充填された第２の液体（油相）を駆動させる。駆動手段は水相注入手段４０１もしくは油相注入手段４０２を用いてもよいし、これらとは異なる手段を新たに用いてもよい。すなわち、駆動手段は圧力を加えることで液体の駆動が可能な手段であれば種々の手段を用いることができる。
【００４３】
また、このとき第１の部材１０１の開口部及び第２の部材１０４の開口部は、図１（ｃ）に示すように導電部材１０５に覆われているため、駆動手段は導電部材１０５を介して第１の部材１０１もしくは第２の部材１０４と電気的に接続される。これにより駆動手段と第１の部材１０１の開口部及び第２の部材１０４の開口部とが接することで生じる電流はカートリッジ１００と比較し抵抗の小さな導電部材１０５を通りアースへと流れる。上記によれば、カートリッジ１００と駆動手段との間で生じる電位差に起因する静電気が充填部１０３に充填された液滴へと流れるのを防ぐことができるため、液滴が合一してしまう可能性を低減することができる。
【００４４】
液滴の駆動方法については、カートリッジ１００が樹脂の薄い層などの機械強度の低い素材で形成されている場合は、破壊や剥離が生じないように第２の部材１０４から駆動手段により減圧することで連続相を駆動させることが望ましい。一方、カートリッジ１００が機械強度の高い素材であれば第１の部材１０１から加圧して連続相を駆動させてもよい。
【００４５】
また、第１の部材１０１と第２の部材１０４のうち駆動手段を用いる方の部材には耐圧栓４０８をつけることで圧力の抜け漏れを防ぐことができる。なお、耐圧栓４０８は必ずしも必要ではない。
【００４６】
そして、第２の液体（油相）の駆動に伴い、ステップＳ３０１０において生成部１０２上面に充填された第１の液体（水相）が生成部１０２を透過し液滴が生成される。すなわち、第２の液体（油相）を連続相、第１の液体（水相）を含む液滴を分散相とするエマルジョンが形成される。
【００４７】
なお、本実施形態においては第１の液体（水相）と第２の液体（油相）から生成部１０２を用いて液滴を生成したが、カートリッジ１００に生成部１０２を設けずに、別の容器で液滴を生成してからその液滴をカートリッジ１００に移し替えてもよい。すなわち、カートリッジ１００には液体や液滴が注入可能な開口部が備えられていればよい。その場合、ステップＳ３０００〜Ｓ３０２０は省略される。すなわち、ステップＳ３０００〜Ｓ３０２０は必須の工程ではなく、充填部１０３に液滴を充填できる工程であれば種々の工程により実現される。
【００４８】
（Ｓ３０３０）（充填部に液滴を充填する）
ステップＳ３０３０において、生成された液滴を充填部１０３内に充填する。具体的には、駆動手段が第１の部材１０１から加圧する、もしくは第２の部材１０４から減圧することによりエマルジョンを駆動し、エマルジョン中に分散相として存在する液滴を、充填部１０３内へと行き渡らせる。なお、加圧と減圧の両方を行うことによりエマルジョンを駆動してもよい。
【００４９】
（Ｓ３０４０）（カートリッジに熱サイクルを付加する）
ステップＳ３０４０において、図４に示す温度調整手段４０４によりステップＳ３０３０で生成された液滴に含まれる核酸試料に対するＰＣＲ処理が行われる。具体的には、温度調整手段４０４は、ペルチェ素子とコントローラを含み、カートリッジ１００に保持された液滴内で核酸増幅反応を発生させている。温度調整手段４０４には、例えばサーマルサイクラーを用いることができる。核酸の増幅反応としては、液滴（反応場）をサーマルサイクルに供することで反応を進行させるＰＣＲ法やＬＣＲ（Ｌｉｇａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法を用いることができる。また、液滴（反応場）をサーマルサイクルに供さずに温度調整することで反応を進行させるＳＤＡ（Ｓｔｒａｎｄ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法、ＩＣＡＮ（Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ａｎｄＣｈｉｍｅｒｉｃ  ｐｒｉｍｅｒ−ｉｎｉｔｉａｔｅｄ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄｓ）法、ＬＡＭＰ（Ｌｏｏｐ−Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法なども用いることができる。なお、温度調整手段４０４として用いられる装置や核酸増幅の方法は上記に限定されない。
【００５０】
また、図４（ａ）に示すように温度調整手段４０４とカートリッジ１００の底面とは、導電部材１０５を介して電気的に接続される。具体的には、充填部１０４の底面を含まないように導電部材１０５がカートリッジ１００の底面を覆っており、その底面を覆っている導電部材１０５が温度調整手段４０４と接する。これにより温度調整手段４０４とカートリッジ１００の底面とが接することで生じる電流はカートリッジ１００と比較し抵抗の小さな導電部材１０５を通りアースへと流れる。上記によれば、カートリッジ１００と温度調整手段４０４との間で生じる電位差に起因する静電気が充填部１０３に充填された液滴へと流れるのを防ぐことができるため、液滴が合一してしまう可能性を低減することができる。
【００５１】
（Ｓ３０５０）（カートリッジを観察ステージ上に移送する）
ステップＳ３０５０において、カートリッジ１００を、移送手段４０３により温度調整手段４０４上から観察ステージ４０５上に移送させる。具体的には、図４（ｂ）に示すようにＹ軸方向に可動する移送手段４０３によりカートリッジ１１０を、観察ステージ４０５上に移送させる。移送手段４０３には、例えばリニアアクチュエーターやロボットハンド等が用いられる。
【００５２】
またこのとき、移送手段４０３とカートリッジ１００の側面および観察ステージ４０５とカートリッジ１００の底面とは、導電部材１０５を介して電気的に接続される。すなわち、カートリッジ１００における観察ステージ４０５がカートリッジ１００と接する面は導電部材１０５により覆われている。また、移送手段４０３がカートリッジ１００と接する面は導電部材１０５により覆われている。これにより移送手段４０３とカートリッジ１００の側面および観察ステージ４０５とカートリッジ１００の底面とが接することで生じる電流はカートリッジ１００と比較し抵抗の小さな導電部材１０５を通りアースへと流れる。上記によれば、カートリッジ１００と移送手段４０３、観察手段４０５との間で生じる電位差に起因する静電気が充填部１０３に充填された液滴へと流れるのを防ぐことができる。これにより、液滴が合一してしまう可能性を低減することができる。
【００５３】
（Ｓ３０６０）（液滴内の核酸増幅産物有無を観察する）
ステップＳ３０６０において、図４（ｂ）に示すように移送されたカートリッジ１００は観察ステージ４０５に載置され蛍光などの光が計測される。すなわち、Ｓ３０４０において増幅された試料中の分析対象物の濃度分析が行われる。蛍光は照明手段４０６と観察手段４０７とで計測され、照明手段４０６は、所定の波長の光を充填部１０３に充填された複数の液滴に照射する。照明手段４０６としては、ＬＥＤライト、ハロゲンランプおよび蛍光灯などを用いることができる。観察手段４０７は、光が照射された複数の液滴のそれぞれから発せられたシグナルを検出し、液滴内増幅産物の有無を観察する。また、液滴径の測定を行う。観察手段４０７としては、フォトダイオードやラインセンサ、イメージセンサ（撮像素子）等を用いることができ、中でも、多数の液滴について一括してシグナルの検出ができる点で、イメージセンサを用いることが好ましい。イメージセンサとしては、ＣＣＤ（電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサを用いることができる。観察手段４０７は、イメージセンサを備えたデジタルカメラであってもよい。
【００５４】
なお、本ステップＳ３０６０において、観察時に液滴の流動を抑制するために観察ステージ４０５は傾動する機構を有していてもよい。
【００５５】
（Ｓ３０７０）（核酸増幅前の試料の核酸濃度を推定する）
分析対象物の濃度の計算は、従来行われているデジタル分析における濃度計算方法を採用して実施することができる。温度調整手段４０４における反応の前に、それぞれの反応場が含む分析対象物が１個または０個のいずれかであるとみなせる場合について説明する。この場合は、分析対象物が検出された反応場（陽性反応場）の数ｘを、観察手段４０７が分析対象物の検出の対象とした体積Ｖｓの反応液中に含まれていた分析対象物の数とみなすことができる。よって、下記式（１）により、反応液中の分析対象物の濃度λｒを計算することができる。なお、観察手段４０７が分析対象物の検出の対象とした体積Ｖｓは、観察手段４０７から取得される反応場のサイズに関する情報に基づいて算出することができる。
λｒ＝ｘ／Ｖｓ・・・式（１）
【００５６】
また、例えば、温度調整手段４０４における反応の前に、１つの反応場に複数個の分析対象物が入り得るとみなせる場合は、ポアソンモデルによる補正を行うことで、分析対象物の濃度を計算することができる。この場合は、温度調整手段４０４における反応の前にそれぞれの反応場に含まれていた分析対象物の平均個数Ｃを推定することにより、分析対象物の濃度算出を行う。具体的には、観察手段４０７が分析対象物の検出の対象とした反応場について、１つの反応場に含まれる分析対象物の平均個数をＣとすると、１つの反応場にｎ個の分析対象物が含まれる確率は、ポアソンモデルの式から、下記式（２）のように表される。
Ｐ（ｎ，Ｃ）＝（Ｃｎ−ｅ−Ｃ）／ｎ！  ・・・式（２）
【００５７】
ここで、１つの反応場が分析対象物を１つも含まない確率は、式（２）においてｎ＝０として、下記式（３）で表される。
Ｐ（０，Ｃ）＝ｅ−Ｃ  ・・・式（３）
【００５８】
温度調整手段４０４における反応の前に１つの反応場中に少なくとも１つの分析対象物が含まれていれば、その反応場からはシグナルを検出することができるが、反応の前にその反応場に含まれていた分析対象物の数の情報までは分からない。そこで、観察手段４０７が検出対象とした反応場の総数に対する、分析対象物が検出されなかった反応場の割合（シグナルが検出されなかった反応場の割合）に基づいて、式（３）を用いて、検出対象とした反応液中に含まれていた分析対象物の個数を推定する。
【００５９】
具体的には、シグナルが検出された反応場の個数またはシグナルが検出されなかった反応場の個数と、検出対象とした反応場の総数とから、シグナルが検出されなかった反応場の割合Ｆ０を算出する。そして、下記式（４）から、検出対象とした反応場に、温度調整手段４０４における反応の前に１つの反応場に含まれていた分析対象物の平均個数Ｃを推定する。
Ｃ＝−ｌｎ（Ｆ０）  ・・・式（４）
【００６０】
ここで、観察手段４０７が分析対象物の検出対象とした反応場の平均体積をｖとすると、下記式（５）により、反応液中の分析対象物の濃度λｒを計算することができる。なお、観察手段４０７が分析対象物の検出の対象とした平均体積ｖは、観察手段４０７から取得される反応場のサイズに関する情報に基づいて算出することができる。
λｒ＝Ｃ／ｖ  ・・・式（５）
【００６１】
なお、反応液中の分析対象物の濃度λｒは、分析対象物の平均個数Ｃと反応場の数を乗じて得られる分析対象物の総数と、反応場の平均体積ｖと反応場の数を乗じて得られる反応場の総体積と、に基づいて算出してもよい。
【００６２】
このようにして得られた、反応液中の分析対象物の濃度は、検体またはサンプルから反応液を調整した際の希釈倍率を用いることによって、検体またはサンプル中の分析対象物の濃度に換算することができる。
【００６３】
上記によれば、カートリッジ１００に導電部材１０５を装着することにより、デジタルＰＣＲの一連の工程においてカートリッジを所定の装置から他の装置へ移動させる際に生じる静電気によってカートリッジ内の液滴が合一してしまう可能性を低減できる。
【００６４】
（変形例１）
実施形態２では、デジタルＰＣＲの一連の工程において各装置間で移送が行われるカートリッジ１００に接地された導電部材１０５を装着することにより、移送時の電位差に起因する静電気によってカートリッジ内の液滴が合一してしまう可能性を低減させた。
【００６５】
本実施形態では、図５に示すようにデジタルＰＣＲの一連の工程において用いられる各手段・装置もアース線５０９を介して接地する。
【００６６】
本実施形態に係る濃度分析システムにおいて、水相注入手段４０１と油相注入手段４０２と移送手段４０３と温度調整手段４０４と観察ステージ４０５との間で電位差が生じていると、この電位差の影響によりカートリッジ１００内に電流が流れ液滴が合一してしまう。そのため、水相注入手段４０１と油相注入手段４０２と移送手段４０３と温度調整手段４０４と観察ステージ４０５とは電位差が極力ないことが望ましい。そのため、具体的には、水相注入手段４０１と油相注入手段４０２と移送手段４０３と温度調整手段４０４と観察ステージ４０５とをアース線５０９を用いて接地する。
【００６７】
上記によれば、水相注入手段４０１と油相注入手段４０２を用いて液滴生成を行う場合にも、電位差に起因して液滴が合一する可能性をより低減することができる。
【００６８】
また、カートリッジ１００を温度調整手段４０４上から観察ステージ４０５上に移送する場合にも、電位差に起因して液滴が合一する可能性をより低減することができる。
【００６９】
なお、接地に関しては、カートリッジ１００に接触する部位をできるだけ同電位に近づけることが望ましい。そのため、アース線５０９は移送手段４０３であれば、可動子の先端付近、温度調整手段４０４、観察ステージ４０５であれば上面付近と接続されていることが望ましい。より具体的には、移送手段４０３の可動子のカートリッジ１００と接する面、温度調整手段４０４のカートリッジ１００と接する面及び観察ステージ４０５のカートリッジ１００と接する面とが接地されていることが望ましい。なお、アース線５０９が接続される箇所は上記に限定されない。また、いずれかの手段・装置のみが接地されているような構成でもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００  カートリッジ
１０１  第１の部材
１０２  生成部
１０３  充填部
１０４  第２の部材
１０５  導電部材
１０６  アース線
【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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