(57)【要約】【課題】被検体に含まれる微量の微生物夾雑物を、作業工程を複雑化することなく簡易かつ精度よく検出する。【解決手段】微生物夾雑物検出装置１は、被検体に含まれる微生物夾雑物を検出する着脱自在のチップ２と、チップ２を載置するステージ４ｂと、チップ２をステージ４ｂととともにステージ４ｂの設置面に沿って所定方向に移動させるか、またはチップ２をステージ４ｂの上面に沿って所定方向に移動させるガイド部材５と、チップ２の上方に固定され、チップ２の移動に応じてチップ２の上面の少なくとも一部を覆うカバー体１１と、を備える。チップ２は、被検体の注入口と、被検体および試薬を混合させて酸化還元反応を生じさせる櫛形電極と、酸化還元反応により生じた電流を出力するチップ側端子と、を有する。ガイド部材５は、注入口が露出されて被検体を注入する第１位置にチップ２を位置決めした後、チップ側端子が露出されてチップ側端子から出力される電流を検出する第２位置にチップ２を移動させる。【選択図】図１
2020204617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に含まれる微生物夾雑物を検出する着脱自在のチップと、
前記チップを載置するステージと、
前記チップを前記ステージの設置面に沿って所定方向に移動させるガイド部材と、
前記チップを加熱するヒータと、
前記ヒータの周囲に配置されるヒートシンクと、を備え、
前記チップは、前記被検体の注入口と、前記被検体および試薬を混合させて酸化還元反応を生じさせる櫛形電極と、前記酸化還元反応により生じた電流を出力するチップ側端子と、を有し、
前記チップ、前記ヒータおよび前記ヒートシンクは、前記ガイド部材に案内されて、前記ステージの上面に沿って前記所定方向に一体となって移動する、微生物夾雑物検出装置。
【請求項２】
前記ヒータの周囲に配置され、前記ヒータから発生される電磁放射線を遮蔽する電磁放射遮蔽部を備える、請求項１に記載の微生物夾雑物検出装置。
【請求項３】
前記チップ側端子から出力される電流を検出する検出回路が実装された基板を備え、
前記基板の上方に前記電磁放射遮蔽部が配置され、前記電磁放射遮蔽部の上方に前記ヒートシンクが配置され、前記ヒートシンク上に前記ヒータが配置される、請求項２に記載の微生物夾雑物検出装置。
【請求項４】
被検体に含まれる微生物夾雑物を検出する着脱自在のチップと、
前記チップを載置するステージと、
前記チップを前記ステージの設置面に沿って所定方向に移動させるガイド部材と、
前記チップの上方に固定され、前記チップの移動に応じて前記チップの上面の少なくとも一部を覆うカバー体と、
前記カバー体の底面に配置され、前記チップが前記所定方向に移動する際に前記チップの上面に接触しながら移動して前記チップの上面の少なくとも一部をクリーニングするシート部材と、を備え、
前記チップは、前記被検体の注入口と、前記被検体および試薬を混合させて酸化還元反応を生じさせる櫛形電極と、前記酸化還元反応により生じた電流を出力するチップ側端子と、を有する、微生物夾雑物検出装置。
【請求項５】
前記シート部材は、前記チップの上面のうち、少なくとも前記注入口の周囲をクリーニングする、請求項４に記載の微生物夾雑物検出装置。
【請求項６】
第１位置又は第２位置に移動可能であり、被検体に含まれる微生物夾雑物を検出する着脱自在のチップであって、前記被検体の注入口と、前記被検体および試薬を混合させて酸化還元反応を生じさせる櫛形電極と、前記酸化還元反応により生じた電流を出力するチップ側端子と、を有する、前記チップと、
前記チップを載置するステージと、
前記チップを前記ステージの設置面に沿って所定方向に移動させるガイド部材と、
前記第２位置にて前記チップ側端子に接触する装置側端子と、
前記第２位置にて前記チップの上方から前記装置側端子を下降させて前記装置側端子を前記チップ側端子に接触させる装置側端子移動機構と、を備える、微生物夾雑物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に含まれるエンドトキシンや（１→３）−β−Ｄ−グルカン等の微生物夾雑物を検出する微生物夾雑物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンドトキシンや（１→３）−β−Ｄ−グルカン等の微生物夾雑物は、血中に入るとショック症状を起こして死に至るおそれのある発熱性物質であり、透析液や注射液などの血液に投与する医薬品では微生物夾雑物が混入しないように厳重な管理が求められている。
【０００３】
ところが、エンドトキシンはグラム陰性菌の外膜成分のリボ多糖であり、（１→３）−β−Ｄ−グルカンは酵母やカビ等の真菌の細胞壁に存在する物質であることから、環境中に普遍的に存在する。また、エンドトキシンや（１→３）−β−Ｄ−グルカン等の微生物夾雑物は、耐熱性であるために加熱除去が困難であり、混入防止管理が非常に難しい。
【０００４】
エンドトキシン等の微生物夾雑物の検出法として、カブトガニの血球成分を用いる方法（Limulus Amebosyte Lysate; ＬＡＬ法）が知られている。ＬＡＬ法で用いる試薬は高額であるため、少量の試薬で極微量のエンドトキシンを検出する手法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
この他、被検体に含まれるエンドトキシン等の微生物夾雑物の濃度を簡易かつ精度よく検出するために、予め試薬が組み込まれたチップを作製しておき、このチップに被検体を注入して試薬と混合させ、チップに流れる微小な電流を検出して微生物夾雑物を定量する手法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１２７６９５号公報
【特許文献２】国際公開２０１５／１３７３５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エンドトキシン等の微生物夾雑物の定量化に用いられるチップは、使い捨てであり、微生物夾雑物検出装置にチップを装着した後に、チップの注入口から被検体を注入する。その後、チップ内で被検体と試薬を混合し、所定の温度に加熱して電気化学反応を生じさせた後に電流検出が行われる。
【０００８】
微量の微生物夾雑物を精度よく検出するには、チップに被検体を注入する作業など、一連の作業を慎重に行わなければならず、作業者の負担が大きいのが実情である。慎重に作業を行ったとしても、チップ内に被検体を注入する際に、若干の被検体が注入口の周囲に飛散して、微生物夾雑物検出装置自体が汚染されるおそれがある。また、空気中にも若干の微生物夾雑物が含まれており、被検体に含まれる微生物夾雑物以外の微生物夾雑物が計測途中に混入するおそれもありうる。
【０００９】
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、その目的は、被検体に含まれる微量の微生物夾雑物を、作業工程を複雑化することなく簡易かつ精度よく検出可能な微生物夾雑物検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、被検体に含まれる微生物夾雑物を検出する着脱自在のチップと、
前記チップを載置するステージと、
前記チップを前記ステージの設置面に沿って所定方向に移動させるガイド部材と、
前記チップの上方に固定され、前記チップの移動に応じて前記チップの上面の少なくとも一部を覆うカバー体と、を備え、
前記チップは、前記被検体の注入口と、前記被検体および試薬を混合させて酸化還元反応を生じさせる櫛形電極と、前記酸化還元反応により生じた電流を出力するチップ側端子と、を有し、
前記ガイド部材は、前記注入口が露出されて前記被検体を注入する第１位置に前記チップを位置決めした後、前記チップ側端子が露出されて前記チップ側端子から出力される前記電流を検出する第２位置に前記チップを移動させる。
【００１１】
前記チップは、前記注入口と前記櫛形電極との間に配置され空気を流出入させる第１空気孔と、前記櫛形電極と前記チップ側端子との間に配置され空気を流出入させる第２空気孔と、を有してもよく、
前記カバー体は、第３空気孔および第４空気孔を有してもよく、
前記第１位置では、前記注入口は前記カバー体から露出され、かつ前記第１空気孔と前記第３空気孔とが重なるように前記チップは前記カバー体に対して配置され、かつ前記第２空気孔および前記チップ側端子は前記カバー体によって塞がれ、
前記第２位置では、前記注入口および前記第１空気孔は前記カバー体で塞がれ、かつ前記チップ側端子は前記カバー体から露出され、かつ前記第２空気孔と前記第４空気孔とが重なるように前記チップは前記カバー体に対して配置されてもよい。
【００１２】
また、前記ガイド部材は、前記チップが前記第２位置に到達する前に、前記注入口と前記第３空気孔とが重なり合う第３位置に、前記チップを移動させてもよい。
【００１３】
前記チップの前記櫛形電極周辺を加熱するヒータと、
前記ヒータの周囲に配置されるヒートシンクと、を備えてもよく、
前記ガイド部材は、前記ステージ上に取り付けられてもよく、
前記チップ、前記ヒータおよび前記ヒートシンクは、前記ガイド部材に案内されて、前記ステージの上面に沿って前記所定方向に一体となって移動してもよい。
【００１４】
前記ヒータの周囲に配置され、前記ヒータから発生される電磁放射線を遮蔽する電磁放射遮蔽部を備えてもよい。
【００１５】
前記チップ側端子から出力される電流を検出する検出回路が実装された基板を備えてもよく、
前記基板の上方に前記電磁放射遮蔽部が配置され、前記電磁放射遮蔽部の上方に前記ヒートシンクが配置され、前記ヒートシンク上に前記ヒータが配置されてもよい。
【００１６】
前記カバー体の底面に配置され、前記チップの上面に接触するシート部材を備えてもよく、
前記シート部材は、前記チップが前記所定方向に移動する際に、前記チップの上面の少なくとも一部をクリーニングしてもよい。
【００１７】
前記シート部材は、前記チップの上面のうち、少なくとも前記注入口の周囲をクリーニングしてもよい。
【００１８】
前記第２位置にて前記チップ側端子に接触する装置側端子と、
前記第２位置にて前記チップの上方から前記装置側端子を下降させて前記装置側端子を前記チップ側端子に接触させる装置側端子移動機構と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検体に含まれる微量の微生物夾雑物を、作業工程を複雑化することなく簡易かつ精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態による微生物夾雑物検出装置の概略構成を示す分解斜視図。
【図２】チップの平面図。
【図３Ａ】第１位置でのチップ、ヒートシンクおよびクリーナ支持板の位置関係を示す断面図。
【図３Ｂ】第２位置でのチップ、ヒートシンクおよびクリーナ支持板の位置関係を示す断面図。
【図３Ｃ】第３位置でのチップ、ヒートシンクおよびクリーナ支持板の位置関係を示す断面図
【図４】本実施形態による微生物夾雑物検出装置の制御系のブロック図。
【図５】デュアルポテンショスタット回路の回路図。
【図６】本実施形態による微生物夾雑物検出装置の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態による微生物夾雑物検出装置１の概略構成を示す分解斜視図である。図１の微生物夾雑物検出装置１は、被検体に含まれるエンドトキシンや（１→３）−β−Ｄ−グルカン等の微生物夾雑物を検出するものである。被検体は、例えば、透析液、注射液、移植組織片、人工授精の受精卵の培養液などである。注射液は、治療薬でもよいし、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）画像検査等のための体内検査液でもよい。
【００２２】
図１の微生物夾雑物検出装置１は、予め試薬が組み込まれたチップ２に被検体を注入して、被検体と試薬を混合加熱して、酸化還元反応による電流を検出するものである。
【００２３】
図１の微生物夾雑物検出装置１は、上蓋３と下蓋４からなる筐体を備えている。下蓋４は、凹部４ａが形成されたステージ４ｂを有する。下蓋４の凹部４ａ内には、ガイド部材５、ヒートシンク６、装置側端子７、検出回路基板８などが配置されている。
【００２４】
ガイド部材５は、チップ２をヒートシンク６上の所定位置に位置決めするとともに、ヒートシンク６上に位置決めされたチップ２をヒートシンク６とともにステージ４ｂの上面に沿って所定方向に移動させる。図１では、チップ２が移動する所定方向をＸ方向としている。所定方向Ｘはステージ４ｂの長手方向である。ガイド部材５は、ステージ４ｂの長手方向に延在されており、ヒートシンク６はガイド部材５に案内されて、所定方向Ｘに第１位置から第２位置まで移動自在とされている。
【００２５】
ヒートシンク６にはヒータ９が組み込まれている。ヒータ９は例えば電熱線と熱電対を有し、熱電対で計測された温度に基づいて、電熱線に電流を流すか否かが切り替えられる。ヒートシンク６は、ヒータ９の熱がチップ２以外に伝達されないように放熱を行う。また、ヒータ９がオフのときに、チップ２を迅速に冷却する目的にも利用可能である。チップ２は、ヒートシンク６上に着脱自在に位置決めされて、ヒータ９により加熱される。チップ２の内部構造は、後述する。ヒータ９は、電熱線に電流を流して加熱するため、その際に電磁放射ノイズが発生するおそれがある。そこで、ヒータ９と検出回路基板８との間に遮蔽板（電磁放射遮蔽部）１０を配置して、検出回路基板８がチップ２が出力する微弱な電流を検出する際に、ヒータ９から発生した電磁放射ノイズの影響を受けないようにするのが望ましい。
【００２６】
後述するように、チップ２は被検体に含まれる微生物夾雑物の濃度に応じた電流を出力する。この電流は、装置側端子７により検出される。装置側端子７は、チップ２上のチップ側端子と接触される。装置側端子７とチップ側端子との接触形態についても後述する。
【００２７】
検出回路基板８は、チップ２から出力された電流を検出する検出回路が形成された基板である。検出回路の具体的な回路構成は後述する。検出回路基板８は、ヒートシンク６の下方に配置されている。
【００２８】
なお、検出回路基板８とは別個に、不図示の電源回路基板を設けてもよいし、検出回路基板８内に電源回路を形成してもよい。検出回路基板８とは別個に電源回路基板を設ける場合は、検出回路基板８が電源回路基板から発生される電磁放射ノイズの影響を受けないように、検出回路基板８と電源回路基板との間に、電磁放射ノイズを遮断する遮蔽板を配置するのが望ましい。一方、検出回路基板８内に電源回路を形成する場合は、電源回路の周囲を遮蔽して、電源回路からの電磁放射ノイズが検出回路に重畳されないようにするのが望ましい。
【００２９】
上蓋３は、開閉自在の扉部３ａを有する。チップ２をヒートシンク６に位置決めする際には、上蓋３の扉部３ａを開いて、チップ２を水平方向にスライドさせて、ヒートシンク６上に載置する。上蓋３の下面側には、クリーナ支持板（カバー体）１１が配置され、クリーナ支持板１１の下面にはクリーナシート（シート部材）１２が取り付けられている。
チップ２は、クリーナ支持板１１の下面のクリーナシート１２に接触しながら移動するため、チップ２の上面に付着した検体などの異物は、チップ２の移動に伴ってクリーナシート１２で拭き取られる。クリーナシート１２の具体的な材料としては、例えば不織布などを適用可能である。
【００３０】
図２はチップ２の平面図である。図２に示すように、チップ２は、支持層上に配置される４つの導電パターン層１３と、これら導電パターン層１３の上に配置されるマイクロ流路層１４と、マイクロ流路層１４の上に配置されるカバー層１５とを含む積層構造体である。
【００３１】
４つの導電パターン層１３の端部には、それぞれ対応するチップ側端子１６が接続されている。これら４つのチップ側端子１６は、２つの作用極端子Ｗ１，Ｗ２と、参照極端子Ｒｅｆと、対極端子Ｃとで構成されている。２つの作用極端子Ｗ１，Ｗ２に接続される２つの導電パターン層１３の他端側には櫛形電極１７が接続されている。櫛形電極１７は、２つの導電パターン層１３を微小な線幅の櫛形形状にして、狭小な間隔で交互に隣接配置したものである。参照極端子Ｒｅｆと対極端子Ｃは図２の配置とは逆にしてもよい。一般には、被検体が参照極端子Ｒｅｆに最初に接触した方が測定系が安定する。また、対極端子Ｃは、面積で電圧と電流が規定されるため、参照極端子Ｒｅｆよりも面積を大きくするのが望ましい。
【００３２】
マイクロ流路層１４内には、予め試薬が注入されており、注入口２１から注入された被検体は、マイクロ流路層１４内で試薬と混合され、毛細管現象により図２の所定方向Ｘに流れる。櫛形電極１７の直上に到達した被検体および試薬の混合液は、櫛形電極１７上で酸化還元反応を繰り返して、電流を生じさせる。櫛形電極１７は、作用極端子Ｗ１，Ｗ２に繋がる電位レベルの異なる２種類の電極を交互に配置したものであり、酸化反応と還元反応とが各電極間で交互に行われて、見かけ上の電流が増大する。この電流は、２つの作用極端子Ｗ１，Ｗ２に流れる。被検体に含まれるエンドトキシン等の微生物夾雑物の濃度に応じて電流値が変化する。濃度が高いほど電流値が大きくなる。検出回路基板８は、作用極端子Ｗ１，Ｗ２に接触される装置側端子７を介して、この電流を検出する。
【００３３】
本実施形態によるチップ２は、ヒートシンク６上に位置決めされた後、ヒートシンク６と一体に図１の所定方向Ｘに移動される。チップ２およびヒートシンク６は、まずは第１位置にてチップ２に被検体が注入される。その後、チップ２およびヒートシンク６は第２位置に移動して、チップ側端子１６から出力される電流の検出が行われる。
【００３４】
チップ２は、被検体の注入口２１と、第１空気孔２２と、第２空気孔２３とを有する。
注入口２１、第１空気孔２２および第２空気孔２３は、所定方向Ｘに沿って間隔を隔てて配置されている。より詳細には、第１空気孔２２は、注入口２１と櫛形電極１７との間に配置されている。第２空気孔２３は、櫛形電極１７とチップ側端子１６との間に配置されている。第１空気孔２２と第２空気孔２３は、チップ２の外側の空気をチップ２内に取り込む吸気口として機能するとともに、チップ２内の空気をチップ２外に排気する排気口としても機能する。これら第１空気孔２２と第２空気孔２３から空気を出し入れすることで、マイクロ流路層１４内の被検体と試薬の混合液を所定方向Ｘに移動させることができる。
【００３５】
上述したように、チップ２は、クリーナ支持板１１に接触しながら所定方向Ｘに移動する。よって、チップ２の第１空気孔２２と第２空気孔２３がクリーナ支持板１１によって塞がれていると、第１空気孔２２と第２空気孔２３から空気を流出入させることはできない。そこで、クリーナ支持板１１には、第３空気孔２４と第４空気孔２５が設けられており、チップ２の移動位置によって、第１空気孔２２と第３空気孔２４を重ね合わせたり、第２空気孔２３と第４空気孔２５を重ね合わせたりする。これにより、マイクロ流路層１４内の液体は、所定方向Ｘに滞りなく流れるようになる。
【００３６】
図３Ａは第１位置でのチップ２、ヒートシンク６およびクリーナ支持板１１の位置関係を示す断面図、図３Ｂは第２位置でのチップ２、ヒートシンク６およびクリーナ支持板１１の位置関係を示す断面図、図３Ｃはチップ２が第２位置に到達する前の第３位置でのチップ２、ヒートシンク６およびクリーナ支持板１１の位置関係を示す断面図である。
【００３７】
図３Ａに示すように、第１位置では、チップ２の注入口２１が露出されており、この注入口２１から被検体が注入される。また、第１位置では、チップ２の第１空気孔２２とクリーナ支持板１１の第３空気孔２４とが上下に重ね合わされる。これにより、第１空気孔２２と第３空気孔２４からチップ２内の空気を排気することができ、チップ２の注入口２１から注入された被検体は、マイクロ流路層１４を通って所定方向Ｘに流れ、櫛形電極１７の近傍に到達する。櫛形電極１７の下方には、ヒータ９が配置されており、被検体と試薬の混合液はヒータ９で加熱されて、酸化還元反応に最適な温度に設定される。これにより、チップ２およびヒートシンク６が第１位置にあるときに、酸化還元反応が行われる。
【００３８】
また、第１位置では、チップ２の第２空気孔２３とチップ側端子１６はクリーナ支持板１１で塞がれている。よって、チップ２の第２空気孔２３やチップ側端子１６から異物が混入するおそれを防止できる。
【００３９】
酸化還元反応が終了すると、チップ２およびヒートシンク６は、ガイド部材５に案内されて、所定方向Ｘに沿って、第２位置まで移動される。図３Ｂに示すように、第２位置では、チップ２の注入口２１と第１空気孔２２はクリーナ支持板１１によって塞がれる。これにより、第１空気孔２２や注入口２１から新たな微生物夾雑物が混入するおそれを防止できる。また、チップ２が第１位置のときに注入口２１から注入された被検体の一部が注入口２１の周囲に飛散したとしても、第１位置から第２位置にチップ２を移動する間に、チップ２の上面に接触しているクリーナシート１２にて拭き取ることができ、微生物夾雑物の残留物による計測誤差を防止できる。
【００４０】
第２位置では、チップ２の第２空気孔２３とクリーナ支持板１１の第４空気孔２５とが上下に重ね合わされる。また、チップ側端子１６は露出されている。これにより、櫛形電極１７周辺のマイクロ流路層１４内に存在していた被検体と試薬の混合液は、所定方向Ｘに移動する。第２位置では、チップ２のチップ側端子１６と、その周辺のマイクロ流路層１４はクリーナ支持板１１で塞がれていない。よって、クリーナ支持板１１で塞がれていない箇所のマイクロ流路層１４に所定波長の光を照射して、マイクロ流路層１４内の混合液の分光感度特性などを測定することも可能となる。
【００４１】
また、チップ２とヒートシンク６を第２位置まで移動させると、図３Ｂに示すように、ヒートシンク６の端部が装置側端子移動機構２６に接触する。装置側端子移動機構２６は、ヒートシンク６の端部が接触すると、装置側端子７を下降させて、チップ側端子１６に接触させる。装置側端子７は、上方からチップ側端子１６に点接触するため、装置側端子７とチップ側端子１６との間の機械的摩擦による摩耗を抑制でき、耐久性を向上できるとともに、摩耗による接触不良を防止できる。
【００４２】
なお、装置側端子移動機構２６の具体的な構造は問わない。例えば、第２位置では、２枚重ね合わせたフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ基板）の間にヒートシンク６を押し込んで、２枚のＦＰＣ基板をヒートシンク６の上下に開くように配置させ、ＦＰＣ基板の端部に配置された装置側端子７が自重で下降してチップ側端子１６に接触するようにしてもよい。
【００４３】
図３Ｃに示すように、チップ２が第２位置に到達する前に、注入口２１と第３空気孔２４とが重なり合う第３位置にチップ２を移動させるのが望ましい。これにより、マイクロ流路層１４内の被検体と試薬の混合液がチップ側端子１６の方向に移動しやすくなる。
【００４４】
図４は本実施形態による微生物夾雑物検出装置１の制御系のブロック図である。図４に示すように、本実施形態による微生物夾雑物検出装置１の制御系は、制御部３１と、記憶部３２と、検出回路３３と、表示部３４と、電源回路３５と、ヒータ９と、温度計測部３６とを有する。
【００４５】
制御部３１は、制御系の全体的な制御を行うものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）とその周辺回路で構成されている。
【００４６】
記憶部３２は、微生物夾雑物検出装置１の初期設定条件や自己点検状況、環境パラメータなどの各種データを記憶する。環境パラメータとは、例えば環境温度や湿度などである。また、記憶部３２は、チップ２の検出電流を補正するための補正コードや、計測時刻、過去の計測データなどを記憶してもよい。また、記憶部３２は、チップ２の各ロットごとに、計測時刻と、電流値と、被検体中の微生物夾雑物の濃度とを対応づけた保存検量線のデータを記憶していてもよい。
【００４７】
検出回路３３は、チップ２から出力される電流を検出する回路であり、例えば図５に示すようなデュアルポテンショスタット回路４０を含んでいる。図５の回路構成について後述する。
【００４８】
表示部３４は、チップ２の移動手順に関する情報、チップ２の検出電流値、被検体内の微生物夾雑物の濃度に関する情報などを表示する。表示部３４に表示する具体的な内容は任意である。温度計測部３６は例えば熱電対を用いてヒータ９の温度を計測する。制御部３１は、温度計測部３６で計測された温度が設定温度以上になったら、ヒータ９の加熱を停止させる。
【００４９】
制御部３１は、検出回路３３で検出された電流を記憶部３２に記憶された補正コードに従って補正する。また、制御部３１は、チップ２のチップ側端子１６への電圧供給やヒータ９の加熱などの指示を電源回路３５に対して行う。
【００５０】
図５のデュアルポテンショスタット回路４０は、第１〜第５差動増幅回路４１〜４５と、抵抗Ｒ１〜Ｒ８とを有する。第１差動増幅回路４１の負側入力端子には電圧Ｅ１が入力され、正側入力端子は接地されている。第１差動増幅回路４１は、電圧Ｅ１に抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との抵抗比を乗じた電圧を出力する。第２差動増幅回路４２の正側入力端子には、電圧Ｅ２を抵抗Ｒ３とＲ４で抵抗分圧した電圧が入力される。電圧Ｅ１と第２差動増幅回路４２の出力端子との間には、抵抗Ｒ５とＲ６が直列接続されており、抵抗Ｒ５とＲ６の接続ノードの電圧が第２差動増幅回路４２の負側入力端子に入力される。
【００５１】
第３差動増幅回路４３の正側入力端子は第１差動増幅回路４１の出力端子に接続されている。第３差動増幅回路４３の負側入力端子は参照極端子Ｒｅｆに接続され、第３差動増幅回路４３の出力端子は対極端子Ｃに接続されている。
【００５２】
第４差動増幅回路４４の正側入力端子は接地され、負側入力端子は作用極端子Ｗ１に接続されている。第４差動増幅回路４４の負側入力端子と第１出力端子Ｗ１＿ＯＵＴとの間には抵抗Ｒ７が接続されている。
【００５３】
第５差動増幅回路４５の正側入力端子は第２差動増幅回路４２の出力端子に接続されている。第５差動増幅回路４５の負側入力端子は作用極端子Ｗ２に接続されている。第５差動増幅回路４５の負側入力端子と第２出力端子Ｗ２＿ＯＵＴとの間には抵抗Ｒ８が接続されている。
【００５４】
抵抗Ｒ１〜Ｒ８の抵抗値がすべて等しい場合には、第２差動増幅回路４２の出力電圧は、ΔＥ＝Ｅ２−Ｅ１となる。また、作用電極端子Ｗ１には、出力端子Ｗ１＿ＯＵＴから流れ込んだ電流ｉ１が流れる。作用電極端子Ｗ２から出力端子Ｗ２＿ＯＵＴには、電流ｉ２が流れる。
【００５５】
図６は本実施形態による微生物夾雑物検出装置１の処理手順を示すフローチャートである。まず、ヒートシンク６にチップ２を位置決めしたか否かを判定する（ステップＳ１）。チップ２がヒートシンク６に位置決めされると、ヒータ９にてチップ２を予備加熱する（ステップＳ２）。次に、チップ２内に被検体を注入したか否かを判定する（ステップＳ３）。チップ２内に被検体が注入されると、ヒータ９にてチップ２を加熱する（ステップＳ４）。これにより、櫛形電極１７上で酸化還元反応が起こる。次に、作用極端子から出力される電流を検出回路３３にて検出する（ステップＳ５）。
【００５６】
次に、ステップＳ５で検出された電流を補正コードにて補正し、補正された電流を保存検量線と比較する（ステップＳ６）。次に、ステップＳ６の比較結果に基づいて、被検体に含まれる微生物夾雑物の濃度が規定の範囲内か否かを示す情報を表示部３４に出力する（ステップＳ７）。
【００５７】
上述した実施形態では、ヒートシンク６上に位置決めされたチップ２を、ヒートシンク６と一体にガイド部材５に沿って所定方向Ｘに移動させる例を示したが、ヒートシンク６を固定にして、ヒートシンク６の上面に沿ってチップ２を所定方向Ｘに移動させてもよい。
【００５８】
このように、本実施形態では、チップ２を所定方向Ｘに沿った第１位置と第２位置に順次移動させることで、チップ２への被検体の注入と、酸化還元反応と、酸化還元反応により生じた電流の検出とを行うため、微生物夾雑物の検出手順を簡易化できる。また、チップ２を第１位置に移動させる際には、チップ２のチップ側端子１６と第２空気孔２３をクリーナ支持板１１にて塞ぐため、チップ側端子１６と第２空気孔２３から異物が混入するおそれを防止できる。また、チップ２を第１位置から第２位置に移動させる間にクリーナシート１２でチップ２上面を拭き取るため、注入口２１から注入された被検体の一部が周囲に飛散したとしても、その飛散物による汚染を防止できる。また、チップ２を第２位置に移動させた状態では、注入口２１と第１空気孔２２をクリーナ支持板１１で塞ぐため、注入口２１と第１空気孔２２から異物が混入するおそれを防止できる。
【００５９】
さらに、チップ２を第２位置に移動させると、ヒートシンク６が装置側端子移動機構２６に接触して、装置側端子７が上方から下降してチップ側端子１６に接触するようにしたため、装置側端子７とチップ側端子１６とを点接触させることができる。これにより、装置側端子７とチップ側端子１６との間の機械的摩擦による摩耗を防止でき、耐久性を向上できるとともに、接触不良を防止できる。
【００６０】
また、ヒータ９は電磁放射ノイズが多いことから、ヒータ９の周辺に遮蔽板１０を設けて電磁放射ノイズを遮断するため、電磁放射ノイズの影響を受けずに、チップ２から出力される微小な電流を精度よく検出できる。
【００６１】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  微生物夾雑物検出装置、２  チップ、３  上蓋、４  下蓋、５  ガイド部材、６  ヒートシンク、７  装置側端子、８  検出回路基板、９  ヒータ、１１  クリーナ支持板、１２  クリーナシート、１３  導電パターン層、１４  マイクロ流路層、１５  カバー層、１６  チップ側端子、１７  櫛形電極、２１  注入口、２２  第１空気孔、２３  第２空気孔、２４  第３空気孔、２５  第４空気孔、２６  装置側端子移動機構、３１  制御部、３２  記憶部、３３  検出回路、３４  表示部、３５  電源回路、３６  温度計測部、４０  デュアルポテンショスタット回路、４１  第１差動増幅回路、４２  第２差動増幅回路、４３  第３差動増幅回路、４４  第４差動増幅回路、４５  第５差動増幅回路
【図１】
2020204617.tif 000003
【図２】
2020204617.tif 000004
【図３Ａ】
2020204617.tif 000005
【図３Ｂ】
2020204617.tif 000006
【図３Ｃ】
2020204617.tif 000007
【図４】
2020204617.tif 000008
【図５】
2020204617.tif 000009
【図６】
2020204617.tif 000010