(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りにチップを回転させることにより遠心力および重力の作用を利用して液体を送液するチップであって、
チップ内部に、チップ回転停止時に前記液体を導入可能な第１の貯液槽と、
送液ユニットが、それぞれ第１の保持槽と、該第１の保持槽の重力方向に位置する第２の保持槽と、該第１の保持槽から重力方向に延伸し、該第１の保持槽と該第２の保持槽とを連通する流路Ｂからなり、第１段目の第１の保持槽が、前記第１の貯液槽から外周側に延伸する流路Ａと接続されていて、互いに隣接して多段に配置されている、２以上の送液ユニットとを含み、
隣接する前記送液ユニット同士が、上段の前記送液ユニットの第２の保持槽から回転の外周側に延伸し、下段の前記送液ユニットの前記第１の保持槽に連通する流路Ｃにより連結されており、
複数の前記送液ユニットのうち、少なくとも１つの前記送液ユニットは、前記第２の保持槽よりも前記回転軸側に位置する第２の貯液槽と、（１）最上段より下段の送液ユニットの前記第１の保持槽及び前記第２の貯液槽とを接続するか、又は（２）前記第２の保持槽及び前記第２の貯液槽を接続する流路Ｅとを有し、
最下段の前記送液ユニットの前記第２の保持槽に接続され、回転軸を基準として外周方向に延伸する流路Ｄをさらに有し、
前記流路Ａは、チップの第１の回転速度による回転時に遠心力および重力の作用により液体が送液される流路であり、
前記流路Ｂは、チップの第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度による回転時又は回転停止時に重力の作用により液体が送液される流路であり、
前記流路Ｃは、チップの第１の回転速度による回転時に遠心力および重力の作用により液体が送液される流路である、送液チップ。
【請求項２】
回転装置に装着されて回転軸の周りを回転し、遠心力および重力の作用を利用して、液体を内部の複数の槽間で送液する送液チップであって、
前記送液チップの内部に設けられており、前記液体を導入できる第１の貯液槽と、
前記第１の貯液槽に一端が接続されており、前記回転軸を基準として外周に向かう方向に、全部または一部分が延伸する流路Ａと、
第１の保持槽と、該第１の保持槽に対して重力方向に設けられる第２の保持槽と、前記第１の保持槽に一端が接続されかつ前記第２の保持槽に他端が接続される流路Ｂとからなり、多段に配置されていて、最上段の前記第１の保持槽に前記流路Ａの他端が接続される、複数の送液ユニットと、
前記回転軸を基準として外周方向に、全部または一部分が延伸しており、上段側の前記第２の保持槽と下段側の前記第１の保持槽とを接続して、前記送液ユニット同士を接続する流路Ｃとを含み、
複数の前記送液ユニットのうち、少なくとも１つの前記送液ユニットは、前記第２の保持槽よりも前記回転軸側に位置する第２の貯液槽と、（１）最上段より下段の送液ユニットの前記第１の保持槽及び前記第２の貯液槽とを接続するか、又は（２）前記第２の保持槽及び前記第２の貯液槽を接続する流路Ｅとをさらに有し、
最下段の前記送液ユニットの前記第２の保持槽に接続され、回転軸を基準として外周方向に延伸する流路Ｄをさらに有し、
前記流路Ａは、チップの第１の回転速度による回転時に遠心力および重力の作用により液体が送液される流路であり、
前記流路Ｂは、チップの第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度による回転時又は回転停止時に重力の作用により液体が送液される流路であり、
前記流路Ｃは、チップの第１の回転速度による回転時に遠心力および重力の作用により液体が送液される流路である、送液チップ。
【請求項３】
前記流路Ｂは、流路途中で回転軸を基準として外周方向に屈曲している屈曲部を有する、請求項１又は２に記載の送液チップ。
【請求項４】
前記流路Ｂが、第１の保持槽との接続部における流路断面積より小さな流路断面積となる部位を流路途中に有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の送液チップ。
【請求項５】
前記流路Ｂの少なくとも一部分と回転軸とがなす角度が、前記流路Ｃの少なくとも一部分と回転軸とがなす角度よりも大きくされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の送液チップ。
【請求項６】
前記第２の保持槽は前記液体を導入できる流路をさらに備え、前記送液チップに含まれる前記第１の貯液槽および前記第２の保持槽のうち、少なくとも２つに、互いに異なる前記液体が予め貯液されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の送液チップ。
【請求項７】
前記第１の保持槽および前記第２の保持槽のうちの少なくとも１つの保持槽は、当該保持槽よりも上段の前記第１の貯液槽および／または上段の前記第１の保持槽および前記第２の保持槽と複数の流路を介して接続され、複数の当該流路から流入した異なる液体を混合可能としてある、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送液チップ。
【請求項８】
前記第１の貯液槽及び／又は前記第２の貯液槽は、着脱可能な試薬リザーバユニットに設けられている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の送液チップ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の送液チップを準備し、
前記第１の貯液槽及び／又は前記第２の貯液槽に液体を導入し、
前記液体が導入された前記送液チップを回転装置に装着し、第１の回転速度で回転させて、前記液体を前記第１の保持槽に送液し、
前記送液チップを、前記第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度で回転させるか、または回転を停止して、前記液体を前記第２の保持槽に送液することにより前記液体の分析を行う、分析方法。
【請求項１０】
前記液体は、血液、尿、髄液、唾液、痰、細胞懸濁液、細胞破砕液、核酸溶液、ウイルス懸濁液、食品抽出液、土壌抽出液、ブロッキング溶液、希釈液、変性剤、標識抗体、標識抗原、未標識抗体、未標識抗原、標識物質、発光基質、蛍光基質、発色基質、過酸化水素水、洗浄液、タンパク質変性剤、細胞溶解液、酵素溶液、標識核酸、未標識核酸、プライマー、プローブ、アビジン、ストレプトアビジン、緩衝液、pH調製溶液、ハイブリダイゼーション溶液、および酵素反応停止液を含む群から選択されるいずれか１つまたは２つ以上の組み合わせあるいは２つ以上の反応生成物を含む群から選択される、請求項９に記載の分析方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の送液チップを準備し、
前記貯液槽に、液体を導入し、
前記液体が導入された前記送液チップを回転装置に装着し、第１の回転速度で回転させて、前記液体を前記第１の保持槽に送液し、
（ａ）前記送液チップを、前記第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度で回転させるか、または回転を停止して、前記液体を前記第２の保持槽に送液し、
（ｂ）前記送液チップを、前記第１の回転速度で回転させて、前記液体をより下段の前記第１の保持槽に送液する、送液方法。
【請求項１２】
前記（ａ）および（ｂ）を１回または２回以上さらに繰り返す、請求項１１に記載の送液方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送液チップ、並びにこの送液チップを用いる分析方法および送液方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、臨床診断や食品衛生、環境分析に関わる微量分子の分析の殆どは、臨床検査会社や分析会社で自動分析装置を用いて行われていた。この装置は検体溶液と分析用試薬を反応容器に供給するための自動検体・試薬供給機構、複数の試薬を保持する試薬保持容器、反応容器内で混合した液体から検出に不要な成分を吸引除去し、容器を洗浄する自動洗浄機構などを有し、さらにこれらの機構を順次組み合わせて動作させる高度な制御機構が必要であった。従って、これらの機能を有する自動分析装置は大型で高価な装置であった。【０００３】
近年、ベッドサイドでの簡便・迅速診断や、食品の加工、輸入の各現場において分析・測定を行い、事故を未然に防ぐことや、河川や廃棄物中の有害物質の分析を河川や廃棄物処理場等の現場で行うことの重要性が注目されている。そのため、簡便、迅速、安価かつ高感度に測定が可能な検出法と共に、現場で分析・測定が可能な小型の分析装置の開発が重要視されている。【０００４】
特に、臨床診断のための分析においては、分析時間の短縮や、分析に要する検体量の微量化と同時に、病気の状態を早期に発見するために、微量の検体を用いて高感度に検出することが重要な課題である。そこでこれらの課題を解決するために、検体中の微量の被検物質を分析するための手法として、微細加工技術を応用し、基板上に流路を形成配置して、そこに被験者の血液などの体液を注入し、分析することができる新しいデバイスの開発が進められている。これらのデバイスを用いた微量検体の分析においては、通常は検体中の目的物質（測定物質）の存在を知らしめるための蛍光物質、放射線物質、発光物質などの標識試薬や、酵素反応により蛍光、発光、吸光を生じる基質や、検体中の目的物質に結合する抗体を酵素や蛍光物質、放射性物質などで標識した標識抗体や、各種洗浄液などを自動で順次送液するために様々な手法が開発されてきた。【０００５】
特許文献１には、複数の容器及び略水平面に配置された流路を有する基板を含む検査カートリッジを遠心力により回転させて、溶液を回転軸線に対して内周側の容器から回転軸線に対して外周側の容器へ移動させる技術が記載されている。しかし、複数の試薬を順次送液するために、穿孔装置により微小なカートリッジを順番に穿孔する必要があることから、精密な穿孔装置が必要となり、装置の小型化や分析の迅速化が困難であるといった問題があった。【０００６】
特許文献２には、検体を自動で測定するために、チップの外部から、マイクロポンプなどの微量送液装置を用いたり、逆流防止弁や能動弁等の各種バルブ構造を用いて送液を制御し、複数の試薬を順次反応室に送液して分析する技術が記載されている。しかし、いずれも複雑で精密な機構を搭載したチップや装置が必要であり、操作が複雑で、迅速、簡便かつ安価な分析に課題があると同時に、バルブ部位やポンプとの接続部位の液溜まりなどにより、試薬間で液が汚染、混入してしまうという課題もあった。【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８９３７４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、遠心力に加えて、重力を利用することにより、従来の課題を解決し、穿孔装置や微量送液装置などを必要とせず、かつ試薬間での試薬の汚染や混入を引き起こすことなく、検体・試薬（以下、液体と記す場合がある）を順次送液することのできる手段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】
【０００９】
本発明は、以下の〔１〕〜〔１５〕を提供するものである。
〔１〕  回転軸の周りにチップを回転させることにより遠心力および重力の作用を利用して液体を送液するチップであって、チップ内部に、チップ回転停止時に前記液体を導入可能な第１の貯液槽と、送液ユニットが、それぞれ第１の保持槽と、該第１の保持槽の重力方向に位置する第２の保持槽と、該第１の保持槽から重力方向に延伸し、該第１の保持槽と該第２の保持槽とを連通する流路Ｂからなり、第１段目の第１の保持槽が、前記第１の貯液槽から外周側に延伸する流路Ａと接続されていて、互いに隣接して多段に配置されている、２以上の送液ユニットとを含み、隣接する前記送液ユニット同士が、上段の前記送液ユニットの第２の保持槽から回転の外周側に延伸し、下段の前記送液ユニットの前記第１の保持槽に連通する流路Ｃにより連結される、送液チップ。【００１０】
〔２〕  回転装置に装着されて回転軸の周りを回転し、遠心力および重力の作用を利用して、液体を内部の複数の槽間で送液する送液チップであって、前記送液チップの内部に設けられており、前記液体を導入できる第１の貯液槽と、前記第１の貯液槽に一端が接続されており、前記回転軸を基準として外周に向かう方向に、全部または一部分が延伸する流路Ａと、第１の保持槽と、該第１の保持槽に対して重力方向に設けられる第２の保持槽と、前記第１の保持槽に一端が接続されかつ前記第２の保持槽に他端が接続される流路Ｂとからなり、多段に配置されていて、最上段の前記第１の保持槽に前記流路Ａの他端が接続される、複数の送液ユニットと、前記回転軸を基準として外周方向に、全部または一部分が延伸しており、上段側の前記第２の保持槽と下段側の前記第１の保持槽とを接続して、前記送液ユニット同士を接続する流路Ｃとを含む、送液チップ。【００１１】
〔３〕  複数の前記送液ユニットのうち、少なくとも１つの前記送液ユニットは、前記第２の保持槽よりも前記回転軸側に位置する第２の貯液槽と、前記第２の保持槽と、前記第２の貯液槽とを接続する流路Ｅとをさらに有する、〔１〕に記載の送液チップ。
〔４〕  複数の前記送液ユニットのうち、少なくとも１つの前記送液ユニットは、前記第１の保持槽よりも前記回転軸側に位置する第２の貯液槽と、前記第１の保持槽と、前記第２の貯液槽とを接続する流路Ｅとをさらに有する、〔１〕に記載の送液チップ。
〔５〕  前記流路Ｂは、流路途中で回転軸を基準として外周方向に屈曲している屈曲部を有する、〔１〕から〔４〕のいずれか１つに記載の送液チップ。【００１２】
〔６〕  前記流路Ｂが、第１の保持槽との接続部における流路断面積より小さな流路断面積となる部位を流路途中に有する〔１〕から〔５〕のいずれか１つに記載の送液チップ。
〔７〕  前記流路Ｂの少なくとも一部分と回転軸とがなす角度が、前記流路Ｃの少なくとも一部分と回転軸とがなす角度よりも大きくされている、〔１〕から〔６〕のいずれか１つに記載の送液チップ。
〔８〕  最下段の前記送液ユニットの前記第２の保持槽に接続され、回転軸を基準として外周方向に延伸する流路Ｄをさらに備える、〔１〕から〔７〕のいずれか１つに記載の送液チップ。
〔９〕  前記第２の保持槽は前記液体を導入できる流路をさらに備え、前記送液チップに含まれる前記第１の貯液槽および前記第２の保持槽のうち、少なくとも２つに、互いに異なる前記液体が予め貯液されている、〔１〕から〔８〕のいずれか１つに記載の送液チップ。【００１３】
〔１０〕  前記第１の保持槽および前記第２の保持槽のうちの少なくとも１つの保持槽は、当該保持槽よりも上段の前記第１の貯液槽および／または上段の前記第１の保持槽および前記第２の保持槽と複数の流路を介して接続され、複数の当該流路から流入した異なる液体を混合可能としてある、〔１〕から〔９〕のいずれか１つに記載の送液チップ。
〔１１〕  前記第１の貯液槽および／または前記第２の貯液槽は、着脱可能な試薬リザーバユニットに設けられている、〔１〕から〔１０〕のいずれか１つに記載の送液チップ。【００１４】
〔１２〕  〔１〕から〔１１〕のいずれかに記載の送液チップを準備し、前記第１および／または第２の貯液槽に液体を導入し、前記液体が導入された前記送液チップを回転装置に装着し、第１の回転速度で回転させて、前記液体を前記第１の保持槽に送液し、前記送液チップを、前記第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度で回転させるか、または回転を停止して、前記液体を前記第２の保持槽に送液することにより前記液体の分析を行う、分析方法。
〔１３〕  前記液体は、血液、尿、髄液、唾液、痰、細胞懸濁液、細胞破砕液、核酸溶液、ウイルス懸濁液、食品抽出液、土壌抽出液、ブロッキング溶液、希釈液、変性剤、標識抗体、標識抗原、未標識抗体、未標識抗原、標識物質、発光基質、蛍光基質、発色基質、過酸化水素水、洗浄液、タンパク質変性剤、細胞溶解液、酵素溶液、標識核酸、未標識核酸、プライマー、プローブ、アビジン、ストレプトアビジン、緩衝液、pH調製溶液、ハイブリダイゼーション溶液、および酵素反応停止液を含む群から選択されるいずれか１つまたは２つ以上の組み合わせあるいは２つ以上の反応生成物を含む群から選択される、〔１２〕に記載の分析方法。【００１５】
〔１４〕  〔１〕から〔１１〕のいずれか１つに記載の送液チップを準備し、前記貯液槽に、液体を導入し、前記液体が導入された前記送液チップを回転装置に装着し、第１の回転速度で回転させて、前記液体を前記第１の保持槽に送液し、（ａ）前記送液チップを、前記第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度で回転させるか、または回転を停止して、前記液体を前記第２の保持槽に送液し、（ｂ）前記送液チップを、前記第１の回転速度で回転させて、前記液体をより下段の前記第１の保持槽に送液する、送液方法。
〔１５〕  前記（ａ）および（ｂ）を１回または２回以上さらに繰り返す、〔１４〕に記載の送液方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、遠心力と重力を利用することにより、液体を、穿孔装置や微量送液装置やバルブ構造などの複雑な構造を用いずに、内部に設けられた複数の槽間において、順次効率よく送液することのできる送液チップ、および該送液チップを用いる分析方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の送液チップの一実施例を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の分析方法における送液チップの様子を示す図である。
【図６】図６は、本発明の分析方法における送液チップの様子を示す図である。
【図７】図７は、本発明の分析方法における送液チップの様子を示す図である。
【図８−１】図８−１は、本発明の送液チップを構成する貯液槽、保持槽および流路の構成を示す模式図である。
【図８−２】図８−２は、本発明の送液チップを構成する送液ユニットの構成を示す模式図である。
【図９】図９は、本発明の送液チップにおける流路Ａの、送液チップにかかる遠心力及び重力との関連で好ましい位置を示す説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の送液チップにおける流路Ａの、第１の貯液槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１１−１】図１１−１は、本発明の送液チップにおける流路Ｂの、第１の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１１−２】図１１−２は、本発明の送液チップにおける流路Ｂの、第１の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１２】図１２は、本発明の送液チップにおける流路Ｂの、第１の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１３】図１３は、本発明の送液チップにおける流路Ｃの、第２の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１４】図１４は、本発明の送液チップにおける流路Ｃの、第２の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１５】図１５は、本発明の送液チップにおける流路Ｂおよび流路Ｃの回転軸に対する好ましい角度を示す説明図である。
【図１６】図１６は、本発明の送液チップにおける流路Ｃの、送液チップにかかる遠心力及び重力との関連で好ましい位置を示す説明図である。
【図１７】図１７は、本発明の送液チップにおける流路Ｃの、第２の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１８】図１８は、本発明の送液チップにおける流路Ｄの、第２の保持槽内の液面に対する好ましい位置を示す説明図である。
【図１９】図１９は、本発明の送液チップにおける流路Ｅおよび第２の貯液槽の好ましい位置を示す説明図である。
【図２０】図２０は、本発明の送液チップにおける流路Ａの回転軸に対する好ましい角度を示す説明図である。
【図２１】図２１は、本発明の送液チップにおける流路Ｂの回転軸に対する好ましい角度を示す説明図である。
【図２２−１】図２２−１は、本発明の送液チップにおいて保持槽に複数の貯液槽／保持槽が接続する場合の一例を示す説明図である。
【図２２−２】図２２−２は、本発明の送液チップにおいて保持槽に複数の貯液槽／保持槽が接続する場合の別の一例を示す説明図である。
【図２３−１】図２３−１は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−２】図２３−２は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−３】図２３−３は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−４】図２３−４は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−５】図２３−５は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−６】図２３−６は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−７】図２３−７は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２３−８】図２３−８は、本発明の送液チップを使用して分析する際の液体の位置の一例を示す説明図である。
【図２４】図２４は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図２５】図２５は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図２６】図２６は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【図２７】図２７は、本発明の送液チップの別の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１−１  第１の貯液槽
１０−１  第１段目の送液ユニットの第１の保持槽
１０−２  第１段目の送液ユニットの第２の保持槽
２０−１  第２段目の送液ユニットの第１の保持槽
２０−２  第２段目の送液ユニットの第２の保持槽
３０−１  第３段目の送液ユニットの第１の保持槽
３０−２  第３段目の送液ユニットの第２の保持槽
４０−１  第４段目の送液ユニットの第１の保持槽
４０−２  第４段目の送液ユニットの第２の保持槽
Ｕ−１  第１段目の送液ユニット
Ｕ−２  第２段目の送液ユニット（下段の送液ユニット）
Ｕ−３  第３段目の送液ユニット（下段の送液ユニット）
Ｕ−４  第４段目の送液ユニット（下段の送液ユニット）
４０  反応室（反応槽）
１０−３  第１段目の送液ユニットの第２の貯液槽
２０−３  第２段目の送液ユニットの第２の貯液槽
３０−３  第３段目の送液ユニットの第２の貯液槽
４０−３  第４段目の送液ユニットの第２の貯液槽
５０  廃液槽
１１−１  第１の貯液槽の空気孔
１１−２  第１段目の送液ユニットの第２の保持槽に通じる空気流路
１１−３  第２段目の送液ユニットの第２の保持槽に通じる空気流路
１１−４  第３段目の送液ユニットの第２の保持槽に通じる空気流路
１１−５  第１段目の送液ユニットの第１の保持槽に通じる空気孔
１１−６  第２段目の送液ユニットの第１の保持槽に通じる空気孔
１１−７  第３段目の送液ユニットの第１の保持槽に通じる空気孔
Ａ−１  第１の貯液槽と第１段目の送液ユニットの第１の保持槽を連通する流路Ａ
Ｂ−１  第１段目の送液ユニットの流路Ｂ
Ｂ−２  下段の送液ユニット（第２段目の送液ユニット）の流路Ｂ
Ｂ−３  第３段目の送液ユニットの流路Ｂ
Ｂ−４  第４段目の送液ユニットの流路Ｂ
Ｃ−１  第１段目および第２段目の送液ユニットを繋ぐ流路Ｃ
Ｃ−２  第２段目および第３段目の送液ユニットを繋ぐ流路Ｃ
Ｃ−３  第３段目および第４段目の送液ユニットを繋ぐ流路Ｃ
Ｄ  流路Ｄ
Ｅ−１  第１段目の送液ユニットの流路Ｅ
Ｅ−２  第２段目の送液ユニットの流路Ｅ
Ｅ−３  第３段目の送液ユニットの流路Ｅ
Ｅ−４  第４段目の送液ユニットの流路Ｅ
Ｆ  試薬リザーバユニット
Ｇ  送液チップ本体
Ｌ１  液体
Ｐ１  第１の回転速度で送液チップを回転させているときの第１の貯液槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ２  第１の回転速度で送液チップを回転させているときの第１の保持槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ３  第２の回転速度で送液チップを回転させているときあるいは回転を停止させているときの第１の保持槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ４  第２の回転速度で送液チップを回転させているときまたは回転停止時の、第２の保持槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ５  第１の回転速度で送液チップを回転させているときの第２の保持槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ６  回転停止時の第２の保持槽内の液体の液面を含む平面
Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９  第１の回転速度で送液チップを回転させているときの第２の貯液槽内の液体の液面を含む平面
Ｑ１  流路Ａの第１の貯液槽との接続部
Ｑ２  流路Ｂの第１の保持槽との接続部
Ｑ３  流路Ｃの第１の保持槽との接続部
Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６  流路Ｅの第２の貯液槽との接続部
Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９  流路Ｅの第２の保持槽との接続部
Ｒ１  第１段目の流路Ｂにおける外周側への屈曲点
Ｒ２  第２段目の流路Ｂにおける外周側への屈曲点
Ｒ３  第３段目の流路Ｂにおける外周側への屈曲点
Ｒ４  第４段目の流路Ｂにおける外周側への屈曲点
Ｓ１  流路Ｂの延長線
Ｓ２  流路Ｃの延長線
Ｓ３  流路Ａの延長線
ｓ１  流路Ｂの延長線と回転軸とがなす角度
ｓ２  流路Ｃの延長線と回転軸とがなす角度
ｓ３  流路Ａの延長線と回転軸とがなす角度
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図を参照して、本発明の実施形態につき説明する。なお、各図は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさおよび配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、図中、パターンを付した箇所は、液体自体を、または液体が存在していることを意味している。以下の説明に用いる各図において、同様の構成要素については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する場合がある。【００２０】
１．本発明の送液チップ（送液デバイス）
本発明の送液チップは、送液チップを回転させることにより遠心力および重力で液体を送液するためのチップである。【００２１】
本発明の送液チップは、送液チップ外部に設けた回転軸の周囲を回転させて用いるものである。本発明において回転とは、ある回転軸を基準としてその周囲を回ることを意味し、自転に対する公転とも呼ばれることがある。回転の軌道は略円形であればよく、軌道半径については特に限定はない。回転時の送液チップの方向は、通常は、送液チップの主面（透過的に見たときに、各貯液槽および流路を観察できる側の面）を回転軸を含む平面に沿って回転装置に装着し、回転軌道の周方向に向けて回転させるものとする。特に、主面が四角形の送液チップの場合、最下段の送液ユニットの第２の保持槽に最も近い部位の角が下部となるように、送液チップを傾けた状態で回転させることが好ましい。例えば図２に示した送液チップのように、第３段目の送液ユニットＵ−３の第２の保持槽３０−２が最も下に位置するように主面を傾かせた（送液チップの回転軸側かつ上側の角隅部を、回転軸側かつ下側の角隅部を支点として傾けた）状態で、主面を回転軌道の周方向に向けて回転させる。すなわち、送液チップは、アングルローターに装着して用いるのがよい。送液チップの傾きは、主面の回転軸側の辺縁が、回転軸に対し１０〜８０°、好ましくは２０〜５０°をなすような位置とすることができる。【００２２】
本発明の送液チップが、アングルローターに装着して使用することが想定されている場合には、流路の延伸方向（延伸角度）、貯液槽および保持槽の形状などは、アングルローターに装着された状態の送液チップの傾きを考慮して、設計される。
以下の説明において、送液チップの形状および状態の説明、特に角度の説明は、送液チップが回転装置に装着された状態、すなわち送液チップがアングルローターに装着される場合には、アングルローターに装着されて傾いた状態を基準として説明する場合がある。【００２３】
図２６および図２７に示される送液チップの場合、複数の送液ユニットが略水平方向に並列的に配置されている。これらの送液チップは、回転装置装着時に傾ける必要はなく、主面の回転軸側の辺縁は、回転軸に対して平行とされる。【００２４】
本発明の送液チップの形状は、通常は、立方体または直方体の薄板状である。本発明の送液チップのサイズは、回転装置（遠心機）に装着可能な大きさであればよい。
本発明の送液チップは、ローターに装着されて用いられることが好ましい。ローターとしては、上述したようにアングルローターがより好ましく用いられる。このとき、アングルローターの角度に合わせて流路の角度は制御される。また、図２６および図２７に示される送液チップに用いるローターとしては、重力を利用した送液が可能な程度の厚みを持つ送液チップを回転できるものであればよく、例えば数センチメートル程度の厚みを有する円柱状のローターも用いることができる。【００２５】
本発明の送液チップにおいて送液する液体は、特に限定されない。検体としては血液、尿、髄液、唾液、痰などの体液をはじめとする生体から採取される液体といった生体試料や、細胞懸濁液、細胞破砕液、核酸溶液、ウイルス懸濁液、食品抽出液、土壌抽出液もしくは水等の環境抽出液等を挙げることができる。【００２６】
試薬とは、検体を検査するための試薬を意味し、具体的には、ブロッキング溶液、希釈液、変性剤、標識抗体、標識抗原、未標識抗体、未標識抗原、標識物質、発光基質、蛍光基質、発色基質、過酸化水素水、洗浄液、タンパク質変性剤、細胞溶解液、酵素溶液、標識核酸、未標識核酸、プライマー、プローブ、アビジン、ストレプトアビジン、緩衝液、pH調製溶液、ハイブリダイゼーション溶液、酵素反応停止液等を挙げることができる。【００２７】
なお、本発明において「検体・試薬」というときは、検体または試薬のどちらか、検体および試薬の両方、並びにこれらのいずれかに加えて検体と試薬との反応生成物を含むものとする。また「検体・試薬」は、例えば流体、好ましくは液体であり、「検体および／または試薬」と置き換えることもできる。【００２８】
本発明の送液チップは、その主面を回転軸を含む平面に沿って回転装置に装着し、回転速度を変化させることにより、各貯液槽間での検体・試薬の送液を実現するものである。すなわち、第１の回転速度による回転、および第１の回転速度より低速の第２の回転速度による回転または回転停止を順次行うことにより、送液を実現するものである。前述したように本発明の送液チップによる送液は、遠心力および重力を利用して行うものであるので、回転速度の変化だけでなく、回転軌道半径を変化させてもよい。【００２９】
第１の回転速度は、送液チップが受ける遠心力が、通常１〜１０００００Ｇ、好ましくは１０〜１００００Ｇとなるように適宜設定することができる。更に好ましくは、第１の回転速度は、遠心力が２０〜５０００Ｇとなるように適宜設定することができる。【００３０】
一方、第２の回転速度は、第１の回転速度よりも低速であることが必要である。具体的な第２の回転速度の範囲は、通常は遠心力が０〜５０Ｇ、好ましくは０〜１０Ｇである。第２の回転速度は、回転停止（遠心力０Ｇ）に代えることも可能である。
第１の回転速度、第２の回転速度はそれぞれ特定の回転数であってもよいし、ある特定の回転数の範囲内で連続して変化する回転数であってもよい。【００３１】
本発明の送液チップの材料は特に限定されず、例えば、樹脂、ガラスなどが挙げられる。特に、貯液槽および流路を外部から観察することが容易となるという観点から、少なくとも貯液槽および流路の一部が透明であってもよいし、不透明であってもよい。透明の場合、送液状況を外部から容易に検出することができる。また、光学的手法により流路Ｄの下流に設けた反応室で順番に送液した検体・試薬溶液を反応させて測定を行う場合、反応室の一部に透明材料を用いることが好ましい。また、反応室の透明材料からなる部分の表面は、平面であってもよいし、レンズ状であってもよい。
さらに、液体の種類にかかわらず安定に送液するための材料として、耐薬品性、耐水性を有する化学的に安定な材料が好ましい。【００３２】
送液チップの材料は、具体的には、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリジメチルシロキサン、シリコン等の樹脂、それらの高分子化合物を含む共重合体あるいは複合体；石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダガラス、ホウ酸ガラス、ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス類およびその複合体；表面を絶縁材料で被覆した金属およびその複合体、セラミックスおよびその複合体等が好ましく用いられる。このうち、ポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンが特に好ましく用いられる。【００３３】
また、耐薬品性、耐水性を有する、化学的に安定な材料としては、各種有機材料、無機材料を挙げることができ、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、シリコン等の樹脂、それらの高分子化合物を含む共重合体あるいは複合体；石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダガラス、ホウ酸ガラス、ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス類およびその複合体；セラミックス及びその複合体等が好ましく用いられる。このうち、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレンが特に好ましく用いられる。【００３４】
本発明の送液チップの製造方法は、特に限定されない。例えば、各貯液槽および各流路の凹部を形成した板状の基板を別の基板またはフィルムと接合して作製することができる。あるいは、流路を形成するスリットを有する基板を両側から２枚の基板で挟み込むことによって作成する事ができる。各貯液槽や各流路の凹部の形成は、材料が樹脂の場合には金型を用いた一般的な成形方法、例えば、射出成形、プレス成形、ブロー成形、真空成形、ホットエンボッシングなどによることができる。【００３５】
以下、本発明の送液チップを図面を参照して説明する。
図１〜図４および図２４〜図２７は、本発明の各実施例の送液チップを主面側からみたときに、透過的に内部の構成要素が明確となるように示した模式図である。更に図８〜図２１は、本発明の送液チップの構成を模式的に説明する図である。各図には、回転軸を示したものと示さないものとがあるが、いずれも送液チップの主面を、向かって左側に回転軸を有するものとして表した図である。すなわち、送液チップを回転させる際の、略鉛直方向の回転軸を送液チップの左側に位置させた場合に、軌道の周方向から見た状態を示したものである。送液チップの左側が回転軸方向（内周側）であり、右側が外周側であり遠心力方向でもある。また、下方が重力方向である。【００３６】
図１に示すように、本発明における送液チップは、第１の貯液槽と、第１の保持槽と、流路Ａと、第２の保持槽と、流路Ｂと、流路Ｃとを有し、第１の保持槽、第２の保持槽、および流路Ｂは送液ユニットを構成し、該送液ユニットが流路Ｃにより２以上連結して構成される。すなわち、まず、本発明における送液チップは、第１の貯液槽と、前記第１の貯液槽の外周側に位置する第１の保持槽と、前記第１の保持槽の重力方向に位置する第２の保持槽と、前記第１の貯液槽と前記第１の保持槽間を連通する流路Ａを構成要素として有する。【００３７】
図８−１に示すように、本発明の送液チップは第１の貯液槽１−１と第１の保持槽１０−１とが遠心力方向に並列的に配列され、それらの下段（回転軸を基準に重力方向に下段）において第２の保持槽１０−２と、次の送液ユニットの第１の保持槽２０−１とが遠心力方向に並列的に配列され、それらのさらに下段において第２の保持槽２０−２が配置される。第１の貯液槽１−１と第１の保持槽１０−１とは流路Ａ−１で接続され、第１の保持槽１０−１と第２の保持槽１０−２とは流路Ｂ−１で接続され、第２の保持槽１０−２と次の送液ユニットの第１の保持槽２０−１とは流路Ｃ−１で接続され、第１の保持槽２０−１と第２の保持槽２０−２とは流路Ｂ−２で接続される。
図８−２に示すように、第１の保持槽１０−１、第２の保持槽１０−２、および流路Ｂ−１は送液ユニットＵ−１を構成し、第１の保持槽２０−１、第２の保持槽２０−２、および流路Ｂ−２は送液ユニットＵ−２を構成する。【００３８】
第１の貯液槽と第２の保持槽の位置関係は、送液チップを回転装置に装着した状態で送液チップの主面を正面よりみた場合に、略直線上に並列的に配列されていることが好ましい。また、前記送液ユニット各段の第１の保持槽も略直線上に配列されていることが好ましい。さらに、前記送液ユニット各段の第２の保持槽も略直線上に配列されていることが好ましい。これにより各貯液槽および各保持槽を小さな空間に配置することが可能となり、送液チップをより小型化することも可能となる。【００３９】
本発明における下段の送液ユニットとは、送液チップの主面を正面からみた際に、ある送液ユニットの下流に位置する送液ユニットを意味する。下段の送液ユニットは、上段の送液ユニットに対して、回転軸を基準に重力方向もしくは外周方向に位置する。最上段より下段の送液ユニットは、第２段目の送液ユニット、第３段目の送液ユニットと表記されることもある。【００４０】
図２５に示される送液チップの場合、第１段目の送液ユニットＵ−１、第２段目の送液ユニットＵ−２、第３段目の送液ユニットＵ−３の３つの送液ユニットが鉛直方向（重力方向）に向かって並列的に配列されている。
図２６および図２７に示される送液チップの場合、第１段目の送液ユニットＵ−１、第２段目の送液ユニットＵ−２、第３段目の送液ユニットＵ−３、第４段目の送液ユニットＵ−４は、回転軸に対して順番に外周方向に、すなわち略水平方向に向かって並列的に配置されている。【００４１】
本発明における貯液槽および保持槽とは、回転停止時もしくは回転時に、液体を内部に貯液あるいは保持可能な槽を意味する。貯液槽は直接導入された液体を貯液する槽であり、保持槽は他の貯液槽または保持槽から送液されてきた液体を保持する槽である。貯液槽および保持槽は、予め液体を保持していてもよく、また他の槽より流入する液体により溶解する粉末状やゲル状の試薬を予め保持していてもよい。本発明における貯液槽や保持槽は、内部に収容する液体の１．１倍から１０倍程度の容積を有することが好ましい。更に好ましくは内部に収容する液体の１．３倍から５倍程度の容積を有するものを用いることができる。【００４２】
〔第１の貯液槽〕
本発明における第１の貯液槽は、送液チップの主面側から見た場合に、第１段目の第１の保持槽よりも送液チップの回転軸側（内周側）に位置する槽である。第１の貯液槽は、通常回転前に検体・試薬が予め格納されるので、検体・試薬を注入するための開口部を有するものであってもよい。第１の貯液槽の容量については検体・試薬を格納できるものであれば特に限定されないが、液体を０．００１ｍｌ〜１０ｍｌ、中でも０．０１ｍｌ〜１ｍｌを格納できるものが好ましい。また、第１の貯液槽の形状は特に限定するものではなく、略球形、円柱、直方体、角錐、円錐等の中から適宜選択することができる。【００４３】
〔第１の保持槽〕
本発明の送液チップにおいては、送液ユニットを構成する槽の一つとして、第１の保持槽を有する。第１の保持槽は、送液チップの回転軸を基準として、前記第１の貯液槽および／または前段の送液ユニットの第２の保持槽の外周側に位置する液体保持槽である。
第１の保持槽は、第１の回転速度における遠心力および重力の作用により、第１の貯液槽から流路Ａを通過して送液された検体・試薬および／または、前段の送液ユニットの第２の保持槽から流路Ｃを通過して送液された検体・試薬を、第１の回転速度における回転時には、その内部に保持するものである。また、第１の回転速度での回転に次いで行われる、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時には、その内部に保持されていた液体が流路Ｂを通じて第２の保持槽に排出されることとなる。【００４４】
第１の保持槽には、送液される検体・試薬と反応させるための固形もしくは粉末状の試薬が第１の貯液槽からの送液前に予め格納されるものであってもよい。第１の保持槽の容量については第１の回転速度において検体・試薬を保持できるものであれば特に限定されないが、液体０．００１〜１０ｍｌ、中でも０．０１〜１ｍｌを格納できるものが好ましい。【００４５】
本発明の送液チップにおいては、第１の保持槽は、２以上の第１の貯液槽と連結されることがあるが、その場合は特に、第１の保持槽は、第１の貯液槽と比較して容量が大きいことが好ましい。また、第１の保持槽の形状は特に限定されるものではなく、第１の貯液槽と同様、球形、円柱、直方体、角柱、円錐等の中から適宜選択することができる。【００４６】
〔流路Ａ〕
本発明において、流路Ａは、送液ユニットを構成する流路のひとつであり、第１の貯液槽と第１の保持槽とを連通する流路である。この流路Ａは送液チップの第１の回転速度による回転時に遠心力および重力の作用により（主として遠心力の作用により）、液体を第１の貯液槽から第１の保持槽に送液するための流路である。
例えば図１に示すように、流路Ａは、一端が第１の貯液槽の外周側の下方部分を開口させて接続され、かつ他端が第１の保持槽の回転軸側の上方部分を開口させて接続されている。【００４７】
流路Ａの形状やサイズは、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。また、流路Ａは、第１の貯液槽と第１の保持槽とを直接連通する開口であってもよい。流路Ａの延在方向に直交する断面（横断面）の形状は円、多角形等特に限定されない。横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができる。例えば、短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は通常１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１ｍｍの範囲とすることができる。流路Ａの短径が小さい場合、第１の回転速度における第１の貯液槽から第１の保持槽への液体の送液に必要な時間は圧力損失により長くなり、短径が大きい場合、必要な時間は短くなる。【００４８】
また、流路Ａは第１の貯液槽と第１の保持槽とを連通していれば、必ずしも全部が直線でなくともよく、その一部または全部が曲線や凹凸を描いていてもよい。直線と曲線とが混在していてもよいし、途中で屈曲していてもよい。【００４９】
流路Ａは、該流路Ａと前記第１の貯液槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置していることが好ましい。これにより、第１の貯液槽に導入した液体を、送液チップを第１の回転速度において回転させた際に、第１の貯液槽から最上段の送液ユニットの第１の保持槽に液体を送液することができる。【００５０】
「流路Ａと第１の貯液槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面」とは、本発明の送液チップを第１の回転速度で回転させた際に、送液チップの流路Ａと第１の貯液槽との接続部に働く遠心力と重力の合力に対し垂直な角度をなし、かつ、前記接続部と交差する面を意味する。「流路Ａと前記第１の貯液槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置する」とは、前記垂直に位置する面で隔てられる２つの空間のうち、回転軸からみて外周側の空間に位置することを意味する。言い換えれば前記空間のうち、回転軸の位置しないほうの空間に位置することを意味する。【００５１】
例えば、図９に示すように、送液チップに働く遠心力と、重力の方向及び大きさを矢印で示した場合に、遠心力と重力の合力は外周方向に伸びる太い矢印で示す方向及び大きさで表される。遠心力と重力の合力に垂直な面とは、この合力の矢印に垂直方向を示す太線の矢印を通る面である。「流路Ａと前記第１の貯液槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置する」とは、前記合力に垂直な面を示す太線の矢印を通る面を基準として、流路Ａが回転軸の存在する空間（内周側）とは反対側の空間（外周側）に位置することを意味する。【００５２】
流路Ａは、その少なくとも一部が、第１の回転速度における第１の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、外周側に位置することが好ましい。これにより、第１の貯液槽に導入された液体を、送液チップを第１の回転速度において回転させた際に、液体が第１の貯液槽から第１の保持槽に流れ続けるので、第１の保持槽により確実に送液することができる。流路Ａの全てが第１の回転速度における第１の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置する必要はなく、流路Ａの外周側の壁が「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置していればよい。【００５３】
「第１の回転速度における第１の貯液槽内の検体・試薬の液面を含む平面」とは、液体が導入された第１の貯液槽を有する送液チップを、第１の回転速度で回転させたときの、第１の貯液槽内で液体が形成する液面を含む平面を意味する。【００５４】
また、本発明において「液面を含む平面」とは、液面が平面の場合はそのまま液面を意味し、槽が細い管状で壁面との表面張力によって形成される左右の壁面のメニスカスがつながり、液面が平面以外になる場合は、槽中央での液面の接線方向に延在する面を意味する。【００５５】
送液チップを第１の回転速度で回転させた場合の第１の貯液槽からの液体の移動プロセスは下記の通りである。まず、本発明の送液チップを回転させ始めた時点で第１の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」が、水平面（水平方向）を基準としたときと比較して、傾く。第１の回転速度に達する以前の時点、すなわち、流路Ａが第１の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも外周側となる時点で、第１の貯液槽から第１の保持槽内に、遠心力および重力の作用により液体が流入し始め、以降、第１の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」が流路Ａの少なくとも一部よりも内周側に位置し続ける間は、第１の貯液槽から第１の保持槽に液体が流入し続ける。【００５６】
従って、本発明の送液チップの流路Ａの少なくとも一部が、第１の回転速度における回転時の第１の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも外周側に位置する場合には、第１の貯液槽中の液体の全量を、流路Ａを介して第１の保持槽に移動させることができる。【００５７】
例えば図１０に示すように、送液チップを第１の回転速度で回転させたとき、第１の貯液槽１−１内の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ１は、送液チップの主面側から見ると右上がりの斜線を描くが、流路Ａ−１が液面Ｐ１よりも外周側（Ｐ１で隔てられる２つの空間のうち回転軸のある空間とは反対側の空間）に位置する場合には、第１の貯液槽１−１が空になるまで液体を流出させることができる。【００５８】
このような流路Ａは、少なくともその一部が回転軸に対し外周方向かつ上方に角度をなす形状であることが好ましく、その角度は、通常は０〜８０°、好ましくは１〜４５°、更に好ましくは３〜１５°の間で適宜設定することができる。第１の貯液槽と第１の保持槽との距離を小さくし、無駄なスペース無く配置できることから、角度は小さい方が好ましい。流路Ａの回転軸に対する角度とは、例えば図２０に示すように、流路Ａの延長線（流路Ａにおける液体の流れる方向の延長線）Ｓ３と回転軸とがなす角度ｓ３を表す。流路Ａが屈曲している場合、回転軸と流路Ａがなす角度は、第１の貯液槽と流路Ａとの接続部と、流路Ａの途中で最も上方に位置する点とを結んだ線を延長し、回転軸と延長線とがなす角度と定義できる。【００５９】
また、流路Ａ全体が第１の回転速度における第１の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、外周側に位置するものでなくとも、流路Ａと第１の貯液槽との接続部が、前記第１の回転速度における第１の貯液槽内の前記「液面を含む平面」よりも回転軸を基準として外周方向に位置することが好ましい。これにより、第１の回転速度での回転において、第１の貯液槽内の液体を、第１の保持槽に確実に送液することができる。【００６０】
また、流路Ａは、その第１の保持槽との接続部のうち少なくとも一部が、第１の回転速度における第１の保持槽内での検体・試薬の液面を含む平面よりも回転軸側（内周側）にあることが好ましい。第１の回転速度で送液チップを回転させた際には、第１の貯液槽から送液された液体は、第１の保持槽において遠心力と重力の合力方向に略垂直な液面を形成する。この際に、流路Ａと第１の保持槽との接続部のうちの少なくとも一部を、この液面を含む平面よりも回転軸側に位置させることにより、第１の回転速度における回転中、液体を第１の保持槽により確実に保持し、第１の貯液槽への逆流をより効果的に防止することができる。【００６１】
送液チップを第１の回転速度で回転させた場合の第１の保持槽における液体の流入プロセスは下記の通りである。まず、本発明の送液チップを第１の回転速度で回転させると、第１の保持槽内に、遠心力および重力の作用により液体が流入し始め、以降、第１の保持槽内の「液体の液面を含む平面」が流路Ａと第１の保持槽との接続部よりも外周側に位置し続ける間は、第１の保持槽から液体が逆流することなく流入し続ける。【００６２】
従って、本発明の送液チップの流路Ａと第１の保持槽との接続部のうち少なくとも一部が、第１の回転速度における第１の保持槽内での液体の液面を含む平面よりも内周側に位置する場合には、第１の保持槽から液体が逆流することなく、第１の保持槽に液体が貯液される。【００６３】
図１０に示すように、第１の回転速度で送液チップを回転させているときには、第１の保持槽１０−１中の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ２は、送液チップの主面から見ると右上がりの斜線を描くが、流路Ａ−１の第１の保持槽との接続部Ｑ１が前記平面Ｐ２よりも左側（Ｐ２で隔てられる２つの空間のうち回転軸のある空間）に位置することにより、第１の保持槽１０−１中に液体を他の槽に流出させることなく保持することができる。第１の保持槽と流路Ａ−１との接続部Ｑ１は、第１の保持槽の上方に位置することが好ましい。これにより、第１の回転速度より低速の第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽内で形成される液面を含む平面よりも上方に位置することとなり、第１の貯液槽への逆流を効果的に抑制することが可能となる。【００６４】
〔第２の保持槽〕
本発明の送液チップにおいては、送液ユニットを構成する槽の一つとして、第２の保持槽を有する。この第２の保持槽は、送液チップの回転軸を基準として、前記第１の保持槽の重力方向に位置する槽である。好ましくは、第１の保持槽より送液チップの回転軸側（内周側）に位置する。【００６５】
本発明における重力方向とは、重力の作用によって液体が流れる方向を意味し、具体的には水平より下方を意味する。第１の保持槽の重力方向に第２の保持槽が位置するとは、第１の保持槽より下方に第２の保持槽があることを意味する。具体的には送液チップの回転時に送液チップの主面を正面から見た場合に、水平より下方に位置することを意味する。言い換えれば、重力方向とは重力の方向のベクトルを有する方向であればよく、重力の作用によって液体を流れやすくするためには、鉛直下方に近い方向が好ましいことは言うまでもない。【００６６】
第２の保持槽は、本発明の送液チップの回転停止時もしくは第２回転速度における回転時に、液体を内部に貯液可能な槽である。この場合の液体、すなわち検体・試薬は、第１の保持槽から送液されたものであってもよいし、第２の保持槽に直接格納されたものであってもよい。【００６７】
第２の保持槽の容量については検体・試薬を格納できるものであれば特に限定されないが、液体を０．００１〜１０ｍｌ、中でも０．０１〜１ｍｌを格納できるものが好ましい。また、第２の保持槽の形状も略球形、直方体、角錐、円錐等の中から適宜選択することができ、第１の回転速度において流路Ｃまたは流路Ｄを通じて該第２の保持槽に一時的に保持した液体を排出できる構造であればよい。【００６８】
〔流路Ｂ〕
本発明においては、流路Ｂは、送液ユニットを構成する流路のひとつであり、前記第１の保持槽と該第２の保持槽間を連通する流路である。送液チップの第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度による回転時もしくは回転停止時に重力の作用により流路Ｂを前記液体が流れ、前記第１の保持槽から第２の保持槽に送液される。流路Ｂは、第１の保持槽との接続部から重力方向に延伸し、第２の保持槽に接続している。これにより、送液チップの前記第１回転速度よりも低速の第２回転速度による回転時または回転停止時に、液体を第１の保持槽から第２の保持槽に、重力の作用により、送液することが可能となる。
例えば図１に示すように、流路Ｂは、一端側が第２の保持槽の外周側の上方部分を開口させて接続され、かつ他端側が同一段の第１の保持槽の回転軸側の下方部分を開口させて接続されている。【００６９】
流路Ｂは、その第１の保持槽との接続部のうちの少なくとも一部が、第１回転速度における第１の保持槽内の検体・試薬の液面を含む平面よりも回転軸側（内周側）にあることが好ましい。第１回転速度で送液チップを回転させた際には、第１の貯液槽から送液された液体は、第１の保持槽において遠心力と重力の合力に略垂直な液面を形成する。この際に、流路Ｂと第１の保持槽との接続部の少なくとも一部を、この液面よりも回転軸側に位置させることにより、第１回転速度における回転中に液体を第１の保持槽により確実に保持することができる。【００７０】
図１１−１に示すように、送液チップを第１の回転速度で回転させたとき、第１の保持槽１０−１内の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ２よりも、流路Ｂ−１の第１の保持槽１０−１との接続部Ｑ２が内周（回転軸）側（Ｐ２で隔てられる２つの空間のうち回転軸のある空間）に位置することにより、第１の保持槽１０−１に液体を、他の槽に流出させることなく保持することができる。
また、例えば図１１−２に示すように、接続部Ｑ２が平面Ｐ２よりも内周側であれば、第１の回転速度における回転時には第１の保持槽１０−１内に液体を保持することができる。【００７１】
第１の保持槽１０−１と流路Ｂ−１との接続部Ｑ２は、第１の保持槽１０−１の下方（重力方向）に位置することが好ましい。これにより、第１の回転速度より低速の第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽１０−１内で形成される液面を含む平面よりも下方に位置することとなり、第１の保持槽１０−１から流路Ｂ−１を介して液体を完全に第２の保持槽１０−２に排出することが可能となる。【００７２】
本発明の流路Ｂは、第２の回転速度における第１の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも下方に位置することが好ましい。この場合、第１の保持槽内の液体を、送液チップを第２の回転速度で回転もしくは回転を停止させた際に、第１の保持槽から第２の保持槽に、より確実に送液することができる。【００７３】
前記流路Ｂは、少なくともその一部が前記第１の回転速度における前記第１の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、内周側（回転軸に向かう方向）に延伸することが好ましい。これにより、第１の回転速度での回転時に第１の保持槽中の液体が第２の保持槽へ流出することを効果的に防止することができる。
例えば図１１−１および図１１−２に示すように、第１の回転速度で送液チップを回転させているときには、第１の保持槽１０−１の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ２よりも流路Ｂ−１が内周側（平面Ｐ２で隔てられる２つの空間のうち回転軸のある空間）に位置することにより、第１の保持槽１０−１に液体を保持することができる。【００７４】
流路Ｂは、第２の回転速度における第１の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも下方に位置することが好ましい。これにより、第２の回転速度において、第１の保持槽から第２の保持槽への送液を、滞留なく効率よく行うことができる。「検体・試薬の液面を含む平面よりも下方に位置する」とは、例えば図１２に示すように、第２の回転速度で送液チップを回転させているときあるいは回転を停止させているときには、第１の保持槽１０−１中の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ３よりも流路Ｂ−１が下方の空間（Ｐ３で隔てられる２つの空間のうち重力方向の空間）に位置することを意味する。【００７５】
流路Ｂを回転軸に対し角度をなす形状とする場合、通常は内周方向（回転軸に向かう方向）または外周方向で、かつ下方（重力方向）に０〜８０°、好ましくは０〜６０°、さらに好ましくは０〜４５°の間で適宜設定することができる。この場合、第２の回転速度による回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽内の液体をより効果的に第２の保持槽に送液することができる。更に好ましくは、内周方向で、かつ下方に１〜８０°の間で設定することができる。流路Ｂを内周方向に延伸させることで、第２の保持槽を送液チップの内周側に位置させることが可能となり、送液チップのスペースを有効に活用することが可能となる。
例えば図２１に示すように、流路Ｂの回転軸に対する角度とは、流路Ｂの延長線（流路Ｂにおける液体の流れる方向の延長線）Ｓ１と回転軸とがなす角度ｓ１を表す。【００７６】
また流路Ｂは、第１の保持槽から下方内周側に向けて延伸し、途中から下方外周側に向けて屈曲していてもよい。これにより、送液チップの第２の回転速度による回転時または回転停止時に液体が流路Ｂを通過する際に、流路Ｂの下部に液残りが生じても、次の第１の回転速度による回転時に、より確実に液体を下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液することが可能になる。例えば本発明の送液チップの一構成例である図３に示すように、流路Ｂ−１、流路Ｂ−２及び流路Ｂ−３は、それぞれ第１の保持槽１０−１、２０−１、３０−１との接続部においては回転軸内周側へ延伸しているが、それぞれＲ１、Ｒ２およびＲ３の位置で重力方向かつ外周側方向に方向転換させた構造とすることができる。【００７７】
図２５に示される送液チップにおいては、流路Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３は、対応する第１の保持槽１０−１、２０−１、３０−１との接続部から重力方向かつ内周側に延伸し、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３の位置において重力方向かつ外周側に折り返され、対応する第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２と接続されている。図２５に示される送液チップは、第１の保持槽、流路Ｂおよび第２の保持槽が連続的かつ一体的に構成されている。各送液ユニット（Ｕ−１、Ｕ−２、Ｕ−３）の第１の保持槽、流路Ｂおよび第２の保持槽は連続的に、この例では先端側の一部分が幅広とされ、上述の位置Ｒで屈曲させた略くの字状の形状として構成されている。【００７８】
第１の保持槽１０−１には、鉛直方向（重力方向）に並列的に配列された２つの第１の貯液槽（１−１ａ、１−１ｂ）が接続（連通）されている。第２の保持槽（１０−２、２０−２、３０−２）には第２の貯液槽（１０−３、２０−３、３０−３）がそれぞれ接続されている。第１の貯液槽（１−１ａ、１−１ｂ）からは、各槽（１−１ａ、１−１ｂ）の外周側の上端部を接続部としており、送液チップを非傾斜としてみたときの鉛直方向（重力方向）に一旦延伸して、途中で外周方向かつ重力方向とは逆方向に折り返されて第１の保持槽（１０−１）の内周側の上端部に接続される流路が延伸している。このとき、第１の貯液槽（１−１ａ）から延伸する流路は、貯液槽（１−１ｂ）から延伸する流路に、送液チップを非傾斜としてみたときの鉛直方向（重力方向）に延伸しつつ接続されている。【００７９】
第２の貯液槽（１０−３、２０−３、３０−３）からは、槽の外周側の上端部を接続部として、送液チップを非傾斜としてみたときの鉛直方向（重力方向）に、一旦延伸し、途中で外周方向かつ重力方向とは逆方向に折り返されて第２の保持槽（１０−２、２０−２、３０−２）の内周側の下端部に接続される流路（Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３）が延伸している。第２の保持槽（１０−２、２０−２）からは、外周方向かつ重力方向とは逆方向に延伸して、第１の保持槽（２０−１、３０−１）の内周側の上端部に接続される流路（Ｃ−１、Ｃ−２）が延伸している。最終段の第２の保持槽（３０−２）には、外周方向かつ重力方向とは逆方向に延伸する流路Ｃ−３が接続されている。流路Ｃ−３の外周側の上端部には、外周方向かつ重力方向に一旦延伸し、途中で外周方向かつ重力方向とは逆方向に折り返されて、送液チップの外周側の外側面に開口する流路Ｄが接続されている。
【００８０】
図２６および図２７に示される送液チップにおいては、流路Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４は、対応する第１の保持槽１０−１、２０−１、３０−１、４０−１との接続部から重力方向かつ内周側に延伸し、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の位置において重力方向かつ外周側に折り返され、対応する第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２、４０−２と接続されている。すなわち、図２６および図２７に示される送液チップは、第１の保持槽、流路Ｂおよび第２の保持槽が連続的かつ一体的に構成されている。各送液ユニット（Ｕ−１、Ｕ−２、Ｕ−３、Ｕ−４）の第１の保持槽、流路Ｂおよび第２の保持槽は連続的に、この例では逆Σ字状の形状として構成されている。【００８１】
流路Ｂの形状やサイズは、流路Ａと同様に、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。また、流路Ｂは第１の保持槽と第２の保持槽とを直接連通する開口であってもよい。横断面の形状は円、多角形等特に限定されない。横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができるが、流路Ａよりも断面積が大きいサイズであることにより、第１の保持槽内の液体を第２の保持槽に円滑に送液することができるので、好ましい。例えば、短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は通常１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜３ｍｍの範囲とすることができる。【００８２】
流路Ｂは、第１の保持槽との接続部における流路断面積より小さな流路断面積となる部位を流路途中に有することが好ましい。これにより、重力に加えて毛細管現象を利用して送液することができるため、重力による検体・試薬の送液に必要な時間を短縮することができる。更に好ましくは、第１の保持槽との接続部における流路断面積より小さな流路断面積となる部位を有し、その下流に更に小さな流路断面積となる部位を流路途中に１つまたは複数有する。また、流路Ｂは、その全体または一部の流路断面積が下流に向かって連続的に小さくなっていてもよい。【００８３】
また、流路Ｂの断面積は第２の保持槽に近づくほど小さくなっていれば、さらに好ましい。これにより、第２の回転速度での回転時または回転停止時に、重力によって液体が第１の保持槽から第２の保持槽に送液される際に表面張力が作用し、さらに円滑に液体が第２の保持槽に向かって送液される。【００８４】
本発明の各段の送液ユニットの流路Ｂは、送液チップに含まれる複数の流路Ｂと回転軸とがなす角度を同一にすることが好ましい。この場合、同一の第２の回転速度もしくは回転停止で重力方向の槽に送液することが可能となり、送液の制御をより容易に行うことが可能となる。【００８５】
本発明において第２の保持槽には、流路Ｃが接続されている。流路Ｃは、第２の保持槽と前記下段の送液ユニットの第１の保持槽とを連通する流路である。これにより上段の送液ユニットと下段の送液ユニットとが、流路Ｃにより接続され、液体を次のユニットに流下、送液させることができる。すなわち、後述するように、流路Ｃによれば第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時には第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽には液体が送液されず、第２の回転速度よりも高速の第１の回転速度による回転時には、液体を、遠心力及び重力の作用により、第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液することができる。【００８６】
本発明における第２の保持槽は、第１の保持槽から流入した液体を保持するだけでなく、前記第１の貯液槽と同様に、回転前に試薬や検体が予め格納されていてもよい。第２の保持槽は、試薬や検体を注入するための開口部を有するものであってもよい。第２の保持槽に予め液体を格納しておくことにより、第２の回転速度での回転または回転停止により第１の保持槽から液体が流入する前に、予め格納していた液体を後述する流路Ｃを介して下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液することができる。【００８７】
〔流路Ｃ〕
本発明における下段の送液ユニットの第１の保持槽は、送液チップの回転軸を基準として、前記第２の保持槽の外周側に位置する保持槽である。かかる第１の保持槽は、第１の回転速度の回転における遠心力の作用により、第２の保持槽から流路Ｃを通過して送液された試薬や検体を、その内部に保持させることができる槽である。また、第１の回転速度での回転に次いで行われる、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時には、その内部に保持していた液体を排出させることができる。したがって、流路Ａに代えて流路Ｃから試薬や検体が送液される点を除いては、最上段の送液ユニットの第１の保持槽と共通である。また、流路Ｃは、第１の回転速度による回転中に、後述する第２の貯液槽から流路Ｅを通じて流入した検体・試薬を保持できる槽として設けられてもよい。
例えば図１に示すように、流路Ｃは、一端側が第２の保持槽の外周側の下方部分を開口させて接続され、かつ他端側が一段下段の第１の保持槽の回転軸側の上方部分を開口させて接続されている。【００８８】
本発明における流路Ｃは、上段の送液ユニットと下段の送液ユニットとの間に位置する。流路Ｃは、送液チップの第１の回転速度での回転において、遠心力及び重力の作用により、上段の送液ユニットの第２の保持槽内の検体・試薬を、下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液するための流路である。これにより、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に上段の送液ユニットの第２の保持槽に保持された液体を、第１の回転速度での回転において下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液することが可能となり、回転数制御により液体を順次送液する制御が可能となる。【００８９】
流路Ｃは、少なくともその一部が、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時における第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも回転の内周側もしくは上方に位置することが好ましい。この場合、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽から第２の保持槽に流入した液体を、下段の送液ユニットの第１の保持槽に流入させることなく、より確実に第２の保持槽に留めておくことが可能となる。【００９０】
流路Ｃのうち少なくとも一部は、送液チップの第２の回転速度もしくは回転停止時に形成される第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」より上方に位置する領域内に位置することが好ましい。第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽から、第２の保持槽に検体・試薬が流入するが、上記のようにすることで、第２の保持槽内に液体を確実に留めることができる。【００９１】
例えば図１３を例にとって説明する。第２の回転速度で送液チップを回転させているとき、または回転停止時には、第２の保持槽１０−２内の液体Ｌ１は、液面を含む平面Ｐ４を形成する。流路Ｃ−１は、その一部が、この平面Ｐ４よりも上方の空間（Ｐ４で隔てられる２つの空間のうち重力方向とは反対側の空間）に位置する領域を有し、加えて、該領域に次の送液ユニットの第１の保持槽２０−１との接続部Ｑ３を有する。これにより、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に第２の保持槽１０−２に流入した液体は、流路Ｃ−１の途中まで流入することはあっても次の送液ユニットの第１の保持槽まで流入することはない。【００９２】
流路Ｃは、その少なくとも一部が、第１の回転速度における第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、外周側に位置することが好ましい。この場合、第１の回転速度において、第２の保持槽内の液体を、下段の送液ユニットの第１の保持槽に、より効率的に送液することが可能となる。すなわち、「検体・試薬の液面を含む平面」より外周側に位置し続ける間、第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽に液体が流入し続ける。尚、流路Ｃの全てが第１の回転速度における第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置する必要はなく、流路Ｃの外周側の壁が「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置していればよい。【００９３】
送液チップを第１の回転速度で回転させた場合の第２の保持槽からの液体の移動プロセスは下記の通りである。まず、本発明の送液チップを回転させ始めた時点で第２の保持槽内の「液体の液面を含む平面」が、水平面と比較して傾く。第１の回転速度に達する以前の時点、すなわち、流路Ｃが第２の保持槽内の「液体の液面を含む平面」よりも外周側となる時点で、第２の保持槽から次の送液ユニットの第１の保持槽内に、遠心力および重力の作用により液体が流入し始め、以降、第２の保持槽内の「液体の液面を含む平面」が流路Ｃの少なくとも一部よりも内周側に位置し続ける間は、第２の保持槽から次段の送液ユニットの第１の保持槽に液体が流入し続ける。【００９４】
従って、本発明の送液チップの流路Ｃの少なくとも一部が、第１の回転速度における第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも外周側に位置する場合には、第２の保持槽中の液体の全量を、流路Ｃを介して下段の送液ユニットの第１の保持槽に移動させることができる。例えば図１４に示すように、第１の回転速度で送液チップを回転させているときには、第２の保持槽１０−２の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ４は送液チップ主面から見ると右上がりの斜線を描くが、流路Ｃ−１が平面Ｐ４よりも外周側（Ｐ４を隔てて回転軸のある側とは反対側の空間）に位置するので、第１の回転速度による回転時に第２の保持槽が空になるまで液体を流出させることができる。【００９５】
本発明において、流路Ｃと送液チップの回転軸とがなす角度は、流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度よりも小さいことが好ましい。これにより、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に流路Ｂを液体が通過するときに、流路Ｂの先の第２の保持槽から先に、液体が流出してしまうことをより確実に防ぐことが可能となる。すなわち、流路Ｂよりも流路Ｃのほうが垂直に近い、つまり流路Ｂと回転軸とがなす角度よりも、流路Ｃと回転軸とがなす角度のほうを小さくすることで、第２の保持槽内に液体をより確実に留めることが可能となる。【００９６】
なお、３段以上の送液ユニットを有する送液チップの場合、流路Ｂが複数存在することになるが、各流路Ｂと回転軸とがなす角度を同一にすることが好ましい。流路Ｂを複数設けた送液チップの場合には、通常、第１の回転速度による回転および第２の回転速度による回転からなるサイクルを数回以上行って、送液チップ内を送液させるが、その場合に第２の回転速度をサイクルごとに変更することなく同一速度とすることが可能となる。【００９７】
本発明における流路Ｃと回転軸とがなす角度は、少なくともその一部が回転軸に対し外周方向かつ上方に角度をなす形状であることが好ましい。流路Ｃと回転軸とがなす角度は、２つの送液ユニット間の距離を小さくし、無駄なスペースなく送液ユニットを配置できることから、小さいことが好ましい。その角度は、通常は０〜８０°、好ましくは１〜４５°、さらに好ましくは３〜１５°の間で適宜設定することができる。この時、流路Ｃと送液チップの回転軸とがなす角度は、流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度よりも小さくすることが好ましい。上述したように第２の回転速度による回転時もしくは回転停止時には流路Ｂを液体が通過する。この際、上記のように流路Ｃの方が流路Ｂよりも垂直に近い角度となるよう調整することにより、第２の保持槽からの検体・試薬の流出を効果的に防ぐことができる。すなわち、このように調整することにより、本発明の送液チップを第１の回転速度による回転と第２の回転速度による回転とを交互に繰り返すことにより、槽間を順次送液することができる。【００９８】
「流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度」、「流路Ｃと送液チップの回転軸とがなす角度」は、それぞれの流路の延長線と回転軸との交差部分の角度を意味する。例えば図１５に示すように「流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度」は流路Ｂ−１の延長線（流路Ｂにおける液体が流れる方向の延長線）Ｓ１と回転軸とがなす角度ｓ１、「流路Ｃと送液チップの回転軸とがなす角度」は流路Ｃ−１の延長線（流路Ｃにおける液体の流れる方向の延長線）Ｓ２と回転軸とがなす角度ｓ２で示される。この例の場合ｓ１がｓ２よりも大きい（ｓ１＞ｓ２）。なお、流路Ｃが屈曲している場合、回転軸と流路Ｃとがなす角度は次のように定義できる。第２の保持槽と流路Ｃとの接続部と、流路Ｃの途中で最も上方に位置する点とを結んだ線を延長し、回転軸と延長線とがなす角度と定義できる。【００９９】
流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度と流路Ｃと送液チップの回転軸とがなす角度との差は、通常は０．５〜４５°、好ましくは１〜２０°の間で適宜設定することができる。【０１００】
本発明の送液チップを３つ以上の送液ユニットから構成する場合には、流路Ｃも複数存在することとなる。この場合に複数設けた流路Ｃは、少なくとも各流路の一部が互いに平行であることが好ましい。この場合、複数設けた第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液するための第１の回転速度を同じ回転速度とすることができる。【０１０１】
流路Ｃは、該流路Ｃと第２の保持槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置していることが好ましい。これにより、第２の貯液槽に導入した液体を、送液チップを第１の回転速度で回転させた際に、下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液することができる。例えば図１７に示すように、送液チップを第１の回転速度で回転させたとき、第２の保持槽１０−２内の液体Ｌ１の液面を含む平面Ｐ５は、送液チップの主面から見ると右上がりの斜線を描くが、流路Ｃ−１が液面Ｐ５よりも外周側（Ｐ５で隔てられる２つの空間のうち回転軸のある空間とは反対側の空間）に位置する場合には、第２の保持槽１０−２が空になるまで液体を流出させることができる。【０１０２】
「流路Ｃと第２の保持槽との接続部を通り、第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面」とは、本発明の送液チップを第１の回転速度で回転させた際に、送液チップの流路Ｃと第２の保持槽との接続部に働く遠心力と重力の合力に対し垂直な角度をなし、かつ、前記接続部と交差する面を意味する。例えば、図１６に示すように、送液チップに働く遠心力と、重力の方向及び大きさを矢印で示した場合に、遠心力と重力の合力は外周側を向く太線の矢印で示す方向及び大きさで表される。「流路Ｃと第２の保持槽との接続部を通り、かつ第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面」とは、前記合力を示す太線矢印に対し垂直な矢印（図１６中の太線の矢印）を通る面を基準として、流路Ｃが回転軸の存在する空間（内周側）とは反対側の空間（外周側）に位置することを意味する。【０１０３】
本発明における流路Ｃと下段の送液ユニットの第１の保持槽との接続部は、第１の回転速度における下段の送液ユニットの第１の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、送液チップの回転軸を基準として、内周側に位置することが好ましい。これにより、第１の回転速度での回転中に下段の送液ユニットの第１の保持槽から第２の保持槽など下流への流出をより効果的に防止することが可能となる。【０１０４】
流路Ｃの形状やサイズは、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。また、流路Ｃは第２の保持槽と下段の送液ユニットの第１の保持槽とを連通する開口であってもよい。横断面の形状は円、多角形等特に限定されない。横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができる。例えば、短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は通常１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは５００μｍ〜３ｍｍの範囲とすることができる。流路Ｃの短径が小さい場合、第１の回転速度における第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽への液体の送液に必要な時間は長くなり、短径が大きい場合、必要な時間は短くなる。【０１０５】
また、流路Ｃは第２の保持槽と下段の送液ユニットの第１の保持槽とを連通していれば、必ずしも全部が直線状でなくともよい。流路Ｃは、その一部または全部が曲線や凹凸を描いていてもよい。流路Ｃの延在形状は、直線と曲線とが混在していてもよいし、途中で屈曲していてもよい。【０１０６】
また、流路Ｃと第２の保持槽とが、一体となっていてもよい。図３に示すように、第２の保持槽と下段の送液ユニットの第１の保持槽が直接連通していてもよく、この時、第２の保持槽１０−２、２０−２の外周側の内壁部Ｃ−１１、Ｃ−２１を流路Ｃと見なすことができる。すなわち、第２の保持槽の外周側の内壁部Ｃ−１１、Ｃ−２１と回転軸とがなす角度は、通常は０〜８０°、好ましくは１〜４５°、より好ましくは３〜１５°の間で適宜設定することができる。この時、第２の保持槽の外周側の内壁部Ｃ−１１、Ｃ−２１、Ｄ−１１と送液チップの回転軸とがなす角度は、流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度よりも小さくすることが好ましい。【０１０７】
〔流路Ｄ〕
本発明における送液チップは、最下段の送液ユニットの第２の保持槽から第１の回転速度により液体を排出する流路Ｄを有するものであってもよい。これにより、送液チップに導入された検体・試薬が、回転により各槽を順次送液された結果物（通常は液体）を、この流路Ｄを介して、最終槽外に取り出すことができる。
例えば図１に示すように、流路Ｄは、一端側が最下段の第２の貯液槽の外周側の下方部分を開口させて接続され、さらに他端側が外周方向かつ上方方向に延在している。【０１０８】
本発明の送液チップにおいて流路Ｄの構造は、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時には流路Ｄの接続する第２の保持槽に液体が保持されるような構造であることが好ましい。また、第２の回転速度よりも高速の第１の回転速度による回転時には遠心力の作用により前記第２の保持槽中の液体が流路Ｄを介して下流に送液される構造であることが好ましい。この場合、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第２の保持槽に保持された液体を、回転数を上げることで下流に送液することが可能となり、液体を順次送液する制御が可能となる。【０１０９】
流路Ｄは、少なくともその一部に、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時における第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも内周側もしくは上方に位置する領域を含むことが好ましい。この場合、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に、第１の保持槽から第２の保持槽に流入した液体を、後述の反応槽に流入させることなく、より確実に第２の保持槽に留めておくことが可能となる。
例えば図１８に示すように、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時において、流路Ｄの後半領域は、第２の保持槽３０−２の液面Ｐ６よりも上方に位置する。【０１１０】
流路Ｄは、第１の回転速度における、流路Ｄが接続する第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、外周側に位置することが好ましい。この場合、第１の回転速度において、第２の保持槽内の液体を、後述の反応槽に、より効率的に送液することが可能となる。流路Ｄの全てが第１の回転速度における第２の保持槽内の「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置する必要はなく、少なくとも流路Ｄの外周側の壁のみが外周側に位置していればよい。なお、流路Ｄの全てが第１の回転速度における第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置する必要はなく、流路Ｄの外周側の壁が「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置していればよい。
【０１１１】
流路Ｄは、第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置していることが好ましい。これにより、第２の保持槽に導入した液体を、送液チップを第１の回転速度で回転させた際に、後述の反応槽に、より効率的に送液することが可能となる。遠心力と重力の合力に垂直な面、該面より外周側の定義については、流路Ａ、流路Ｃで説明した通りである。【０１１２】
本発明の流路Ｄは、その流路の少なくとも一部が、上段の送液ユニットの流路Ａの少なくとも一部と、平行であることが好ましい。この場合、第１の貯液槽から第１の保持槽に送液するための第１の回転速度と、第２の保持槽から下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液するための第１の回転速度とを同じ回転速度とすることができる。さらに、予め第１の貯液槽と、第２の保持槽とに液体を導入した時、同じ第１の回転速度による回転を行うことにより、それらの液体を次の槽に同時に送液することが可能となる。【０１１３】
流路Ｄの第２の保持槽との接続端とは反対側の端部（図１８の例で示すとＤ−１の部分）は、反応室（反応槽）など別な槽と接続していてもよいし、排出路に接続してもよい。流路Ｄが排出路に接続される送液チップとしては図１〜３、図２５、図２６の送液チップを例示することができる。また、反応室と接続される送液チップとしては、図４の送液チップを例示することができる。【０１１４】
〔排出路〕
流路Ｄが排出路を有する場合には、排出路は、流路Ｄのうち、前記第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に形成される前記第２の保持槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」より上方に位置する領域の下流に位置することが好ましい。これにより、第２の保持槽内に液体を確実に留めることができる。
図１８を参照して、回転停止時の送液チップを例にとって説明する。回転停止時には、第２の保持槽３０−２内の液体Ｌ１は、液面を含む平面Ｐ６を形成する。流路Ｄは、その一部が、この平面Ｐ６よりも上方の空間（Ｐ６で隔てられる２つの空間のうち重力方向とは反対側の空間）に位置する領域を有し、該領域に排出路Ｄ−１を有する。【０１１５】
本発明において、流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度は、流路Ｄと送液チップの回転軸とがなす角度よりも大きいことが好ましい。これにより、第２の回転速度での回転時もしくは回転停止時に流路Ｂを液体が通過するときに、流路Ｂの先の第２の保持槽からその先に、液体が流出してしまうことをより確実に防ぐことが可能となる。すなわち、流路Ｂよりも流路Ｄが垂直に近い、つまり流路Ｂと回転軸とがなす角度よりも、流路Ｄと回転軸とがなす角度のほうを小さくすることで、第２の貯液槽内に液体をより確実に留めることが可能となる。【０１１６】
本発明における流路Ｄは、少なくともその一部が回転軸に対し外周側上方に角度をなす形状であることが好ましく、中でも、０〜８０°の角度をなすことが好ましい。より好ましい角度としては１〜４５°、さらに好ましくは３〜１５°の間で適宜設定することができる。流路Ｄの回転軸に対する角度については、他の流路について既に説明したのと同様であるので、説明を省略する。【０１１７】
流路Ｄの形状やサイズは、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。また、流路Ｄに反応室（反応槽）が接続している場合には、流路Ｄは第２の貯液槽と反応室（反応槽）とを直接連通する開口であってもよい。横断面の形状は円、多角形等特に限定されない。横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができる。例えば、短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は通常１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜３ｍｍの範囲とすることができる。流路Ｄの短径が小さい場合、第１の回転速度における第２の保持槽から後述の反応槽への液体の送液に必要な時間は長くなり、短径が大きい場合、必要な時間は短くなる。【０１１８】
また、流路Ｄは、第２の保持槽に接続されていれば、必ずしも全部が直線でなくともよく、その一部または全部が曲線や凹凸を描いていてもよい。直線と曲線とが混在していてもよいし、途中で屈曲していてもよい。【０１１９】
本発明における流路Ａ、流路Ｂ、下段の送液ユニットの、流路Ｂ、流路Ｃ、流路Ｄは、貯液槽と保持槽との間を連通する管状構造であってもよいし、貯液槽と保持槽とを直接的に連通する開口構造であってもよい。【０１２０】
また、流路Ｄと最下段の送液ユニットの第２の保持槽が、一体となっていてもよい。また、この場合に最下段の送液ユニットの第２の保持槽と後述の反応槽とが直接連通していてもよい。この時、第２の保持槽の外周側の内壁部を流路Ｄと見なすことができる。
具体的には例えば図３に示すように第２の保持槽３０−２の外周側の内壁部Ｄ−１１を流路Ｄと見なすことができる。第２の保持槽の外周側の内壁部と回転軸とがなす角度は、通常は０〜８０°、好ましくは１〜４５°、より好ましくは３〜１５°の間で適宜設定することができる。この時、第２の保持槽の外周側の壁と送液チップの回転軸とがなす角度は、流路Ｂと送液チップの回転軸とがなす角度よりも小さくすることが好ましい。【０１２１】
本発明の送液チップ中に含まれる流路Ａ、流路Ｃ、流路Ｄは、各流路と回転軸とがなす角度を同一にすることが好ましい。この場合、同一の第１の回転速度で下流の槽に送液することが可能となり、送液の制御をより容易に行うことが可能となる。【０１２２】
本発明の送液チップにおいては、前記したような送液ユニットを２以上有していればよく、送液ユニットの数は特に限定されない。【０１２３】
送液ユニットの数を増やすほど、最終段に至るまでの送液ステップを遅らせることができる。加えて、順次送液できる検体・試薬の種類を増やすことも可能となる。このように複数の送液ユニットを用いるとき、第１の回転速度での回転と第２の回転速度での回転（もしくは回転停止）を繰り返すことにより、複数種類の検体・試薬を順次送液することが可能となる。【０１２４】
本発明の送液チップは、複数の送液ユニットのうちの少なくとも１つの送液ユニットにおいて、第２の貯液槽と流路Ｅとを有するものであってもよい。これにより、第１の回転速度において前記送液ユニットの各段に液体を注入し、第１の保持槽に保持させることができる。これにより、複数種の液体をシーケンシャルに送液することができる。【０１２５】
〔第２の貯液槽〕
第２の貯液槽を、送液チップの回転軸を基準として、第２の保持槽の内周側に配置して設けてもよい。
例えば図４に示すように、第２の貯留槽１０−３は、第２の保持槽１０−２の内周側下方に配置されうる。第２の貯液槽は、通常予め試薬や検体が格納されるので、試薬や検体を注入するための開口部を有するものであってもよい。第２の貯液槽の容量については試薬や検体を格納できるものであれば特に限定されないが、液体を０．００１ｍｌ〜１０ｍｌ、中でも０．０１ｍｌ〜１ｍｌを格納できるものが好ましい。また、第２の貯液槽の形状は特に限定するものではなく、略球形、円柱、直方体、角錐、円錐等の中から適宜選択することができる。【０１２６】
〔流路Ｅ〕
図４、図１９、図２４〜図２７に示すように、流路Ｅは、第２の貯液槽と第２の保持槽もしくは第１の保持槽を連通する流路である。流路Ｅは、一端側が第２の貯液槽の外周側の下方部分を開口させて接続され、かつ他端側が第２の保持槽の回転軸側の上方部分を開口させて接続されている。この流路Ｅは、第１の回転速度による回転時に、遠心力および重力の作用により、液体を第２の貯液槽から第２の保持槽もしくは第１の保持槽に送液する流路である。【０１２７】
本発明における流路Ｅは、少なくともその一部が回転軸に対して外周側上方に０〜９０°、外周側下方（外周側方向かつ重力方向）に０〜９０°の角度をなすことが好ましい。より好ましくは外周側上方（外周側方向かつ重力方向とは逆方向）に１〜９０°、さらに好ましくは１〜４５°、最も好ましくは１〜１５°の間で適宜設定することができる。【０１２８】
流路Ｅの形状やサイズは、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。また、流路Ｅは第２の貯液槽と第２の保持槽もしくは第１の保持槽とを直接連通する開口であってもよい。流路Ｅの流路断面の形状は円、多角形等特に限定されない。流路Ｅの横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができる。例えば、流路Ｅの短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は、通常１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１ｍｍの範囲とすることができる。流路Ｅの短径が小さい場合、第１の回転速度における第２の貯液槽から第２の保持槽もしくは第１の保持槽への液体の送液に必要な時間は圧力損失により長くなり、短径が大きい場合、必要な時間は短くなる。【０１２９】
また、流路Ｅは、第２の貯液槽と第２の保持槽もしくは第１の保持槽とを連通していれば、必ずしも全部が直線でなくともよい。流路Ｅは、その一部または全部が曲線や凹凸を描いていてもよい。流路Ｅの延在形状は、直線と曲線とが混在していてもよいし、途中で屈曲していてもよい。【０１３０】
流路Ｅは、該流路Ｅと前記第２の貯液槽との接続部を通り、第１の回転速度における遠心力と重力の合力に垂直な面より外周側に位置していることが好ましい。これにより、第２の貯液槽に導入した液体を、送液チップを第１の回転速度で回転させた際に、第２の貯液槽から第２の保持槽もしくは第１の保持槽に液体を送液することができ、その液体はそのまま第２の保持槽、第１の保持槽もしくは反応室に送液される。上記遠心力と重力の合力に垂直な面、該面より外周側の定義については、流路Ａ、流路Ｃで説明した通りである。【０１３１】
流路Ｅは、その少なくとも一部が、第１の回転速度における第１の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、外周側に位置することが好ましい。これにより、第２の貯液槽に導入された液体を、送液チップを第１の回転速度において回転させた際に、第２の保持槽もしくは第１の保持槽により確実に送液することができる。流路Ｅの全てが第１の回転速度における第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置する必要はなく、流路Ｅの外周側の壁が「液体の液面を含む平面」よりも、外周側に位置していればよい。【０１３２】
「第１の回転速度における第２の貯液槽内の液体の液面」とは、流路Ａに関連して第１の貯液槽に関し説明したのと同様であり、液体が導入された第２の貯液槽を有する送液チップを、第１の回転速度で回転させたときの、第２の貯液槽内で液体が形成する液面を含む平面を意味する。【０１３３】
送液チップを第１の回転速度で回転させた場合の第２の貯液槽からの液体の移動プロセスは下記の通りである。まず、本発明の送液チップを回転させ始めた時点で第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」が水平面に比較して傾く。第１の回転速度に達する以前の時点、すなわち、流路Ｅが第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」よりも外周側となる時点で、第２の貯液槽から第２の保持槽内もしくは第１の保持槽内に、遠心力および重力の作用により液体が流入し始め、以降、第２の貯液槽内の「液体の液面を含む平面」が流路Ｅの少なくとも一部よりも内周側に位置し続ける間は、第２の貯液槽から第２の保持槽もしくは第１の保持槽に液体が流入し続ける。【０１３４】
従って、本発明の送液チップの流路Ｅの少なくとも一部が、第１の回転速度における第２の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも外周側に位置する場合には、第２の貯液槽中の液体の全量を、流路Ｅを介して第２の保持槽に移動させることができる。例えば図１９に示すように、送液チップの回転速度が第１の回転速度に達したときには、第２の貯液槽１０−３、２０−３、３０−３の液体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の液面を含む平面Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９は送液チップの主面から見ると右上がりの斜線を描くが、流路Ｅが前記平面よりも外周側（Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９を隔てて回転軸のある側とは反対側）に位置する場合には、第２の貯液槽が空になるまで液体を流出させることができる。【０１３５】
また、流路Ｅと第２の貯液槽との接続部は、前記第１の回転速度における第２の貯液槽内の「検体・試薬の液面を含む平面」よりも、回転の外周側に位置することが好ましい。これにより、第１の回転速度での回転において第２の貯液槽内の液体を、第２の保持槽もしくは第１の保持槽に確実に送液することができ、さらに流路Ｄへの送液や、流路Ｃを介して次の段の送液ユニットの第１の保持槽への送液が可能である。例えば図１９に示すように、第２の貯液槽１０−３、２０−３の流路Ｅとの接続部Ｑ４、Ｑ５が平面Ｐ７、Ｐ８よりも回転の外周側（Ｐ７、Ｐ８を隔てて回転軸のある側とは反対側）に位置することにより、第２の貯液槽内の液体を滞りなく第２の保持槽および流路Ｃ−１、Ｃ−２を通過して、次の段の送液ユニットの第１の保持槽２０−１、３０−１へ送液することができる（図１９の右側）。また、第２の貯液槽３０−３の流路Ｅとの接続部Ｑ６が平面Ｐ９よりも回転の外周側（Ｐ９を隔てて回転軸のある側とは反対側）に位置することにより第２の貯液槽内の液体を滞りなく流路Ｄに送液することができる。なお、第１の保持槽２０−１、３０−１へ送られた液は、第２の回転速度による回転時もしくは回転停止時に、流路Ｂ−２、Ｂ−３を通って重力方向にある第２の保持槽２０−２、３０−２へ移動する（図示せず）。
【０１３６】
また、流路Ｅは、その第２の保持槽もしくは第１の保持槽との接続部が、第１の回転速度における第２の保持槽内もしくは第１の保持槽内での液体の液面を含む平面よりも回転軸側（内周側）にあることが好ましい。第１の回転速度で送液チップを回転させた際には、第２の貯液槽から送液された液体は、第２の保持槽もしくは第１の保持槽において遠心力と重力の合力方向に略垂直な液面を形成するが、流路Ｅと第２の保持槽もしくは第１の保持槽との接続部がこの液面を含む平面よりも回転軸側にあることにより、第１の回転速度における回転中の液体を第２の保持槽もしくは第１の保持槽により確実に保持し、第２の貯液槽への逆流をより効果的に防止することができる。【０１３７】
図２６および図２７に示される送液チップにおいては、第２の貯液槽１０−３が、流路Ｅ−２を介して第２段目の送液ユニットの第１の保持槽２０−１（Ｕ−２）に接続されている。また、第２の貯液槽４０−３が、流路Ｅ−４を介して第４段目の送液ユニットの第２の保持槽４０−２（Ｕ−４）に接続されている。【０１３８】
〔反応室〕
図４に示すように、本発明の送液チップは、流路Ｄに連通した反応室を有する構造であってもよい。本発明における反応室とは、検体・試薬が反応する領域を意味し、反応の具体例としては抗原抗体反応、ハイブリダイゼーション反応、酵素反応、変性反応、架橋反応などを挙げることができる。好ましくは抗原抗体反応、ハイブリダイゼーション反応、酵素反応を挙げることができる。【０１３９】
なお、本発明における反応室は流路Ｄに接続していなくてもよく、また、保持槽が反応室の役割を兼ねるものであってもよい。例えば最下段の送液ユニットの第２の保持槽が反応室として利用されることもあり得る。【０１４０】
本発明における反応室には、抗体もしくは抗原が結合したビーズ（担体）が充填されていてもよい。この場合、抗体もしくは抗原に特異的に結合する物質を含む検体・試薬を反応室に送液し、抗原抗体反応させることができる。【０１４１】
〔廃液槽〕
例えば図４に示すように、本発明における送液チップは、反応室４０に連通した廃液槽５０を有する構造であってよい。この場合、廃液を送液チップ内に保持することが可能となり、感染性が疑われる検体や、毒性、環境毒性などが疑われる検体・試薬を送液チップ外部に漏出させる危険性や、人体と接触する危険性を低減させることができる。廃液槽５０は、すべての槽を通過した検体・試薬を貯液する槽である。廃液槽５０の位置は、送液チップの第１の回転速度での回転時に遠心力が加わる方向に配置される位置であり、通常は送液チップの回転軸から遠い側の下方隅部である。廃液槽５０のサイズは、廃液を格納できるものであれば特に限定されないが、液体０．０１〜２０ｍｌ、中でも０．２〜５ｍｌを格納できるものが好ましく、各貯液槽と比較して容量が大きいことが好ましい。また、廃液槽の形状は、球形、直方体、角柱、円柱等の中から適宜選択することができる。【０１４２】
本発明の送液チップは、保持槽の少なくとも一つに、異なる検体・試薬が流入し、該保持槽内部で混合する構造であってもよい。この場合、複数の検体・試薬を、保持槽内部で混合することが可能となり、混合後は不安定な試薬などを異なる保持槽に保持しておき、回転により保持槽内で混合することも可能となる。【０１４３】
本発明の送液チップを複数、共通の流路や槽に連結して用いてもよい。この時、一つの送液チップが一つの検体・試薬を予め貯液するものであったとしても、別の送液チップから異なる検体・試薬を共通の流路や槽に順次流入させることも可能となる。当然、それぞれの送液チップが複数の検体・試薬を収容している場合、共通の流路や槽に順次流入させることができる検体・試薬の種類を増やすことも可能である。【０１４４】
〔検体・試薬の格納、試薬リザーバユニット〕
本発明の送液チップは、回転装置に装着する際に、貯液槽や保持槽に検体・試薬が必ずしも格納されている必要はないが、通常、送液チップの回転前にはいずれかの槽に所定の検体・試薬が格納される。所定の検体・試薬を、回転装置に装着する前に、送液チップに予め格納（貯液）しておくことで、送液チップを回転装置に装着した状態で、外部から試薬を注入する操作を省略することができる。【０１４５】
特に、貯液槽および第２の保持槽の少なくとも２つに、異なる検体・試薬が予め貯液されていることが望ましい。この場合、異なる検体・試薬を、回転により順次送液することが可能となる。更に好ましくは、第１の貯液槽、第２の貯液槽、複数配置された下段ユニットの第２の保持槽から選ばれる少なくとも２つの槽に、異なる検体・試薬が予め貯液されている。【０１４６】
図２７に示すように、本発明における第１の貯液槽および／または第２の貯液槽は、送液チップ本体Ｇに着脱可能な試薬リザーバユニットＦとして設けられていてもよい。なお、図２７に示す構成例は、第１の貯液槽および第２の貯液槽が、別体の着脱可能な試薬リザーバユニットＦに設けられている以外は、既に説明した図２６に示される構成例と同じ構成を有している。
本発明における試薬リザーバユニットＦは、内部に形成された槽に予め試薬が保存されているものであって、長期、好ましくは１０日以上に渡り試薬の安定性、性能を維持できるものが好ましい。試薬リザーバユニットＦには、典型的には第１の貯液槽および／または第２の貯液槽が設けられており、この試薬リザーバユニットを送液チップ本体Ｇに接続したとき（使用時）に、第１の保持槽および／または第２の保持槽に連通する、流路Ａ（Ａ−１ａ、Ａ−１ｂ）や流路Ｅ（Ｅ−２、Ｅ−４）の一部もしくは開口部が設けられている。試薬リザーバユニットＦの第１の貯液槽（１−１ａ、１−１ｂ）および／または第２の貯液槽（１０−３、４０−３）が、送液チップ本体Ｇの第１の保持槽（１０−１、２０−１）および／または第２の保持槽（４０−２）と嵌合して連通することにより、送液チップとして機能する。【０１４７】
本発明における試薬リザーバユニットは、例えば液体状の試薬の長期安定保存を達成するため、吸水率が低い樹脂により形成するのが望ましい。さらに、光による劣化を避けるため、光透過率が低い樹脂により形成するのが望ましい。【０１４８】
このように、第１の貯液槽および／または第２の貯液槽が設けられた試薬リザーバユニットを、送液チップ（送液チップ本体Ｇ）から着脱可能にすることで、一つの送液チップの各部位、各ユニットに求められる機能に適した樹脂を選択でき、かつ、送液チップ全体としてのコストを低く抑えることもできるので好ましい。【０１４９】
また、試薬リザーバユニットは、その少なくとも一部が、吸水率０．１％以下、中でも０．０３％以下の特性を持つ樹脂から形成されていてもよい。これにより、試薬の濃度が変化することなく、試薬を長期間保存できるので好ましい。なお、吸水率の上限は通常０．２％である。吸水率の測定は、重量測定により行うことができる。また、吸水率の測定は、ＪＩＳ規格ＪＩＳ  Ｋ７２０９に従って測定することもできる。【０１５０】
さらに、試薬リザーバユニットは、その少なくとも一部が、光透過率（光線透過率）１０％以下、好ましくは１％以下の特性を持つ樹脂から形成されていてもよい。これにより、光分解性を持つ試薬を保存できるので好ましい。光透過率の測定は、分光光度計により行うことができる。光透過率は、例えばＪＩＳ規格ＪＩＳ  Ｋ７１０５に従って測定することができる。光透過率を低下させる目的で、色素やカーボンなどを含有する樹脂が用いられることもある。【０１５１】
試薬リザーバユニットの材料としては、前述の送液チップの材料に関する記述に倣うが、より具体的にはポリプロピレンまたはポリエチレンが好ましい。
試薬リザーバユニットには、試薬の蒸発を抑制するため、開口部にフィルムが接着されていてもよい。この場合、使用時にフィルムを除去し、送液チップ本体に装着することで送液可能となる。
なお、ここでは図２７に示した送液チップの貯液槽を、別体の試薬リザーバユニットとして構成する例を説明したが、例えば図１に示される送液チップといった本発明の他の送液チップの構成例においても、貯液槽を別体の試薬リザーバユニットとする構成とすることができる。
【０１５２】
また、本発明の送液チップに含まれる保持槽の少なくとも一つは、当該保持槽よりも上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続し、前記保持槽内部にそれぞれの槽より流入した異なる検体・試薬を内部で混合可能な槽であることが好ましい。これにより、複数の試薬・検体を同時に混合することができる。【０１５３】
「上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続」の態様としては、下記のような態様が挙げられる。まず「当該保持槽」が第１の保持槽の場合には、上述のように少なくとも１つの第１の貯液槽と接続することが必要であるが、２以上の第１の貯液槽を設けてこれと複数の流路を介して接続する場合には、「上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続」することになる。また、第１の貯液槽のほかに、上段のユニットの保持槽、及び必要に応じて設けられる第２の貯液槽から選ばれる貯液槽・保持槽と流路を介して接続する場合にも、「上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続」することになる。一例を挙げると、図２２−１に示すように２つの第１の貯液槽１−１ａ、１−１ｂを流路Ａ−１ａ、Ａ−１ｂを介して第１の保持槽１０−１に接続させることができる。これにより２つの第１の貯液槽内の検体・試薬を、第１の保持槽内で同時に混合することができる。【０１５４】
一方、「当該保持槽」が第２の保持層の場合には、上述のように少なくとも１つの第１の保持槽と接続することが必要であるが、２以上の第１の保持槽を設けてこれと複数の流路を介して接続する場合には、「上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続」することになる。また、第１の保持槽のほかに、第１の貯液槽、第２の貯液槽、および同じユニット内の第１の保持槽、ならびに上段のユニットの保持槽、及び必要に応じて設けられる第２の貯液槽の中から選ばれる２以上の貯液槽・保持槽と接続する場合には、「上段の貯液槽および／または保持槽と複数の流路を介して接続」することになる。一例を挙げると、図２２−２に示すように２つの第１の保持槽１０−１ｃ、１０−１ｄを流路Ｂ−１ｃ、Ｂ−１ｄを介して第２の保持槽１０−２に接続させることができる。第１の保持槽１０−１ｃ、１０−１ｄはそれぞれ第１の貯液槽１−１ｃ、１−１ｄと流路Ａ−１ｃ、Ａ−１ｄを介して接続されている。この例では、２つの第１の貯液槽内の検体・試薬を、いったん第１の保持槽で別々に攪拌したものを、第２の保持槽で混合することができる。【０１５５】
本発明における検体・試薬については先に述べたとおりであるが、標識抗体、洗浄液、基質、過酸化水素水、希釈液から選ばれる少なくとも一つの試薬を含むことが望ましい。この場合、一般的に抗原抗体反応に用いられ、順次反応させる必要がある試薬を、本発明の送液チップを用いて、順次送液し、反応させることが可能となる。
また、本発明における検体・試薬は、酵素、核酸などであってもよく、検体と複数の試薬を連続的もしくは予め混合して、反応室に送液し、核酸の増幅や検出を行うこともできる。【０１５６】
本発明の送液チップは、貯液槽、保持槽、反応槽および流路のうち少なくとも一つの貯液槽、保持槽または流路の内壁が吸着抑制処理されていることが好ましい。この場合、検体および試薬の吸着による成分濃度の減少が原因となる測定、分析、反応の誤差を小さくすることができ、精度を向上させることが可能となる。また、貯液槽に格納された検体・試薬が内壁に吸着すると、送液が滞ることがあるが、吸着抑制処理を施すことによりこのような問題を解消することができる。吸着抑制処理の方法は、親水性高分子材料を静電的に表面に吸着させるコーティング処理、高エネルギー線を照射し、親水性高分子を樹脂表面に共有結合させて強固に固定化する方法などが用いられる。【０１５７】
また、第１の貯液槽、第２の貯液槽、第１の保持槽、第２の保持槽、廃液槽、反応室（反応槽）のうちの少なくとも一つは、圧抜き用の空気流路または空気穴を備えることが好ましい。貯液槽中の空気圧は、検体・試薬を格納すると変動し、場合によっては送液チップの送液効率の低下、送液チップの破損につながるおそれがあるが、空気流路を備えることにより貯液槽内の空気圧を一定に保ち、このような危険をなくすことができる。また、第１の貯液槽、第１の保持槽、第２の保持槽に、空気流路を介して検体・試薬を導入することも可能となる。【０１５８】
空気流路の位置や角度については特に限定はないが、送液時に検体・試薬が流入することを防止するため、各貯液槽から回転軸方向（内周側）に延伸し開口していることが好ましい。【０１５９】
空気流路の形状やサイズは、流路全体が管形状であればよく、流路全体を通じて一定でなくともよい。空気流路の横断面の形状は円、多角形等特に限定されない。空気流路の横断面のサイズについても、およそ一定であればよく、検体・試薬が通過可能なサイズで適宜調整することができる。例えば、空気流路の短径（円の場合は直径、多角形の場合は中心を通る最も短い径を意味するものとする。）は、通常０．１〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５〜２．０ｍｍの範囲とすることができる。【０１６０】
２．本発明の分析方法
本発明における検体の分析方法は、送液チップの貯液槽のうち少なくとも１つに検体・試薬を導入した後、送液チップを送液チップの外部の回転軸に対し、第１の回転速度による回転、および、第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度による回転もしくは回転停止する工程を含む、検体の分析方法である。
図５〜図７は、本発明の実施例の送液チップを用いて分析を行う際の検体・試薬の移動を示す説明図である。
さらに図２３−１〜図２３−８は、本発明の送液チップにおける検体・試薬の移動を示す説明図である。
各図は、いずれも送液チップの主面を正面から見たときに、向かって左側に回転軸を有するものとして表した図である。すなわち、送液チップを回転させる際の、略鉛直方向の回転軸を送液チップの左側に位置させた場合の、軌道の周方向から見た状態を示したものである。紙面の送液チップの左側に向かう方向が回転軸方向（内周側）である。紙面の送液チップの右側に向かう方向が外周側であり、遠心力方向でもある。また、下方が重力方向（略鉛直方向）である。【０１６１】
好ましくは、本発明における検体の分析方法は、送液チップの貯液槽、保持槽のうち少なくとも一つに検体・試薬を導入した後、送液チップを送液チップの外部の回転軸に対し、第１回転速度による回転、および、第１回転速度よりも低速の第２回転速度による回転もしくは回転停止する工程を少なくとも２回以上繰り返す工程を含む、検体の分析方法である。【０１６２】
例えば、第１の貯液槽と第１の保持槽とが流路Ａによって連通され、第１の保持槽と第２の保持槽と、それらを連通する流路Ｂからなる送液ユニットを２つ有し、下段の送液ユニットの第２の保持槽に流路Ｄが接続される送液チップにおいて、第１の貯液槽と下段の送液ユニットの第２の保持槽とに２種類の検体・試薬が導入、格納されている場合、第１の回転速度による回転で、第１の貯液槽に格納されていた検体・試薬が第１の保持槽に流入し、保持され、予め下段の送液ユニットの第２の保持槽に格納されていた検体・試薬が流路Ｄから流出する。さらに第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度による回転もしくは回転停止により、上段の送液ユニットの第１の保持槽に保持された検体・試薬が第２の保持槽に移動する。さらに、第１の回転速度で回転させることにより、第２の保持槽に保持された検体・試薬は下段の送液ユニットの第１の保持槽に移動するという工程を繰り返すことで、異なる複数の検体・試薬を、順次送液することが可能となる。【０１６３】
例えば、第１の貯液槽と第１の保持槽とが流路Ａによって連通され、第１の保持槽と第２の保持槽と、それらを連通する流路Ｂとからなる送液ユニットを２つ有する送液チップにおいて、第１の貯液槽と第１段目の送液ユニットの第２の保持槽に２種類の検体・試薬が導入、格納されている場合、第１の回転速度による回転で、第１の貯液槽に格納されていた検体・試薬が第１の保持槽に流入し、保持され、予め第１段目の送液ユニットの第２の保持槽に格納されていた検体・試薬が第２段目の送液ユニットの第１の保持槽に、流路Ｃを通じて送液される。さらに第１の回転速度よりも低速の第２の回転速度による回転もしくは回転停止により、第１段目の送液ユニットの第１の保持槽に保持されていた検体・試薬が第１段目のユニットの第２の保持槽に送液される。加えて、第２段目の送液ユニットの第１の保持槽に保持されていた検体・試薬が第２段目の送液ユニットの第２の保持槽に送液される。さらに、第１の回転速度で回転させることにより、第１段目の送液ユニットの第２の保持槽に保持されていた検体・試薬は下段の送液ユニットの第１の保持槽に送液され、第２段目のユニットの第２の保持槽に保持されていた検体・試薬は、流路Ｄを通じて排出される。さらに第２の回転速度による回転もしくは回転停止と、第１の回転速度による回転とを繰り返すことで、残る１つの検体・試薬が流路Ｄを通じて排出される。このように、遠心力と重力のみを駆動力として、複数の検体・試薬を、槽間で順次に送液することが可能となる。【０１６４】
本発明の分析方法について、図２３−１〜図２３−８に基づき説明する。図２３−１に示すように、この例では回転前に、第１の貯液槽１−１、第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２にそれぞれ液体（検体・試薬）Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７が予め格納されている。
図２３−２に示すように、送液チップをまず第１の回転速度で回転すると、検体・試薬Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５はそれぞれ第１の保持槽１０−１、２０−１、３０−１に送られ、検体・試薬Ｌ７は反応室での反応後、排出される。
次に、図２３−３に示すように、送液チップを第２の回転速度で回転するか、あるいは回転を停止すると、検体・試薬Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５はそれぞれ第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２に送られる。
図２３−４に示すように、送液チップを続いて再び第１の回転速度で回転すると、検体・試薬Ｌ１、Ｌ３はそれぞれ次段の送液ユニットの第１の保持槽２０−１、３０−１に送られ、検体・試薬Ｌ５は反応室での反応後、排出される。
図２３−５に示すように、送液チップを続いて第２の回転速度で回転するか、あるいは回転を停止すると、検体・試薬Ｌ１、Ｌ３はそれぞれ第２の保持槽２０−２、３０−２に送られる。
次に、図２３−６に示すように、送液チップを再び第１の回転速度で回転すると、検体・試薬Ｌ１はさらに次段の送液ユニットの第１の保持槽３０−１に送られ、検体・試薬Ｌ３は反応室での反応後、排出される。
図２３−７に示すように、送液チップを続いて第２の回転速度で回転するか、あるいは回転を停止すると、検体・試薬Ｌ１は第２の保持槽３０−２に送られる。
次いで、図２３−８に示すように、送液チップを再び第１の回転速度で回転すると、検体・試薬Ｌ１は反応室での反応後、排出される。本例では、４回のサイクルで、全ての検体・試薬が順次反応室に送液され、送液チップから排出された。【０１６５】
本発明における第１の回転速度は特定の回転数であってもよいし、連続して変化する回転数であってもよい。特に、流路Ａ、流路Ｃ、流路Ｄ、流路Ｅを介して次の保持槽もしくは反応槽に送液可能な速度よりも、高速でありさえすればよい。【０１６６】
本発明における第２の回転速度は特定の回転数であってもよいし、連続して変化する回転数であってもよい。特に、各段の送液ユニットの流路Ｂを介して次の保持槽に送液可能な速度よりも、低速でありさえすればよい。【０１６７】
３．送液方法
本発明の送液チップは、液体の送液方法にも用いることができる。本発明の送液方法の一例を示す。
まず、前述の構成を有する送液チップを準備する。次に、送液チップの貯液槽に、液体を導入する。
次いで、液体が導入された送液チップを回転装置に装着し、既に説明した第１の回転速度で回転させて、遠心力を利用することにより、液体を第１の保持槽に送液する。
引き続き、（ａ）送液チップを、第１の回転速度よりも低速である第２の回転速度で回転させるか、または回転を停止して、液体を重力を利用して第２の保持槽に送液する。
さらに（ｂ）送液チップを、第１の回転速度で回転させて、液体をより下段の第１の保持槽に送液する。
また、上記（ａ）工程および（ｂ）工程を１回または２回以上さらに繰り返してもよい。最終工程を（ａ）工程とし、最終的に液体を第２の保持槽に貯留してもよい。また、最終工程を（ｂ）工程として、別の流路を用いて、送液チップ外に液体を移動させることもできる。
本発明の送液方法によれば、遠心力および重力を利用して、送液チップ内の所望の槽へ液体を送液することができる。よって、例えば液体の撹拌、混合といった調製または複数種類の液体の反応を任意の槽で行うことができる。【０１６８】
３．本発明の送液チップの具体例および使用例
以下、本発明の送液チップの具体例および使用例につき、図面を参照して説明する。
図１に示すように、送液チップは、第１段目の送液ユニットＵ−１、下段の送液ユニット（第２段目の送液ユニット）Ｕ−２、および最下段の送液ユニット（第３段目の送液ユニット）Ｕ−３から構成される。図１に示した送液チップにおいては、送液ユニットＵ−１の内周側（左側：回転軸側）に第１の貯液槽１−１が設けられ、この第１の貯液槽１−１は流路Ａ−１を介して第１段目の送液ユニットＵ−１の第１の保持槽１０−１に接続される。第１段目の送液ユニットＵ−１は、第１の保持槽１０−１、流路Ｂ−１、および第２の保持槽１０−２からなり、第１の保持槽１０−１と第２の保持槽１０−２とは流路Ｂ−１で接続されている。第２の保持槽１０−２は、流路Ｃ−１を介して、下段の送液ユニット（第２段目の送液ユニット）Ｕ−２の第１の保持槽２０−１に接続される。第２段目の送液ユニットＵ−２は、第１の保持槽２０−１、流路Ｂ−２、および第２の保持槽２０−２からなり、第１の保持槽２０−１と第２の保持槽２０−２とは、流路Ｂ−２で接続される。第２の保持槽２０−２は、流路Ｃ−２を介して、第３段目の送液ユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１に接続されている。第３段目の送液ユニットＵ−３は第１の保持槽３０−１、流路Ｂ−３、第２の保持槽３０−２を備え、第１の保持槽３０−１と第２の保持槽３０−２とは、流路Ｂ−３で接続される。第３段目の送液ユニットＵ−３には流路Ｄが設けられ、出口流路として第２の保持槽３０−２に連結している。【０１６９】
図１に示すように、第１の貯液槽１−１、上段の送液ユニットの第２の保持槽１０−２、第３段目の送液ユニットの第２の保持槽２０−２が、それぞれ、上段の送液ユニットの第１の保持槽１０−１、下段の送液ユニットの第１の保持槽２０−１、第３段目の送液ユニットの第１の保持槽３０−１の内周側すなわち送液チップの回転軸側にそれぞれ位置している。流路Ａ−１は、第１の貯液槽１−１の底部から斜め上方に延伸し、第１の保持槽１０−１の上部に接続される。【０１７０】
図１に示すように、送液ユニットＵ−１と送液ユニットＵ−２の間は流路Ｃ−１で接続され、送液ユニットＵ−２と送液ユニットＵ−３との間は、流路Ｃ−２で接続されている。すなわち、流路Ｃ−１は送液ユニットＵ−１の第２の保持槽１０−２の底部から、外周方向かつ上方に延伸し、送液ユニットＵ−２の第１の保持槽２０−１の上部に開口する。流路Ｃ−２は送液ユニットＵ−２の第２の保持槽２０−２の底部から、外周方向かつ上方に延伸し、送液ユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１の上部に開口する。送液ユニットＵ−３の第２の保持槽３０−２の下部に流路Ｄが接続され、液体は送液ユニットの外部に放出される。【０１７１】
一方、図２に示す例については、図１に示す例とほぼ同様であるが、第１段目のユニットＵ−１に接続する、２つの第１の貯液槽１−１ａおよび１−１ｂが設けられている点で相違する。第１の貯液槽１−１ａおよび１−１ｂは、それぞれ、第１の保持槽１０−１に対して流路Ａ−１ａ、流路Ａ−２ｂで接続されている。流路Ａ−１ａおよび流路Ａ−２ｂの傾きはほぼ同一である。第１の貯液槽１−１ａおよび１−１ｂは円筒形であるが、円錐、角錐、球形等、流路Ａ−１ａおよび流路Ａ−２ｂから遠心力により液体が円滑に流出する構造であれば特に規定する必要はない。こうした構造により、第１の回転速度における回転により、予め２つの第１の貯液槽１−１ａ、１−１ｂに収容されていた検体・試薬を、第１の保持槽１０−１内で混合することが可能となる。【０１７２】
図１および図２に示される送液チップにおいては、第３段目の送液ユニットＵ−３の第２の保持槽３０−２は、送液ユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１から重力方向かつ回転軸側（内周側）に延伸する流路Ｂ−３により接続されている。なお、流路Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３は、流路Ａ−１、Ｃ−１、Ｃ−２と比較して幅が広く、かつ、回転軸に対する傾きが比較的小さい。また、第３段目の送液ユニットＵ−３の第２の保持槽３０−２に接続する流路Ｄが、回転軸から離れた側（外周側）に延伸し、中途までは斜め上方に、中途で回転軸に対し垂直方向に延伸し、外部に開口している。流路Ｄの幅は流路Ａ−１の幅とほぼ同等である。【０１７３】
図１に示す例では、第１の貯液槽１−１や第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２に、それぞれ空気流路１１−１〜１１−４が設けられている。また、図２に示す例でも、第１の貯液槽１−１ａ、１−１ｂに空気流路１１−１ａ、１１−１ｂが、第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２に、それぞれ空気流路１１−２〜１１−４が設けられている。それぞれの空気流路は、貯液槽の上部から回転軸側の上方に延伸し、外部に開口している。また、第１の保持槽１０−１、２０−１、３０−１には空気孔１１−５、１１−６、１１−７が設けられている。【０１７４】
図３に示す例は、内部の槽および流路の構成は図１に示す例と同じであるが、それらのサイズや形状が相違する。
すなわち、第１の貯液槽１−１の主面側から見たときの輪郭形状は円形であり、上段の送液ユニットＵ−１の第２の保持槽１０−２、下段の送液ユニットＵ−２の第２の保持槽２０−２および最下段の送液ユニットの第２の保持槽３０−２の主面側から見たときの輪郭形状は四辺形が外周方向に張り出した形状であり、上段の送液ユニットＵ−１の第１の保持槽１０−１、下段の送液ユニットＵ−２の第１の保持槽２０−１および最下段の送液ユニットの第１の保持槽３０−１の主面側から見たときの輪郭形状は、四辺形の回転軸方向の両辺を膨らませたカプセル状の形状である。【０１７５】
また、図３に示す例では、流路Ａ−１は第１の保持槽１０−１付近でやや重力方向に傾斜している。流路Ｂ−１、Ｂ−２およびＢ−３は、それぞれの第１の保持槽１０−１、２０−１、および３０−１側の接続部（起点）では回転軸方向に延伸しているが、それぞれが接続する第２の保持槽１０−２、２０−２、および３０−２付近で重力方向に方向転換している。流路Ｄは回転軸の外周方向に直線状に延伸している。空気流路１１−１、１１−２、１１−３、１１−４は、送液チップの内周側の開口部から外周側に延伸し途中で重力方向に方向転換してそれぞれが接続する第１の貯液槽１−１、第２の保持槽１０−２、第２の保持槽２０−２、第２の保持槽３０−２に開口する。
【０１７６】
さらに、図３に示される流路Ａ−１および流路Ｄのほか、空気流路１１−１、１１−２、１１−３、１１−４は、図１に示されるそれぞれと比較して口径が太い。また、この例では、前述のように第２の保持槽の内壁部Ｃ−１１、Ｃ−２１が流路Ｃの役割をしている。また、第２の保持槽の内壁部Ｄ−１１が流路Ｄの一部を構成している。【０１７７】
図４に示す例は、図１に示される例において更に、各送液ユニットＵ−１、Ｕ−２、Ｕ−３に第２の貯液槽１０−３、２０−３、３０−３を有する点で相違する。第２の貯液槽１０−３、２０−３、３０−３は、それぞれ流路Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３で、第２の保持槽１０−２、２０−２、３０−２に接続する。また、図４に示す例では、流路Ｄの途中に反応槽４０が設けられ、流路Ｄは最終的に廃液槽５０に接続されている。【０１７８】
本発明の分析方法の例を、図５、図６および図７を参照しつつ説明する。図５、図６および図７は、図２に示す送液チップを例にとって本発明の送液チップの送液原理を示すものである。
図５は検体・試薬Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を充填した状態（停止状態）を示し、図６は送液チップを第１回転速度で回転させている状態を示し、図７は送液チップを第２回転速度で回転もしくは回転停止させた状態を示している。【０１７９】
図５に示すように、検体・試薬Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が、それぞれ第１の貯液槽１−１ａ、第１の貯液槽１−１ｂ、第２段目の送液ユニットＵ−２の第２の保持槽２０−２に導入される。その後、送液チップを第１回転速度にて回転させると、遠心力及び重力の作用により検体・試薬Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ流路Ａ−１ａ、Ａ−１ｂ、Ｃ−２を上り、検体・試薬Ｌ１とＬ２とは第１段目のユニットＵ−１の第１の保持槽１０−１に、検体・試薬Ｌ３は第３段目のユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１に到達する。すなわち、図６に示すように、検体・試薬Ｌ１、Ｌ２は、ともに第１段目のユニットＵ−１の第１の保持槽１０−１に運ばれ、ここで混合される。また、検体・試薬Ｌ３は、第３段目のユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１に運ばれる。【０１８０】
この時、同一の第１の回転速度で検体・試薬Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ次の槽に送液するためには、流路Ａ−１ａと回転軸とがなす角度と、流路Ａ−１ｂと回転軸とがなす角度と、流路Ｃ−２と回転軸とがなす角度とを同一にすればよい。もしくは、第１の回転速度を、流路Ａ−１ａ、流路Ａ−１ｂ、および流路Ｃ−２を液が流れ始める回転速度よりも十分高速に設定しさえすればよい。回転時の送液チップにかかる遠心力は、回転軸と送液チップとの距離に反比例し、回転速度の二乗に比例する。一般的に、質量ｍの物体が、回転軸からｒの位置で速度ｖにて回転しているときに働く遠心力は、Ｆ＝ｍｖ2／ｒで表される。【０１８１】
第１の回転速度により送液チップを回転する際、送液チップにかかる遠心力の目安については、先に述べたとおりである。また、第１の回転速度による回転時間は、通常０．０１〜１０分、好ましくは０．０５〜２分とすることができる。【０１８２】
図７に示すように、続いて、第２の回転速度で送液チップを回転するか、或いは回転を停止すると、検体・試薬Ｌ１＋Ｌ２は第１段目のユニットＵ−１の第１の保持槽１０−１から流路Ｂ−１に入り、第２の保持槽１０−２に貯液される。そして検体・試薬Ｌ３は、第３段目のユニットＵ−３の第１の保持槽３０−１から流路Ｂ−３を通り、第２の保持槽３０−２に送液される。【０１８３】
この時、第２の回転速度で検体・試薬Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ次の槽に送液するためには、流路Ｂ−１と回転軸とがなす角度と、流路Ｂ−３と回転軸とがなす角度とを同一にすればよい。もしくは、第２の回転速度を、流路Ｂ−１、流路Ｂ−３を液が流れ始める回転速度よりも十分低速に設定しさえすればよい。【０１８４】
第２の回転速度により送液チップを回転する際、送液チップにかかる遠心力の目安については、先に述べたとおりである。また、第２回転速度による回転または回転停止時間は、通常０．０１〜１０分、好ましくは０．０５〜２分とすることができる。【０１８５】
このような、第１の回転速度による回転、および第２の回転速度による回転または回転停止を繰り返し行うことにより、検体・試薬を順次次の貯液槽や保持槽へ送液することができ、順次検体・試薬を混合させたり、順次反応させたりすることができる。【０１８６】
本発明の分析方法においては、まず検体・試薬を送液チップの貯液槽もしくは検体・試薬リザーバに導入する。検体、試薬の導入はピペットなどを用いて常法に従って行うことができる。導入する貯液槽もしくは検体・試薬リザーバは、適宜定めることができる。送液チップ中の貯液槽もしくは検体・試薬リザーバのうち、少なくともいずれかに検体、試薬を導入すればよく、すべてに導入する必要はない。【０１８７】
本発明の送液チップは、核酸の増幅、検出に用いることができる。
図２４を参照して、本発明の送液チップを用いた核酸増幅の例について説明する。図２４は本発明の送液チップの一実施例を、送液チップの主面側から見た平面図である。鋳型やプライマーとしての、一本鎖ＤＮＡ、２本鎖ＤＮＡ、ＲＮＡなどの核酸を含む核酸増幅反応液が、第３段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−３）３０−３に導入される。ＤＮＡ合成酵素を含む試薬が、第２段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−２）２０−３に導入される。核酸検出用の蛍光色素が、第１段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−１）１０−３に導入される。なお、図２４に示される送液チップの反応室４０内には担体が収容されていない。【０１８８】
本発明の送液チップを核酸の増幅に用いる場合は、図２４に示す送液チップのように、反応室４０は核酸増幅反応液や各試薬を収容可能な容量を有しており、反応室４０に連通する廃液槽５０が無いタイプの送液チップを用いることが好ましい。【０１８９】
第１の回転速度による最初の回転により、鋳型を含む核酸増幅反応液が反応室４０に流入する。回転停止後、反応室部分を加温・冷却手段により昇温・冷却することにより、鋳型となる核酸やプライマーを一本鎖とする。その後、第１の回転速度による第２回目の回転によりＤＮＡ合成酵素を含む試薬が反応室４０に流入する。回転停止後、反応室部分を加温・冷却手段により昇温・冷却することにより、核酸の増幅を行うことができる。第１の回転速度による第３回目の回転により、蛍光色素を含む試薬が反応室４０に流入する。増幅した核酸の量に応じて生じる蛍光を測定手段により測定し、増幅の有無や増幅量を測定し、核酸を検出することができる。【０１９０】
核酸増幅反応液中には、鋳型やプライマーのほかに必要に応じて適宜、核酸増幅に用いられる試薬が含まれていてもよい。核酸増幅に用いられる試薬としては例えば、ｄＮＴＰ、緩衝液、プライマー、ＭｇＳＯ4などのマグネシウム塩類、ＫＣｌなどのカリウム塩類、界面活性剤、ＢＳＡ等のタンパク質、ＤＭＳＯ、ベタイン等が挙げられる。プライマーやｄＮＴＰには、各種の修飾が施されていてもよい。修飾の例として、ＦＩＴＣ、Ｃｙ３、Ｃｙ５、Ａｌｅｘａ、ＦＡＭなどの蛍光標識、Ｔａｍｒａなどのクエンチャーによる標識、ビオチン化などが挙げられる。前記試薬中のＤＮＡ合成酵素としては、核酸増幅で用いるものであれば特に限定されず、例えば、ＤＮＡ  ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅが挙げられ、好ましくは鎖置換型ＤＮＡ  ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅが挙げられる。ＲＮＡを鋳型とする場合は、ＤＮＡ合成酵素のほかに逆転写酵素を併せて用いてもよい。また、核酸検出用の蛍光色素としては、増幅した核酸を染色、検出するための蛍光色素が用いられ得る。蛍光色素としては例えば、エチジウムブロマイド、ＳＹＢＲ  Ｇｒｅｅｎ  １、Ｐｉｃｏ  Ｇｒｅｅｎ、Ｏｘａｚｏｌｅ  ｙｅｌｌｏｗなどが挙げられる。なお、必要に応じて、ＤＮＡ合成酵素を含む試薬、蛍光色素を含む試薬中に、上記核酸増幅に用いられる試薬が含まれていてもよい。【０１９１】
本発明の送液チップは、免疫学的測定に用いることができる。
図４を参照して、本発明の送液チップを用いた免疫学的測定の例について説明する。まず、反応室４０内には測定対象となる物質を認識する抗体が結合した担体が収容される。測定対象物となる抗原を含む検体に酵素標識二次抗体を混合した溶液が、第３段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−３）３０−３に導入される。洗浄液が、第２段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−２）２０−３に導入される。酵素反応基質を含む溶液が、第１段目の送液ユニットの第２の貯液槽（Ｕ−１）１０−３に導入される。【０１９２】
第１の回転速度による最初の回転により、測定対象物となる抗原を含む検体に酵素標識二次抗体を混合した溶液が反応室４０を通過する。この時、固相化した抗体が、抗原と酵素標識二次抗体の複合体と結合する。回転停止後、第１の回転速度による第２回目の回転により、洗浄液が反応室４０を通過する。
第２回目の回転停止後、第１の回転速度による第３回目の回転により、酵素反応基質を含む試薬を反応室４０に流入させる。回転停止後、測定対象となる抗原の量に応じて生じる酵素反応産物を測定手段により測定し、測定対象となる抗原の量を測定する。
【０１９３】
本発明の送液チップを免疫学的測定に用いる場合に送液チップの槽に導入され得る試薬としては、上記の各溶液、試薬に限定されず、免疫学的測定に一般的に用いられる試薬が挙げられる。免疫学的測定に用いられる試薬の一例として、蛍光や酵素で標識された標識抗体（二次抗体）、抗原、洗浄液、蛍光もしくは発光基質、蛍光基質、発色基質等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
本発明の送液チップ、分析方法および送液方法は、生体から採取された生体試料といった試料の分析、検査に好適に適用することができる。
【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８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２−１】
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【図２２−２】
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【図２３−１】
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【図２３−２】
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【図２３−３】
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【図２３−４】
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【図２３−５】
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【図２３−６】
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【図２３−７】
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【図２３−８】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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