(57)【要約】【課題】簡単な構造で正確に分析を行うことができる分析チップを実現する。【解決手段】本発明の一態様に係る分析チップ（１）は、非分析対象成分の透過を妨げる濾過材（６）と、分析対象成分を分析するための分析部（５）と、濾過材と分析部とを接続する第１流路・第２流路（１１・１２）とを備える。濾過材（６）は、濾過材において分析対象成分が第１流路に導入される方向が、第１流路内を分析部へと移動する分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料から分析対象成分を分離することにより、当該分析対象成分を透過するとともに、当該分析対象成分以外の成分である非分析対象成分の透過を妨げる分離部と、
上記分離部において分離された上記分析対象成分を分析するための分析部と、
上記分離部と上記分析部とを接続し、かつ上記分離部において分離された上記分析対象成分を上記分析部へと移動させるための流路と、を備え、
上記分離部は、上記分離部において分離された上記分析対象成分が上記流路に導入される方向が、上記流路内を上記分析部へと移動する上記分析対象成分の移動方向と異なるように配置されていることを特徴とする分析チップ。
【請求項２】
上記分離部における、上記分析対象成分が上記流路に導入される面とは異なる側面の少なくとも一部には、上記分析対象成分に遠心力が印加されたときに、上記非分析対象成分が上記分離部から移動して格納される格納部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の分析チップ。
【請求項３】
上記分離部と上記格納部とは、複数の格納部接続流路によって接続されていることを特徴とする請求項２に記載の分析チップ。
【請求項４】
上記複数の格納部接続流路の内壁が疎水性を有していることを特徴とする請求項３に記載の分析チップ。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載の分析チップが備える上記分析部において、上記分析対象成分に対する分析を行う分析装置であって、
内周側に上記分離部が配置され、外周側に上記分析部が配置されるように、上記分析チップを設置することが可能な回転機構部と、
上記格納部に対して照射光を照射する光源と、
上記光源から照射され、上記格納部内を通過した照射光の、非分析対象成分、または破損した非分析対象成分中の液体成分による吸収量を検出する検出器とを備えていることを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分析チップ、分析装置、および分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体液等の試料中に含まれるターゲット物質の濃度測定は、医療や生化学の分野において広く用いられる分析手法である。例えば、医療分野では、血液や尿中のグルコースの濃度測定は、低血糖症や糖尿病等の疾患の診断において有効なスクリーニング検査として適用されている。
【０００３】
化学反応による呈色または蛍光を利用して血液中の成分を検出する場合、あらかじめ血液から血球を分離除去（血球分離）することが行われる。分析チップ内で血球分離と検出とを行うことで、分析を容易に行うことができ、分析装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【０００４】
分析チップ内で血球分離を行う方法として、濾過材を利用する方法または遠心力を利用する方法が用いられる。濾過材を用いる血球分離方法では、分析チップの構造を簡単にすることができるため、分析チップを小型化することができる。
【０００５】
また、分析チップ内で送液および前処理（希釈、定量、または混合等の処理）を行う方法として、遠心力を利用する方法またはポンプを利用する方法が用いられる。分析チップ内で複数の成分を一度に分析するためには、送液および前処理を並列して行うことができる遠心力を利用した方法が適している。
【０００６】
特許文献１には、前処理要素と、多層乾式分析要素と、前処理要素および多層乾式分析要素をつなぐ流路とを備えた分析チップが記載されている。この分析チップでは、遠心力を利用して前処理要素におけるガラス繊維によって血球分離を行う。
【０００７】
特許文献２、３には、遠心分離によって血球分離する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５８２８０号公報（２００６年３月２日公開）
【特許文献２】特許第４７５２５４６（２０１１年６月３日登録）
【特許文献３】特開２００６−５２９４９号公報（２００６年２月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のような従来技術は以下の問題を生じる。
【００１０】
特許文献１に記載の分析チップでは、ガラス繊維等の濾過材と濾過材を通過した血漿が流れる流路とが一直線上に配置されている。そのため、血液中の血漿が濾過材を通過する方向と、遠心力が働く方向とが同じである。それゆえ、血球に遠心力が働くことによって血球が濾過材から漏れ出すおそれがある。また、血球に遠心力が働くことによって血球が壊れる（溶血する）ことがあり、溶血した液体が濾過材から漏れ出すおそれがある。漏れ出した血球または溶血した液体が分析部に浸入すると、分析を正確に行うことができないという問題を生じる。
【００１１】
なお、濾過材を用いずに遠心力を利用して血球分離をする方法を採用する場合、１つの分析チップで複数の処理を行うためには、流路構造が複雑になってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、本発明の一態様によれば、簡単な構造で正確に分析を行うことができる分析チップを実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る分析チップは、液体試料から分析対象成分を分離することにより、当該分析対象成分を透過するとともに、当該分析対象成分以外の成分である非分析対象成分の透過を妨げる分離部（濾過材６）と、上記分離部において分離された上記分析対象成分を分析するための分析部と、上記分離部と上記分析部とを接続し、かつ上記分離部において分離された上記分析対象成分を上記分析部へと移動させるための流路（第１流路１１および第２流路１２）と、を備え、上記分離部は、上記分離部において分離された上記分析対象成分が上記流路に導入される方向が、上記流路内を上記分析部へと移動する上記分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、分離部は、液体試料中の分析対象成分を透過するとともに、非分析対象成分の透過を妨げる。そのため、分析対象成分は流路に導入されるが、非分析対象成分は分離部に保持される。また、分離部は、分析対象成分が流路に導入される方向が、流路内での分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。
【００１５】
これにより、例えば遠心力が印加されることによって分析対象成分が流路内を移動し、分析部へと導入される場合であっても、上記のように配置された分離部に保持されている非分析対象成分が、その遠心力の印加を受けて流路内に導入されることを防止することができる。従って、分析誤差の原因となる、分析部への非分析対象成分の導入を防止することができるため、簡易に高精度な分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一態様に係る分析チップの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の一態様に係る回転装置の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一態様に係る分析装置および分析チップの断面を示す断面図である。
【図５】変形例の分析チップの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の他の態様に係る分析チップの構成を示す断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図８】血球分離部の他の構成を示す断面図である。
【図９】血球分離部のさらに他の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の態様に係る分析チップの構成を示す平面図である。
【図１１】変形例の分析チップの構成を示す平面図である。
【図１２】変形例の回転装置に設置された分析チップの構成を示す平面図である。
【図１３】本発明のさらに他の態様に係る分析チップの構成を示す断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の態様に係る分析チップの構成を示す平面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の態様に係る分析装置および分析チップの断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ここでは、検体中の成分を測定する例として、血液中のグルコースを測定するための分析チップについて説明する。
【００１８】
（分析チップ１の構成）
図１は、本実施形態の分析チップ１の構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。分析チップ１は、検体導入部２、血球分離部３、前処理部４、分析部５、廃液部９、第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、第１バルブ部１４、および第２バルブ部１５を備える。図２では、第１バルブ部１４および第２バルブ部１５は省略している。前処理部４、分析部５、および廃液部９は、分析チップ１内に設けられた空間（セル）である。特に、前処理部４は、所定の容積に規定された空間（セル）である。
【００１９】
分析チップ１は、上部基板１６と下部基板１７とを含む。上部基板１６の上面側には血球分離部３が設けられている。上部基板１６には、流路としての溝および各空間としての凹部が形成されている。第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、前処理部４、分析部５、および廃液部９は、上部基板１６と下部基板１７とを貼り合わせることによって形成される。上部基板１６および下部基板１７は、透明であり、例えば樹脂、ガラス、またはシリコン等を用いて製作することができる。
【００２０】
血球分離部３は、円柱形の濾過材６（分離部）と、濾過材６の側面側に設けられた空洞である格納部７とを備える。濾過材６の側面側は、格納部７に面している。濾過材６の上面側は、円柱形の空間である検体導入部２に面している。濾過材６の下面側は、円柱形の空間である下部空間８に面している。格納部７の内壁の表面は疎水性である。濾過材６は、例えば濾紙、メンブラン、ガラス繊維、ガラス繊維濾紙、微多孔性材料、または高分子材料等を用いて製作することができる。また、血球分離部３の枠（濾過材６および格納部７を囲う部分）は、基板と同様に例えば樹脂、ガラス、またはシリコン等を用いて製作することができる。下部空間８の内壁の表面は親水性とすることもできる。
【００２１】
血球分離部３と前処理部４とは第１流路１１によって接続されている。具体的には、濾過材６の下面は、下部空間８を介して第１流路１１に接続されている。下部空間８と前処理部４とは第１流路１１によって接続されている。第１流路１１の途中には第１バルブ部１４が設けられている。
【００２２】
前処理部４と分析部５とは第２流路１２によって接続されている。第２流路１２の途中には第２バルブ部１５が設けられている。第１バルブ部１４および第２バルブ部１５は、検体の送液を段階的に行うために設けられている。
【００２３】
第１バルブ部１４および第２バルブ部１５は、遠心力を利用することで機能するバルブである。第１バルブ部１４および第２バルブ部１５の内壁は疎水性であり、第１バルブ部１４および第２バルブ部１５の通路の断面積は、それぞれに接続されている第１流路１１および第２流路１２の断面積よりも小さい。そのため、遠心力が働かない（または小さい）状態においては、第１バルブ部１４および第２バルブ部１５で液体の移動を停止させることができる。そして、回転数を上げて遠心力を大きくすることにより、液体に第１バルブ部１４または第２バルブ部１５を通過させることができる。また、第１バルブ部１４の通路より第２バルブ部１５の通路の断面積を小さくすることにより、第１バルブ部１４を通過した液体を第２バルブ部１５で停止させることができる。その後、遠心力をさらに大きくすることにより、液体に第２バルブ部１５を通過させることができる。複数のバルブ部の通路の断面積を多段階に異ならせる、または複数のバルブ部の内壁の疎水性の程度を多段階に異ならせることにより、３つ以上のバルブ部を停止状態から通過状態に順次切り替えることも可能である。なお上記に限らず、第１バルブ部１４および第２バルブ部１５は、外部からの操作に応じて開閉するバルブで構成されていてもよい。
【００２４】
また、第１流路１１と廃液部９とは第３流路１３によって接続されている。第３流路１３は、第１流路１１が前処理部４に接続されている位置の近傍において、第１流路１１と接続されている。
【００２５】
第１流路１１および第２流路１２は、第１方向に沿って延びている。前処理部４は、血球分離部３よりも第１方向側にある。分析部５は、前処理部４よりも第１方向側にある。また、廃液部９は、第１流路１１と第３流路１３との接続箇所よりも第１方向側にある。分析チップ１に遠心力を印加する際は、遠心力の働く方向が第１方向に沿うようにする。
【００２６】
（分析方法）
以下に分析チップ１を用いた検体の分析方法について説明する。検体（液体試料）としての血液は、分析チップ１の検体導入部２から導入される。
【００２７】
図３は、回転装置２０の構成を示す平面図である。回転装置２０（分析装置）は、テーブル２０ａを備える。テーブル２０ａは、回転軸２０ｂを軸として回転される。血液が検体導入部２に導入された分析チップ１は、検体導入部２がテーブル２０ａの内周側に配置されかつ分析部５が外周側に配置されるように、テーブル２０ａ上に設置される。検体導入部２は、前処理部４よりも回転軸２０ｂ側に位置するように配置される。テーブル２０ａを回転させた時、遠心力は、検体導入部２から分析部５に向かう方向（図１における第１方向）に働く。また、回転装置２０は回転数を変えることにより、働く遠心力の強さを変えることができる。
【００２８】
検体導入部２に導入された血液は、濾過材６によって濾過される。濾過材６は、血液中から非分析対象成分である血球を分離し、分析対象成分であるグルコースを含む血漿を通過させる。血漿は、濾過材６を濾過材６の上面側から下面側へ通過する、すなわち、検体導入部２から下部空間８に向かう方向（第２方向）へ通過する。第２方向は、第１方向に対して略垂直である。ただし、第２方向が第１方向と異なっている構成であれば、垂直でなくてもよい。
【００２９】
回転装置２０による遠心力は、濾過材６から下部空間８の方向ではなく、濾過材６から格納部７の方向に向かって働く。そのため、たとえ遠心力が強い場合であっても、血球は濾過材６から格納部７へ漏れ出す。そのため、血球は濾過材６から下部空間８に漏れ出さない。また、検体導入部２において、遠心力によって血球は検体導入部２の内壁に向かって押しつけられる。そのため、従来のように血球が細い繊維等で構成された濾過材に押しつけられる場合に比べて、本実施形態の分析チップ１では血球は壊れにくい（溶血しにくい）。
【００３０】
格納部７の内壁の表面は疎水性である。そのため、分析対象成分を含む血漿は格納部７へ浸入しにくい。また、格納部７は、一旦格納部７に格納された非分析対象成分である血球が、格納部７から濾過材６へ逆流することを防止することができる。また、たとえ格納部７内で血球が溶血した場合であっても、格納部７は、溶血した血球中の液体成分が格納部７から濾過材６へ逆流することを防止することができる。それゆえ、回転を停止した場合であっても、血球および溶血した液体成分が格納部７から下部空間８に流れ出すことを防止する効果がある。
【００３１】
これにより、血球分離部３は、分析対象成分を含む血漿を下部空間８に導入することができ、かつ、非分析対象成分である血球と格納部７内で溶血した血球中の液体成分とが下部空間８へ通過することを防止することができる。
【００３２】
濾過材６から下部空間８へ通過した血漿は、遠心力によって第１流路１１に導入される。そして血漿は、遠心力によって第１流路１１から前処理部４へと送液される。この段階では、血漿は遠心力によって第１バルブ部１４を通過することはできるが、第２バルブ部１５で停止する。
【００３３】
前処理部４が血漿で満たされると、溢れた血漿は第３流路１３を経由して廃液部９に送液される。前処理部４は所定の容量に規定されているので、前処理部４で血漿を定量することができる。なお、前処理部４は、分析対象成分を含む液体（血漿）の希釈、分析対象成分を含む液体中のタンパク質の分解、分析対象成分を含む液体中の夾雑物の除去、分析対象成分を含む液体と試薬との混合、または、分析対象成分に対する化学反応の惹起等の前処理を行う機能を備えていてもよい。分析チップ１に前処理部４が設けられているため、分析チップ１外での前処理が不要となる。そのため、手作業で前処理を行う場合に比べて、分析処理の簡略化・短時間化が可能になる。また、分析装置に前処理機構を設ける場合に比べて、分析装置の小型化・低コスト化が可能になる。
【００３４】
余分な血漿を廃液部９へ廃液し終わった後で、回転数を上げることで遠心力によって血漿に第２バルブ部１５を通過させ、遠心力によって前処理部４の血漿を分析部５へ送液する。分析部５には、あらかじめ乾燥された反応のための試薬が保存されている。分析部５に導入された血漿は、試薬と接触することにより化学反応を生じる。例えば、化学反応は、呈色または蛍光等を引き起こす。血漿と試薬とが反応した分析チップ１を、分析装置を用いて観察することにより、分析を行うことができる。
【００３５】
血液中のグルコースの量を測定する場合、分析部５は、試薬としてグルコース酸化酵素（ＧＯＤ：glucose oxidase）、過酸化酵素（ＰＯＤ：peroxidase）、４−アミノアンチピリン（ＡＡ：4-aminoantipyrine）、およびN-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline, sodium salt（ＴＯＯＳ）を含む。ＧＯＤおよびＰＯＤは酵素であり、ＡＡおよびＴＯＯＳは呈色試薬である。分析部５において、血漿中のグルコースはＧＯＤによって酸化され過酸化水素を発生する。過酸化水素はＰＯＤを触媒としてＡＡとＴＯＯＳとを酸化し、ＡＡとＴＯＯＳとが縮合する。この反応によって得られる生成物は、５５５ｎｍに吸収波長のピークを有する多量体であり、紫色を呈する。５５５ｎｍ付近の波長を有する光を照射し、該光の吸収量を測定することにより、任意の観測時点において反応が完了したグルコースの積算量を求めることができる。
【００３６】
図４は、分析装置３０および分析チップ１の断面を示す断面図である。分析装置３０は、光源３１および光検出器３２を備える。分析チップ１は、光源３１と光検出器３２との間に分析部５が位置するように、分析装置３０に設置される。光源３１から照射された光が分析部５を透過した光量を、光検出器３２が測定する。透過光量より、血漿中のグルコースの量を特定することができる。なお、分析装置３０は、回転装置２０を備えていてもよい。
【００３７】
分析チップ１は、血液に限らず、検体中の一部の成分を分離部（濾過材）によって除去し、分析部に分析対象成分を含む液体を導入するために用いることができる。
【００３８】
本実施形態の分析チップ１では、濾過材６によって検体を濾過する方向（第２方向）が、遠心力が働く方向（濾過材６から、前処理部４または分析部５への方向：第１方向）に対して略垂直である。そのため、濾過する方向に遠心力が働かないため、検体中の非分析対象成分（分離対象成分）である粒子が濾過材６から漏れ出しにくくなる。そのため、前処理部４および分析部５に非分析対象成分が混入することを防止することができる。よって、分析チップ１を用いれば、検体中の分析対象成分の測定を精度よく行うことができる。また、一定方向に働く遠心力を利用して、分離対象成分の分離および分析対象成分を含む液体の送液を行うことができる。そのため、分析チップ１の流路構造を簡単にすることができる。
【００３９】
（変形例）
なお、分析チップは、格納部を備えない構成でもよい。
【００４０】
図５は、格納部を備えない分析チップ４０の構成を示す断面図である。格納部を備えない点以外は、分析チップ４０は分析チップ１と同じ構成である。検体が濾過材６を通過する方向（第２方向）が、濾過材６を通過した検体が第１流路１１によって前処理部４に導入される方向（第１方向）に対して垂直である。そのため、第１方向に働く遠心力によって血球が濾過材６を通過してしまうことを防止することができる。また、血球が遠心力によって濾過材６に押しつけられないので、血球の破壊を防ぐことができる。
【００４１】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００４２】
図６は、本実施形態の分析チップ５０の構成を示す断面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。分析チップ５０は、図２に示す分析チップ１とは血球分離部の構成が異なる。
【００４３】
分析チップ５０の血球分離部５１は、格納部５２および複数の第４流路５３（格納部接続流路）とを備える。複数の第４流路５３は、濾過材６の側面側に設けられている。格納部５２は、濾過材６の側面から離れて位置しており、濾過材６の側面と格納部５２とは、複数の第４流路５３によって接続されている。
【００４４】
格納部５２の内壁の表面および第４流路５３の内壁の表面は、疎水性である。そのため、分析対象成分を含む血漿は第４流路５３へ浸入しにくい。また、第４流路５３を設けることで、血球が逆流するときに通過する断面積が小さくなる。それゆえ、格納部５２および第４流路５３は、一旦格納部５２に格納された非分析対象成分である血球が、格納部５２から濾過材６へ逆流することを防止することができる。また、格納部５２および第４流路５３は、溶血した血球中の液体成分が格納部５２から濾過材６へ逆流することを防止することができる。さらに、第４流路５３の内壁の表面が疎水性であるので、第４流路５３内を血球が移動する方向に対して逆向きに働く毛細管力が大きくなるため、逆流の防止効果が高くなる。
【００４５】
本実施形態の分析チップ５０によれば、格納部５２から濾過材６への分離対象成分の逆流を、分析チップ１より効果的に防止することができる。そのため、分離対象成分の分離を行い、分析対象成分の分析を精度よく行うことができる。
【００４６】
また、濾過材６の側面の一部が壁に接するので、濾過材６を上部基板１６または血球分離部５１に取り付ける際の位置合わせが容易である。
【００４７】
（変形例）
図８は、血球分離部の他の構成を示す断面図である。図８に示す血球分離部５５は、格納部５６を備える。格納部５６は、濾過材６の側面の一部に対応して設けられており、濾過材６に対して第１方向に位置するよう配置されている。遠心力は第１方向に働くので、濾過材６から漏れ出た血球等は、格納部５６に格納される。濾過材６の第１方向とは反対側の側面に格納部５６を設けないことにより、格納部５６から濾過材６へ非分析対象成分が逆流することを防ぐ効果が高くなる。
【００４８】
図９は、血球分離部のさらに他の構成を示す断面図である。図９に示す血球分離部５７は、複数の格納部５８を備える。格納部５８は、濾過材６の側面の一部に対応して設けられており、濾過材６に対して第１方向に位置するよう配置されている。血球分離部５７も、図８の血球分離部５５と同様に、格納部５６から濾過材６へ非分析対象成分が逆流することを防ぐ効果が高い。
【００４９】
また、図８の血球分離部５５および図９の血球分離部５７では、濾過材６の側面の一部が壁に接するので、濾過材６を上部基板または血球分離部に取り付ける際の位置合わせが容易である。
【００５０】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５１】
図１０は、本実施形態の分析チップ６０の構成を示す平面図である。分析チップ６０は、円盤形状を有し、円盤状の基板（上部基板および下部基板）によって構成されている。また、分析チップ６０は、回転装置の回転軸に固定するための中心軸（穴）６１を中心に有する。分析チップ６０は、検体導入部２、および血球分離部３をそれぞれ１つ備える。分析チップ６０は、複数の（５つの）分析ユニット６２を備える。
【００５２】
各分析ユニット６２は、前処理部４、分析部５、廃液部９、第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、第１バルブ部１４、および第２バルブ部１５を備える。分析ユニット６２の各要素の構成は、図１に示すものと同様のものである。ただし、分析ユニット６２毎に、前処理部４および分析部５の構成が異なっていてもよい。例えば、複数の分析部５に互いに異なる試薬を設けておくことで、血液中の異なる複数の成分の検出・分析を同時に行うことができる。各分析ユニット６２の第１流路１１は、中心軸に対して放射状に延びている。
【００５３】
分析チップ６０は、複数の分析ユニット６２を血球分離部３に接続するための、第５流路６３を備える。第５流路６３は、円周方向に沿って形成されており、各分析ユニット６２の第１流路１１を、血球分離部３に接続する。第５流路６３の内壁の表面は、親水性であることが好ましい。
【００５４】
分析チップ６０が回転装置に設置されて回転されると、血球分離部３の濾過材を通過した血漿は、遠心力および／または毛細管力によって第５流路６３に導入され、各分析ユニット６２の第１流路１１へと送液される。分析チップ６０の回転により、複数の分析ユニット６２において、送液および前処理等を並行して行うことができる。そして、それぞれの分析ユニット６２の分析部５において、試薬との反応を並行して行うことができる。複数の分析部５を観察することにより、血液中の複数の成分の検出・分析を個別に行うことができる。
【００５５】
本実施形態の分析チップ６０によれば、検体中の複数の分析対象成分の分析を、並行して同時に行うことが容易となる。
【００５６】
なお、検体導入部２および血球分離部３は、例えば第５流路６３の端部６３ａに設けられていてもよい。
【００５７】
（変形例）
血球分離部３が回転軸の近傍に位置するように、構成することもできる。
【００５８】
図１１は、分析チップ６５の構成を示す平面図である。分析チップ６５は、円盤形状である。分析チップ６５は、図１０の分析チップ６０と同様に、血球分離部３と複数の分析ユニット６２とを備える。分析チップ６５は、回転装置の回転軸が中心に一致するように回転装置に固定される。分析チップ６５では、血球分離部３は分析チップ６５の回転軸（中心）に位置するように配置されている。血球分離部３と第５流路６３とは、分析チップ６５の中心から外周側に向かって延びる第７流路６６によって接続されている。
【００５９】
血球分離部３が回転装置の回転軸の近傍に位置することで、血球分離部３に働く遠心力を小さくすることができる。そのため、濾過材６によって分離された血球が遠心力によって分析ユニット６２に導入されることを防ぐことができる。また、濾過材６によって分離された血球が遠心力によって破壊されることを防ぐことができる。
【００６０】
なお、分析チップは円盤形状でなくてもよい。
【００６１】
図１２は、回転装置２０に設置された分析チップ６４の構成を示す平面図である。分析チップ６４は、図１０の分析チップ６０と同様に、血球分離部３と複数の分析ユニット６２とを備える。分析チップ６４は、各分析ユニットの第１流路の延長線上に回転軸２０ｂが位置するように、回転装置２０に設置される。分析チップ６４を回転装置２０に設置して回転させることにより、分析チップ６０と同様に、複数の分析対象成分の分析を並行して行うことができる。
【００６２】
なお、分析チップ６４の血球分離部３が回転装置２０の回転軸２０ｂに位置するように、分析チップ６４が回転装置２０に固定されてもよい。
【００６３】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６４】
図１３は、本実施形態の分析チップ７０の構成を示す断面図である。分析チップ７０は、濾過材６の下面側の下部空間に下部濾過材７１（吸収体）を備える。下部濾過材７１は、濾過材６と第１流路１１とを接続している。下部濾過材７１は、例えば濾紙、メンブラン、ガラス繊維、ガラス繊維濾紙、微多孔性材料、または高分子材料等を用いて製作することができる。濾過材６と下部濾過材７１とは同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。また、濾過材６と下部濾過材７１とは一体化されていてもよい。
【００６５】
下部濾過材７１は、毛細管力によって液体を吸収する。濾過材６の下面と第１流路１１とを下部濾過材７１で接続することにより、濾過材６を通過した血漿は下部濾過材７１の毛細管力によって第１流路１１へと導入される。そのため、例えば遠心力を印加しなくても、毛細管力によって血漿を第１流路１１へ導入することが可能である。よって、第１流路１１内への分析対象成分を含む液体の導入が容易になる。
【００６６】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６７】
図１４は、本実施形態の分析チップ８０の構成を示す平面図である。図１５は、図１４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。分析チップ８０は、開放孔８１（大気開放部）、および、開放孔８１と下部空間８とを接続する第６流路８２を備える点において、図１の分析チップ１とは異なる。開放孔８１は、血球分離部３に対して、第１方向とは反対側（すなわち第１流路１１とは反対側）に設けられている。ただし、開放孔８１の位置はこれに限らず、任意の位置に設けることができる。
【００６８】
分析チップ８０では、開放孔８１から下部空間８へ空気（大気）を導入することができる。そのため、例えば血液導入後に検体導入部２を封鎖した場合、または、濾過材６の上面側に血球または血液が充填された場合であっても、第１流路１１への空気の導入路が確保される。それゆえ、下部空間８から第１流路１１へ血漿を容易に送液することができる。
【００６９】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００７０】
図１６は、分析装置３５および分析チップ１の断面を示す断面図である。分析装置３５は、光源３１・３３および光検出器３２・３４を備える。光源３１と光検出器３２との間に分析部５が位置するように、かつ、光源３３と光検出器３４との間に格納部７が位置するように、分析チップ１は分析装置３５に設置される。光源３１から照射された光が分析部５を透過した光量を、光検出器３２が測定する。透過光量より、血漿中のグルコースの量を特定することができる。
【００７１】
光源３３は、格納部７に対して照射光を照射する。光源３３から照射された光が格納部７を透過した光量を、光検出器３４が測定する。光検出器３４は、格納部７に格納されている血球または溶血した血球の液体成分による光吸収量を検出することができる。
【００７２】
これにより、分析装置３５は、遠心力によって、血球が濾過材６から第１流路１１に導入された量、または、溶血した血球の液体成分が格納部７に存在する量を測定することができる。これにより、分析装置３５は、血球または溶血した血球の液体成分が第１流路１１または分析部５に導入されている可能性があることを、利用者に警告（報知）することができる。また、検体に含まれる血球の溶血のしやすさを評価することもできる。よって、分析装置３５は、分析誤差の発生を防止し、より高精度な分析を可能とする。
【００７３】
〔まとめ〕
「態様１」本発明の一態様に係る分析チップは、液体試料から分析対象成分を分離することにより、当該分析対象成分を透過するとともに、当該分析対象成分以外の成分である非分析対象成分の透過を妨げる分離部（濾過材６）と、上記分離部において分離された上記分析対象成分を分析するための分析部と、上記分離部と上記分析部とを接続し、かつ上記分離部において分離された上記分析対象成分を上記分析部へと移動させるための流路（第１流路１１および第２流路１２）と、を備え、上記分離部は、上記分離部において分離された上記分析対象成分が上記流路に導入される方向が、上記流路内を上記分析部へと移動する上記分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。
【００７４】
上記の構成によれば、分離部は、液体試料中の分析対象成分を透過するとともに、非分析対象成分の透過を妨げる。そのため、分析対象成分は流路に導入されるが、非分析対象成分は分離部に保持される。また、分離部は、分析対象成分が流路に導入される方向が、流路内での分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。
【００７５】
これにより、例えば遠心力が印加されることによって分析対象成分が流路内を移動し、分析部へと導入される場合であっても、上記のように配置された分離部に保持されている非分析対象成分が、その遠心力の印加を受けて流路内に導入されることを防止することができる。従って、分析誤差の原因となる、分析部への非分析対象成分の導入を防止することができるため、簡易に高精度な分析が可能となる。
【００７６】
「態様２」上記態様１に係る分析チップでは、上記分離部は、上記分離部において分離された上記分析対象成分が上記流路に導入される方向が、上記流路内を上記分析部へと移動する上記分析対象成分の移動方向に対し略垂直の方向となるように配置されていてもよい。
【００７７】
上記の構成によれば、分離部において分離された分析対象成分は、上記流路内での移動方向に対して略垂直の方向から、流路に導入される。
【００７８】
これにより、例えば遠心力が印加されることによって分析対象成分が流路内を移動する場合であっても、その遠心力によって非分析対象成分が流路内に導入されることをより確実に防止することができる。
【００７９】
「態様３」上記態様１または２に係る分析チップでは、上記分離部は、濾紙、メンブラン、ガラス繊維、ガラス繊維濾紙、微多孔性材料、および高分子材料のうちいずれかを含む構成であってもよい。
【００８０】
上記の構成によれば、濾過によって非分析対象成分を簡易に分離し、その透過を妨げることが可能となる。
【００８１】
「態様４」上記態様１から３に係る分析チップでは、上記分離部における、上記分析対象成分が上記流路に導入される面とは異なる側面の少なくとも一部には、上記分析対象成分に遠心力が印加されたときに、上記非分析対象成分が上記分離部から移動して格納される格納部が配置されていてもよい。
【００８２】
上記の構成によれば、分離部に保持されている非分析対象成分は、遠心力によって、格納部に格納される。
【００８３】
これにより、流路内への非分析対象成分の導入をより確実に防止することができる。
【００８４】
「態様５」上記態様４に係る分析チップでは、上記格納部の内壁が疎水性を有していてもよい。
【００８５】
上記の構成によれば、液体試料中の分析対象成分が、分離部から格納部へ浸入することを防止することができる。また、格納部に一旦格納された非分析対象成分が、分離部へ逆流することを防止することができる。また、格納部内で、例えば遠心力により破損した非分析対象成分中の液体成分が、分離部に逆流することを防止することができる。
【００８６】
これにより、分析対象成分を確実に流路内へ導入することができるとともに、非分析対象成分、および、格納部内で破損した非分析対象成分中の液体成分の、流路内への導入を確実に防止することができる。
【００８７】
「態様６」上記態様４または５に係る分析チップでは、上記分離部と上記格納部とは、複数の格納部接続流路（第４流路５３）によって接続されている構成であってもよい。
【００８８】
上記の構成によれば、分離部から格納部に移動した非分析対象成分の、分離部への逆流をより確実に防止することができる。
【００８９】
「態様７」上記態様６に係る分析チップでは、上記複数の格納部接続流路の内壁が疎水性を有していてもよい。
【００９０】
上記の構成によれば、液体試料中の分析対象成分が、分離部から上記複数の格納部接続流路内へ浸入することを防止することができる。また、格納部に一旦格納された非分析対象成分が、分離部へ逆流することを防止することができる。
【００９１】
また、格納部内で、例えば遠心力により破損した非分析対象成分中の液体成分が、分離部に逆流することを防止することができる。
【００９２】
これにより、分析対象成分を確実に流路内へ導入することができるとともに、非分析対象成分、および、格納部内で破損した非分析対象成分中の液体成分の流路内への導入をさらに確実に防止することができる。
【００９３】
「態様８」上記態様１から７に係る分析チップでは、上記分離部と上記流路とは、毛細管力により液体を吸収する吸収体（下部濾過材７１）を介して接続されている構成であってもよい。
【００９４】
上記の構成によれば、分離部において分離した分析対象成分は、吸収体の構造によって生じる毛細管力によって、流路内へと導入される。よって、流路内への分析対象成分の導入が容易となる。
【００９５】
「態様９」上記態様１から８に係る分析チップでは、上記流路と接続された、上記流路内に大気を導入するための大気開放部（開放孔８１）が形成されていてもよい。
【００９６】
上記の構成によれば、例えば分離部に形成された液体試料を導入する導入口が封鎖された場合、または、分離部に液体試料が充填された等の場合であっても、流路内への大気の導入が確保される。これにより、流路内への分析対象成分の導入を容易に行うことができる。
【００９７】
「態様１０」上記態様１から９に係る分析チップでは、上記流路の途中に、上記分析対象成分を含む液体に対して上記分析部における分析の前処理を行うための前処理部を備えていてもよい。
【００９８】
上記の構成によれば、分離部から流路内へと導入された分析対象成分は、前処理部による前処理を経て分析部に導入される。これにより、分析部で実施される分析の内容に応じた前処理を前処理部で行うことにより、分析部における多様な分析を可能とすることもできる。
【００９９】
「態様１１」上記態様１０に係る分析チップでは、上記前処理は、上記分析対象成分を含む液体の希釈、上記分析対象成分を含む液体の定量、上記分析対象成分を含む液体中のタンパク質の分解、上記分析対象成分を含む液体中の夾雑物の除去、上記分析対象成分を含む液体と試薬との混合、および、上記分析対象成分に対する化学反応の惹起のうちいずれかを含む処理であってもよい。
【０１００】
上記の構成によれば、様々な液体試料中の成分の分析、または、分析の高精度化が可能となる。また、分析チップ外部での前処理が不要になるため、分析の簡略化・短時間化が可能になる。また、分析チップ内部で前処理を行うことができるので、外部装置の小型化・低コスト化が可能になる。
【０１０１】
「態様１２」上記態様１から１１に係る分析チップでは、上記分析部に、上記分析対象成分との接触により化学反応を生じさせる試薬が保存されていてもよい。
【０１０２】
上記の構成によれば、分析部に導入された分析対象成分は、該分析部に保存されている試薬と接触し、化学反応を生ずる。そして、該反応結果を観測することによって、分析対象成分を分析することができる。これにより、分析を容易に行うことができる。
【０１０３】
「態様１３」上記態様１から１２に係る分析チップでは、上記液体試料は血液であり、上記非分析対象成分は血球であってもよい。
【０１０４】
上記の構成によれば、血液中の様々な成分の分析を行うことができる。
【０１０５】
「態様１４」本発明の一態様に係る分析方法では、上記態様１から１３に係る分析チップを用いて、上記分析部において上記分析対象成分に対する分析を行う。
【０１０６】
「態様１５」本発明の一態様に係る分析装置は、上記態様１から１３に係る分析チップが備える上記分析部において、上記分析対象成分に対する分析を行う分析装置であって、内周側に上記分離部が配置され、外周側に上記分析部が配置されるように、上記分析チップを設置することが可能な回転機構部を備えている。
【０１０７】
上記の構成によれば、遠心力によって流路の中の分析対象成分を移動させ、分析部へと導入することができる。また、分離部は、分析対象成分が流路に導入される方向が、流路内での分析対象成分の移動方向と異なるように配置されている。そのため、分離部に保持されている非分析対象成分が、その遠心力の印加を受けて流路内に導入されることを防止することができる。従って、分析誤差の原因となる、分析部への非分析対象成分の導入を防止することができるため、簡易に高精度な分析が可能となる。
【０１０８】
「態様１６」上記態様１５に係る分析装置では、上記回転機構部（テーブル２０ａ）は、当該回転機構部の回転軸の近傍に上記分離部が配置されるように、上記分析チップを設置することが可能である構成であってもよい。
【０１０９】
上記の構成によれば、回転機構部により分析チップが回転することにより遠心力が発生するが、この遠心力は、回転機構部の回転軸に近いほど小さい。そのため、分離部において分離された非分析対象成分の、遠心力による流路内への導入、および、当該非分析対象成分の遠心力による破損を防止することができる。
【０１１０】
「態様１７」上記態様１５または１６に係る分析装置は、上記分離部における、上記分析対象成分が上記流路に導入される面とは異なる側面の少なくとも一部には、上記分析対象成分に遠心力が印加されたときに、上記非分析対象成分が上記分離部から移動して格納される格納部が配置されており、上記格納部に対して照射光を照射する光源と、上記光源から照射され、上記格納部内を通過した照射光の、非分析対象成分、または破損した非分析対象成分中の液体成分による吸収量を検出する検出器（光検出器３４）とを備えている構成であってもよい。
【０１１１】
上記の構成によれば、検出器は、格納部に対し照射された照射光が、格納部内に存在する非分析対象成分、または、破損した非分析対象成分中の液体成分による吸収量を検出する。
【０１１２】
これにより、分析装置は、遠心力によって、非分析対象成分が分離部から流路内に導入された量、または、破損した非分析対象成分中の液体成分の、該格納部内に存在する量を測定することができる。従って、分析装置は、非分析対象成分、または破損した非分析対象成分中の液体成分が、流路または分析部に導入されている可能性があることを警告することもできる。また、非分析対象成分の破損容易性を評価することもできる。よって、分析誤差の発生を防止し、より高精度な分析が可能となる。
【０１１３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、分析チップおよび分析装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１、４０、５０、６０、６４、６５、７０、８０    分析チップ
２    検体導入部
３、５１、５５、５７    血球分離部
４    前処理部
５    分析部
６    濾過材（分離部）
７、５２、５６、５８    格納部
８    下部空間
９    廃液部
１１    第１流路
１２    第２流路
１３    第３流路
１４    第１バルブ部
１５    第２バルブ部
１６    上部基板
１７    下部基板
２０    回転装置（分析装置）
２０ａ    テーブル（回転機構部）
２０ｂ    回転軸
３０、３５    分析装置
３１、３３    光源
３２、３４    光検出器（検出器）
５３    第４流路（格納部接続流路）
６１    中心軸
６２    分析ユニット
６３    第５流路
６３ａ    端部
６６    第７流路
７１    下部濾過材（吸収体）
８１    開放孔（大気開放部）
８２    第６流路
【図１】
2014092486.tif 000003
【図２】
2014092486.tif 000004
【図３】
2014092486.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014092486.tif 000009
【図８】
2014092486.tif 000010
【図９】
2014092486.tif 000011
【図１０】
2014092486.tif 000012
【図１１】
2014092486.tif 000013
【図１２】
2014092486.tif 000014
【図１３】
2014092486.tif 000015
【図１４】
2014092486.tif 000016
【図１５】
2014092486.tif 000017
【図１６】
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