(57)【要約】【課題】検査に使用される試薬は、保存のため、冷蔵庫などの冷温空間に保持されることがある。試薬と検体との混合液が測定される際には、混合液の温度は、試薬に応じて定められる測定温度まで上げる必要がある場合がある。この測定温度まで混合液の温度を上げるには時間を要するので、検査時間が長くなることが考えられる。そこで、混合液の温度が測定温度へ追随しやすい検査チップ、および検査システムを提供することを目的とする。【解決手段】公転機構を備える検査装置に装着される検査チップであって、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転機構を備える検査装置に装着され、内部に流体回路を備える検査チップであって、
前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備えること
を特徴とする検査チップ。
【請求項２】
前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬を含む測定液が測定される測定部を備え、
前記貫通孔は、前記測定部と前記検査チップを構成する外壁との間に位置し、前記検査チップの厚み方向に貫通する測定部貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項１記載の検査チップ。
【請求項３】
前記測定部貫通孔は、前記測定部を構成する測定部壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項２記載の検査チップ。
【請求項４】
前記検査液体と、前記試薬とが混合される混合部を備え、
前記貫通孔は、前記混合部を構成する混合部壁のうち、前記検査チップを構成する外壁側の混合部壁に沿って形成され、前記厚み方向に貫通する混合部貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の検査チップ。
【請求項５】
前記混合部は、前記検査チップに形成される流路おいて、前記検査液体と最終試薬とが最後に混合される位置に形成されること
を特徴とする請求項４記載の検査チップ。
【請求項６】
前記公転機構による公転により作用される遠心力の方向に交差する方向に延びる第１壁と、
前記第１壁により形成される流路に隣接する下流側の流路を形成し、前記第１壁の周辺領域に配置される第２壁と、
を備え、
前記貫通孔は、前記第１壁と前記第２壁との間に形成される流路貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の検査チップ。
【請求項７】
前記流路貫通孔を画定する壁の一部は、前記第１壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項６記載の検査チップ。
【請求項８】
前記流路貫通孔を画定する前記壁の一部とは異なる壁の一部は、前記第２壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項６、または７記載の検査チップ。
【請求項９】
前記流路貫通孔は、前記検査チップの中央に位置すること
を特徴とする請求項６〜８のいずれか記載の検査チップ。
【請求項１０】
前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬がそれぞれ流れ、前記検査チップの厚み方向において一方の側に開口する部分が封止される流路を備え、
前記貫通孔は、前記流路の前記開口と反対側の断面が、前記開口側の断面よりも大きくなるように形成されること
を特徴とする請求項１〜９のいずれか記載の検査チップ。
【請求項１１】
内部に流体回路を備える検査チップと、前記検査チップを保持するホルダとを公転させる公転機構とを備える検査システムであって、
前記検査チップは、
前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備え、
前記ホルダは、前記検査チップを保持した状態において、前記貫通孔に連通するホルダ貫通孔を
備えることを特徴とする検査システム。
【請求項１２】
前記検査チップは、前記検査チップに注入された検査液体を封止するシートを備え、
前記シートは、前記貫通孔、および前記ホルダ貫通孔にそれぞれ連通するシート貫通孔を備えること
を特徴とする請求項１１記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象となる検査液体に対して化学的、医学的、または生物学的などの検査を行うための検査チップ、および検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ）、タンパク質、細胞、免疫、また血液等の生化学検査、化学合成、化学測定、または環境分析などに使用されるμ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）などに有用なマイクロチップが知られている。このマイクロチップは、特許文献１などにより知られている。この文献に開示されたマイクロチップは、検体が投入される検体投入部、および試薬が投入される試薬投入部を備える。投入された検体と試薬とは、マイクロチップの内部で混合され、吸光度が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２９４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査に使用される試薬は、保存のため、冷蔵庫などの冷温空間に保持されることがある。試薬と検体との混合液が測定される際には、混合液の温度は、試薬に応じて定められる測定温度まで上げる必要がある場合がある。この測定温度まで混合液の温度を上げるには時間を要するので、検査時間が長くなることが考えられる。
【０００５】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、混合液の温度が測定温度へ追随しやすい検査チップ、および検査システム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、公転機構を備える検査装置に装着され、内部に流体回路を備える検査チップであって、前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備えること
を特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の検査チップによれば、貫通孔が備えられる検査チップにおいて、貫通孔が備えられない検査チップよりも、貫通孔周辺の空気が流動し易くなる。よって、貫通孔が備えられる検査チップは検査チップの外部の温度に追随しやすい。すなわち。検査チップの内部に流入した測定液の温度は、貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の検査チップにおいて、前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬を含む測定液が測定される測定部を備え、前記貫通孔は、前記測定部と前記検査チップを構成する外壁との間に位置し、前記検査チップの厚み方向に貫通する測定部貫通孔を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の検査チップによれば、公転機構による公転中に空気が、測定部貫通孔を通過して、または、測定部貫通孔の内部に進入しながら、流動する。この流動する空気により、測定部に流入した測定液の温度は、測定部貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の検査チップにおいて、前記測定部貫通孔は、前記測定部を構成する測定部壁に沿って形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の検査チップによれば、測定部貫通孔は測定部壁に沿って形成されるので、測定部壁に沿って測定液が保持された場合に、より短時間で測定液の温度は測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか記載の検査チップにおいて、前記検査液体と、前記試薬とが混合される混合部を備え、前記貫通孔は、前記混合部を構成するする外壁側の混合部壁に沿って形成され、前記厚み方向に貫通する混合部貫通孔を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の検査チップによれば、公転機構による公転中に空気が、混合部貫通孔を通過して、または、測定部貫通孔の内部に進入しながら、流動する。特に、混合部において検査液体と試薬とが混合した際に、発熱、または吸熱が発生する場合に、この流動する空気により、検査液体と試薬とが混合された時から、測定液の温度は測定温度へ追随する。よって、混合部よりも下流に形成される測定部に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００１４】
請求項５記載の本発明は、請求項４記載の検査チップにおいて、前記混合部は、前記検査チップに形成される流路おいて、前記検査液体と最終試薬とが最後に混合される位置に形成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の検査チップによれば、混合部貫通孔が形成される混合部は、他の混合部よりも測定部の近くに形成されるので、測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
請求項６記載の本発明は、請求項１〜５のいずれか記載の検査チップにおいて、前記公転機構による公転により作用される遠心力の方向に交差する方向に延びる第１壁と、前記第１壁により形成される流路に隣接する下流側の流路を形成し、前記第１壁の周辺領域に配置される第２壁と、を備え、前記貫通孔は、前記第１壁と前記第２壁との間に形成される流路貫通孔を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の検査チップによれば、公転機構による公転中に空気が、流路貫通孔を通過して、または、流路貫通孔の内部に進入しながら、流動する。検査液体、試薬、検査液体と試薬との混合液、または測定液は、第１壁に沿って移動する。この移動中に流路貫通孔を流動する空気により、移動する検査液体、試薬、検査液体と試薬との混合液、または測定液の温度は測定温度へ追随する。この結果、測定部に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００１８】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の検査チップにおいて、前記流路貫通孔を画定する壁の一部は、前記第１壁に沿って形成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の検査チップによれば、流路貫通孔を画定する壁の一部が第１壁に沿って形成される。よって、検査液体、試薬、検査液体と試薬との混合液、または測定液が第１壁に沿って移動する際に、流路貫通孔を流動する空気により、移動する検査液体、試薬、検査液体と試薬との混合液、または測定液の温度は測定温度へ追随する。この結果、測定部に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００２０】
請求項８記載の本発明は、請求項６、または７記載の検査チップにおいて、前記流路貫通孔を画定する前記壁の一部とは異なる壁の一部は、前記第２壁に沿って形成されることを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の検査チップによれば、検査液体、試薬、検査液体と試薬との混合液、または測定液は、第２壁に沿って流れる。流路貫通孔は第１壁と第２壁との間の余剰スペースを用いて形成されるので、検査時間を短縮化するとともに検査チップを小型化することができる。
【００２２】
請求項９記載の本発明は、請求項６〜８のいずれか記載の検査チップにおいて、前記流路貫通孔は、前記検査チップの中央に位置することを特徴とする。
【００２３】
外壁に近い箇所の検査チップの温度は、短時間で測定温度になりやすい。一方、中央付近の検査チップの温度は、長時間で測定温度になりやすい。請求項９記載の検査チップによれば、検査チップの中央において、流路貫通孔が形成されるので、測定部に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００２４】
請求項１０記載の本発明は、請求項１〜９記載の検査チップにおいて、前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬がそれぞれ流れ、前記検査チップの厚み方向において一方の側に開口する部分が封止される流路を備え、前記貫通孔は、前記開口と反対側の断面が、前記測定部の開口側の断面よりも大きいことを特徴とする。
【００２５】
請求項１０記載の検査チップによれば、測定部の開口と反対側の貫通孔の断面が、測定部の開口と同じ側の貫通孔の断面よりも大きい。これにより、測定部と貫通孔との間の壁の開口と反対側の壁部は、開口と同じ側の壁部よりも薄い。開口と反対側から開口と同じ側へ検査チップが公転される場合、または開口と同じ側から開口と反対側への方向が鉛直方向になる状態で、検査チップが公転される場合、貫通孔に隣接する流路の開口と反対側に測定液、混合液、検査液体、または試薬は位置する。この結果、より薄くなった壁部を介して、貫通孔を流動する空気により、測定液、混合液、検査液体、または試薬の温度は測定温度へ追随する。よって、測定部に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００２６】
上記目的を達成するために、請求項１１記載の本発明は、内部に流体回路を備える検査チップと、前記検査チップを保持するホルダとを公転させる公転機構とを備える検査システムであって、前記検査チップは、前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備え、前記ホルダは、前記検査チップを保持した状態において、前記貫通孔に連通するホルダ貫通孔を備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１に記載の検査システムによれば、公転機構による公転中に空気が、貫通孔、およびホルダ貫通孔を通過して、または、ホルダ貫通孔を通して貫通孔の内部に進入しながら、流動する。この流動する空気により、測定部に流入した測定液の温度は、貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【００２８】
請求項１２記載の本発明は、請求項１１記載の検査システムにおいて、前記検査チップは、前記検査チップに注入された検査液体を封止するシートを備え、前記シートは、前記貫通孔、および前記ホルダ貫通孔にそれぞれ連通するシート貫通孔を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１２記載の検査システムによれば、公転機構による公転中に空気が、貫通孔、ホルダ貫通孔、およびシート貫通孔を通過して、または、ホルダ貫通孔、およびシート貫通孔を通して貫通孔の内部に進入しながら、流動する。この流動する空気により、測定部に流入した測定液の温度は、貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態にかかる、検査装置１及び制御装置９０を含む検査システム３の構成を示す図である。
【図２】検査チップ２の正面図である。
【図３】検体定量ユニット２２Ａを説明する説明図である。
【図４】板材２０とシートＳＨとを示す斜視図である。
【図５】ホルダ１００を示す斜視図である。
【図６】図４に示すＸ−Ｘ線に従う断面図のうち、測定部２７付近の拡大断面図である。
【図７】検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの温度分布のシミュレーション図である。
【図８】検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの各位置における温度を示す表である。
【図９】検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの「流路２」、「定量２」、および「測定部」における経過時間と温度との関係を示す図である。
【図１０】検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの各位置における測定温度への到達時間を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、検査システム３を構成する検査装置１の平面及び制御装置９０の内部の機能ブロックを示している。
【００３２】
＜１．検査システム３の概略構造＞
本発明の実施形態を説明する。図１を参照して、検査システム３の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム３は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ２と、検査チップ２を用いて検査を行う検査装置１とを含む。検査装置１が検査チップ２から離間した垂直軸心Ａ１を中心として検査チップ２を回転させると、遠心力が検査チップ２に作用する。検査装置１が水平軸心Ａ２を中心に検査チップ２を回転させると、検査チップ２に作用する遠心力の方向である遠心方向が切り替えられる。すなわち、検査チップ２は、内部に収容された液体に遠心力を作用可能な検査装置１に装着される。本実施形態の検査システム３及び検査装置１は、特開２０１２−７８１０７号公報に記載されているように公知の構造であるので、以下の説明では、検査装置１の構造の概略について説明する。
【００３３】
＜２．検査装置１の構造＞
図１を参照して、検査装置１の構造について説明する。以下の説明では、図１の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査装置１の前方、後方、右方、左方、上方、及び下方とする。本実施形態では、垂直軸心Ａ１の方向は検査装置１の上下方向であり、水平軸心Ａ２の方向は、検査チップ２が垂直軸心Ａ１を中心として回転される際の速度の方向である。図１は検査装置１の上部筐体３０の天板が取り除かれた状態を示す。垂直軸心Ａ１が本発明の第１軸心の一例である。上下方向が本発明の第１方向の一例である。水平軸心Ａ２が本発の第２軸心の一例である。垂直軸心Ａ１を中心として回転される際の速度の方向が本発明の第２方向の一例である。
【００３４】
図１に示すように、検査装置１は、上部筐体３０、下部筐体３１、上板３２、ターンテーブル３３、角度変更機構３４、及び制御装置９０を備える。ターンテーブル３３は、後述する上板３２の上側に回転可能に設けられた円盤である。２つの検査チップ２は、ターンテーブル３３の上方に保持される。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に設けられた駆動機構である。この角度変更機構３４は、水平軸心Ａ２を中心に検査チップ２を各々回転させる。上部筐体３０は、後述する上板３２に固定されており、検査チップ２に対して光学測定を行う測定部７が上部筐体３０の内部に設けられている。制御装置９０は、検査装置１の各種処理を制御するコントローラである。
【００３５】
下部筐体３１の概略構造を説明する。下部筐体３１は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体３１の上面には、長方形の板材である上板３２が設けられている。下部筐体３１の内部には、垂直軸心Ａ１を中心にターンテーブル３３を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
【００３６】
下部筐体３１内の左方寄りに、ターンテーブル３３を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ３５が設置されている。主軸モータ３５の軸３６は、上方に突出しており、プーリ３７が軸３６に固定されている。下部筐体３１の中央部には、下部筐体３１の内部から上方に延びる垂直な主軸５７が設けられている。主軸５７は、上板３２を貫通して、下部筐体３１の上側に突出している。主軸５７の上端部は、ターンテーブル３３の中央部に接続されている。ターンテーブル３３、および主軸モータ３５が本発明の公転機構の一例である。
【００３７】
主軸５７は、上板３２の直下に設けられた図示しない支持部材により、回転自在に保持されている。支持部材の下側では、主軸５７にプーリ３８が固定されている。プーリ３７とプーリ３８とに亘って、ベルト３９が掛け渡されている。主軸モータ３５が軸３６を回転させると、プーリ３７、ベルト３９、及びプーリ３８を介して駆動力が主軸５７に伝達される。このとき、主軸５７の回転に連動して、ターンテーブル３３が主軸５７を中心に回転する。
【００３８】
下部筐体３１内の右方寄りに、下部筐体３１の内部において上下方向に延びる図示しないガイドレールが設けられている。図示しないＴ型プレートは、ガイドレールに沿って下部筐体３１内において上下方向に移動可能である。
【００３９】
主軸５７は、内部が中空の筒状体である。図示しない内軸は、主軸５７の内部において上下方向に移動可能な軸である。内軸の上端部は、主軸５７内を貫通してラックギア４３に接続されている。Ｔ型プレートの左端部には、図示しない軸受が設けられている。軸受の内部では、内軸の下端部が回転自在に保持される。
【００４０】
Ｔ型プレートの前方には、Ｔ型プレートを上下動させるための水平モータ５１が固定されている。水平モータ５１の軸５８は後方、すなわち図１では下方側に向けて突出している。軸５８の先端には、図示しない円盤状のカム板が固定されている。カム板の後側の面には、図示しない円柱状の突起が設けられている。突起の先端部は、図示しない溝部に挿入されている。突起は、溝部内を摺動可能である。水平モータ５１が軸５８を回転させると、カム板の回転に連動して突起が上下動する。このとき、溝部に挿入されている突起に連動して、Ｔ型プレートがガイドレールに沿って上下動する。主軸モータ３５、および水平モータ５１は、ステッピングモータ、サーボモータ、ＤＣモータなどの周知のモータでよい。
【００４１】
角度変更機構３４の詳細構造を説明する。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３の上面に固定された一対のＬ型プレート６０を有する。各Ｌ型プレート６０は、ターンテーブル３３の中心近傍に固定された基部から上方に延び、且つ、その上端部がターンテーブル３３の径方向外側に向けて延びている。一対のＬ型プレート６０の間には、内軸に固定されたラックギア４３が設けられている。ラックギア４３は、上下方向に長い金属製の板状部材であり、両端面にギアが各々刻まれている。
【００４２】
各Ｌ型プレート６０の延設方向の先端側では、ギア４５を有する水平な支軸４６が回転自在に軸支されている。支軸４６はホルダ１００を固定する。このため、ギア４５の回転に連動して、ホルダ１００に保持された検査チップ２も支軸４６を中心に回転する。ギア４５とラックギア４３との間には、Ｌ型プレート６０により前後方向の軸心を中心に回転自在に支持されたピニオンギア４４が介在している。ピニオンギア４４は、ギア４５及びラックギア４３にそれぞれ噛合している。ラックギア４３の上下動に連動して、ピニオンギア４４、及びギア４５がそれぞれ従動回転し、検査チップ２が支軸４６を中心に回転する。
【００４３】
本実施形態では、主軸モータ３５がターンテーブル３３を回転駆動するのに伴って、検査チップ２が垂直軸である主軸５７を中心に回転して、検査チップ２に遠心力が作用される。検査チップ２の垂直軸心Ａ１を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、後述する水平モータ５１が内軸を上下動させるのに伴って、検査チップ２が水平軸である支軸４６を中心に回転して、検査チップ２に作用する遠心力の方向が相対変化する。検査チップ２の水平軸心Ａ２を中心とした回転を、自転と呼ぶ。本実施形態の検査チップ２は、図１に示すように、垂直軸心Ａ１に平行に配置され、公転される。これに限らず、検査チップ２は、任意の角度に配置されればよく、例えば垂直軸心Ａ１に垂直に配置され、公転されてもよい。
【００４４】
Ｔ型プレートが可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、検査チップ２は、自転角度が０度の定常状態になる。また、Ｔ型プレートが可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、検査チップ２は、定常状態から水平軸心Ａ２を中心に９０度回転した状態になる。つまり、本実施形態では検査チップ２が自転可能な角度幅は、自転角度０度〜９０度である。自転角度０度は、図２に示す検査チップ２の状態を示し、自転角度９０度は、０度から反時計回りに９０度回転した状態を示す。
【００４５】
上部筐体３０の詳細構造を説明する。図１に示すように、上部筐体３０は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板３２の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体３０は、ターンテーブル３３の回転中心にある主軸５７からみて、検査チップ２が回転される範囲の外側に設けられている。
【００４６】
上部筐体３０の内部に設けられた測定部７は、測定光を発光する光源７１と、光源７１から発せられた測定光を検出する光センサ７２とを有する。光源７１及び光センサ７２は、検査チップ２の回転範囲の外側において、ターンテーブル３３の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ２の公転可能範囲のうちで主軸５７の左側位置が、検査チップ２に測定光が照射される測定位置である。検査チップ２が測定位置にある場合、光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光が、検査チップ２の前面及び後面に対して略垂直に交差する。
【００４７】
＜３．制御装置９０の電気的構成＞
図１を参照して、制御装置９０の電気的構成について説明する。制御装置９０は、検査装置１の主制御を司るＣＰＵ９１と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ９２と、制御プログラムを記憶したＲＯＭ９３とを有する。ＣＰＵ９１には、ユーザが制御装置９０に対する指示を入力するための操作部９４と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置９５と、各種情報を表示するディスプレイ９６とが接続されている。制御装置９０としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
【００４８】
ＣＰＵ９１には、公転コントローラ９７、自転コントローラ９８、及び測定コントローラ９９が接続されている。公転コントローラ９７は、主軸モータ３５を回転駆動させる制御信号を主軸モータ３５に送信することによって、検査チップ２の公転を制御する。自転コントローラ９８は、水平モータ５１を回転駆動させる制御信号を水平モータ５１に送信することによって、検査チップ２の自転を制御する。測定コントローラ９９は、測定部７を駆動することによって、検査チップ２の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ９９は、光源７１の発光、及び光センサ７２の光検出を実行させる制御信号を、光源７１及び光センサ７２に送信する。ＣＰＵ９１が公転コントローラ９７、自転コントローラ９８及び測定コントローラ９９を制御する。
【００４９】
＜４．検査チップ２の構造＞
図２〜図６を参照して、本実施形態に係る検査チップ２の詳細構造を説明する。以下の説明では、図２の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ検査チップ２の上方、下方、右方、左方、前方、及び後方とする。
【００５０】
図２に示すように、検査チップ２は一例として前方から見た場合に正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材２０を主体とする。前方を開口して液体流路２１が板材２０に形成されている。すなわち、液体流路２１は、所定深さに形成された凹部であり、板材２０の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。液体流路２１は、検査チップ２に注入された検体が流動可能な流路である。板材２０の前面は、透明の合成樹脂の薄板から構成された図４に示すシートＳＨによって封止されている。液体流路２１は前面、および後面が開口することにより板材２０に形成され、液体流路の２１の前面、および後面がシートによって封止されることで形成されてもよい。
【００５１】
液体流路２１は、検体定量ユニット２２Ａ、第１試薬定量ユニット２２Ｂ、第２試薬定量ユニット２２Ｃ、混合部２３、および測定部２７を備える。検体定量ユニット２２Ａは、例えば血液、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、精液、唾液、食料品などの成分を含む液体の検体を定量するための定量ユニットである。第１試薬定量ユニット２２Ｂは、検体を検査するための試薬、または希釈液などの第１試薬を定量するための定量ユニットである。第２試薬定量ユニット２２Ｃは、検体と第１試薬とが混合された混合液を検査するための試薬、または希釈液などの第２試薬を定量するための定量ユニットである。検体が本発明の検査液体の一例である。
【００５２】
検体定量ユニット２２Ａは検査チップ２の左上に配置される。第１試薬定量ユニット２２Ｂは検査定量ユニット２２Ａの右方に形成される。第２試薬定量ユニット２２Ｃは第１試薬定量ユニット２２Ｂの右方に形成される。
【００５３】
＜４．１  定量ユニットの構造＞
検体定量ユニット２２Ａ、第１試薬定量ユニット２２Ｂ、および第２試薬定量ユニット２２Ｃは、構成が同様なので、代表して検体定量ユニット２２Ａを、図３を参照して説明する。検体定量ユニット２２Ａは、挿入口２２１Ａ、第１保持部２２２Ａ、連結路２２３Ａ、第２保持部２２４Ａ、流入穴２２５Ａ、定量部２２６Ａ、余剰流路２２７Ａ、余剰部２２８Ａ、および混合流路２２９Ａを備える。
【００５４】
挿入口２２１Ａは、図示しないキャピラリが挿入される開口部である。すなわち、挿入口２２１Ａは、検体が検査チップ２に注入される部位である。第１保持部２２２Ａは挿入口２２１Ａの下方に形成され、挿入口２２１Ａに対して凹状に開口する凹部である。具体的には、第１保持部２２２Ａは、第１保持部２２２Ａの左側の壁を形成する左壁２２２１Ａ、および第１保持部２２２Ａの右側の壁を形成する右壁２２２２Ａにより形成される。
【００５５】
第２保持部２２４Ａは、第１保持部２２２Ａの右方に形成される。第２保持部２２４Ａは、左右方向に延びる連結路２２３Ａを介して第１保持部２２２Ａと接続する。すなわち第２保持部２２４Ａは、第１保持部２２２Ａに対して凹状に開口する凹部である。
具体的には、第２保持部２２４Ａは、第２保持部２２４Ａの上側の壁を形成する上壁２２４１Ａ、第２保持部２２４Ａの右側の壁を形成する右壁２２４２Ａ、および第２保持部２２４Ａの下側の壁を形成する下壁２２４３Ａにより形成される。すなわち、右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａは、右壁２２２２Ａにより形成される流路としての第１保持部２２２Ａに隣接する下流側の流路としての第２保持部２２４Ａを形成する。よって、右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａは、右壁２２２２Ａの周辺領域に配置される。
【００５６】
第１保持部２２２Ａの右壁２２２２Ａと連結し、第２保持部の右壁２２４２Ａと対向して対向壁２２４４Ａが形成される。対向壁２２４４Ａは、右壁２２４２Ａが延びる方向と同じ上下方向に延び、右壁２２２２Ａと連結される上端とは反対側の下端において対向壁２２４５Ａと連結される。対向壁２２４５Ａは、右上から左下に向かう方向に延び、対向壁２２４４Ａと連結される上端とは反対側の下端において対向壁２２４６Ａと連結される。対向壁２２４６Ａは、下壁２２４３Ａと対向し、下壁２２４３Ａが延びる方向と同じ右上から左下に向かう方向に延びる。
【００５７】
流路貫通孔２２２ＨＡが、右壁２２２２Ａ、対向壁２２４４Ａ〜２２４６Ａに囲まれて形成される。この流路貫通孔２２２ＨＡは、前後方向に貫通する。すなわち、流路貫通孔２２２ＨＡは、検査チップ２の厚み方向に貫通する。流路貫通孔２２２ＨＡは、第１保持部２２２Ａと第２保持部２２４Ａとの間に形成される。具体的には、流路貫通孔２２２ＨＡの形状は、流路貫通壁面２２２ＨＡ１〜２２２ＨＡ４により画定される。流路貫通壁面２２２ＨＡ１は、右壁２２２２Ａの内面が延びる方向と同じ右上から左下に向かう方向に沿って形成される。右壁２２２２Ａの内面は、右壁２２２２Ａの壁面の内、液体流路２１を形成する側の面を意味する。以下の記載においても、内面と記載した場合は、壁の流体流路２１を形成する側の面を意味する。
【００５８】
流路貫通壁面２２２ＨＡ２は、対向壁２２４４Ａの内面が延びる方向と同じ上下方向に延びる。流路貫通壁面２２２ＨＡ３は、対向壁２２４５Ａの内面が延びる方向と同じ右上から左下に向かう方向に延びる。流路貫通壁面２２２ＨＡ４は、対向壁２２４６Ａの内面が延びる方向と同じ右上から左下に向かう方向に延びる。すなわち、流路貫通壁面２２２ＨＡ２〜２２２ＨＡ４は、右壁２２４２Ａ、または下壁２２４３Ａに沿って、形成される。
【００５９】
流路貫通孔２２２ＨＡは、後述する混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈのように、板材２０の外壁２０Ｒ、および外壁２０Ｂに囲まれて形成されず、検査チップ２の中央に形成される。本実施形態において、中央は、板材２０の上側の外壁２０Ｕ、左側の外壁２０Ｌ、外壁２０Ｂ、および外壁２０Ｒに隣接する液体流路２１の一部よりも内部の領域である。
【００６０】
流入穴２２５Ａは第２保持部２２４Ａの下壁２２４３Ａの内面のうち、下方向に延びる内面、およびこの下方向に延びる内面との間に挟まれた流路である。定量部２２６Ａは、流入穴２２５Ａに対して凹状に開口する凹部である。よって、流入穴２２５Ａは、検体を、定量部２２６Ａに流入させることが可能である。流入穴２２５Ａと定量部２２６Ａとの間に左右方向に延びる流路が形成される。この流路のうち、定量部２２６Ａに対して、左方に延びる流路が余剰流路２２７Ａであり、右方に延びる流路が混合流路２２９Ａである。余剰流路２２７Ａは、定量部２２６Ａから左方、下方、右方の順に形成される流路である。余剰部２２８Ａが、余剰流路２２７Ａの下流に形成される。言い換えれば、余剰部２２８Ａは、左方に開口する凹部である。混合流路２２９Ａは図２に示すように、混合部２３に接続する。
【００６１】
定量部２２６Ａは、左壁２２６１Ａ、底壁２２６２Ａ、および右壁２２６３Ａにより形成される。定量部２２６Ａは、上方向、および前方向に開口した形状を有する。左壁２２６１Ａは定量部２２６Ａの左側の壁面、および余剰流路２２７Ａの下側の壁面を備える。右壁２２６３Ａは、定量部２２６Ａの右側の壁面、および混合流路２２９Ａの下側の壁面を備える。底壁２２６２Ａは、定量部２２６Ａの下側の壁面を備える。
【００６２】
定量部貫通孔２２６ＨＡが、定量部２２６Ａの下部に形成される。この定量部貫通孔２２６ＨＡは、前後方向に貫通する。すなわち、定量部貫通孔２２６ＨＡは、検査チップ２の厚み方向に貫通する。定量部貫通孔２６ＨＡは、定量部２２６Ａ、余剰部２２８Ａ、および混合流路２２９Ａに囲まれる。具体的には、定量部貫通孔２２６ＨＡの形状は、定量部貫通壁面２２６ＨＡ１〜２２６ＨＡ６により画定される。
【００６３】
混合流路２２９Ａは、定量部２２６Ａから右上、下方、左下の順に形成される流路である。混合流路２２９Ａのうち下方に延びる流路を形成する混合流路壁２２９１Ａは、左下に延びる混合流路壁２２９２Ａと連結する。定量部貫通壁面２２６ＨＡ４は、混合流路壁２２９１Ａの内面が延びる方向と同じ上下方向に延びる。
【００６４】
混合流路壁２２９２Ａは、左上方向に延びる混合流路壁２２９３Ａと連結する。定量部貫通壁面２２６ＨＡ５は、混合流路壁２２９２Ａの内面が延びる方向と同じ左下方向に延びる。
【００６５】
定量部貫通壁面２２６ＨＡ６は、混合流路壁２２９３Ａの内面が延びる方向と同じ左上方向に延びる。定量部貫通壁面２２６ＨＡ３は、余剰部２２８Ａの右側の壁の内面が延びる方向と同じ上下方向に延びる。定量部貫通壁面２２６ＨＡ２は、定量部２２６Ａの底壁２２６２Ａの内面が延びる方向と同じ左右方向に延びる。定量部貫通壁面２２６ＨＡ１は、定量部２２６Ａの右壁２２６３Ａの内面が延びる方向と同じ右上方向に延びる。
【００６６】
第１試薬ユニット２２Ｂ、および第２試薬ユニット２２Ｃが備える構成は、検体定量ユニット２２Ａが備える構成と同様なので、第１試薬ユニット２２Ｂが備える構成は添字「Ｂ」を、第２試薬ユニットが備える構成は、添字「Ｃ」を付して説明する。また、下記において、例えば、単に第１保持部２２２と記載した場合は、検体定量ユニットの第１保持部２２２Ａ、第１試薬定量ユニット２２Ｂの第１保持部２２２Ｂ、第２試薬定量ユニット２２Ｃの第１保持部２２２Ｃの全てを指す。
【００６７】
＜４．２  混合部、および測定部の構造＞
図２に戻り説明を続ける。混合部２３が、検体定量ユニット２２Ａ、および第１試薬定量ユニット２２Ｂの下流に形成される。図２に示すように、検体定量ユニット２２Ａ、および第１試薬定量ユニット２２Ｂの下側に形成された混合部２３は、混合部壁２３１〜２３３により形成され、上方を開口した凹形状を有する。
【００６８】
混合部壁２３１は、図３に示す混合流路壁２２９３Ａと連結し、右下方向に延びる部分を有する。混合部壁２３２は、混合部壁２３１と連結し、左右方向に延びる。混合部壁２３３は、混合部壁２３２と連結し、右上方向に延びる。
【００６９】
混合部貫通孔２３Ｈが、混合部２３と板材２０の下側の外壁２０Ｂとの間に形成される。この混合部貫通孔２３Ｈは、前後方向に貫通する。すなわち、混合部貫通孔２３Ｈは、検査チップ２の厚み方向に貫通する。具体的には、混合部貫通孔２３Ｈの形状は、混合部貫通壁面２３Ｈ１〜２３Ｈ８により画定される。
【００７０】
混合部貫通壁面２３Ｈ１は、混合部壁２３１の一部の内面が延びる方向と同じ左上方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ２は、混合部貫通壁２３Ｈ１の上端において、混合部貫通壁面２３Ｈ１と連結され、左下方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ３は、混合部貫通壁面２３Ｈ２の下端と連結され、下方に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ４は、混合部貫通壁面２３Ｈ３の下端と連結され、左右方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ４は、外壁２０Ｂの外面と同じ左右方向に延びる。外壁２０Ｂの外面は、検査チップ２の表面を形成する面である。すなわち、混合部貫通壁面２３Ｈ４は、外壁２０Ｂに沿って形成される。混合部貫通壁面２３Ｈ５は、混合部貫通壁面２３Ｈ４の右端と連結され、上下方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ６は、混合部貫通壁面２３Ｈ５と連結され、左上方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ７は、混合部貫通壁面２３Ｈ６と連結され、左下方向に延びる。混合部貫通壁面２３Ｈ８は、混合部貫通壁面２３Ｈ７の下端と連結され、左右方向に延びる。
【００７１】
測定部２７が、混合部２３、および第２試薬ユニット２２Ｃの下流に形成される。すなわち測定部２７は、混合部２３の右方、および第２試薬ユニット２２Ｃの下方に形成される。測定部２７は、測定部壁２７１により形成される。
【００７２】
測定部壁２７１は、混合部２３において混合された検体と第１試薬との混合液と、第２試薬定量ユニット２２Ｃにおいて定量された第２試薬とが混合された測定液を収容する形状を有している。すなわち、測定部壁２７１は、上方を開口する形状であり、測定部壁２７１により囲まれる領域は、図１に示す光源７１が発光する測定光が透過する領域を含む。
【００７３】
測定部案内壁２７２が、測定部壁２７１の左端と連結し、混合部壁２３３の上端と連結する。測定部案内壁２７３が、測定部壁２７１の右端と連結し、第２試薬定量ユニット２２Ｃの混合流路２２９Ｃの右壁と連結する。
【００７４】
溝２４Ｒが混合流路２２９Ｃの右壁と外壁２０Ｒとの間に形成される。この溝２４Ｒは前面が開口する。
【００７５】
測定部貫通孔２７Ｈが、測定部２７と、板材２０の下側の外壁２０Ｂ、および板材２０の右側の外壁２０Ｒとの間に形成される。この測定部貫通孔２７Ｈは、前後方向に貫通する。すなわち、測定部貫通孔２７Ｈは、検査チップ２の厚み方向に貫通する。具体的には、測定部貫通孔２７Ｈは、測定部貫通壁面２７Ｈ１〜２３Ｈ８により画定される。
【００７６】
測定部貫通壁面２７Ｈ１は、測定部壁２７１の内面と同じ方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ２は、測定部貫通壁面２７Ｈ１の左端と連結し、測定部案内壁２７２と同じ左上方向に延びる。
【００７７】
測定部貫通壁面２７Ｈ３は、測定部貫通壁面２７Ｈ２の上端と連結し、左下方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ４は、測定部貫通壁面２７Ｈ３の下端と連結し、混合部貫通壁２３Ｈ５と同じ下方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ５は、測定部貫通壁面２７Ｈ４の下端と連結し、外壁２０Ｂと同じ左右方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ６は、測定部貫通壁面２７Ｈ５の右端と連結し、外壁２０Ｒと同じ上下方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ７は、測定部貫通壁面２７Ｈ６の上端と連結し、左右方向に延びる。測定部貫通壁面２７Ｈ８は、測定部貫通壁面２７Ｈ７の左端、および測定部貫通壁面２７Ｈ１の右端と連結し、測定部案内壁２７３と同じ左下方向に延びる。
【００７８】
＜５．シートの構成＞
図４を参照してシートＳＨを説明する。シートＳＨは、流路対応シート孔２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳ、定量部対応シート孔２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳ、混合部対応シート孔２３ＨＳ、および測定部対応シート孔２７ＨＳを備える。流路対応シート孔２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳ、定量部対応シート孔２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳ、混合部対応シート孔２３ＨＳ、および測定部対応シート孔２７ＨＳは、板材２０の前面が、シートＳＨによって封止された状態において、それぞれ流路貫通孔２２２ＨＡ〜２２２ＨＣ、定量部貫通孔２２６ＨＡ〜２２６ＨＣ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈと一致して連通する。
【００７９】
流路対応シート孔２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳの形状、定量部対応シート孔２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳの形状、混合部対応シート孔２３ＨＳの形状、および測定部対応シート孔２７ＨＳの形状は、それぞれ流路貫通孔２２２ＨＡ〜２２２ＨＣの形状、定量部貫通孔２２６ＨＡ〜２２６ＨＣの形状、混合部貫通孔２３Ｈの形状、および測定部貫通孔２７Ｈの形状と同じである。
【００８０】
＜６．ホルダの構成＞
図５を参照して、ホルダ１００を説明する。ホルダ１００は、流路対応ホルダ孔２２２ＨＡＨ〜２２２ＨＣＨ、定量部対応ホルダ孔２２６ＨＡＨ〜２２６ＨＣＨ、混合部対応ホルダ孔２３ＨＨ、および測定部対応ホルダ孔２７ＨＨを備える。流路対応ホルダ孔２２２ＨＡＨ〜２２２ＨＣＨ、定量部対応ホルダ孔２２６ＨＡＨ〜２２６ＨＣＨ、混合部対応ホルダ孔２３ＨＨ、および測定部対応ホルダ孔２７ＨＨは、板材２０の前面がシートＳＨによって封止された状態の検査チップ２が、ホルダに保持された状態において、それぞれ流路貫通孔２２２ＨＡ〜２２２ＨＣと流路対応シート孔２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳ、定量部貫通孔２２６ＨＡ〜２２６ＨＣと定量部対応シート孔２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳ、混合部貫通孔２３Ｈと混合部対応孔２３ＨＳ、および測定部貫通孔２７Ｃと測定部対応孔２７ＨＳ、と一致して連通する。
【００８１】
流路対応ホルダ孔２２２ＨＡＨ〜２２２ＨＣＨの形状、定量部対応ホルダ孔２２６ＨＡＨ〜２２６ＨＣＨの形状、混合部対応ホルダ孔２３ＨＨの形状、および測定部対応ホルダ孔２７ＨＨの形状は、それぞれ流路貫通孔２２２ＨＡ〜２２２ＨＣの形状、定量部貫通孔２２６ＨＡ〜２２６ＨＣの形状、混合部貫通孔２３Ｈの形状、および測定部貫通孔２７Ｃの形状と同じである。
【００８２】
以下の記載において、流路貫通孔２２２Ｈ、定量部貫通孔２２６Ｈ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈを、検査チップ２の貫通孔と記載すること、流路対応ホルダ孔２２２ＨＡＨ〜２２２ＨＣＨ、定量部対応ホルダ孔２２６ＨＡＨ〜２２６ＨＣＨ、混合部対応ホルダ孔２３ＨＨ、および測定部対応ホルダ孔２７ＨＨを、ホルダ１００の貫通孔と記載すること、または流路対応シート孔２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳ、定量部対応シート孔２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳ、混合部対応シート孔２３ＨＳ、および測定部対応シート孔２７ＨＳを、シートＳＨの貫通孔と記載することもある。また、図２に示すように、流路貫通孔２２２Ｈ、定量部貫通孔２２６Ｈ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈは流体回路２１に隣接する。
【００８３】
＜７．貫通孔の断面図＞
図６を参照して、測定部２７の断面を説明する。図６に示すように、測定部２７の前面は、開口しており、シートＳＨにより封止される。測定部壁２７１の開口と反対側の壁厚は、開口と同じ側の壁厚よりも薄い。この結果、測定部貫通孔２７Ｈの測定部２７の開口と反対側の断面は、開口側の断面よりも大きい。具体的には、前側の測定部壁２７１における測定部２７側の端部２７１ＦＬと測定部貫通孔２７Ｈ側の端部２７１ＦＲとの距離Ｌ１は、後側の測定部壁２７１における測定部２７側の端部２７１ＲＬと測定部貫通孔２７Ｈ側の端部２７１ＲＲとの距離Ｌ２よりも長い。この結果、端部２７１ＲＲと外壁２０Ｒの後側の端部２０ＲＲとを含む断面ＳＲは、端部２７１ＦＲと外壁２０Ｒの前側の端部２０ＦＲとを含む断面ＳＦよりも大きい。
【００８４】
＜８．検査方法の一例＞
検査装置１及び検査チップ２を用いた検査方法について説明する。検体が保持されたキャピラリ、第１試薬が保持されたキャピラリ、第２試薬が保持されたキャピラリが、各定量ユニットの挿入口２２１にそれぞれ挿入される。第１試薬、および第２試薬は、冷蔵庫などの冷温空間に保管されており、キャピラリに保持される時点では、例えば、２０℃であったと仮定して説明する。この第１試薬、および第２試薬の少なくともいずれか一方は、測定温度が予め定められており、測定部２７において測定液が測定される時に、その測定液の温度は測定温度である３７℃である必要があるとして説明する。この場合、測定部２７において測定される測定液の温度が３７℃により早く到達することが望ましい。以下に、より早く３７℃へ到達することが可能な本実施形態における検査方法を説明する。本実施形態では、検査装置１の内部が３７℃であると仮定するが、検査装置１にヒーターなどの加熱装置が備えられてもよい。ヒーターは、図１に示すＣＰＵ９１と電気的に接続され、上板３２よりも上部の領域を加熱可能な位置に配置されればよく、操作部９４に加熱指示が入力された場合、加熱を開始する。
【００８５】
各定量ユニットの挿入口２２１に挿入されたキャピラリの上端から圧力が加えられる。この圧力の印加は、図２に示す検査チップ２の下方向が鉛直方向に沿う状態で行われる。この結果、３つのキャピラリのそれぞれに保持された検体、第１試薬、および第２試薬が、３つの定量ユニットの第１保持部２２２にそれぞれ保持される。第１保持部２２２に検体、第１試薬、および第２試薬が保持された検査チップ２が支軸４６に固定されるホルダ１００に取り付けられる。ホルダ１００が検査チップ２を保持し、シートＳＨが板材２０に接着した状態で、検査チップ２の貫通孔、ホルダ１００の貫通孔、およびシートＳＨの貫通孔が連通する。検査チップ２は、流路貫通孔２２２Ｈ、定量部貫通孔２２６Ｈ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈを備えることにより、これら貫通孔周辺の空気が流動し易くなる。よって、これら貫通孔が備えられる板材２０の温度は検査チップ２の外部の温度に追随しやすい。よって、検体、第１試薬、および第２試薬は、検査装置１の内部の測定温度に追随しやすい。すなわち、後述する測定液の温度が、測定温度に追随しやすい。特に、表面積がこれら貫通孔を備えない検査チップよりも大きくなる場合、板材２０の温度は、検査チップ２の外部の温度に追随しやすい。よって、さらに後述する測定液の温度が、測定温度に追随しやすくなる。
【００８６】
制御装置９０に処理開始のコマンドが入力されると、ＣＰＵ９１は、ＨＤＤ９５に記憶されたプログラムを読み出し、自転コントローラ９８に水平モータ５１を駆動制御させ、検査チップ２の下方向を鉛直方向に一致させる。この状態において、検体、第１試薬、および第２試薬は、図３に示す第１保持部２２２の下部に保持される。よって、検体、第１試薬、および第２試薬は、左壁２２２１および右壁２２２２の内面に接触する。
【００８７】
処理開始のコマンドが入力されると、ＣＰＵ９１の指示に基づき、公転コントローラ９７が主軸モータ３５を制御してターンテーブル３３の駆動を開始する。この結果、自転角度が０度の検査チップ２が公転する。これにより、遠心力の方向が図３に示す検査チップの右方向となる。この結果、定量ユニットの第１保持部２２２に保持された検体、第１試薬、および第２試薬は、右壁２２２２、および連結路２２３を介して第２保持部２２４に移動する。移動した結果、検体、第１試薬、および第２試薬は右壁２２４２に沿って保持される。検体、第１試薬、および第２試薬が、上述した移動を行うのに十分な時間はＨＤＤ９５に予め記憶されており、この時間が経過するまで自転角度の制御は行われない。
【００８８】
公転中に空気が、流路貫通孔２２２Ｈを通過して流動する。検体、第１試薬、および第２試薬は、右壁２２２２に沿って保持され、その後移動するこの保持中、およびその後の移動中に流路貫通孔２２２Ｈを流動する空気により、保持され、その後移動する検体、第１試薬、および第２試薬の温度は測定温度へ追随する。この結果、後述する測定部２７に流入する測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。特に、流路貫通孔２２２Ｈの流路貫通壁面２２２Ｈ１が右壁２２２２の内面に沿って形成されるので、流路貫通孔２２２Ｈにある測定温度の空気の熱量が板材２０を介して、検体、第１試薬、および第２試薬に移動しやすい。この結果、測定部２７において測定される測定液の温度は、検査装置１の内部の測定温度に追随しやすい。
【００８９】
図３に示すように、第１保持部２２２Ａの右壁２２２２Ａは、検査チップの右方向に向いた遠心力の方向と交差する。この右壁２２２２Ａよりも下流の液体流路２１として、第２保持部２２４Ａの上壁２２４１Ａ、右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａが形成される。すなわち、流路貫通孔２２２Ｈは、右壁２２２２Ａと、右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａとの間に形成される。右壁２２２２Ａが本発明の第１壁の一例あり、上壁２２４１Ａ、右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａが本発明の第２壁の一例である。
【００９０】
ＣＰＵ９１の指示に従い、自転コントローラ９８が水平モータ５１を駆動制御することにより、検査チップ２の自転角度が９０度に設定される。この結果、遠心力の方向は、図３に示す検査チップ２の下方向である。この結果、定量ユニットの第２保持部２２４に保持された検体、第１試薬、および第２試薬は、流入穴２２５を介して定量部２２６に移動する。定量部２２６が満たされる。定量部２２６から溢れた検体、第１試薬、および第２試薬は、余剰流路２２７を介して余剰部２２８に流入する。
【００９１】
検体、第１試薬、および第２試薬は、右壁２２４２Ａの内面、および下壁２２４３Ａの内面に沿って流れる。この右壁２２４２Ａの内面、または下壁２２４３Ａの内面が延びる方向に対向壁２２４４Ａ〜２２４６Ａの内面が延び、対向壁２２４４Ａ〜２２４６Ａと第１保持部２２２Ａの右壁２２２２Ａとの間に流路貫通孔２２２ＨＡが形成される。よって、流路貫通孔２２２ＨＡは、第１壁である右壁２２２２Ａと、第２壁である右壁２２４２Ａ、および下壁２２４３Ａとの間の余剰スペースを用いて形成されるので、検査時間を短縮化するとともに検査チップを小型化することができる。
【００９２】
定量部２２６において検体、第１試薬、および第２試薬が定量されている間、定量部貫通孔２２６Ｈを介して測定温度の空気の熱量が板材２０を介して検体、第１試薬、および第２試薬に移動する。特に、定量部貫通壁２２６ＨＡ１、および定量部貫通壁２２６ＨＡ２が定量部２２６Ａの右壁２２６３Ａの左側の壁面、および底壁２２６２Ａの上側の壁面に沿って形成されるので、測定温度の空気の熱量が板材２０を介して検体、第１試薬、および第２試薬に移動しやすい。この結果、検査装置１の内部の測定温度に追随しやすい。
【００９３】
検体、第１試薬、および第２試薬が、各定量ユニットの定量部２２６において定量されるのに十分な時間はＨＤＤ９５に予め記憶されている。この十分な時間が経過すると、ＣＰＵ９１の指示に従い、自転コントローラ９８が水平モータ５１を駆動制御することにより、検査チップ２の自転角度が０度に設定される。この結果、遠心力の方向は図３に示す検査チップ２の右方向である。これにより定量部２２６において定量された検体、第１試薬、および第２試薬は、混合流路２２９Ａの右壁において保持される。余剰部２２８に流入した検体、第１試薬、および第２試薬は、そのまま余剰部２２８に保持される。後述する処理において、余剰部２２８に保持された検体、第１試薬、および第２試薬は余剰部２２８から流出することはない。
【００９４】
ＣＰＵ９１の指示に従い、自転コントローラ９８が水平モータ５１を駆動制御することにより、検査チップ２の自転角度が９０度に設定される。この結果、遠心力の方向は図２に示す検査チップ２の下方向である。これにより、混合流路２２９Ａの右壁に保持されていた検体は、混合部２３に流入する。混合流路２２９Ｂの右壁に保持されていた第１試薬は、混合部２３に流入する。混合流路２２９Ｃの右壁に保持されていた第２試薬は、測定部２７に流入する。
【００９５】
混合部２３に流入した検体、および第１試薬は混合部壁２３２に沿って保持され、混合される。公転中に空気が、混合部貫通孔２３Ｈを通過して流動する。混合部壁２３２に保持されている間に混合部貫通孔２３Ｈを流動する空気により、保持される検体と第１試薬との混合液の温度は測定温度へ追随する。この結果、後述する測定部２７に流入する測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。特に、混合部２３において検体と第１試薬とが混合した際に、発熱、または吸熱が発生する場合に、この流動する空気により、検体と第１試薬とが混合された時から、測定液の温度は測定温度へ追随する。よって、混合部２３よりも下流に形成される測定部２７に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【００９６】
混合部貫通孔２３Ｈの混合部貫通壁面２３Ｈ８が混合部壁２３２の内面に沿って形成されるので、混合部貫通孔２３Ｈにある測定温度の空気の熱量が板材２０を介して、混合液に移動しやすい。この結果、検査装置１の内部の測定温度に追随しやすい。また、混合部貫通壁面２３Ｈ１、２３Ｈ７が混合部壁２３１，２３３の内面に沿って形成されるので、さらに測定温度の空気の熱量が板材２０を介して、混合液に移動しやすい。
【００９７】
ＣＰＵ９１の指示に従い、自転コントローラ９８が水平モータ５１を駆動制御することにより、検査チップ２の自転角度が０度に設定される。この結果、遠心力の方向は図２に示す検査チップ２の右方向である。これにより、混合部２３の混合部壁２３２に沿って保持されていた混合液、および測定部２７に保持されていた第２試薬は、測定部２７の測定部案内壁２７３、または測定部案内壁２７３の上端と接続される壁に沿って保持され、混合される。
【００９８】
ＣＰＵ９１の指示に従い、自転コントローラ９８が水平モータ５１を駆動制御することにより、検査チップ２の自転角度が９０度に設定される。この結果、遠心力の方向は図２に示す検査チップ２の下方向である。これにより、測定部２７の測定部案内壁２７３、または測定部案内壁２７３の上端と接続される壁において混合された測定液は、測定部２７に流入する。
【００９９】
測定部２７に流入した測定液は測定部壁２７１に沿って保持される。公転中に空気が、測定部貫通孔２７Ｈを通過して流動する。この流動する空気により、測定部２７に流入した測定液の温度は、測定部貫通孔２７Ｈが形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１００】
測定部貫通孔２７Ｈの測定部貫通壁面２７Ｈ１が測定部壁２７１の内面に沿って形成されるので、測定部貫通孔２７Ｈにある測定温度の空気の熱量が板材２０を介して、測定液に移動しやすい。この結果、検査装置１の内部の測定温度に追随しやすい。
【０１０１】
測定液が、測定部２７に貯留された状態で、ＣＰＵ９１の指示に基づき、主軸モータ３５の駆動制御によって、検査チップ２が測定位置の角度まで回転される。次に、ＣＰＵ９１の指示に基づき、測定コントローラ９９が光源７１を発光させると、測定光が測定部２７に貯溜された測定液を透過する。光センサ７２が受光した測定光の変化量に基づいて、測定液の光学測定が行われ、測定データが取得される。次いで、取得された測定データに基づいて、測定結果が算出される。測定結果に基づく検体の検査結果がディスプレイ９６に表示される。
【０１０２】
＜温度解析＞
図７を参照して、２０℃の状態の、板材、およびシートとも貫通孔を備えない検査チップと、板材２０、およびシートＳＨとも貫通孔を備える検査チップ２と、シートのみ貫通孔を備える検査チップとの３つのチップを３７℃の周囲温度環境下に置き公転させ、１８０秒経過した場合の温度変化のシミュレーションを説明する。以降の記載において、板材、およびシートとも貫通孔を備えない検査チップを、検査チップＰｒ、本実施形態相当の検査チップを検査チップ２、シートのみ貫通孔を備える検査チップを検査チップＣｆと記載する。
【０１０３】
図７（Ａ）は、２０℃の検査チップＰｒを３７℃環境下に置き、１８０秒後経過させた場合の検査チップＰｒの温度分布図である。図７（Ｂ）は、２０℃の検査チップ２を３７℃環境下に置き、１８０秒後経過させた場合の検査チップ２の温度分布図である。図７（Ｃ）は、２０℃の検査チップＣｆを３７℃環境下に置き、１８０秒後経過させた場合の検査チップＣｆの温度分布図である。これら３つの図において、色が濃い方が、板材の温度が２０℃に近く、色が薄い方が板材の温度が３７℃に近いことを示す。これら３つの図が示すように、貫通孔を形成することにより、温度が上がりやすくなる。言い換えれば、より早く３７℃へ追随させることができる。
【０１０４】
図８に示す表は、２０℃の、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆを３７℃環境下に置き、各チップにおける９個の位置、すなわち「流路１」、「流路２」、「流路３」、「定量１」、「定量２」、「定量３」、「混合１」、「混合２」、および「測定部」での１８０秒経過後の温度を示す。この１８０秒の計時開始時は、２０℃のチップを３７℃環境下に置いた時点に設定されている。「流路１」は、検体定量ユニット２２Ａの第１保持部２２２Ａの右壁２２２２Ａに相当する位置である。「流路２」は、第１試薬定量ユニット２２Ｂの第１保持部２２２Ｂの右壁２２２２Ｂに相当する位置である。「流路３」は、第２試薬定量ユニット２２Ｃの第１保持部２２２Ｃの右壁２２２２Ｃに相当する位置である。「定量１」は、検体定量ユニット２２Ａの定量部２２６Ａの底壁２２６２Ａに相当する位置である。「定量２」は、第１試薬定量ユニット２２Ｂの定量部２２６Ｂの底壁２２６２Ｂに相当する位置である。「定量３」は、第２試薬定量ユニット２２Ｃの定量部２２６Ｃの底壁２２６２Ｃに相当する位置である。「混合１」は、混合部２３の混合部壁２３２と混合部壁２３１との接続箇所に相当する位置である。「混合２」は、混合部２３の混合部壁２３２と混合部壁２３３との接続箇所に相当する位置である。「測定部」は、測定部２７の測定部壁２７１に相当する位置である。
【０１０５】
図８に示すように、どの位置においても、検査チップ２、検査チップＣｆ、検査チップＰｒの順に、検査チップの温度は３７℃に近くなる。すなわち、貫通孔を形成することにより、「流路１」、「流路２」、「流路３」、「定量１」、「定量２」、「定量３」、「混合１」、「混合２」、および「測定部」の温度が上がりやすい。言い換えれば、より早く３７℃へ追随させることができる。
【０１０６】
図９を参照して、２０℃の、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆを３７℃環境下に置いた場合の、経過時間と、温度との関係を説明する。図９（Ａ）は、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの「流路２」における経過時間と、温度との関係を示す図である。図９（Ｂ）は、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの「定量２」における経過時間と、温度との関係を示す図である。図９（Ｃ）は、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの「測定部」における経過時間と、温度との関係を示す図である。
【０１０７】
図９に示すように、「流路２」、「定量２」、および「測定２」の位置において、検査チップ２、検査チップＣｆ、検査チップＰｒの順に、より早く検査チップの温度が３７℃に近くなる。
【０１０８】
図１０に示す表は、検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆを２０℃から３７℃まで変化する環境下に置いた場合に、「流路１」、「流路２」、「流路３」、「定量１」、「定量２」、「定量３」、「混合１」、「混合２」、および「測定部」の温度が３６℃に到達するまでの時間を示した。検査チップＰｒ、検査チップ２、および検査チップＣｆの温度が周囲の３７℃に向かって漸近するため厳密に３７℃になるまでの時間を示さず、一例として３６度に到達するまでの時間を示した。
【０１０９】
図１０に示すように、どの位置においても、検査チップ２、検査チップＣｆ、検査チップＰｒの順に、より早く検査チップの温度が３７℃に近くなる。
【０１１０】
図７〜図１０が示す温度解析の結果からは、板材２０、およびシートＳＨとも貫通孔を備える検査チップ２が、検査チップ２の周りの温度への追随がよく、より早く周りの温度へと到達できるといえる。また、図８に示すように、どの位置においても、周りの温度への追随が良いので、検査チップ２の「流路１」、「流路２」、「流路３」、「定量１」、「定量２」、「定量３」、「混合１」、「混合２」、および「測定部」を移動する検体、第１試薬、第２試薬、混合液、および測定液は、他の検査チップよりもより早く測定温度に到達することができるといえる。また、検査チップ２が公転されることにより、検査チップ２の貫通孔に進入する空気はより流動する。従って、検査チップ２が、検査チップ２の周りの温度への追随がよく、より早く周りの温度へと到達できるといえる。
【０１１１】
本実施形態によれば、図６に示すように、測定部２７の開口と反対側の測定部貫通孔２７Ｈの断面ＳＲが、測定部２７の開口と同じ側の測定部貫通孔２７Ｈの断面ＳＦよりも大きい。これにより、距離Ｌ２が、距離Ｌ１よりも短くなる。すなわち、測定部２７の開口と反対側の位置は、板材２０における熱の流入経路が短くなる。この結果、開口と反対側から開口と同じ側へ、すなわち図６において後方から前方へ検査チップ２が公転される場合、または開口と同じ側から開口と反対側への方向が鉛直方向になる状態で、検査チップ２が公転される場合、測定部２７の開口と反対側に測定液は位置する。この結果、より薄くなった壁を介して、測定部貫通孔２７Ｈを流動する空気により、測定液の温度は測定温度へ追随する。よって、測定部２７に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１１２】
本実施形態では、流路貫通孔２２２Ｈ、および定量部貫通孔２２６Ｈは、板材２０の厚みの２倍の長さ以上の長さ、検査チップ２の外壁から離れた内部に形成される。すなわち、流路貫通孔２２２Ｈ、および定量部貫通孔２２６Ｈは検査チップ２の中央に形成される。図７（Ａ）が示すように、外壁に近い箇所の検査チップの温度は、検査チップの中央よりも温度が高く、短時間で測定温度になりやすい。一方、中央の検査チップの温度は、長時間で測定温度になりやすい。本実施形態の検査チップ２によれば、検査チップ２の中央において、流路貫通孔２２２Ｈ、および定量部貫通孔２２６Ｈが形成されるので、測定部２７に流入した測定液の温度は、より短時間で測定温度へ追随しやすい。従って、更に検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１１３】
本実施形態によれば、公転中に空気が、検査チップ２の貫通孔、およびホルダ１００の貫通孔を通過して流動する。この流動する空気により、測定部２７に流入した測定液の温度は、ホルダ１００が検査チップ２を保持した状態で、検査チップ２の貫通孔とホルダの貫通孔とが連通しない構成よりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１１４】
本実施形態によれば、公転中に空気が、検査チップ２の貫通孔、ホルダ１００の貫通孔、およびシートＳＨの貫通孔を通過して流動する。この流動する空気により、測定部２７に流入した測定液の温度は、ホルダ１００が検査チップ２を保持し、シートＳＨが板材２０に接着した状態で、検査チップ２の貫通孔、ホルダ１００の貫通孔、およびシートＳＨの貫通孔が連通しない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１１５】
本実施形態によれば、ターンテーブル３３は、１秒間に約３０００回転する。これにより検査チップ２に、約７００Ｇの大きさの遠心力が作用する。また、この検査チップ２は検査中に自転される。この７００Ｇの大きさの遠心力に対する強度確保、および自転による位置ずれの低減のため、検査チップ２は、外壁２０Ｒ、および外壁２０Ｂを備えるのが望ましい。
【０１１６】
本実施形態によれば、検体、第１試薬、および第２試薬は、第１保持部２２２、第２保持部２２４、定量部２２６、混合部２３、および測定部２７を通過する。検体、第１試薬、および第２試薬は、測定液として測定部２７において測定される。この測定時の測定液の温度が測定温度であることが必要であるので、流路貫通孔２２２Ｈ、定量部貫通孔２２６Ｈ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈの中でも、測定部貫通孔２７Ｈが板材２０に形成されるのが望ましい。
【０１１７】
[変形例１]
本実施形態では、検査チップ２は、流路貫通孔２２２Ｈ、定量部貫通孔２２６Ｈ、混合部貫通孔２３Ｈ、および測定部貫通孔２７Ｈを備えたが、少なくともいずれか１つを備えればよく、いずれか１つが、本発明の貫通孔の一例である。また、検査チップ２は、任意の角度に配置されて公転される場合、本発明の貫通孔を通して貫通孔の内部に進入しながら、流動すると考えられる。この場合においても、流動する空気により、測定部に流入した測定液の温度は、貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１１８】
[変形例２]
本実施形態では、ホルダ１００が検査チップ２を保持し、シートＳＨが板材２０に接着した状態で、検査チップ２の貫通孔、ホルダ１００の貫通孔、およびシートＳＨの貫通孔が連通したが、これに限られない。すなわち、公転中に空気が検査チップ２の貫通孔に進入する構成であればよく、必ずしも、検査チップ２の貫通孔の形状に沿って、ホルダ１００の貫通孔の形状、およびシートＳＨの貫通孔の形状が定められなくともよい。
【０１１９】
[変形例３]
本実施形態では、図２に示す測定部案内壁２７３の上端と接続される壁の右側、かつ測定部貫通孔２７Ｈの上側に前面を開口する溝２４Ｒが形成されたが、この溝２４Ｒは、検査チップの厚み方向に貫通する混合部貫通孔であってもよい。この場合、混合部２３において混合された混合液は、検査チップ２の右方向の遠心力を受け、測定部案内壁２７３の上端と接続される壁において第２試薬と混合される。すなわち、溝２４Ｒが形成される場合、測定部案内壁２７３の上端と接続される壁が本発明の混合部の一例であり、本発明の最後に混合される位置の一例である。また、第２試薬は、液体流路２１において検体と最後に混合される最終試薬である。
【０１２０】
[変形例４]
本実施形態では、図６に示すように、測定部貫通孔２７Ｈの測定部２７の開口側の断面ＳＦが、開口と反対側の断面ＳＲよりも小さいが、これに限られない。測定部貫通孔２７Ｈの測定部２７の開口側の断面が、開口と反対側の断面よりも大きくてもよいし、同じであってもよい。また、測定部貫通孔２７Ｈに限られず、検査チップ２のいずれの貫通孔の前側の断面が後側の断面よりも小さくてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１                            検査装置
２                            検査チップ
３                            検査システム
２０                          板材
２０Ｂ、２０Ｒ                外壁
２１                          液体流路
２２Ａ                        検体定量ユニット
２２２Ａ                      第１保持部
２２２１Ａ                    左壁
２２２２Ａ                    右壁
２２４Ａ                      第２保持部
２２４２Ａ                    右壁
２２４３Ａ                    下壁
２２４４Ａ〜２２４６Ａ        対向壁
２２２Ｈ                      流路貫通孔
２２２ＨＡ１〜２２２ＨＡ４    流路貫通壁面
２２５１Ａ、２２５２Ａ        壁
２２６Ａ                      検体定量部
２２６１Ａ                    左壁
２２６２Ａ                    底壁
２２６３Ａ                    右壁
２２６ＨＡ                    定量部貫通孔
２２６ＨＡ１〜２２６ＨＡ６    定量部貫通壁面
２２９１Ａ〜２２９３Ａ        混合流路壁
２２Ｂ                        第１試薬定量ユニット
２２Ｃ                        第２試薬定量ユニット
２３                          混合部
２３１〜２３３                混合部壁
２３Ｈ                        混合部貫通孔
２３Ｈ１〜２３Ｈ８            混合部貫通壁面
２７                          測定部
２７１                        測定部壁
２７Ｈ                        測定部貫通孔
２７Ｈ１〜２３Ｈ８            測定部貫通壁面
３３                          ターンテーブル
３４                          角度変更機構
３５                          主軸モータ
５１                          水平モータ
９０                          制御装置
９１                          ＣＰＵ
１００                        ホルダ
２２２ＨＡＨ〜２２２ＨＣＨ    流路対応ホルダ孔
２２６ＨＡＨ〜２２６ＨＣＨ    定量部対応ホルダ孔
２３ＨＨ                      混合部対応ホルダ孔
２７ＨＨ                      測定部対応孔ホルダ
ＳＨ    シート
２２２ＨＡＳ〜２２２ＨＣＳ    流路対応シート孔
２２６ＨＡＳ〜２２６ＨＣＳ    定量部対応シート孔
２３ＨＳ                      混合部対応シート孔
２７ＨＳ                      測定部対応シート孔
Ａ１    垂直軸心
Ａ２    水平軸心
【図１】
2014190906.tif 000003
【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８】
2014190906.tif 000009
【図９】
2014190906.tif 000010
【図１０】
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【図７】
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