(57)【要約】  残留検体を、生物的災害を引き起こすことなく検出装置から安全に回収することができる検出方法、検出システム、および検出装置を提供することを目的とする。  上記目的のうち、少なくとも一つを実現するため、検体が保持されている検体保持ウェルから、液体採取部により検体を採取して、検体に含まれる被検出物質を捕捉する検出チップに移動させる検体採取工程と、前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出部により検出する検出工程と、前記検体採取工程後、前記液体採取部により前記検体保持ウェルに残存する検体を採取して、検体回収ウェルに移動させる残留検体回収工程と、を含む検出方法とする。このとき、前記残留検体回収工程後に、前記検体回収ウェルが有する開口部の開口面積が、前記検体保持ウェルが有する開口部の開口面積より小さいものとする。
2017130369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体が保持されている検体保持ウェルから、液体採取部により検体を採取して、検体に含まれる被検出物質を捕捉する検出チップに移動させる検体採取工程と、
前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出部により検出する検出工程と、
前記検体採取工程後、前記液体採取部により前記検体保持ウェルに残存する検体を採取して、検体回収ウェルに移動させる残留検体回収工程と、
を含み、
前記残留検体回収工程後に、前記検体回収ウェルが有する開口部の開口面積が、前記検体保持ウェルが有する開口部の開口面積より小さい、
検出方法。
【請求項２】
前記検体回収ウェルは、開口を備えた液体収容部とシート状の蓋部を有し、
前記残留検体回収工程後に、前記検体回収ウェルが有する前記開口部は、孔または切り込みが前記蓋部の一部に形成されたものである、
請求項１に記載の検出方法。
【請求項３】
前記検体回収ウェルの前記開口部は、前記残留検体回収工程で、前記液体採取部を前記検体回収ウェルの前記蓋部に突き刺して形成される、
請求項２に記載の検出方法。
【請求項４】
前記残留検体回収工程を、前記検出工程後に行う、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項５】
薬剤用ウェルに保持された薬剤を、前記液体採取部により採取して前記検出チップに移動させる工程をさらに含み、
前記残留検体回収工程において、前記検体保持ウェルに残存する検体を、前記検体回収ウェルとしての前記薬剤用ウェルに移動させる、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項６】
前記検体回収ウェル内に、検体を吸収するための吸収剤が配置されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項７】
前記検体採取工程前に、前記検体保持ウェルに保持されている検体の量を検出する検体量検出工程を行う、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項８】
前記検体量検出工程で検出された検体の量に応じて、前記残留検体回収工程で、前記検体保持ウェルに残存する検体を前記液体採取部により採取する回数を変更する、
請求項７に記載の検出方法。
【請求項９】
前記検体量検出工程で検出された検体の量に応じて、前記残留検体回収工程で、前記検体保持ウェルに挿入する前記液体採取部の挿入位置を変更する、
請求項７に記載の検出方法。
【請求項１０】
検体を保持するための検体保持ウェルと、
前記検体保持ウェルの残留検体を回収するための検体回収ウェルと、
前記検体保持ウェルから検体を採取するための液体採取部と、
検体中に含まれる被検出物質を捕捉するための検出チップと、
前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出するための検出部と、
を有する検出システムであって、
前記検体保持ウェルに保持された検体を前記液体採取部により採取して前記検出チップに提供した後に前記検体保持ウェルに残存する検体を、前記液体採取部により採取して前記検体保持ウェルの開口部よりも開口部の開口面積が小さい前記検体回収ウェルに回収する、
検出システム。
【請求項１１】
検体を保持するための検体保持ウェル、前記検体保持ウェルの残留検体を回収するための検体回収ウェル、および検体中に含まれる被検出物質を捕捉するための検出チップを有する検出用カートリッジを保持可能なホルダーと、
前記ホルダーに保持された前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出するための検出部と、
前記検体保持ウェルから検体を採取するための液体採取部と、
前記液体採取部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部が前記液体採取部を制御して、前記検体保持ウェルに保持された検体を採取し、前記検出チップに提供した後に、前記検体保持ウェルに残存する検体を採取し、前記検体保持ウェルの開口部よりも開口部の開口面積が小さい前記検体回収ウェルに提供する、
検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の被検出物質の存在またはその量を検出するための検出方法、検出システム、および当該検出方法に用いる検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査などにおいて、タンパク質やＤＮＡなど、検体中に含まれる微量の被検出物質を高感度かつ定量的に検出することができれば、患者の状態を迅速に把握して治療を行うことが可能となる。そこで、微量の被検出物質を高感度かつ定量的に検出するための各種検出装置が開発されている。【０００３】
このような検出装置では通常、ユーザー自身が検出装置内に設置された検体を収容するための容器（以下、「検体保持ウェル」ともいう）に検体を導入する。また、被検出物質の検出終了後、被検出物質の検出に使用されなかった検体（残留検体）やこれを保持する検体保持ウェルは、通常ユーザーが検出装置から取り外し、廃棄する。検体保持ウェルは、検体を導入する観点からは、大きく開口していることが好ましい。一方で、検体保持ウェルの開口面積が大きいと、検体保持ウェルを検出装置から取り外す際や、これを移動させる際に、検体保持ウェルの開口部から検体が零れたり、飛散したりすることがある。そのため、安全に残留検体や検体保持ウェルを回収する方法や、検出システム、検出装置の提供が望まれていた。【０００４】
このような要望に対し、残留検体や検体保持ウェルを自動で回収する機構を備える検出装置が提案されている（特許文献１および特許文献２）。また、検体に接触する全てのパーツを廃棄するための廃棄箱を、検出装置に取り付けることも提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０４０１９７号
【特許文献２】特開２０１０−１６４３７８号公報
【特許文献３】特開２００８−０５１６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２に記載されているように、検出装置に残留検体や検体保持ウェルを回収する機構を設けると、装置が大型化したり、装置のコストが増大するとの課題がある。また、上述の特許文献３の廃棄箱を取り付ける場合においても、検出装置側に、廃棄箱を設置するためのスペース等が必要であり、より簡便に残留検体や検体保持ウェルを回収することが求められている。【０００７】
一方、被検出物質の検出後、ユーザー自身が検体保持ウェルに蓋をしたり、当該検体保持ウェルの開口部にシールを貼って、これらを検出装置から取り外すことも考えられる。しかしながら、このような方法では、ユーザーの負担が増える、との課題がある。【０００８】
このような課題に対し、残留検体を、生物的災害を引き起こすことなく検出装置から安全に回収することができる検出方法、検出システム、および検出装置の提供が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らが鋭意検討したところ、検体の採取後、検体保持ウェルに残存した残留検体を液体採取部にて採取し、より小さい開口面積を有する検体回収ウェルに移動させることで、特別な装置や部材を取り付けなくとも、安全に残留検体等を回収可能となることを見出した。【００１０】
すなわち、本発明の一実施形態に係る検出方法は、検体が保持されている検体保持ウェルから、液体採取部により検体を採取して、検体に含まれる被検出物質を捕捉する検出チップに移動させる検体採取工程と、前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出部により検出する検出工程と、前記検体採取工程後、前記液体採取部により前記検体保持ウェルに残存する検体を採取して、検体回収ウェルに移動させる残留検体回収工程と、を含む。このとき、前記残留検体回収工程後に、前記検体回収ウェルが有する開口部の開口面積が、前記検体保持ウェルが有する開口部の開口面積より小さいものとする。【００１１】
また、本発明の一実施形態に係る検出システムは、検体を保持するための検体保持ウェルと、前記検体保持ウェルの残留検体を回収するための検体回収ウェルと、前記検体保持ウェルから検体を採取するための液体採取部と、検体中に含まれる被検出物質を捕捉するための検出チップと、前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出するための検出部と、を有する。このとき前記検体保持ウェルに保持された検体を前記液体採取部により採取して前記検出チップに提供した後に前記検体保持ウェルに残存する検体を、前記液体採取部により採取して前記検体保持ウェルの開口部よりも開口部の開口面積が小さい前記検体回収ウェルに回収する。【００１２】
さらに、本発明の一実施形態に係る検出装置は、検体を保持するための検体保持ウェル、前記検体保持ウェルの残留検体を回収するための検体回収ウェル、および検体中に含まれる被検出物質を捕捉するための検出チップを有する検出用カートリッジを保持可能なホルダーと、前記ホルダーに保持された前記検出チップに捕捉された被検出物質を検出するための検出部と、前記検体保持ウェルから検体を採取するための液体採取部と、前記液体採取部を制御する制御部と、を有する。このとき、前記制御部が前記液体採取部を制御して、前記検体保持ウェルに保持された検体を採取し、前記検出チップに提供した後に、前記検体保持ウェルに残存する検体を採取し、前記検体保持ウェルの開口部よりも開口部の開口面積が小さい前記検体回収ウェルに提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の検出方法や検出システム、検出装置によれば、残留検体やこれを保持していた検体保持ウェルを、生物的災害を引き起こすことなく検出装置から安全に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る検出装置（ＳＰＦＳ装置）の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る検出装置の送液ユニットの構成を示す模式図である。
【図３】図３Ａは、本発明の一実施形態に係る検出装置の検体回収ウェルの一例の概略断面図であり、図３Ｂは、当該検体回収ウェルの平面図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の一実施形態に係る検出装置の検体回収ウェルの他の例の平面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る検出装置の検体保持ウェル、薬剤用ウェル、および検体回収ウェルの構成を示す概略断面図である。
【図６】図６Ａは、本発明の一実施形態に係る検出装置に装填する検出用カートリッジのカートリッジ蓋部を外した構成を示す平面図であり、図６Ｂは、当該検出用カートリッジの使用前の平面図であり、図６Ｃは、当該検出用カートリッジの使用後の平面図である。
【図７】図７は、図６に記載の検出用カートリッジの裏面の構成を示す斜視図である。
【図８】図８Ａは、図６Ｂに記載の検出用カートリッジの検体保持ウェルのａ−ａ’線部分拡大断面図であり、図８Ｂは、図６Ｂに記載の検出用カートリッジの検体回収ウェルのｂ−ｂ’線部分拡大断面図であり、図８Ｃは、図６Ｃに記載の検出用カートリッジの検体回収ウェルのｃ−ｃ’線部分拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る検出方法のフローチャートであり、検出装置を用いた検出方法の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、回折格子を含む金属膜の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を、以下、図面を参照して説明する。以下では、本発明の一実施形態に係る検出システムおよび検出装置について説明し、その後、本発明の一実施形態に係る検出方法を説明する。
【００１６】
（検出システムおよび検出装置）
以下の説明では、検出装置の代表例として、表面プラズモン共鳴蛍光分析法（表面プラズモン励起増強蛍光分光法（Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy：以下、「ＳＰＦＳ」と略記する）を利用する装置（以下、「ＳＰＦＳ装置」ともいう）について説明するが、本発明の検出装置や検出システム、検出方法は、ＳＰＦＳ装置、もしくはＳＰＦＳ装置を用いた検出方法に限定されない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るＳＰＦＳ装置１００（検出システム）の構成を示す図である。図１に示されるように、ＳＰＦＳ装置１００は、検出チップ１０に光を照射するための光照射ユニット１１０と、検出チップ１０から放出された蛍光γを検出するための受光検出ユニット１２０と、検出チップ１０に検体や各種薬剤を送液するための送液ユニット１３０と、検出チップ１０を搬送するための搬送ユニット１４０と、これらを制御するための制御部１５０とを有する。なお、本実施形態では、検出チップ１０や送液ユニット１３０の一部（検体保持ウェル１３１、検体回収ウェル１３５、薬剤用ウェル１３６等）が検出装置から取り外し可能に形成されている。本明細書では、検出装置や、検出チップ１０、検体保持ウェル１３１、検体回収ウェル１３５、薬剤用ウェル１３６等をまとめて検出システムと称する。また、図１では、検出チップ１０と、検体保持ウェル１３１、検体回収ウェル１３５、および薬剤用ウェル１３６とが別の部材として記載されているが、これらはまとめて一つの部材（検出用カートリッジ）とされていてもよい。以下では、送液ユニット１３０について先に説明し、その後にＳＰＦＳ装置１００の他の構成要素について説明する。
【００１８】
本実施形態の送液ユニット１３０の構成を図２に示す。送液ユニット１３０は、検体保持ウェル１３１、検体回収ウェル１３５、薬剤用ウェル１３６、ポンプ１３２、ピペットチップ１６０、および送液ポンプ駆動機構１３４を有する。ポンプ１３２、ピペットチップ１６０、および送液ポンプ駆動機構１３４をまとめて「液体採取部１３７」ともいう。
【００１９】
送液ユニット１３０は、後述の搬送ユニット１４０に設置された検出チップ１０の液体収容部４１に、検体や標識液、洗浄液等を供給したり、液体収容部４１からこれらを回収するためのユニットである。また、送液ユニット１３０は、検体保持ウェル１３１に残存する余剰の検体（残留検体）や、検出チップ１０から回収される液体を検体回収ウェル１３５に移動させるためのユニットでもある。
【００２０】
検体保持ウェル１３１は、ユーザーが検体をピペット（図示せず）等により注入する容器である。検体保持ウェル１３１は、検体を収容するための内部空間と、ユーザーがピペット等を挿入して検体を注入したり、液体採取部１３７がピペットチップ１６０を挿入して検体を採取するための十分に大きな開口と、を有する。また、検体保持ウェル１３１は、検出装置１００から取り外し可能に設置され、被検出物質の検出毎に交換される。検体保持ウェル１３１は、通常樹脂からなる容器であり、透明であってもよく、不透明であってもよい。
【００２１】
薬剤用ウェル１３６は、標識液や洗浄液等の薬剤を収容する容器である。薬剤用ウェル１３６は、薬剤を収容するための内部空間と、ユーザーがピペット等を挿入して薬剤を注入したり、液体採取部１３７がピペットチップ１６０を挿入して薬剤を採取したりするための開口と、を有する。薬剤は、薬剤用ウェル１３６内に予め充填されていてもよく、ユーザーによりピペット（図示せず）等で注入されてもよい。薬剤用ウェル１３６は、検出装置１００から取り外し可能に設置され、必要に応じて交換される。薬剤用ウェル１３６は、通常樹脂からなる容器であり、透明であってもよく、不透明であってもよい。
【００２２】
検体回収ウェル１３５は、検体保持ウェル１３１に残存する余剰の検体（残留検体）や、検出チップ１０から回収される液体等を収容する容器である。図３Ａは、本実施形態の検体回収ウェル１３５の模式的な断面図である。検体回収ウェル１３５は、開口Ａを備えた液体収容部１３５ａと、開口Ａを覆う蓋部１３５ｂとを有する。また、蓋部１３５ｂは、その一部に、孔または切り込みからなる開口部Ｂを有する。本実施形態では、液体採取部１３７が開口部Ｂにピペットチップ１６０を挿入して、残留検体等を検体回収ウェル１３５内に吐出する。
【００２３】
検体回収ウェル１３５の液体収容部１３５ａは、残留検体等を収容可能な内部空間を有し、かつ一方に開口Ａを有するものであれば、その形状は特に制限されない。液体収容部１３５ａは、通常樹脂からなり、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、液体収容部１３５ａは、検体を吸収するための吸収剤を内部に備えてもよい。吸収剤は、検体を吸収可能であれば特に制限されず、例えば脱脂綿や、吸水性ポリマー等とすることができる。
【００２４】
一方、検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂは、液体収容部１３５ａ内に収容された残留検体等が、検体回収ウェル１３５の回収時に、外部に流出することを抑制する機能を果たすものであればよく、本実施形態では、シート状の部材からなる。蓋部１３５ｂは、液体収容部１３５ａと一体に成形されていてもよく、液体収容部１３５ａから脱離可能に形成されていてもよい。なお、蓋１３５ｂは、両面テープや接着剤等を介して液体収容部１３５ａに接着されていてもよく、レーザー溶着や超音波溶着等により液体収容部１３５ａに溶着されていてもよく、またはクランプ等を用いて液体収容部１３５ａに接合されていてもよい。
【００２５】
ここで、蓋部１３５ｂは、液体収容部１３５ａの内部空間と外部とを連通する開口部Ｂを有する。本実施形態では、図３Ｂの平面図に示されるように、開口部Ｂが円形状に形成されているが、開口部Ｂの形状は特に制限されず、例えば図４Ａおよび図４Ｂの蓋部１３５ｂの変形例の平面図に示すように、矩形状であってもよく、十字の切り込みであってもよい。検体回収ウェル１３５の開口部Ｂの開口面積は、検体保持ウェル１３１が有する開口部の開口面積より小さくなるように形成されている。検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂの開口部Ｂの開口面積は、検体保持ウェル１３１が有する開口部の開口面積に対して４％以下であることが好ましく、２％以下であることが好ましい。また、開口面積は７ｍｍ２以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ２以下である。また、蓋部１３５ｂの開口部の径（図３において、ａで示す長さ）は、検体保持ウェル１３１が有する開口部の径より小さくなるように形成されていることが好ましい。なお、本明細書でいう「開口部の径」とは、断りが無い限り、開口部の径の最大値をいう。また、開口部が切り込みである場合には、その切り込みによって生じる開口部の径の最大値をいう。ここで、蓋部１３５ｂの開口部Ｂは、検体回収ウェル１３５を検出装置１００に設置する前に形成されてもよく、検体回収ウェル１３５を検出装置１００に設置後、ピペットチップ１６０を突き刺すことで形成されてもよい。
【００２６】
なお、検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂが有する開口部Ｂの径は、検体保持ウェル１３１が有する開口部の径に対して１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。蓋部１３５ｂが有する開口部Ｂの径は、残留検体等の飛散等を防ぐとの観点から、３ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００２７】
蓋部１３５ｂの材料は特に制限されず、液体収容部１３５ａと同一の樹脂からなるものであってもよく、異なる樹脂からなるものであってもよい。例えば弾性シート等からなるものであってもよい。弾性シートの例には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ナイロン、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、シリコーン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が含まれる。蓋部１３５ｂの厚みは、通常１０〜５００μｍである。また、蓋部１３５ｂの外形形状および大きさは、開口部Ｂが上記機能を発揮することができれば特に制限されない。
【００２８】
なお、検体保持ウェル１３１、薬剤用ウェル１３６、および検体回収ウェル１３５は、例えば図５の断面図に示されるように一体に形成されていてもよいが、個々に独立していてもよい。
【００２９】
送液ユニット１３０の液体採取部１３７が有するポンプ１３２は、プランジャーポンプ１３３１およびポンプノズル１３３２を含む。プランジャーポンプ１３３１は、シリンジおよびプランジャーを含み（いずれも不図示）、プランジャーは、シリンジ内を往復する。プランジャーの往復運動によって、液体の送液（吸引および吐出）が定量的に行われる。ポンプノズル１３３２は、ピペットチップ１６０を着脱可能に保持する。
【００３０】
ポンプノズル１３３２に着脱可能に保持されたピペットチップ１６０はその先端から離れるにつれて外径が長くなるテーパー面を有する（図２参照）。このため、残留検体を検体回収ウェル１３５に吐出する際、検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂにピペットチップ１６０を突き刺し、前述の開口部Ｂを形成することもできる。例えば、検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂ表面から検体回収ウェル１３５の液体収容部１３５ａに向けてピペットチップ１６０を挿入していくと、ピペットチップ１６０が蓋部１３５ｂを突き破る。そして、ピペットチップ１６０をさらに深く挿入すると、蓋部１３５ｂの開口部Ｂは、ピペットチップ１６０により押し広げられ、所望の面積を有する開口部Ｂが形成される。
【００３１】
送液ユニット１３０の液体採取部１３７が有する送液ポンプ駆動機構１３４は、プランジャーの駆動装置と、ピペットチップ１６０の移動装置とを含む。プランジャーの駆動装置は、プランジャーを往復運動させるための装置であり、本実施形態では、ステッピングモーターを含む。ステッピングモーターを含む駆動装置によれば、送液量や送液速度を管理でき、検出チップ１０や、検体保持ウェル１３１内の残液量を管理することができる。ピペットチップ１６０の移動装置は、例えば、ピペットチップ１６０を、ピペットチップ１６０の軸方向（例えば垂直方向）と、軸方向を横断する方向（例えば水平方向）との二方向に自在に動かす。ピペットチップ１６０の移動装置は、例えば、ロボットアーム、２軸ステージまたは上下動自在なターンテーブルによって構成される。
【００３２】
また本実施形態の送液ポンプ駆動機構１３４は、ピペットチップ１６０から液体もしくは気体を吸引する際の吸引圧力を計測する吸引圧力計測装置をさらに含む。吸引圧力計測装置を含む送液ポンプ駆動機構１３４によれば、ピペットチップ１６０の吸引圧力に基づき、検体保持ウェル１３１内に保持されている検体の液面の高さ（液量）を検出することができる。したがって、検体保持ウェル１３１に残存する余剰の検体（残留検体）量を予測することができ、これに基づいて検体保持ウェル１３１から残留検体を採取する回数や、検体保持ウェル１３１にピペットチップ１６０を挿入する際のピペットチップ１６０の位置（液面からの高さ）等を管理することが可能となる。
【００３３】
本実施形態の検出装置１００の液体採取部１３７は、検体保持ウェル１３１や、薬剤用ウェル１３６から各種液体を採取し、検出チップ１０の液体収容部４１に供給する。プランジャーを動かすことで、液体収容部４１内を液体が往復し、液体収容部４１内で液体が適切に撹拌される。これにより、液体の濃度分布の均一化や、液体収容部４１内における反応（例えば、１次反応および２次反応）を促進することができる。液体収容部４１内の液体は、再び送液用のピペットチップ１６０で吸引され、検体回収ウェル１３５などに吐出される。これらの動作の繰り返しにより、検体中の被検出物質を検出チップ１０に捕捉させたり、検体と各種薬剤とを反応させたり、検出チップ１０を洗浄したりすることができる。最終的には、検出チップ１０に、蛍光物質で標識された被検出物質を配置することができる。
【００３４】
また、本実施形態の検出装置１００の液体採取部１３７は、被検出物質を検出チップ１０に配置した後、検体保持ウェル１３１に残存する残留検体をピペットチップ１６０により１回以上採取し、検体回収ウェル１３５内に吐出する。本実施形態では、検体回収ウェル１３５の開口部Ｂの開口面積が、検体保持ウェル１３１の開口部の開口面積より小さい。そのため、残留検体を検体回収ウェル１３５に移動させることで、検出装置１００から検体保持ウェル１３１や検体回収ウェル１３５を取り外して回収する際に、たとえ検体回収ウェル１３５を傾いても残留検体が飛散したり零れたりし難くなる。なお、検体保持ウェル１３１からの残留検体を採取する回数は、検体保持ウェル１３１中に残存する残存検体の量に応じて設定することができる。
【００３５】
一方、本実施形態の検出装置１００に用いる検出チップ１０は、入射面２１、成膜面２２、および出射面２３を有するプリズム２０と、成膜面２２に形成された金属膜３０と、成膜面２２または金属膜３０上に配置された流路蓋４０とを有する。流路蓋４０は、金属膜３０と対向する面に流路溝を有し、成膜面２２や金属膜３０と、流路蓋４０とで囲まれた空間が、液体（例えば検体）を収容するための液体収容部４１となる。当該検出チップ１０は、通常、被検出物質の検出のたびに交換される。また、検出チップ１０は、好ましくは各片の長さが数ｍｍ〜数ｃｍの構造物であるが、「チップ」の範疇に含まれないより小型の構造物またはより大型の構造物であってもよい。
【００３６】
検出チップ１０が含むプリズム２０は、励起光αに対して透明な誘電体からなり、入射面２１、成膜面２２および出射面２３を有する。入射面２１は、励起光照射ユニット１１０からの励起光αをプリズム２０の内部に入射させるための面である。また、成膜面２２上には、金属膜３０が配置されており、プリズム２０の内部に入射した励起光αは、金属膜３０の裏面、より具体的にはプリズム２０と金属膜３０との界面（成膜面２２）にて反射する。一方、出射面２３は、成膜面２２にて反射した反射光をプリズム２０の外部に出射させるための面である。
【００３７】
プリズム２０の形状は、特に限定されない。本実施形態では、プリズム２０の形状は、台形を底面とする柱体である。台形の一方の底辺に対応する面が成膜面２２であり、一方の脚に対応する面が入射面２１であり、他方の脚に対応する面が出射面２３である。底面となる台形は、等脚台形であることが好ましい。これにより、入射面２１と出射面２３とが対称になり、励起光αのＳ波成分がプリズム２０内に滞留しにくくなる。
【００３８】
入射面２１は、励起光αが励起光照射ユニット１１０に戻らないように形成される。励起光αの光源がレーザーダイオード（以下「ＬＤ」ともいう）である場合、励起光αがＬＤに戻ると、ＬＤの励起状態が乱れてしまい、励起光αの波長や出力が変動してしまう。そこで、理想的な共鳴角または増強角を中心とする走査範囲において、励起光αが入射面２１に垂直に入射しないように、入射面２１の角度が設定される。ここで「共鳴角」とは、金属膜３０に対する励起光αの入射角を走査した場合に、出射面２３から出射される反射光の光量が最小となるときの、入射角を意味する。また、「増強角」とは、金属膜３０に対する励起光αの入射角を走査した場合に、検出チップ１０の上方に放出される励起光αと同一波長の散乱光（以下「プラズモン散乱光」という）γの光量が最大となるときの、入射角を意味する。本実施形態では、入射面２１と成膜面２２との角度および成膜面２２と出射面２３との角度は、いずれも約８０°である。
【００３９】
なお、検出チップ１０の設計により、共鳴角（およびその極近傍にある増強角）が概ね決まる。設計要素は、プリズム２０の屈折率や、金属膜３０の屈折率、金属膜３０の膜厚、金属膜３０の消衰係数、励起光αの波長などである。金属膜３０上に第１の捕捉体を介して捕捉された被測定物質によって共鳴角および増強角がシフトするが、その量は数度未満である。
【００４０】
プリズム２０は、複屈折特性を少なからず有する。プリズム２０の材料の例には、樹脂およびガラスが含まれる。プリズム２０の材料は、好ましくは、屈折率が１．４〜１．６であり、かつ複屈折が小さい樹脂である。
【００４１】
金属膜３０は、プリズム２０の成膜面２２上に配置されている。これにより、成膜面２２に全反射条件で入射した励起光αの光子と、金属膜３０中の自由電子との間で相互作用（ＳＰＲ）が生じ、金属膜３０の表面上に局在場光（一般に「エバネッセント光」または「近接場光」とも呼ばれる）が生じる。
【００４２】
金属膜３０の材料は、表面プラズモン共鳴を生じさせうる金属であれば特に限定されない。金属膜３０の材料の例には、金、銀、銅、アルミ、これらの合金が含まれる。金属膜３０の形成方法は、特に限定されない。金属膜３０の形成方法の例には、スパッタリング、蒸着、メッキが含まれる。金属膜３０の厚みは、特に限定されないが、３０〜７０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００４３】
また、図１では図示しないが、本実施形態では、金属膜３０のプリズム２０と対向しない面（金属膜３０の表面）に、第１の捕捉体が固定されている。第１の捕捉体は、検体中の被測定物質と特異的に結合するための認識部位を有する物質であり、当該第１の捕捉体は、液体収容部４１内に露出している。そして、液体収容部４１内に検体を提供した際に、第１の捕捉体と被測定物質とが接触することで、第１の捕捉体と被測定物質とが選択的に結合する。つまり、第１の捕捉体を介して、検体中の被測定物質が金属膜３０上に配置される。
【００４４】
金属膜３０上に固定されている第１の捕捉体の種類は、被測定物質に特異的に結合するための認識部位を有していれば特に制限されない。第１の捕捉体の金属膜３０への固定方法は特に限定されず、例えば物理吸着、化学結合（アミドカップリング、Ａｕとチオールとの反応、シランカップリング）などのいずれでもありうる。
【００４５】
また流路蓋４０は、流路溝を有し、流路溝の壁面および上面と、金属膜３０とによって、液体を収容するための液体収容部４１を形成可能な形状であれば、その形状は特に限定されない。また、流路蓋４０と金属膜３０との間に形成される液体収容部４１の形状や大きさも限定されない。なお、液体収容部４１は、例えばウェルなど、液体を一時的に貯留するための空間であってもよいが、測定効率などの観点から、液体収容部４１が液体を流すための流路であることが好ましい。液体収容部４１が流路である場合、液体収容部４１の両端もしくは一方の端部は、流路蓋４０の上面に形成された不図示の注入口および排出口と接続されてもよい。
【００４６】
流路蓋４０は、金属膜３０上から放出される蛍光βおよびプラズモン散乱光γを外部に取り出す部分が、これらの光に対して透明な材料で形成されている。流路蓋４０は、全体が上記光に対して透明な材料で形成されていてもよく、一部が、上記光に対して不透明な材料で形成されていてもよい。蛍光βおよびプラズモン散乱光γに対して透明な材料の例には、樹脂が含まれる。また流路蓋４０は、例えば、両面テープや接着剤などによる接着や、レーザー溶着、超音波溶着、クランプ部材を用いた圧着などにより金属膜３０またはプリズム２０に接合されている。
【００４７】
励起光照射ユニット１１０は、チップホルダー１４２に保持された検出チップ１０に励起光αを照射する。蛍光βまたはプラズモン散乱光γの測定時には、励起光照射ユニット１１０は、金属膜３０に対する入射角がＳＰＲを生じさせる角度となるように、金属膜３０に対するＰ波のみを入射面２１に向けて出射する。ここで「励起光」とは、蛍光物質を直接または間接的に励起させる光である。たとえば、励起光αは、プリズム２０を介して金属膜３０にＳＰＲが生じる角度で照射されたときに、蛍光物質を励起させる局在場光を金属膜３０の表面上に生じさせる光である。励起光照射ユニット１１０は、光源ユニット１１１、角度調整機構１１２および光源制御部１１３を含む。
【００４８】
光源ユニット１１１は、コリメートされ、かつ波長および光量が一定の励起光αを、金属膜３０裏面における照射スポットの形状が略円形となるように出射する。光源ユニット１１１は、例えば、励起光αの光源、ビーム整形光学系、ＡＰＣ機構および温度調整機構（いずれも不図示）を含む。
【００４９】
光源の種類は、特に限定されず、一例として、レーザーダイオード（ＬＤ）が挙げられる。光源の他の例には、発光ダイオード、水銀灯、その他のレーザー光源が含まれる。光源から出射される光がビームでない場合は、光源から出射される光は、レンズや鏡、スリットなどによりビームに変換される。また、光源から出射される光が単色光でない場合は、光源から出射される光は、回折格子などにより単色光に変換される。さらに、光源から出射される光が直線偏光でない場合は、光源から出射される光は、偏光子などにより直線偏光の光に変換される。
【００５０】
ビーム整形光学系は、例えば、コリメーターやバンドパスフィルター、直線偏光フィルター、半波長板、スリット、ズーム手段などを含む。ビーム整形光学系は、これらのすべてを含んでいてもよいし、一部を含んでいてもよい。コリメーターは、光源から出射された励起光αをコリメートする。バンドパスフィルターは、光源から出射された励起光αを中心波長のみの狭帯域光にする。光源からの励起光αは、若干の波長分布幅を有しているためである。直線偏光フィルターは、光源から出射された励起光αを完全な直線偏光の光にする。半波長板は、金属膜３０にＰ波成分が入射するように励起光αの偏光方向を調整する。スリットおよびズーム手段は、金属膜３０裏面における照射スポットの形状が所定サイズの円形となるように、励起光αのビーム径や輪郭形状などを調整する。
【００５１】
ＡＰＣ機構は、光源の出力が一定となるように光源を制御する。より具体的には、ＡＰＣ機構は、励起光αから分岐させた光の光量を不図示のフォトダイオードなどで検出する。そして、ＡＰＣ機構は、回帰回路で投入エネルギーを制御することで、光源の出力を一定に制御する。
【００５２】
温度調整機構は、例えば、ヒーターやペルチェ素子などである。光源の出射光の波長およびエネルギーは、温度によって変動することがある。このため、温度調整機構で光源の温度を一定に保つことにより、光源の出射光の波長およびエネルギーを一定に制御する。
【００５３】
角度調整機構１１２は、金属膜３０（プリズム２０と金属膜３０との界面（成膜面２２））に対する励起光αの入射角を調整する。角度調整機構１１２は、プリズム２０を介して金属膜３０の所定の位置に向けて所定の入射角で励起光αを照射するために、励起光αの光軸とチップホルダー１４２とを相対的に回転させる。
【００５４】
たとえば、角度調整機構１１２は、光源ユニット１１１を励起光αの光軸と直交する軸（図１の紙面に対して垂直な軸）を中心として回動させる。このとき、入射角を走査しても金属膜３０上での照射スポットの位置がほとんど変化しないように、回転軸の位置を設定する。回転中心の位置を、入射角の走査範囲の両端における２つの励起光αの光軸の交点近傍（成膜面２２上の照射位置と入射面２１との間）に設定することで、照射位置のズレを極小化することができる。
【００５５】
前述のとおり、金属膜３０に対する励起光αの入射角のうち、プラズモン散乱光γの光量が最大となる角度が増強角である。励起光αの入射角を増強角またはその近傍の角度に設定することで、高強度の蛍光βを測定することが可能となる。検出チップ１０のプリズム２０の材料および形状、金属膜３０の膜厚、液体収容部４１内の液体の屈折率などにより、励起光αの基本的な入射条件が決まるが、液体収容部４１内の蛍光物質の種類および量、プリズム２０の形状誤差などにより、最適な入射条件はわずかに変動する。このため、測定ごとに最適な増強角を求めることが好ましい。
【００５６】
光源制御部１１３は、光源ユニット１１１に含まれる各種機器を制御して、光源ユニット１１１からの励起光αの出射を制御する。光源制御部１１３は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００５７】
蛍光検出ユニット１２０は、金属膜３０への励起光αの照射によって生じた蛍光βを検出する。また、必要に応じて、蛍光検出ユニット１２０は、金属膜３０への励起光αの照射によって生じたプラズモン散乱光γも検出する。蛍光検出ユニット１２０は、受光ユニット１２１、位置切替え機構１２２およびセンサー制御部１２３を含む。
【００５８】
受光ユニット１２１は、検出チップ１０の金属膜３０の法線方向に配置される。受光ユニット１２１は、第１レンズ１２４、光学フィルター１２５、第２レンズ１２６および受光センサー１２７を含む。
【００５９】
第１レンズ１２４は、例えば、集光レンズであり、金属膜３０上から出射される光を集光する。第２レンズ１２６は、例えば、結像レンズであり、第１レンズ１２４で集光された光を受光センサー１２７の受光面に結像させる。両レンズの間の光路は、略平行な光路になっている。光学フィルター１２５は、両レンズの間に配置されている。
【００６０】
光学フィルター１２５は、蛍光成分のみを受光センサー１２７に導き、高いＳ（シグナル）／Ｎ（ノイズ）比で蛍光βを検出するために、励起光成分（プラズモン散乱光γ）を除去する。光学フィルター１２５の例には、励起光反射フィルター、短波長カットフィルターおよびバンドパスフィルターが含まれる。光学フィルター１２５は、例えば、所定の光成分を反射する多層膜を含むフィルター、または所定の光成分を吸収する色ガラスフィルターである。
【００６１】
受光センサー１２７は、蛍光βおよびプラズモン散乱光γを検出する。受光センサー１２７は、微小量の被測定物質からの微弱な蛍光βを検出することが可能な、高い感度を有する。受光センサー１２７は、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などである。
【００６２】
位置切替え機構１２２は、光学フィルター１２５の位置を、受光ユニット１２１における光路上または光路外に切り替える。具体的には、受光センサー１２７が蛍光βを検出する時には、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路上に配置し、受光センサー１２７がプラズモン散乱光γを検出する時には、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路外に配置する。
【００６３】
センサー制御部１２３は、受光センサー１２７の出力値の検出や、検出した出力値による受光センサー１２７の感度の管理、適切な出力値を得るための受光センサー１２７の感度の変更、などを制御する。センサー制御部１２３は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００６４】
搬送ユニット１４０は、検出チップ１０を測定位置または送液位置に搬送し、固定する。ここで「測定位置」とは、励起光照射ユニット１１０が検出チップ１０に励起光αを照射し、それに伴い発生する蛍光βまたはプラズモン散乱光γを蛍光検出ユニット１２０が検出する位置である。また、「送液位置」とは、送液ユニット１３０が検出チップ１０の液体収容部４１内に液体を供給するか、または検出チップ１０の液体収容部４１内の液体を除去する位置である。搬送ユニット１４０は、搬送ステージ１４１およびチップホルダー１４２を含む。チップホルダー１４２は、搬送ステージ１４１に固定されており、検出チップ１０を着脱可能に保持する。チップホルダー１４２の形状は、検出チップ１０を保持することが可能であり、かつ励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γの光路を妨げない形状である。たとえば、チップホルダー１４２には、励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γが通過するための開口が設けられている。搬送ステージ１４１は、チップホルダー１４２を一方向およびその逆方向に移動させる。搬送ステージ１４１も、励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γの光路を妨げない形状である。搬送ステージ１４１は、例えば、ステッピングモーターなどで駆動される。
【００６５】
制御部１５０は、角度調整機構１１２、光源制御部１１３、位置切替え機構１２２、センサー制御部１２３、送液ポンプ駆動機構１３４および搬送ステージ１４１を制御する。制御部１５０は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００６６】
（検出装置および検出システムの他の実施形態）
上記では、検体回収ウェル１３５が、液体収容部１３５ａと蓋部１３５ｂとを有する構造としたが、検体回収ウェル１３５の開口部の開口面積が、検体保持ウェル１３１の開口部の開口面積より小さければよく、検体回収ウェル１３５の構造は上記構造に限定されない。例えば、液体収容部１３５ａのみからなるもの等であってもよい。
【００６７】
さらに、上記では、検体回収ウェル１３５と薬剤用ウェル１３６とを異なる部材として記載したが、使用後の薬剤用ウェル１３６、つまり標識液や、洗浄液等が充填されていた薬剤用ウェル１３６を検体回収ウェル１３５として用いてもよい。この場合、薬剤用ウェル１３６の開口部の面積が、検体保持ウェル１３１の開口部の面積より小さくなるようにする。
【００６８】
また、前述のように、検出チップ１０と、検体保持ウェル１３１と、薬剤用ウェル１３６と、検体回収ウェル１３５とを備えた検出用カートリッジ１０００を検出装置に装填して被検出物質の検出を行ってもよい。このとき、検出用カートリッジ１０００は、検出装置が有するホルダーによって保持される。検出用カートリッジ１０００の構成の例を図６〜図８に示す。図６Ａは、検出装置１００に装填する検出用カートリッジ１０００のカートリッジ蓋部１２βを取り外した状態の平面図である。また図６Ｂは、使用前の検出用カートリッジ１０００の平面図であり、図６Ｃは、使用後の検出用カートリッジ１０００の平面図である。また、図７は、当該検出用カートリッジ１０００の裏面の構成を示す斜視図である。図８Ａは、図６Ｂに記載の検出用カートリッジ１０００の検体保持部１３１α（検体保持ウェル）のａ−ａ’線部分拡大断面図であり、図８Ｂは、図６Ｂに記載の検出用カートリッジ１０００の検体回収部１３５α（検体回収ウェル）のｂ−ｂ’線部分拡大断面図であり、図８Ｃは、図６Ｃに記載の検出用カートリッジ１０００の検体回収部１３５β（検体回収ウェル）のｃ−ｃ’線部分拡大断面図である。
【００６９】
検出用カートリッジ１０００は、図６Ａ〜Ｃに示すように、検出チップ１０と、液体収容容器１２αと、液体収容容器１２αの一部を覆うカートリッジ蓋部１２βとを備え、検出チップ１０と、液体収容部１２αとが一体化されている。
【００７０】
検出チップ１０は、上記実施形態で説明した、プリズム２０と、金属膜３０と、流路蓋４０とを有する検出チップ１０とすることができるため、その詳しい説明を省略する。なお、本実施形態では、図６Ａ〜Ｃに示すように、検出チップ１０が、検体や薬剤等を注入するための液体供給部１１ａと、液体を貯留するための貯留部１１ｂとを有し、これらは上述の液体収容部（図示せず）によって連結されている。液体供給部１１ａに検出装置のピペットノズル１６０を挿入し、検体等の液体を注入することで、液体収容部に液体が流入し、余剰の液体は液体貯留部１１ｂに貯留される。そして、ピペットノズル１６０にて、液体の注入および吸引を行うことで、液体を液体収容部に往復送液することができる。
【００７１】
一方、本実施形態の液体収容容器１２αは、検体回収部１３５α、検体保持部１３１α、および薬剤保持部１３６αを備え、それぞれ上述の検体回収ウェル１３５の液体収容部１３５ａ、検体保持ウェル１３１、および薬剤用ウェル１３６に対応する。
【００７２】
液体収容容器１２αが有する検体回収部１３５αは、略Ｌ字形状の開口を有し、残留検体等を十分に収容するため、十分な深さの空間を有する。
【００７３】
液体収容容器１２αが有する検体保持部１３１αは、略楕円状の開口部を有し、検体保持部１３１αに収容される検体を取り出しやすいよう、図６Ａ、図７、及び図８Ａに示すように、開口部より面積の小さな底面を有する。
【００７４】
さらに、液体収容容器１２αが有する薬剤保持部１３６αは、略楕円状の開口部を有し、薬剤保持部１３６αに収容される薬剤を取り出しやすいよう、図７に示すように、開口部より面積の小さな底面を有する。
【００７５】
また、検出用カートリッジ１０００のカートリッジ蓋部１２βは、薬剤保持部１３６αと検体回収部１３５αとを覆うシート状の部材であり、上述の検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂに相当する。本実施形態では、カートリッジ蓋部１２βは、薬剤保持部１３６αおよび検体回収部１３５αのみを覆っているが、必要に応じて検体保持部１３１αの一部または全部を覆っていてもよい。当該蓋部１２βは、上述の検体回収ウェル１３５の蓋部１３５ｂと同様の部材からなるシートすることができる。
【００７６】
本実施形態では、図６Ｂ及び図８Ｂに示すように、使用前の検出用カートリッジ１０００において、カートリッジ蓋部１２βは開口部を有さない。そして、図６Ｃ及び図８Ｃに示すように、検出カートリッジ１０００を検出装置１００に設置後、薬剤保持部１３６αや検体回収部１３５αにピペットチップ１６０を突き刺すことで開口部Ｂを形成するが、予めカートリッジ蓋部１２βに開口部Ｂが形成されていてもよい。また、本実施形態では、ピペットチップ（容量２５０μｌ）により、検体回収部１３５α上、および薬剤保持部１３６α上に直径３ｍｍの略円形の開口部Ｂを形成するが、開口部Ｂの大きさは、当該大きさに限定されない。
【００７７】
（検出方法）
次に、本実施形態に係る検出方法を説明する。図９は、本発明の一実施形態に係る検出方法を行う際のＳＰＦＳ装置１００の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、測定の準備をする（工程Ｓ１０）。具体的には、ＳＰＳＦ装置１００のチップホルダー１４２に前述の検出チップ１０を設置する。また、検出チップ１０の液体収容部４１内に保湿剤が存在する場合には、液体収容部４１内を洗浄して保湿剤を除去する。
【００７９】
次いで、検出チップ１０の金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を増強角に設定する（工程Ｓ２０）。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を設置位置から測定位置に移動させる。この後、制御部１５０が、光源制御部１１３および角度調整部１１２を制御して、光源ユニット１１１から励起光αを金属膜３０（成膜面２２）の所定の位置に照射しながら、金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を走査する。このとき、制御部１５０は、位置切替え機構１２２を制御して、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路外に移動させる。これとともに、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７でプラズモン散乱光γを検出する。制御部１５０は、励起光αの入射角とプラズモン散乱光γの強度との関係を含むデータを得る。そして、制御部１５０は、データを解析して、プラズモン散乱光γの強度が最大となる入射角（増強角）を決定する。最後に、制御部１５０は、角度調整機構１１２を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を増強角に設定する。
【００８０】
ここで、上記増強角は、プリズム２０の素材および形状、金属膜３０の厚み、液体収容部４１内の液体の屈折率などにより決まるが、液体収容部４１内の液体の種類および量、プリズム２０の形状誤差などの各種要因によりわずかに変動する。このため、測定を行うたびに増強角を決定することが好ましい。増強角は、０．１°程度のオーダーで決定される。
【００８１】
次いで、後述の検体採取工程（工程Ｓ３０）前、もしくは検体採取工程（工程Ｓ３０）における検体の採取と同時に、検体保持ウェル１３１が保持する検体量を検出する（検体量検出工程（工程Ｓ２１））。具体的には、液体採取部１３７のピペットチップ１６０先端から空気を吸引しながら、ピペットチップ１６０先端を検体保持ウェル１３１内の検体の液面に近づける。そして、ピペットチップ１６０の吸引圧力変化を送液ポンプ駆動機構１３４の吸引圧力計測装置で計測し、吸引圧力が変化（ピペットチップ１６０が液面に到達）するタイミングと、このときのピペットチップ１６０の軸方向の位置を特定する。そしてピペットチップ１６０の軸方向の高さに基づき、検体保持ウェル１３１内での検体の液面高さを特定し、検体保持ウェル１３１に注入された検体の凡その量を特定する。
【００８２】
ここで、検体保持ウェル１３１が保持する検体および被測定物質の種類は特に限定されない。検体の例には、血液や血清、血漿、尿、鼻孔液、唾液、精液などの体液およびその希釈液が含まれる。またこれらの検体に含まれる被測定物質の例には、核酸（ＤＮＡやＲＮＡなど）、タンパク質（ポリペプチドやオリゴペプチドなど）、アミノ酸、糖質、脂質およびこれらの修飾分子が含まれる。
【００８３】
次いで、液体採取部１３７をさらに制御して、検体保持ウェル１３１から検体を採取する。そして、当該検体を検出チップ１０の液体収容部４１に提供し、検出チップ１０内の金属膜３０上に固定された第１の捕捉体に、検体中に含まれる被測定物質を特異的に結合（１次反応）させる（検体採取工程（工程Ｓ３０））。１次反応後、液体採取部１３７を制御して、液体収容部４１内から余剰の検体を採取し、検体回収ウェル１３５に移動させる。また、被測定物質の結合後、液体採取部１３７をさらに制御して、液体収容部４１内には、緩衝液などを提供する。これにより、液体収容部４１内が洗浄され、遊離の被測定物質などが除去される。
【００８４】
次いで、光学ブランク値を測定する（工程Ｓ４０）。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を設置位置から測定位置に移動させる。この後、制御部１５０が、光源制御部１１３を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に向けて光源ユニット１１１から、増強角で励起光αを出射させる。これと同時に、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７で光の光量を検出し、これをブランク値として記録する。
【００８５】
さらに、金属膜３０上の第１の捕捉体に結合した被測定物質に、蛍光物質で標識された第２の捕捉体を結合（２次反応）させる（工程Ｓ５０）。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を測定位置から送液位置に移動させる。この後、制御部１５０は、液体採取部１３７を制御して、薬剤用ウェル１３６が保持する第２の捕捉体を含む標識液を液体収容部４１内に提供する。ここで、第２の捕捉体は、被測定物質の、第１の捕捉体が特異的に結合する部位とは異なる部位に、特異的に結合する物質である。また、当該第２の捕捉体には、蛍光物質が結合している。したがって、標識液を液体収容部４１に提供すると、第１の捕捉体に結合している被測定物質に第２の捕捉体が特異的に結合（２次反応）し、被測定物質が、間接的に蛍光物質で標識される。２次反応後、液体採取部１３７を制御して、液体収容部４１から、余剰の標識液を採取し、検体回収ウェル１３５に移動させる。その後、送液ユニット１３０をさらに制御して、液体収容部４１内には、緩衝液などを提供する。これにより、液体収容部４１内が洗浄され、遊離の第２の捕捉体などが除去される。
【００８６】
次いで、液体収容部４１の底面（金属膜３０）上に、蛍光物質で標識された被測定物質が第１の捕捉体を介して配置された状態で、プリズム２０を通して励起光αを増強角で金属膜３０（成膜面２２）に照射する。そして、被測定物質を標識する蛍光物質からの蛍光値を測定する（検出工程（工程Ｓ６０））。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を送液位置から測定位置に移動させる。この後、制御部１５０は、光源制御部１１３を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に向けて光源ユニット１１１から励起光αを出射させる。これと同時に、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７で蛍光βと同じ波長の光の光量を検出する。
【００８７】
さらに、被測定物質の存在または量を示すシグナル値を算出する（工程Ｓ７０）。蛍光値は、主として、被測定物質を標識する蛍光物質に由来する蛍光成分（シグナル値）と、光学ブランク値とを含む。したがって、制御部１５０は、工程Ｓ６０で得られた蛍光値から工程Ｓ４０で得られた光学ブランク値を引くことで、被測定物質の量に相関するシグナル値を算出することができる。そして、あらかじめ作成しておいた検量線により、被測定物質の量や濃度などに換算する。
【００８８】
次いで、液体採取部１３７を制御して、検体保持ウェル１３１に残存した残留検体を検体回収ウェル１３５に移動させる（残留検体回収工程（工程Ｓ８０））。具体的には、液体採取部１３７によって、検体保持ウェル１３１に残存した残留検体を採取した後、残留検体を検体回収ウェル１３５内に吐出する。このとき、検体保持ウェル１３１中の残留検体量が所望の量以下、好ましくは無くなるまで残留検体の採取および吐出を繰り返すよう、送液ユニット１３０を制御する。
【００８９】
また、本実施形態の残留検体回収工程（工程Ｓ８０）では、残留検体を検体保持ウェル１３１から１回目に回収する際、液体採取部１３７を制御して、ピペットチップ１６０先端から空気を吸引しながら、ピペットチップ１６０を検体保持ウェル１３１に挿入する。これにより、検体保持ウェル１３１内に残存する残留検体量が多くとも、検体保持ウェル１３１から溢れさせることなく、残留検体を確実にピペットチップ１６０内に吸引することができる。
【００９０】
また、本実施形態の残留検体回収工程（工程Ｓ８０）では、制御部１５０が、上記検体量の検体量検出工程（工程Ｓ２１）で検出された検体量と、検体採取工程で採取した検体量に基づき、残留検体回収工程（工程Ｓ８０）時に検体保持ウェル１３１内に残存する残留検体の量を特定する。そして、当該残留検体の量に基づいて、液体採取部１３７を駆動させる。具体的には、検体保持ウェル１３１から残留検体を採取する回数や、ピペットチップ１６０の挿入位置等を管理する。残留検体量に応じて、検体保持ウェル１３１から残留検体を採取する回数を決定することで、ピペットチップ１６０が検体保持ウェル１３１から空吸引する回数を少なくし、作業の効率化を図ることができる。また、ピペットチップ１６０の挿入により、残留検体が検体保持ウェル１３１から溢れることも抑制できる。なお、制御部１５０は、残留検体を採取する回数の決定、およびピペットチップ１６０の挿入位置の決定のうち、いずれか一方のみを管理してもよいが、作業の効率化の観点や、残留検体を飛散させない等の観点からは、両方を管理することが好ましい。
【００９１】
（その他の実施形態）
上記では、残留検体回収工程（工程Ｓ８０）を、検体量検出工程（工程Ｓ２１）で検出された検体量に基づき、検体保持ウェル１３１から残留検体を採取する回数や、ピペットチップ１６０の挿入位置等を決定する実施形態を説明したが、検体量検出工程（工程Ｓ２１）は行わなくともよい。この場合、残留検体回収工程（工程Ｓ８０）において、残留検体の量に関わらず、一定回数、残留検体の採取および吐出を繰り返すことで、検体保持ウェル１３１中の残留検体を全て検体回収ウェルに移動させることができる。また、送液ポンプ駆動機構１３４の吸引圧力計測装置により、ピペットチップ１６０の吸引圧力を計測しながら、検体保持ウェル１３１から検体の採取を行い、ピペットチップ１６０に吸引圧力がかからなくなるまで、残留検体の採取および吐出を繰り返すことで、検体保持ウェル１３１中の残留検体を全て検体回収ウェルに移動させることもできる。
【００９２】
また、上記では、検体量検出工程（工程Ｓ２１）において、ピペットチップ１６０の吸引圧力変化に基づき検体保持ウェル１３１内の検体量を特定したが、検体保持ウェル１３１内の検体量は、例えばＣＣＤカメラ等、光学的に検出してもよい。
【００９３】
さらに上記では、残留検体の回収工程（工程Ｓ８０）を、被測定物質の量の算出（工程Ｓ７０）後に行う旨説明したが、残留検体の回収工程（工程Ｓ８０）は、検体保持ウェル１３１から検体を採取し、検出チップ１０に提供した後であれば、いずれの段階で行ってもよい。したがって、例えば検体採取工程（工程Ｓ３０）以降であれば、どの段階で行ってもよい。
【００９４】
また、上述の実施形態では、金属膜３０が形成されたプリズム２０を使用し、光子と表面プラズモンとを結合（カップリング）させるプリズムカップリング（ＰＣ）−ＳＰＦＳ（検出方法）および検出装置について説明した。しかし、本発明に係る検出方法および検出チップは、この形態に限定されない。図１０は、回折格子を含む金属膜３０ａの斜視図である。本発明に係る検出方法および検出装置では、図１０に示されるように、回折格子を含む金属膜３０ａを有する検出チップを使用してもよい。この場合も、光子と表面プラズモンとを結合させ、金属膜３０ａからプラズモン散乱光γを放出させることができる。この場合、プリズム２０は不要である。また、光照射ユニット１１０は、検出チップの金属膜３０ａ側に配置され、蛍光βの検出工程およびプラズモン散乱光γの検出工程では、回折格子に向けて励起光αを照射する。
【００９５】
また、上記実施形態では、ＳＰＦＳ装置を利用した検出方法や検出装置を説明したが、検出方法や検出装置は、これらに限定されない。被測定物質の検出方法は、ＥＬＩＳＡ法や、ＲＩｆＳ法、ＳＰＲ法、ＱＣＭ等にも適用できる。
【００９６】
（効果）
前述のように、一般的な検出装置では、使用後の検体保持ウェルを取り外す際や、これを移動させる際に、検体保持ウェル中に残存した残留検体が溢れたり、飛散したりすることがある。これに対し、上述の実施形態によれば、使用後の検体保持ウェルから残留検体が検体回収ウェルに移動されており、検体回収ウェルからは検体が零れにくい。したがって、検体保持ウェルや検体回収ウェルをユーザーが検出装置から取り外す際や、これを廃棄する際に残留検体が零れたり飛散することが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る検出方法や検出装置によれば、残留検体やこれを保持していた検体保持ウェルを、生物的災害を引き起こすことなく検出装置から取り外し、安全に回収することができる。したがって、各種被検出物質を検出するための検出装置や検出システム、検出方法として非常に有用である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  検出チップ
２０  プリズム
２１  入射面
２２  成膜面
２３  出射面
３０  金属膜
４０  流路蓋
４１  液体収容部
１００  ＳＰＦＳ装置
１１０  光照射ユニット
１１１  光源ユニット
１１２  角度調整機構
１１３  光源制御部
１２０  受光検出ユニット
１２１  受光ユニット
１２２  位置切替え機構
１２３  センサー制御部
１２４  第１レンズ
１２５  光学フィルター
１２６  第２レンズ
１２７  受光センサー
１３０  送液ユニット
１３１  検体保持ウェル
１３２  ポンプ
１３４  送液ポンプ駆動機構
１３５  検体回収ウェル
１３６  薬剤用ウェル
１３７  液体採取部
１４０  搬送ユニット
１４１  搬送ステージ
１４２  チップホルダー
１５０  制御部
１６０  ピペットチップ
１０００  検出用カートリッジ
１３３１  プランジャーポンプ
１３３２  ポンプノズル
α  励起光
β  蛍光
γ  プラズモン散乱光
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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