(57)【要約】  使い捨てのセンサチップにおいて，流路詰まりの懸念なく，検体の計量を高精度に行う。検体導入口３０１４から流体接続部３０１１に向けて検体を吸引し，その後，流体接続部３０１１から圧力をかけて，導入した規定量の検体を測定部３０１７を有する流路に送出し，測定を行う。
2014069551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路と，
検体を前記流路に導入するための検体導入口と，
前記流路に配置された電極と，
前記電極の上流と下流に配置された捕捉物質とを有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項２】
請求項１のセンサチップにおいて，
前記捕捉物質は非糖化タンパク質と糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体であることを特徴とするセンサチップ。
【請求項３】
請求項２記載のセンサチップにおいて，
前記糖化タンパク質はＨｂＡ１ｃもしくはグリコアルブミンであることを特徴とするセンサチップ。
【請求項４】
請求項１記載のセンサチップにおいて，
前記流路に接続された廃液溜を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項５】
請求項１記載のセンサチップにおいて，
前記検体導入口は検体保持部を備えることを特徴とするセンサチップ。
【請求項６】
非糖化タンパク質と糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体と，糖化部を認識する酵素標識抗体とを用いて，電位測定により検体中の糖化タンパク質の糖化割合を定量化することを特徴とする糖化タンパク質の測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の測定方法において，
前記抗体が固相に固定化された固定化抗体であり，前記固相に前記検体を供給する工程，前記試料液中の糖化タンパク質を前記固定化抗体に結合させる工程，前記固相に前記酵素標識抗体を供給する工程，前記酵素標識抗体を前記抗体に結合した糖化タンパク質に結合させて固定化抗体−糖化タンパク質−酵素標識抗体複合体を形成する工程，前記固相に基質を供給する工程，前記基質を前記複合体の酵素と反応させて反応産物を生成させる工程，電位測定により前記反応産物の濃度を測定する工程，前記反応産物の濃度を試料液中の糖化タンパク質濃度に換算する工程を順に有することを特徴とする糖化タンパク質の測定方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の測定方法において，
糖化タンパク質はＨｂＡ１ｃもしくはグリコアルブミンであることを特徴とする糖化タンパク質の測定方法。
【請求項９】
第１の流体接続部と第２の流体接続部とを結ぶ第１の流路と，
検体を導入するための検体導入口と，
前記第１の流路に設けられた第１の分岐点と前記検体導入口とを結ぶ第２の流路と，
前記第１の分岐点より前記第２の流体接続部寄りの位置に設けられた前記第１の流路の第２の分岐点と第３の流体接続部とを結ぶ第３の流路とを有し，
前記第１の流路には，前記第１の流体接続部と前記第１の分岐点との間もしくは前記第１の分岐点と前記第２の分岐点との間に検体検出部が配置されており，
前記第３の流路には，前記検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１０】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
廃液溜を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項１１】
請求項１０記載のセンサチップにおいて，
前記廃液溜は前記第１の流路の前記第２の分岐点と前記第２の流体接続部の間に有ることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１２】
請求項１０記載のセンサチップにおいて，
前記廃液溜内には液体吸収体が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１３】
さらに複数の流体接続部を有する請求項９又は請求項１０に記載のセンサチップ。
【請求項１４】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記第２の流路は，前記検体導入口と前記第１の分岐点の間に逆止弁もしくはフィルタを備えることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１５】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記検体検出部は電極を備えることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１６】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記第１の流路には，前記第１の流体接続部と前記第１の分岐点との間もしくは前記第１の分岐点と前記第２の分岐点との間に複数の検体検出部が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１７】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記第２の分岐点より前記第２の流体接続部寄りの位置に設けられた前記第１の流路の第３の分岐点と第４の流体接続部とを結ぶ第４の流路とを有し，
前記第４の流路には，前記検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１８】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記測定部は検体検出部を備えることを特徴とするセンサチップ。
【請求項１９】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
前記第１の流路に接続されない第５の流体接続部と第６の流体接続部とを備え，前記第５の流体接続部と前記第６の流体接続部に接続した廃液溜が設けられていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項２０】
請求項９記載のセンサチップにおいて，
廃液が導入される廃液溜を有し，
前記検体検出部及び測定部は電極を備え，
前記廃液溜が形成された基板の上に前記電極が形成された基板が配置され，前記電極が形成された基板の上に前記第１の流路，前記第２の流路及び前記第３の流路が形成された基板が配置された積層構造を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項２１】
請求項２０記載のセンサチップにおいて，
前記廃液溜は前記第１の流路につながっていない第５の流体接続部と第６の流体接続部に接続されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項２２】
請求項２０記載のセンサチップにおいて，
前記廃液溜は前記第１の流路に接続されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項２３】
第１の流体接続部と第２の流体接続部とを結ぶ第１の流路と，
検体を導入するための検体導入口と，
前記第１の流路に設けられた第１の分岐点と前記検体導入口とを結ぶ第２の流路と，
前記第１の分岐点より前記第２の流体接続部寄りの位置に設けられた前記第１の流路の第２の分岐点と第３の流体接続部とを結ぶ第３の流路と，
前記第１の流路に接続された圧力調整機構と，
前記第３の流体接続部に接続された試薬導入機構と，
装置各部の動作を制御する制御部とを有し，
前記第１の流路には，前記第１の流体接続部と前記第１の分岐点との間もしくは前記第１の分岐点と前記第２の分岐点との間に検体検出部が配置されており，
前記第３の流路には，前記検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されており，
前記制御部は，前記圧力制御機構を制御して検体を前記検体導入口から前記検体検出部に向けて前記第１の流路内に吸引し，前記検体検出部が検体を検出したとき前記圧力制御機構による吸引を停止し，次に前記圧力制御機構を制御して前記第１の流路に導入された検体を前記第３の流路に搬送し，その後，前記試薬導入機構を制御して前記第３の流路に試薬を導入することを特徴とする測定装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の測定装置において，
前記圧力制御機構は前記第１の流体接続部に接続された吸引吐出ポンプであり，
前記制御部は，前記吸引吐出ポンプを吸引動作させて前記検体を前記第１の流路内に吸引し，前記吸引吐出ポンプを吐出動作させて前記検体を前記第３の流路内に吐出させることを特徴とする測定装置。
【請求項２５】
第１の流路に第２の流路を介して接続された検体導入口から検体を前記第１の流路に吸引する工程と，
前記第１の流路に設けられた検体検出部が検体を検出したとき吸引を停止して規定量の検体を前記第１の流路に導入する工程と，
前記第１の流路に圧力をかけて前記規定量の検体を，前記第１の流路に接続された測定部を有する第２の流路に導入する工程と，
前記測定部に試薬を供給する工程と，
前記測定部で測定を行う工程と，
を有することを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，生体物質を測定するための測定装置とそれに組み込まれて使用されるセンサチップとそれを用いた測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査は，人や動物の健康状態を把握して病気の早期発見を行ったり，患者の病気の進行状況や原因の分析を行ったりするのに欠かすことができない。従来は検査室や検査センタにおいて専門の技師が大型の自動分析装置を用いて検査を行うのが一般的であった。近年，小型で簡便に使用できる装置が開発されたことにより，患者のそばや自宅で検査を行うポイント・オブ・ケア・テスティング（ＰＯＣＴ）が広まりつつある。ＰＯＣＴ向けの装置は，大きく分けてドライケミストリと言われる乾燥試薬を保持させたフィルムやメンブレンに検体を添加するものと，流路や分注機構を用いて検体と試薬を混合するものがある。【０００３】
臨床検査においては通常複数の項目を測定するため，複数の項目を高精度に測定できる装置が求められている。自動分析装置では検体を精密に分注し，様々な試薬と順次混合させていくことで，これを実現していた。ＰＯＣＴ向けの装置では，自動分析装置と同様に分注吐出機構を用いて自動で検体を分注して順次測定を行うか，使用者が手動で順次測定を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】WO ０３／０７６９３７ Ａ２
【特許文献２】特開平１０−１２３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は，流路を有する使い捨てのセンサチップを適用することで使用者が煩雑な操作を行うことなく複数項目の精密な測定を行うことができるＰＯＣＴ向けの小型の装置を考案し，研究開発を行った。【０００６】
高精度な測定には検体を高精度に計量する必要があり，使い捨てのセンサチップでは物理形状で規定された計量部に検体を満たすことでこれを実現していた（特許文献１）。しかし，物理形状を規定するために良く用いられる隘路部において検体が詰まることが懸念された。さらに，複数項目を計測するためには，検体を分割する，例えば複数回高精度に計量を行わなければならず，その際にこの詰まりは一層懸念された。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセンサチップは，圧力調整機構と複数の装置側流体接続部を備える測定装置の前記複数の装置側流体接続部にそれぞれ接続される複数の流体接続部を有し，測定装置と組み合わせて使用される。【０００８】
本発明のセンサチップは，第１の流体接続部と第２の流体接続部とを結ぶ第１の流路と，検体を導入するための検体導入口と，第１の流路に設けられた第１の分岐点と検体導入口とを結ぶ第２の流路と，第１の分岐点より第２の流体接続部寄りの位置に設けられた第１の流路の第２の分岐点と第３の流体接続部とを結ぶ第３の流路とを有し，第１の流路には，第１の流体接続部と第１の分岐点との間もしくは第１の分岐点と第２の分岐点との間に検体検出部が配置されており，第３の流路には，検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されている。【０００９】
第２の流路は，検体導入口と第１の分岐点の間に逆止弁もしくはフィルタを備えるのが好ましい。また，検体検出部は電極を備えるのが好ましい。【００１０】
また，本発明のセンサチップは，廃液が導入される廃液溜を有し，検体検出部及び測定部に電極を備え，廃液溜が形成された基板の上に電極が形成された基板が配置され，電極が形成された基板の上に第１の流路，第２の流路及び第３の流路が形成された基板が配置された積層構造とすることができる。廃液溜は第１の流路につながっていない第５の流体接続部と第６の流体接続部に接続されている構造とすることができる。この場合，第１の流路の第２の流体接続部を計測装置側に設けた流路を介して第５の流体接続部に接続することで，廃液を廃液溜に導入することができる。あるいは，廃液溜は直接第１の流路に接続する構造としてもよい。【００１１】
本発明の測定装置は，第１の流体接続部と第２の流体接続部とを結ぶ第１の流路と，検体を導入するための検体導入口と，第１の流路に設けられた第１の分岐点と検体導入口とを結ぶ第２の流路と，第１の分岐点より第２の流体接続部寄りの位置に設けられた第１の流路の第２の分岐点と第３の流体接続部とを結ぶ第３の流路と，第１の流路に接続された圧力調整機構と，第３の流体接続部に接続された試薬導入機構と，装置各部の動作を制御する制御部とを有し，第１の流路には，第１の流体接続部と第１の分岐点との間もしくは第１の分岐点と第２の分岐点との間に検体検出部が配置されており，第３の流路には，検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されており，制御部は，圧力制御機構を制御して検体を検体導入口から検体検出部に向けて第１の流路内に吸引し，検体検出部が検体を検出したとき圧力制御機構による吸引を停止し，次に圧力制御機構を制御して第１の流路に導入された検体を第３の流路に搬送し，その後，試薬導入機構を制御して第３の流路に試薬を導入する制御を行う。【００１２】
一例として，圧力制御機構は第１の流体接続部に接続された吸引吐出ポンプとすることができる。その場合，制御部は，吸引吐出ポンプを吸引動作させて検体を第１の流路内に吸引し，吸引吐出ポンプを吐出動作させて検体を第３の流路内に吐出させる。【００１３】
また，本発明による測定方法は，第１の流路に第２の流路を介して接続された検体導入口から検体を第１の流路に吸引する工程と，第１の流路に設けられた検体検出部が検体を検出したとき吸引を停止して規定量の検体を第１の流路に導入する工程と，第１の流路に圧力をかけて規定量の検体を，第１の流路に接続された測定部を有する第２の流路に導入する工程と，測定部に試薬を供給する工程と，測定部で測定を行う工程と，を有する。【００１４】
本発明のセンサチップは，流路と，検体を流路に導入するための検体導入口と，流路に配置された電極と，電極の上流と下流に配置された捕捉物質とを有することを特徴とする。【００１５】
捕捉物質としては，非糖化タンパク質と糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体を用いることができる。当該糖化タンパク質は，ＨｂＡ１ｃもしくはグリコアルブミンとすることができる。また，センサチップには，流路に接続された廃液溜を備えるのが好ましい。さらに，検体導入口は検体保持部を備えることができる。【００１６】
さらに，糖化タンパク質の測定方法を開示する。測定方法は，非糖化タンパク質と糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体と，糖化部を認識する酵素標識抗体とを用いて，電位測定により検体中の糖化タンパク質の糖化割合を定量化することを特徴とする。【００１７】
ここで，本糖化タンパク質の測定方法では，抗体が固相に固定化された固定化抗体であり，固相に検体を供給する工程，試料液中の糖化タンパク質を固定化抗体に結合させる工程，固相に酵素標識抗体を供給する工程，酵素標識抗体を抗体に結合した糖化タンパク質に結合させて固定化抗体―糖化タンパク質―酵素標識抗体複合体を形成する工程，固相に基質を供給する工程，基質を複合体の酵素と反応させて反応産物を生成させる工程，電位測定により反応産物の濃度を測定する工程，反応産物の濃度を試料液中の糖化タンパク質濃度に換算する工程を有することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると，物理形状ではなく流路上に設けた検体検出部を用いて検体の計量を行うことで，隘路部などの検体を物理的に阻害する構成を必要最小限として検体を高精度に計量できるため，詰まりを予防することができる。【００１９】
上記した以外の，課題，構成及び効果は，以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】センサチップの一例を示す概略図。
【図２】計測装置とセンサチップの一例を示す概略図。
【図３】測定手順の一例を示すフローチャート。
【図４】センサチップを測定装置にセットした状態を示す図。
【図５】電気的検出器によって構成された検体検出部の例を示す図。
【図６】複数の検体検出部を配置した例を示す図。
【図７】測定部の例を示す図。
【図８】センサチップの流路を酵素などで修飾する方法の一例を示す模式図。
【図９】検体検出部の別の配置例を示す概略図。
【図１０】測定装置とセンサチップの別の例を示す概略図。
【図１１】センサチップの一例を示す概略図。
【図１２】センサチップの他の例を示す概略図。
【図１３】センサチップの他の例を示す模式図。
【図１４】測定装置にセンサチップを装着した状態の一例を示す模式図。
【図１５】計測装置とセンサチップの一例を示す概略図。
【図１６】ＧＡ／アルブミン比の測定の概略を示した図。
【図１７】ＧＡ／アルブミン比を測定する手順の概略を示した図。
【図１８】抗ヒトアルブミン抗体固定固相で一定量のヒトアルブミンが捕捉できることを示した図。
【図１９】総アルブミン濃度への依存を小さく抑えてＧＡ／アルブミン比を検出できることを示した図。
【図２０】ＧＡ／アルブミン比とＧＡ・抗ＧＡ抗体複合体の濃度の関係を理論的に算出した図。
【図２１】抗ヒトアルブミン抗体を検出用抗体として用いてヒトアルブミン量を補正する方法を示した図。
【図２２】ＧＡ／アルブミン比測定用のセンサチップの一例を示す図。
【図２３】センサチップで測定を行うための装置の一例を示す図。
【図２４】グリコアルブミン測定キットの概要を示す図。
【図２５】センサチップで測定を行うための装置の外観を示す図。
【図２６】センサチップと装置を用いた測定方法の一例を示す図。
【図２７】センサチップ流路への検体の導入方法を示す図。
【図２８】電気化学センサを用いた電位測定方法を示す図。
【図２９】電位計測用電極と抗体固定部位の位置関係の例を示す図。
【図３０】ＨｂＡ１ｃ／ヘモグロビン比の測定結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下，図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は，本発明のセンサチップの一例を示す概略図である。センサチップ３００１は後述する計測装置を用いて測定を行う。センサチップ３００１は，計測装置と接続される流体接続部３０１１，３０１２，３０１３，検体が供給される検体導入口３０１４，計測装置と接続される信号接続部３０２１を有する。流体接続部３０１１，３０１２，３０１３及び検体導入口３０１４には流路３０２４，３０２５，３０２６，３０２７，３０２８，３０２９が接続されている。また，それぞれの流路は分岐点３０２２，３０２３で接続されている。検体導入口３０１４に接続されている流路３０２８には，検体保持部３０１６が配置されている。検体保持部３０１６は，検体導入口３０１４に接するように外側に配置されていてもよい。センサチップ３００１の流路，例えば流路３０２６上には測定部３０１７が配置されている。測定部３０１７の上流と下流には，抗体などの補足物質３０１８が配置されている。好ましくは，センサチップ３００１は廃液溜３０１９を有する。好ましくは，廃液溜３０１９内には液体吸収体３０２０が配置されている。
【００２３】
図２は，計測装置１０１と，計測装置１０１に組み込まれて使用されるセンサチップ１０２の一例を示す概略図である。
【００２４】
計測装置１０１は，制御部１１１，計測部１１２，流体接続部１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，信号接続部１３５を有する。流体接続部１１３には吸引吐出ポンプ１１８が配管で接続されている。流体接続部１１４，１１５，１１６にはバルブ１１９，１２４，１２９が接続され，バルブは「閉」，「大気開放」もしくは「試薬供給」を切り替えられる。流体接続部１１４，１１５，１１６は，バルブ１１９，１２４，１２９を「試薬供給」に設定すると，第一試薬１２１，１２６，１３１を供給するためのポンプ１２０，１２５，１３０，又は第二試薬１２３，１２８，１３３を供給するためのポンプ１２２，１２７，１３２に接続される。流体接続部１１７には，バルブ１３４が接続され，バルブ１３４は「閉」と「大気開放」に切り替えられる。
【００２５】
吸引吐出ポンプ１１８やバルブ１１９，１２４，１２９，１３４は圧力調整機構を構成する。また，バルブ１１９，１２４，１２９，ポンプ１２０，１２５，１３０，１２２，１２７，１３２，第一試薬１２１，１２６，１３１，第二試薬１２３，１２８，１３３は試薬供給機構を構成する。
【００２６】
センサチップ１０２は，計測装置１０１の流体接続部１１３，１１４，１１５，１１６，１１７と接続される流体接続部１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，検体が供給される検体導入口１４６，計測装置の信号接続部１３５と接続される信号接続部１５７を有する。流体接続部１４１，１４２，１４３，１４４，１４５（流体接続部１４１は第１の流体接続部，流体接続部１４５は第２の接続部，流体接続部１４２は第３の接続部，流体接続部１４３は第４の流体接続部に相当）及び検体導入口１４６には流路１７１〜１８０が接続されており，流体接続部１４１に接続されている流路１７１上には検体の到達を検知する検体検出部１４７が配置されている。ここで，流体接続部１４１と流体接続部１４５を結ぶ流路１７１〜１７６は第１の流路に，分岐点１６１は第１の分岐点に，検体導入口１４６と分岐点１６１を結ぶ流路１７７は第２の流路に，分岐点１６２は第２の分岐点に，流体接続部１４２と分岐点１６２を結ぶ流路１７８は第３の流路に，分岐点１６３は第３の分岐点に，流体接続部１４３と分岐点１６３を結ぶ流路１７９は第４の流路に相当する。また，流体接続部１４２と分岐点１６２を接続する流路１７８上には検体の到達を検知する検体検出部１４９及び測定部１５０が，流体接続部１４３と分岐点１６３を接続する流路１７９上には検体の到達を検知する検体検出部１５１及び測定部１５２が，流体接続部１４４と分岐点１６４を接続する流路１８０上には検体の到達を検知する検体検出部１５３及び測定部１５４が配置されている。検体導入口１４６と分岐点１６１を接続する流路１７７上には逆止弁１４８が配置されている。センサチップ１０２は廃液溜１５５を有し，廃液溜１５５の配置位置に特に限定はないが，図２のセンサチップでは一例として，廃液溜１５５は，一端が分岐点１６４に接続される流路１７５に，もう一端が流路１７６により流体接続部１４５に接続されている。また，これらの流路１７５，１７６から分岐する流路を設けてその分岐した流路に廃液溜を接続してもよい。この場合，廃液溜は閉鎖系としてもかまわないが，さらに別の流路を設けて，廃液を排出できる構造としてもよい。廃液溜１５５内には，必要に応じて，図２に示すように液体吸収体１５６を配置してもよい。検体検出部１４７，１４９，１５１，１５３及び測定部１５０，１５２，１５４は信号接続部１５７に接続されている。
【００２７】
流路１７８〜１８０の測定部１５０，１５２，１５４付近には，検体中の測定対象に対応したプローブ，例えば抗体を固定化しておく。また，第一試薬１２１，１２６，１３１は測定対象に対応した標識プローブ例えば酵素標識抗体を有する。そして，第二試薬１２３，１２８，１３３は標識プローブの標識と反応する物質（基質）を有する。これら固定化抗体，酵素標識抗体，基質により酵素結合免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ；Enzyme-Linked ImmunoSorbant Assay）と同様の手法により各測定部で所望の測定対象を測定できる。
【００２８】
図３は，図２に示した測定装置１０１とセンサチップ１０２を用いた測定手順の一例を示すフローチャートである。まず，使用者はセンサチップ１０２を測定装置１０１にセットする（Ｓ２０１）。これにより，図４に示すように，測定装置１０１の流体接続部１１３，１１４，１１５，１１５，１１７はセンサチップ１０２の流体接続部１４１，１４２，１４３，１４４，１４５と接続され，測定装置１０１の信号接続部１３５はセンサチップ１０２の信号接続部１５７と接続される。続いて，使用者は検体導入口１４６に検体をセットする（Ｓ２０２）。採血管に適合するようになっている検体導入口１４６に採血管４０１をセットする。
【００２９】
使用者の操作により測定が開始される（Ｓ２０３）と，これ以降の動作は測定装置１０１の制御部１１１から各部への指示に基づいて自動的に行われる。制御部１１１からの指示でバルブ１１９，１２４，１２９，１３４が閉じられ（Ｓ２０４），吸引吐出ポンプ１１８が吸引動作をする（Ｓ２０５）ことで，検体が検体導入口１４６と流体接続部１４１を結ぶ流路１７１に吸引される。制御部１１１は，検体検出部１４７まで検体が吸引されたことを検知して（Ｓ２０６）吸引吐出ポンプ１１８を停止させることで（Ｓ２０７），検体検出部１４７まで検体を導入することができる。
【００３０】
次に，制御部１１１の指示によりバルブ１１９を開き（Ｓ２０８），吸引吐出ポンプ１１８で吐出動作を行うと（Ｓ２０９），逆止弁１４８の働きにより流路１７１に導入された検体は検体導入口１４６側には移動できないため，流路１７１に導入された検体は流体接続部１４１と流体接続部１４２を結ぶ流路１７２，１７８を流体接続部１４２に向かって移動する。このとき移動する検体の量は，流路１７１の分岐点１６１と検体検出部１４７との間の容量で規定される。すなわち，流路１７１の分岐点１６１と検体検出部１４７との間の流路は，規定量の検体を計量する計量部として機能する。規定量の検体は，流路１７１から分岐点１６２を経て流路１７８を流れ，制御部１１１は，検体検出部１４９まで検体が到達したことを検知して（Ｓ２１０）吸引吐出ポンプ１１８を停止させることで（Ｓ２１１），検体検出部１４９まで規定量の検体を搬送することができる。制御部１１１の指示によりバルブ１１９を閉じ（Ｓ２１２），流体接続部１４３，１４４につながる流路１７９，１８０においても同様のことを行うことで（Ｓ２１３），検体検出部１５１，１５３まで規定量の検体が搬送される。
【００３１】
制御部１１１は，搬送された検体中の測定対象物質と測定部１５０，１５２，１５４付近に固定化されたプローブを反応させるため，規定の時間待機する（Ｓ２１４）。次に，制御部１１１は，バルブ１３４を開き（Ｓ２１５），バルブ１１９を開き（Ｓ２１６），ポンプ１２０で第一試薬１２１を供給することで（Ｓ２１７），流体接続部１４２から測定部１５０を経由して廃液溜１５５に第一試薬１２１を流す。分岐点１６２と流体接続部１４１を結ぶ流路１７１には，流体接続部１４１側に吸引吐出ポンプが接続されているため流れない。これにより，測定部１５０付近に固定化されたプローブと結合した成分以外の検体成分が洗い流されるとともに，測定部１５０付近に第一試薬に含まれる標識プローブが供給される。また，廃液溜に流入した検体成分及び第一試薬は液体吸収体１５６に吸収される。
【００３２】
制御部１１１は，バルブ１１９を閉じ（Ｓ２１８），流体接続部１４３，１４４につながる流路１７９，１８０においても同様のことを行うことで（Ｓ２１９），測定部１５２，１５４付近においても固定化プローブと結合しなかった検体成分の洗浄及び各第一試薬１２６，１３１に含まれる標識プローブの供給を行う。制御部１１１は，供給された各第一試薬１２１，１２６，１３１に含まれる標識プローブと測定部１５０，１５２，１５４付近に固定化されたプローブに結合した検体成分とを反応させるため，規定の時間待機する（Ｓ２２０）。
【００３３】
制御部１１１は，再びバルブ１１９を開き（Ｓ２２１），第一試薬１２１と同様に第二試薬１２３をポンプ１２２で供給することで（Ｓ２２２），流体接続部１４２から測定部１５０を経由して廃液溜１５５に第二試薬１２１を流す。これにより，未結合の標識プローブが洗い流されるとともに，測定部１５０付近に第二試薬に含まれる基質が供給される。また，第一試薬及び第二試薬は液体吸収体１５６に吸収される。次に，制御部１１１はバルブ１１９を閉じ（Ｓ２２３），流体接続部１４３，１４４につながる流路１７９，１８０においても同様のことを行うことで（Ｓ２２４），測定部１５２，１５４付近においても未結合の標識プローブが洗い流されるとともに第二試薬に含まれる基質が供給される。制御部１１１は，供給された各第二試薬１２３，１２８，１３３に含まれる基質と固定化プローブ−検体成分−標識プローブの結合体の標識とを反応させて反応産物を生成させるため，規定の時間待機する（Ｓ２２５）。
【００３４】
制御部１１１は，反応産物を各測定部１５０，１５２，１５４で計測し（Ｓ２２６），計測部１１２において各測定部で得られた信号から測定対象物質の量を算出し（Ｓ２２７），表示や印字により使用者に結果を伝える。使用者はセンサチップ１０２を測定装置１０１から取り外し，廃棄する（Ｓ２２８）。
【００３５】
このように検体検出部の検知信号をもとにポンプやバルブを用いて流路の圧力制御を行うことで，複数回一定量の検体を高精度に計量吐出できる。また，液体吸収体を配置した廃液溜を測定部の下流に設けることで，物理形状による阻害を必要最小限として複数回の測定を行う際に懸念される液の逆流を予防することができる。
【００３６】
図１，２では検体導入口を流体接続部とは別のものとしたが，既存の若しくは別途設けた流体接続部を検体導入口として用いることもできる。
【００３７】
図３のフローチャートでは２種類の試薬を供給する場合について説明をしたものの，試薬が１種類であっても，３種類以上であってもよく，また外部から試薬を供給せずにセンサチップや流路中に試薬が保持されていてもよい。また，免疫を用いた測定方法について説明をしたものの，酵素などの他の化学反応を用いた測定方法であってもよい。
【００３８】
図２の構成において図３の手順で測定を行うことで，加えて次のような利点も得られる。検体の計量にピペッターなどの分注吐出機構を用いる場合と比較して，機構を簡素化することができ，測定装置をより小型にすることができる。微細な流路で検体の計量を行うことができるため，検体量をより低減することができる。検体を分割することで，複数項目の測定だけでなく，比較参照データの取得を行うこともできる。検体の搬送がセンサチップ内で閉じているため，検体による汚染リスクを低減したり，キャリーオーバーによる測定誤差を低減したりできる。採血管から直接検体を吸引するため，使用者が採血管から検体を吐出する手間や，そのときに生じる検体飛散による汚染リスクを低減できる。
【００３９】
検体検出部１４７，１４９，１５１，１５３には，光学的検出器，電気的検出器，圧力検出器などを用いることができる。
【００４０】
光学的検出器としては，ハロゲンランプ，発光ダイオード，レーザーダイオードなどの光源と，スリット，レンズなどの光学素子，光電子増倍管，フォトダイオードなどの受光素子を組み合わせて，検体の有無による反射光量，透過光量の違いを検出する。検体検出の精度は光を照射するスポットに依存する。例えば，深さ１００μｍ，幅１ｍｍの流路に直径０．８ｍｍのスポットを照射した場合，深さと幅と直径を掛け合わせた０．０８μｌ程度の精度となる。
【００４１】
計測装置は，圧力検出器を有していてもよい。図４には一例として，流路を隘路とし，吸引吐出ポンプ１１８と流体接続部１１３の配管内の圧力を測定する圧力計１６０１を設けた。吸引吐出ポンプ１１８で検体の吸引を行い検体が隘路部まで到達すると，隘路部による圧力損失分だけ圧力が変化する。この圧力変化を圧力計で検知することで検体の到達を検知する。フローチャートのステップ２０９に示したように，この後で吸引吐出ポンプ１１８は吐出動作をするため，意図的に隘路部を超えて検体を吸引することは行わない。そのため，従来の隘路部を用いた検体の計量で懸念された詰まりの可能性を低く抑えることができる。検体検出の精度は，圧力検知に必要な隘路部の長さに依存する。例えば，深さ１００μｍ，隘路部幅０．１ｍｍの流路において５ｍｍの隘路部で圧力検知を行った場合，深さと幅と隘路部の長さを掛け合わせた０．０５μｌ程度の精度となる。このように隘路部などの検体を物理的に阻害する構成を用いる場合においても，検体が隘路部を通過することのない構成とすることで詰まりを予防することができる。
【００４２】
電気的検出器としては，電極，電源，電流計を組み合わせて，検体の有無による電極に流れる電流量の違いを検出する。例えば，図５に示すように，流路上に一組の銀塩化銀電極を配置し，交流電源と電流計を接続する。図５（ａ）は流路の平面の別の位置に電極８０１，８０２を配置した場合の例を示し，図５（ｂ）は流路を挟み込むように電極８０３，８０４を配置した場合の例を示している。
【００４３】
銀塩化銀電極上に検体が存在しない場合，電流はほとんど流れない。例えば右側から検体が導入されてきて右，左の銀塩化銀電極の順で検体に接触する場合，左の銀塩化銀電極が検体に接触すると検体によって銀塩化銀電極間が電気的に接続され，電流が流れる。検体が吐出されると銀塩化銀電極間の電気的な接続が切れ，再び電流が流れなくなる。従って，複数回の計量に必要な複数回の検出を行うことができる。また，吐出の際に電極表面及び流路表面に若干量の検体が残存することがあるため，銀塩化銀電極間の距離が近いと残存した検体により銀塩化銀電極間に電流が流れることがある。これは検体検出の精度を低下させる要因となるため，銀塩化銀電極間の距離を流路の幅程度離しておくことでこれを抑制するのが良い。銀塩化銀電極以外にも，金，白金などの貴金属電極や，カーボン電極を用いても良い。検体検出の精度は電極の大きさに依存する。例えば，深さ１００μｍ，幅１ｍｍの流路に０．５ｍｍ×０．５ｍｍの電極を配置した場合，深さと幅と電極の大きさを掛け合わせた０．０５μｌ程度の精度となる。
【００４４】
複数の検体検出部を並べて配置することで，計量の精度と速度を向上させることができる。図３のフローチャートに示したように，制御部１１１は，検体検出部１４７での検体の検知（Ｓ２０６）をもとに吸引吐出ポンプ１１８での吸引を停止する（Ｓ２０７）。吸引吐出ポンプ１１８での吸引により流路の圧力は大気圧よりも若干減少し，これが原動力となって検体の吸引が行われる。一方，この圧力の減少は，吸引吐出ポンプ１１８内の空気及び流体接続部１１３との間の配管内の空気の膨張を引き起こす。吸引吐出ポンプ１１８が停止すると流路の圧力は大気圧とほぼ等しくなり，検体の吸引が停止する。一方，この圧力の回復は，吸引吐出ポンプ１１８内の空気及び流体接続部１１３との間の配管内で膨張した空気の収縮を引き起こす。この収縮により検体の吸引が生じるため，規定量よりも若干多い量の検体が吸引されてしまう可能性がある。例えば，深さ１００μｍ，幅１ｍｍの流路において２ｍｍ多く検体を吸引した場合，規定量よりも０．２μｌ多く検体を計量してしまう。吸引吐出ポンプ１１８での吸引速度を抑制することで吸引時の流路圧力低下を低減でき，検体の過剰な吸引を抑制することができるものの，吸引速度の抑制は計量に要する時間を長くしてしまう。
【００４５】
図６に示すように，吸引吐出ポンプと接続する流体接続部と流路の交点１６１との間に複数の検体検出部９０１，９０２を配置することで，吸引速度と計量精度を両立させることができる。制御部１１１は吸引吐出ポンプ１１８で高速な吸引を行い，検体導入口１４６に近い側の検体検出部９０２で検体の到達を検知したら，吸引吐出ポンプ１１８による吸引を低速に切り替える。そして，検体導入口１４６から遠い側の検体検出部９０１での検体検知をもって計量を行う。これにより，高速な吸引による計量時間の短縮と低速な吸引による高精度な計量を両立させることができる。例えば，検体検出部９０１と９０２の距離を３ｍｍ離しておくと，検体検出部９０２での検体の検知の後に２ｍｍ多く検体を吸引したとしても，その後の低速な吸引で検体検出部９０１の検体検出の誤差範囲内に収めることができる。図５では，２つの検体検出部を設けて吸引速度と計量精度を両立させる効果が得られる例を示したが，検体検出部を３つ以上設けても良い。
【００４６】
逆止弁１４８としては，一般的な弁の他に，フィルタペーパーを用いることができる。検体吸引時（Ｓ２０５）には流体接続部１４１に陰圧がかかり，流体接続部１４２，１４３，１４４，１４５が閉じているため，唯一の開口部である検体導入口１４６からフィルタペーパーを通して流路に検体が吸引される。一方，検体吐出時（Ｓ２０９）には流体接続部１４１に陽圧がかかり，流体接続部１４２が大気開放されている。フィルタペーパーの圧力損失により検体導入口１４６には検体は押し出されず，計量した検体は流体接続部１４２に向かって搬送される。このように，フィルタペーパーが逆止弁と同様の働きをする。フィルタペーパーとして血球分離フィルタを用いると，全血試料を検体に用いた時に検体中の血球を除去することができる。逆止弁に替えて，隘路部とすることでも圧力損失を増大させ，同様の効果が得られる。その場合，つまりを抑制するため幅の狭い流路を複数並べるのが望ましい。
【００４７】
測定部１５０，１５２，１５４には，吸光度センサ，発光センサ，蛍光センサ，表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）センサなどの光センサ，水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）センサなどの物理センサ，電流計測（WO 03/076937 A2），電位差計測（特開２００８−１２８８０３号公報），イオン感応型電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ），イオン選択性電極などの電気化学センサを用いることができる。
【００４８】
図７は，これらの測定部の一例を示した図である。図７（ａ）は吸光度センサの一例を示している。１８０１で示された部分がセンサチップを示していて，それ以外の部分は測定装置に内蔵される光学系（レンズ，受光素子など）である。図７（ｂ）は発光センサの一例を示している。１８０２で示された部分がセンサチップを示していて，それ以外の部分は測定装置に内蔵される光学系（レンズ，受光素子など）である。図７（ｃ）は蛍光センサの一例を示している。１８０３で示された部分がセンサチップを示していて，それ以外の部分は測定装置に内蔵される光学系（レンズ，受光素子など）である。図７（ｄ）はＳＰＲセンサの一例を示している。１８０４で示された部分がセンサチップを示していて，それ以外の部分は測定装置に内蔵される光学系（レンズ，受光素子など）である。
【００４９】
図７（ｅ）は，ＱＣＭセンサもしくは電気化学センサの一例を示す模式図である。測定部はセンサチップ内に配置される。１８０５は電極などのセンサ感応部を，１８０６はセンサ感応部に接続された配線を示している。配線は，センサチップと測定装置のコネクタを経由して測定装置に内蔵される制御部に電気的に接続される。これらの図を比較すると分かるように，ＱＣＭセンサや電気化学センサなどの配線で接続される測定部の場合，測定部と測定装置が電気的に接続されさえすれば良いため，比較的自由にセンサチップ内で測定部を配置することができる。
【００５０】
図８は，センサチップの流路を酵素や抗体によって修飾する方法の一例を示す模式図である。図８（ａ）のように，流路底部に電極１４０１，１４０２を配置し，その反対の上面を酵素や抗体１４０３で修飾する。これにより，流路上面で酵素反応や免疫反応が生じ，その反応の結果が電極１４０１，１４０２で測定できる。また，図８（ｂ）のように，電極１４０１，１４０２の配置された部位とは異なる部位を酵素や抗体１４０３で修飾してもよい。この場合，酵素や抗体で修飾された部位で反応を生じさせた後に反応液を電極の配置された部位まで搬送し測定を行うのが良い。酵素や抗体による修飾には，物理吸着，共有結合，ビオチン−アビジン結合，ラテックスビーズなどのビーズに固定化してからそのビーズを吸着，磁気ビーズに固定化してから磁石を用いて磁気ビーズを保持する方法などを用いることができる。
【００５１】
図９は，検体検出部の別の配置例を示す概略図である。図２では流体接続部１４１と分岐点１６１を結ぶ流路上に検体検出部１４７を配置していたのに対し，図９（ａ）では分岐点１６１と廃液溜１５５を結ぶ流路上に検体検出部１４７を配置している。この場合，フローチャートのステップ２０５の吸引吐出ポンプ１１８での検体の吸引に替えて，測定装置の流体接続部１１７へ新たに接続した圧力調整機構としての吸引ポンプを用いて流体接続部１４５から吸引を行う。例えば，図９（ｂ）のように検体が吸引される。この場合は，検体検出部１４７は隘路部を持たないようにする。
【００５２】
図３に示したフローチャートでは，計量した検体を測定部１５０，１５２，１５４の順で導入した。しかし，最初の計量と２回目以降の計量では流路側面への検体成分の吸着による流路濡れ性の変化が主要因となり計量にズレが生じることがある。最初の計量は測定部の配置された流路に導入せず廃液溜に捨てることで，これを未然に防ぐことができる。具体的には，フローチャートのステップ２０８〜２１２に替えて，バルブ１３４を「大気開放」，吸引吐出ポンプ１１８で吐出，バルブ１３４を「閉」とする。これにより，最初に計量された検体は廃液溜１５５に搬送され，液体吸収体１５６に吸収される。その後は，ステップ２０５〜２１２を通常通り繰り返す。
【００５３】
図１０は，測定装置１１０１とセンサチップ１１０２の別の例を示す概略図である。図２との違いは，図２の例ではセンサチップ内の流路が廃液溜１５５も含めてひとつながりであったのに対し，図１０の例ではセンサチップ内の流路が廃液溜とそれ以外（検体の計量と測定を行う部位）に分かれていることである。
【００５４】
検体の計量と測定を行うセンサチップの部位は流体接続部１１２１（第２の流体接続部に相当）につながっており，測定装置の流体接続部１１１１と流体接続部１１１２をつなぐバルブを「開」とすることで廃液溜につながっている流体接続部１１２２（第５の流体接続部に相当）につながる。排出された液は廃液溜に吐出され，その分だけ廃液溜から通気口１１２３（第６の流体接続部に相当）を通じて廃液溜内の空気が押し出される。吸引吐出ポンプ１１８と検体検出部１４７を用いた計量や搬送を行う際には，バルブ１１１３を「閉」とする。これにより，検体の計量と測定を行う部位と比較的容量の大きな廃液溜との接続を断ち，吸引吐出ポンプ１１８による圧力変動によって生じる廃液溜内の空気の膨張収縮の影響を抑制し，精度を向上させることができる。
【００５５】
さらに，廃液を行うとき以外にはバルブ１１１３を「閉」とすることで，廃液溜からの廃液の逆流を抑制することができる。但し，図１０のような構成とすると，検体が測定装置の配管に接触する。使い捨てのセンサチップとは異なり，測定装置は複数回使用するため，測定装置の配管への検体の接触は測定対象物質のキャリーオーバーの原因となりうる。しかし，図１０の例に示した構成では検体の接触する配管の下流には廃液溜のみで計測を行う部位は存在しないため，装置配管でのキャリーオーバーの計測へ与える影響はほとんどない。
【００５６】
図１１は，センサチップの一例を示す概略図である。図１１（ａ）はセンサチップを上から見た模式図であり，図１１（ｂ）はセンサチップを横から見た模式図である。この例のセンサチップは，電極基板１２０１，流路基板１２０２，廃液溜１２０３の３つの部位が積層された構造を有する。
【００５７】
電極基板１２０１にはガラスエポキシ樹脂のプリント基板，半導体チップ埋め込んだプラスチック基板などを用いることができ，検体の検知を行うための電極対１２１１，１２１２，１２１３，１２１４，測定部となる金電極と銀塩化銀電極の電極対１２１５，１２１６，１２１７，これら電極と測定装置の計測部を接続するためのコネクタ電極１２１８を有する。
【００５８】
流路基板１２０２にはアクリル，塩化ビニル，ポリエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレン，シリコーンゴムなどのプラスチック，ガラスなどを用いる。流路基板１２０２は流路１２２９，流体接続部１２１９〜１２２６（流体接続部１２１９は第１の流体接続部に，流体接続部１２２６は第２の流体接続部に，流体接続部１２２０は第３の流体接続部に，流体接続部１２２１は第４の流体接続部に，流体接続部１２２５は第５の流体接続部に，流体接続部１２２４は第６の流体接続部に相当），検体導入口１２２７を有する。この例では，流体接続部１２１９〜１２２６はテーパー状の凹形状となっており，測定装置のテーパー状で凸形状の流体接続部と適合する。検体導入口１２２７には採血管がセットできる。検体はフィルタ１２３０を通して流路に導入される。
【００５９】
廃液溜１２０３にも流路と同様のプラスチックを用いる。廃液溜１２０３にはポリアクリル酸ナトリウムなどの高分子吸収体１２２８が配置されており，流体導入部１２２５から導入された廃液が吸収される。通常，廃液は流体接続部１２２６から排出され，測定装置内の配管を経て，流体接続部１２２５からセンサチップの廃液溜１２０３に導入される。また，流体接続部１２２５へ廃液を導入したことにより，廃液溜１２０３に接続された流体接続部１２２４から空気が排出される。流体接続部１２２３は，本例のチップではセンサチップ内の流路には接続されていない。高分子吸収体１２２８に替えて，フィルタペーパーやメンブレンなどの液体吸水体を用いても良い。
【００６０】
廃液溜１２０３を検体の計量と測定を行う流路とは別に電極基板１２０１の裏面に設けることで，以下の利点が得られる。センサチップを測定装置にセットした際に流路よりも廃液溜が鉛直下側に位置するため，廃液が流路に逆流する可能性が低い。検体微量化のために流路を１００μｍ程度と薄くした際にも，流路の厚みに依存せず十分な大きさの廃液溜を設けることができる。流路と廃液溜を多層構造とすることができ，センサチップを小型化できる。廃液溜を電極基板の裏面に設ける場合，測定部と検体検出部に電気計測法を用いることが望ましい。なぜなら，廃液溜が裏面にあるため，光学的検出法の場合，裏面からの計測が困難となるためである。
【００６１】
図１２は，センサチップの他の例を示す概略図である。図１２（ａ）はセンサチップを上から見た模式図であり，図１２（ｂ）はセンサチップを横から見た模式図である。本例のセンサチップは，電極基板１９０１，流路基板１９０２，廃液溜１９０３の３つの部位を積層した構成を有する。
【００６２】
電極基板１９０１にはガラスエポキシ樹脂のプリント基板，半導体チップを埋め込んだプラスチック基板などを用いることができ，検体の検知を行うための電極対１９１１，１９１２，１９１３，１９１４，測定部となる金電極と銀塩化銀電極の電極対１９１５，１９１６，１９１７，これら電極と測定装置の計測部を接続するためのコネクタ電極１９１８を有する。
【００６３】
流路基板１９０２にはアクリル，塩化ビニル，ポリエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレン，シリコーンゴムなどのプラスチック，ガラスなどを用いる。流路基板１９０２は流路１９２９，流体接続部１９１９〜１９２６（流体接続部１９１９は第１の流体接続部に，流体接続部１９２６は第２の流体接続部に，流体接続部１９２０は第３の流体接続部に相当），検体導入口１９２７を有する。この例では，流体接続部１９１９〜１９２６はテーパー状の凹形状となっており，測定装置のテーパー状で凸形状の流体接続部と適合する。検体導入口１９２７には採血管がセットできる。検体はフィルタ１９３１を通して流路に導入される。
【００６４】
廃液溜１９０３にも流路と同様のプラスチックを用いる。廃液溜１９０３にはポリアクリル酸ナトリウムなどの高分子吸収体１９２８が配置されており，貫通流路１９３０から導入された廃液が吸収される。貫通流路１９３０から廃液を導入したことにより，廃液溜１９０３に接続された流体接続部１９２６から空気が排出される。流体接続部１９２３〜１９２５は本チップではセンサチップ内の流路には接続されていない。高分子吸収体１９２８に替えて，フィルタペーパーやメンブレンなどの液体吸水体を用いても良い。
【００６５】
図１３は，センサチップの他の例を示す模式図である。図１３（ａ）は平面模式図，図１３（ｂ）は側面模式図である。本例のセンサチップは，図１１に示したセンサチップと似た構成であり，電極基板１５１１，流路基板１５１２，廃液溜１５１３の３つの部位から構成されが，検体導入の方法が若干異なる。図１１の例では検体導入口１２２７に採血管をセットするのに対し，本例のセンサチップでは検体導入口１５０１から検体を注入する。注入したい検体を検体導入口１５０１に接触させると，界面張力によって検体保持部１５０３に検体が導入され，同時に検体保持部１５０３の空気が空気口１５０２から押し出される。検体を検体保持部に導入してからは，前述の手順でフィルタ１５０４を通して流路に検体が導入される。
【００６６】
図１４は，測定装置にセンサチップを装着した状態の一例を示す模式図である。図１４（ａ）は全体図，図１４（ｂ）は測定装置のセンサチップの接続部分の拡大模式図，図１４（ｃ）はセンサチップと測定装置の流体接続部の斜視図，図１４（ｄ）はセンサチップと測定装置の流体接続部の断面模式図である。
【００６７】
測定装置１３０１にセンサチップ１３０２をセットし，フタ１３０３を閉じる。すると，テーパー型凸形状の測定装置の流体接続部１３０４とテーパー型凹形状のセンサチップの流体接続部１３０５が接続され，同時に，測定装置のコネクタ端子１３０６とセンサチップのコネクタ電極１３０７が電気的に接続される。流体接続部は，図１４（ｃ），（ｄ）に図示されるようにテーパー状の凸凹形状が適合し，装置配管とセンサチップ流路が確実に接続される。このとき，測定装置側のガイド１３０８が位置合わせに効果的である。
【００６８】
また，測定装置の流体接続部１３０４をアクリル，ポリスチレン，ポリエチレンなどの硬質プラスチックとし，センサチップの流体接続部１３０５をシリコーンゴムなどの軟質プラスチックとすることで，接続の確実性は向上する。Ｏリングを用いて平面同士を接続する場合に比べて，接触面積が向上させられる，多少の位置ずれが自動的に修正される，接続部のデッドボリュームが低減できるなどの利点がある。また，センサチップの流体接続部１３０５を薄膜で封じ，凸形状の測定装置の流体接続部１３０４の挿入で破られるようにすることで，流路内への異物混入が予防できる。また，測定が終了しセンサチップを取り外した際に，流体接続部に付着した液体がセンサチップ側の凹形状により保持されやすいため，廃棄までの間に飛散しにくくなる。
【００６９】
測定装置とセンサチップの流体接続部の凹凸の関係は，図１４の場合と逆であってももちろん良い。センサチップの同一面に流体接続部を集約し，センサチップの流体接続部と測定装置の流体接続部の一方を凹とし一方を凸とすることで，測定装置とセンサチップの接続を確実に行うことができ，物理形状による阻害を必要最小限として，測定装置が有するポンプやバルブなどによる圧力制御によりセンサチップ内で液体を駆動することができる。
【００７０】
図１５は，測定装置２００１とセンサチップ２００２の別の例を示す概略図である。図２との違いは，図２の例では第１の流体接続部に相当する流体接続部１４１と第２の流体接続部に相当する流体接続部１４５を結ぶ流路上に廃液溜１５５が配置されていたのに対し，図１５の例ではセンサチップ内の流路が第１の流体接続部に相当する流体接続部１４１と第２の流体接続部に相当する流体接続部２０２１を結ぶ流路とは分岐点２０２３で分岐した流路２０２４に廃液溜が接続され，さらに別の流体接続部２０２２に接続されていることである。流体接続部２０２１，２０２２は使用時それぞれ測定装置の流体接続部２０１１，２０１２に接続される。また，流体接続部２０１１，２０１２に接続される流路にはバルブ２０１３，２０１４が接続されている。
【００７１】
ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）やグリコアルブミン（ＧＡ）などの糖化タンパク質の量は長期（数週間〜数ヶ月）の血糖値を反映した安定した指標であるため，糖尿病の診断及び治療のために行う血糖コントロールの成否を判定するのに有用である。糖化タンパク質はヘモグロビンやアルブミンといった特定の非糖化タンパク質が血糖値に応じて糖化されたものであるため，特定のタンパク質あたりの糖化タンパク質の存在比は長期の血糖値を反映する。例えば，ＨｂＡ１ｃの場合はヘモグロビンに対するＨｂＡ１ｃの存在比（ＨｂＡ１ｃ／ヘモグロビン比）が，ＧＡの場合はアルブミンに対するＧＡの存在比（ＧＡ／アルブミン比）が長期の血糖値の指標となる。
【００７２】
本発明においては，ＨｂＡ１ｃやグリコアルブミンなどの糖化タンパク質の割合を測定・定量化する場合，固定化抗体と酵素標識抗体には特徴的なペアを用いることができる。
【００７３】
すなわち，あるタンパク質における糖化タンパク質の割合を測定するには，糖化の有無に依らない部位を認識する抗体を固定化抗体として用い，糖化部位を認識する抗体を酵素標識抗体に用いる。換言すると，固定化抗体としては，糖化タンパク質と非糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体を用い，酵素標識抗体としては，糖化タンパク質の糖化部を認識する抗体を用いる。たとえば，ＨｂＡ１ｃを測定する場合，固定化抗体に抗Ｈｂ抗体を，酵素標識抗体に抗ＨｂＡ１ｃ抗体を用いることができる。グリコアルブミンを測定する場合，固定化抗体に抗アルブミン抗体を，酵素標識抗体に抗グリコアルブミン抗体を用いることができる。固定化抗体の量は，検体中に含まれる非糖化タンパク質と糖化タンパク質の量よりも十分，例えば健常人の基準値に対して１／１０相当量以下とするのが好ましい。
【００７４】
図１６は，本発明に用いたＧＡ／アルブミン比の測定例を図示したものである。固相２１０１に抗ヒトアルブミン抗体２１０２が固定化されており，抗ヒトアルブミン抗体２１０２には試料液中のヒトアルブミン２１０３及びＧＡ２１０４が捕捉される。アルカリホスファターゼ（ＡＰ）標識された抗ＧＡ抗体（以下，酵素標識抗ＧＡ抗体）２１０５は捕捉されたＧＡ２１０４の糖化部位（図１６では○で模式的に表している）を認識して結合する。基質２１０６を添加すると，酵素標識抗ＧＡ抗体２１０５の標識酵素（この場合，アルカリホスファターゼ）により産物２１０７に変換される。試料溶液中のＧＡ／アルブミン比が高い場合と低い場合をそれぞれ図１６（ａ），図１６（ｂ）に表した。ＧＡ／アルブミン比に応じて抗ヒトアルブミン抗体２１０２に捕捉されるＧＡ２１０４の量が異なり，それに応じて結合する酵素標識抗ＧＡ抗体２１０５の量が変わるため，産物２１０７量を比較することでＧＡ／アルブミン比を求めることができる。なお，抗ヒトアルブミン抗体２１０２を固相に固定化できるものであれば，固相２１０１の代わりにビーズなどを用いてもよい。
【００７５】
図１７は，ＧＡ／アルブミン比を測定する手順の概略を示したものである。
【００７６】
ステップ１：試料溶液を添加し，固相２１０１に固定した抗ヒトアルブミン抗体２１０２に試料溶液中のヒトアルブミン２１０３とＧＡ２１０４を捕捉させる
ステップ２：洗浄により，抗体と結合していない試料溶液中のヒトアルブミン２１０３及びＧＡ２１０４を除く
ステップ３：酵素標識抗ＧＡ抗体２１０５を加え，抗ヒトアルブミン抗体２１０２に捕捉されたＧＡ２１０４に結合させる
ステップ４：洗浄により，結合していない過剰な酵素標識抗ＧＡ抗体２１０５を除く
ステップ５：アルカリホスファターゼ用の基質２１０６を加え，産物２１０７の量から酵素活性を測定する
このとき，一般的な抗原抗体反応では試料溶液中のヒトアルブミンよりも過剰量の捕捉抗体である抗ヒトアルブミン抗体を用いるが，本発明では試料溶液中のヒトアルブミンよりも少ない抗ヒトアルブミン抗体を固相に固定することを特徴とする。抗ヒトアルブミン抗体の固定化密度が同じである条件下では，試料溶液中のヒトアルブミン濃度が，抗ヒトアルブミン抗体のすべてにヒトアルブミンが結合し得る濃度以上であれば，固相上に捕捉されるヒトアルブミン総量は抗ヒトアルブミン抗体と同等量で一定となり，測定毎に一定量のヒトアルブミンを分取することができる。抗原抗体反応における複合体の濃度は式（１）で表せる。
［式１］
2014069551.tif 000003
【００７７】
例えば，Ａｂ＝１０-8（Ｍ），ｋon＝１０5（Ｍ-1ｓ-1），ｋoff＝１０-4（ｓ-1），ｔb＝１０（min），ｔw＝１（min）とすると，Ａｇ＝１０-6（Ｍ）の場合はＸb＝９．９３×１０-9（Ｍ），Ａｇ＝１０-5（Ｍ）の場合はＸb＝９．９４×１０-9（Ｍ）となる。
【００７８】
ここで抗体濃度Ａｂは，抗体の固定密度Ｄ，反応場の容量Ｖ，反応場における抗体固定面積Ｓを用いて式（２）で表せる。
［式２］
2014069551.tif 000004
【００７９】
式（２）より，容量が１００μｌ，抗体固定面積が１５４ｍｍ2の反応場において，抗ヒトアルブミン抗体を固定密度６．５×１０-9ｍｏｌ／ｍ2で固定した条件は抗体濃度１０-8Ｍに相当する。血中のヒトアルブミン濃度は５．６〜７．４×１０-4Ｍ（３７〜４９ｍｇ／ｍｌ）であるため，固定密度６．５×１０-9ｍｏｌ／ｍ2で抗ヒトアルブミン抗体を固定した反応場（反応場の容量１００μｌ，抗体固定面積１５４ｍｍ2）にとって，血清試料は固相上の抗ヒトアルブミン抗体のすべてにヒトアルブミンが結合するのに十分なアルブミン濃度である。
【００８０】
抗ヒトアルブミン抗体の固定密度は１．７×１０-14〜３．６×１０-4ｍｏｌ／ｍ2であるとよい。１．７×１０-14よりも抗ヒトアルブミン抗体の固定密度が低いと，測定値の有効数字３桁が確保できなくなってしまう。逆に，３．６×１０-4ｍｏｌ／ｍ2よりも高い固定密度で抗ヒトアルブミン抗体を固定した反応場は，抗体の性能にもよるが血清試料に含まれるヒトアルブミンがすべて抗ヒトアルブミン抗体に結合してしまうため，固相上に捕捉されるヒトアルブミンの総量は血清試料中のヒトアルブミン濃度によって変動してしまい，測定毎に一定量のヒトアルブミンを捕捉することはできない。
【００８１】
図１８は，抗ヒトアルブミン抗体２１０２を固定化した固相２１０１を用いることで，試料液中のヒトアルブミン濃度が一定以上であれば一定量のヒトアルブミンを抗体で捕捉できることを示している。詳細な実験手順を以下に示す。
【００８２】
ビオチン化したモノクローナル抗ヒトアルブミン抗体（捕捉抗体）をストレプトアビジンコートされたマイクロプレートに加え，固定した。０．１％Tween20含有Tris Buffer Saline（以下，ＴＢＳＴという）で洗浄後，２％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）含有ＴＢＳＴを加えてブロッキングした。ＴＢＳＴで洗浄し，抗ヒトアルブミン抗体固定プレートを作製した。
【００８３】
ヒトアルブミン（ＧＡ含有）とＴＢＳＴを混合した希釈系列を用意し，試料溶液とした。抗ヒトアルブミン抗体固定プレートに試料溶液を導入し，試料溶液中のヒトアルブミン及びＧＡを捕捉抗体と反応させ，ＴＢＳＴで過剰なヒトアルブミンを洗浄した。アルカリホスファターゼ修飾したモノクローナル抗ヒトアルブミン抗体（検出用抗体）をプレートに加え反応させた後，ＴＢＳＴで過剰な抗体を洗浄した。
【００８４】
アルカリホスファターゼの発色性基質であるブロモクロロインドリルリン酸（ＢＣＩＰ）と発色剤ニトロブルーテトラゾリウム（ＮＴＢ）を添加し，反応させた後，エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を加えて反応を停止させ，５９５ｎｍの吸光度を測定した。試料溶液中のヒトアルブミン濃度と吸光度の関係を図１７に示す。ヒトアルブミン濃度０．０５ｍｇ／ｍｌ以上でほぼ一定の吸光度となっており，捕捉抗体により一定量のヒトアルブミンが捕捉できたことが分かる。
【００８５】
図１９は，抗ヒトアルブミン抗体で捕捉されたヒトアルブミンに含まれるＧＡを抗ＧＡ抗体で検出することにより，総ヒトアルブミン濃度への依存性を小さく抑えてＧＡ／アルブミン比を測定できることを示す図である。詳細な実験手順を以下に示す。
【００８６】
図１８での測定と同様にして抗ヒトアルブミン抗体固定プレートを作製した。ＧＡ／アルブミン比既知の血清検体とＴＢＳＴを混合して血清検体を１００倍希釈及び１０００倍希釈し，試料溶液とした。このとき，試料溶液中のヒトアルブミン濃度は固定した抗ヒトアルブミン抗体のすべてにヒトアルブミンが結合し得る濃度以上であることが望ましい。すなわち，容量が１００μｌ，抗体固定面積が１５４ｍｍ2の反応場に抗ヒトアルブミン抗体を固定密度６．５×１０-9ｍｏｌ／ｍ2で固定した場合であれば，５０００倍までなら希釈できる。
【００８７】
抗ヒトアルブミン抗体固定プレートに試料溶液を導入し，検体液中のヒトアルブミン及びＧＡを抗ヒトアルブミン抗体と反応させ，ＴＢＳＴで過剰な検体を洗浄した。アルカリホスファターゼ修飾したモノクローナル抗ＧＡ抗体（検出用抗体）を加え，抗ヒトアルブミン抗体に捕捉されているＧＡに反応させた後，ＴＢＳＴで洗浄した。一般的な抗原抗体反応では検出用抗体の濃度は捕捉抗体の１０分の１程度だが，本発明では捕捉抗体である抗ヒトアルブミン抗体のすべてにヒトアルブミンが捕捉されているため，検出用抗体である抗ＧＡ抗体の濃度は抗体の性能にもよるが固定した抗ヒトアルブミン抗体の濃度より高いことが望ましい。例えば，抗ヒトアルブミン抗体の固定密度が２．１×１０-8ｍｏｌ／ｍ2，反応場の容量が１００μｌ，固定面積が１５４ｍｍ2であれば，抗ＧＡ抗体の濃度は３３ｎＭ以上であるとよい。また，抗ＧＡ抗体は複数種のモノクローナル抗体を混合したものでもよく，ポリクローナル抗体でもよい。ヒトアルブミンの糖化部位は複数個所存在するため，エピトープの異なるモノクローナル抗ＧＡ抗体を複数種混合することで，感度や再現性を向上させられる。
【００８８】
なお，捕捉抗体の密度と検出抗体の濃度の関係は式（１）及び式（２）を用いて一般化できる。前述したように試料溶液中のヒトアルブミン濃度が抗ヒトアルブミン抗体のすべてに結合し得る濃度以上であれば，固相上に捕捉されるヒトアルブミン総量は抗ヒトアルブミン抗体の分子数で近似できる。したがって，式（１）において抗体に捕捉されたヒトアルブミン濃度Ａｇに式（２）の抗ヒトアルブミン抗体濃度Ａｂを代入することで，捕捉抗体の密度と検出抗体の濃度の関係を１つの式（３）で表せる。
［式３］
2014069551.tif 000005
【００８９】
ＢＣＩＰ及びＮＴＢを添加し，反応させた後，ＥＤＴＡを加えて反応を停止させ，５９５ｎｍの吸光度を測定した。試料溶液中のＧＡ／アルブミン比と吸光度の関係をまとめたグラフを図１９に示す。何らかのバックグラウンドシグナルが加わっているものの，ＧＡ／アルブミン比に応じた吸光度が得られた。式（３）によると，理論的にはＧＡ／アルブミン比とＧＡ・抗ＧＡ抗体複合体の濃度は図２０に示すような線形の関係にある。図１９においてもＧＡ／アルブミン比と吸光度の関係は線形で表せており，理論に従ってＧＡ／アルブミン比が測定できた。さらに，１００倍希釈と１０００倍希釈の吸光度で大きな差は見られず，１０倍アルブミン濃度が違うにも関わらず，検量線から求めたＧＡ／アルブミン比は１．１〜１．４倍の変化に抑制できた。固定化した抗ヒトアルブミン抗体を用いてヒトアルブミンを捕捉したため，１０倍のヒトアルブミン濃度の違いにも関わらず，ほぼ一定のヒトアルブミンが捕捉された効果である。したがって，検体を希釈する際に希釈倍率の変動があったとしても，その変動の影響を抑制してＧＡ／アルブミン比を測定できる。
【００９０】
検体を１００倍及び１０００倍希釈した例を示したのに対し，無希釈及び低希釈倍率でも同様にして検体溶液中のＧＡ／アルブミン比を求めることができる。ただし，無希釈や低希釈倍率の場合，ヒトアルブミンの非特異吸着により測定値が変動しやすいため，ある程度の希釈を行うのが望ましい。
【００９１】
図２１に示すように，図２１（ａ）のように抗ＧＡ抗体で検出した後に，捕捉抗体とは異なるエピトープを認識する酵素標識抗ヒトアルブミン抗体２１０８を添加して，図２１（ｂ）のように固定化した抗ヒトアルブミン抗体に捕捉されたヒトアルブミン量を測定することにより，固相化抗体の活性が変動するなどしても抗ＧＡ抗体での測定値を補正して変動をさらに抑制できる。
【００９２】
固相上に結合したヒトアルブミンを抗ＧＡ抗体でＧＡ濃度を測定した後に，抗ヒトアルブミン抗体でヒトアルブミン総量の濃度を求めＧＡ／アルブミン比を補正する方法は，静電相互作用や疎水性相互作用などの物理吸着により固相上にヒトアルブミンを一定量吸着させて規格化する場合にも応用できる。物理吸着によるヒトアルブミン総量の変動を補正するステップがあるため，特開２００４−２４２５２２号公報のような固相への吸着によりヒトアルブミン総量の規格化を行っている従来法よりも精度よく測定できる。
【００９３】
図２２は，ＧＡ比測定用のセンサチップの一例を示す図である。図２２（ａ）は平面模式図，図２２（ｂ）〜（ｄ）は断面模式図である。センサチップは，固相２７０１，流路部２７０２，液体保持部２７０３から構成され，固相２７０１は，溶液導入検知用電極２７１３，２７１４，電位測定用電極２７１５，抗体固定部位２７１６，端子２７２４〜２７２６を有し，流路部２７０２は，検体導入口２７１２，試薬供給口２７１７，２７１８，２７２７，２７２８，廃液溜め接続口２７２０を有し，液体保持部２７０３は検体保持部２７１１，廃液溜め２７１９，空気穴２７２１，境界部２７２２，２７２３を有する。試薬供給口２７１７から流路をたどってそれぞれの位置関係を説明すると，溶液導入検知用電極２７１３，抗体固定部位２７１６，電位測定用電極２７１５，抗体固定部位２７１６，溶液導入検知用電極２７１４の順に流路内側に設けられている。また，抗体固定部位２７１６と検体導入検知用電極２７１４の間の流路上部には，検体導入口２７１２がある。センサチップの概寸は２０ｍｍ×１０ｍｍで，流路は幅１ｍｍ×長さ１３ｍｍ×高さ０．２５ｍｍとした。
【００９４】
固相２７０１には，シリコンなどの半導体基板や，ガラスエポキシなどの回路用基板や，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリカーボネート（ＰＣ），ポリイミド（ＰＩ）などのフィルム状基板を用いることができる。流路部２７０２には，ポリエチレン（ＰＥ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリカーボネート（ＰＣ），ポリイミド（ＰＩ）などのフィルムを積層したものや，エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）などの熱可塑性樹脂や，エポキシ樹脂や，ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコーン樹脂を用いることができる。液体保持部２７０３には，アラミド繊維製，ガラス繊維製，セルロース繊維製，ナイロン繊維製，ビニロン繊維製，ポリエステル繊維製，ポリオレフィン繊維製，レーヨン繊維製のろ紙や不織布や多孔質繊維を用いることができる。
【００９５】
検体保持部２７１１は図２２（ｂ）に示すように検体導入口２７１２の外側にあってもよいし，図２２（ｃ）に示すように検体導入口２７１２と流路の間にあってもよく，図２２（ｄ）に示すように流路中にあってもよい。なお，図２２（ｂ）や図２２（ｃ）では検体保持部２７１１が流路と外部を隔てているため，圧力損失が大きく検体導入口２７１２を測定時に塞ぐ必要がない。境界部２７２２，２７２３には，低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂や，エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂や，ポリアミド樹脂やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いることができる。抗体固定部位２７１６には抗ヒトアルブミン抗体などの抗体が固定化されており，固定化方法は物理吸着であっても，化学結合であってもよく，まずアビジンを固定化した後にビオチン化抗体をアビジン−ビオチン結合により固定化してもよく，ビオチン修飾した分子を固定化した後にアビジンを介して抗体を固定化してもよい。
【００９６】
図２３は，図２２のセンサチップで測定を行うための装置の一例を示す図である。図２３（ａ）はセンサチップ２８０１と装置２８０２の位置関係を上から見た図を示し，図２３（ｂ）はセンサチップ２８０１と装置２８０２の試薬供給口及び電極・端子の接続関係を横から見た図を示している。装置２８０２にセンサチップ２８０１をセットすることで，センサチップ２８０１の試薬供給口２７１７，２７１８，２７２７，２７２８と装置２８０２の試薬供給口２８１１，２８１２，２８１６，２８１７が流体的に接続され，センサチップ２８０１の端子２７２４〜２７２６と装置２８０２の端子２８１３〜２８１５が電気的に接続される。試薬供給口２８１１には，ポンプ２８２５によって抗体試薬液２８２６が供給され，試薬供給口２８１２には，ポンプ２８２３によって検体希釈液２８２４が供給され，試薬供給口２８１６には，ポンプ２８２７によって洗浄液２８２８が供給され，試薬供給口２８１７には，ポンプ２８２１によって基質液２８２２が供給される。検体希釈液２８２４と洗浄液２８２８は同じ組成の溶液でもよい。また，試薬供給口は１から３箇所で，試薬供給洪に接続している流路を分岐させることで複数の試薬が供給されるようにしてもよい。端子２８１４と端子２８１５には交流電源２８３３と交流電流計２８３４が接続されている。端子２８１３には電圧計２８３２が接続されており，電圧計２８３２のもう一方の端子は試薬供給口２８１７に接続された流路に配置されている参照電極２８３１に接続されている。ポンプ２８２１，２８２３，２８２５，２８２７の制御は制御部２８０３によって行われ，交流電源２８３３，交流電流計２８３４，電圧計２８３２の制御と計測は計測部２８０４によって行われる。装置２８０２は測定結果やメッセージを表示するための表示部２８０５，ユーザが操作を入力する入力部２８０６を有する。ポンプ２８２１，２８２３，２８２５，２８２７は，ペリスタポンプであっても，シリンジポンプであっても，ダイアフラムポンプであってもよい。参照電極２８３１は一定の電位を示すものであれば，内部液型の銀塩化銀参照電極や，むき出しの銀塩化銀電極や，もしくは，イオン選択電極であってもよい。
【００９７】
図２４は，グリコアルブミン測定キットの一例を示す図である。本例のグリコアルブミン測定キット２９０１は，図２２に示す抗アルブミン抗体が固定化された抗体固定化部位２７１６及び電位測定用電極２７１５が設けられた固相２７０１と，図２３に示す抗体試薬液２８２６を収容した容器からなる。
【００９８】
図２５は，測定装置にセンサチップを装着した状態の一例を示す模式図である。測定装置３００１にセンサチップ３００２をセットし，フタ３００３を閉じると，センサチップ３００２と装置３００１の試薬供給口及び電極・端子が接続される。
【００９９】
図２６は，図２２のセンサチップと図２３の装置を用いた測定方法の一例を示す図である。流路上に設けられた検体導入口２７１２に検体を添加する（Ｓ２２０１）。検体としては，生体試料から採取した体液等そのものや，必要に応じて遠心分離やろ過，希釈等の前処理をしたものであってもかまわない。検体保持部２７１１はろ紙のような吸収体でできており，さらに，検体保持部２７１１の周囲は境界部２７２２で囲まれているため，添加した検体は検体保持部２７１１で保持される。センサチップは装置にセットされ，ポンプ２８２３を用いて装置の試薬供給口２８１２からセンサチップの試薬供給口２７１８に検体希釈液２８２４を導入する（Ｓ２２０２）。検体希釈液はTris Buffered Saline（以下，ＴＢＳという）やPhospahte Buffered Saline（以下，ＰＢＳという）などの緩衝液を用いる。検体導入口２７１２まで検体希釈液２８２４を導入するため，溶液導入検知用電極２７１３と２７１４を用いる。例えば，交流電源２８３３を用いて溶液導入検知用電極２７１３と２７１４の間に交流電圧を印加しておくと，検体希釈液２８２４導入前はほぼゼロであった電流が，検体希釈液２８２４が溶液導入検知用電極２７１４まで達すると溶液導入検知用電極２７１３と２７１４が電気的に接続されるために増大する。この電流の増大を計測部２８０４で監視することで検体希釈液２８２４が溶液導入検知用電極２７１４に到達したことを検知できる。溶液導入検知用電極２７１４で検体希釈液２８２４の到達を検知したら（Ｓ２２０３），試薬供給口２７１８からの検体希釈液２８２４の導入を停止する（Ｓ２２０４）。
【０１００】
検体保持部２７１１と検体希釈液２８２４が接触した状態で一定時間保持する（Ｓ２２０５）と，検体保持部２７１１に保持された検体中の成分が検体希釈液２８２４中に拡散する。検体希釈液２８２４中に拡散する検体中の成分量は保持時間に依存するため，保持時間により検体の希釈倍率を制御できる。試薬供給口２７１８から検体希釈液２８２４を若干量吸引し，検体希釈液２８２４中に拡散した検体の成分を抗体固定部位２７１６まで搬送する（Ｓ２２０６）と，検体中のヒトアルブミンが抗体固定部位２７１６に固定された抗ヒトアルブミン抗体に捕捉される。一定時間保持した後に，試薬供給口２７１８からさらに検体希釈液を導入するなどして，廃液溜め接続口２７２０を通じて検体を含む検体希釈液２８２４を廃液溜め２７１９に廃棄する（Ｓ２２０７）。試薬供給口２７２７から導入した洗浄液２８２８で流路を洗浄し（Ｓ２２０８），抗体固定部位２７１６に固定された抗ヒトアルブミン抗体に捕捉されていないヒトアルブミンを除去する。洗浄に用いた洗浄液２８２８も廃液溜め２７１９に廃棄される。
【０１０１】
ポンプ２８２５を用いて装置の試薬供給口２８１１からセンサチップの試薬供給口２７１７に抗体試薬液２８２６を導入する（Ｓ２２０９）。抗体試薬液２８２６にはアルカリホスファターゼ標識抗ＧＡ抗体（標識抗ＧＡ抗体）などを含む液を用いる。すると，抗体試薬液２８２６中の標識抗ＧＡ抗体は抗ヒトアルブミン抗体に捕捉されたＧＡに結合する。一定時間保持した後，試薬供給口２７１８から洗浄液２８２８を導入し，流路を洗浄する（Ｓ２２１０）ことで，未結合の標識抗ＧＡ抗体を除去する。抗体試薬液２８２６や洗浄液２８２８は廃液溜め２７１９に廃棄される。ポンプ２８２１を用いて装置の試薬供給口２８１７からセンサチップの試薬供給口２７２８に基質液２８２２を導入する（Ｓ２２１１）。基質液には，アルカリホスファターゼの基質であるアスコルビン酸リン酸とメディエータであるフェリシアン化カリウムを含む液などを用いる。抗体固定部位２７１６に存在する抗ヒトアルブミン抗体−ＧＡ−標識抗ＧＡ抗体の複合体のアルカリホスファターゼにより基質液２８２４中のアスコルビン酸リン酸が加水分解され，生成したアスコルビン酸がフェリシアン化カリウムと反応してフェロシアン化カリウムを生成し，電位測定用電極２７１５の電位が変化する。そのため，電圧計２８３２で電位測定用電極２７１５と参照電極２８３１の間の電位差を測定する（Ｓ２２１２）ことで，捕捉されたＧＡ量すなわち検体中のＧＡ／アルブミン比が求まる。より精度よくＧＡ／アルブミン比を求めるために，別に用意したセンサチップにおいてＧＡ／アルブミン比が既知の試料を用いてＧＡ／アルブミン比と測定電位の関係を表す検量線を作成し，ＧＡ／アルブミン比が未知の試料の値を計算してもよい。
【０１０２】
図２７を用いて，Ｓ２２０１〜Ｓ２２０６におけるセンサチップ流路への検体の導入方法について実施例の詳細を示す。図２７はセンサチップ流路への検体の導入方法の詳細を示す説明図である。ステップ１として，流路の一部に設けたフィルタ等からなる検体保持部２７１１に検体３２０１を滴下する。ステップ２として，流路に緩衝液２８２４を導入して検体保持部２７１１に接触させ一定時間保持する。ステップ３として，検体保持部２７１１に保持された検体の成分が緩衝液中に拡散する。この操作により緩衝液で検体を希釈した場合と同等の希釈検体液が得られる。希釈検体液の希釈倍率は緩衝液の保持時間で制御できる。最後にステップ４として，希釈検体液を抗体固定部位２７１６に搬送し，抗原抗体反応を行う。緩衝液を導入する側を上流として，抗体固定部位２７１６が検体保持部２７１１よりも上流にあるため，その後のＳ２２０７〜Ｓ２２１２における溶液の導入において，検体保持部２７１１より溶液に拡散した検体成分が抗体固定部位２７１６を通過することを抑制できる。
【０１０３】
図２７において，緩衝液を導入する側を上流として，抗体固定部位２７１６が検体保持部２７１１よりも下流にあっても構わない。図２７と同様の手順で抗体固定部位２７１６に希釈検体液を搬送することができる。抗体固定部位２７１６が検体保持部２７１１よりも下流にあるため，希釈液を流し続けても検体保持部２７１１から拡散した検体成分が抗体固定部位２７１６に供給される。そのため，ステップ２〜３のように希釈液を保持する代わりに，希釈液を送液し続けてもよく，その場合送液速度により供給される希釈検体液の希釈倍率を制御する。
【０１０４】
検体の導入にフィルタなどからの拡散を利用するため，検体を流路中に導入する場合に懸念される流路のつまりや流路への非特異的な検体成分の吸着を抑制することができる。また，１００倍程度の高い希釈倍率を実現するときの課題となり得る微量検体の計量が不要である。また，毛管力によって検体保持部２７１１に検体が保持されるため，センサチップを取り扱う際の検体の飛散を抑制できる。
【０１０５】
検体保持部２７１１は，アラミド繊維製，ガラス繊維製，セルロース繊維製，ナイロン繊維製，ビニロン繊維製，ポリエステル繊維製，ポリオレフィン繊維製，レーヨン繊維製のろ紙や不織布や多孔質繊維を用いることができる。他には，一つや複数の細孔を代わりに用いることもできる。これらの材料を用いることで，検体保持部２７１１でセンサチップ流路の詰まりの原因となり得る検体中の物質を除去もしくは低減することができる。また，これらの材料に活性炭や疎水性樹脂を混合することで，免疫反応系の阻害の要因と成り得る検体中の脂質などを除去もしくは低減することができる。このとき，これらの材料はヒトアルブミン及びＧＡの存在量の極度な減少，ＧＡ／アルブミン比の変動を防ぐため，タンパク質や糖質に対する反応性の低い物質であることが望ましい。
【０１０６】
図２８を用いて，以下にＳ２２１２における電気化学センサを用いた電位測定方法について実施例の詳細を示す。抗原抗体反応の検出ステップにおいて，検出抗体の修飾酵素アルカリホスファターゼの基質であるアスコルビン酸リン酸と，メディエータであるフェリシアン化カリウムを添加することで，抗原抗体反応を電気化学的な信号として検出できる。アルカリホスファターゼによりアスコルビン酸リン酸は加水分解されてアスコルビン酸となる。その後，アスコルビン酸からデヒドロアスコルビン酸が生成するとともに，フェリシアン化カリウムが還元されフェロシアン化カリウムが生成する。その結果，反応溶液中の酸化物質と還元物質の濃度比が変わり反応液の電位が変動する。図２８（ａ）は流路内に存在するアルカリホスファターゼの作用によって時間経過に伴い変動した電位の測定結果を示す。ただし，アルカリホスファターゼの代わりにネガティブコントロールであるＢＳＡが存在しても電位は変動しない。また図２８（ｂ）は，電位をネルンストの式（４）を用いて生成したフェロシアン化カリウムの濃度に換算したグラフである。
［式４］
2014069551.tif 000006
【０１０７】
あらかじめ決まったＧＡ／アルブミン存在比のアルブミン・ＧＡ混合試料を用いて行った測定結果をキャリブレーションに利用し，検体の測定結果から検体中のＧＡ／アルブミン存在比を求める。用いる測定結果としては，一定時間後の生成フェロシアン化カリウム濃度，単位時間当たりのフェロシアン化カリウム生成量の他に，図２８（ａ）に示すような変曲点を用いることもできる。この変曲点は式（４）によればフェリシアン化カリウムとフェロシアン化カリウムが等量ある点である。任意の時刻における電位からフェロシアン化カリウム濃度を求めるのには標準電極電位が必要なのに対し，変曲点では必ず標準電極電位となる。そのため，変曲点を用いた測定では，測定ごとに生じる標準電極電位の変動の影響を受けない。
【０１０８】
電位計測法は測定感度が測定体積に依存しないため，酸化還元電流法や吸光光度法と比べて測定感度に影響せず測定試料を微量化できる。また，電位計測法は酵素標識抗体の濃度の対数に比例した信号が得られるため，酵素標識抗体の濃度に比例した信号が得られる酸化還元電流法や吸光光度法と比べて広いダイナミックレンジが得られる。
【０１０９】
検出のための抗体の修飾酵素，その基質及びメディエータの組み合わせはアルカリホスファターゼとアスコルビン酸リン酸，フェリシアン化カリウムといった加水分解酵素と基質の組み合わせに限らず，グルコースオキシダーゼとグルコース，フェリシアン化カリウムといった酸化還元酵素と酸化還元物質の組み合わせでもよい。メディエータの濃度は基質濃度よりも低いことが望ましく，基質とメディエータの濃度比により測定感度を調節できる。
【０１１０】
電位測定用電極２７１５としては電気化学計測が可能なものとして，金，白金などの貴金属，グラファイト，カーボンブラックなどのカーボン素材のもの，カーボン素材と貴金属を混合したものを用いる。電極面積が測定電流に影響を与える電流計測と違い，電位計測では電極の大きさを厳密に調整する必要はない。
【０１１１】
図２９を用いて，電位計測用電極２７１５と抗体固定部位２７１６の関係を説明する。図２９（ａ）は電極上にのみ抗体を固定化した場合，図２９（ｂ）は電極を含む電極よりも広い範囲に抗体を固定化した場合，図２９（ｃ）は電極には抗体を固定せず電極を中心として流路の上流と下流方向から挟む位置に抗体を固定化した場合を示す。それぞれのグラフは，固定化抗体−抗原−酵素標識抗体の複合体が形成された状態で基質を添加したときの反応生成物の濃度を示している。
【０１１２】
添加された基質は固定化抗体−抗原−酵素標識抗体の複合体の酵素によって分解され反応生成物が生じ，拡散によって広がる。電極上にのみ抗体を固定した場合，反応生成物の分布は図２９（ａ）のように電極上で濃度差が生じる。この図の例では，電極の端では電極の中央の半分程度である。これに対し，電極を含む電極よりも広い範囲に抗体を固定化した場合，図２９（ｂ）のように電極上での濃度差は抑制され，ほぼ一定濃度となる。また，図２９（ｃ）のように，電極には抗体を固定せず電極を中心として流路の上流と下流方向から挟む位置に抗体を固定化した場合，電極上で若干の濃度差は生じるものの，その差はこの例では７％と図２９（ａ）のように電極上にのみ抗体を固定した場合よりも小さい。電位計測において，電位は反応生成物の濃度に応じて変動するため，電極上で反応生成物の濃度が一定になるように，抗体固定部位２７１６は図２９（ｂ）もしくは図２９（ｃ）のように電極よりも広い領域で電極を囲むように配置するのが望ましい。他にも，抗体固定部位２７１６は図２９（ｄ）や図２９（ｅ）のように電極を四方から囲むように配置してもよく，電極上にも抗体が固定されていても構わない。抗体固定部位で電極を挟み込む場合においても，電極を囲む場合においても，抗体固定部位２７１６は電極に隣接していることが望ましい。
【０１１３】
図３０は，抗ヘモグロビン抗体で捕捉されたヘモグロビンに含まれるＨｂＡ１ｃを抗ＨｂＡ１ｃ抗体で検出することにより，ＨｂＡ１ｃ／ヘモグロビン比を測定できることを示す図である。ＨｂＡ１ｃ／ヘモグロビン比が既知の検体に，ドデシルトリメチルアンモニウムボロマイドやスクロースモノラウレートのような界面活性剤を添加して，抗ＨｂＡ１ｃ抗体の認識部位であるヘモグロビンのβ鎖Ｎ末端のバリン残基を露出させた試料溶液を作製した。この試料溶液を用いて，図１９の場合と同様の手法で測定を行い，図３０に示すような試料溶液中のＨｂＡ１ｃ／ヘモグロビン比に応じた吸光度を得た。
【０１１４】
なお，本発明は上記した実施例に限定されるものではなく，様々な変形例が含まれる。例えば，上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり，必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また，ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり，また，ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また，各実施例の構成の一部について，他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０１  計測装置
１０２  センサチップ
１１１  制御部
１１２  計測部
１１３〜１１７  流体接続部
１１８  吸引吐出ポンプ
１１９，１２４，１２９，１３４  バルブ
１２０，１２２，１２５，１２７，１３０，１３２  ポンプ
１２１，１２６，１３１  第一試薬
１２３，１２８，１３３  第二試薬
１３５  信号接続部
１４１，１４２，１４３，１４４，１４５  流体接続部
（１４１ 第１の流体接続部，１４５ 第２の流体接続部，１４２ 第３の流体接続部，１４３ 第４の流体接続部）
１４６  検体導入口
１４７，１４９，１５１，１５３  検体検出部
１５０，１５２，１５４  測定部
１５５  廃液溜
１５６  液体吸収体
１５７  信号接続部
１６１，１６２，１６３，１６４ 分岐点（１６１ 第１の分岐点，１６２ 第２の分岐点，１６３ 第３の分岐点）
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８０ 流路（１７１〜１７６ 第１の流路，１７７ 第２の流路，１７８ 第３の流路，１７９ 第４の流路）
４０１  採血管
８０１，８０２，８０３，８０４  電極
１１２１，１１２２ 流体接続部（１１２１ 第２の流体接続部，１１２２ 第５の流体接続部）
１１２３ 通気口（第６の流体接続部）
１２０１  電極基板
１２０２  流路基板
１２０３  廃液溜
１６０１  圧力計
２０２１，２０２２ 流体接続部（２０２１ 第２の流体接続部）
２０２３ 分岐点
２０２４ 流路
２１０１  固相
２１０２  抗ヒトアルブミン抗体
２１０３  ヒトアルブミン
２１０４  ＧＡ
２１０５  酵素修飾抗ＧＡ抗体
２１０６  基質
２１０７  産物
２１０８  酵素修飾抗アルブミン抗体
２７０１  固相
２７０２  流路部
２７０３  液体保持部
２７１１  検体保持部
２７１２  検体導入口
２７１３，７１４  溶液導入検知用電極
２７１５  電位測定用電極
２７１６  抗体固定部位
２７１７，７１８，７２７，７２８  試薬供給口
２７１９  廃液溜め
２７２０  廃液溜め接続口
２７２１  空気穴
２７２２，２７２３  境界部
２７２４〜２７２６  端子
２８０１  センサチップ
２８０２  装置
２８０３  制御部
２８０４  計測部
２８０５  表示部
２８０６  入力部
２８１１，２８１２，２８１６，２８１７  試薬供給口
２８１３〜２８１５  端子
２８２１，２８２３  ポンプ
２８２２  基質液
２８２４  検体希釈液
２８２５，２８２７  ポンプ
２８２６  抗体試薬液
２８２８  洗浄液
２８３１  参照電極
２８３２  電圧計
２８３３  交流電源
２８３４  交流電流計
２９０１  グリコアルブミン測定キット
３００１  センサチップ
３０１１，３０１２，３０１３  流体接続部
３０１４  検体導入口
３０１６  検体保持部
３０１７  測定部
３０１９  廃液溜
３０２０  液体吸収体
３０２１  信号接続部
３０２４，３０２５，３０２６，３０２７，３０２８，３０２９  流路
３０２２，３０２３  分岐点
３２０１  検体
【図１】
2014069551.tif 000007
【図２】
2014069551.tif 000008
【図３】
2014069551.tif 000009
【図４】
2014069551.tif 000010
【図５】
2014069551.tif 000011
【図６】
2014069551.tif 000012
【図７】
2014069551.tif 000013
【図８】
2014069551.tif 000014
【図９】
2014069551.tif 000015
【図１０】
2014069551.tif 000016
【図１１】
2014069551.tif 000017
【図１２】
2014069551.tif 000018
【図１３】
2014069551.tif 000019
【図１４】
2014069551.tif 000020
【図１５】
2014069551.tif 000021
【図１６】
2014069551.tif 000022
【図１７】
2014069551.tif 000023
【図１８】
2014069551.tif 000024
【図１９】
2014069551.tif 000025
【図２０】
2014069551.tif 000026
【図２１】
2014069551.tif 000027
【図２２】
2014069551.tif 000028
【図２３】
2014069551.tif 000029
【図２４】
2014069551.tif 000030
【図２５】
2014069551.tif 000031
【図２６】
2014069551.tif 000032
【図２７】
2014069551.tif 000033
【図２８】
2014069551.tif 000034
【図２９】
2014069551.tif 000035
【図３０】
2014069551.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月27日(2016.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体を流路に導入し，当該検体に含まれる糖化タンパク質を測定するためのセンサチップであって，
流路と，
糖化タンパク質を含む血液検体を前記流路に導入するための検体導入口と，
前記流路に配置され，前記血液検体の電位を計測するための電位計測用電極と，
前記電位計測用電極の上流と下流の流路上に固定された，非糖化タンパク質及び糖化タンパク質を捕捉する捕捉物質と，を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項２】
請求項１のセンサチップにおいて，
前記捕捉物質は非糖化タンパク質と糖化タンパク質に共通の部位を認識する抗体であることを特徴とするセンサチップ。
【請求項３】
請求項２記載のセンサチップにおいて，
前記糖化タンパク質はＨｂＡ１ｃもしくはグリコアルブミンであることを特徴とするセンサチップ。
【請求項４】
請求項１記載のセンサチップにおいて，
前記流路に接続された廃液溜を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項５】
請求項１記載のセンサチップにおいて，
前記検体導入口は検体保持部を備えることを特徴とするセンサチップ。
【請求項６】
検体を流路に導入し，当該検体に含まれる糖化タンパク質を測定するためのセンサチップであって，
前記センサチップは，少なくとも１つの流路接続部において，前記センサチップに試薬を供給すると共に前記センサチップで測定された結果を出力する測定装置と物理的に接続され，かつ，複数の端子において前記測定装置と電気的に接続されるものであり、
検体を導入するための検体導入口と，
前記流路接続部と前記検体導入口とを結ぶ流路と，
廃液が導入される廃液溜と，を有し，
前記流路には，前記流路接続部と前記検体導入口との間に，前記検体導入口から導入された検体を検出する検体検出部と，前記検体導入口から導入された検体についての測定を行う測定部が配置されており，
前記検体検出部及び測定部は前記複数の端子の何れかと接続された電極をそれぞれ備え，
前記測定部は，電位計測用電極によって前記検体の電位を測定し、
前記電極が形成された電極基板の上に前記流路が形成された流路基板が配置され，前記流路基板の上に前記廃液溜が形成された廃液溜基板が配置された積層構造を有することを特徴とするセンサチップ。
【請求項７】
請求項６記載のセンサチップにおいて，
前記廃液溜内には液体吸収体が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項８】
請求項６記載のセンサチップにおいて、
前記廃液溜基板には空気穴が形成されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項９】
検体中の特定の物質を測定するためのセンサチップと，当該センサチップに試薬を供給すると共に，前記センサチップで測定された結果を出力する測定装置と，を備える測定システムであって，
前記センサチップは，第１の流路接続部，第２の流路接続部，及び第３の流路接続部において，前記測定装置と接続され，
前記センサチップは，
前記第１の流路接続部と前記第２の流路接続部とを結ぶ第１の流路と，
検体を導入するための検体導入口と，
前記第１の流路に設けられた第１の分岐点と前記検体導入口とを結ぶ第２の流路と，
前記第１の分岐点より前記第２の流路接続部寄りの位置に設けられた前記第１の流路の第２の分岐点と前記第３の流路接続部とを結ぶ第３の流路と，を備え，
前記第１の流路には，前記第１の流路接続部と前記第１の分岐点との間もしくは前記第１の分岐点と前記第２の分岐点との間に検体検出部が配置されており，
前記第３の流路には，電位計測用電極によって前記検体導入口から導入された検体の電位を測定する測定部が配置されており，
前記測定装置は，
前記第１の流路に接続された圧力調整機構と，
前記第３の流路接続部に接続された試薬導入機構と，
装置各部の動作を制御する制御部と，を備え，
前記制御部は，前記圧力調整機構を制御して前記センサチップに導入された検体を前記検体導入口から前記検体検出部に向けて前記第１の流路内に吸引し，前記検体検出部が前記検体を検出したとき前記圧力調整機構による吸引を停止し，次に前記圧力調整機構を制御して前記第１の流路に導入された検体を前記第３の流路に搬送し，その後，前記試薬導入機構を制御して前記第３の流路に試薬を導入することを特徴とする測定システム。
【請求項１０】
請求項９記載の測定システムにおいて，
前記圧力調整機構は前記第１の流路接続部に接続された吸引吐出ポンプであり，
前記制御部は，前記吸引吐出ポンプを吸引動作させて前記検体を前記第１の流路内に吸引し，前記吸引吐出ポンプを吐出動作させて前記検体を前記第３の流路内に吐出させることを特徴とする測定システム。
【国際調査報告】
2014069551.tif 000037
2014069551.tif 000038
2014069551.tif 000039
2014069551.tif 000040
2014069551.tif 000041
2014069551.tif 000042
2014069551.tif 000043
2014069551.tif 000044
2014069551.tif 000045
2014069551.tif 000046
2014069551.tif 000047