(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状の第１プレートと第２プレートとが互いに接合されている分析用具であって、
前記第２プレートの接合面に流路が形成されており、
前記第１プレートと前記第２プレートとが接合されている状態で、前記流路の所定位置にある試料に照射する励起光及び／または励起光を照射した試料から発せられる検出光の経路内に、前記流路を挟んで、前記流路に連通していない一対の密閉空間が設けられていることを特徴とする分析用具。
【請求項２】
前記第１プレートには、接合面とは反対側の面に第１凹部が形成されており、
前記第２プレートには、接合面とは反対側の面に第２凹部が形成されており、
前記第１凹部及び前記第２凹部の各開口部は、フィルムで覆われており、
前記一対の密閉空間は、前記フィルムでそれぞれの開口部が覆われている前記第１凹部及び前記第２凹部である、
請求項１記載の分析用具。
【請求項３】
前記第１凹部及び前記第２凹部は、それぞれ、
底面と、
接合面とは反対側の面に位置する開口部と、
前記底面の外縁から前記開口部に向かって拡径する傾斜面と、
により形成されている請求項２記載の分析用具。
【請求項４】
前記第１プレートには、底面及び開口部をそれぞれ有する第１凹部及び第２凹部が接合面に形成されており、
前記第２プレートには、前記第１凹部及び第２凹部にそれぞれ対向し、前記流路を挟む位置に底面及び開口部を有する第３凹部及び第４凹部が接合面に形成されており、
前記第１プレートと前記第２プレートとが互いに接合されていることで、開口部同士が向かい合わせられ、前記第１凹部及び前記第３凹部と、前記第２凹部及び前記第４凹部とによりそれぞれ前記密閉空間が形成されている、
請求項１記載の分析用具。
【請求項５】
請求項１に記載の分析用具を具備するマイクロ分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製のマイクロ流路チップを有する分析用具及びこれを具備するマイクロ分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生化学や分析化学等の科学分野あるいは医学分野において、タンパクや核酸（例えば、ＤＮＡ）などの微量な物質の検査分析を精度良く高速に行うために、マイクロ分析システムが使用されている。【０００３】
マイクロ分析システムのひとつとして、分析用具の内部に数１０〜２００μｍ程度の幅および深さのマイクロ流路（以下、単に「流路」という）を形成し、流路に泳動液（緩衝液、ゲル）を充填し、流路の一端より試料を注入して電圧をかけ、試料を電気泳動させて分析を行うシステムが挙げられる。【０００４】
このような試料の分析において、分析光の出射および受光が可能な光学系ユニットを有する分析装置に、マイクロ流路を有する分析用具を設置し、試料を電気泳動させ、流路の所定の位置に光を照射し、流路内の試料が発する蛍光波長を観察する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８８０９０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、上記特許文献１に開示の技術では、試料に照射する光の経路中に樹脂（基板）が存在し、この樹脂に厚みがあることによって強い自家蛍光を発するため、バックグラウンドが大きく、試料の検出感度が低下するという問題がある。【０００７】
また、光の経路中に存在する樹脂（基板）表面に繊維、人間の皮膚、空気中の浮遊物等（以下、「ゴミ」という）が付着し、ゴミと流路中の照射光の焦点との距離が近いと、ゴミが発する蛍光がノイズとして感知され易く、バックグラウンドが大きくなってしまうので、試料の検出感度が低下するという問題がある。【０００８】
本発明の目的は、バックグラウンドを抑え、試料の検出感度を向上させる分析用具及びマイクロ分析システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分析用具は、平面形状の第１プレートと第２プレートとを接合してなる分析用具であって、前記第２プレートの接合面に流路が形成され、前記第１プレートと前記第２プレートとが接合した状態で、前記流路の所定位置にある試料に照射する励起光及び／または励起光を照射した試料から発せられる検出光の経路内に、前記流路を挟んで一対の密閉空間が設けられる、構成を採る。【００１０】
本発明のマイクロ分析システムは、上記分析用具を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バックグラウンドを抑え、試料の検出感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る分析用具の形状を示す斜視図
【図２】（ａ）図１の第１プレートの第１凹部を含む底面図、（ｂ）図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図３】（ａ）図１の第２プレートの第２凹部を含む平面図、（ｂ）図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図４】接合後の第１プレート及び第２プレートの第１凹部及び第２凹部と、流路とを含む断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る分析用具の形状を示す斜視図
【図６】（ａ）図５の第１プレートの第１凹部及び第２凹部を含む平面図、（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図７】（ａ）図５の第２プレートの第３凹部及び第４凹部を含む底面図、（ｂ）図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図８】接合後の第１プレート１１と第２プレート１２の第１〜第４凹部及び流路を含む断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分析用具１０の形状を示す斜視図である。図１に示すように、分析用具１０は、平面形状で樹脂製の第１プレート１１と第２プレート１２とを接合して構成されている。
【００１５】
第１プレート１１及び第２プレート１２は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等の光透過性に優れた樹脂材料で形成されており、同一の材料で形成されるのが好ましい。
【００１６】
第１プレート１１には、後述する流路１５内の試料に向けて照射する励起光の経路内に第１凹部１３（図２参照）が形成される。また、第２プレート１２には、十字状に溝部１５’が形成され、後述する第１プレート１１との接合により、第１プレート１１の接合面２０によって溝部１５’の開口部が閉塞されて試料が流れる流路１５が形成される。更に、流路１５の各先端に試料及び泳動液を充填するポート１６〜１９が形成され、試料への照射光（励起光）の経路内に第２凹部１４（図３参照）が形成される。
【００１７】
第１プレート１１と第２プレート１２とは、有機接着剤による接着、または熱圧着等により接合される。
【００１８】
図２（ａ）は、第１プレート１１の第１凹部１３を含む底面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２に示すように、第１プレート１１には、第２プレート１２との接合面２０と反対側の面に第１凹部１３が形成される。第１凹部１３は、底面（第１底面１３ａ）と、開口部（第１開口部１３ｂ）と、第１底面１３ａの外縁から第１開口部１３ｂの開口縁に向かって拡径する（テーパ状円筒面である）傾斜面（第１傾斜面１３ｃ）と、を有する。
【００１９】
図３（ａ）は、第２プレート１２の第２凹部１４を含む平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３に示すように、第２プレート１２には、第１プレート１１との接合面２０に流路１５が形成され、第１プレート１１との接合面２０と反対側の面に第２凹部１４が形成される。第２凹部１４は、第１凹部１３と同様、底面（第２底面１４ａ）と、開口部（第２開口部１４ｂ）と、第２底面１４ａの外縁から第２開口部１４ｂの開口縁に向かって拡径する（テーパ状円筒面である）傾斜面（第２傾斜面１４ｃ）と、を有する。
【００２０】
このように、第１プレート１１及び第２プレート１２に凹部を形成することにより、励起光の経路に存在するプレートに空間を設けて、樹脂の体積を減少させることができるので、励起光によって発するプレートの自家蛍光の量を抑えることができる。よって、バックグラウンドを抑えることができる。
【００２１】
また、第１プレート１１及び第２プレート１２に形成する各凹部１３、１４を各開口部１３ｂ、１４ｂに近いほど断面積が大きくなるように形成することにより、第１プレート１１及び第２プレート１２を容易に成形することができる。
【００２２】
図４は、接合後の第１プレート１１及び第２プレート１２の第１凹部１３及び第２凹部１４と、流路１５とを含む断面図である。流路１５は、溝部１５’が第１プレート１１の接合面２０で閉塞されることによって形成される。
【００２３】
また、第１プレート１１に形成された第１凹部１３及び第２プレート１２に形成された第２凹部１４の各開口部１３ｂ、１４ｂは、フィルム２１，２２でそれぞれ覆われている。このフィルム２１，２２は、励起光の経路において自家蛍光の量を増大させることがないように、極力薄いフィルムを選定する。これにより、各凹部１３、１４を密閉空間とし、各凹部１３、１４へのゴミの侵入を防止することができる。この結果、分析用具１の表面に付着するゴミを焦点位置から極力離し、励起光によって発するゴミの蛍光が検出感度に与える影響を抑えることができ、バックグラウンドを抑えることができる。
【００２４】
なお、本実施の形態において励起光は、図４に示すように、光軸方向（ＯＡ）がプレート１１、１２の平面（例えば、接合面２０）に対して垂直に入射される。また、蛍光試薬等で標識された流路１５内の試料は、励起光を受けて蛍光等の検出光を発し、図示しない受光部で検出される。励起光と検出光の光軸が同軸の場合、検出光も第１凹部１３または第２凹部１４を経由して受光部へ向かう。
【００２５】
このように、実施の形態１によれば、励起光の経路内に第１凹部が形成された第１プレートと、試料が流れる流路及び励起光を照射する位置に第２凹部が形成された第２プレートとを接合することにより、励起光の経路に存在する樹脂の体積を減少させ、励起光によって発する樹脂の自家蛍光の量を抑えることができる。
【００２６】
また、第１凹部及び第２凹部の各開口部をフィルムで覆うことにより、各凹部へのゴミの侵入を防止することができ、ゴミ付着の虞がある面を流路内の励起光焦点から遠ざけることができるため、励起光によって発するゴミの蛍光の検出感度への影響を抑えることができる。
【００２７】
これらの結果、バックグラウンドを抑え、試料の検出感度を向上させることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、励起光がプレート面に垂直に入射する場合について説明したが、本発明の実施の形態２では、励起光がプレート面に水平、すなわち、プレート側面から入射する場合について説明する。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態２に係る分析用具３０の形状を示す斜視図である。図５に示すように、分析用具３０は、第１プレート１１と第２プレート１２とを接合して、密閉空間３６、３７が形成される。
【００３０】
図６（ａ）は、図５の第１プレート１１の第１凹部３１及び第２凹部３２を含む平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図６に示すように、第１プレート１１には、励起光の経路内に、第２プレート１２との接合面２０に第１開口部３１ｂを有する第１凹部３１及び第２開口部３２ｂを有する第２凹部３２が形成される。第１凹部３１及び第２凹部３２は、底面（第１底面３１ａ，第２底面３２ａ）が六角形状の浅い柱体の凹みである。
【００３１】
図７（ａ）は、第２プレート１２の第３凹部３３及び第４凹部３４を含む底面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図７に示すように、第２プレート１２には、第１プレート１１との接合面２０に溝部１５’を挟んで第３凹部３３及び第４凹部３４が形成される。第３凹部３３及び第４凹部３４は、第１凹部３１及び第２凹部３２と同様、接合面２０に開口部（第３開口部３３ｂ，第４開口部３４ｂ）を有する底面（第３底面３３ａ，第４底面３４ａ）が六角形状の浅い柱体の凹みである。
【００３２】
図８は、接合後の第１プレート１１と第２プレート１２の第１〜第４凹部３１〜３４及び流路１５を含む断面図である。第１プレート１１と第２プレート１２とを接合することにより、第１プレート１１の第１凹部３１及び第２凹部３２は、それぞれ第２プレート１２の第３凹部３３及び第４凹部３４と開口部同士を向かい合わせ、密閉空間３６、３７を形成することができる。また、溝部１５’の開口部が第１プレート１１の接合面２０によって閉塞されて流路１５が形成される。
【００３３】
なお、励起光は、図８に示すように、光軸方向（ＯＡ）がプレート１１、１２の平面（例えば、接合面２０）に対して水平に入射される。また、蛍光試薬等で標識された流路１５内の試料は、励起光を受けて蛍光等の検出光を発し、図示しない受光部で検出される。励起光と検出光の光軸が同軸の場合、検出光も密閉空間３６または３７を経由して受光部へ向かう。
【００３４】
このように、実施の形態２によれば、励起光を照射する位置に第１凹部及び第２凹部が形成された第１プレートと、試料が流れる流路及び励起光を照射する位置に流路を挟んで第３凹部及び第４凹部が形成された第２プレートとを接合し、第１プレートの第１凹部及び第２凹部を、それぞれ第２プレートの第３凹部及び第４凹部と開口部同士を向かい合わせ、密閉空間を形成することにより、励起光の経路に存在する樹脂の体積を減少させ、励起光によって発する樹脂の自家蛍光の量を抑えることができると共に、各凹部へのゴミの侵入を防止することができ、励起光によって発するゴミの蛍光の検出感度への影響を抑えることができる。よって、バックグラウンドを抑えることができ、試料の検出感度を向上させることができる。
【００３５】
また、実施の形態２に係る分析用具３０は、第１〜第４凹部３１〜３４及び溝部１５’の全てを接合面２０に形成すればよく、実施の形態１と比較して、接合面２０からの凹み量も小さく（浅く）することができるため、金型構造を簡素化することができると共に、組立ても容易とすることができる。
【００３６】
なお、分析用具において、流路を挟んで形成された一対の密閉空間が、励起光等の照射用光学系及び蛍光等の検出用光学系のうち少なくとも一方の光学系に係る光の経路内に形成されていれば、本発明の検出感度向上の効果が得られるが、励起光の照射用光学系の光の経路内に形成されている場合の方がより大きな効果が得られる。実施の形態１及び２に係る分析用具１０，３０のように、照射用光学系及び検出用光学系が同軸の場合には更に有効である。照射用光学系、及び検出用光学系が同軸でない場合（例えば２つの光学系の軸が直交する場合）には、各々の光学系に係る光の経路内に、流路を挟んで一対の密閉空間が形成されることが好ましい。
【００３７】
また、実施の形態１及び２において、第２プレートに形成された溝部が第１プレートによって閉塞されて形成される流路を示したが、本発明はこれに限定されず、第１プレート及び第２プレートの両方に形成された溝部の開口部を併せて接合することにより、流路を形成してもよい。
【００３８】
また、流路を挟んで形成された一対の密閉空間は、実施の形態１及び２に示した形状に限定されず、照射用光学系及び検出用光学系の光軸に直交する密閉空間の幅がそれぞれの光学系の光束を遮らない程度に広く形成され、流路内の光照射位置（照射光の焦点）及び検出光の受光部に向かう光のロスを抑えられる形状であることが好ましい。
【００３９】
また、本発明に係る一対の密閉空間は、自家蛍光の量を抑えることができると共にゴミの侵入を防止することができれば良く、気密性まで要求されるものではない。
【００４０】
２０１０年７月２２日出願の特願２０１０−１６５０１０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明にかかる分析用具及びマイクロ分析システムは、生化学や分析化学等の科学分野あるいは医学分野において、微量な物質の検査分析を精度良く行う装置に使用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０、３０  分析用具
１１  第１プレート
１２  第２プレート
１３、３１  第１凹部
１４、３２  第２凹部
１５  流路
１６〜１９  ポート
２０  接合面
２１、２２  フィルム
３３  第３凹部
３４  第４凹部
３６、３７  密閉空間
【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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