(57)【要約】 【課題】  従来、分析用ディスクにおいて好気的反応を実施することが困難であった。 【解決手段】  軸心側に液体試料が収容される第１のチャンバー３と、その外側に第２のチャンバー１２と、その中間に第３のチャンバー８を設ける。第１のチャンバー３と第３のチャンバー８とを流路６で連結し、第３のチャンバー８と第２のチャンバー１２とを流路１１で連結する。第３のチャンバー８は、液体試料の流れに垂直な方向において、第１および第２の流路の断面積よりも大きな断面積を有するとともに、第３のチャンバー８内に流入した液体試料の容積よりも大きな容積を有しており、さらに、第３のチャンバー８の内部には、液体試料の流れを不規則に乱すための障害物１０を配置した。【選択図】  図１
2006258696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心側に設けられた液体試料が収容される第１のチャンバーと、
前記軸心に対して、前記第１のチャンバーよりも外側に設けられた第２のチャンバーと、
前記第１と第２のチャンバーとの間に設けられた第３のチャンバーと、
前記第１のチャンバーと第３のチャンバーとを連結し、第１のチャンバー内の前記液体試料を第３のチャンバーに移送するための第１の流路と、
前記第３のチャンバーと第２のチャンバーとを連結し、前記第３のチャンバーに収容された前記液体試料を、前記第２のチャンバーへと移送するための第２の流路と、
を備え、
前記第３のチャンバーは、液体試料の流れに垂直な方向において、前記第１および第２の流路の断面積よりも大きな断面積を有するとともに、第１のチャンバーより移送されて第３のチャンバー内に流入する液体試料の容積よりも大きな容積を有しており、さらに、第３のチャンバーの内部には、液体試料の流れを不規則に乱すための障害物を配置したことを特徴とする分析用ディスク。
【請求項２】
第３のチャンバーは、その高さが前記流路の高さよりも高いものであり、前記第３のチャンバー内に配置される障害物は、その高さが、流路の高さよりも高いものであることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
【請求項３】
前記第３のチャンバー内に、複数の前記障害物を分散して配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の分析用ディスク。
【請求項４】
前記障害物は、前記第３のチャンバーの底面から立設させたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項５】
前記障害物の形状を、直方体形状としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項６】
前記液体試料の流れの上流側に面する前記障害物の形状を、傾斜面としたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項７】
前記障害物が、前記第３のチャンバーの底面または壁面とは別体で設置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項８】
前記障害物の形状が球体、円柱、チップ形状のいずれかであり、表面に凹凸、または貫通穴を設けたことを特徴とする請求項７に記載の分析用ディスク。
【請求項９】
前記第３のチャンバーに、前記チャンバー内に空気を導入または、チャンバー内の空気を排気するための空気口を設けたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項１０】
空気口がディスク外壁からディスクの回転方向に垂直な方向に張り出した形状であり、ディスクの回転の結果、前記張り出した部分に当たる外気をディスク内部のチャンバーへ取り込む構成であることを特徴とする請求項９に記載の分析用ディスク。
【請求項１１】
前記第３のチャンバーを複数、並列に配置し、前記第１のチャンバーの液体試料を、第１の流路により分岐させて第３のチャンバーのそれぞれに移送させるとともに、前記第３のチャンバーに移送された液体試料を、前記第２の流路により合流させて第２のチャンバーへと導く構成としたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項１２】
第３のチャンバーを複数、直列に配置し、各第３のチャンバー間を、流路で連結したことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項１３】
液体試料に反応する試薬を、前記第３のチャンバーよりも上流側の、第１の流路または第１のチャンバー内に配置したことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の分析用ディスク。
【請求項１４】
前記試薬が好気的反応を起こす試薬であることを特徴とする請求項１３記載の分析用ディスク。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の分析用ディスクが装着される分析装置であって、前記分析用ディスクの軸心周りに遠心力を発生させる遠心力発生手段と、前記遠心力発生手段から発生する遠心力の強さを制御する制御手段とを備えており、
液体試料を前記第１のチャンバーに導入した後、遠心力発生手段による遠心力を、前記制御手段により制御させながら、前記液体試料を前記第１の流路の毛細管現象により第３のチャンバー直前まで移送させ、
その後に、遠心力発生手段により再び遠心力を与えることで、液体試料を第３のチャンバー内へと導き、前記第３のチャンバー内で液体試料に不規則な流れを生じさせてから、液体試料を第２のチャンバーへと移送させるようにしたことを特徴とする分析用装置。
【請求項１６】
第３のチャンバーを液体試料中が通過するときに、前記第３のチャンバー内に存在する気体中の酸素を、前記液体試料中に酸素を溶存させるようにしたことを特徴とする請求項１５に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析用ディスク、及び分析用装置に関するものであり、特に分析時に好気的反応を促進させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
分析用ディスクを用いて、血液中の成分濃度を測定する一般的な方法について以下説明する。
【０００３】
従来の血液などの液体試料の分析等に用いる分析用ディスクにおける、基本的なチャンバーと流路の構造は、第１のチャンバーと前記チャンバーよりも軸心より外周方向に設けられた第２のチャンバーとを毛細管力（毛細管現象により液体が流路内を進行する力）を有する流路で連結したものがある。
【０００４】
まず第１のチャンバーに検体を注入する。その後、ディスクを回転させることで軸心からディスク外周方向に遠心力をかけて、血液中の赤血球を遠心分離するなどする。その後、回転を停止し遠心力をなくすと、第１のチャンバー内の液体試料の一部、たとえば血漿が流路を移動し、毛細管力により第２のチャンバー直前まで流路を進む。このとき第２のチャンバーは流路よりも断面積が大きく、検体の持つ表面張力の働きにより、検体が第２のチャンバー内に流れ込むことは無い。次に再びディスクを回転させ遠心力をかけることで、検体は第２のチャンバー内へ移動する。
【０００５】
この第２のチャンバー内に、検体中の任意の成分と反応を起こし、成分濃度に応じた色変化を生じる試薬が配置されており、その色変化を光学的に測定することで、検体中のある任意の成分濃度を測定することができる。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特表平１０−５０１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような分析用ディスクでは、検体中の任意の成分を検出するための反応として好気的反応、即ち酸素を消費する反応を使用することが困難であるという問題が存在する。
【０００７】
従来の分析用ディスク内部のチャンバーは外気に対して実質的に閉じており、また、チャンバー内の空気を逃がすための空気抜きも微小で、検体中に反応に必要な酸素を供給するには不十分である。そのような環境下で好気的反応を起こすと、特に反応が活発に進行する被測定成分の高濃度領域の測定において反応系が酸欠を起こし、反応の応答性が低下する。ゆえに従来のディスク型反応容器においては、嫌気的反応が使用されている。
【０００８】
しかしながら、嫌気的反応に使用される酵素（例えば脱水素酵素）は好気的反応に使用される酵素（例えば酸化酵素）と比較して一般的に高価で、また、好気的反応では容易に実現できる反応であっても、嫌気的反応では、より複雑な反応系を採用しなければならない場合があり、試薬数も増え、反応の制御もより難易度が上がるという問題がある。さらに嫌気的反応による測定手段が無い分析対象については、その分析をあきらめるか、または好気的反応を選択し高濃度領域の感度の低下を補正により回避することもできるが、正確性に欠くものであった。
【０００９】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、検体中に効率よく酸素を溶解させる形状のチャンバーを設けたディスク型反応容器により、好気的反応を使用して被測定物質の広い濃度領域で反応の応答性を改善することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために本発明の分析用ディスクは、軸心側に設けられた液体試料が収容される第１のチャンバーと、前記軸心に対して、前記第１のチャンバーよりも外側に設けられた第２のチャンバーと、前記第１と第２のチャンバーとの間に設けられた第３のチャンバーと、前記第１のチャンバーと第３のチャンバーとを連結し、第１のチャンバー内の前記液体試料を第３のチャンバーに移送するための第１の流路と、前記第３のチャンバーと第２のチャンバーとを連結し、前記第３のチャンバーに収容された前記液体試料を、前記第２のチャンバーへと移送するための第２の流路と、を備え、前記第３のチャンバーは、液体試料の流れに垂直な方向において、前記第１および第２の流路の断面積よりも大きな断面積を有するとともに、第１のチャンバーより移送されて第３のチャンバー内に流入する液体試料の容積よりも大きな容積を有しており、さらに、第３のチャンバーの内部には、液体試料の流れを不規則に乱すための障害物を配置したことにより、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明による分析用ディスクは、第１のチャンバーと第２のチャンバーを連結する流路の途中にあり、遠心力により検体中に気体中の成分を効率よく溶解させるために、前記流路よりも高さ方向に厚く、また容積が流入した液体試料よりも大きい第３のチャンバーを有しており、さらにその第３のチャンバー内に液体試料の流れを不規則にする障害物を設けたので、遠心力により検体を第１のチャンバーから第２のチャンバーへ移送させる途中で、液体試料は第３のチャンバーを通過し、このときに検体中へ酸素が溶解することで好気的反応における被測定物質の広い濃度領域で反応の応答性を改善することができる。
このような検体中に酸素を取り入れる機能を有したチャンバーを検体成分濃度の分析に使用すれば、嫌気的反応を使用する場合と比較して分析用ディスクにかかる製作コストを低くすることができ、また反応系の単純化が可能で、分析対象の選択自由度を多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、図面を用いて本発明の実施の形態１を説明する。図１（ａ）は、本実施の形態１における液体試料中に酸素を溶解させるチャンバーを設けた分析用ディスク内部のチャンバー及び流路の平面図であり、図１（ｂ）は、液体試料中に酸素を溶解させるチャンバーの断面図である。図１において、３は第１のチャンバー（容器）であり、１はこの第１のチャンバー３の上端に設けられた液体の注入口である。また、２は第１のチャンバー３の上端に設けられた空気抜き口である。
【００１３】
１２は、第２のチャンバーであり、この第２のチャンバー１２は、図中第１のチャンバー３の上方に位置する軸心から、矢印７で示した遠心力の方向に対して外側に位置している。１３は、第２のチャンバー１２の上端に設けられた空気抜き口である。
【００１４】
８は、第３のチャンバーであり、第１のチャンバー３と第２のチャンバー１２を連結する流路の途中に位置している。６は、第１のチャンバー３と第３のチャンバー８とを連結する流路であり、第１のチャンバー３の側面に設けられた流入口１６から第３のチャンバー８の上端に接続されている。また、流路６は逆「Ｕ字」状に折り曲げられるとともに、前記逆「Ｕ字」の頂部６ａは少なくとも第１のチャンバー３内に入る液体試料４の上端より軸心側に位置している。さらに言えば、前記逆「Ｕ字」の頂部６ａは少なくとも第３のチャンバー８よりも上流側に位置する。９は、第３のチャンバー８の上端に設けられた空気抜き口であり、１１は、第３のチャンバーと第２のチャンバーを連結する流路である。
【００１５】
ここで、図１に示すように、流路６はその厚み１４を１００μｍにしている。これは、この流路１６に毛細管力（毛細管現象により液体が流路を進行する力）を発生させるための寸法である。また、第１のチャンバー３と第２のチャンバー１２、及び第３のチャンバー８はそれぞれその厚み寸法を２００〜６００μｍとしている。この寸法は、第１のチャンバー３と第２のチャンバー１２、及び第３のチャンバー８に毛細管力を発生させない（非発生）ための寸法である。また、流路６、１１の壁面は親水性材料で形成されている。これに対して、第１のチャンバー３と第２のチャンバー１２、及び第３のチャンバー８の壁面は疎水性（撥水性）材料で形成されている。これは、毛細管力を向上させる上で好ましいことである。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示すように第３のチャンバー８には、そのチャンバー内部に液体試料の移動を部分的に妨害する障害物１０が配置されており、その厚み寸法を１００〜６００μｍとしている。そして第３のチャンバー８の厚み寸法１５は、流路６の厚み寸法１４と比較して少なくとも１００μｍ以上大きく、またこの障害物１０の厚み寸法１７は流路６の厚み寸法１４以上で、第３のチャンバー８の厚み寸法１５以下である。第３のチャンバー８の容積は、障害物１０を除いた空間の容積が、少なくとも第１のチャンバーから該チャンバー内に入る液体試料の体積よりも大きくし、該チャンバーが該液体試料により満たされてしまわないようにする。こうすることで、第３のチャンバー８内部を液体試料が通過する時は、常に該チャンバー内部に液体試料と空気が同時に存在することになり、かつ、障害物１０による液体試料の流れ制御により、液体試料と該チャンバー内の空気との接触面積が大きくなるようにする。
【００１７】
図９は、第３のチャンバー８のその他の例である。障害物１０の大きさ、及び個数については液体試料の粘度によって最適なものを選択でき、例えば液体試料の粘度が低い場合は図９（ａ）に示すように、障害物１０の配置密度を高くし、液体試料の移動を強く阻害する構成とし、液体試料の粘度が高い場合は図９（ｂ）に示すように障害物１０の配置密度を低くし、液体試料の移動を弱く阻害する構成とする等、最適な構成を選択することができる。
【００１８】
図９において障害物１０は、基板となるベース基板に張り合わされる、流路およびチャンバーを形成した上カバーと呼ばれる基板に、一体に形成されているが、第３のチャンバー内の壁面に一体ではなく、別体で形成されていてもよい。障害物１０をカバーディスクと一体としない場合の障害物１０の材質としては、ガラスやポリカーボネート、ポリスチレン等に代表される高分子材料の中から選択され、かつそのうち化学反応を阻害しない材料から選択される。
【００１９】
以上のように構成された第３のチャンバー８を設けた分析用ディスクについて、以下にその動作を説明する。先ず、液体試料４を図１に示すように、第１のチャンバー３に充填する。そうすると、第１のチャンバー３の液体試料４は毛細管力で流入口１６を通過し、流路６を充填しようとする。このとき、液体試料ストッパー５の厚み寸法は、流路６の厚み寸法１４よりも少なくとも１００μｍ以上大きいため、気液間表面積を最小にしようとする液体試料４の持つ表面張力により、液体試料４の移動は液体試料ストッパー５の入り口で止まり、流路６の全てが液体試料４で充填されることはない。
【００２０】
次に、図２に示すように、この分析用ディスクを回転させることにより生じる遠心力を矢印７に示すように軸心からディスク外周方向に加えると、第１のチャンバー３内の液体試料４に遠心力方向に力がかかり、その結果、液体試料ストッパー５の入り口にかかった表面張力を打ち破り、液体試料４は液体試料ストッパー５を通過する。そして、液体試料４は、軸心から第１のチャンバー３内の液体試料４の液位４ａまでの距離と同じ液位４ｂになるまで流路６を移動する。
【００２１】
次に、ディスクの回転を止め遠心力をなくすと、図３に示すように液体試料４は毛細管力により、前記逆「Ｕ字」の頂部６ａを通過し、流路６全体に充填される。液体試料４は第３のチャンバー８の入口１８に到達するが、流路６の厚み寸法１４よりも第３のチャンバー８の厚み寸法１５の方が大きいため、液体試料４の表面張力により、液体試料４が第３のチャンバー８内部へ流入することはない。
【００２２】
次に、再びこの分析用ディスクを回転させることにより生じる遠心力を矢印７に示すように軸心からディスク外周方向に加えると、図４（ａ）、（ｂ）に示すように液体試料４は、第３のチャンバー８、及び流路１１を通過し、その結果、図４（ｃ）に示すように、第２のチャンバー１２へ移動する。
【００２３】
ここでのディスクの回転数は、第３のチャンバー８の形状、個数、連結方法、及び障害物１０の配置位置や個数によって最適な値が変化するが、おおむね５００〜４０００ｒｐｍの範囲内である。例えば、障害物１０の数が多く、比較的密に配置されている場合はディスクの最適な回転数は速く、障害物１０の数が比較的少なく、疎に配置されている場合はディスクの最適な回転数は遅くなる。
【００２４】
そしてこのとき液体試料４が第３のチャンバー８を通過する過程において、図１０（ａ）に示すように、第３のチャンバー８内部の障害物１０により、液体試料４の遠心力方向への移動が妨げられ、第３のチャンバー８内部で広範囲に拡散を始める。すると、図１０（ｂ）に示すように、第３のチャンバー８内部の液体試料４は遠心力方向へ移動するのに対し、第３のチャンバー内部の空気は遠心力源方向へ移動することになり、その結果、第３のチャンバー８内部の液体試料４中に気泡が発生し、第３のチャンバー８内部に存在する酸素が効率よく液体試料４へ溶解される。
【００２５】
その後、第２のチャンバー１２内部で好気的反応を進行させ、液体試料４中の被分析物質の濃度に応じた発色反応を起こし、その結果生じた変化を、透過光、または反射光により測定し、被分析物の濃度を求める。なお、ここでの測定手法においては光学的測定に限定されるものではなく、発色反応の代わりに被分析物質の濃度に応じた電子移動を起こし、その電子移動を直接電気化学的に測定し、被分析物質の濃度を求めることもできる。
【００２６】
従って、この第３のチャンバー８を有した分析用ディスクは、液体試料中へ効率よく酸素を取り組むことができるので、酸素を必要とする好気的反応をディスク内部で起こしても、酸欠を起こしにくく、被分析対象物の幅広い濃度領域で良好な反応特性を得ることができ、特に大量の酸素を消費する被分析対象物の高濃度領域の測定において反応特性を改善することができる。
【００２７】
図５は、実施の形態１に記載の分析用ディスクを使用するための装置の側面図である。なお、図５において、２１は、ディスク２２の軸心２３に連結して設けられた駆動手段としてのディスクモータであり、このディスクモータ２１によってディスク２２が回転させられる。また、このディスクモータ２１は制御手段としての制御回路２４により、回転数の制御や停止が行われる。
【００２８】
２５は、レーザ光出力駆動回路であり、このレーザ光出力駆動回路２５の出力で発光部２６を形成するレーザダイオードが発光し、このとき出力されるレーザ光がディスク２２の測定チャンバー３６に向けて発射される。この測定チャンバー３６は、上述の第１から第３のチャンバーに相当する。また、ここで出力されるレーザ光は複数の波長のレーザ光をそれぞれ出力することができる。
【００２９】
このレーザ光のうちディスク２２の回転制御に使われるレーザ光はディスク２２で反射してディスク２２上の情報をフォトディテクタ２７で検出する。そして、その出力は制御回路２４に入力されて、ディスク２２の回転が制御される。即ち、回転速度の制御や停止等が制御される。
【００３０】
また、レーザ光のうちディスク２２の測定チャンバー３６を通過するレーザ光は、受光部２８を形成するフォトディテクタで検出されて、その出力は映像信号処理回路２９で処理される。このようにして、測定チャンバー３６内の液体試料（成分検査などをするための液体）３５の吸光度の測定が行われる。
【００３１】
なお、このディスク２２は円盤形状をしており、その直径は８ｃｍまたは１２ｃｍであり、厚さ３０は２ｍｍである。そして、遠心力を発生させるディスク２２の回転数は毎分５００回転から８０００回転である。またこのディスク２２には、測定チャンバー３６の厚み情報や校正情報も格納されており、この情報に基づいて映像信号処理回路２９で液体試料３５の吸光度の測定が行われる。
【００３２】
図６は、測定チャンバー３６近傍の要部断面図である。図６において、３１はベース基板であり、このベース基板３１はポリカーボネート（ＰＣ）、ガラス、アクリル、プラスチック等で形成されており、透明性を有する材料で形成されている。
このベース基板３１の上面には、接着剤（２液混合接着剤、熱硬化性接着剤、のり等）３２を介して上カバー３３が接着されている。なお、この上カバー３３もポリカーボネート（ＰＣ）、ガラス、アクリル、プラスチック等で形成されており、透明性を有する材料で形成されている。このようにして、上カバー３３は接着剤３２でベース基板３１に確りと固着されている。
【００３３】
３４は、上カバー３３に設けられた凹部であり、この凹部３４はベース基板３１に向かって開口している。即ち、この凹部３４とベース基板３１とで測定チャンバー３６を形成している。そしてこのように形成された測定チャンバー３６に液体試料３５が流入して充填されるものである。
【００３４】
２６は、測定チャンバー３６の下方に設けられた発光部であり、レーザダイオードで形成されている。２８は、測定チャンバー３６の上方に設けられた受光部であり、フォトディテクタで形成されている。そして、発光部２６から発射されるレーザ光が測定チャンバー３６内の液体試料３５を通過して、受光部２８で受光されるものである。このレーザ光が液体試料３５を通過することによるレーザ光の減衰（吸光度）等から液体試料３５の性質等を測定するものである。
【００３５】
図７は、分析用ディスク２２の全体図を示すものであり、部分破砕平面図を示している。このディスク２２は複数個（本実施の形態では６個）の夫々独立した液体試料分析部４１から構成されている。この液体試料分析部４１のそれぞれに、図１から図４で説明したチャンバーと流路とが形成されている。
【００３６】
図７において、４２は軸心４３の近傍に設けられた液体試料３５の注入口である。この液体試料３５の注入口４２は液体試料分析部４１に連結している。また、この液体試料分析部４１は、ディスク２２が４４方向に回転することにより、液体試料分析部４１に遠心力を外周方向に向けて発生させる。本実施の形態では、夫々６個の独立した液体試料分析部４１を有しているので、夫々の液体試料分析部４１では夫々独立して異種の液体試料３５の分析を一度に行うことができる。
【００３７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同じものについては同一番号を付して説明を簡略化している。図８は、上述した図７の液体試料分析部４１に形成されるチャンバー及び流路の要部拡大図であり、実施の形態１と比較して以下の点で相違する。即ち図８に示すように、第３のチャンバー８が複数個設けられ、それらが第１のチャンバー３と第２のチャンバー１２を連結する流路に対し、並列に連結されており、その複数個の第３のチャンバーはそれぞれが結合し、それぞれのチャンバー間で液体試料の移動が可能な構造になっている。ここで、第３のチャンバーを前記流路に対し並列に連結した場合は、大量の液体試料を短時間で処理できる効果を有し、第３のチャンバーを前記流路に対し直列に連結した場合は、液体試料に対する処理の効果を向上させる効果を有しており、液体試料の処理時間と処理効果のバランスに応じて効果的な組み合わせを選択することができる。また、第３のチャンバー８はそれぞれ独立して存在してもよい。
【００３８】
第３のチャンバー８内部の液体試料の移動を部分的に妨害する障害物１０は、その表面に液体試料の流れに対し傾斜、及び溝を有し、それらの傾斜や溝は液体試料４をそこから下流側に位置する障害物１０の方向に導くように形成され、液体試料４の流れを不規則に乱す効果を向上させる。また障害物１０表面に形成された溝等の凹凸は、液体試料４と該チャンバー内の空気との接触面積を大きくする働きをも有している。
【００３９】
この障害物１０は、斜面と溝の両方を同時に有する必要はなく、また障害物を貫通する穴を設けてもよく、さらには第３のチャンバー８の壁面に固定しなくてもよい。ただし、障害物１０を第３のチャンバー内部に固定しない場合、障害物１０の形状は球状、円柱状、チップ状から選択して配置され、またはそれらの形状の障害物１０を混合して配置してもよい。またそのときは、少なくとも該チャンバーに連結された流路へ侵入しない寸法にする必要がある。９は、第３のチャンバー８に設けられた空気口であるが、その内の一つは、ディスクの回転により生じる風圧を利用して、能動的に外気を取り入れるよう、ディスクの回転方向に垂直な方向に張り出した形状を有し、その張り出した部分に当たる外気を空気口から内部に取り入れる構造であってもよい。
【００４０】
また、第１のチャンバー３及び流路６内部には液体試料中の任意の成分と好気的反応を起こす反応試薬１９が配置されているが、この反応試薬１９の配置は第１のチャンバーまたは流路６のどちらか一方でもよく、また、その反応試薬を構成するある任意の成分を第１のチャンバー３と流路６にそれぞれ分離して配置してもよい。この試薬１９は、少なくとも被分析物またはその２次物質またはその前駆体と反応する酸化酵素を有し、その他にペルオキシダーゼと発色試薬（発色試薬としては４−アミノアンチピリンと４−アミノアンチピリンと酸化縮合して発色する色原体の組み合わせからなるカップリング型の発色試薬、またはロイコ型の色原体からなる群より選択される）から構成されるものや、フェリシアン化カリウム等の電子キャリアーから構成される。また、試薬１９中には液体試料４に含まれる、好気的反応を妨害する物質を分解するための酵素及び酵素以外の試薬が含まれていてもよい（例えばアスコルビン酸を分解するためのアスコルビン酸オキシダーゼ等）。
【００４１】
以上のように構成されているので、注入口１から流入される液体試料４は、第１のチャンバー３内部に配置された、液体試料４中の被分析物と好気的反応を起こす試薬１９を溶解し、流入口１６を通過して液体試料ストッパー５の入り口まで移動する。ここで液体試料４の移動は、表面張力の働きにより液体試料ストッパー５の入り口で停止する。
【００４２】
次に、ディスクを回転させることにより生じる遠心力を矢印７に示すように軸心からディスク外周方向に加えると、第１のチャンバー３内の液体試料４に遠心力方向に力がかかり、その結果、液体試料ストッパー５の入り口にかかった表面張力を打ち破り、液体試料４は液体試料ストッパー５を通過する。そして、液体試料４は、軸心から第１のチャンバー３内の液体試料４の液位までの距離と同じ液位になるまで流路６を移動する。
【００４３】
次に、ディスクの回転を止め遠心力をなくすと、液体試料４は毛細管力により、前記逆「Ｕ字」の頂部６ａを通過し、流路６を移動していく。このとき、液体試料４は、流路６内部に配置された反応試薬１９を溶解し、液体試料４中の被分析物質と好気的反応が開始される。その後、液体試料４は分岐路２０により並列的に分岐する。そして、液体試料４は第３のチャンバー８のそれぞれの入口１８に到達するが、流路６の厚み寸法１４よりも第３のチャンバー８の厚み寸法１５の方が大きいため、液体試料４の表面張力により、液体試料４が第３のチャンバー８内部へ流入することはない。
【００４４】
次に、再びこの分析用ディスクを回転させることにより生じる遠心力を矢印７に示すように軸心からディスク外周方向に加えると、液体試料４は、第３のチャンバー８、及び流路１１を通過し、第２のチャンバー１２へ移動する。
【００４５】
このとき液体試料４が第３のチャンバー８を通過する過程において、第３のチャンバー８内部の障害物１０により、液体試料４の遠心力方向への移動が妨げられ、障害物１０に設けられた斜面や溝等によって、液体試料４が第３のチャンバー８内部で障害物１０に沿って広範囲に拡散する。また、このときのディスクの回転を利用して、第３のチャンバー８の空気口９ａから外気を取り入れることにより、取り入れられた外気は第３のチャンバー８内部を通過し、もう一方の空気口９ｂからディスクの外側へ排出される。この結果、第３のチャンバー８内部で液体試料４の気体に対する表面積を大きくし、かつ外気を循環させることになり、酸素が効率よく液体試料４へ溶解される。
【００４６】
そして、第３のチャンバー８を通過した液体試料４は、第２のチャンバー１２内部で継続して好気的反応を進行させ、液体試料４中の被分析物質の濃度に応じた発色反応を起こし、その結果生じた変化を図５で説明した発光部２６のレーザダイオードでレーザ光を発射し、他方に設けられた受光部２８のフォトディテクタでレーザ光を受けて、この受光の強弱（透過率）により、液体試料４の吸光度を測定する訳である。なお、ここでの測定手法においては光学的測定に限定されるものではなく、発色反応の代わりに被分析物質の濃度に応じた電子移動を起こし、それを電気化学的に測定し、被分析物質の濃度を求めることもできる。
【００４７】
よって、この第３のチャンバー８を有した分析用ディスクは、液体試料中へ効率よく酸素を取り組むことができるので、酸素を必要とする好気的反応をディスク内部で起こしても、酸欠を起こしにくく、酸素を多く消費する高濃度の被分析対象物においても良好な反応特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明にかかる分析用ディスク、及びこのディスクを用いた分析用装置は、好気的反応の応答特性が改善されるため、被分析対象の好気的反応による測定等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における本発明の分析用ディスクの要部を示す平面図（ｂ）同分析用ディスクの要部を示す断面図
【図２】（ａ）同分析用ディスクの要部を示す平面図（ｂ）同分析用ディスクの要部を示す断面図
【図３】（ａ）同分析用ディスクの要部を示す平面図（ｂ）同分析用ディスクの要部を示す断面図
【図４】（ａ）同分析用ディスクの要部を示す平面図（ｂ）同分析用ディスクの要部を示す断面図（ｃ）同分析用ディスクの要部を示す平面図および断面図
【図５】本発明の分析装置の側面図
【図６】同分析装置及び分析用ディスクの要部を示す断面図
【図７】本発明の分析用ディスクの部分破砕平面図
【図８】本発明の実施の形態２における分析用ディスクの要部を示す平面図
【図９】本発明の実施の形態１における分析用ディスクの要部を示す平面図
【図１０】同分析用ディスクの要部を示す平面図
【符号の説明】
【００５０】
３  第１のチャンバー
４  液体試料
５  液体試料ストッパー
６  流路
６ａ  流路６の頂部
７  遠心力の方向を示す矢印
８  第３のチャンバー
９  空気口
１０  障害物
１１  流路
１２  第２のチャンバー
１４  流路の厚み寸法
１５  第３のチャンバーの厚み寸法
１７  障害物の厚み寸法
１８  第３のチャンバー入口
【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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