(57)【要約】【課題】より早く精度よく反応を完了させて精度の高い測定を行うことが可能な反応場提供体を提供すること。【解決手段】反応用板を、積層した積層反応場と該積層反応場の一端に設けられた回転手段と上記積層反応場及び上記回転手段を連結する連結手段とを具備し、上記反応用板が、表裏両面に反応用の流路が形成されており、上記連結手段は、上記積層反応場及び上記回転手段の中心軸を外した部位において、上記反応用板を貫通して上記回転手段に連結されており、上記回転手段の回転力により積層反応場全体が該回転手段の回転方向に回転可能に形成されている、反応場提供体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応用板を、積層した積層反応場と
該積層反応場の一端に設けられた回転手段と
上記積層反応場及び上記回転手段を連結する連結手段とを具備し、
上記反応用板が、表裏両面に反応用の流路が形成されており、
上記連結手段は、上記積層反応場及び上記回転手段の中心軸を外した部位において、上記反応用板を貫通して上記回転手段に連結されており、上記回転手段の回転力により積層反応場全体が該回転手段の回転方向に回転可能に形成されている、
反応場提供体。
【請求項２】
上記反応用板が、その表面に複数の凸部が形成されて、各凸部の間に上記流路が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の反応場提供体。
【請求項３】
請求項１記載の反応場提供体を用いた反応システムであって、
複数の上記3次元反応体を収納する収納部を複数有する反応器と、
上記回転手段が磁性体からなる磁性体板であり、該回転手段に回転力を付与する１又は複数の回転駆動手段とを、更に具備する
反応システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で測定精度に優れた液体の成分測定が可能な各種液体成分計測用の反応場提供体と、それを用いた反応システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種の液体の成分測定の要請が多くなっており、特に感染症の水際防止や健康状態の簡易的な把握の要請から、病院以外の場所でも手軽に血液などの体液の成分分析を行うことができる検査キットの開発が種々行われている。
このような検査キットは、通常液体を何らかの反応媒体と反応し得る状態として、反応の有無や程度を見ることで検査項目の判定を行うものである。
そのため反応場を如何に設計するかは反応の効率化や測定の精度向上のために重要な要素であり、種々提案がなされている。
例えば、特許文献１〜３には、精密で安価な臨床検査や血液又は尿検査用のチップとして、以下の樹脂成型品が提案されている。
（ａ）基板上へのレジスト層の形成、（ｂ）マスクとレジスト層のギャップを設定、（ｃ）マスクを用いたレジスト層の露光、（ｄ）レジスト層の現像を行い、所望のレジストパターンを形成する、レジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンにしたがって、前記基板上に金属構造体をメッキにより堆積させる金属構造体形成ステップと、前記金属構造体を型として、樹脂成形品を形成する成形品形成ステップによって製造される、樹脂成型品（特許文献１）。
凹凸面を有するＮｉ構造体を準備し、Ｎｉ構造体の凹凸面上にレジストを付着してレジスト層を形成し、レジスト層をリソグラフィー処理し、Ｎｉ構造体の凹凸面上の凹部に形成されたレジスト層を、凹凸面の凸部上のレジスト上面と凹部上のレジスト上面との距離がＮｉ構造体の凹凸の深さよりも大きくなるように除去した後、Ｎｉ構造体の凹凸面上に、めっき処理によって金属を付着し、樹脂成形品を製造するための型用の金属構造体を得、これを用いて成形された樹脂成形体（特許文献２）。
基板１上にめっき種層を付着し、その上に、第１のレジストパターンを形成し、めっき処理によって露出した種層上にＮｉ金属層を形成し、その上に、第２のレジストパターンを形成し、基板上にめっき種層を付着させ、基板をめっき処理し、めっき種層上にＮｉ金属層が形成され得られる型用金属構造体を使用して射出成形してなる樹脂チップ（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５７３０号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８６９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１４８５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の提案に係る樹脂成型品等の従来の反応場として用いるための成形品では未だ十分な反応性が得られておらず、より早く精度よく反応を完了させて精度の高い測定を行うことが可能な反応場提供体の開発が要望されている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、より早く精度よく反応を完了させて精度の高い測定を行うことが可能な反応場提供体及び反応システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解消するため鋭意検討した結果、反応場を３次元的に形成すると共に回転軸と固定軸とを異なるものとすることにより、上記目的を達成し得ることを知見した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、下記発明を提供するものである。
１．反応用板を、積層した積層反応場と
該積層反応場の一端に設けられた回転手段と
上記積層反応場及び上記回転手段を連結する連結手段とを具備し、
上記反応用板が、表裏両面に反応用の流路が形成されており、
上記連結手段は、上記積層反応場及び上記回転手段の中心軸を外した部位において、上記反応用板を貫通して上記回転手段に連結されており、上記回転手段の回転力により積層反応場全体が該回転手段の回転方向に回転可能に形成されている、
反応場提供体。
２．上記反応用板が、その表面に複数の凸部が形成されて、各凸部の間に上記流路が形成されている
ことを特徴とする１記載の反応場提供体。
３．１記載の反応場提供体を用いた反応システムであって、
複数の上記3次元反応体を収納する収納部を複数有する反応器と、
上記回転手段が磁性体からなる磁性体板であり、該回転手段に回転力を付与する１又は複数の回転駆動手段とを、更に具備する
反応システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の反応場提供体によれば、より早く精度よく反応を完了させて精度の高い測定を行うことが可能である。
また、本発明の反応システムによれば、精度の高い測定を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の反応場提供体の斜視図である。
【図２】図２は図１に示す反応場提供体の分解斜視図である。
【図３】図３は図１に示す反応場提供体における反応用板の一面を拡大して示す一部拡大図である。
【図４】図４は本発明の反応システムの１実施形態を示す概要図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）はその一部拡大図、（ｃ）はさらに（ｂ）の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の反応場提供体及び反応システムについて詳述する。
本発明の反応場提供体１は、図１及び２に示すように、
円盤状の反応用板２０を、積層した積層反応場２と
積層されてほぼ円柱状に形成された積層反応場の一端に設けられた回転手段としての磁性体（マグネット）製の円板４と
積層反応場２及び回転手段４を連結する連結手段としての２本の連結棒６，６とを具備する。
以下、更に詳細に説明する。
【００１０】
＜積層反応場＞
積層反応場２は、円盤状の反応用板２０を積層してなる。本実施形態においては反応用板２０は、５枚、互いに直接接触するように積層されている。また、各反応用板２０はいずれも同形状の円盤状である。
本実施形態において、反応用板２０の大きさは直径５ｍｍであり、厚さは０．５ｍｍであるが、これに制限されず、用途に応じて適宜適当な直径及び厚さとすることができる。このような大きさ意の反応用板を積層してなるので本実施形態における積層反応場は、直径５ｍｍで高さ３ｍｍとなっている。また、各反応用板２０はそれぞれプラスチック材により形成することができ、また通常のプラスチック加工法を特に制限なく採用して成形を行うことができる。
反応用板２０については後述する。
【００１１】
＜回転手段＞
回転手段としてのマグネット製の円板４は、積層反応場２の一端側において、この一端に位置する反応用板２０に接して設けられている。また円板４は、反応用板と同じ直径であり、厚さは０．５ｍｍである。ただし、この直径や厚さもこれに制限されるものではなく、反応用板とは異なる直径とし、厚さも適宜変更可能であるが、本実施形態のように反応用板と同じ厚さとするのが回転効率を高くし、反応精度や測定精度を高める点で好ましい。円板４は通常のマグネットシートを特に制限なく用いて形成することができる。
【００１２】
＜連結手段＞
連結手段としての連結棒６は、積層反応場２及び円板４の中心軸を外した部位において、反応用板２０を貫通して円板４に連結されている。すなわち、本実施形態においては、積層反応場２を構成する各反応用板２０は、その中心から所定間隔を空けた部位にこの中心をもって対称の位置に貫通穴２８（図２参照）が設けられており、この貫通穴２８を通して連結手段としての連結棒６が設けられている。本実施形態においては各反応用板２０に回転力が効率よく伝達されるように各貫通穴の内径と連結棒の外形とは一致するように形成されている。連結棒６は、本実施形態においては、反応用板２０の外周縁近くに配されている。連結棒６は金属、及びプラスチック材等により形成することができる。
また、連結棒６の一端は円板４に固着されている。固着手段は特に制限されず、接着剤による固着、融着等種々の手段を用いることができる。また連結棒６の他端は積層反応場６の他端（上方端部）よりも上方に突出するようになされているが、積層反応場が外れないように突出した部分を貫通穴の内径よりも大きな外径を有するようにしてもよい。
このように形成されていることにより、円板４に回転力が加わった際に、円板が回転するのに伴って、円板の回転力が積層反応場全体に伝達されて、円板４が回転する方向に、円板４と共に積層反応場が回転する。
【００１３】
＜反応用板＞
反応用板２０は、その表裏両面に反応用の流路が形成されている。本実施形態においては、図３に示すように、反応用板２０の表面（裏面も同様である）に、複数の凸部２２が形成されて、各凸部２２間に流路が２４形成されている。本実施形態においては、凸部２２は円盤状であり、直径は、５０μｍ、厚さ（高さ）は、１０μｍ、ピッチは１０μｍとなっているが、これに制限されず、直径は、１０〜１００μｍ、厚さは、１〜５０μｍ、ピッチは５〜５０ｍｍの範囲で、反応対象物及び測定対象に応じて適宜選択可能である。
また、反応用板２０の中央には中央開口２６（図１及び２参照）が設けられて外周方向に向けて反応液が向かう（循環する）ように形成されている。中央開口直径は１〜２ｍｍとするのが好ましい。
【００１４】
＜反応システム＞
本実施形態の反応システム１００は、上述の反応場提供体を用いた反応システムであって、図４に示すように、複数の反応場積層体の収納部１１２を複数有する反応器１１０と、磁性体からなる回転手段としての円板４に回転力を付与する回転駆動手段としてのマグネットスターラー１２０とを具備する。
反応器１１０は、図４（ａ）に示すように、平板状の板の表面に多数の円柱状の凹部が形成されてなり、この凹部が収納部１１２を形成している。本実施形態において、収納部１１２は９６個設けられている。
収納部１１２には、図４（ｂ）に示すように、反応場提供体１の円板４が収納部１１２の底に接するように収納されており、更に所定の反応対象の液体が投入されている。したがって、収納部１１２の直径及び深さは反応場提供体よりも大きく形成されている。そして、反応器１１０の下に設置されているマグネットスターラー１２０は、各収納部に対応しており、各収納部１１２に収納された円板４を回転させることができるように９６個の小さなスターラーが配置されてなる。
【００１５】
＜作用効果＞
本実施形態の反応場提供体及び反応システムを使用するには、まず、図４（ａ）に示すように、反応器１１０の各収納部１１２に反応場提供体１をそれぞれ投入する。それと同時に反応用の試料液を投入する。この際用いることのできる試料液は対象とするターゲット生体分子（たとえば人ＩｇＡ等）の種類に応じて任意である。
次に図４（ｂ）に示すようにマグネットスターラー１２０を回転させて収納部１２０内部の反応場提供体１を回転させ、内部の試料液２００を撹拌させる。この際、反応場提供体１における各反応用板２０に中央開口が設けられているので、回転による遠心力によって、中央開口内部の試料液２００が、各反応用板２０に流路を通って反応場提供体の外へと流れる。即ち、試料液２００が中央開口から各反応用板２０の隙間を通過して反応場提供体の外部へと流れ、また中央開口へと循環する。これは流路の存在により各反応用板間に隙間が設けられているためである。
このように流路を通過することで、（ｃ）に示すように、流路２４において反応対象物（図中の赤丸で示す生体分子）が矢印方向に移動して凸部２２にぶつかり、その結果止まった状態となり、そこを反応の試料液２００が通過することで効果的に反応対象物の反応を行うことができる。
このように試料液２００を循環させて各反応用板の表面全面を反応場として利用することができるので、従来の分析用ウェル表面の表面積より数１０倍から数百倍大きくすることができ、効率よく反応を行うことができる。このため、例えば、反応用板の流路に事前に検査用抗体をコーティングして、被験者の試料を上記の試料液として利用して、この試料液を滴下しつつ、反応場提供体を回転させることにより、流路表面の検査用抗体と資料との反応が迅速に進む。
【００１６】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
たとえば、中央開口に代えて中央凸部を設けてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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