(57)【要約】【課題】少量の検体を少ない工程で容易に分注できる検体の充填方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる検体の充填方法は、第１面を有し、リザーバーおよびウェル領域が設けられるとともに、第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、基板の第１面側に敷設され、固着領域を有するカバーと、を含むマイクロ流体チップのウェルに検体を充填する充填方法であって、リザーバーに検体を供給する工程と、カバーの基板とは反対側の面側に、圧着板を配置する工程と、リザーバーよりもウェル領域が遠心機の回転軸に対して外側に配置されるとともに、圧着板よりもマイクロ流体チップが遠心機の回転軸に対して外側に配置されるように、マイクロ流体チップ及び圧着板を遠心機に配置する工程と、遠心機を稼動させることによって、マイクロ流体チップおよび圧着板に遠心力を印加する工程と、を含む。【選択図】図８
2011174736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を含むマイクロ流体チップの前記ウェルに検体を充填する充填方法であって、
前記リザーバーに前記検体を供給する工程と、
前記カバーの前記基板とは反対側の面側に、圧着板を配置する工程と、
前記リザーバーよりも前記ウェル領域が遠心機の回転軸に対して外側に配置されるとともに、前記圧着板よりも前記マイクロ流体チップが前記遠心機の回転軸に対して外側に配置されるように、前記マイクロ流体チップ及び前記圧着板を前記遠心機に配置する工程と、
前記遠心機を稼動させることによって、前記マイクロ流体チップおよび前記圧着板に遠心力を印加する工程と、
を含む、検体の充填方法。
【請求項２】
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を有するマイクロ流体チップと、
前記カバーの前記基板とは反対側の面側に配置される圧着板と、
を含む、チップキット。
【請求項３】
請求項２に記載のチップキットにおいて、
前記圧着板は、前記カバーに面する面に平坦化可能な突起が形成されている、チップキット。
【請求項４】
請求項３に記載のチップキットにおいて、
前記突起は、複数形成され、
前記突起の少なくとも１つは、前記ウェル領域に対応する部位に形成されている、チップキット。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のチップキットにおいて、
前記圧着板の少なくとも前記カバーに面する面は、弾性体で形成されている、チップキット。
【請求項６】
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を含むマイクロ流体チップに遠心力を印加する遠心機であって、
前記マイクロ流体チップを設置するハウジングと、
前記ハウジング内に、前記カバーの前記基板とは反対側の面側に配置され、遠心力によって前記カバーに圧着される圧着板と、
を含む、遠心機。
【請求項７】
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
前記カバーを圧着することに用いる圧着板と、
前記基板と前記圧着板とを接続するとともに、弾性を有する弾性部材と、
を含み、
前記圧着板は、前記弾性部材を介して前記カバーの前記基板とは反対側の面側に当接されることによって、前記カバーを圧着する、マイクロ流体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体の充填方法、チップキット、遠心機およびマイクロ流体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等に液体の微細な流路が設けられたマイクロ流体チップを使用して、化学分析や化学合成、あるいはバイオ関連の分析を行う方法が注目されている。マイクロ流体チップは、Micro Total Analytical System（マイクロＴＡＳ）あるいはラボオンチップ（Lab−on−a−chip）などの名称で呼ばれることもある。
【０００３】
マイクロ流体チップは、一般に、ウェルと称される複数の微小な反応容器を備えており、当該複数の反応容器の各々において、互いに異なる反応を行うことができる。マイクロ流体チップは、従来の分析装置、分析器具、反応容器などに比較して試料や試薬の量を非常に少なくすることができ、また、操作にともなう廃棄物を少なくすることができるなどの利点がある。そのため、医療診断、環境や食品のオンサイト分析、医薬品や化学品等の生産等、広い分野での利用が期待される（特許文献１）。
【０００４】
マイクロ流体チップは、試薬が少量で足りることから、各種の検査のコストを下げることが可能となり、また、試料（検体）の必要量も少量でよいため、反応時間を大幅に短縮することができる。特に医療分野の検査等にマイクロ流体チップを適用する場合には、血液などの検体の必要量が小さいため、例えば患者の負担を軽減できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５０９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のマイクロ流体チップは、試料の量を少なくできる反面、ウェルと称する複数の反応容器に、当該少ない量の試料を注入する（分注する）作業が煩雑であった。例えば、マイクロ流体チップに対して、ピペット等により分注操作を行う方法があるが、手作業による分注作業になるため、作業時間が長くかかっていた。また、分注作業後に、さらにウェルを密閉する作業が必要となることがあり、このような作業全体の工程数も少なくすることが望まれている。
【０００７】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、少量の検体を少ない工程で容易に分注することのできるマイクロ流体チップ、チップキット、およびこれを用いた検体の充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明にかかる検体の充填方法の一態様は、
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を含むマイクロ流体チップの前記ウェルに検体を充填する充填方法であって、
前記リザーバーに前記検体を供給する工程と、
前記カバーの前記基板とは反対側の面側に、圧着板を配置する工程と、
前記リザーバーよりも前記ウェル領域が遠心機の回転軸に対して外側に配置されるとともに、前記圧着板よりも前記マイクロ流体チップが前記遠心機の回転軸に対して外側に配置されるように、前記マイクロ流体チップ及び前記圧着板を前記遠心機に配置する工程と、
前記遠心機を稼動させることによって、前記マイクロ流体チップおよび前記圧着板に遠心力を印加する工程と、
を含む。
【００１０】
本適用例の検体の充填方法によれば、遠心力を印加する工程によって、リザーバー内の検体をウェルに充填すること、および、ウェルの開口をカバーによって封止することを一工程で行うことができる。これにより工程数が減少し、検体を、より簡単にウェルに分注することができる。
【００１１】
なお、本発明において、「敷設」とは、基板の第１面にカバーが敷かれた状態のことを指し、「固着」とは、基板の第１面に敷設されて固定されている状態を指す。したがって、カバーが敷設され、固着領域を有する状態とは、基板とカバーとの間に間隙を形成することが容易な部分と、基板とカバーとが分離しにくい部分とがある状態であり、後者の基板とカバーとが分離しにくい部分を、固着された固着領域と表現するものとする。
【００１２】
またなお、本発明において、「平面視において」または「平面的に見て」という場合は、基板の第１面に直交する方向から見た場合のことを指すものとする。
【００１３】
［適用例２］
本発明にかかるチップキットの一態様は、
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を有するマイクロ流体チップと、
前記カバーの前記基板とは反対側の面側に配置される圧着板と、
を含む。
【００１４】
本適用例のチップキットによれば、遠心力を印加することによって、リザーバー内の検体をウェルに充填することと、ウェルの開口をカバーによって封止することを一工程で行うことができる。これにより少ない工程で検体をウェルに分注することができる。
【００１５】
［適用例３］
適用例２に記載のチップキットにおいて、
前記圧着板は、前記カバーに面する面に平坦化可能な突起が形成されている、チップキット。
【００１６】
本適用例のチップキットによれば、マイクロ流体チップに対して、遠心力を印加するときに、リザーバー内の検体をウェルに充填することと、ウェルの開口をカバーによって封止することを一工程で行うことができ、この工程を、カバーと圧着板との間の間隙を調節しながら行うことができる。
【００１７】
［適用例４］
適用例３に記載のチップキットにおいて、
前記突起は、複数形成され、
前記突起の少なくとも１つは、前記ウェル領域に対応する部位に形成されている、チップキット。
【００１８】
本適用例のチップキットによれば、検体の無駄をさらに少なくしてウェルに充填することができる。
【００１９】
［適用例５］
適用例２ないし適用例４のいずれか一例に記載のチップキットにおいて、
前記圧着板の少なくとも前記カバーに面する面は、弾性体で形成されている、チップキット。
【００２０】
本適用例のチップキットによれば、マイクロ流体チップのカバーを基板に固着させる際に、より良好にカバーを基板に押しつけることができる。
【００２１】
［適用例６］
本発明にかかる遠心機の一態様は、
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
を含むマイクロ流体チップに遠心力を印加する遠心機であって、
前記マイクロ流体チップを設置するハウジングと、
前記ハウジング内に、前記カバーの前記基板とは反対側の面側に配置され、遠心力によって前記カバーに圧着される圧着板と、
を含む。
【００２２】
本適用例の遠心機によれば、第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、前記基板の前記表面に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、を含むマイクロ流体チップに遠心力を印加することができ、その際に、リザーバー内の検体をウェルに充填することと、ウェルの開口をカバーによって封止することを一工程で行うことができる。
【００２３】
［適用例７］
本発明にかかるマイクロ流体チップの一態様は、
第１面を有し、リザーバーおよび該リザーバーに平面視において隣り合うウェル領域が設けられるとともに、前記ウェル領域内に前記第１面側に開口を有するウェルが形成された基板と、
前記基板の前記第１面側に敷設され、平面視において、前記リザーバーおよび前記ウェル領域を囲むように前記基板に固着された固着領域を有するカバーと、
前記カバーを圧着することに用いる圧着板と、
前記基板と前記圧着板とを接続するとともに、弾性を有する弾性部材と、
を含み、
前記圧着板は、前記弾性部材を介して前記カバーの前記基板とは反対側の面側に当接されることによって、前記カバーを圧着する。
【００２４】
本適用例のマイクロ流体チップによれば、遠心力を印加することによって、リザーバー内の検体をウェルに充填することと、ウェルの開口をカバーによって封止することを一工程で行うことができる。これにより工程数が減少し、検体を、より簡単にウェルに分注することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の基板１０を模式的に示す平面図。
【図２】実施形態の基板１０の断面の模式図。
【図３】実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図。
【図４】実施形態のマイクロ流体チップ１００の断面の模式図。
【図５】実施形態のウェル１６近傍を拡大して模式的に示す断面図。
【図６】実施形態のチップキット６００の断面の模式図。
【図７】実施形態のチップキット６００の使用例を示す模式図。
【図８】実施形態のチップキット６００の使用例を示す模式図。
【図９】実施形態のチップキット６００の使用例を示す模式図。
【図１０】実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図。
【図１１】変形例のチップキット６１０の断面の模式図。
【図１２】変形例の圧着板２１０を模式的に示す平面図。
【図１３】変形例の圧着板２１０の要部の断面の模式図。
【図１４】変形例のチップキット６１０の使用例を示す模式図。
【図１５】変形例のチップキット６２０の使用例を示す模式図。
【図１６】マイクロ流体チップの使用例を模式的に示す平面図。
【図１７】実施形態のマイクロ流体チップ４００の断面の模式図。
【図１８】実施形態のマイクロ流体チップ４００の使用例を示す模式図。
【図１９】実施形態のマイクロ流体チップ４００の使用例を示す模式図。
【図２０】変形例のマイクロ流体チップ４００の使用例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお以下の実施形態は、本発明の一例を説明するものである。そのため、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で実施される各種の変形例も含む。なお、下記の実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２７】
１．第１実施形態
本実施形態では、マイクロ流体チップおよび圧着板が別体として構成される態様のいくつかの例を説明する。
【００２８】
１．１．チップキット
本実施形態のチップキット６００は、マイクロ流体チップ１００、および圧着板２００を有する。
【００２９】
１．１．１．マイクロ流体チップ
本実施形態のマイクロ流体チップ１００は、基板１０およびカバー２０を有する。
【００３０】
（１−１）基板
図１は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の基板１０を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の基板１０の断面の模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ線の断面に相当する。
【００３１】
基板１０は、マイクロ流体チップ１００の基体となる板状の部材である。基板１０は、図２に示すように、互いに表裏の関係を有する（互いに対向する）第１面１１および第２面１２を有する。基板１０の形状は、平板状であれば特に限定されない。基板１０の厚み（第１面１１および第２面１２の間の距離）も特に限定されないが、取り扱いの容易さや、破損しにくさの点で、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。基板１０の平面的な外形形状については、特に限定されず、矩形、円形などとすることができる。本実施形態では、基板１０の平面的な形状が長方形である例を示す。
【００３２】
基板１０の材質としては、特に限定されず、無機材料（例えば単結晶シリコン、パイレックス（登録商標）ガラス）、および有機材料（例えばポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂）を挙げることができ、これらの複合材料であってもよい。マイクロ流体チップ１００を、ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction：ポリメラーゼ連鎖反応）の反応容器（反応チップ）として使用する場合など、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、基板１０は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。なお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲに用いる場合、基板１０はＰＣＲにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。
【００３３】
さらに、基板１０の材質には、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、若しくは、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｕの酸化物、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、ＺｒまたはＣｒの炭化物などの黒色物質等を配合することができる。基板１０の材質に、このような黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。また、後述するウェル１６等をマイクロ流体チップ１００の外部から観察するような用途（例えば、リアルタイムＰＣＲなど）にマイクロ流体チップ１００を用いる場合には、必要に応じて、基板１０の材質を透明なものとすることができる。またなお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲの反応チップとして使用する場合には、基板１０の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。
【００３４】
基板１０が無機材料で形成される場合には、フォトリソグラフィー法を用いたドライエッチングなどを行って、成形、加工することができる。また、基板１０が樹脂を主成分として形成される場合には、鋳型成形、射出成形またはホットエンボス加工などの方法によって、成形、加工することができる。
【００３５】
（１−２）リザーバーおよびウェル領域
図１に示すように、基板１０には、平面視において、リザーバー１５およびウェル領域１４が設けられる。リザーバー１５およびウェル領域１４は、互いに隣り合って設けられる。リザーバー１５およびウェル領域１４は、隣接して設けられてもよい。また、リザーバー１５およびウェル領域１４は、複数設けられてもよい。リザーバー１５およびウェル領域１４は、平面視において、後述するカバー２０の固着領域２１の内側に設けられる。基板１０におけるリザーバー１５およびウェル領域１４の設けられる位置は、基板１０に遠心力が印加された際に、リザーバー１５からウェル領域１４に向かう方向に当該遠心力が作用することができる限り特に限定されない。リザーバー１５およびウェル領域１４の平面的な形状は、特に限定されず、矩形、円形等とすることができる。
【００３６】
（１−３）リザーバー
基板１０には、リザーバー１５が形成される。リザーバー１５は、マイクロ流体チップ１００を使用する際に、少なくとも遠心力が印加される前に、試料（検体等の液体）を貯留するための空間である。リザーバー１５は、基板１０の第１面１１に開口を有して形成される。リザーバー１５の平面的な形状は限定されず、円形、矩形などとすることができる。リザーバー１５の容積の大きさは、例えば、ウェル１６の合計の容積と同じかそれよりも大きくすることが好ましい。
【００３７】
リザーバー１５は、図１および図２の例では、第１面１１側に開口する窪み状に形成されているが、これに限定されず、第２面１２側に貫通していてもよい。リザーバー１５の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００を使用してウェル１６に検体等の試料を導入する際に、リザーバー１５内に貯留された試料を、基板１０とカバー２０との間の間隙に供給することが挙げられる。マイクロ流体チップ１００を使用する際には、リザーバー１５には、外部から試料が供給されるが、図１および図２の例では、例えば、カバー２０を装着する前に供給されてもよいし、カバー２０が装着された後にあっては、カバー２０のリザーバー１５に対応する領域に孔を形成して該孔から供給されてもよい、さらに、カバー２０をリザーバー１５に対応する領域だけ剥離して供給されてもよい。またリザーバー１５は、外部から試料が供給できるように、第２面１２側に開口部を有していてもよく、該開口部はシール等によって封止されてもよい。
【００３８】
（１−４）ウェル
基板１０のウェル領域１４には、基板１０の第１面１１側に開口１６ａを有するウェル１６が形成される（図１、図２、および図５参照）。
【００３９】
ウェル１６は、ウェル領域１４に複数形成されることができる。ウェル領域１４に複数形成される際のウェル１６の配置は、その機能を損なわない限り任意である。ウェル１６は、基板１０の第１面１１側に開口１６ａを有した容器状の形状を有する。ウェル１６は、内部に検体等の試料を保持することができる。また、ウェル１６内において、検体等の試料の反応を行うことができる。例えば、ウェル１６には、リザーバー１５の内容物を導入して保持することができ、その反応容器としての機能を果たすことができる。
【００４０】
ウェル１６の形状は、容器状であれば、特に限定されず、多様な形態を採ることができる。例えば、ウェル１６の形状は、円柱、角柱、円錐台および角錐台、これらが傾いたような形状、並びにこれらを組み合わせた形状のいずれでもよい。また、ウェル１６の形状は、平面視において、開口１６ａよりも大きい輪郭を有してもよく、このような形状としては、例えば、開口１６ａから基板１０に厚み方向に延びる第１のウェルと、該第１のウェルに基板１０内部で接続して、リザーバー１５と反対側の方向に延びる第２のウェルとを有する、アルファベットの「Ｌ」型の形状等であってもよい。本実施形態ではウェル１６の形状として、円柱状（平面視において円形であって、断面視において矩形である形状）の形状を有する場合について説明する。
【００４１】
ウェル１６内には、あらかじめ、反応または検査のための試薬３０を配置しておくことができる（例えば、図５参照）。配置される試薬３０の状態は、固体あるいは液体であることが好ましい。マイクロ流体チップ１００をＰＣＲのチップとして用いる場合には、試薬３０としては、標的核酸を増幅するためのプライマー（核酸）、核酸増幅反応を行う酵素、増幅産物量を測定するための蛍光試薬（例えばＳＹＢＲ  ＧＲＥＥＮ（商標））、および、必要な場合には他の核酸などを配置することができる。試薬３０として、前記例示のもののような、乾燥等に対して安定性の高いものを用いる場合には、ウェル１６内で乾燥されてもよく、例えば、ウェル１６の内壁面に塗布されて乾燥された状態で配置されてもよい。このように試薬３０をウェル１６の内壁面に塗布する方法としては、例えば、インクジェット方式の印刷に用いられる液体噴射ヘッド等により、試薬３０を塗布する方法が挙げられる。
【００４２】
また、試薬３０をウェル１６内に配置する場合は、複数のウェル１６に互いに同じ試薬３０が配置されてもよいし、互いに異なる試薬３０が配置されてもよい。ウェル１６が複数形成されている場合、ウェル１６毎にどのように試薬３０を配置するかについては、所望の反応や検査の態様にしたがって任意に設計することができる。
【００４３】
ウェル１６内において試薬３０が配置される位置は、特に限定されないが、開口１６ａから遠い位置であるほど、試薬３０が、導入された液体とともにウェル１６の外に流出する可能性が小さくなる点でより好ましい。
【００４４】
ウェル１６の開口１６ａは、後述するカバー２０によって塞がれることができる。これにより、ウェル１６は、独立した密閉容器となることができる。このようにウェル１６を独立して密閉することにより、他のウェル１６の内容物との混合やコンタミネーションを抑制できる。ウェル１６は、カバー２０がウェル１６の開口１６ａの周囲に敷設されて固着されると、独立した密閉容器となることができる。
【００４５】
（２−１）カバー
図３は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００を模式的に示す平面図である。図４は、本実施形態のマイクロ流体チップ１００の断面の模式図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線の断面に相当する。図５は、マイクロ流体チップ１００の要部の断面の模式図である。
【００４６】
カバー２０は、基板１０の第１面１１側に敷設される。本明細書では「敷設」との文言は、カバー２０と基板１０の第１面１１とが、固着（固定）されている場合と固着されていない場合とを含む意味で用いている。カバー２０は、フィルムまたはシート状の形状を有する。カバー２０の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができる。カバー２０の平面的な外形形状は、基板１０の平面的な外形形状と一致していてもいなくてもよい。図３の例では、カバー２０の平面的な外形形状は、基板１０の平面的な外形形状と一致している。カバー２０は、静的な状態では基板１０に接しているが、マイクロ流体チップ１００に遠心力などの遠心力が印加された場合には、後述する固着領域以外の領域で、基板１０とカバー２０との間に間隙が形成される程度の可撓性ないしは弾性を有する。また、カバー２０は、基板１０に接した状態で、基板１０に設けられるウェル１６の開口１６ａを塞ぎ、ウェル１６を独立した空間（容器）とすることができる。カバー２０は、基板１０に押しつけられる場合などに、ウェル１６の開口１６ａ付近において撓みにくくウェル１６の容積に大きな変化を生じない程度の弾性を有することが好ましい。このようなカバー２０の弾性の程度は、カバー２０の厚み、ウェル１６の開口１６ａの大きさ、および、圧着板４０によって、基板１０に押しつけられる際の力などを考慮して、材質を選ぶことにより適宜設計されることができる。
【００４７】
カバー２０の材質としては、遠心力によって撓むことができる程度の弾性を有するものが挙げられ、例えば、有機材料（ポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂および各種のゴム）や、有機材料と無機材料の複合材料を挙げることができる。マイクロ流体チップ１００を、ＰＣＲの反応チップとして使用する場合など、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、カバー２０は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。マイクロ流体チップ１００をＰＣＲの反応チップとして使用する場合には、カバー２０の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。またなお、マイクロ流体チップ１００をＰＣＲのチップとして用いる場合は、カバー２０はＰＣＲにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。
【００４８】
また、カバー２０の材質には、基板１０と同様に、黒色物質を配合することができる。カバー２０の材質に、黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。さらに、ウェル１６をマイクロ流体チップ１００の外部から観察するような用途にマイクロ流体チップ１００を用いる場合には、必要に応じて、カバー２０の材質を透明なものとすることができる。カバー２０は、例えば、フィルム成形、シート成形、射出成形、プレス成形などの方法によって、成形、加工することができる。
【００４９】
カバー２０は、一方の表面２０ａが基板１０に向かうように敷設される。すなわち、表面２０ａが基板１０の第１面１１に面するように設けられる。カバー２０の表面２０ａは、カバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有する。このような表面２０ａとしては、多孔質となっているものを例示することができる。このような方法であれば、基板１０およびカバー２０を固着させる際に熱が発生することがなく、マイクロ流体チップ１００の温度の上昇を抑制することができ、試料等に与える熱の影響を抑制することができる。このような表面２０ａを有するカバー２０の具体例としては、商品名：LightCycler ４８０ Sealing Foil・型名：０４ ７２９ ７５７ ００１・ロシュ・ダイアグノスティクス社製、商品名：ポリオレフィン マイクロプレートシーリングテープ・型名：９７９３・３Ｍ社製、商品名：アンプリフィケーションテープ９６・型名：２３２７０２・Nunc社製などを例示することができる。
【００５０】
（２−２）固着領域
カバー２０は、基板１０と固着された固着領域２１を有する。
【００５１】
固着領域２１は、平面視において、基板１０のリザーバー１５およびウェル領域１４を囲むように配置される。すなわち、平面的に見て、固着領域２１の内側に、リザーバー１５およびウェル領域１４が配置される。固着領域２１は、マイクロ流体チップ１００に遠心力が印加されても、敷設されたカバー２０と基板１０とが剥離しにくい領域である。敷設されているカバー２０の固着領域２１以外の領域は、マイクロ流体チップ１００に遠心力が印加されると、表面２０ａと第１面１１とが剥離することができる。固着領域２１では、カバー２０の表面２０ａの性質に合わせて、例えば、カバー２０と基板１０とが溶着されていてもよく、粘着剤、接着剤等で接着されていてもよい。
【００５２】
固着領域２１の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００に遠心力が印加されてカバー２０と基板１０との間に間隙が形成されるときに、当該間隙を内部に形成する袋（ポケット）状の構造を形成させることが挙げられる。これにより、基板１０とカバー２０との間で、リザーバー１５およびウェル領域１４を基板１０の第１面１１側で連通させるとともに、試料（検体等の液体）を両領域の間で流通させることができる。
【００５３】
既に述べたが、遠心力は、リザーバー１５側からウェル領域１４側へ向かうようにマイクロ流体チップ１００に印加される。そのため、固着領域２１は、少なくともウェル領域１４を囲む位置では連続して設けられる。したがって、カバー２０と基板１０との間の間隙に液体が導入された際に、遠心力により、液体が固着領域２１の外側に、ウェル領域１４側から漏れ出さないようになっている。また、固着領域２１は、平面視において、基板１０のリザーバー１５およびウェル領域１４の両者を取り囲んで環状に連続していることができる。このようにすれば、カバー２０と基板１０との間の間隙に液体が導入された際に、液体が固着領域２１の外側に漏れ出さないようにすることができる。なお、固着領域２１は、リザーバー１５側においては、連続していない部分を有してもよい。
【００５４】
固着領域２１の形成は、例えば、基板１０の第１面１１に、接着剤を固着領域２１の形状に塗布して、カバー２０を敷設することによって形成することができる。また、例えば、固着領域２１は、カバー２０の表面２０ａがカバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有する場合には、固着領域２１の形状に対応する治具等を用意して、当該治具によって、カバー２０を基板１０に対して加圧力を印加して形成されることができる。また、例えば、固着領域２１は、固着領域２１の形状に対応する形状の治具を用いた超音波溶着によって形成することもできる。
【００５５】
なお、カバー２０と基板１０とが固着された領域は、上記の固着領域２１以外にも、形成されることができる。例えば、他の固着領域は、リザーバー１５からウェル領域１４への試料の経路を確保できる限り、数および形状を任意に形成することができる。このような他の固着領域は、ウェル領域１４の内側に形成されてもよい。
【００５６】
１．１．２．圧着板
図６は、チップキット６００の断面を模式的に示しており、マイクロ流体チップ１００のカバー２０に沿って、圧着板２００を配置した状態の模式図である。
【００５７】
本実施形態のチップキット６００では、圧着板２００は、マイクロ流体チップ１００と対となっている。圧着板２００は、マイクロ流体チップ１００のカバー２０に面する側に配置される。圧着板２００は、板状の物体である。圧着板２００の厚みおよび外形形状は、カバー２０を基板１０に押しつけることができる形状であれば、特に限定されない。圧着板２００の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ１００のカバー２０の面側に配置された状態で、遠心力が印加されたとき（図６においては、遠心力が上方から下方に向かう成分を有して印加されたとき）に、カバー２０を基板１０に押しつけることが挙げられる。これにより、圧着板２００によって押しつけられたカバー２０の部位を基板１０に固着させることができる。なお、圧着板２００のカバー２０に面する面の形状は、平坦な面であってもよいし、基板１０に固着させたいカバー２０の部位に対応する部分が突出している形状であってもよい。
【００５８】
圧着板２００の質量は、遠心機によって印加される遠心力、およびカバー２０が基板１０に固着するために必要な押しつけ力などを考慮して設計されることができる。圧着板２００の材質は、金属、セラミックス、高分子材料などとすることができる。また、圧着板２００の材質は、基板１０の材質と同じとしてもよい。さらに圧着板２００は、複数の異なる材質が積層したものであってもよい。すなわち、例えば、圧着板２００の質量を調節するために、金属の錘などを付加的に設けてもよい。
【００５９】
また、圧着板２００の少なくともカバー２０に面する側の面は、弾性体で形成されることができる。このようにすれば、カバー２０と基板１０との固着をより良好に行うことができる。この場合の弾性体としては、例えば、ゴム、熱可塑性エラストマー、などを例示することができる。また、圧着板２００の全体が弾性体で形成されてもよい。このようにすれば、カバー２０に対して圧着板２００が押しつけられる際に、弾性体が接することになり、より両者の密着性を高めることができる。
【００６０】
１．２．チップキットの使用方法
本実施形態のチップキット６００は、広範な用途に使用することができるが、以下、チップキット６００の構成であるマイクロ流体チップ１００をＰＣＲのためのチップとして用いる場合を例として、その使用方法を説明する。
【００６１】
図７は、マイクロ流体チップ１００および圧着板２００（チップキット６００）を、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に検体Ｓを入れて遠心機に設置した状態（遠心機を運転していない状態）を模式的に示している。図８および図９は、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に検体Ｓを入れた状態で、チップキット６００に遠心機によって遠心力を印加した様子を模式的に示す図である。図１０は、検体Ｓがウェル１６内に充填されるとともに、カバー２０および基板１０が固着された状態を模式的に示す平面図である。検体Ｓの状態は、液体である。
【００６２】
以下の例では、カバー２０の表面２０ａが、カバー２０を基板１０に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有しているものとする。また、以下の例では、カバー２０は、透明な材質で形成されているものとする。なお、この例では、ウェル１６の形状は円柱形であって、底面の直径がおよそ１ｍｍ、深さがおよそ０．５ｍｍであるものを例示する。さらに、この例では、圧着板２００およびマイクロ流体チップ１００の平面的な外形形状は、長方形であって、長辺が約７．５ｃｍ短辺が約２．５ｃｍであるものを例示する。
【００６３】
まず、標的核酸を含む検体Ｓを調製する。ＰＣＲの検体Ｓとしては、標的核酸、プライマーＤＮＡ、ＰＣＲマスターミックス（例えば、ポリメラーゼ、ヌクレオチド、および塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）等の補酵素を含む）を含む水溶液を例示することができる。検体Ｓにおいて、測定対象となる標的核酸としては、例えば、血液、尿、唾液、髄液等から抽出されたＤＮＡまたはＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡ等が挙げられる。検体Ｓの量は、ウェル１６の全体の容積に応じて適宜決定されるが、例えば複数のウェル１６の総容積と同じかまたは前記総容積より多いことが好ましく、複数のウェル１６により確実に検体Ｓを充填できる点で、複数のウェル１６の総容積より多いことがより好ましい。
【００６４】
次に、検体Ｓをマイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に収容する。この時点では、マイクロ流体チップ１００のウェル１６内には、検体Ｓは導入されておらず、試薬３０等が各ウェル１６に配置されている。試薬３０等としては、プライマーＤＮＡや蛍光プローブＤＮＡを例示することができる。また、リザーバー１５に検体Ｓを入れる方法は、特に限定されず、既に述べたように、例えば、カバー２０を装着する前に行ってもよいし、カバー２０が装着された後に、カバー２０をリザーバー１５に対応する領域だけ剥離して供給されてもよい。
【００６５】
次に、マイクロ流体チップ１００のカバー２０側に、圧着板２００を配置する。圧着板２００を配置する方法としては、特に限定されず、単に重ねて静置するだけでもよい。この時点では、マイクロ流体チップ１００と圧着板２００とが接触していてもよいし接触していなくてもよい。また、圧着板２００によるカバー２０の押しつけの妨げにならないような適宜な治具を用いて配置されてもよい。
【００６６】
このような治具としては、図７に例示するようなハウジング３００が挙げられる。ハウジング３００は、遠心機のローターに装着できる構造を有する。図示の例では、ハウジング３００内に、チップキット６００が収容され、ハウジング３００内で、マイクロ流体チップ１００および圧着板２００が、マイクロ流体チップ１００のカバー２０側に圧着板２００が間隔を有して配置できるようになっている。これにより、圧着板２００を適切な位置に確実に配置することができる。
【００６７】
また、ハウジング３００は、遠心機のローターに一体的に形成されていてもよく、さらに、あらかじめハウジング３００内で、圧着板２００が動作可能に設けられていてもよい。この場合は、マイクロ流体チップ１００を、ハウジング３００（ローター）内に導入することにより、図７に示すような配置をとらせることができる。すなわち、この場合の遠心機は、マイクロ流体チップ１００に遠心力を印加するための遠心機であって、マイクロ流体チップ１００を設置するハウジング３００（ローターの一部であってもよい）と、圧着板２００と、を含む遠心機となる。このように構成することで、ハウジング３００にマイクロ流体チップ１００を設置すれば、遠心を開始することができるので、充填の工程をより簡易にすることができる。
【００６８】
ここでは、上記ハウジング３００等を有さず、遠心機のローターにマイクロ流体チップ１００を保持する機構が形成され、マイクロ流体チップ１００と圧着板２００とが、遠心力が印加される前の状態では接触しないように設置されるものを例示する。
【００６９】
遠心機の回転軸Ｒに対してチップキット６００を設置するときの位置関係については、遠心機を運転したときに発生する遠心力によって、圧着板２００がカバー２０に押しつけられるように配置され、かつ、マイクロ流体チップ１００におけるリザーバー１５からウェル領域１４へ向かう方向に対して遠心力の成分を有するように配置され、かつ、ウェル１６の開口１６ａが、回転軸Ｒの方向を向くように配置される。図７の例では、回転軸Ｒ側から、圧着板２００、マイクロ流体チップ１００の順に設置され、かつ、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５がウェル領域１４よりも回転軸Ｒに近く配置されている。また、図示の例では、マイクロ流体チップ１００の第１面１１が、回転軸Ｒに対しておよそ４５°の傾きを有するように設置されている。回転軸Ｒとチップキット５００の第１面１１とがなす角は、図示の例に限定されず、図の重力方向を０°とした場合に、０°を超え、９０°未満とすることができる。回転軸Ｒに対するマイクロ流体チップ１００および圧着板２００の法線方向の傾きの角度は、例えば、圧着板２００の質量、カバー２０の弾性、検体Ｓの粘度などにより任意に設計することができ、好ましくは３０°以上６０°未満、より好ましくは、４０°以上５０°未満である。当該角度がこのような範囲にあると、例えば、検体Ｓのウェル１６への移送、およびカバー２０の基板１０への固着のタイミングをより良好にすることができる。
【００７０】
次に、図８に示すように、遠心機を運転する。図示のように、回転軸Ｒの周りでチップキット６００が回転されることにより、リザーバー１５からウェル１６に検体Ｓが導入されるとともに、圧着板２００によりカバー２０が基板１０に固着される。
【００７１】
マイクロ流体チップ１００に遠心力が印加されると、図８に示すように、リザーバー１５の中の検体Ｓが、回転軸Ｒから遠ざかる方向、すなわちウェル領域１４に向かう方向に加速度Ｇ（図中矢印）を受ける。そして加速度Ｇを受けている状態では、基板１０とカバー２０との間に間隙が生じ、検体Ｓは、ウェル領域１４に向かって該間隙内を移送される。なお、このときの間隙の大きさ（厚み）は、特に制限はないが、図８では、該間隙の大きさが非常に小さい例を示している。そして、基板１０のウェル領域１４に形成されたウェル１６の開口１６ａから、遠心力でウェル１６内の気体と入れ替わることによって検体Ｓがウェル１６に導入される。ウェル１６に導入された検体は、ウェル１６内にあらかじめ配置された試薬３０等と混合される。
【００７２】
他方、圧着板２００に遠心力（加速度Ｇ）が印加されると、図８に示すように、圧着板２００が回転軸Ｒから遠い側からカバー２０に接近する。これは、遠心力が回転軸Ｒからの距離の２乗に比例した大きさとなるためである。このときに印加される遠心力は、遠心機の回転速度の上昇に従って増大し、特定の回転速度（圧着板２００の質量や回転軸Ｒからの距離に依存する）に達したときに、図９に示すように、圧着板２００が、カバー２０に密着するようになる。更に遠心機の回転速度が大きくなると、圧着板２００によって、カバー２０が基板１０に対して押しつけられるようになりカバー２０が固着される。カバー２０の固着は、遠心力の大きさの分布が、上記のように、回転軸Ｒからの距離の２乗に比例して生じているため、回転軸Ｒから遠い側から生じることになる。
【００７３】
この工程における遠心機の回転速度には、特に制限はなく、また、遠心機の回転速度を増減させてもよい。例えば、比較的低い回転速度でウェル１６に検体を充填させて、引き続き回転速度を高くして、カバー２０および基板１０の固着を行ってもよい。また、固着される部位が回転軸Ｒから遠い側から近い側に向かって広がってゆく速度も、遠心機の回転速度を調節することにより変えることができる。これらの調節は、遠心機の回転速度、カバー２０および基板１０の固着のために必要な押しつけ力、圧着板２００の質量、チップキット５００の回転軸Ｒからの距離、および、チップキット６００が設置される姿勢の少なくとも一種を考慮して、設定されることができる。
【００７４】
この工程では、検体Ｓは、回転軸２１０から遠い側にあるウェル１６から近い側のウェル１６へと順に充填されてゆくとともに、遠い側のウェル１６から近い側のウェル１６へと順にカバー２０によって封止されてゆく。さらに、ウェル１６に充填されず、カバー２０と基板１０との間の間隙にあふれた検体Ｓが、圧着板２００によって、回転軸Ｒの遠い側から近い側へと押し戻され、近い側のウェル１６に充填され、または、最終的にはリザーバー１５に戻される。すなわち、検体Ｓが基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在していない状態では、圧着板２００によって、カバー２０が基板１０に押さえつけられることによって、ウェル１６が密閉され、検体Ｓが基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在している状態では、圧着板２００によって、余分の検体Ｓがリザーバー１５側に押し戻しつつ、ウェル１６が密閉されることができる。これにより、図１０に示すように、基板１０とカバー２０とが接する面は、すべて固着されることができる（なお図中、ハッチングを施した部分は固着された領域である。）。
【００７５】
そして、遠心機を停止し、遠心力の印加を止める。この状態では、検体Ｓがウェル１６内に充填され、かつ、基板１０およびカバー２０が固着されたことによって、ウェル１６がカバー２０によって封じられている。また、検体Ｓの体積が、ウェル１６の合計の容積よりも大きい場合でも、検体Ｓは、圧着板２００によってカバー２０が押さえつけられた結果、基板１０およびカバー２０の間の間隙に存在せず、過剰分がリザーバー１５に戻されて封止されることになる。この時点で、ウェル１６は密閉されるとともに、ウェル１６内に正確な容量の検体Ｓが充填されている。したがって、本実施形態の検体の充填方法によれば、例えば、カバー２０の外側からローラー等の治具によって、カバー２０を基板１０に押さえつけるといった工程を行うことなく、ウェル１６内に正確な容量の検体Ｓが充填されることができる。なお、本実施形態の検体の充填方法において、この工程の後、ローラー等の治具によってカバー２０を基板１０に押さえつけることを行っても支障はない。
【００７６】
以上のようにして、図１０に示すように、マイクロ流体チップ１００のウェル１６内に、正確な容量の検体Ｓを充填することができる。マイクロ流体チップ１００に複数のウェル１６が形成されている場合も同様であり、該複数のウェル１６は、上記操作の結果それぞれ独立した密閉空間となり、所望の量の検体Ｓを精密に分注することができる。
【００７７】
その後、マイクロ流体チップ１００をサーマルサイクラーなどの温度制御装置に導入して、ＰＣＲの反応をウェル１６内で行う。ＰＣＲ反応の温度制御の一例としては、５５℃、７４℃、９５℃の３段階の温度変化を数分の周期で繰り返す方法が挙げられる。このような温度サイクルにより、１サイクル当たり標的核酸を２倍に増幅することができる。さらに、上記の例ではカバー２０が透明な材質であるため、必要に応じて、カバー２０の外側から、カバー２０を介してウェル１６の内部を観察できる。そのため、標的核酸の定量（リアルタイムＰＣＲ）が可能であり、ＰＣＲ反応の途中でも反応の進行状況等を確認することができる。また、マイクロ流体チップ１００を用いて、ＳＮＰなどの遺伝子の変異やＤＮＡのメチル化等、ＰＣＲの原理を用いた様々な核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）の解析を行うことができる。
【００７８】
１．３．作用効果等
上述のチップキット６００を用いた検体Ｓの充填方法によれば、遠心力を印加する工程によって、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５内の検体Ｓをウェル１６に充填することと、ウェル１６の開口１６ａをカバー２０によって封止することを一工程で行うことができる。これにより、マイクロ流体チップ１００のウェル１６に、少ない工程で、正確かつ確実に検体Ｓを分注することができる。
【００７９】
また、本実施形態の検体Ｓの充填方法は、圧着板２００を備えたチップキット６００を用いている。そのため、マイクロ流体チップ１００において、遠心機の回転軸Ｒから遠い側に、検体Ｓが偏ることを抑制することができる。圧着板２００が、遠心機の回転軸Ｒから遠い側からカバー２０と基板１０との間の間隙を閉じるように動作するため、検体Ｓをより無駄なく、リザーバー１５に近い位置にあるウェルにも確実に分注することができる。
【００８０】
本実施形態のチップキット、およびマイクロ流体チップ用のハウジングを備えた遠心機によれば、分注工程を簡易化することができる上、例えば自動分注装置のような高価な設備を用いる必要がないため、低コストにて液体を分注することができる。
【００８１】
本実施形態では、一部で、マイクロ流体チップがＰＣＲに用いられる場合を例示して説明したが、本実施形態のマイクロ流体チップの用途は、限定されず、例えば、ウイルス、細菌、タンパク質、低分子〜高分子化合物、細胞、粒子、コロイド、例えば花粉等のアレルギー物質、毒物、有害物質、環境汚染物質の検査などにも使用することができる。また、本実施形態では、マイクロ流体チップのウェルに試薬３０が配置される場合について説明したが、検査内容によっては、ウェルには試薬３０が配置されなくてもよい。
【００８２】
１．４．変形例
１．４．１．変形例１
本実施形態の圧着板は、マイクロ流体チップ１００に対向する面に、平坦化可能な可動突起が形成されてもよい。
【００８３】
図１１は、変形例の圧着板２１０を含むチップキット６１０の断面の模式図である。図１２は、圧着板２１０を模式的に示す平面図である。図１３は、圧着板２１０の要部の断面を拡大した模式図である。図１４は、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に検体Ｓを入れた状態で、チップキット６１０に遠心機によって遠心力を印加した様子を模式的に示す図である。圧着板２１０以外の構成は、上記実施形態で述べたと実質的に同様であるため、同様の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
変形例の圧着板２１０は、マイクロ流体チップ１００に押しつけられる面に、平坦化可能な可動突起２１１を有する。可動突起２１１は、マイクロ流体チップ１００に押しつけられたときに、圧着板２１０のマイクロ流体チップ１００に押しつけられる面に対して突出しない位置まで平坦化されることができればどのような態様であってもよい。可動突起２１１は、平面的に見て、開口１６ａおよびリザーバー１５を避けた位置に形成される。可動突起２１１が設けられる数は任意であるが、互いに一直線上にない少なくとも３箇所に設けられると、遠心力が印加される前に、圧着板２１０とマイクロ流体チップ１００とが可動突起２１１以外において接触しないようにすることができる。これにより、圧着板２１０により誤ってウェル１６やリザーバー１５が分注前に封止されてしまうことを防ぐことができる。例えば、遠心機にマイクロ流体チップ１００を設置するための保持機構を簡略化することができる。さらに、マイクロ流体チップ１００と圧着板２１０とを可動突起２１１において接触させたまま、遠心機に設置することができるため、遠心機に導入する際の作業性を向上することができる。さらに、可動突起２１１をウェル領域１４に配置すると、遠心機によって、遠心力が印加された際に、検体Ｓが、遠心機の回転軸Ｒから遠い側に偏ることをさらに抑制することができる。
【００８５】
可動突起２１１の形状および大きさは特に限定されないが、圧着板２１０のマイクロ流体チップ１００に押しつけられる面から突出する高さとしては、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、可動突起の平面的に見た大きさとしては、例えば、１００μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。
【００８６】
可動突起２１１が平坦化するために必要な力は、印加される遠心力や、圧着板２１０の質量などに応じて、適宜設計することができる。圧着板２１０の質量は、厚み、材質などにより調整することができ、必要な場合は、図示せぬ錘等を圧着板２１０に付加して、調節することができる。また、可動突起２１１ごとに平坦化するために必要な力を異なるようにして、平坦化するために必要な力を調節してもよいし、圧着板２１０における可動突起２１１の数の平面的な分布（平面的に見た可動突起の粗密）によって平坦化するために必要な力を調節してもよい。また、可動突起２１１を複数設けた場合でも、回転軸Ｒから遠い側にかかる遠心力が、近い側にかかる遠心力よりも大きくなるため、カバー２０は、基板１０に、回転軸Ｒから遠い側から順に押しつけられることは、上記実施形態と同様とすることができる。
【００８７】
図１２および図１３は、可動突起２１１の一例を示している。図１２のＣ−Ｃ線の断面が図１３に相当する。変形例の圧着板２１０では、可動突起２１１は、圧着板２１０に形成された貫通孔２１２に貫通されたピン２１３の先端部分に相当している。ピン２１３は、圧着板２１０のマイクロ流体チップ１００に押しつけられる面の反対側の面において、バネ２１４に接合されている。バネ２１４は、圧着板２１０のマイクロ流体チップ１００に押しつけられる面の反対側の面に貫通孔２１２を避けて固定されており、図１３に例示するように、バネ２１４の弾性によって、ピン２１３の先端（可動突起２１１）が圧着板２１０のマイクロ流体チップ１００に押しつけられる面に対して突出しない位置まで可逆的に移動（変形）できるようになっている。
【００８８】
図１２および図１３の例では、圧着板２１０は、厚み１ｍｍのステンレス板となっている。ピン２１３は、直径０．５ｍｍ長さ１．９ｍｍの棒状、バネ２１４は、１ｍｍ×０．３ｍｍ×２４ｍｍの細長い板バネ状とし、いずれもステンレスによって形成されている。そして、圧着板２１０に、１本のバネ２１４あたり２つの貫通孔２１２が設けられ、該貫通孔２１２のそれぞれに、ピン２１３が挿入されている。そしてピン２１３およびバネ２１４、並びに、バネ２１４の両端部においてバネ２１４および圧着板２１０がスポット溶接により接合されている。図１２および図１３の例の圧着板２１０によれば、マイクロ流体チップ１００に対して、およそ７００Ｇの遠心力によって押しつけられると、バネ２１４がピン２１３の位置でおよそ０．９ｍｍ撓みマイクロ流体チップ１００と、圧着板２１０とが密着することができる。
【００８９】
そして、図１４に示すように、チップキット６１０が遠心機に設置され、遠心力が印加されると、回転軸Ｒから遠い側（マイクロ流体チップ１００のウェル領域１４側）に配置された可動突起２１１から、回転軸Ｒに近い側に配置された可動突起２１１へと順次ピン２１３が押し込まれるように動作する。そして、遠心力が大きくなると、全ての可動突起２１１のピン２１３が押し込まれて、平坦化された圧着板２１０が、マイクロ流体チップ１００に押しつけられることになる。
【００９０】
１．４．２．変形例２
本実施形態の圧着板は、可撓性を有するとともに、支持部を有してもよい。図１５は、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に検体Ｓを入れた状態で、本変形例の圧着板２２０を含むチップキット６２０に遠心機によって遠心力を印加した様子を模式的に示す図である。図１６は、本変形例の圧着板２２０によってウェル１６に検体Ｓが充填されるとともに、カバー２０および基板１０とが固着されたマイクロ流体チップ１００の一例を模式的に示す平面図である。圧着板２２０以外の構成は、上記実施形態で述べたと実質的に同様であるため、同様の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
本変形例の圧着板２２０は、マイクロ流体チップ１００に押しつけられる面が、全面的に押しつけられないようにする支持部２２１を有する。図１５の例では、支持部２２１は、圧着板２２０の、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に対してウェル領域１４から遠い側に、当接する位置に設けられている。支持部２２１の近傍は、遠心機にチップキット６２０が設置され、遠心力が印加されても、圧着板２２０およびマイクロ流体チップ１００が接触しない領域となる。支持部２２１の形状は任意であるが、圧着板２２０が、カバー２０に押しつけられる領域と押しつけられない領域との境界が、遠心力の印加される方向に対して直交する方向となるようにすることが好ましい。また、カバー２０が、少なくともウェル領域１４の全体に固着でき、ウェル１６が封止されるように設計することが好ましい。
【００９２】
このような支持部２２１を有する圧着板２２０によれば、例えば、遠心機にマイクロ流体チップ１００を設置するときに、圧着板とマイクロ流体チップとが最初から全面的に接触しないようにすることができる。支持部２２１の形状および高さは特に限定されないが、圧着板２２０およびマイクロ流体チップ１００の間の間隔が、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下となるようにすることが好ましい。
【００９３】
一方、支持部２２１を有する圧着板２２０は、可撓性を有する。これにより、チップキット６２０に遠心力が印加されたときに、圧着板２２０の支持部２２１の近傍は、マイクロ流体チップ１００に接触しないとともに、それ以外の部分が、マイクロ流体チップ１００に接触することができる。圧着板２２０の可撓性の程度は、圧着板２２０の材質の弾性率、質量、厚み等により調節されることができるが、例えば、材質を鉄とした場合には、厚み０．２ｍｍ、材質をアルミニウムとした場合には、０．３ｍｍ、材質をポリカーボネートとした場合には、０．５ｍｍとすることができる。そして、適宜、圧着板２２０のマイクロ流体チップ１００に接触する面とは反対側の面に錘を設けることができる。この場合の錘としては、例えば、圧着板２２０の撓みを阻害しないような態様で設けられてもよい。このような態様としては、例えば、図示のような、圧着板２２０の遠心力が印加される方向に対して垂直な方向に延びる短冊状の形状の錘Ｗが挙げられる。
【００９４】
このような圧着板２２０によっても、図１６に示すように、マイクロ流体チップ１００のウェル１６に検体Ｓ充填するとともに、少なくともウェル領域１４において、カバー２０および基板１０を固着させることができる（なお図中、ハッチングを施した部分は固着された領域である。）。
【００９５】
なお、本変形例の支持部２２１は、マイクロ流体チップ１００のカバー２０に当接して、該当接部分が支点となっている。しかし、図示しないが、例えば、遠心機のローターの内壁（ハウジングを用いる態様であればその内壁）に支点を有するようにしてもよい。この場合においても、支持部２２１の高さは、カバー２０と圧着板との間隙の大きさが１０μｍ以上５００μｍ以下となるように設計されることができる。さらに、支持部２２１を可動突起として構成すれば、上記の効果に加えて、より確実にウェル１６を封止することができる。
【００９６】
２．第２実施形態
本実施形態では、マイクロ流体チップおよび圧着板が接続された態様のマイクロ流体チップのいくつかの例について説明する。
【００９７】
図１７は、本実施形態のマイクロ流体チップ４００の断面の模式図である。マイクロ流体チップ４００は、上述のマイクロ流体チップ１００の基板１０に弾性部材１５０を介して接続された圧着板２００を含む。
【００９８】
本実施形態のマイクロ流体チップ４００では、弾性部材１５０以外の構成であるマイクロ流体チップ１００および圧着板２００は、変形例も含めて「１．第１実施形態」で述べたと同様であるため、これらの部材についての詳細な説明を省略する。
【００９９】
弾性部材１５０は、基板１０および圧着板２００を接続する部材である。弾性部材１５０が設けられる位置は、基板１０のリザーバー１５側の端、または、ウェル領域１４側の端のいずれか一方とすることができる。弾性部材１５は、弾性を有する。弾性部材１５０は、塑性を有してもよい。弾性部材１５０の材質は、特に限定されないが、基板１０および圧着板２００の材質と同じ材質にすることにより、マイクロ流体チップ４００の製造を容易化することができる。
【０１００】
図１８および図１９は、弾性部材１５０が基板１０のリザーバー１５側の端に設けられた場合のマイクロ流体チップ４００のリザーバー１５に検体Ｓを入れた状態で、遠心機によって遠心力を印加した様子を模式的に示す図である。
【０１０１】
図１８および図１９に示すように、遠心力が印加されると、弾性部材１５０がリザーバー１５側の端に設けられているため、回転軸Ｒから遠い側から、圧着板２００がカバー２０に接触することができる。すなわち、圧着板２００は、カバー２０の基板１０とは反対側の面側に配置され、弾性部材１５０が有する弾性によって、カバー２０に弾性部材１５０から遠い側が当接されて設置される。そして、遠心機の回転速度が大きくなると、図１９に示すように圧着板２００の回転軸に近い側（リザーバー１５側）がカバー２０に接触するようにすることができる。この場合の弾性部材１５０の弾性は、最終的に印加される遠心力によって、カバー２０に対して圧着板２００が、カバー２０および基板１０を固着できる程度に押しつけることができるように適宜設定される。なお、既に述べたが、圧着板２００には、適宜な質量を付与する錘を設けることもできる。なお、弾性部材１５０の、圧着板２００および基板１０の間の長さは、回転軸Ｒから遠い側からカバー２０を基板１０に固着できるように、適宜設計されることができる。
【０１０２】
他方、弾性部材１５０が基板１０のウェル領域１４側の端に設けられた場合においても、遠心力が印加されると、回転軸Ｒから遠い側から、圧着板２００がカバー２０に接触するようにすることができる。図２０は、弾性部材１５０が基板１０のウェル領域１４側の端に設けられた場合のマイクロ流体チップ４００のリザーバー１５に検体Ｓを入れた状態で、遠心機によって遠心力を印加した様子を模式的に示す図である。そして、遠心機の回転速度が大きくなると、圧着板２００の回転軸に遠い側から近い側（リザーバー１５側）へとカバー２０に接触させるようにすることができる。この場合の弾性部材１５０の弾性、長さなどについても、最終的に印加される遠心力によって、カバー２０に対して圧着板２００が、カバー２０および基板１０を固着できる程度に押しつけることができるように適宜設定されることができる。
【０１０３】
３．検体の測定方法
上述したチップキット、マイクロ流体チップおよびその使用方法を用いた検体Ｓの測定方法について述べる。本実施形態にかかる検体Ｓの測定方法の一例としては、検体Ｓをマイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に導入する工程と、マイクロ流体チップ１００に遠心力を印加して、検体Ｓをウェルに充填するとともにカバー２０と基板１０とを固着する工程と、ウェル内で、検体Ｓの反応を行う工程と、検体Ｓをウェル内に存在する状態で観測する工程と、を有するものを挙げることができる。
【０１０４】
まず、検体Ｓを、マイクロ流体チップ１００のリザーバー１５に導入する。この工程は、例えば、マイクロピペット等により行うことができる。
【０１０５】
次に、マイクロ流体チップ１００に遠心力を印加して、検体Ｓをウェルに充填するとともに、カバー２０および基板１０とを固着する工程は、例えば既述のとおり、遠心機により遠心力を印加して行うことができる。本発明のチップキット等を用いることにより、このような工程を一工程で行うことができる。
【０１０６】
ウェル１６内で、検体Ｓの反応を行う工程は、上記工程の後に、例えば既述のとおり、マイクロ流体チップ１００をサーマルサイクラーに導入することによって行うことができる。検体Ｓをウェル１６内に存在する状態で観測する工程は、例えば既述のとおり、マイクロ流体チップ１００の基板１０およびカバー２０の少なくとも一方を透明な材質として、外部からウェル１６内を観測して行うことができる。
【０１０７】
以上のような検体の測定方法によれば、ウェルに所定量の検体Ｓを高い精度で非常に簡便に充填することができ、隣り合うウェル間の試薬３０の混合等を小さく抑えることができる。また、検体Ｓへの異物の混入を防止して、低コストで精度良くかつ確実に検体Ｓを分注することができ、検体Ｓの測定精度を向上することができる。
【０１０８】
以上に述べた実施形態および各変形実施形態は、任意の複数の形態を適宜組み合わせることが可能である。これにより、組み合わされた実施形態は、それぞれの実施形態が有する効果または相乗的な効果を奏することができる。
【０１０９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…基板、１１…第１面、１２…第２面、１４…ウェル領域、１５…リザーバー、１６…ウェル、１６ａ…開口、２０…カバー、２０ａ…表面、２１…固着領域、３０…試薬、１００，４００…マイクロ流体チップ、２００，２１０，２２０…圧着板、２１１…可動突起、２１２…貫通孔、２１３…ピン、２１４…バネ、２２１…支持部、６００，６１０，６２０…チップキット、Ｓ…検体、Ｇ…加速度、Ｒ…回転軸、Ｗ…錘
【図１】
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【図２】
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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１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図３】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１６】
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