(57)【要約】【課題】加熱温度に対する追随変化が異なる本体部と保護キャップとからなる分析用デバイスを用いた場合であっても、本体部の温度制御の乱調を低減させることができる分析装置を提供する。【解決手段】分析用デバイス１の回動中に、サーモパイル３１の温度測定領域が本体部６上を通過する間は、本体部６において検出された温度を基にヒータ３４の加熱動作を制御し、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間は、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５に到達する直前の本体部６において検出された温度を基にヒータ３４の加熱動作を制御する。【選択図】図１
2011038807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定槽が形成された本体部と、前記本体部に係止された付属部材とを具備する分析用デバイスを回動させることにより、前記測定槽に分析対象を貯留させ、その貯留された前記分析対象を分析する分析装置であって、
受光した赤外線に基づく信号を発生する赤外線センサと、
加熱器と、
前記赤外線センサが発生する信号から温度を検出し、その検出された温度を基に、前記本体部が所定温度となるように前記加熱器の加熱動作を制御する温度制御部と、
を備え、前記温度制御部は、前記分析用デバイスの回動中に、前記赤外線センサの測定領域が前記本体部上を通過する間、前記本体部において検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御し、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前の前記本体部において検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前に検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御することを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前の前記本体部の複数個所において検出された温度を基に、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間の温度の予測値を生成し、その生成された予測値を基に、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記加熱器の加熱動作を制御することを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護キャップなどの付属部材が本体部に係止された分析用デバイスを回動させることにより、前記本体部に形成されている測定槽に分析対象を貯留させ、その貯留された前記分析対象を分析する分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体状の試料を分析する分析装置として、マイクロチャネル構造体が形成された分析用デバイスを回転させるものが従来より知られている。例えば特許文献１には、血液の特定成分を測定するために、血液が導入された分析用デバイスを、その分析用デバイスの中心を回転中心として回転させる生化学分析装置が開示されている。
【０００３】
この従来の生化学分析装置は、分析用デバイスを回転させることにより発生する遠心力と、分析用デバイスに設けられたマイクロチャネル構造体に発生する毛細管力とを利用して、分析用デバイスの注入口からマイクロチャネル構造体に導入された血液を、分析用デバイスの端部側に設けられた、マイクロチャネル構造体の一部である測定スポットへ向けて移送させながら、当該血液に各種の操作を施すことで、測定スポットに分析対象を貯留させる。その貯留された分析対象には、試薬との混合による呈色が生じており、この従来の生化学分析装置は、その呈色を光学的に読み取ることで、血液の特定成分を測定する。
【０００４】
各種の操作には、注入口から導入された血液を溶液成分である血漿または血清と固形成分である血球とに遠心分離する操作や、遠心分離された溶液成分を希釈液により希釈する操作や、希釈された溶液成分を試薬と混合させる操作などがある。その他に、注入口に点着された血液や、遠心分離された溶液成分や、希釈された溶液成分などを必要な量だけ保持して定量する操作なども含まれる。
【０００５】
分析用デバイスは、マイクロチャネル構造体が形成された本体部と、本体部に係止される試料飛散防止用の保護キャップに大別される。保護キャップは、注入口の付近に付着した試料液が、分析中に遠心力によって外部へ飛散するのを防止するために取り付けられている。
【０００６】
また、この種の生化学分析装置は、測定精度を高めるために、分析用デバイスの本体部の温度を３７°Ｃ±０．５°Ｃ程度に保温する。回転体の温度制御方法としては、非接触方式の赤外線センサを用いて回転体の温度に検出し、その検出した温度データに基づき、回転体が所定温度となるように、回転体を加熱する加熱装置の加熱動作を制御するループ制御が一般的である。また、赤外線センサは、一般的に、回転体の回転中心とは異なる位置に配置される。このように回転体の回転中心とは異なる位置に配置した非接触方式の赤外線センサを用いて加熱装置の加熱動作をループ制御するシステムは、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９２３９０号公報
【特許文献２】特開平５−１４６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来の分析装置は、分析用デバイスの回転中心とは異なる位置に配置した非接触方式の赤外線センサを用いて、分析用デバイスを加熱する加熱装置の加熱動作をループ制御している。
【０００９】
しかしながら、従来の分析装置では、分析用デバイスの本体部に保護キャップが係止している場合、分析用デバイスが回転する間に、赤外線センサの温度測定領域が、異なる素材で作製された本体部と保護キャップ上を通過するため、所定温度にする必要がある本体部の温度制御に乱調をきたすという問題があった。また、それにより本体部の所定温度への到達時間が増大するという問題があった。
【００１０】
すなわち、本体部と保護キャップが異なる素材で作製されている場合、本体部と保護キャップとで加熱装置の加熱温度に対する追随変化が異なる。そのため、分析用デバイスが回転する間に、加熱温度に対する追随変化が異なる部材の温度が検出され、それにより本体部の温度制御に乱調をきたしてしまう。本体部と保護キャップが異なる素材で作製されるのは、一方に設けた爪を他方に設けた爪係止用の穴に引っ掛けて、保護キャップを本体部に係止させる操作を容易にするためである。つまり、本体部と保護キャップは硬度が異なる素材で作製される。一般的には、保護キャップの内部が空洞であるので、保護キャップに本体部よりも柔らかい素材を使用する。
【００１１】
また、保護キャップの内部が空洞であるので、本体部と保護キャップとでは熱容量が異なる。この熱容量の違いも、加熱装置の加熱温度に対する追随変化が異なる原因となり、本体部の温度制御に乱調をきたしてしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、加熱温度に対する追随変化が異なる本体部と保護キャップとからなる分析用デバイスを用いた場合であっても、本体部の温度制御の乱調を低減させることができる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の分析装置は、測定槽が形成された本体部と、前記本体部に係止された付属部材とを具備する分析用デバイスを回動させることにより、前記測定槽に分析対象を貯留させ、その貯留された前記分析対象を分析する分析装置であって、受光した赤外線に基づく信号を発生する赤外線センサと、加熱器と、前記赤外線センサが発生する信号から温度を検出し、その検出された温度を基に、前記本体部が所定温度となるように前記加熱器の加熱動作を制御する温度制御部と、を備え、前記温度制御部は、前記分析用デバイスの回動中に、前記赤外線センサの測定領域が前記本体部上を通過する間、前記本体部において検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御し、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前の前記本体部において検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御することを特徴とする。
【００１４】
上記した本発明の分析装置において、前記温度制御部は、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前に検出された温度を基に前記加熱器の加熱動作を制御してもよい。
【００１５】
または、上記した本発明の分析装置において、前記温度制御部は、前記測定領域が前記付属部材に到達する直前の前記本体部の複数個所において検出された温度を基に、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間の温度の予測値を生成し、その生成された予測値を基に、前記測定領域が前記付属部材上を通過する間、前記加熱器の加熱動作を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の好ましい形態によれば、加熱温度に対する追随変化が異なる本体部と保護キャップなどの付属部材とを具備する分析用デバイスを用いる場合であっても、本体部の温度制御の乱調を低減させることができ、ひいては本体部の所定温度への到達時間の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態における分析装置の温度制御に係る構成の一例を示す図
【図２】本発明の実施の形態における分析装置による温度制御の一例を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態における分析装置による温度制御の他例を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態における分析装置による温度制御の他例で使用される温度データを示す図
【図５】本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの本体部と保護キャップの温度上昇曲線の概要を示す図
【図６】従来の温度制御による本体部の温度曲線を示す図
【図７】本発明の実施の形態における分析装置に赤外線センサとして設けられたサーモパイルの拡大図
【図８】本発明の実施の形態における分析装置に加熱器として設けられた面状ヒータの電源回路の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの一例を示す分解図
【図１２】本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの一例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態における分析装置の外観の概略を示す図
【図１４】本発明の実施の形態における分析装置の回転制御および分析処理に係る構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態における分析装置について、図面を交えて説明する。ただし、先行して説明した要素には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、この実施の形態では、血液を分析する分析装置について説明するが、本発明は、試料に関して特に制限されるものではない。
【００１９】
まず、この分析装置にて使用される分析用デバイスについて、図９〜図１２を用いて説明する。図９は保護キャップを閉じた状態の分析用デバイスを、図１０は保護キャップを開放した状態の分析用デバイスをそれぞれ示している。また、図１１は分析用デバイスを分解した図、図１２は分析用デバイスを、図９の下側を上側に向けた状態で示す図である。
【００２０】
図９〜図１２に示すように、この分析用デバイス１は、ベース基板２と、ベース基板２の表面を覆うカバー基板３と、希釈液を保持する希釈液容器４と、試料飛散防止用の保護キャップ５の４つの部品で構成されている。
【００２１】
ベース基板２とカバー基板３は、希釈液容器４などを内部にセットした状態で接合される。この接合されたベース基板２とカバー基板３が分析用デバイス１の本体部６を構成しており、付属部材である保護キャップ５は本体部６に取り付けられている。この保護キャップ５により、試料である血液を本体部６内に注入するための注入口７の付近に付着した血液が、分析中に遠心力によって外部へ飛散する事態を防止することができる。また、希釈液容器４の開口４ａは、希釈液を入れた後に図示しないアルミ箔によって封止されている。
【００２２】
ベース基板２の片面には微細な凹凸形状が形成されており、その凹部の開口をカバー基板３で覆うことによって、本体部６にマイクロチャネル構造体が形成される。マイクロチャネル構造体は、複数の測定槽８ａ〜８ｃやその他の槽、並びにそれらの槽の間を連通する流路などからなる。
【００２３】
３つの測定槽８ａ〜８ｃは、円盤状の分析用デバイス１の周縁部側の同一半径上に配置されており、それらには分析に必要な試薬が予め担持されている。このように複数の測定槽を設けた場合、各測定槽にそれぞれ異なる試薬を担持させることで複数種類の項目を分析することが可能となる。
【００２４】
その他の槽には、注入口７から導入された血液を溶液成分である血漿または血清と固形成分である血球とに遠心分離するための分離槽や、遠心分離された溶液成分を希釈液により希釈するための希釈槽などが含まれる。その他に、注入口に点着された血液や、遠心分離された溶液成分や、希釈された溶液成分などを必要な量だけ保持して定量する定量槽なども含まれる。
【００２５】
保護キャップ５の片側は、ベース基板２とカバー基板３にそれぞれ形成された軸９ａ、９ｂに係合して開閉できるように枢支されている。また、保護キャップ５の他方の片側には、ベース基板２とカバー基板３にそれぞれ形成された爪１０ａ、１０ｂに係止する爪係止用の穴１１ａ、１１ｂが形成されており、保護キャップ５を閉じるときには、それらの穴１１ａ、１１ｂに爪１０ａ、１０ｂを引っ掛けて本体部６に係止させる。
【００２６】
このように、本体部６側に設けた爪１０ａ、１０ｂを保護キャップ５側に設けた爪係止用の穴１１ａ、１１ｂに引っ掛けて、保護キャップ５を本体部６に係止させる操作を容易にするために、本体部６と保護キャップ５は硬度が異なる素材で作製される。ここでは、本体部６の素材にポリカーボネート樹脂を使用し、保護キャップ５の素材にＡＢＳ樹脂を使用する場合について説明するが、無論、本体部６と保護キャップ５に使用することができる素材は、それらに限定されるものではない。
【００２７】
さらに、この分析用デバイス１の本体部６には、原点位置を示す原点位置マーク１２が設けられている。原点位置マーク１２は、例えばベース基板２とカバー基板３にそれぞれ形成した貫通孔１２ａ、１２ｂで構成することができる。ここでは、原点位置マーク１２が貫通孔である場合について説明する。
【００２８】
また、この分析用デバイス１のカバー基板３と保護キャップ５にはそれぞれ回転支持部１３、１４が形成されている。また、この分析用デバイス１は、保護キャップ５を閉じることにより希釈液容器４が移動して、希釈液容器の開口４ａを封止するアルミ箔が、ベース基板２に設けられた図示しない突起によって破られ、希釈液容器４に予め保持されていた希釈液が流れ出す構成となっている。
【００２９】
続いて、分析装置について説明する。分析装置は、円盤状の分析用デバイス１を用いて、その分析用デバイス１の内部に導入された血液の特定成分を測定する。図１は本発明の実施の形態における分析装置の温度制御に係る構成の一例を示す図である。図１には、分析用デバイス１が装着されドア１６が閉じられた状態の分析装置１５の要部の断面を示している。また、図１３は本発明の実施の形態における分析装置の外観の概略を示す図である。図１３には、ドア１６が開放された状態の分析装置１５を示している。
【００３０】
分析用デバイス１は、分析用デバイス１の注入口７に血液が点着され、保護キャップ５が閉じられてから、図１、図１３に示すように、分析装置１５のターンテーブル１７に装着される。ターンテーブル１７は軸心１８を中心に回転する。
【００３１】
ターンテーブル１７の上面には溝１９が形成されており、分析用デバイス１をターンテーブル１７に装着した状態では、分析用デバイス１のカバー基板３と保護キャップ５にそれぞれ形成されている回転支持部１３、１４が溝１９に係合している。
【００３２】
また、ターンテーブル１７に分析用デバイス１を装着してから、分析装置１５のドア１６を閉じると、図１に示すように、装着された分析用デバイス１は、ドア１６の側に設けられた可動片２０によって、ターンテーブル１７の軸心１８上の位置がバネ２１の付勢力でターンテーブル１７の側に押えられる。これにより、分析用デバイス１は、回転駆動手段であるブラシレスモータ２２によって回転駆動されるターンテーブル１７と一体に、軸心１８まわりに回転する。したがって、分析用デバイス１は回転中心を持つ。ここでは、回転駆動手段として１個のブラシレスモータ２２を設ける場合について説明する。なお、図１には、希釈液容器の開口４ａを封止するアルミ箔を破るための突起２３を示している。
【００３３】
続いて、この分析装置１５による分析用デバイス１を回転させる処理、並びに血液の特定成分を光学的に読み取る処理について説明する。図１４は本発明の実施の形態における分析装置の回転制御および分析処理に係る構成の一例を示す図である。
【００３４】
この分析装置１５は、図１４に示すように、光学的読み取り部２４、原点センサ２５、Ａ／Ｄ変換部２６、モータ駆動部２７、光源駆動部２８、マイクロコンピュータ２９および記憶装置３０を備える。
【００３５】
光学的読み取り部２４は、分析用デバイス１の測定槽８ａ〜８ｃに貯留された分析対象の特定成分を光学的に読み取る。詳しくは、光学的読み取り部２４は、分析用デバイス１の測定槽８ａ〜８ｃに検出光を照射するための光源２４ａと、測定槽８ａ〜８ｃを通過した透過光の光量を検出する受光器２４ｂとを備えている。なお、このように検出光が分析用デバイス１の本体部６を透過する必要があるので、本体部６は、光透過性を備えた素材で作製する必要がある。
【００３６】
原点センサ２５は、分析用デバイス１の絶対位置を検出するために設けられている。詳しくは、原点センサ２５は、分析用デバイス１に形成された貫通孔の原点位置マーク１２を検出したタイミングで原点信号を発生する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換部２６は、光学的読み取り部２４の受光器２４ｂからのアナログ信号をデジタル信号へ変換する。モータ駆動部２７は、マイクロコンピュータ２９からの駆動命令に従い、ブラシレスモータ２２を駆動する信号を発生する。光源駆動部２８は、マイクロコンピュータ２９からの駆動命令に従い、光学的読み取り部２４の光源２４ａを駆動する信号を発生する。
【００３８】
モータ駆動部２７により駆動されるブラシレスモータ２２は、回転に同期するＦＧ信号を発生する。この実施の形態では、そのＦＧ信号を基にブラシレスモータ２２の回転速度などが制御される場合について説明する。
【００３９】
ブラシレスモータ２２は、ターンテーブル１７を介して分析用デバイス１を軸心１８まわりに任意の方向に所定の回転速度で回転させるだけではなく、所定の停止位置で軸心１８を中心に所定の振幅範囲および周期で左右に往復運動をさせて分析用デバイス１を揺動させることができるように構成されている。
【００４０】
なお、ここではブラシレスモータ２２により分析用デバイス１を揺動させる場合について説明するが、これに限らず、例えば、ブラシレスモータ２２とは別にモータを設け、そのモータ軸の回動をターンテーブルに伝播させて揺動させてもよい。
【００４１】
マイクロコンピュータ２９は、この分析装置１５全体の動作を制御する。記憶装置３０には、マイクロコンピュータ２９が処理を実行するために用いる情報などが格納される。マイクロコンピュータ２９は、例えば、ブラシレスモータ２２が発生するＦＧ信号を基に、ターンテーブル１７の回転速度や回転方向などを制御する。
【００４２】
また例えば、マイクロコンピュータ２９は、原点センサ２５からの原点信号を検出すると、ＦＧ信号の計数を開始し、その計数値を基に、光学的読み取り部２４の読み取りタイミング、つまり光源２４ａの発光タイミングを制御する。また例えば、Ａ／Ｄ変換部２６からの信号を基に分析結果を演算する。これにより、光源２４ａが発光する光を測定槽８ａ〜８ｃに照射し、測定槽８ａ〜８ｃを透過した透過光の光量を検出し、測定槽８ａ〜８ｃに貯留された分析対象の特定成分を測定することができる。
【００４３】
なお、各測定槽８ａ〜８ｃにそれぞれ異なる試薬を担持させ、複数種類の項目を分析する場合には、各項目に対応する異なる波長の光源を複数設けるとともに、それぞれの波長に対応した検出器を設ける。
【００４４】
このように構成された分析装置１５は、分析用デバイス１の回転速度などを調整することにより、分析用デバイス１の注入口７からマイクロチャネル構造体に導入された血液を、軸心１８を中心に分析用デバイス１を回転させることにより発生する遠心力と、分析用デバイス１に設けられたマイクロチャネル構造体に発生する毛細管力とを利用して、分析用デバイス１の周縁部側に設けられた、マイクロチャネル構造体の一部である測定槽８ａ〜８ｃへ向けて移送させながら、当該血液に各種の操作を施して、測定槽８ａ〜８ｃに分析対象を貯留させる。その貯留された分析対象には、試薬との混合による呈色が生じており、この分析装置１５は、回転する分析用デバイス１から、その呈色を光学的に読み取ることで、試料である血液の特定成分を測定する。
【００４５】
各種の操作には、注入口７から導入された血液を溶液成分である血漿または血清と固形成分である血球とに遠心分離する操作や、遠心分離された溶液成分を希釈液により希釈する操作や、希釈された溶液成分を試薬と混合させる操作などが含まれる。その他に、注入口７に点着された血液や、遠心分離された溶液成分や、希釈された溶液成分等を必要な量だけ保持して定量する操作なども含まれる。
【００４６】
続いて、この分析装置１５による温度制御について説明する。試薬との反応は、一般的に温度依存性が高く測定時間や測定精度に影響するため、少なくとも試薬反応が開始してからの温度は一定であることが望ましく、一般的には３０°Ｃ〜３７°Ｃ程度、望ましくは３７°Ｃ程度の温度が好ましい。
【００４７】
この分析装置１５は、測定精度を高めるために、遅くとも試薬反応開始時までに分析用デバイス１の本体部６の温度を３７°Ｃ±０．５°Ｃ程度に保温する。図１に示すように、この分析装置１５は、温度制御に係る要素として、サーモパイル３１と、温度制御部３２と、ヒータ駆動部３３と、面状のヒータ３４と、導熱板３５とを備える。
【００４８】
サーモパイル３１は、受光した赤外線に基づく信号を発生する非接触式の赤外線センサの一例である。ここでは、赤外線センサがサーモパイルである場合について説明するが、無論、赤外線センサはサーモパイルに限定されるものではない。
【００４９】
サーモパイル３１は、赤外線の受光面が分析装置１５に装着された分析用デバイス１に対向するように配置されている。好ましくは、サーモパイル３１の温度測定領域が、回転する分析用デバイス１の測定槽８ａ〜８ｃを通過するように配置する。図７はサーモパイル３１の拡大図である。
【００５０】
サーモパイル３１は、分析装置１５に分析用デバイス１が装着されている場合、分析用デバイス１から輻射される赤外線エネルギーに応じたレベルの信号を発生する。このサーモパイル３１の温度測定領域は、分析用デバイス１が１回転する間に、本体部６と保護キャップ５上を通過する。
【００５１】
温度制御部３２は、サーモパイル３１が発生する信号から温度を検出し、その検出された温度データを基に、サーモパイル３１により検出される温度が所定温度となるようにヒータ３４の加熱動作を制御する。
【００５２】
詳しくは、温度制御部３２は、Ａ／Ｄ変換部３６とマイクロコンピュータ２９からなる。Ａ／Ｄ変換部３６は、サーモパイル３１が発生するアナログ信号をデジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ２９は、Ａ／Ｄ変換部３６からの信号を温度に変換する計算式を用いて温度を検出する。その計算式は、記憶装置３０に格納されている。さらに、マイクロコンピュータ２９は、その検出された温度データを基に、サーモパイル３１により検出される温度が所定温度となるようにヒータ３４の加熱動作を制御する。
【００５３】
ヒータ駆動部３３は、マイクロコンピュータ２９からの駆動命令に従い、ヒータ３４を駆動する信号を発生する。面状のヒータ３４は加熱器の一例であり、分析装置１５の庫内の雰囲気を加熱する。分析用デバイス１は、分析装置１５の庫内の雰囲気を介して加熱される。導熱板３５は、分析装置１５の庫内の雰囲気を均一に加熱するために設けられている。
【００５４】
続いて、この分析装置１５における温度制御プロセスについて説明する。まず、分析用デバイス１が分析装置１５の庫内に設置される前に、ドア１６が閉じられた状態で、分析装置１５の庫内の雰囲気の温度が制御される。すなわち、温度制御部３２が、サーモパイル３１が発生する信号を基に、分析装置１５の庫内の雰囲気が所定の温度に到達し、その所定の温度に保たれるように、ヒータ３４の加熱動作を制御する。このとき、サーモパイル３１は、分析装置１５の庫内のドア１６の側から発せされる赤外線を受光して、分析装置１５の庫内の雰囲気の温度に対応する赤外線エネルギーに応じたレベルの信号を生成する。
【００５５】
その後、分析用デバイス１が分析装置１５の庫内に設置され、ドア１６が閉じられると、温度制御部３２は、測定槽８ａ〜８ｃに担持されている試薬と分析対象とが反応を開始するときまでに、分析用デバイス１の本体部６が所定の温度（３７°Ｃ±０．５°Ｃ程度）に到達し、その所定の温度に保たれるように、ヒータ３４の加熱動作を制御する。
【００５６】
このように分析用デバイス１の本体部６の温度を３７°Ｃ±０．５°Ｃ程度に保温した状態で、測定槽８ａ〜８ｃに担持されている試薬と分析対象とを反応させ、その反応後の分析対象を測定することにより、測定精度を高めることができる。
【００５７】
ヒータ３４の加熱動作の制御は、例えばヒータ３４の電源を入り切りする制御であってもよい。図８はヒータ３４の電源回路を示す図である。ここでは、加熱器が、ＰＥＴフィルム上に抵抗体などを施した面状のヒータである場合について説明する。
【００５８】
図８に示すように、ヒータ３４の電源回路は、ヒータ３４とスイッチ素子３７の直列回路で構成されている。スイッチ素子３７は、ヒータ駆動部３３からの制御信号Ｓ１によってオンおよびオフが制御される素子である。このスイッチ素子３７のオンおよびオフを制御することにより、ヒータ３４が分析装置１５の庫内の雰囲気を加熱する熱量が調整制御される。なお、ヒータ３４の加熱動作の制御は、これに限らず、例えばヒータ３４へ供給する電圧または電流のレベル制御等であってもよい。
【００５９】
続いて、この分析装置１５による回転中の分析用デバイス１の本体部６の温度制御について説明する。この分析装置１５に使用される円盤状の分析用デバイス１は、本体部６に保護キャップ５が係止している。そのため、分析用デバイス１が１回転する間に、サーモパイル３１の温度測定領域が本体部６と保護キャップ５上を通過するが、本体部６と保護キャップ５は異なる素材で作製されており、加熱温度に対する追随変化が異なる。
【００６０】
図５は本発明の実施の形態における分析装置に使用される分析用デバイスの本体部と保護キャップの温度上昇曲線の概要を示す図である。図５において、実線は保護キャップ５の温度曲線を示し、破線は本体部６の温度曲線を示している。ここでは、本体部６にポリカーボネート樹脂を使用し、保護キャップ５にＡＢＳ樹脂を使用しており、この場合、図５に示すように、保護キャップ５は本体部６よりも温度上昇が速くなる。
【００６１】
さらに、保護キャップ５は内部が空洞である。そのため、本体部６と保護キャップ５とでは熱容量が異なる。この熱容量の違いも、加熱温度に対する追随変化が異なる原因となる。
【００６２】
このように本体部６と保護キャップ５とでは、加熱温度に対する追随変化が異なる。そのため、分析用デバイス１が回転する間に、加熱温度に対する追随変化が異なる部材の温度が検出される。したがって、本体部６と保護キャップ５とで検出された温度データを用いて温度制御を実行すると、温度制御に乱調をきたす。図６は、本体部と保護キャップとで検出された温度データを用いる従来の温度制御による本体部の温度曲線を示す図である。
【００６３】
図６に示すように、本体部と保護キャップとで検出された温度データを用いて温度制御を実行した場合、本体部の温度制御に乱調をきたす。また、それにより本体部の所定温度への到達時間が増大する。
【００６４】
この分析装置１５では、温度制御部３２が、分析用デバイス１の回動中に、サーモパイル３１の温度測定領域が本体部６上を通過する間は、本体部６において検出された温度データを基にヒータ３４の加熱動作を制御する。そして、サーモパイル３１の温度測定領域が付属部材である保護キャップ５上を通過する間は、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５に到達する直前の本体部６において検出された温度データを基にヒータ３４の加熱動作を制御する。
【００６５】
これにより、加熱温度に対する追随変化が本体部６とは異なる素材で作製された保護キャップ５の検出温度を、本体部６の温度制御に使用せずに済むので、本体部６の温度制御の乱調を低減させることができる。
【００６６】
続いて、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５を通過する間におけるヒータ３４の加熱動作の制御の第１の例について説明する。図２は本発明の実施の形態における分析装置による温度制御の一例を説明するための図である。ここでは、分析用デバイス１が１回転する間に、本体部６においてＦＧ信号のパルスが１６回発生し、保護キャップ５においてＦＧ信号のパルスが８回発生する場合について説明する。
【００６７】
温度制御部３２を構成するマイクロコンピュータ２９は、原点センサ２５からの原点信号を検出すると、ブラシレスモータ２２が発生するＦＧ信号の計数を開始し、その計数値を基に、サーモパイル３１の温度測定領域が本体部６と保護キャップ５上のいずれに存在するのかを判断する。そして、サーモパイル３１の温度測定領域が本体部６上を通過する間は、本体部６において検出された温度データを基に、ヒータ３４の加熱動作を制御する。一方、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間は、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５に到達する直前に検出された温度データをホールドして、そのホールドされた温度データを基に、ヒータ３４の加熱動作を制御する。したがって、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５に到達する直前のヒータ３４の出力が、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過するまで維持される。
【００６８】
このようにすれば、加熱温度に対する追随変化が本体部６とは異なる素材で作製された保護キャップ５の検出温度を、本体部６の温度制御に使用せずに済むので、本体部６の温度制御の乱調を低減させることができる。
【００６９】
続いて、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５を通過する間におけるヒータ３４の加熱動作の制御の第２の例について、図２を用いて説明した温度制御と異なる点を説明する。図３は本発明の実施の形態における分析装置による温度制御の他例を説明するための図である。
【００７０】
温度制御部３２を構成するマイクロコンピュータ２９は、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５に到達する直前の本体部６の複数個所において検出された温度データを基に、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間の温度データの予測値を生成し、その生成された予測値を基に、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間、ヒータ３４の加熱動作を制御する。
【００７１】
例えば、図３に示すように、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間、その保護キャップ５の直前の本体部６の始端における温度‘ａ°Ｃ’と後端における温度‘ｂ°Ｃ’とを基に、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間の温度データの予測値として、ＦＧ信号が発生するごとに‘（ｂ−ａ）／１６’を‘ｂ’に加算した値を生成してもよい。
【００７２】
なお、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間の温度データを予測するのに、本体部６の始端と後端における温度データをサンプリングする場合について説明したが、無論、本体部６の他の箇所における温度データをサンプリングしてもよいし、サンプリング数も２つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。
【００７３】
図４は、温度制御部３２がヒータ３４の加熱動作を制御するのに使用する温度データを示す図である。図４において、実線はサーモパイル３１により検出される温度データを示し、破線は予測値を示している。
【００７４】
温度制御部３２は、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間、破線で示す予測値を用いて、ヒータ３４の加熱動作を制御する。図４に示すように、本体部６の複数個所において検出された温度データを基に生成した予測値を、サーモパイル３１の温度測定領域が保護キャップ５上を通過する間の温度データとして挿入することで、その間に使用する温度データを、本体部６の温度に近似させることができる。
【００７５】
このようにすれば、加熱温度に対する追随変化が本体部６とは異なる素材で作製された保護キャップ５の検出温度を、本体部６の温度制御に使用せずに済むので、本体部６の温度制御の乱調を低減させることができる上、本体部６の温度変化に近似する予測値を基にヒータの加熱動作を制御できるので、温度制御の精度をより向上させることができる。
【００７６】
続いて、この分析装置１５の分析工程の概要について説明する。まず、分析装置１５に分析用デバイス１が装着される前に、分析装置１５は庫内の温度を２２〜２３°Ｃ程度に保温する。その後、ユーザが、分析装置１５のドア１６を開けて、試料である血液が導入された分析用デバイス１を分析装置１５に装着し、ドア１６を閉じる。分析用デバイス１は、保護キャップ５が開放された状態で、シリンジなどで採血された血液がスポイドやピペットなどにより注入口７に点着された後、保護キャップ５が閉じられ、分析装置１５に装着される。
【００７７】
分析装置１５に分析用デバイス１が装着された後、分析装置１５は、ブラシレスモータ２２の回転駆動を開始し、原点信号の発生を検出すると、ＦＧ信号の計数を開始する。そして、ＦＧ信号を基に、分析用デバイス１の回転速度などを調整することにより、分析用デバイス１の内部に導入された血液を、遠心力と毛細管力とを利用して測定槽８ａ〜８ｃへ向けて移送させながら、当該血液に各種の操作を施して、測定槽８ａ〜８ｃに分析対象を貯留させる。この間、ＦＧ信号の計数値とサーモパイル３１により検出される温度データとを基にヒータ３４の加熱動作を制御して、試薬反応が始まるまでに、分析用デバイス１の本体部６の温度を３７°Ｃ±０．５°Ｃ程度に保温する。さらに、この間、ブラシレスモータ２２の回転数を変化させて加速度を発生させたり、停止させたり、時計回り、反時計回りに正逆回転運動を繰り返すことにより分析用デバイスを揺動させたりしてもよい。その後、測定槽８ａ〜８ｃに貯留されている試薬反応後の分析対象の特定成分を光学的に測定する。
【００７８】
なお、ここでは、付属部材が試料飛散防止用の保護キャップである場合を例に説明したが、付属部材は保護キャップに限るものではなく、試料が導入されるマイクロチャネル構造体が形成された本体部とは異なる素材で作製され、分析中に本体部に係止するものであればよい。
【００７９】
また、ここでは、円盤状の分析用デバイスを例に説明したが、分析用デバイスの形状は円盤状に限るものではなく、分析用デバイスの回転中に、サーモパイルなどの赤外線センサの測定領域が、本体部と保護キャップなどの付属部材上を通過するような形状であればよい。
【００８０】
また、ここでは、加熱器として、ＰＥＴフィルム上に抵抗体などを施して作製される面状のヒータを想定したが、これに限らず、例えば、マイカにニクロム線を巻き付けたマイカヒータなどでもよい。
【００８１】
また、ここでは、透過光を利用して試料の特定成分を測定する場合について説明したが、反射光を利用する測定方式であっても構わないし、蛍光検出など他の測定方式であってももちろん支障はない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかる分析装置は、加熱温度に対する追随変化が異なる本体部と保護キャップなどの付属部材とを具備する分析用デバイスを用いる場合であっても、本体部の温度制御の乱調を低減させることができ、ひいては本体部の所定温度への到達時間の削減を図ることができ、生化学分析装置などの、保護キャップなどの付属部材が本体部に係止された分析用デバイスを回動させることにより、本体部に形成されている測定槽に分析対象を貯留させ、その貯留された分析対象を分析する分析装置に有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１      分析用デバイス
２      ベース基板
３      カバー基板
４      希釈液容器
５      保護キャップ
６      本体部
７      注入口
８ａ〜８ｃ      測定槽
９ａ、９ｂ      軸
１０ａ、１０ｂ      爪
１１ａ、１１ｂ      穴
１２      原点位置マーク
１２ａ、１２ｂ      貫通孔
１３、１４      回転支持部
１５      分析装置
１６      ドア
１７      ターンテーブル
１８      軸心
１９      溝
２０      可動片
２１      バネ
２２      ブラシレスモータ
２３      突起
２４      光学的読み取り部
２４ａ    光源
２４ｂ    受光器
２５      原点センサ
２６      Ａ／Ｄ変換部
２７      モータ駆動部
２８      光源駆動部
２９      マイクロコンピュータ
３０      記憶装置
３１      サーモパイル
３２      温度制御部
３３      ヒータ駆動部
３４      ヒータ
３５      導熱板
３６      Ａ／Ｄ変換部
３７      スイッチ素子
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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