(57)【要約】【課題】弾性膜の変形により流体の定量ができるようにした試料処理装置を提供する。【解決手段】下面側に流路を有する分析チップ、上面側に複数の凹部を有する駆動部、分析チップと駆動部の間に位置する弾性膜、弾性膜が分析チップ側へ密着するか駆動部側へ密着するかを切り替える空気圧制御部を備えた試料処理装置であって、分析チップは、液体の定量のための定量流路と、当該定量流路から分岐した少なくとも４つの分岐流路を備え、駆動部は、４つの分岐流路における定量流路側でない端部のそれぞれの下方に凹部を有し、それぞれの凹部は前記空気圧制御部に連通している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面側に流路を有する分析チップ、上面側に複数の凹部を有する駆動部、分析チップと駆動部の間に位置する弾性膜、弾性膜が分析チップ側へ密着するか駆動部側へ密着するかを切り替える空気圧制御部を備えた試料処理装置であって、
分析チップは、液体の定量のための定量流路と、当該定量流路から分岐した少なくとも４つの分岐流路を備え、
駆動部は、４つの分岐流路における定量流路側でない端部のそれぞれの下方に凹部を有し、
それぞれの凹部は前記空気圧制御部に連通していることを特徴とする、試料処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
４つの分岐流路のうち２つの分岐流路は、液体を送液する送液流路であり、残りの２つの分岐流路は、気体を送液する送気流路であり、
送液流路の上流側または下流側には、さらに一組の流路及び凹部を有し、かつ、送気流路の上流側または下流側には、さらに一組の流路及び凹部を有し、これらの凹部も前記空気圧制御部に連通していることを特徴とする、試料処理装置。
【請求項３】
請求項１において、
４つの分岐流路のうち２つの分岐流路は、液体を送液する送液流路であり、残りの２つの分岐流路は、気体を送液する送気流路であり、
送液流路の上流側または下流側には、さらに二組の流路及び凹部を有し、かつ、送気流路の上流側または下流側には、さらに二組の流路及び凹部を有し、これらの凹部も前記空気圧制御部に連通していることを特徴とする、試料処理装置。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかにおいて、
前記空気圧制御部によって、弾性膜の動きを制御し、下流側の凹部へ液体を送液することを特徴とする、試料処理装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかにおいて、
送液流路を用いて定量流路内に液体を満たし、その後、送気流路を用いて、定量流路内の液体を下流側へ流すことを特徴とする、試料処理装置。
【請求項６】
請求項２〜４において、
前記送液流路としての分岐流路に更なる一組の分岐流路及び凹部を設けたことをと好調とする、試料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，試料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流動システムおよび方法が特許文献１に記載されている。この特許文献には，「マイクロ流動システムは，剛体層と，弾性体層と，剛体層および弾性体層の間の流体室あるいは流路と，流体室あるいは流路の流体を操作するための弾性体層を変形させる制御手段を備える。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１０/０７３０２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には，流体室あるいは流路の流体を操作するための弾性体層を変形させる制御手段を備えたマイクロ流動システムが記載されている。しかし，特許文献１に記載されたマイクロ流動システムは，弾性体層の変形を繰り返すことで所定の体積流量，すなわち単位時間当たりに流す流体の所定の体積，を実現しているが，一定量の流体を定量する操作については記載がない。このため，流体の一部を一定量取り出して処理する操作，たとえば，２種類の流体を一定の体積比率で混合させる操作では，十分な精度の体積比率を実現できない問題があった。
【０００５】
本発明の目的は，弾性膜の変形により流体の定量ができるようにした試料処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために，代表的な本発明の試料処理装置の一つは，
下面側に流路を有する分析チップ、上面側に複数の凹部を有する駆動部、分析チップと駆動部の間に位置する弾性膜、弾性膜が分析チップ側へ密着するか駆動部側へ密着するかを切り替える空気圧制御部を備えた試料処理装置であって、
分析チップは、液体の定量のための定量流路と、当該定量流路から分岐した少なくとも４つの分岐流路を備え、
駆動部は、４つの分岐流路における定量流路側でない端部のそれぞれの下方に凹部を有し、
それぞれの凹部は前記空気圧制御部に連通していることにより達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば，弾性膜の変形により流体の定量ができるようにした試料処理装置を提供することができる。
【０００８】
上記した以外の課題，構成及び効果は，以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る分析チップの上面図及び側面断面図。
【図２】実施例１に係る試料処理装置の上面図及び側面図。
【図３】実施例１に係る試料処理装置の駆動部の圧力を制御するための空気配管系統図。
【図４】実施例１に係る試料処理装置の操作フローを示す図。
【図５】実施例１に係る試料処理装置の分析動作フローを示す図。
【図６】実施例１に係る試料処理装置の試料導入動作フローを示す図。
【図７ａ】実施例１に係る試料処理装置の試料導入動作の説明図。
【図７ｂ】実施例１に係る試料処理装置の試料導入動作の説明図。
【図８】実施例１に係る試料処理装置の試料の保持状態を示す説明図。
【図９】実施例１に係る試料処理装置の試料廃棄動作フローを示す図。
【図１０ａ】実施例１に係る試料処理装置の試料廃棄動作の説明図。
【図１０ｂ】実施例１に係る試料処理装置の試料廃棄動作の説明図。
【図１１】実施例１に係る試料処理装置の試料切り出し動作フローを示す図。
【図１２ａ】実施例１に係る試料処理装置の試料切り出し動作の説明図。
【図１２ｂ】実施例１に係る試料処理装置の試料切り出し動作の説明図。
【図１３】実施例１に係る試料処理装置の試薬導入動作フローを示す図。
【図１４】実施例１に係る試料処理装置の攪拌動作フローを示す図。
【図１５ａ】実施例１に係る試料処理装置の攪拌動作の説明図。
【図１５ｂ】実施例１に係る試料処理装置の攪拌動作の説明図。
【図１６】実施例１に係る試料処理装置の計測動作フローを示す図。
【図１７】実施例２に係る分析チップの上面図及び側面断面図。
【図１８】実施例３に係る分析チップの上面図及び側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下，実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下，実施例１に係る試料処理装置を図１−図３を用いて説明する。本実施例では，試料処理装置内で，血液，尿，スワブ等の液状化したものなどの試料と試薬を流動させて一定の体積比率で混合し，化学物質の同定および定量などの光学計測を行うための試料処理装置を説明する。
【００１２】
図２の（Ａ），（Ｂ）は，実施例１に係る試料処理装置の上面図，側面図を示す。同図の試料処理装置では，分析チップ１０及びメンブレン２０が，蓋３０により駆動部４０に押し付けられている。蓋３０は回転支持部３１を中心に回転可能に支持されており，図２の（Ａ）では蓋３０は開きかけの状態を示しており，２つの分析チップ１０が並置されている。図２の（Ｂ）では蓋３０は完全に閉じて，ロック機構５１で筺体５０に対して締め付けられている。蓋３０には，試料や試薬を分析チップ１０に投入するための試料投入窓３２および試薬投入窓３３，分析結果を観測するための観測窓３４が設けられている。
【００１３】
筺体５０の下には，駆動部４０内の空気圧を制御するための制御部６０を設け，空気配管７０が駆動部４０から制御部６０に繋がっている。制御部６０の動作は，装置外部の操作部６１からの信号により制御される。
【００１４】
図１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は，実施例１に係る分析チップが，メンブレンを介して，駆動部に密着している状態の上面図，側面断面図（ＡＡ断面），側面断面図（ＢＢ断面）である。図１では，分析チップ１０が図２の試料処理装置に装着され，蓋３０により，メンブレン２０を介して，駆動部４０が押し付けられている状態を示している。図１の（Ａ）は分析チップ１０の上面側から見た図で，分析チップ上面側の容器としてのウエルは実線で，分析チップ下面側の溝及び駆動部４０の凹みは破線で示している。図１の（Ｂ）は，図１（Ａ）のＡＡ断面，図１の（Ｃ）は，図１（Ａ）のＢＢ断面で，分析チップ１０と駆動部４０がメンブレン２０を介して接触している。
【００１５】
分析チップ１０の上面側には，容器としての試料用ウエル１１，空気とり込み用ウエル１２，試料廃棄用ウエル１３，攪拌用ウエル１４，試薬用ウエル１５，混合液廃棄用ウエル１６を設けており，下面側には，複数の溝１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１２１，１２２，１２３，１２４，１３１，１３２，１３３，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１５１，１５２，１５３，１５４，１６１，１６２，１６３，１６４，１６５を設けている。
【００１６】
メンブレン２０は，ゴムや樹脂などの高分子化合物からなる弾性体で，空気圧で変形することにより流体を移動させるとともに，分析チップ１０と駆動部４０それぞれの表面に密着することで，流体を封止している。
【００１７】
駆動部４０は，メンブレン２０に密着する上面側に凹み４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆを設け，各凹みから２種類の管，すなわち加圧管４１１，４２１，４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１，４９１，４Ａ１，４Ｂ１，４Ｃ１，４Ｄ１，４Ｅ１，４Ｆ１，及び減圧管４１２，４２２，４３２，４４２，４５２，４６２，４７２，４８２，４９２，４Ａ２，４Ｂ２，４Ｃ２，４Ｄ２，４Ｅ２，４Ｆ２それぞれが，図２に示した空気配管７０に接続されている。
【００１８】
図３は，本実施例の駆動部４０の圧力を制御するための空気配管系統図であり，制御部６０内に設置されている。加圧用ポンプ７１から１５系統に分岐し，加圧用電磁弁７１１，７２１，７３１，７４１，７５１，７６１，７７１，７８１，７９１，７Ａ１，７Ｂ１，７Ｃ１，７Ｄ１，７Ｅ１，７Ｆ１を経てさらに２系統に分岐し，駆動部４０の加圧管に接続している。加圧用電磁弁から２系統に分岐しているのは，本実施例の試料処理装置が図２の(A)に示したように２つの分析チップを搭載しているためである。同様に，減圧用ポンプ７２から１５系統に分岐し，減圧用電磁弁７１２，７２２，７３２，７４２，７５２，７６２，７７２，７８２，７９２，７Ａ２，７Ｂ２，７Ｃ２，７Ｄ２，７Ｅ２，７Ｆ２を経てさらに２系統に分岐し，駆動部４０の減圧管に接続している。
【００１９】
加圧用電磁弁７１１等は，通電時にポンプ７１から駆動部４０までの空気配管が連通し，駆動部４０の溝４１等が加圧される。一方非通電時には，ポンプ７１側の空気配管が閉じ，駆動部４０側の空気配管から外部，すなわち大気側への流出は可能で，外部から空気配管へは流入しないようになっている。
【００２０】
減圧用電磁弁７１２等は，通電時にポンプ７２から駆動部４０までの空気配管が連通し，駆動部４０の溝４１等が減圧される。一方非通電時には，ポンプ７２側の空気配管が閉じ，大気側から駆動部４０側の空気配管への流入は可能で，空気配管から外部へは流出しないようになっている。
【００２１】
以下，図４の操作フローを用いて本実施例の試料処理装置の操作を説明する。操作を開始する前の状態として，駆動部４０は試料処理装置に設置され，空気配管７０が接続されている。最初の操作である，分析チップ装着２０１では，操作者は分析チップ１０およびメンブレン２０を駆動部４０に装着し，蓋３０を閉じる。この状態が図２の（B）である。なお，分析チップ１０およびメンブレン２０は通常一体となってパッケージングされおり，このパッケージングされたものを駆動部４０に装着する。
【００２２】
次の装置動作開始２０２において，操作者は，操作部６１から分析内容に応じた制御手順を選択して，装置動作を開始する。試料処理装置は，初期化動作２０３を開始し，電磁弁の開閉動作やポンプによる加圧及び減圧操作，必要に応じて圧力のチェックなどを行う。
【００２３】
その後，加圧用ポンプ７１及び減圧用ポンプ７２を動作させた状態で，減圧用電磁弁７１２等は全て閉じ，少なくとも加圧用電磁弁７１１と７Ｆ１は開いた状態で待機状態開始２０４となる。
【００２４】
待機状態になると，投入操作２０５において，操作者は，試料投入窓３２から試料を試料用ウエル１１に投入し，同様に試薬投入窓３３から試薬を試薬用ウエル１５に投入する。このとき，加圧用電磁弁７１１及び７Ｆ１が開いているため，凹み４１及び４Ｆが加圧され，両溝部でメンブレン２０が分析チップ下面に押し付けられているため，溝１１１および１５１が封止され，試料用ウエル１１および試薬用ウエル１５からそれぞれ試料と試薬が流出することはない。
【００２５】
試料及び試薬の投入を完了すると，操作者は操作部６１から分析動作開始２０６の指示を出し，試料処理装置は分析動作２０７を実施する。分析が終了すると，分析結果は試料処理装置内のメモリに格納され，必要に応じて操作部６１のディスプレイなどに表示される。
【００２６】
分析動作２０７が終了すると，分析チップ取外し２０８で，操作者は分析チップ１０及びメンブレン２０を外して保管あるいは廃棄する。次の分析がある場合は，分析チップ装着２０１に戻って，新しい分析チップを搭載し，分析を実施する。分析がない場合は，操作者は操作部６１で終了操作２０９を行い，装置を停止する。
【００２７】
次に，図５を用いて，本実施例の試料処理装置の分析動作２０７の詳細を説明する。
【００２８】
図５の試料導入２１２では，試料用ウエル１１に保持されている試料を，試料廃棄用ウエル１３まで送液することにより，定量溝１１５に導入する。試料廃棄２１３では，空気とり込み用ウエル１２から空気を導入して，余分な試料を試料廃棄用ウエル１３に廃棄する。試料切り出し２１４では，空気とり込み用ウエル１２から空気を導入して，定量溝１１５に保持された試料を攪拌用ウエル１４に切り出す。以上の試料導入２１２，試料廃棄２１３，試料切り出し２１４の一連の動作が，試料を定量する試料定量２１１である。
【００２９】
以下試料定量２１１の詳細を説明する。まず，試料導入２１２について，図６，図７ab及び図８を用いて説明する。
【００３０】
図６は本実施例の試料処理装置の加圧用電磁弁及び減圧用電磁弁の開閉制御による試料導入動作フローを示す図，図７abはその試料導入動作の説明図，図８は試料の保持状態を示す説明図である。なお，図７abに示す実線の矢印は各加圧管及び減圧管に対応する電磁弁が開いていることを示しており，上向き実線矢印は加圧用電磁弁が開くことで凹みが加圧されることを，下向き実線矢印は減圧用電磁弁が開くことで凹みが減圧されることを示している。実線矢印をつけていない個所では，電磁弁は閉じているが，参照中の図の説明で特に電磁弁が閉じたことを説明するために，破線矢印を用いた。すなわち，上向き破線矢印は加圧用電磁弁が開から閉に切り替わったことを，下向き破線矢印は減圧用電磁弁が開から閉に切り替わったことを示している。
【００３１】
図６の（Ａ），図７aの（Ａ）（断面ＡＡ）は，上述した分析動作開始時点の状態で，試料用ウエル１１に試料８０が保持されている。すなわち，図７aの（Ａ）では，試料封止凹み加圧用電磁弁７１１が開いているため，試料封止凹み用加圧管４１１から空気が流入して，試料封止凹み４１が加圧され，試料封止凹み用減圧管４１２側の試料封止凹み減圧用電磁弁７１２は閉じている。また，図示していないが，試薬用ウエル１５には試薬が保持され，同様に試薬封止凹み加圧用電磁弁７Ｆ１が開いているため，同じく試薬封止凹み４Ｆが加圧されている。
【００３２】
次に図６の（Ｂ），図７aの（Ｂ）（断面ＡＡ）に示すように，試料流動凹み加圧用電磁弁７２１を開くことで，試料流動凹み用加圧管４２１から空気を流入させて，試料流動凹み４２を加圧し，試料封止凹み加圧用電磁弁７１１を閉じることで，試料封止凹み用加圧管４１１からの空気の流入を止め，試料封止凹み減圧用電磁弁７１２を開くことで，試料封止凹み用減圧管４１２から空気を流出させ，試料封止凹み４１を減圧する。このとき，メンブレン２０は試料封止凹み４１の底面に引き寄せられるため，メンブレン２０と分析チップ１０との間に試料封止部隙間４１３が発生し，試料８０を試料用ウエル１１から試料封止上流溝１１１を経て試料封止部隙間４１３に引き込む。
【００３３】
次に図６の（Ｃ），図7aの（Ｃ）（断面ＡＡ）に示すように，試料封止凹み減圧用電磁弁７１２は開いたまま，試料導入凹み加圧用電磁弁７３１を開くことで，試料導入凹み用加圧管４３１から空気を流入させて，試料導入凹み４３を加圧し，試料流動凹み加圧用電磁弁７２１を閉じることで，試料流動凹み用加圧管４２１からの空気の流入を止め，試料流動凹み減圧用電磁弁７２２を開くことで，試料送液凹み用減圧管４２２から空気を流出させ，試料流動凹み４２を減圧する。このとき，メンブレン２０は試料流動凹み４２の底面に引き寄せられるため，メンブレン２０と分析チップ１０との間に試料流動部隙間４２３が発生し，試料８０を試料封止部隙間４１３から試料流動上流溝１１２を経て試料流動部隙間４２３に引き込む。
【００３４】
次に図６の（Ｄ），図7aの（Ｄ）（断面ＡＡ）に示すように，試料導入凹み加圧用電磁弁７３１及び，試料導入凹み減圧用電磁弁７２２は開いたまま，試料封止凹み減圧用電磁弁７１２を閉じることで，試料封止凹み用減圧管４１２からの空気の流出を止め，試料封止凹み加圧用電磁弁７１１を開くことで，試料封止凹み用加圧管４１１から空気を流入させ，試料封止凹み４１を加圧する。このとき，試料封止凹み４１及び試料導入凹み４３が加圧されることで，試料流動上流溝１１２及び試料導入上流溝１１３は封止され，試料流動部隙間４２３内に試料８０が保持される。
【００３５】
次に図６の（Ｅ），図７bの（Ｅ）（断面ＡＡ及び断面ＢＢ）に示すように，試料封止凹み加圧用電磁弁７１１は開いたまま，新たに２か所の凹み，すなわち攪拌入口凹み４５と空気流動凹み４Ａを加圧し，２か所の凹み，すなわち試料排出凹み４Ｃと試料廃棄凹み４Ｄを減圧する。すなわち，攪拌入口凹み加圧用電磁弁７５１を開くことで，攪拌入口凹み用加圧管４５１から空気を流入させ，攪拌入口凹み４５を加圧し，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１を開くことで，空気流動凹み用加圧管４Ａ１から空気を流入させ，空気流動凹み４Ａを加圧し，試料排出凹み減圧用電磁弁７Ｃ２を開くことで，試料排出凹み用減圧管４Ｃ２から空気を流出させ，試料排出凹み４Ｃを減圧し，試料廃棄凹み減圧用電磁弁７Ｄ２を開くことで，試料廃棄凹み用減圧管４Ｄ２から空気を流出させ，試料廃棄凹み４Ｄを減圧する。この状態では，定量溝１１５に接続する４か所の溝，すなわち試料導入下流溝１１４，試料排出上流溝１３３，空気分岐溝１２４，試料分岐溝１４３のうち，空気分岐溝１２４はその上流側にある空気とり込み用ウエル１２との間にある空気流動凹み４Ａが加圧され，メンブレン２０が分析チップ１０下面側に押し付けられて封止されており，同様に試料分岐溝１４３もその下流側にある攪拌用ウエル１４との間にある攪拌入口凹み４５が加圧され，メンブレン２０が分析チップ１０下面側に押し付けられて封止されている。一方，試料排出上流溝１３３はその下流側にある試料廃棄用ウエル１３との間にある二つの凹み，すなわち試料排出凹み４Ｃと試料廃棄凹み４Ｄが両方とも減圧されて，メンブレン２０がそれぞれの凹みの底面に引き寄せられて分析チップ１０下面とメンブレン２０との間に隙間が発生し，試料排出上流溝１３３と試料廃棄用ウエル１３は連通している。
【００３６】
このような状態で，試料導入凹み加圧用電磁弁７３１を閉じることで，試料導入凹み用加圧管４３１からの空気の流入を止め，試料流動凹み減圧用電磁弁７２２を閉じることで，試料流動凹み用減圧管４２２からの空気の流出を止める。このとき，試料流動凹み４２のメンブレン２０は弾性力で元の状態に戻ろうとし，試料８０を試料流動部隙間４２３から押し出そうとする。しかし，試料流動上流溝１１２は，試料封止凹み４１の加圧により封止されているため流出できない。また，試料分岐溝１４３および空気分岐溝１２４は，切り出し凹み４４および空気導入凹み４Ｂは加圧されていないが，その先の攪拌入口凹み４５および空気流動凹み４Ａが加圧され封止されているため，試料あるいは空気が試料分岐溝１４３あるいは空気分岐溝１２４に流入しようとすると，切り出し凹み４４および空気導入凹み４Ｂのメンブレンを弾性力に逆らって分析チップ１０の下面から剥がさなければならない。一方，試料排出上流１３３は，試料排出凹み４Ｃと試料廃棄凹み４Ｄが両方とも減圧されて試料廃棄用ウエル１３に連通しているため，試料８０および空気は流出できる。すなわち，試料８０は，試料流動部隙間４２３から試料導入上流溝１１３を経て，試料導入凹み４３のメンブレン２０と分析チップ１０との間の試料導入部隙間４３３に侵入し，試料導入下流溝１１４から定量溝１１５へと導入され，さらに試料排出上流溝１３３から，試料排出凹み４Ｃのメンブレン２０と分析チップ１０との間の試料排出部隙間４Ｃ３，試料排出下流溝１３２，試料廃棄凹み４Ｄのメンブレン２０と分析チップ１０との間の試料廃棄部隙間４Ｄ３，試料廃棄下流溝１３１を経て試料廃棄用ウエル１３に流出する。
【００３７】
最後に，試料流動凹み用加圧管７２１を開くことで，試料流動凹み４２を加圧し，メンブレンを分析チップ１０に押し付けることで試料８０を完全に押し出す。
【００３８】
次に，図６の（Ｆ）および図7bの（Ｆ）（断面ＢＢ）に示すように，空気導入凹み加圧用電磁弁７Ａ１は開いたまま，試料排出凹み減圧用電磁弁７Ｃ２および試料廃棄凹み減圧用電磁弁７Ｄ２を閉じることで，試料排出凹み４Ｃおよび試料廃棄凹み４Ｄからの空気の流出を止める。なお，このとき，図示はしていないが，試料流動凹み加圧用電磁弁７２１および攪拌入口凹み加圧用電磁弁７５１は開いたままである。このようにすることで，試料排出部隙間４Ｃ３および試料廃棄部隙間４Ｄ３ではメンブレンが弾性力で分析チップ１０の下面側に戻り，試料８０を試料廃棄用ウエル１３に押し出す。
【００３９】
この状態で，図８の（Ａ）に示すように，試料８０は，定量溝１１５に満たされる。なお，試料８０は，試料封止上流溝１１１，試料流動上流溝１１２，試料導入上流溝１１３，試料導入下流溝１１４，試料排出上流溝１３３，試料排出下流溝１３２，試料廃棄下流溝１３１にも満たされるが，空気分岐溝１２４とその上流の空気とり込み用ウエル１２側の溝，試料分岐溝１４３とその下流の攪拌用ウエル１４側の溝には侵入しない。
【００４０】
ここまでが，図５の試料導入２１２，すなわち，試料用ウエル１１に保持された試料８０を，定量溝１１５に導入する動作である。
【００４１】
なお，本実施例では，試料が定量溝１１５に導入される以降の，図7bの（Ｅ）および（Ｆ）では，定量溝１１５に最も近い凹み，すなわち試料導入凹み４３，切り出し凹み４４，空気導入凹み４Ｂ，試料排出凹み４Ｃは加圧をしていない。これは，定量溝１１５に最も近い凹みを加圧すると，定量溝１１５でメンブレンが押し上げられ，容積が減少し定量性に影響が出る可能性があるからである。例えば，図7bの（Ｅ）で，空気流動凹み４Ａを加圧するのではなく，空気導入凹み４Ｂを加圧すると，加圧された空気は空気分岐溝１２４下部のメンブレン２０を押し上げ，さらに分岐溝１１５下部のメンブレン２０を押し上げる。そのため，わずかではあるが定量溝１１５の容積が減少し，保持される液量が少なくなる。定量溝１１５への試料の導入終了後に空気導入凹み４Ｂの加圧を停止すれば，定量溝１１５のメンブレン２０は弾性力で元の状態に戻るので，定量溝１１５の容積は所定の容積に戻る。このとき，定量溝１１５に液が戻ってくれば定量性は失われないが，空気が侵入するようであれば，液量は減少したままになる。
【００４２】
そのため，本実施例の分析チップ１０では，定量溝１１５に試料を導入する時点以降では，定量溝１１５に最も近い４か所の凹みを加圧しないようにしている。
【００４３】
次に，図５の試料廃棄２１３を，図９及び図１０abを用いて説明する。
【００４４】
図９は本実施例の試料処理装置の加圧用電磁弁及び減圧用電磁弁の開閉制御による試料廃棄動作フローを示す図，図１０abはその試料廃棄動作の説明図である。
【００４５】
図９の（Ａ），図１０aの（Ａ）（断面ＢＢ）は，図６の（Ｆ），図7bの（Ｆ）からの続きの動作で，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１は開いたまま，空気封止凹み減圧用電磁弁７９２を開くことで，空気封止凹み用減圧管４９２から空気を流出させ，空気封止凹み４９を減圧する。このとき，メンブレン２０は空気封止凹み４９の底面に引き寄せられるため，メンブレン２０と分析チップ１０との間に空気封止部隙間４９３が発生し，空気を空気とり込み用ウエル１２から空気封止上流溝１２１を経て空気封止部隙間４９３に引き込む。
【００４６】
次に図９の（Ｂ），図１０aの（Ｂ）（断面ＢＢ）に示すように，空気封止凹み減圧用電磁弁７９２は開いたまま，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１を閉じることで，空気流動凹み用加圧管４Ａ１からの空気の流入を止め，空気流動凹み減圧用電磁弁７Ａ２を開くことで，空気流動凹み用減圧管４Ａ２から空気を流出させ，空気流動凹み４Ａを減圧する。このとき，メンブレン２０は空気流動凹み４Ａの底面に引き寄せられるため，メンブレン２０と分析チップ１０との間に空気流動部隙間４Ａ３が発生し，空気を空気封止部隙間４９３から空気流動上流溝１２２を経て空気流動部隙間４Ａ３に引き込む。
【００４７】
次に図９の（Ｃ），図１０aの（Ｃ）（断面ＢＢ）に示すように，空気流動凹み減圧用電磁弁７Ａ２は開いたまま，空気封止凹み減圧用電磁弁７９２を閉じることで，空気封止凹み用減圧管４９２からの空気の流出を止め，空気封止凹み加圧用電磁弁７９１を開くことで，空気封止凹み用加圧管４９１から空気を流入させ，空気封止凹み４９を加圧する。このとき，空気封止凹み４９が加圧されることで，空気流動上流溝１２２は封止され，空気流動部隙間４Ａ３内に空気が保持される。
【００４８】
次に図９の（Ｄ），図１０bの（Ｄ）（断面ＡＡ及び断面ＢＢ）に示すように，空気封止凹み加圧用電磁弁７９１は開いたまま，空気流動凹み減圧用電磁弁７Ａ２を閉じることで，空気流動凹み用減圧管４Ａ２からの空気の流出を止め，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１を開くことで，空気流動凹み用加圧管４Ａ１から空気を流入させ，空気流動凹み４Ａを加圧する。このとき，試料流動凹み加圧用電磁弁７２１と攪拌入口凹み加圧用電磁弁７５１は開いた状態で，試料流動凹み４２と攪拌入口凹み４５は加圧されている。このようにすることで，空気流動凹み４Ａでは，メンブレン２０が空気流動部隙間４Ａ３内の空気を押し出そうとする。しかし，空気封止凹み４９，試料流動凹み４２及び攪拌入口凹み４５は加圧されているため，空気流動部隙間４Ａ３内の空気は，空気封止上流溝１２２および定量溝１１５側に移動することができず，試料排出上流溝１３３から，加圧されていない試料排出凹み４Ｃのメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，試料排出下流溝１３２，加圧されていない試料廃棄凹み４Ｄのメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，試料廃棄下流溝１３１へと移動し，試料を試料廃棄用ウエル１３へと押し出す。
【００４９】
この状態で，図８の（Ｂ）に示すように，図８の（Ａ）のときに保持された，試料排出上流溝１３３，試料排出下流溝１３２，試料廃棄下流溝１３１内の試料８０は，試料廃棄用ウエル１３に流出している。
【００５０】
ここまでが，図５の試料廃棄２１３，すなわち，定量溝１１５の下流にある試料排出上流溝１３３，試料排出下流溝１３２，試料廃棄下流溝１３１内の試料を，試料廃棄用ウエル１３に排出する動作である。
【００５１】
次に，図５の試料切り出し２１４を，図１１及び図１２abを用いて説明する。
【００５２】
図１１は本実施例の試料処理装置の加圧用電磁弁及び減圧用電磁弁の開閉制御による試料切り出し動作フローを示す図，図１２abはその試料切り出し動作の説明図である。
【００５３】
図１１の（Ａ），図１２aの（Ａ）（断面ＢＢ）は，図９の（Ｄ），図１０bの（Ｄ）からの続きの動作で，最初に空気封止凹み加圧用電磁弁７９１を閉じる以外は，（Ａ）から（Ｃ）までの動作は全く同じである。すなわち，（Ａ）では，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１は開いたまま，空気封止凹み加圧用電磁弁７９１を閉じ，空気封止凹み減圧用電磁弁７９２を開くことで空気封止凹み４９を減圧し，空気を空気封止部隙間４９３に引き込む。（Ｂ）では，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１を閉じ，空気流動凹み減圧用電磁弁７Ａ２を開くことで空気流動凹み４Ａを減圧し，空気を空気流動部隙間４Ａ３まで引き込む。（Ｃ）では，空気封止凹み減圧用電磁弁７９２を閉じ，空気封止凹み加圧用電磁弁７９１を開くことで，空気封止凹み４９を加圧することで封止し，空気流動部隙間４Ａ３に空気を保持する。
【００５４】
次に図１１の（Ｄ），図１２bの（Ｄ）（断面ＡＡ及び断面ＢＢ）に示すように，攪拌出口凹み加圧用電磁弁７６１と試料廃棄凹み加圧用電磁弁７Ｄ１を開くことで，攪拌出口凹み４６と試料廃棄凹み４Ｄを加圧して封止する。このとき，試料流動凹み加圧用電磁弁７２１も開いて試料流動凹み４２も加圧，封止している。この状態で，空気流動凹み減圧用電磁弁７Ａ２を閉じ，空気流動凹み加圧用電磁弁７Ａ１を開くと，空気流動凹み４Ａでは，メンブレン２０が空気流動部隙間４Ａ３内の空気を押し出そうとするが，空気流動凹み４９及び試料廃棄凹み４Ｄは加圧されているため，空気流動部隙間４Ａ３内の空気は，空気導入上流溝１２２および試料排出上流溝１３３側に移動することができず，定量溝１１５へと移動し定量溝１１５内の試料を押し出す。しかし，試料流動凹み４２は封止されているので，試料は，試料導入下流溝１１４側に移動することができず，試料分岐溝１４３から，加圧されていない切り出し凹み４４のメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，切り出し下流溝１４２，加圧されていない攪拌入口凹み４５のメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，攪拌入口下流溝１４１へと移動し，攪拌用ウエル１４へ押し出される。
【００５５】
この状態で，図８の（Ｃ）に示すように，図８の（Ａ）及び（Ｂ）のときに定量溝１１５に保持された試料が，攪拌用ウエル１４に流出している。
【００５６】
ここまでが，図５の試料切り出し２１４，すなわち，定量溝１１５にある試料を攪拌用ウエル１４に切り出す動作である。
【００５７】
以上の，図５の試料導入２１２，試料廃棄２１３及び試料切り出し２１４の動作が試料定量２１１である。すなわち，試料用ウエル１１内の試料を，一端試料廃棄用ウエル１３に流すことで，定量溝１１５に試料を保持し，定量溝１１５に保持された試料のみを攪拌用ウエル１４に空気で追い出すことにより，攪拌用ウエル１４内に一定量，すなわち定量溝１１５の容積と同じ液量の試料が保持される。
【００５８】
なお，本実施例では試料導入２１２の次に試料廃棄２１３を実施し，試料切り出し２１４を実施したが，試料廃棄２１３の動作は省略することができ，試料導入２１２に続いて試料切り出し２１４を実施してもよい。
【００５９】
図５の試料定量２１１が終了すると，次に試薬導入２１５が実施される。この動作は，図１において，試薬用ウエル１５内の試薬を攪拌用ウエル１４に移動するもので，試料導入２１２と同様の動作になるので，電磁弁制御による試薬導入の動作フローを図１３に示し，図１と図３の符号を参照して，動作を説明する。
【００６０】
図１３の（Ａ）は初期状態で，試薬封止凹み加圧用電磁弁７Ｆ１が開いており，試薬封止凹み４Ｆが加圧されているため封止され，試薬用ウエル１５内の試薬は流出しない。
【００６１】
図１３の（Ｂ）で，試薬封止凹み加圧用電磁弁７Ｆ１を閉じ，試薬封止凹み減圧用電磁弁７Ｆ２を開くことで試薬封止凹み４Ｆを減圧し，メンブレン２０と分析チップ１０下面との間に発生する隙間に，試薬用ウエル１５から試薬を引き込む。
【００６２】
図１３の（Ｃ）で，試薬流動凹み減圧用電磁弁７Ｅ２を開くことで試薬流動凹み４Ｅを減圧し，メンブレン２０と分析チップ１０下面との間に発生する隙間に，さらに試薬を引き込む。
【００６３】
図１３の（Ｄ）で，検出部導入凹み加圧用電磁弁７７１を開くことで検出部導入凹み４７を加圧して封止し，さらに，試薬封止凹み減圧用電磁弁７Ｆ２を閉じ，試薬封止凹み加圧用電磁弁７Ｆ１を開くことで，空気封止凹み４Ｆを加圧することで封止する。
【００６４】
図１３の（Ｅ）で，試薬流動凹み減圧用電磁弁７Ｅ２を閉じ，試薬流動凹み加圧用電磁弁７Ｅ１を開くことで試薬流動凹み４Ｅを加圧し，試薬を押し出す。このとき，試薬封止凹み４Ｆは封止されているため試薬流動下流溝１５２側に試薬は移動できず，試薬流動上流溝１５３から合流溝１５４へと移動する。さらに，検出部導入凹み４７が封止されているため，検出部導入上流溝１６５側に試薬は移動できず，攪拌出口下流溝１４５から，加圧されていない攪拌出口凹み４６のメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，攪拌出口上流溝１４４へと移動し，攪拌用ウエル１４へ押し出される。
【００６５】
ここまでが，図５の試薬導入２１５，すなわち，試薬用ウエル１５内の試薬を攪拌用ウエル１４に移動する動作である。
【００６６】
このようにして，試料定量２１１で試料が，試薬導入２１５で試薬が攪拌用ウエル１４に保持されたことになる。なお，試料と試薬が攪拌用ウエル１４に保持されればよいので，試薬導入２１５の後に試薬定量２１１を実施してもよい。
【００６７】
試料は定量溝の容積で定量されるが，試薬は試薬流動凹み４Ｅの容積，正確にはメンブレン２０の厚み分を差し引いた容積で定量される。あるいは，試薬は，試薬用ウエル１５への注入量で定量される。すなわち，試薬流動凹み４Ｅで定量する場合は，定量したい液量より多めの試薬を試薬用ウエル１５に注入し，試薬導入２１５の動作を実施することで，所定の液量を攪拌用ウエル１４に移動することができる。あるいは，試薬用ウエル１５への注入量で定量する場合は，試薬流動凹み４Ｅの容積より少ない量を試薬用ウエル１５に注入すればよい。大きな液量を定量したい場合は，試薬導入２１５の動作を複数回実施すればよい。
【００６８】
なお，メンブレン２０を変形させることで液体を流動させるため，変形量があまり小さいと定量性が得にくくなる。そのため，微量液を定量する場合，試薬導入２１５では試薬流動凹みを小さくしてメンブレン２０の変形量を小さくする必要があるのに対して，試料定量２１１で用いた定量溝１１５の方式は，試料流動凹み４２を小さくする必要はなく，微量液の定量に向いている。したがって，試料定量２１１と試薬導入２１５のどちらを使用するかは，液量と定量再現性の仕様に依存する。
【００６９】
本実施例では，試料の定量に定量溝１１５を使用し，試薬の定量には試薬流動凹みの容積を使用したが，試薬の定量にも定量溝を使用，すなわち試料用と試薬用の二つの定量溝，あるいは一本の定量溝を順番に使用する，などの方法が考えられる。
【００７０】
次に，図５の攪拌２１６を，図１４及び図１５abを用いて説明する。
【００７１】
図１４は本実施例の試料処理装置の加圧用電磁弁及び減圧用電磁弁の開閉制御による攪拌動作フローを示す図，図１５abはその攪拌動作の説明図である。
【００７２】
図１４の（Ａ），図１５aの（Ａ）（断面ＡＡ）は，攪拌用ウエル１４に試料と試薬が保持されている状態で，切り出し凹み加圧用電磁弁７４１と検出導入凹み加圧用電磁弁７７１を開くことで，切り出し凹み４４と検出導入凹み４７を加圧し，封止している。
【００７３】
図１４の（Ｂ），図１５aの（Ｂ）（断面ＡＡ）では，攪拌入口凹み減圧用電磁弁７５２を開くことで攪拌入口凹み４５を減圧し，メンブレン２０と分析チップ１０との間に発生する隙間である攪拌入口部隙間４５３に液を引き込む。
【００７４】
図１４の（Ｃ），図１５aの（Ｃ）（断面ＡＡ）では，攪拌出口凹み減圧用電磁弁７６２を開くことで攪拌出口凹み４６を減圧し，メンブレン２０と分析チップ１０との間に発生する隙間である攪拌出口部隙間４６３に液を引き込む。
【００７５】
図１４の（Ｄ），図１５aの（Ｄ）（断面ＡＡ）では，攪拌入口凹み減圧用電磁弁７５２を閉じ，攪拌入口凹み加圧用電磁弁７５１を開くことで攪拌入口凹み４５を加圧し，攪拌入口部隙間４５３の液を攪拌用ウエル１４に戻して，攪拌入口凹み加圧用電磁弁７５１を閉じる。
【００７６】
図１４の（Ｅ），図１５bの（Ｅ）（断面ＡＡ）では，攪拌出口凹み減圧用電磁弁７６２を閉じ，攪拌出口凹み加圧用電磁弁７６１を開くことで，攪拌出口部隙間４６３の液を攪拌用ウエル１４に戻して，攪拌出口凹み加圧用電磁弁７６１を閉じる。
【００７７】
以上の（Ｂ）から（Ｅ）までの操作を繰り返すことで，攪拌用ウエル１４内の液は，攪拌入口凹み４５と攪拌出口凹み４６へ移動し，再び戻ってくる度に攪拌される。
【００７８】
ここまでが，図５の攪拌２１６の動作である。
【００７９】
次に，図５の計測２１７を，図１６と図１，図３を用いて説明する。図１６は本実施例の試料処理装置の加圧用電磁弁及び減圧用電磁弁の開閉制御による計測動作フローを示す図である。
【００８０】
図１６の（Ａ）では，攪拌出口凹み減圧用電磁弁７６２を開くことで，攪拌出口凹み４６を減圧し，攪拌終了後の攪拌用ウエル１４に保持された混合液を攪拌出口上流溝１４４から吸引する。
【００８１】
次に，図１６の（Ｂ）では，検出導入部凹み減圧用電磁弁７７２を開くことで，検出部導入凹み４７を減圧し，混合液を攪拌出口下流溝１４５および検出部上流溝から吸引する。
【００８２】
次に，図１６の（Ｃ）では，試薬流動凹み加圧用電磁弁７Ｅ１を開くことで，試薬流動凹み４Ｅを加圧，封止し，攪拌出口凹み減圧用電磁弁７６２を閉じ，攪拌出口凹み加圧用電磁弁７６１を開くことで，攪拌出口凹み４６を加圧する。
【００８３】
次に，図１６の（Ｄ）で，検出部導入凹み減圧用電磁弁７７２を閉じる。このとき，検出部導入凹み４７のメンブレン２０は弾性力により分析チップ１０の下面側に戻ろうとし，混合液を押し出す。攪拌出口凹み４６及び試薬流動凹み４Ｅは封止されているので，混合液は，混合液を検出部下流溝１６４，検出溝１６３，混合液廃棄上流溝１６２を満たしながら，加圧されていない混合液廃棄凹み４８のメンブレン２０と分析チップ１０との間の隙間，混合液廃棄下流溝１６１へと移動し，余分な混合液は混合液廃棄用ウエル１６へ押し出される。
【００８４】
この状態で，図２の観測窓３４から観測光を検出溝１６３に照射し，データを取得する。  
ここまでが，図５の計測２１７の動作であり，これで図４の分析動作２０７が終了する。
【００８５】
なお，検出溝１６３は，液を密閉空間に保持する機能を持ち，以上詳述した実施例１では，観測窓３４から観測光を検出溝１６４に照射し，データを取得する分析動作を示したが，本実施例の処理用溝における処理は分析・検出に限定されるものではない。例えば，図５の攪拌２１６で２液を攪拌した後，検出溝１６３に保持することで反応させ，その後混合液廃棄用ウエル１６から回収してもよく，あるいは検出溝１６３に液を保持して温度を制御するなど光学的な計測以外の処理を行ってもよい。
【００８６】
本発明によれば，メンブレン２０を空気圧で変形させることで液体及び気体を流し，定量溝１１５に一端液を保持後，定量溝１１５内の液を空気で追い出すことにより一定量の液を定量することができる。特に，定量溝の容積を変えることで，その他の溝や凹みの形状あるいは電磁弁切り替えの制御動作を変更することなく，所定量の定量操作が可能となる。
【実施例２】
【００８７】
図５の（Ｅ）の動作で述べたように，実施例１では定量溝１１５に最も近い４か所の凹みを加圧しないで，その隣の凹みを加圧するように工夫している。そのため，例えば試料導入（図５の２１２）の動作では，試料用ウエル１１から試料廃棄用ウエル１３に試料を送る際に，５つの凹みを使用している。すなわち，試料封止凹み４１，試料流動凹み４２，試料導入凹み４３，試料排出凹み４Ｃ，試料廃棄凹み４Ｄである。
【００８８】
しかし，本発明のように，凹みの圧力を制御してメンブレンを変形させて流体を移動する場合，３つの凹みがあれば流体を移動させることができる。すなわち試薬の導入では，試薬封止凹み４Ｆ，試薬流動凹み４Ｅ，攪拌出口凹み４６の３つの凹みで送液することができる。
【００８９】
そこで，３つの凹みを使用して定量を実現する試料処理装置を図１７に示す。図１との違いは，図１に示した定量溝１１５に最も近い４か所の凹み，試料封止凹み４１，試料流動凹み４２，試料導入凹み４３，試料排出凹み４Ｃ，試料廃棄凹み４Ｄがなく，定量溝１１５が分析チップ１０の下面側，すなわちメンブレン２０と接触する側ではなく，上面側に設けてある点である。図１と同じ構造には同じ符号をつけており，異なるのは，分析チップ上面側にある定量溝８１５と，試料導入上流溝１１３の下流側末端から分析チップ上面側に連通する試料導入縦穴８１６と，さらに試料導入縦穴８１６から定量溝８１５に連通する試料導入下流溝８１４，切り出し下流溝１４２の下流側末端から分析チップ上面側に連通する試料分岐縦穴８４４と，さらに試料分岐縦穴８４４から定量溝８１５に連通する切り出し上流溝８４３，空気導入上流溝１２３の下流側末端から分析チップ上面側に連通する空気導入縦穴８２５と，さらに空気導入縦穴８２５から定量溝８１５に連通する空気分岐溝８２４，試料排出下流溝１３２の下流側末端から分析チップ上面側に連通する試料排出縦穴８３４と，さらに試料排出縦穴８３４から定量溝８１５に連通する試料排出上流溝８３３である。なお，分析チップ１０の上面側に設けた試料導入下流溝８１４，定量溝８１５，空気分岐溝８２４，試料排出上流溝８３３はカバー８５０で密封されている。
【００９０】
図５の試料定量２１１は，実施例１で説明した図６から図１２abまでと同じであるが，定量溝１１５に最も近い４か所の凹部に対する制御動作を除いたものである。このとき，図１７の分析チップ１０では，定量溝８１５に最も近い凹部が加圧されることになるが，定量溝８１５はメンブレン２０に接していないので，メンブレンの変形による容積変化の影響を受けないため，定量性が失われない。
【実施例３】
【００９１】
実施例１では，試料用ウエル１１に保持されている試料を，試料廃棄用ウエル１３まで送液することにより，定量溝１１５に導入し，定量溝１１５に導入された試料を攪拌用ウエル１４へ切り出すことで，試料を定量している。
【００９２】
試料用ウエル１１から定量溝１１５に試料を導入する前は，試料用ウエル１１から定量溝１１５までの各溝，すなわち，試料封止上流溝１１１，試料流動上流溝１１２，試料導入上流溝１１３，試料導入下流溝１１４には空気が存在し，試料を導入する際に，それぞれの空気が定量溝１１５を通過し，試料廃棄用ウエル１３に排出される。すなわち，図７aの（Ｂ）に示すように，試料８０を試料用ウエル１１から試料封止上流溝１１１を経て試料封止部隙間４１３に引き込む際に，試料封止上流溝１１１に存在した空気は試料封止部隙間４１３の下流端（図の右側）に引き寄せられ，次の図７の（Ｃ）では，試料流動上流溝１１２の空気と合わせて試料流動部隙間４２３の下流端（図の右側）に引き寄せられ，常に試料と空気の位置関係が変わらず，上流側に試料が，下流側に空気が保持されれば，試料の流動にともなって空気は試料廃棄用ウエル１３に排出される。
【００９３】
しかし，試料封止部隙間４１３等の各隙間の形状や大きさによっては，試料を引き込む際に，試料と空気の位置が逆転したり，空気が分裂したりする可能性がある。もし，試料と空気の位置が逆転すると，試料廃棄用ウエル１３に試料が排出された後で定量溝１１５に空気が流入し，定量性が失われる可能性がある。
【００９４】
そこで，本実施例では，試料を定量溝１１５に導入する前に，各溝の空気を除去することで，定量溝１１５への空気の混入を防止する構造について述べる。
【００９５】
図１８に，空気除去機構を設けた分析チップを示す。なお，図１と同じ構造には同じ符号をつけている。
【００９６】
図１８の（Ａ）は分析チップ１０の上面側からみた図で，図１の（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は，それぞれ図１（Ａ）のＡＡ断面，ＢＢ断面，ＣＣ断面である。なお，各断面図は，定量操作に関連する部分の断面図となっている。
【００９７】
図１８では，図１に比べて空気除去に必要な機構が追加あるいは修正されており，以下の動作説明の中で，追加および修正個所を述べる。
【００９８】
空気除去操作は，図５の試料定量２１１の直前に行う操作であり，図４の操作フローについては同じである。ただし，図４の投入操作２０５に関して，実施例１では，操作者が試料投入窓３２から試料を試料用ウエル１１に投入するとき，加圧用電磁弁７１１を開き，凹み４１を加圧することで，溝１１１を封止し，試料用ウエル１１から試料が流出しないようにしているが，本実施例では，図１８の（Ｂ）に示すように，試料用ウエル１１の直下にある試料保持縦穴８４５および縦穴空気導入溝１７１からの試料流出を防ぐため，試料封止凹み４１および縦穴空気導入凹み４Ｇの両方を加圧する。
【００９９】
空気除去操作では，試料保持縦穴８４５の空気と，試料封止下流溝１８１（図１８（Ｂ））および試料流動溝１８２（図１８（Ａ））に存在する空気を除去する。
【０１００】
まず，試料保持縦穴８４５の空気を除去する操作について説明する。まず，縦穴空気導入凹み４Ｇを減圧することでメンブレン２０が引き寄せられ，縦穴空気導入凹み４Ｇ上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に，試料保持縦穴８４５の空気および試料用ウエル１１内の試料が引き込まれる。次に，縦穴空気流動凹み４Ｈを減圧することで，縦穴空気流動凹み４Ｈ上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に，空気および試料が引き込まれる。次に，縦穴空気排出凹み４Ｊを加圧しながら縦穴空気導入凹み４Ｇを加圧することで，縦穴空気導入凹み４Ｇ上部の隙間を閉じて試料を試料用ウエル１１に戻す。次に，縦穴空気排出凹み４Ｊの加圧を止め，縦穴空気流動凹み４Ｈの減圧を止めるあるいは加圧することで試料を試料廃棄用ウエル１３に排出する。この操作により，試料保持縦穴８４５の空気は試料廃棄用ウエル１３に排出され，試料保持縦穴８４５は試料で満たされる。
【０１０１】
次に，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２の空気を除去する操作について説明する。まず，試料封止凹み４１を減圧することで，試料封止凹み４１上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に試料が引き込まれる。このとき，試料保持縦穴８４５の空気は既に除去してあるので，上記隙間には空気は入らない。次に，試料流動凹み４Ｋを減圧することで，試料流動凹み４Ｋ上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２内の空気を先頭にして試料が引き込まれる。次に，溝空気排出凹み４Ｌおよび試料導入凹み４３を加圧しながら試料封止凹み４１を加圧することで，試料封止凹み４１上部の隙間を閉じて試料を試料用ウエル１１に戻す。次に，溝空気排出凹み４Ｌの加圧を止め，試料排出凹み４Ｃを加圧するが試料廃棄凹み４Ｄは加圧しない状態で試料流動凹み４Ｋの減圧を止めるあるいは加圧することで試料を試料廃棄用ウエル１３に排出する。この操作により，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２の空気は試料廃棄用ウエル１３に排出され，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２は試料で満たされる。
【０１０２】
ここまでが空気除去操作で，続いて図５の試料定量２１１が実行される。この後の操作は実施例１と同じであるが，凹みや溝の配置が異なる個所があるので，以下に相違点のみ説明する。
【０１０３】
図５の試料導入２１２では，試料用ウエル１１に保持されている試料を，試料廃棄用ウエル１３まで送液することにより，定量溝１１５に導入している。図１８の実施例では，この操作を以下のように実行する。
【０１０４】
まず，試料封止凹み４１を減圧することで，試料封止凹み４１上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に試料が引き込まれる。次に，試料流動凹み４Ｋを減圧することで，試料流動凹み４Ｋ上部のメンブレン２０と分析チップ１０との間に発生した隙間に試料が引き込まれる。このとき，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２内の空気は既に除去してあるので，上記隙間に空気は入らない。次に，溝空気排出凹み４Ｌおよび試料導入凹み４３を加圧しながら試料封止凹み４１を加圧することで，試料封止凹み４１上部の隙間を閉じて試料を試料用ウエル１１に戻す。次に，試料導入凹み４３の加圧を止め，試料排出凹み４Ｃおよび試料廃棄凹み４Ｄを減圧しながら試料流動凹み４Ｋの減圧を止めるあるいは加圧することで試料を定量溝１１５に導入し，試料廃棄用ウエル１３に排出する。この操作により，試料は試料導入下流溝１１４，定量溝１１５，試料排出上流溝１３３等に満たされる。
【０１０５】
この後の，図５の試料廃棄２１３では，空気とり込み用ウエル１２から空気を吸引して，試料廃棄用ウエル１３に送ることで，試料排出上流溝１３３の試料を試料廃棄用ウエル１３に排出し，図５の試料切り出し２１４では，空気とり込み用ウエル１２から空気を吸引して，攪拌用ウエル１４に送ることで，定量溝１１５の試料を攪拌用ウエル１４に排出する。実施例１と異なるのは，空気とり込み用ウエル１２，空気封止凹み４９，空気流動凹み４Ａ，空気導入凹み４Ｂの流路系と，試料廃棄用ウエル１３，試料廃棄凹み４Ｄ，試料排出凹み４Ｃの流路系が，定量溝１１５に対して反対側の位置に変更になっている点で，これは，試料廃棄用ウエル１３を，空気除去操作における空気の排出用に使用するための変更である。
【０１０６】
図５の試料定量２１１が終了すると，試薬導入２１５，攪拌２１６，計測２１７の各操作が実行されるが，これらの操作に関係する流路系の配置（図１８）は実施例１（図１）と同じであり，動作も全く同じである。
【０１０７】
本実施例では，試料保持縦穴８４５の空気と，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２の空気を除去している。すなわち，試料用ウエル１１およびその直下の試料保持縦穴８４５を試料封止凹み４１の上部に配置し，縦穴空気導入溝１７１の一端を試料保持縦穴８４５に接続し，他端を縦穴空気導入凹み４Ｇの上部に配置し，縦穴空気導入凹み４Ｇを減圧することで試料保持縦穴８４５の空気を除去し，試料保持縦穴８４５を試料で満たしている。そのため，次の操作で試料封止凹み４１を減圧しても，空気は引き込まれない。また，試料封止下流溝１８１の一端を試料封止凹み４１の上部に，他端を試料導入凹み４３の上部に配置し，試料流動溝１８２の一端を試料流動凹み４Ｋの上部に，他端を試料導入凹み４３の上部に配置した試料封止下流溝１８１の端部と一致させ，試料流動凹み４Ｋを減圧することで試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２の空気を除去し，試料封止下流溝１８１および試料流動溝１８２を試料で満たしている。そのため，次の操作で試料を定量溝１１５に導入しても空気は混入しない。
【０１０８】
なお，試料導入下流溝１１４および定量溝１１５にも空気は存在するが，断面積が小さく，また断面積変化も小さいため，溝内の空気と試料の位置が逆転することはなく，試料導入下流溝１１４の上流側に空気がなければ，試料導入下流溝１１４および定量溝１１５の空気は押し出され，定量溝１１５に空気が残ることはない。
【０１０９】
本実施例では，定量溝１１５への空気の混入を防ぎ，定量性を確保することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  分析チップ
１１  試料用ウエル
１２  空気とり込み用ウエル
１３  試料廃棄用ウエル
１４  攪拌用ウエル
１５  試薬用ウエル
１６  混合液廃棄用ウエル
１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１２２，１２３，１３１，１３２，１４１，１４２，１４４，１４５，１５１，１５２，１５３，１５４，１６１，１６２，１６４，１６５，１７１，１７２，１７３，１７４，１８１，１８２，１８３，１８４，１８５，１８６，８１４，８３３  溝
１１５，８１５  定量溝
１２４，１４３，８２４，８４３  分岐溝
１６３  検出溝
２０  メンブレン
３０  蓋
３１  回転支持部
３２  試料投入窓
３３  試薬投入窓
３４  観測窓
４０  駆動部
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ，４Ｊ，４Ｋ，４Ｌ  凹み
４１１，４２１，４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１，４９１，４Ａ１，４Ｂ１，４Ｃ１，４Ｄ１，４Ｅ１，４Ｆ１，４Ｇ１，４Ｈ１，４Ｊ１，４Ｋ１，４Ｌ１  加圧管
４１２，４２２，４３２，４４２，４５２，４６２，４７２，４８２，４９２，４Ａ２，４Ｂ２，４Ｃ２，４Ｄ２，４Ｅ２，４Ｆ２，４Ｇ２，４Ｈ２，４Ｊ２，４Ｋ２，４Ｌ２  減圧管
５０  筺体
５１  ロック機構
６０  制御部
６１  操作部
７０  空気配管
７１  加圧用ポンプ
７１１，７２１，７３１，７４１，７５１，７６１，７７１，７８１，７９１，７Ａ１，７Ｂ１，７Ｃ１，７Ｄ１，７Ｅ１，７Ｆ１，７Ｇ１，７Ｈ１，７Ｊ１，７Ｋ１，７Ｌ１  加圧用電磁弁
７２  減圧用ポンプ
７１２，７２２，７３２，７４２，７５２，７６２，７７２，７８２，７９２，７Ａ２，７Ｂ２，７Ｃ２，７Ｄ２，７Ｅ２，７Ｆ２，７Ｇ２，７Ｈ２，７Ｊ２，７Ｋ２，７Ｌ２  減圧用電磁弁
８１６，８２５，８３４，８４４，８４５  縦穴
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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