(57)【要約】【課題】光学測定システムにおいて、測定ユニットの適正位置に光センサチップを配置させる動作の確実性の向上を図る。【解決手段】実施形態の光学測定システムは、側面保持部と、保持面と、光送受信部と、２以上の接触センサとを備える。側面保持部は光学センサチップの２つの側面を挟持するための固定挟持部および可動挟持部を含む機構と、２つの側面に直交する光学センサチップの他の２つの側面に接触する一対の接触面とを含む。保持面は、光学センサチップの底面を保持する。光送受信部は、保持面に設けられた第１窓から光学センサチップに光を入射させ、かつ、光導波路部を通じて第１面を経由した光を保持面に設けられた第２窓から受け入れて受信する。２以上の接触センサは、保持面のうち第１窓及び第２窓よりも固定挟持部側に、第１窓及び第２窓の配列方向に沿って設けられる。【選択図】図１
2015230300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検対象が収容される空間を画成する複数の面のうち機能層が形成された第１面に沿って光導波路部が設けられた光学センサチップが装着され、前記被検対象の光学測定を行う光学測定システムであって、
前記光学センサチップの２つの側面を挟持するための固定挟持部および可動挟持部を含む機構と、前記２つの側面に直交する前記光学センサチップの他の２つの側面に接触する一対の接触面とを含む側面保持部と、
前記光学センサチップの底面を保持する保持面と、
前記保持面に設けられた第１窓から前記光学センサチップに光を入射させ、かつ、前記光導波路部を通じて前記第１面を経由した光を前記保持面に設けられた第２窓から受け入れて受信する光送受信部と、
前記光送受信部による受信結果を処理することにより、前記被検対象の情報を取得する処理部と、
前記保持面のうち前記第１窓及び前記第２窓よりも前記固定挟持部側に、前記第１窓及び前記第２窓の配列方向に沿って設けられた２以上の接触センサとを備えた、
光学測定システム。
【請求項２】
前記機構は、前記可動挟持部を前記固定挟持部に向かって付勢する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学測定システム。
【請求項３】
前記機構は、前記光学センサチップの鉛直上方向への移動を規制する移動規制部を備え、
前記接触センサは、前記光学センサチップの底面により押下されるボタンスイッチである、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学測定システム。
【請求項４】
前記接触センサは、前記側面保持部それぞれの近傍に設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項５】
前記接触センサは、前記固定挟持部の近傍に設けられている、
ことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項６】
前記移動規制部は、前記光学センサチップの側面に設けられた係合部と係合可能であり、
かつ前記側面保持部のそれぞれに、前記接触センサよりも前記可動挟持部側の位置から、前記可動挟持部側に向かって延びるようにして設けられたガイドレールである、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項７】
前記光学センサチップは、
前記光導波路部へ入射する前記光を偏向する前記第１窓側の第１のグレーティング部と、
前記光導波路部から出射する前記光を偏向する前記第２窓側の第２のグレーティング部と、
を含み、
前記固定挟持部および可動挟持部の配列方向は、前記第１のグレーティング部と前記第２のグレーティング部の配列方向に直交する方向である、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項８】
前記光学センサチップは、
前記光導波路部へ入射する前記光を偏向する前記第１窓側の第１のグレーティング部と、
前記光導波路部から出射する前記光を偏向する前記第２窓側の第２のグレーティング部と、
を含み、
前記固定挟持部および可動挟持部の配列方向は、前記第１のグレーティング部と前記第２のグレーティング部の配列方向に平行な方向である、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項９】
前記保持面の色と前記接触センサの色とが異なる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【請求項１０】
前記光送受信部は、前記第１窓から複数の光束を出射し、かつ、前記光導波路部を通じて前記第１面を経由した前記複数の光束を前記第２窓から受け入れて受信し、
前記処理部は、前記光送受信部による前記複数の光束のそれぞれの受信結果を処理することにより複数の情報を取得する
ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の光学測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光学測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光を光学センサ部に入射させ、その入射光に基づく光学センサ部からの出射光を受信して、その受信結果から被検対象の情報を取得する光学測定システムが知られている。このような光学測定システムは、例えば、光学センサチップと測定ユニットとを含んで構成される。
【０００３】
光学センサチップは、試料溶液を収容可能であって、外部と光学センサチップとの間で光が出入り可能に構成される。光学センサチップの内部に入射した光は、光学センサチップ内の試料溶液に含まれる成分によって影響を受ける。またこの影響を受けた光は光学センサチップの外部へ出射される。測定ユニットは、光送受信部と、処理部とを少なくとも備える。光送受信部は、光学センサチップへの入射光を発生し、光学センサチップからの出射光を受信する。処理部は、その受信結果を処理することで試料溶液に含まれる成分の情報を取得する。
【０００４】
光学測定システムの一例として、光導波路型測定システムが挙げられる。光導波路型測定システムは、光学センサチップとして光導波路型センサチップ（以下、単に「センサチップ」と呼ぶことがある）を備える。光導波路型測定システムは、光導波現象を利用することで、例えば、試料溶液に含まれる被検物質の濃度を測定することができる。
【０００５】
光導波路型センサチップは、光導波路部と、この光導波路部と試料溶液収容部との境界面に形成された機能層とを含む。光導波路部に入射した光は、試料溶液に含まれる成分と機能層との反応状態に応じた影響を受け、その影響を受けた光が出射光となり受信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような光学測定システムにおいて、着脱可能なものがある。光導波路型測定システムにおいて、測定ユニットに光導波路型センサチップが適正に装着されていない状態で測定が行われると、例えば、光受信部において異常な光が計測される。その結果、その測定は測定エラーとなる。この適正でない装着状態とは、例えば、測定ユニットの保持面に対し、光導波路型センサチップの底面が所定の角度をなして装着がされている状態が挙げられる。この状態で測定が行われると、光導波路部に入射する光の入射角度が、その所定の角度分変化する。そうすると、その光が光導波路部内を適正に伝搬できなくなることがある。その結果、光受信部において異常な光が計測され測定エラーとなる。異常な光とは、例えば、散乱光、迷光が挙げられる。
【０００８】
つまり、測定ユニットに光導波路型センサチップを適正に装着するためには、保持面に対し光導波路型センサチップの底面が平行となるように装着されることが少なくとも必要となる。そのため、操作者は、測定ユニットに光導波路型センサチップを装着する度に、装着された部分が平行であるか目視で確認をする必要があった。しかしながら、感染症の検査等、多くの検査を行う必要がある場合、このような確認作業は操作者にとって大きな負担となっていた。また、確認作業により検査に要する時間が長くなってしまうおそれがあった。
【０００９】
この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、その目的は、光学測定システムにおいて、測定ユニットの適正位置に光センサチップを配置させる動作の確実性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この実施形態の光学測定システムは、被検対象が収容される空間を画成する複数の面のうち機能層が形成された第１面に沿って光導波路部が設けられた光学センサチップが装着され、前記被検対象の光学測定を行う。さらに、光学測定システムは、側面保持部と、保持面と、光送受信部と、処理部と、２以上の接触センサとを備える。側面保持部は、光学センサチップの２つの側面を挟持するための固定挟持部および可動挟持部を含む機構と、２つの側面に直交する光学センサチップの他の２つの側面に接触する一対の接触面とを含む。保持面は、前記光学センサチップの底面を保持する。光送受信部は、保持面に設けられた第１窓から光学センサチップに光を入射させ、かつ、光導波路部を通じて第１面を経由した光を保持面に設けられた第２窓から受け入れて受信する。処理部は、光送受信部による受信結果を処理することにより、被検対象の情報を取得する。２以上の接触センサは、保持面のうち第１窓及び第２窓よりも固定挟持部側に、第１窓及び第２窓の配列方向に沿って設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の光導波路型測定システムの全体構成の一例を示すブロック図。
【図２】光導波路型センサチップの一例を示す斜視図。
【図３】光導波路型センサチップの一例を示す断面図。
【図４】測定ユニットの一例を示す斜視図。
【図５】係合部が備えられた着脱部の一例を示す斜視図。
【図６】測定ユニットに、光導波路型センサチップが装着された場合の一例を示す斜視図。
【図７】測定ユニットに光導波路型センサチップが装着された場合の他の一例を示す斜視図。
【図８】測定が可能な状態となった光導波路型測定システムの一例を示す斜視図。
【図９】光導波路型測定システムの断面図。
【図１０】測定ユニットへの光導波路型センサチップの装着の手順を示したフローチャート。
【図１１】光導波路型センサチップの後面近傍から、一部が露出した第１検知スイッチ及び第２検知スイッチを示す上面図。
【図１２】測定ユニットから、光導波路型センサチップを取り外す手順を示したフローチャート。
【図１３】光導波路型センサチップの装着を監視する手順を示したフローチャート。
【図１４】前後方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図１５】前後方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図１６】前後方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図１７】左右方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図１８】左右方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図１９】左右方向における光導波路型センサチップの傾きを検知する一例を示した図。
【図２０】実施形態の変形例に係る光導波路型測定システムの測定ユニットを示す図。
【図２１】着脱部の一例を示した上面図。
【図２２】着脱部の一例を示した上面図。
【図２３】実施形態の他の変形例に係る光導波路型測定システムの着脱部を示した上面図。
【図２４】光導波路型センサチップの装着が不適正である場合を示す断面図。
【図２５】光導波路型センサチップの装着が適正である場合を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この実施形態の光導波路型測定システム１０の構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、光導波路型測定システム１０の一例の全体構成を示すブロック図である。
【００１３】
［光導波路型測定システム］
図１に示すように、光導波路型測定システム１０は、光導波路型センサチップ２０と、測定ユニット３０とを有する。光導波路型測定システム１０では、測定ユニット３０から光導波路型センサチップ２０に光を入射させる。また、光導波路型センサチップ２０から出射された光は測定ユニット３０によって受信され、その受信結果が処理される。測定ユニット３０は、受信結果を処理することにより、被検体の情報を取得する。光導波路型センサチップ２０は、測定ユニット３０と別体に形成されている。この実施形態において、光導波路型センサチップ２０の構成、測定ユニット３０の構成、これらを組合せた構成の順に説明する。
【００１４】
（光導波路型センサチップ）
光導波路型センサチップ２０につき、図２を参照して外部構成を説明し、図３を参照して内部構成を説明する。図２は、光導波路型センサチップ２０の一例を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。なお、各図において、ｘ方向は光導波路型センサチップ２０の短手方向に平行な方向であり、ｙ方向は光導波路型センサチップ２０の長手方向に平行な方向である。ｚ方向は、ｘ方向及びｙ方向に直交する方向である。説明の便宜上、ｚ方向を「上方向」、「垂直方向」あるいは「鉛直上方向」として説明することがある。また、ｙ方向を「第１方向」として、ｘ方向を「第２方向」として説明することがある。ただし、下記における「上方向」等の説明は、光導波路型センサチップ２０の使用状態を限定するものではない。
【００１５】
このように定義した各方向において、図２は、この光導波路型センサチップ２０を斜め下方向から見た図である。また、図２におけるＡ−Ａ’線は窓部６１０の短手方向の中央位置に対応する。
【００１６】
図３に示すように、光導波路型センサチップ２０は、外筐部５と、透明基板１と、光導波路部３と、保護部４とを含んで構成される。外筐部５の下面（底面６０１）の一部は開口しており、その開口に、透明基板１、光導波路部３及び保護部４が設けられている。また透明基板１が最も下方にあり、その上に光導波路部３が設けられる。さらに光導波路部３の上には保護部４が設けられ、保護部４の一部は開口されている（開口部４ａ）。また外筐部５、保護部４及び光導波路部３等によって反応空間１０２が画成される。なお、光導波路型センサチップ２０は、内部、すなわち反応空間１０２に、被検対象（被検物質）を含む試料溶液を収容可能に構成されている。以下、各部の構成について説明する。なお、以下の説明において、光導波路型センサチップ２０と外筐部５とを同一視することがある。
【００１７】
＜外筐部＞
図２に示すように、外筐部５は略直方体に形成される。外筐部５において、下側の面を底面６０１とし、上側の面を上面６０２とする。また、外筐部５の短手方向に沿った面を、それぞれ、前面６０３Ｆ、後面６０３Ｂとして説明する。また、外筐部５の長手方向に沿った面を、右側面６０４Ｒ及び左側面６０４Ｌとして説明する。すなわち、図２は光導波路型センサチップ２０を後方から見た図であるため、図における左右方向と、光導波路型センサチップ２０の左右方向は逆である。外筐部５の底面６０１には、光導波路型センサチップ２０の内部に光を透過可能な窓部６１０が設けられている。上記のように、光導波路型センサチップ２０には、測定ユニット３０からの光が入射される。この光は、外筐部５の窓部６１０から入射される。窓部６１０から入射した光は、反応空間１０２に収容された被検物質の濃度により影響を受ける。この影響を受けた光は、窓部６１０から出射され、測定ユニット３０により受信される。
【００１８】
《窓部》
窓部６１０は、長方形に形成されている。窓部６１０の長手方向は、外筐部５の長手方向と平行であり、その短手方向は、外筐部５の短手方向と平行である。窓部６１０は、例えば、窓部６１０の長手方向の中心軸と、光導波路型センサチップ２０の短手方向の中心軸とが、同一直線上となるような位置に設けられる。また、窓部６１０は、底面６０１の長手方向のどの位置に設けられていてもよい。また、前面６０３Ｆと、後面６０３Ｂとを区別するために、一方の面が斜面を有して構成されていてもよい。例えば、外筐部５の長手方向において、底面６０１が上面６０２より短い場合、当該長手方向において、上面６０２の端縁は、底面６０１の対応する端縁より突出する。この場合、前面６０３Ｆは、傾斜面として形成される。さらに前面６０３Ｆにおいて、底面６０１から上方向に向かう一部が鉛直面として構成され、その他の部分が傾斜面として構成されてもよい。光導波路型センサチップ２０は、このように形成されることで、上面６０２の面積が底面６０１の面積よりも小さくなる。なお、この実施形態において、窓部６１０は、外筐部５の底面に形成された開口及び透明基板１によって構成される。ただし、以下において、窓部６１０が外筐部５の開口のみを示す場合、及び透明基板１のみを示す場合もある。
【００１９】
なお、外筐部５の短手方向において、窓部６１０より上方の空間における、少なくとも上面６０２側の領域は、窓部６１０より短く形成されている。当該領域は、反応空間１０２である。詳細は反応空間１０２として後述する。
【００２０】
外筐部５は、試料溶液、試薬等に耐性を有する材料で構成することができる。例えば、外筐部５は、樹脂等を用いて構成される。外筐部５は外部から反応空間１０２、及び光導波路部３に直接入射する光を遮断するように構成される。外筐部５は、例えば、黒色等の暗色材料で構成される。外筐部５を黒色の材料で構成する場合、光導波路型センサチップ２０全体の外観は黒色となる。また、この反応空間１０２を形成する光導波路部３、保護部４、及び外筐部５をまとめて、以下、反応容器７００として説明することがある。
【００２１】
《孔部》
図３に示すように、外筐部５の上面６０２には、その内部の反応空間１０２に試料溶液、試薬等を導入するための孔部５ｂと、反応空間１０２から圧力を逃がすための孔部５ｃとが設けられている。なお、孔部５ｂ及び孔部５ｃは、それぞれ複数設けられていてもよい。
【００２２】
＜透明基板＞
透明基板１は平板状に形成される。透明基板１は、光センサ部２５において、その底面が、例えば、外筐部５の底面５ａと同一平面となるように設けられる。つまり、透明基板１の底面が、窓部６１０を構成する。光導波路型センサチップ２０は、測定ユニット３０から透明基板１を介して光導波路部３に光を入射させ、また透明基板１を介して測定ユニット３０へ光が出射される構成であり、この光は少なくとも可視光を含む。したがって、透明基板１としては、例えば可視光の透過率が高い、種々の基板材料が用いられる。また、反応空間１０２内に外部から侵入しようとする水分やガスを阻止する遮断性能が高く、また、耐溶剤性や耐候性に優れている基板材料を用いることができる。このような基板材料は、例えば、石英、ガラス等の透明無機材料、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド等の透明プラスチックが挙げられる。
【００２３】
＜光導波路部＞
光導波路部３は、透明基板１における上側の面に積層されて設けられる。光導波路部３において、測定ユニット３０から透明基板１を介して入射された光や、反応空間１０２に収容された被検物質の濃度により影響を受けた光が伝搬される。
【００２４】
また後述のように、光導波路部３の上面の少なくとも一部は、反応空間１０２を画成する複数の面のうちの底面を構成する。このような構成の一例として、光導波路部３は、窓部６１０と同一形状を有する、いわゆるスラブ型光導波路のコア部として構成される。すなわち、光導波路部３が透明基板１と保護部４とに挟持され、透明基板１と保護部４とをクラッド部とすることにより、コア・クラッド構造が形成される。あるいは、このような光導波路部３は、透明基板１と反応空間１０２内に充填された液媒７とに挟持され、透明基板１と液媒７をクラッド部とすることにより、コア・クラッド構造が形成される。
【００２５】
またこのような光導波路部３は、透明基板１、保護部４、及び液媒７よりも高い屈折率を有する透明材料によって構成される。光導波路部３は、上記に挙げた透明材料から適宜選択して形成される。光導波路部３の厚み寸法は、例えば、３μｍ〜３００μｍとすることができる。光導波路部３は、上記に挙げた透明材料を適宜用いることができるが、透明基板１が、例えば、無アルカリガラス等のガラスで形成される場合、光導波路部３は、このガラスよりも屈折率の高い透明有機樹脂で形成される。
【００２６】
＜グレーティング部＞
グレーティング部２ａは、窓部６１０からの入射光Ｌ１の光路を光導波路部３において光導波可能なように偏向させる。つまり、グレーティング部２ａは、光導波路部３に入射した光を所定の角度に回折させる。光導波路部３からグレーティング部２ａに入射した光は、グレーティング部２ａで回折され光路が偏向されることで、コア部である光導波路部３とクラッド部を構成する面（透明基板１と、保護部４又は液媒７とにより構成される面）との界面に対し、臨界角の補角以下の角度で入射する。その結果、この入射した光を光導波路部３内部において伝搬させることができる。このようなグレーティング部２ａ及びグレーティング部２ｂの構成について以下、説明する。
【００２７】
グレーティング部２ａとグレーティング部２ｂとは、光導波路部３に接する部分に、窓部６１０の長手方向（ｘ方向）に所定距離を置いて設けられる。これらが設けられる光導波路部３に接する部分とは、例えば、光導波路部３の内部、透明基板１の内部又は保護部４の底面である。グレーティング部２ａは、光導波路部３に接する部分のうち、透明基板１から光導波路部３へ光が入射する側の端部近傍に設けられる。またグレーティング部２ｂは、光導波路部３に接する部分のうち、透明基板１から光導波路部３へ光が出射する側の端部近傍に設けられる。以下の説明においては、グレーティング部２ａ及びグレーティング部２ｂが、光導波路部３と保護部４との境界面と接する光導波路部３内部に形成されている形態について説明する。ただし、実施形態は、このような構成に限られない。例えば、グレーティング部２ａ及びグレーティング部２ｂは、光導波路部３と透明基板１との境界面と接する光導波路部３の内部に形成されていてもよいし、あるいは、この境界面と接する透明基板１の内部に形成されていてもよい。
【００２８】
グレーティング部２ｂは、光導波路部３により光導波された光の光路を偏向させることにより、その光を外部に出力可能にする。つまり、グレーティング部２ａを介して光導波路部３に入射した光は、光導波路部３において複数回全反射された後にグレーティング部２ｂに入射される。さらにグレーティング部２ｂに入射した光は、グレーティング部２ｂにより回折され、光路が偏向されることにより、光導波路部３から外部へ所定角度を有して出射される。
【００２９】
グレーティング部２ａ及びグレーティング部２ｂは、それぞれ所定のピッチ寸法（pitch dimension）の格子が、窓部６１０の長手方向（ｘ方向）に所定間隔をおいて複数設けられて構成される。この格子は、窓部６１０の短手方向（ｙ方向）に延びる長尺形状を有する。この格子の上面は、保護部４と接しており、保護部４と光導波路部３との境界面に形成される。このように、これら格子の並ぶ方向の一例は、光導波路型センサチップ２０の短手方向（ｘ方向）に平行な方向である。つまり、光導波路部３において光が導波される方向は、光導波路型センサチップ２０の短手方向（第２方向；ｘ方向）となる。しかしながら、このような構成に限られず、例えば、これら格子の並ぶ方向を、光導波路型センサチップ２０の長手方向（第１方向；ｙ方向）と平行となるように構成することもできる。
【００３０】
グレーティング部２ａを構成する格子は、グレーティング部２ａから光導波路部３に光が入射可能に構成される。またグレーティング部２ｂを構成する格子は、光導波路部３からの光をグレーティング部２ｂから出射可能に構成される。これら格子は、透明基板１より高い屈折率を有する透明材料で形成されている。また、格子へ入射する光の角度等に基づいて、格子を構成する材料、格子の形状が適宜選択される。この格子を構成する材料は、例えば、上記に挙げた透明無機材料、透明プラスチック、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛、ニオブ酸リチウム、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明酸化物材料等の透明材料を適宜選択して形成することができる。また、グレーティング部２ａ及びグレーティング部２ｂにおいて、それぞれフォトリソグラフィプロセスなどを用いて、光導波路部３の上面に形成された凹凸パターンを用いて格子としたり、凹凸パターンに格子を設けることもできる。
【００３１】
＜保護部＞
保護部４は、保護部４と透明基板１とで光導波路部３を挟むようにして透明基板１に積層される。保護部４は、光導波路部３に積層されることで、平面保護層を構成する。また、図３に示すように保護部４は、光導波路部３の主面（例えば上面）を露出させるための開口を有する。なお、以下において、その開口を形成する保護部４の内側の鉛直面を開口部４ａという。この開口部４ａにより露出された主面は後述するセンシング面１０１に相当する。開口部４ａにより形成される保護部４の開口は、例えば矩形状であり、この開口において露出される光導波路部３の主面が、後述するセンシング面１０１となる。保護部４において光導波路部３に接する面に入射した光は、この面において全反射する。保護部４が、例えば、透明材料から構成される場合、光導波路部３を構成する材料よりも低い屈折率を有する材料を用いて構成することができる。また、保護部４には、反応空間１０２に収容された液媒７と反応しない材料、例えば上記に挙げた透明材料、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００３２】
開口部４ａを取り囲むようにして、外筐部５が設けられる。開口部４ａが、外筐部５に取り囲まれることによって、次に説明する反応空間１０２が形成される。
【００３３】
＜反応空間＞
反応空間１０２は、保護部４の上記開口から露出された上記主面を底面とし、その底面と外筐部５とに少なくとも挟まれて形成された閉空間である。また、上記主面には複数の第１抗体６（後述）で形成された機能層１０５が設けられる。機能層１０５は積層されてセンシング面１０１を構成する。
【００３４】
反応空間１０２は、例えば、予め空の状態となっている。光導波路型測定システム１０による測定時においては、例えば、孔部５ｂを介して、外部から反応空間１０２に対し、液媒７及び抗原１４を含む試料溶液と、液媒７及び固体分散体９を含む試薬が注入される。これにより、反応空間１０２には、機能層１０５を構成する第１抗体６に加えて、抗原１４と、固体分散体９を構成する第２抗体１３とが収容される。
【００３５】
光導波路型センサチップ２０においては、機能層１０５と被検物質が反応することにより、光導波路部３を導波する光に影響が与えられる。この光が光導波路部３から、透明基板１（窓部６１０）から出射される。この影響としては、反応空間１０２内に収容された抗原１４の量に応じて、入射光Ｌ１（入力光という場合がある）が減衰されることが挙げられる。機能層１０５と被検物質が反応するための構成の一例につき、次のセンシングエリア１０３の説明において示す。
【００３６】
《センシングエリア》
センシングエリア１０３は、光導波路部３内を光が伝搬する場合に、近接場光（エバネッセント光）が発生可能な領域をいう。具体的に、センシングエリア１０３は、反応空間１０２において、光導波路部３の表面から表面近傍に至る領域をいう。光導波路部３は、前述したようにコア・クラッド構造のうちのコア部を構成する。上述のコア・クラッド構造の一例において、光導波路部３を挟む２つのクラッド部は、一方が反応容器７００内に満たされた液媒７となり、他方が透明基板１となる。この構成において、センシングエリア１０３は、液媒７を用いて構成されたクラッド部のうち、コア部とクラッド部との境界付近の領域である。光導波路部３におけるセンシング面１０１には、前述したように第１抗体６が固定されている。第１抗体６は、抗原１４を介して第２抗体１３に結合することで、センシング面１０１と、固体分散体９とが抗原１４を介して結合する。これにより、センシング面１０１の近傍に固体分散体９が保持される。
【００３７】
光導波路部３を光が伝搬すると、光導波路部３の表面に近接場光が生じる。すなわち、センシング面１０１において、光導波路部３を伝搬する光が全反射する部分に、近接場光が生じる。この近接場光は、センシング面１０１から、伝搬光の波長の数分の１程度の距離まで染み出す。伝搬光が例えば可視光である場合、この近接場光は、光導波路部３の表面から反応空間１０２へ、例えば５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の範囲にまで染み出す。この場合、センシングエリア１０３は、光導波路部３の表面から鉛直上方向に５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度までの領域である。
【００３８】
また、反応空間１０２は、外部と孔部５ｃを介して連通している。反応空間１０２に被検溶液等が供給された場合、反応空間１０２内の空気は、孔部５ｃから外部へ排出される。
【００３９】
（抗体，磁性微粒子等）
抗原１４及び第１抗体６と、抗原１４及び第２抗体１３とは、それぞれ抗原抗体反応による引力により特異的に結合する。この抗原抗体反応によって、抗原１４を介して第１抗体６と第２抗体１３とが結合される。第１抗体６、第２抗体１３、及び抗原１４は、磁性微粒子１２に対し、ごく小さいが、抗原１４と、第１抗体６及び第２抗体１３との結合反応を模式的に示すため、同様な大きさとして図示することがある（図３等）。
【００４０】
＜第１抗体＞
第１抗体６は、抗原１４と抗原抗体反応により特異的に反応する物質である。センシング面１０１と第１抗体６とは、例えば、第１抗体６とセンシング面１０１との疎水性相互作用、化学結合等により固定される。第１抗体６は、抗原１４を被検物質としたときに、この被検物質に特異的に結合する。このように被検物質に特異的に結合するものを、第１物質又は第２物質と呼ぶ場合がある。この場合、第１抗体６は、第１物質に相当する。
【００４１】
＜固体分散体＞
固体分散体９は、第２抗体１３を担持した被担持体を有して構成されている。固体分散体９を構成する第２抗体１３が、抗原１４を介して第１抗体６と結合することで、固体分散体９は、センシング面１０１近傍に固定化される。このとき、センシング面１０１において近接場光が発生すると、固体分散体９を構成する被担持体がこの近接場光を散乱、吸収等させる。
【００４２】
この被担持体は、液媒７において分散可能に構成されたものであれば、どのようなものであってもよいが、典型的には固体粒子が選ばれる。固体粒子は、ゲル状、ゾル状の粒子を含む。固体粒子は、平均一次粒径の小さい微粒子とすることができる。この微粒子の平均一次粒径は、例えば、０．０５μｍ〜２００μｍとすることができる。また、この微粒子の平均一次粒径は、例えば、０．２μｍ〜２０μｍとすることができる。このような平均一次粒径を有する微粒子を用いることで、センシング面１０１近傍の領域であるセンシングエリア１０３において発生する近接場光の散乱効率を高めることができる。この実施形態においては、この被担持体として磁性特性を有する磁性微粒子１２を用いる。磁性微粒子１２については後述する。
【００４３】
反応空間１０２に液媒７が満たされ、この液媒７に固体分散体９が導入されている場合、固体分散体９は、液媒７中を分散可能に移動する。このとき、固体分散体９に掛かる重力が、この重力と逆向きに掛かる浮力、及び液媒７から受ける抵抗力との合計よりも大きくなるように、液媒７及び固体分散体９が選ばれる。液媒７は、液体により構成される。
【００４４】
センシングエリア１０３における近接場光の散乱、吸収等は、光導波路部３内を伝搬する光に対して影響を及ぼす。センシングエリア１０３に固体分散体９が進入すると、この近接場光が固体分散体９と散乱される。この近接場光は、この散乱により減衰する。近接場光の減衰は、光導波路部３内を光導波する光にも影響を及ぼす。つまり、近接場光が減衰されると、それに応じて光導波路部３内を光導波する光も減衰される。つまり、センシングエリア１０３において近接場光が強く散乱、吸収等されると、光導波路部３内を伝搬播する光の強度も低下する。つまり、センシングエリア１０３における固体分散体９の量が多ければ、光導波路部３から出力される光の強度も低下する。ここで、光導波路部３内を光導波するとは、光が光導波路部３の界面において繰り返し反射ししながら伝播（導波）されることをいう。
【００４５】
このように、光導波路型センサチップ２０は、センシング面１０１を含み、このセンシング面１０１に接する反応空間１０２に固体分散体９と抗原１４とを収容させる。これにより、センシング面１０１に発生した近接場光が減衰させられ、光送受信部５０から出力される光の強度が変化する。
【００４６】
《磁性微粒子》
磁性微粒子１２は、少なくとも一部が磁性体材料で形成されている。磁性微粒子１２は、例えば、磁性体材料から形成された粒子の表面が高分子材料で被覆されて構成される。あるいは、磁性微粒子１２が、高分子材料から構成された粒子の表面を磁性体材料で被覆するような構成であってもよい。また、磁性微粒子１２は、磁性体材料からなる粒子であってもよい。この場合にあっては、この粒子表面に疎水結合や共有結合などによって、第２抗体１３を結合させる手段を有する。 磁性微粒子１２に用いられる磁性体材料としては、フェリ磁性を有するものであっても、フェロ磁性を有するものであってもよい。例えば、フェリ磁性を有する磁性体材料としては、γ-Ｆｅ２０３等の各種フェライト類等が挙げられる。また、磁性微粒子１２に用いられる磁性体材料は、これらの他に、磁場の印加を停止すると速やかに磁性を失う超常磁性の材料を用いることもできる。磁性微粒子１２として、超常磁性の材料を用いることにより、磁化されることにより凝集した固体分散体９同士を、容易に分散させることができる。すなわち、後述する測定ユニット３０において、測定のために磁場を印加する場合があり、磁場が印加されたとき、磁化されることにより凝集することがある。固体分散体９同士が凝集されたままであると測定に支障をきたすため、分散させる必要がある。固体分散体９同士を分散させるにあたり、磁性微粒子１２として超常磁性の材料が用いられていれば、分散を容易に行うことができる。
【００４７】
また、磁場の印加を停止した際の分散性を更に向上させるため、磁性微粒子１２の表面に正または負の電荷を持たせてもよい。また、液媒７が液体である場合に、液媒７に界面活性剤などの分散剤を添加してもよい。これらは、反応空間１０２への磁場の印加を停止した際の、固体分散体９の分散に有効である。これにより、例えば、液媒７に混合された抗原１４と固体分散体９との撹拌を促進されることができる。その結果、抗原１４と固体分散体９との反応が進むことで、さらに高精度の測定を行うことができる。
【００４８】
《第２抗体》
第２抗体１３は、抗原１４と特異的に反応する物質である。第２抗体１３は、第２物質に相当する。第２抗体１３は、磁性微粒子１２の表面に固定されている。第２抗体１３は、第１抗体６と同じものであっても、異なるものであってもよい。第２抗体１３は、磁性微粒子１２の表面に固定される。この固定は、例えば、物理吸着、あるいはカルボキシル基やアミノ基等を介した化学結合による。第２物質は、例えば、試料溶液中の被検物質が抗原の場合、抗体（二次抗体）とすることができるが、抗原１４と、第１物質あるいは第２物質と、の組み合わせは、抗原と抗体の組み合わせに限られない。例えば、抗原１４が糖である場合、第１物質及び第２物質はレクチンである。あるいは、抗原１４がヌクレオチド鎖である場合、第１物質及び第２物質は、それに相補的なヌクレオチド鎖である。あるいは抗原１４がリガンドである場合には、第１物質及び第２物質はそれに対する受容体などである。第２抗体１３は、抗原１４と抗原抗体反応により特異的に反応する物質である。第２抗体１３は、抗原１４を被検物質としたときに、この被検物質に特異的に結合する第２物質に相当する。また、第１抗体６及び第２抗体１３をまとめて「抗体」と呼ぶ場合がある。
【００４９】
抗原１４を介して機能層１０５と固体分散体９とが結合すると、固体分散体９が、センシングエリア１０３に留まる。このとき、光導波路部３に光が光導波されていると、センシングエリア１０３内に生じた近接場光が散乱される。これにより、光導波路部３内を光導波する光は、その光強度が減衰される。
【００５０】
ここで、センシングエリア１０３に留まる固体分散体９は、測定対象である抗原１４を介して機能層１０５と特異的に結合したものに限られない。そのため、測定に関与しない固体分散体９をセンシングエリア１０３から遠ざける必要がある。その一例として、磁場による近接作用によって、固体分散体９を移動させる方法がある。このとき、固体分散体９は、磁性微粒子１２を含んで構成される。
【００５１】
これらのことにより、光導波路型測定システム１０は、この光の強度の値、強度の時系列変化に基づいて、反応空間１０２に収容された、抗原１４の量、濃度等を測定することができる。つまり、光導波路型センサチップ２０は、反応空間１０２の内部環境により、光導波路部３内を伝搬する光が減衰されるように構成されている。また、反応空間１０２の内部環境は、各種のパラメータで示すことができる。内部環境のパラメータの一例として、被検物質である抗原１４の濃度が挙げられる。すなわち、内部環境のパラメータとしての抗原１４の濃度値に応じて、光導波路部３内を伝搬する光が減衰の度合いが定まる。
【００５２】
（測定ユニット）
図４は、測定ユニット３０の一例を示す斜視図である。図におけるｚ方向は「上方向」、「垂直方向」あるいは「鉛直上方向」である。ｘ方向は測定ユニット３０の右方向であり、ｙ方向は測定ユニット３０の後方向である。また、ｙ方向及びその反対側の方向（前後方向）を「第１方向」として、ｘ方向及びその反対側の方向（左右方向）を「第２方向」として説明することがある。ただし、下記における「上方向」等の説明は、説明の便宜上、定義したものであって測定ユニット３０の使用状態又は設置状態を限定するものではない。
【００５３】
図４に示すように、測定ユニット３０は、ｘｙ方向に平行な上面３１０を有する箱型に形成されている。測定ユニット３０の内部には、測定ユニット３０の各機能を実現する、光送受信装置、記憶装置、ＣＰＵ等が収容されている。測定ユニット３０の上面３１０には着脱部３００が設けられる。測定ユニット３０の正面３８０には、出力部８０として、表示部８１、報知部８２、複数のスイッチ類７５ａが備えられる。正面３８０は視認しやすいように、傾斜面として構成される。また、これらは、上面３１０の着脱部３００が設けられていない部分であれば、どの部分に設けられていてもよい。
【００５４】
＜着脱部＞
着脱部３００は、第１機構３４０と、第２機構３５０と、保持面３２０とを備えて構成されている。第１機構３４０は、光導波路型センサチップ２０の長手方向において、光導波路型センサチップ２０を挟持可能に構成されている。第２機構３５０は、光導波路型センサチップ２０の短手方向において、光導波路型センサチップ２０を拘束する一対の接触面を備えて構成されている。保持面３２０は、光導波路型センサチップ２０の底面を保持するための面である。
【００５５】
すなわち、第１機構３４０は、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆ及び後面６０３Ｂを挟持する。第２機構３５０は、光導波路型センサチップ２０の右側面６０４Ｒ及び左側面６０４Ｌを拘束する。このように着脱部３００は、光導波路型センサチップ２０を４方向から取り囲むように保持する。また、保持面３２０は、上面３１０のうち、第１機構３４０と、第２機構３５０とで囲まれる面である。これにより、光導波路型センサチップ２０は、着脱部３００によって、少なくとも前後方向、左右、及びｚ方向に拘束される。
【００５６】
＜第１機構＞
第１機構３４０は、可動部３０５と、可動部３０５を前後方向（±ｙ方向）に沿って往復移動可能として構成された可動機構３３０と、可動部３０５と対向する位置に、第１接触部３０１を有する。第１機構３４０は、機構の一例に該当する。また、第１接触部３０１は、固定挟持部の一例に該当する。また、可動部３０５及び可動機構３３０の一方又は双方は、可動挟持部の一例に該当する。
【００５７】
《可動部》
可動部３０５は、前方を向く可動面３０５ａを含み、着脱部３００に光導波路型センサチップ２０が装着されたとき、可動面３０５ａは、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆが可動面３０５ａに接する。可動部３０５は、後述する第１機構３４０における可動機構３３０により、前後方向に沿って往復移動される。
【００５８】
《可動機構》
可動機構３３０は、ガイド部３０８及びガイド部３０９と、弾性体３０６ａ及び３０６ｂと、ストッパー３０７とを有する。弾性体３０６ａ及び弾性体３０６ｂは、可動部３０５のうち可動面３０５ａと反対側の面に接続される。また弾性体３０６ａ及び３０６ｂは、例えば、前後方向に沿って伸び縮みするばねである。弾性体３０６ａ及び３０６ｂは、可動部３０５を前方に付勢する。
【００５９】
ストッパー３０７は、例えば、弾性体３０６ａと弾性体３０６ｂとの間に設けられ、可動面３０５ａの後方への移動距離を制限する。ガイド部３０８及びガイド部３０９は、可動部３０５による左右方向（第２方向）及び鉛直上方向への移動を規制する。可動部３０５が略直方体に形成されている場合、ガイド部３０８及びガイド部３０９は、前後方向に延びる長尺形状を有し、ガイド部３０８及びガイド部３０９の側面が可動部３０５の可動面３０５ａと直交する両側面を挟持する。また、ストッパー３０７は、可動部３０５の上面を押さえる張り出し部（図示せず）を有する。これらのことにより、可動部３０５は、左右方向、及び鉛直上方向への移動が規制される。また、可動部３０５の後方への移動は、ストッパー３０７により所定の距離に規制される。
【００６０】
《第１接触部》
第１接触部３０１は、上面３１０において可動部３０５と対向する位置に設けられる。第１接触部３０１は、可動面３０５ａに、所定距離をおいて対向する前側接触面３０１ａを有する。所定距離とは、設置された光導波路型センサチップ２０における外筐部５の長手方向の長さと、弾性体３０６ａと弾性体３０６ｂによる可動面３０５ａの移動距離に対応して設定される。つまり、前側接触面３０１ａは後方を向き、着脱部３００に光導波路型センサチップ２０が装着される場合、後面６０３Ｂが前側接触面３０１ａに接する。ここで、可動面３０５ａと前側接触面３０１ａとの距離は、光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さよりも短くなる。また、付勢力に抗して可動面３０５ａが外部から受ける力が０の場合、光導波路型センサチップ２０の長さと、可動面３０５ａと前側接触面３０１ａとの距離との差分は、可動部３０５が後方へ移動可能な距離よりも短い。これにより、装着されるときの、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆは、可動面３０５ａから後方に力を受ける。これにより、光導波路型センサチップ２０の短手方向に沿った前面６０３Ｆ及び後面６０３Ｂが第１機構３４０によって挟持され、光導波路型センサチップ２０の後方への移動が規制される。
【００６１】
着脱部３００に光導波路型センサチップ２０が装着される場合、第１機構３４０は、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を規制する。この移動の規制は、可動面３０５ａと前面６０３Ｆとの摩擦、前側接触面３０１ａと後面６０３Ｂとの摩擦による。例えば、第１機構３４０に係合部を設けることによって、当該移動を規制してもよい。このとき、光導波路型センサチップ２０には、この係合部に係合するように構成された係合部が設けられる。光導波路型センサチップ２０に係合部が設けられる場合、この係合部は移動規制部の一例に該当する。この係合部は、例えば、光導波路型センサチップ２０が装着されるときに、光導波路型センサチップ２０の上面６０２に接することで、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への動きを規制する係止爪である。この係止爪は、光導波路型センサチップ２０に対して鉛直下向きの力を与える移動規制部の一例である。このような係止爪の構成の一例として、前側接触面３０１ａから後方に伸びるように設けられる。
【００６２】
図５は、係合部が備えられた着脱部３００の一例を示す斜視図である。図５に示す例においては、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆ及び後面６０３Ｂに、それぞれフランジ部６０３Ｃ及びフランジ部６０３Ｄが設けられている。この場合、第１機構３４０は、フランジ部６０３Ｃ及びフランジ部６０３Ｄに嵌合する係合部を有する。フランジ部６０３Ｃは、前面６０３Ｆから光導波路型センサチップ２０の長手方向に沿って張り出した凸部である。またフランジ部６０３Ｃとしての凸部の底面は、光導波路型センサチップ２０の底面６０１と同一平面上となるように形成される。また、フランジ部６０３Ｄは、後面６０３Ｂから光導波路型センサチップ２０の長手方向に沿って張り出した凸部である。また、またフランジ部６０３Ｄとしての凸部の底面は、底面６０１と同一平面上となるように形成される。
【００６３】
第１機構３４０に形成される係合部は、可動面３０５ａ、及び前側接触面３０１ａの少なくとも一方に設けられる。可動面３０５ａに設けられる係合部は、可動面３０５ａの鉛直方向における中央付近に形成される。この係合部を凸部３０５ｂとして説明する。光導波路型センサチップ２０のフランジ部６０３Ｃは凸部３０５ｂ、可動面３０５ａ、及び保持面３２０で形成される凹部に嵌合する。図５に示す一例において、凸部３０５ｂを備えた可動面３０５ａと、フランジ部６０３Ｃを備えた前面６０３Ｆとは、Ｌ字型に噛み合う。これにより、可動部３０５は、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を規制する。また、前側接触面３０１ａに設けられる係合部は、前側接触面３０１ａの鉛直方向中央付近に設けられる。この係合部を凸部３０１ｂとして説明する。フランジ部６０３Ｄは、凸部３０１ｂと前側接触面３０１ａとで形成される凹部に嵌合する。これにより、可動部３０５は、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を規制する。
【００６４】
上記第１機構３４０は、光導波路型センサチップ２０の側面の少なくとも一方にフランジ部（フランジ部６０３Ｃ／フランジ部６０３Ｄ）が設けられている場合、第１機構３４０の対応する面に、このフランジ部とＬ字型に噛み合うことにより係合される係合部が設けられる。このような構成によれば、光導波路型センサチップ２０の上面６０２を押さえることなしに、鉛直上方向への移動を規制することができる。そのため、内部に反応空間１０２を設けることで光導波路型センサチップ２０の厚くなる場合であっても、光導波路型センサチップ２０側面のフランジ部を上方向から押さえる構成によりこの第１機構３４０の係合部が鉛直方向に延びる長さを短くすることができる。その結果、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を確実に規制しつつ、係合部の破損を防ぐことができる。
【００６５】
＜第２機構＞
第２機構３５０は、左右方向において所定距離をおいて互いに対向して設けられた第２接触部３０２と、第３接触部３０３とを有する。第２接触部３０２及び第３接触部３０３は、側面保持部の一例に該当する。所定距離とは、設置された光導波路型センサチップ２０における外筐部５の短手方向の長さに対応して設定される。ここで、第２接触部３０２における第３接触部３０３と対向する面を右接触面３０２ａとして説明する。同様に第３接触部３０３における第２接触部３０２と対向する面を左接触面３０３ａとして説明する。右接触面３０２ａと左接触面３０３ａとの距離は、上記第２接触部３０２と、第３接触部３０３との間の左右方向における所定距離に相当し、互いに対向する平面である。第２機構３５０が、光導波路型センサチップ２０の右側面６０４Ｒ及び左側面６０４Ｌを挟持することにより着脱部３００の左右方向において、光導波路型センサチップ２０の移動が規制される。
【００６６】
第２機構３５０は、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を規制する。この移動の規制は、右接触面３０２ａと右側面６０４Ｒとの摩擦、左接触面３０３ａと左側面６０４Ｌとの摩擦による。例えば、第２機構３５０に係合部を設けることによって当該移動を規制してもよい。このとき、光導波路型センサチップ２０には、この係合部に係合するように構成された係合部が設けられる。光導波路型センサチップ２０に係合部が設けられる場合、この係合部は、例えば、第１機構３４０に形成されたものと同様にして、右接触面３０２ａ及び左接触面３０３ａに形成することができる。例えば、光導波路型センサチップ２０は、右側面６０４Ｒに設けられた第１フランジ部、及び左側面６０４Ｌに設けられた第２フランジ部（いずれも図示せず）を含み、これらは、光導波路型センサチップ２０の底面６０１と同一平面上となるように形成される右接触面３０２ａ及び左接触面３０３ａには、これらフランジ部が嵌合可能に設けられたガイドレール（図示せず）が設けられている。
【００６７】
右接触面３０２ａに設けられたガイドレールと保持面３２０とで挟まれた空間に、光導波路型センサチップ２０の右側面６０４Ｒに設けられた第１フランジ部が挿入されるとともに、左接触面３０３ａに設けられたガイドレールと保持面３２０とで挟まれた空間に、左側面６０４Ｌに設けられた第２フランジ部とが挿入される。このように、光導波路型センサチップ２０がガイドレールによって案内されることにより、操作者は、保持面３２０において光導波路型センサチップ２０を前後方向に沿って適切に移動させることができる。また、右接触面３０２ａ及び左接触面３０３ａに、保持面３２０とともにフランジ部を挟持するガイドレールを設けることにより、光導波路型センサチップ２０の鉛直上方向への移動を規制することができる。
【００６８】
この場合、測定ユニット３０の上面３１０は、光導波路型センサチップ２０が嵌め込まれる凹部を有する。この凹部の底面が保持面３２０となる。詳細は、実施形態の変形例において説明する。
【００６９】
＜保持面＞
保持面３２０は、上面３１０のうち、第１機構３４０と、第２機構３５０に囲まれる部分である。つまり、保持面３２０は、後方端縁が可動面３０５ａと隣接する。また後方端縁が前側接触面３０１ａと隣接する。右側端縁が、右接触面３０２ａと隣接する。左側端縁が左接触面３０３ａと隣接する。装着された光導波路型センサチップ２０の底面６０１は、保持面３２０に保持される。保持面３２０により、光導波路型センサチップ２０の鉛直下方向への移動が規制される。
【００７０】
保持面３２０は、外部から光導波路型センサチップ２０へ入射する入射光、及び内部からの迷光の影響を小さくするために、暗色を有する材料で構成される。着脱部３００において、少なくとも保持面３２０が暗色であればよい。ただし、着脱部３００を構成する他の部分を暗色で構成してもよい。他の部分は、例えば、第１接触部３０１、第２接触部３０２、第３接触部３０３、可動部３０５等である。
【００７１】
＜光出射部、光入射部＞
光出射部５１ｂ及び光入射部５２ｂは、保持面３２０にそれぞれ設けられた窓部である。光出射部５１ｂは、第１窓部の一例に該当する。光入射部５２ｂは、第２窓部の一例に該当する。光導波路型センサチップ２０が着脱部３００に装着されている場合に、光出射部５１ｂは後述する光源５１ａから光導波路型センサチップ２０に向けて出射された光を透過し、光入射部５２ｂは、光導波路型センサチップ２０から出射された光を透過する。光出射部５１ｂは、後述する光発生部５１の一部を構成する。光入射部５２ｂは、後述する光受信部５２の一部を構成する。
【００７２】
光出射部５１ｂと、光入射部５２ｂとは、例えば、保持面３２０の前後方向に沿った中心線から等距離に設けられる。この実施形態において、光導波路型センサチップ２０が光導波する方向は、光導波路型センサチップ２０の短手方向であるため、光出射部５１ｂと光入射部５２ｂとは、測定ユニット３０の左右方向に平行に配列される。この場合、光出射部５１ｂ及び光入射部５２ｂの前後方向の位置は、どのような位置であってもよい。例えば、光出射部５１ｂ及び光入射部５２ｂの前後方向における中心は、右接触面３０２ａの前後方向における中心よりも前方側に位置する。
【００７３】
他の例として、光導波路型センサチップ２０が光導波する方向は、光導波路型センサチップ２０の長手方向であってもよい。この場合、保持面３２０に設けられる光出射部５１ｂと光入射部５２ｂとは、前後方向と平行に配列される。
【００７４】
＜検知スイッチ＞
また、保持面３２０上には、対になって設けられた第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとを有する。第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、光導波路型センサチップ２０の適正な装着を検知する接触センサである。第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとは、保持面３２０において、光出射部５１ｂ及び光入射部５２ｂが設けられた位置と、前側接触面３０１ａが設けられた位置とに挟まれる領域に設けられる。第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとは、例えば、左右方向に沿って直線となる位置に設けられている。また、第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとは、例えば、保持面３２０の上記中心線に対し、線対称となる位置に設けられている。なお、これらの配置は線対称である場合に限られない。
【００７５】
この場合、第１検知スイッチ９０ａは第１検知センサの一例に該当する、第２検知スイッチ９０ｂは第２検知センサの一例に該当する。第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、鉛直上下方向に可動するボタンスイッチである。このボタンスイッチとしては、例えば、機械的検出スイッチが挙げられる。この機械的検出スイッチは、鉛直方向において所定の検知位置を有する。この機械的検出スイッチは、例えば、押下されることで所定の検知位置よりも下の位置となると検知信号を発生させる。
【００７６】
光導波路型センサチップ２０が適正に着脱部３００に装着がされると、保持面３２０に底面６０１が接する。そうすると、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのいずれもが、底面６０１により、所定の検知位置まで押下される。所定の検知位置まで押下された第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂはいずれも検知信号を発生させる。つまり、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの両方から発生された検知信号に基づいて、測定ユニット３０は、適正な装着を判断することができる。また、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのいずれか一方、若しくは両方が検知信号を発生させない場合、測定ユニット３０は、装着が異常であると判断することができる。
【００７７】
装着の異常とは、例えば、保持面３２０に対し、光導波路型センサチップ２０の底面６０１が浮いた状態となることにより、保持面３２０と、底面６０１とが角度を有して装着されることが挙げられる。そうすると、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのいずれか、若しくは両方が所定の検知位置まで押下されない。これにより、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのいずれか一方、若しくは両方が検知信号を発生させない状態となる。この状態から、測定ユニット３０は光導波路型センサチップ２０の装着の異常を判断することができる。これら判断は、後述する判定部８５の説明において詳述する。
【００７８】
第１検知スイッチ９０ａと、第２検知スイッチ９０ｂとは、保持面３２０において左右方向における距離が最大となるような位置に設けることができる。この位置は、例えば、右接触面３０２ａ及び左接触面３０３ａのそれぞれ近傍である。つまり、第１検知スイッチ９０ａが右接触面３０２ａの近傍、第２検知スイッチ９０ｂが左接触面３０３ａの近傍にそれぞれ設けることができる。これにより、これら検知スイッチは、光導波路型センサチップ２０の短手方向の一端部及び他端部の位置をそれぞれ検出することができる。その結果、保持面３２０において光導波路型センサチップ２０の短手方向における垂直方向に生じた傾きを精度よく検出することができる。
【００７９】
また、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、前側接触面３０１ａの近傍に設けることができる。これにより、これら検知スイッチは、光導波路型センサチップ２０の前方の端部の位置を検出することができる。その結果、保持面３２０において光導波路型センサチップ２０の長手方向において垂直方向に生じた傾きを精度よく検出することができる。
【００８０】
つまり、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが設けられる位置は、前側接触面３０１ａの近傍であって、かつ、第１検知スイッチ９０ａは右接触面３０２ａの近傍、第２検知スイッチ９０ｂは左接触面３０３ａの近傍が好ましい。
【００８１】
第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂにより、光導波路型センサチップ２０の適正な装着を検知する場合、前述した係合部である凸部３０５ｂが少なくとも可動面３０５ａに備えられていることが好ましい。この場合、光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂにはフランジ部６０３Ｃである凸部が設けられている。この場合、光導波路型センサチップ２０を測定ユニット３０に、例えば、以下に示すようにして装着することができる。
【００８２】
（装着方法）
光導波路型センサチップ２０は、着脱部３００に対し、前面６０３Ｆが保持面３２０に向くように傾斜させて着脱部３００に挿入される。次に、可動面３０５ａと凸部３０５ｂとで形成された凹部に、フランジ部６０３Ｃである凸部が嵌合され、光導波路型センサチップ２０が光導波路型センサチップ２０の長手方向の手前側から奥側に向かう方向に移動されることで、可動部３０５が、弾性体３０６ａ及び３０６ｂの付勢する方向と反対方向に押し込まれる。これにより、保持面３２０の前後方向の長さが、光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さよりも長くなる。このとき、底面６０１が保持面３２０に当接される。これにより、底面６０１が第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを、所定の検出位置まで押下する。次に、底面６０１を保持面３２０に当接させつつ、可動部３０５を上記反対方向に押し込む。
【００８３】
押し込まれた可動部３０５は、ストッパー３０７に当接することでその移動が規制される。このとき、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆは、保持面３２０の前後方向において、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの前方端部と後方端部の間に位置する。つまり、このときの前面６０３Ｆの前後方向における位置は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂそれぞれの上部投影面の幅に含まれる位置となる。
【００８４】
第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さ、可動部３０５の後方への可動距離を勘案して、前述した位置に設けられる。これにより、光導波路型センサチップ２０により第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが検知位置まで押下されたときであって、操作者は、上部から押下された第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを確認することができる。この状態は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されうる状態の前段階の状態となる。そのため、操作者は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されうる状態か否かを、この前段階において判断することができる。また、この状態で、可動部３０５に対し押し込む力が解除されることで、光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂが前側接触面３０１ａに当接する。これにより、操作者は、光導波路型センサチップ２０を着脱部３００に適正に装着することができる。
【００８５】
また、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、例えば、白色等の明色で構成される。この場合、保持面３２０は、黒色等の暗色で構成されるので、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを容易に視認することができる。これにより、操作者が光導波路型センサチップ２０を着脱部３００に装着するとき、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが目印となるため、操作者が、着脱部３００の位置を容易に把握可能である。また、装着のための光導波路型センサチップ２０の押しこみ方向が、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの配列方向と直交しているので、操作者は当該押し込み等を容易に把握することができる。また、第１検知スイッチ９０ａを第２接触部３０２の近傍に、第２検知スイッチ９０ｂを第３接触部３０３の近傍に、それぞれ設けることができる。この場合、操作者は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの設置位置を視認することで、これらが光導波路型センサチップ２０の短手方向の両端部に対応する位置であると容易に把握することができる。
【００８６】
図６は、測定ユニット３０に、光導波路型センサチップ２０が適正に装着された場合の一例を示す斜視図である。図６に示すように、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆ及び後面６０３Ｂは、第１機構３４０によって挟持される。また、光導波路型センサチップ２０の右側面６０４Ｒ及び左側面６０４Ｌは第２機構３５０によって挟持される。すなわち、光導波路型センサチップ２０は、第１機構３４０及び第２機構３５０により、その側面が取り囲まれるようにして挟持される。このとき、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂはいずれも検知信号を発生させている。この検知信号は、底面６０１と保持面３２０とが接し、これら面が平行であることを意味する。
【００８７】
前述したように、光導波路型センサチップ２０にから出力される光の強度は、センシングエリア１０３内に存在する固体分散体９の量に対応する。しかしながら、センシングエリア１０３に存在する固体分散体９の量は、抗原１４の量と必ずしも一致しない。つまり、センシングエリア１０３内において、抗原１４を介してセンシング面１０１と結合していない固体分散体９が存在する場合がある。この固体分散体９は、例えば、分子間力や疎水性相互作用などによって、非特異的にセンシング面１０１に吸着した固体分散体９等が挙げられる。また、センシングエリア１０３の近傍で浮遊している固体分散体９が挙げられる。これら固体分散体９は、抗原１４を介してセンシング面１０１と結合していないので、反応空間１０２内に収容された抗原１４の量を測定する際の誤差要因となる。そのため、この要因となる固体分散体９を選択的に除去する必要がある。一例として、反応空間１０２に収容された固体分散体９は、第２抗体１３を担持した磁性微粒子１２によって構成される。さらに、測定ユニット３０は、反応空間１０２に対して磁場を印加することで、固体分散体９に対して磁場による力を発生させる。これにより、固体分散体９を選択的に除去する。
【００８８】
図７は、測定ユニット３０に光導波路型センサチップ２０が適正に装着された場合の他の一例を示す斜視図である。図７に示すように、測定ユニット３０は、磁場ユニット３５を含んでいる。磁場ユニット３５には、磁場発生部２１及び駆動制御部４０に対応する装置が内蔵されている。また、磁場ユニット３５は箱型に形成され、測定ユニット３０の上面３１０の上方に設けられる。磁場ユニット３５は、磁場発生ユニット３６と、磁場駆動ユニット３７とを含む。磁場ユニット３５において、磁場発生ユニット３６は、前方側にある。磁場発生ユニット３６は、鉛直上方向の磁場を発生させる上磁場印加部２１ａに対応する装置が内蔵されている。磁場ユニット３５において、磁場駆動ユニット３７は、後方側にある。磁場駆動ユニット３７は、磁場発生ユニット３６に内蔵された上磁場印加部２１ａに対応する装置を、制御及び駆動可能な構成を有する装置が内蔵されている。
【００８９】
図８は、測定が可能な状態となった光導波路型測定システム１０の一例を示す斜視図である。図８に示すように、磁場ユニット３５は、測定ユニット３０に設けられたスライド機構に接続されることにより、後方（第１方向）、及び前方（第１方向と逆方向；‐ｙ方向）にスライド可能に構成されている。磁場ユニット３５が、前方にスライドされることにより、磁場発生ユニット３６が光導波路型センサチップ２０の上方に移動する。これにより、磁場発生ユニット３６に内蔵された上磁場印加部２１ａに対応する装置は、光導波路型センサチップ２０に対して上向きの磁場を印加可能となる。これにより、測定誤差の要因となる固体分散体９を選択的に除去することができる。
【００９０】
［光導波路型測定システムの構成］
次に、測定ユニット３０に適正に光導波路型センサチップ２０が装着された、光導波路型測定システム１０の構成について、図１〜図９を適宜参照して説明する。図９は、光導波路型測定システム１０を示す図８のＢ−Ｂ’断面図である。また図８ではＢ−Ｂ’断面とともに、測定ユニット３０の制御構成を示す。図８のＢ−Ｂ’断面は、測定ユニット３０における光出射部５１ｂ及び光入射部５２ｂのｘ−ｙ切断面に対応する。
【００９１】
図１及び図９に示すように、光導波路型測定システム１０の要部を構成する測定ユニット３０は、磁場発生部２１と、駆動制御部４０と、光送受信部５０と、処理部６０と、システム制御部７０と、操作部７５と、出力部８０と、判定部８５と、装着検知部９０とを有する。光導波路型測定システム１０は、光送受信部５０から出射された光を、光導波路型センサチップ２０の光導波路部３に入射させる。また、光導波路型測定システム１０は、その光を光導波路部３において光導波させる。光導波された光は光導波路部３から外部へ出力され、この光を光送受信部５０が検知する。このとき、光導波路型センサチップ２０は、反応空間１０２に収容された抗原１４の量に応じて、光導波路部３内を伝搬する光を減衰させる構成を有する。光導波路型測定システム１０は、検知した光の情報から、反応空間１０２に収容された抗原１４に関する情報を得ることができる。抗原１４に関する情報とは、例えば、抗原１４の種別、量、濃度等が挙げられる。
【００９２】
（光送受信部）
光送受信部５０は、光発生部５１と、光受信部５２とを有する（図１参照）。光発生部５１は、光導波路型センサチップ２０の光導波路部３に光を入射させて、その光を光導波路部３において光導波させる。光受信部５２は、光導波路部３において光導波された後に光導波路部３から出力された光を受信する。
【００９３】
＜光発生部＞
光発生部５１は、外部に光を出射する構成を有する。測定ユニット３０において、光発生部５１は、光源５１ａと光出射部５１ｂとを含んで構成される。光源５１ａは、光導波路型センサチップ２０に入射させる光を発生させる。光源５１ａで発生した光は、光出射部５１ｂへ進み、光出射部５１ｂから光導波路型センサチップ２０へ導かれる。このとき、光導波路型センサチップ２０が着脱部３００に適正に装着されていると、入射側のグレーティング部２ａの所定の位置に入射光Ｌ１が入射される。光源５１ａから光導波路部３へ入射された光は、グレーティング部２ａにより回折され、光導波路部３により光導波される。
【００９４】
入射光Ｌ１は、グレーティング部２ａにより規定の回数回折されることで、光導波路部３においてその光が適正に光導波される。この規定の回数は、例えば、１回である。そのため、光導波路部３に入射するビーム光は、グレーティング部２ａのどの位置に入射してもよいというわけではなく、所定の位置に所定の角度で入射させる必要がある。入射側に設けられるグレーティング部２ａは、上述の通り、窓部６１０の長手方向（ｘ方向）に所定間隔をおいて複数設けられた所定のピッチ寸法の格子で構成される。上記所定の位置とは、規定の回数が１回である場合、グレーティング部２ａにおける、当該長手方向の端部にある格子の位置である。
【００９５】
また、入射光Ｌ１がグレーティング部２ａに入射する位置については、光導波路部３において適正に光導波されるような任意の範囲に設定することもできる。適正に光導波された状態は、センシング面１０１に対応した光導波路部３の面において、全反射する回数が適正である場合を示す。この回数は予め設定されている。なお、センシング面１０１に対応した光導波路部３の面について、以下「センシング対応面」と呼ぶことがある。
【００９６】
前述したように、センシング対応面において、光が全反射すると、全反射した位置に対応するセンシング面１０１に近接場光が発生する。この近接場光が反応空間１０２内の状態によって影響を受けることで、光導波路部３により光導波される光が減衰する。測定ユニット３０は、この減衰した光を受信して、その減衰の度合いを求めることにより、反応空間１０２における被検物質の濃度等を知ることができる。センシング対応面における全反射の回数を予め適正な範囲に設定することで、反応空間１０２に発生する近接場光の大きさをその設定値の大きさにすることができる。その近接場光で反応空間１０２の被検物質の濃度等をセンシングすることによって、反応空間１０２における被検物質の濃度等を適正に計測することができる。
【００９７】
一方で、センシング対応面において、光が全反射する回数が適正回数よりも多いと、前述した光が減衰する回数も増えることとなる。その結果、光導波路部３により光導波される光の減衰が、抗原１４の量に応じた本来の減衰よりも大きくなってしまう。そうすると、例えば、反応空間１０２における実際の被検物質の濃度よりも、高い値が計測されるといった問題が生じる。このように、センシング対応面における全反射の回数が予め設定された範囲から外れると、測定ユニット３０は、反応空間１０２における被検物質の濃度等を適正に計測することができない。このような理由から、グレーティング部２ａに入射する光は、適正に光導波される位置及び角度において、光導波路部３に入射される必要がある。
【００９８】
光源５１ａから出射される光は、例えば、ＬＥＤ光、レーザ光等のビーム光である。この光は、時系列に強度が実質的に変化しない連続光である。光源５１ａから出射される光がビーム光の場合、そのビーム幅を光導波路部３の幅よりも狭くすることで、光源５１ａから出射される光を漏れなく光導波路部３内に入射させることができる。これにより、光源５１ａから出射される光の強度を、光導波路部３への入射光Ｌ１（入力光）の強度と見なすことができる。光源５１ａとしては、例えば、各種の発光素子が挙げられる。発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等が挙げられる。
【００９９】
＜光受信部＞
図９に示すように、光受信部５２は、外部から入射した光を受信する。光受信部５２は、受光装置５２ａと光入射部５２ｂとを含んで構成される。光受信部５２は、光導波路型センサチップ２０が適正に計測ユニットに装着された場合、出射側のグレーティング部２ｂから外部に向けて出射された出射光Ｌ２を受信可能な位置に設けられる。受光装置５２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子（フォトセンサ）を備える。この受光素子は、出射側のグレーティング部２ｂを介して出射された光を受けることができる位置に設けられる。光源５１ａから出射される光がレーザ光の場合、受光素子として、その幅（大きさ）が光導波路部３内から出射される光のビーム幅よりも大きいものが用いられる。このような受光素子によれば、光導波路部３内から出射された光を漏れなく受光できる。これにより、受光装置５２ａで受光した光の強度を、光導波路部３内から出射される光の強度、つまり、出射光Ｌ２の強度と見なすことができる。光受信部５２は、受光装置５２ａで受光された出射光Ｌ２の情報を、処理部６０に出力する。つまり、光導波路型センサチップ２０は、光源５１ａからの入射光Ｌ１を受けて、センシングエリア１０３においてセンシングを行い、そのセンシング情報を含む光を出射光Ｌ２として受光装置５２ａに出力する。
【０１００】
（システム制御部）
システム制御部７０は、光送受信部５０と、駆動制御部４０と、処理部６０と、判定部８５と、出力部８０とを統括して制御する。操作部７５は、システム制御部７０に対して各種コマンド信号の入力操作等を行う。
【０１０１】
（処理部）
処理部６０は、光受信部５２において受信した出射光Ｌ２の情報を受けて、この光の情報を処理する。処理部６０は、当該処理によって、例えば、光受信部５２において受信した光の強度、波長、位相等の情報を取得することができる。また、処理部６０は、例えば、光発生部５１から、光導波路型センサチップ２０に出力された光の強度を光導波路型センサチップ２０への入力光の情報として取得する。これにより、処理部６０は、光導波路型センサチップ２０に入射された光の強度と、光導波路型センサチップ２０から出力された応答信号との強度比を示す情報を生成することもできる。また、処理部６０は、入力された出射光Ｌ２の強度を経時的に処理することで、出射光Ｌ２の強度の時系列情報を取得することができる。処理部６０において生成された各種の情報は、例えば、出力部８０である表示部８１等に出力される。
【０１０２】
＜磁場発生部＞
磁場発生部２１は、反応空間１０２に対し磁場を印加することで、反応空間１０２内に収容された固体分散体９（磁性微粒子１２）に対し力を生じさせる。磁場発生部２１は、反応空間１０２を鉛直方向に貫く磁束を発生する。磁場発生部２１は、例えば、永久磁石、電磁石等、又は、これらを組み合わせたもので構成することができる。また一例として、磁場発生部２１は、反応空間１０２を鉛直方向に貫く、上方向の磁束を発生可能な上磁場印加部と、反応空間１０２を鉛直方向に貫く、下方向の磁束を発生可能な下磁場印加部とを含んで構成される。
【０１０３】
《上磁場印加部》
図９に示すように、磁場発生部２１の一部としての測定ユニット３０には上磁場印加部２１ａが設けられている。上磁場印加部２１ａは、光導波路型センサチップ２０の上方に設けられている。反応空間１０２に含まれる固体分散体９（磁性微粒子１２）は、上磁場印加部２１ａにより発生された磁界の強さにより、鉛直上方向に力を受ける。固体分散体９は、鉛直上向きに力を受けることにより鉛直上方に移動される。この場合、固体分散体９が受ける力を、第１抗体６と抗原１４との結合力、及び第２抗体１３と抗原１４との結合力よりも小さい力とすることで、誤差要因となる固体分散体９を選択的にセンシングエリア１０３から遠ざけることができる。
【０１０４】
例えば上磁場印加部２１ａが永久磁石で構成される場合、この永久磁石の極を構成する端部は、反応空間１０２を形成する光導波路部３の表面と対向するように設けられる。また、上磁場印加部２１ａは、極の方向を揃えて並列配置された複数の永久磁石によって構成されてもよく、さらに棒状のコイルで構成されてもよい。この場合、このコイルの端部は、反応空間１０２を形成する光導波路部３の表面と対向するように設けられる。このような上磁場印加部２１ａにより、反応空間１０２に対し磁場が印加されると、複数の棒状のコイルには、それぞれ同方向に同じ量の電流が流される。
【０１０５】
また、測定ユニット３０に下磁場印加部（図示せず）を設けることもでき、その場合、この下磁場印加部は、光導波路型センサチップ２０を挟んで上磁場印加部２１ａと反対側の位置に設けることができる。
【０１０６】
＜駆動制御部＞
駆動制御部４０は、制御部４１と、駆動部４２とを含み、測定ユニット３０を構成する各部、例えば上磁場印加部２１ａの制御及び駆動を行う。
【０１０７】
《制御部》
制御部４１は、駆動部４２に含まれる各種の駆動部に対し指示を与えることで、この駆動部に対応する測定ユニット３０を構成する各部の駆動を制御する。
【０１０８】
《駆動部》
駆動部４２は、制御部４１からの指示を受けて、上磁場印加部２１ａを駆動する。駆動部４２により上磁場印加部２１ａが駆動されると、上述の通り、反応空間１０２において、鉛直上向きの磁場が発生される。鉛直上向きの磁場により反応空間１０２内の固体分散体９が受ける磁力は、第１抗体６と抗原１４との結合力、及び第２抗体１３と抗原１４との結合力よりも小さい力であって、誤差要因となる固体分散体９を選択的にセンシングエリア１０３から遠ざけるに十分な力である。この場合、固体分散体９がセンシングエリア１０３から遠ざけられる距離は、例えば、センシングエリア１０３の鉛直上方に数百ｎｍの距離である。これにより、抗原１４を介してセンシング面１０１と特異的に結合した固体分散体９を引き剥がすこと無く、測定誤差の要因となる固体分散体９を選択的にセンシングエリア１０３から遠ざけることができる。
【０１０９】
装着検知部９０は、測定ユニット３０への光導波路型センサチップ２０の装着を検知する。装着検知部９０は、前述した第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを含んで構成される。第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのそれぞれは検知信号を判定部８５に出力する。また、装着検知部９０は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂだけでなく、検知スイッチをさらに備えていてもよい。
【０１１０】
＜判定部＞
判定部８５は、装着検知部９０から受けた検知信号を受けて、測定ユニット３０への光導波路型センサチップ２０の装着が適正であるか否かを判定する。判定部８５が装着検知部９０から受けた信号に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方からの検知信号が含まれている場合、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０へ適正に装着されたと判定する。一方、それ以外の場合、判定部８５は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されなかったと判定する。
【０１１１】
また、測定終了を示す所定の入力を受けた後、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方から検知信号が入力されている状態から、一方又は双方から検知信号が入力されない状態に移行すると、判定部８５は、測定ユニット３０から光導波路型センサチップ２０が取り外されたと判定する。そして判定部８５は、次の光導波路型センサチップ２０の装着まで待機する。また、判定部８５は、測定中において、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂから入力される検知信号を監視することもできる。つまり、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されたと判定した後であって、測定終了を示す所定の入力を受ける前に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方から検知信号が入力されている状態から、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの少なくとも一方から検知信号が入力されない状態に移行すると、光導波路型センサチップ２０の装着状態が正常状態から異常状態に移行したと判定する。例えば判定部８５は、その判定結果をシステム制御部７０に出力する。システム制御部７０は、その判定結果を受けて出力部８０を制御する。出力部８０は一例として、報知部８２を制御することにより、この装着状態の移行を外部に報知する。他の例として、出力部８０は表示部８１を制御することにより、表示画面にこの装着状態の移行を示す情報を表示することも可能である。
【０１１２】
［光導波路型測定システムの動作］
以下、光導波路型測定システム１０によって、反応空間１０２に収容された抗原１４の濃度を測定する場合について説明する。この説明には、図１〜図９を適宜用いる。
【０１１３】
反応空間１０２に収容された、抗原１４及び固体分散体９は重力により、反応空間１０２中を自然沈降する。このとき、抗原１４と、固体分散体９を構成する第２抗体１３とが抗原抗体反応する。抗原抗体反応により、抗原１４と固体分散体９とが結合する。抗原１４は、第１抗体６を保持するセンシング面１０１まで沈降し、この第１抗体６と抗原抗体反応する。この抗原抗体反応により、センシング面１０１と抗原１４とが結合する。さらに、センシング面１０１と結合した抗原１４が固体分散体９と結合したり、固体分散体９と結合した抗原１４がセンシング面１０１と結合したりすることで、抗原１４を介して固体分散体９とセンシング面１０１とが結合する。これにより、固体分散体９が、センシングエリア１０３内に保持される。この状態において、光発生部５１から光導波路部３内に光が出射され、入射側のグレーティング部２ａにより適正に回折され、光導波路部３によりこの光が光導波されているときに、センシングエリア１０３内に、この光導波を起因とする近接場光が発生する。
【０１１４】
センシングエリア１０３内において、この近接場光が固体分散体９によって散乱、吸収されることで、光導波路部３により光導波される光の強度が減衰する。減衰した光は、出射側のグレーティング部２ｂで適正に回折されることで、光受信部５２に入射する。光受信部５２で受信した光の情報は、処理部６０に出力される。
【０１１５】
処理部６０は、例えば、光受信部５２で受信した光強度と初期の光強度とに基づいて、光強度の減衰の度合いを求める。ここで、光受信部５２で受信した光強度は、センシングエリア１０３内に存在する固体分散体９の量に対応する。
【０１１６】
測定対象となるのは、抗原１４を介してセンシング面１０１と結合した固体分散体９であるが、センシングエリア１０３にはそれ以外の固体分散体９も存在し、これらは測定誤差の要因になる。これは固体分散体９が自然沈降することにより、センシングエリア１０３に堆積したことに起因する。固体分散体９は磁性微粒子１２を含んでいるため、上磁場印加部２１ａが反応空間１０２に対して上向きの磁場を印加することにより、鉛直上方に力を受ける。これによりセンシング面１０１と結合していない固体分散体９は、センシングエリア１０３から遠ざけられる。このようにして、測定誤差の要因となる固体分散体９は、選択的にセンシングエリア１０３の外に移動させられる。
【０１１７】
測定ユニット３０は、センシング面１０１と結合していない固体分散体９が移動された後においても、光受信部５２で受信した光の強度を処理部６０に出力する。この光の強度は、抗原１４の濃度に対応する光の強度に相当する。処理部６０は、例えば、抗原１４の濃度に対応する光強度と、測定開始直後の光強度とを比較することにより光強度の減衰を算出する。
【０１１８】
処理部６０は、この光強度の減衰から反応空間１０２に収容された抗原１４の濃度を算出する。処理部６０は、抗原１４の濃度の算出結果を出力部８０に出力する。操作者は、出力部８０に出力された、抗原１４の濃度の算出結果を参照することで、反応空間１０２に収容された抗原１４の濃度（量）を把握することができる。
【０１１９】
［測定ユニットへの光導波路型センサチップの装着］
ここで、光導波路型センサチップを装着するための操作者の動作について説明する。図１０は、測定ユニット３０への光導波路型センサチップ２０の装着の手順を示したフローチャートである。このフローチャートは、図４〜図９に示した、測定ユニット３０の着脱部３００への光導波路型センサチップ２０の装着の手順について示す。この説明には、図４〜図９を適宜使用する。
【０１２０】
図１０に示すように、まず、光導波路型センサチップ２０の前方を右接触面３０２ａと左接触面３０３ａとの間に挿入する（ステップＳ００１）。光導波路型センサチップ２０の前側を操作者が把持し、右接触面３０２ａ及び左接触面３０３ａに沿って光導波路型センサチップ２０を後方に移動させる（ステップＳ００２）。
【０１２１】
底面６０１が載置されるのに十分な大きさだけ保持面３２０が露出された後、操作者は、底面６０１を保持面３２０に接触させるように、後面６０３Ｂと底面６０１との境界で形成される角部を保持面３２０に滑らせるようにして、光導波路型センサチップ２０を下方に移動させる。このとき、右側面６０４Ｒが右接触面３０２ａに概ね接し、左側面６０４Ｌが左接触面３０３ａに概ね接するように光導波路型センサチップ２０の下方に移動される。操作者は、光導波路型センサチップ２０を傾けつつ後面６０３Ｂを可動面３０５ａに当接させる（ステップＳ００３）。
【０１２２】
操作者は、ステップＳ００３の状態で光導波路型センサチップ２０を、さらに後方に移動させることで、光導波路型センサチップ２０を後方に押し込む（ステップＳ００４）。これにより、可動面３０５ａは後方に移動される。
【０１２３】
ストッパー３０７により、可動面３０５ａの後方への移動が規制される（ステップＳ００５）。このとき、光導波路型センサチップ２０の底面６０１が保持面３２０に接し、かつ後面６０３Ｂが可動面３０５ａに接するように、光導波路型センサチップ２０の前側部分を下方に移動させる（ステップＳ００６）。この操作は操作者が後方に可動面３０５ａを押し込む力を維持したまま行われる。光導波路型センサチップ２０が保持面３２０に適正に接すると、保持面３２０に光導波路型センサチップ２０の底面６０１が接する。その結果、保持面３２０に設けられた第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが光導波路型センサチップ２０の底面６０１と前面６０３Ｆ都の境界である角部によって押下される。
【０１２４】
光導波路型センサチップ２０の前側部分を下方に移動させる動作は、ストッパー３０７により可動面３０５ａの後方への移動が止められる前であっても行うことができる。すなわちステップＳ００４において、底面６０１が載置されるのに十分な距離だけ、可動面３０５ａが後方に移動された後であれば、光導波路型センサチップ２０を下方に移動させることができる。
【０１２５】
図１１は、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆの近傍から、一部が露出した第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを示す上面図である。第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのうち露出していない部分は、底面６０１と接している。
【０１２６】
つまり、この状態において第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの後方端部の位置Ｐは、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆよりも後方に位置し、底面６０１の下方に位置する。また、このとき第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの前方端部の位置Ｑは、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆよりも前方に位置し、露出している。このような構成によれば、光導波路型センサチップ２０を前方にスライドさせるときに、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂに後面６０３Ｂが引っかかるおそれを回避することが可能である。
【０１２７】
また、この状態において、操作者は、後面６０３Ｂと、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂとの位置関係を視認することにより、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されうる状態であるか否かを判断することができる。
【０１２８】
次に、操作者は、保持面３２０と底面６０１との接触を維持したまま、可動面３０５ａを後方に押し込む力を解除する（ステップＳ００７）。可動面３０５ａは弾性体３０６ａ及び弾性体３０６ｂを含む付勢機構により、前方に付勢されているので、光導波路型センサチップ２０は前方にスライドされ、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆが、前側接触面３０１ａに当接する（ステップＳ００８）。これにより、光導波路型センサチップ２０が第１機構３４０により挟持される。また、前側接触面３０１ａに係止爪３０１Ｃが設けられているので、ステップＳ００７の動作によって、係止爪３０１Ｃが光導波路型センサチップ２０の上面６０２に接する。またこの場合、ステップＳ００７の動作によって、前面６０３Ｆのフランジ部６０３Ｄが、係止爪３０１Ｃの下方に形成された溝（係合部）に嵌合する。これにより、光導波路型センサチップ２０の前側が上方へ移動することを規制できる。同様に光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂのフランジ部６０３Ｃが、可動面３０５ａの凸部３０５ｂのか方に形成された溝（係合部）に嵌合されるので、光導波路型センサチップ２０の後側が上方へ移動することを規制できる。このような前後の係合手段により、光導波路型センサチップ２０の全体が上方への位置ずれを防止することができる。
【０１２９】
装着動作が終了した時点で、判定部８５が受けた信号に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方からの信号が含まれていれば（ステップＳ００９；ＹＥＳ）、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されたと判定される（ステップＳ０１２）。適正装着と判定された場合、光導波路型測定システム１０は測定可能な状態に移行する。そして、所定の測定開始トリガを受けて光導波路型測定システム１０は、測定を開始する（ステップＳ０１３）。なお、測定開始トリガは、例えば判定部８５により適正装着の判定結果が得られたことでもよいし、その他の自動又は手動で入力される指示であってもよい。手動で入力される指示としては、光導波路型センサチップ２０の識別操作（バーコード読み取り操作等）や測定の開始操作等が挙げられる。
【０１３０】
一方、判定部８５が受けた信号に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの一方又は双方による信号が含まれていない場合（ステップＳ００９；ＮＯ）、判定部８５は、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されていないと判定する（ステップＳ０１０）。この判定結果を受けたシステム制御部７０は、報知部８２を制御して、装着の異常を外部に報知させる（ステップＳ０１１）。
【０１３１】
ここで装着が異常である例について説明する。光導波路型センサチップ２０の底面６０１が第２接触部３０２に乗り上げ、かつ前面６０３Ｆのフランジ部６０３Ｄが前側接触面３０１ａの係止爪３０１Ｃと係合している場合がありうる。この場合、保持面３２０に対し斜めに装着されているので実際には装着は不適正である。しかしながら、一見、適正に装着されているように見える。このような場合、右側の第１検知スイッチ９０ａは押下されておらず、その結果、装着の異常が報知される。操作者は、この報知情報によって異常を認識し、装着動作をやり直すことができる。
【０１３２】
光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されている状態で測定が完了した場合に、この一連の処理は終了する。一方、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されていない場合、例えば、ステップＳ０１１の報知と同時にこの一連の処理は終了する。あるいは、操作者が装着動作をやり直した場合には装着の適否が再度判定される。
【０１３３】
［測定ユニットからの光導波路型センサチップの取り外し］
図１２は、光導波路型センサチップ２０が装着された測定ユニット３０から、光導波路型センサチップ２０を取り外す手順を示したフローチャートである。
【０１３４】
光導波路型測定システム１０による測定が終了すると（ステップＳ０２０）、測定終了の情報が判定部８５に入力される。測定終了とするタイミングは、例えば、光導波路型センサチップ２０に上磁場が印加された後に測定がされ、その測定が終了したタイミングである。操作者は、表示部８１の表示等により、測定の終了を認識し、測定ユニット３０に装着された光導波路型センサチップ２０を後方にスライドさせる（ステップＳ０２１）。光導波路型センサチップ２０が後方にスライドされることで、可動面３０５ａが後方に押し込まれる（ステップＳ０２２）。これにより、前面側の係合が解除される。
【０１３５】
ストッパー３０７により、可動面３０５ａの後方への移動が規制された後（ステップＳ０２３）、操作者は光導波路型センサチップ２０の前側部分を上方に移動させつつ、可動面３０５ａ側の係合を解除する（ステップＳ０２４）。これにより、保持面３２０から光導波路型センサチップ２０の底面６０１が離れ、光導波路型センサチップ２０が取り外し可能となる。
【０１３６】
光導波路型センサチップ２０の前側部分の上方移動がなされると、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが共に検知信号を出力しなくなり（ステップＳ０２５）、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０から外れたと判定される（ステップＳ０２６）。この判定結果を受けて、測定ユニット３０は、次に測定される光導波路型センサチップ２０の装着動作が開始されるまで、装着待ち状態（初期状態）となる（ステップＳ０２７）。また、ステップＳ０２６の判定結果を受け、システム制御部７０は、例えば、光導波路型センサチップ２０が取り外されたことを表示部８１に表示させる。
【０１３７】
［光導波路型センサチップの装着の監視］
図１３は、測定ユニット３０に装着された光導波路型センサチップ２０の装着を監視する手順を示したフローチャートである。光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着され、光導波路型測定システム１０による測定が開始されると（ステップＳ０４０）、判定部８５は、光導波路型センサチップ２０の装着状態の変化の監視を開始する（ステップＳ０４１）。監視の開始時点においては、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方から判定部８５に検知信号が入力されている。
【０１３８】
監視の開始後、例えば、振動、衝撃等の外力によって光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に対して移動し、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂのうちの少なくとも一方から検知信号が入力されない状態になることがありうる（ステップＳ０４２；ＹＥＳ）。その場合、判定部８５は、光導波路型センサチップ２０の装着状態が適正状態から不適性状態に移行したと判定する（ステップＳ０４３）。
【０１３９】
判定部８５は、装着が適正でなくなったという判定結果をシステム制御部７０に出力する。この判定結果を受けたシステム制御部７０は、出力部８０を制御することにより、装着が適正でなくなったことを外部に報知する（ステップＳ０４４）。また、この場合、システム制御部７０が、計測を中止するようにしてもよい。
一方、ステップＳ０４２の判定において、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの双方から検知信号が入力されていると判定され（ステップＳ０４２；ＮＯ）、かつ測定が継続している間（ステップＳ０４５；ＮＯ）、判定部８５は、ステップＳ０４２の判定（監視）を繰り返し実行する。測定の終了を受けて（ステップＳ０４５；ＹＥＳ）、この一連の処理は終了する。
【０１４０】
［変形例１］
上記実施形態では、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、前側接触面３０１ａの近傍に設けられる。また、第１検知スイッチ９０ａは、右接触面３０２ａの近傍に、第２検知スイッチ９０ｂは、左接触面３０３ａの近傍に設けることができる。これにより、測定ユニット３０における前後及び左右における光導波路型センサチップ２０の傾きを精度よく検知できる。しかしながら、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが設けられる位置は、このような位置に限られない。保持面３２０における光出射部５１ｂと光入射部５２ｂとを結ぶ線と前側接触面３０１ａとの間での任意の場所に設けることができる。すなわち、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが設けられる位置は、それぞれが押下されて検出信号を出力する契機となる高さＨを設定することで、例えば、以下に示すようにして設定することができる。
【０１４１】
第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、前後において、光送受信部５０と前側接触面３０１ａとに挟まれる保持面３２０の領域に設けられる。第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、測定ユニット３０に、光導波路型センサチップ２０が装着される場合の、前後方向における光導波路型センサチップ２０の傾きを検知する。
【０１４２】
図１４〜図１６は、測定ユニット３０に光導波路型センサチップ２０が装着される場合、前後方向における光導波路型センサチップ２０の傾きを検知する一例を示した図である。これら図は、測定ユニット３０を、第１検知スイッチ９０ａを通り前後方向に平行な線で切った断面を示す。また、この断面の位置に対応する光導波路型センサチップ２０の断面を示す。図中、斜線部は、光導波路型センサチップ２０を区別して示すものである。
【０１４３】
図１４及び図１５に示すように、まず、前側接触面３０１ａの高さをＣ、前側接触面３０１ａと可動面３０５ａとの前後方向における距離をＡ、前側接触面３０１ａと第２検知スイッチ９０ｂの中心軸との前後方向における距離をＬとする。第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂの前後方向における位置は同じである。また、第１検知スイッチ９０ａが押下されることでオンとなる高さをＨとする。第１検知スイッチ９０ａは、押下されて高さがＨ以下となることでオンとなり、押下が解除されて高さＨよりも高くなるとオフとなる。この高さＨは第２検知スイッチ９０ｂにおいても同じである。
【０１４４】
図１６は、光導波路型センサチップ２０が第１接触部３０１に乗り上げた状態で、測定ユニット３０に装着された場合を示した図である。この場合、第１検知スイッチ９０ａにより、この不具合を検出する方法について説明する。光導波路型センサチップ２０が第１接触部３０１に乗り上げた状態では、第２検知スイッチ９０ｂの位置において、保持面３２０と光導波路型センサチップ２０の底面６０１との間に、高さＩの隙間ができる。このとき、  Ａ：Ｃ＝（Ａ−Ｌ）：Ｉ  の関係が成立する。そのため、保持面３２０と底面６０１との隙間Ｉ＝Ｃ×（Ａ−Ｌ）／Ａを得ることができる。ここで、隙間の高さＩが、検出スイッチがオフになる高さＨよりも高ければ、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されていないことを検知できる。
【０１４５】
つまり、Ｉ＝Ｃ×（Ａ−Ｌ）／Ａ＞Ｈの関係が成立するので、
Ｌ＜Ａ（１−（Ｈ／Ｃ））…（１）
の関係を得ることができる。第１検知スイッチ９０ａの前側接触面３０１ａからの、前後方向における距離Ｌは、上式（１）を満たすように確定させることができる。また、第２検知スイッチ９０ｂの位置についても、第１検知スイッチ９０ａと同様にして設定することができる。
【０１４６】
図１７〜図１９は、測定ユニット３０に光導波路型センサチップ２０が装着される場合、左右方向における光導波路型センサチップ２０の傾きを検知する一例を示した図である。これら図は、測定ユニット３０を、第２検知スイッチ９０ｂを通り左右方向に平行な線で切った断面を示す。また、この断面の位置に対応する光導波路型センサチップ２０の断面を示す。図中、斜線部は、光導波路型センサチップ２０を区別して示すものである。また、図中、第１検知スイッチ９０ａの表示を省略している。
【０１４７】
図１７及び図１８に示すように、まず、左接触面３０３ａの高さをＤ、第３接触部３０３と右接触面３０２ａとの左右方向における距離をＢ、第３接触部３０３と第２検知スイッチ９０ｂの中心軸との左右方向における距離をＭとする。第２検知スイッチ９０ｂは、押下されて高さがＨ以下となることでオンとなり、押下が解除されて高さＨよりも高くなるとオフとなる。
【０１４８】
図１９は、光導波路型センサチップ２０が第３接触部３０３に乗り上げた状態で、測定ユニット３０に装着された場合を示した図である。この場合、第２検知スイッチ９０ｂにより、この不具合を検出する方法について説明する。光導波路型センサチップ２０が第３接触部３０３に乗り上げた状態では、第２検知スイッチ９０ｂの位置において、保持面３２０と光導波路型センサチップ２０の底面６０１との間に、高さＪの隙間ができる。このとき、  Ｂ：Ｄ＝（Ｂ−Ｍ）：Ｊ  の関係が成立する。そのため、保持面３２０と底面６０１との隙間Ｊ＝Ｄ×（Ｂ−Ｍ）／Ｂを得ることができる。ここで、隙間の高さＪが、検出スイッチがオフになる高さＨよりも高ければ、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に適正に装着されていないことを検知できる。
【０１４９】
つまり、Ｊ＝Ｄ×（Ｂ−Ｍ）／Ｂ＞Ｈの関係が成立するので、
Ｍ＜（１−Ｂ（Ｈ／Ｄ））…（２）
の関係を得ることができる。第２検知スイッチ９０ｂの第３接触部３０３からの、左右方向の距離Ｍは、上式（２）を満たすように確定させることができる。また、第２接触部３０２に光導波路型センサチップ２０が乗り上げることを想定することにより、第２検知スイッチ９０ｂと同様にして、第１検知スイッチ９０ａの左右方向の位置を確定させることができる。
【０１５０】
［変形例２］
図２０は、この実施形態の他の変形例に係る光導波路型測定システム１０の測定ユニット３０を示す図である。図２０に示すように、この測定ユニット３０は、上面３１０に凹部５００が設けられており、この凹部５００によって着脱部３００が形成されている。また、凹部によって、前側接触面３０１ａ、右接触面３０２ａ、及び左接触面３０３ａが形成されている。前側接触面３０１ａと対向する位置に可動面３０５ａが設けられている。また、凹部５００の底面が保持面３２０を構成している。また、右接触面３０２ａ、及び左接触面３０３ａには、それぞれ、ガイドレール３０２ｂ、及びガイドレール３０３ｂが設けられている。また、前側接触面３０１ａの上辺に接する傾斜面３０１ｄを有する。傾斜面３０１ｄは、後方に向かって傾斜している。測定ユニット３０の後方上部には、光導波路型センサチップ２０に磁場を印加するための磁場ユニット３５が備えられている。この磁場ユニット３５が、前方にスライドすることで、上磁場印加部２１ａに対応する装置が光導波路型センサチップ２０の上方に移動され、反応空間１０２に対し上磁場が印加可能となる。
【０１５１】
光導波路型センサチップ２０が着脱部３００に挿入される場合、保持面３２０に対し傾斜面３０１ｄに沿って斜め方向に挿入される。光導波路型センサチップ２０は、底面６０１を共通とするフランジ部が備えられており、保持面３２０に対し斜めに挿入された光導波路型センサチップ２０は、フランジ部がガイドレール３０２ｂ、及びガイドレール３０３ｂに挿入されることで、後方へ案内される。ガイドレール３０２ｂ、及びガイドレール３０３ｂがそれぞれの面に設けられる高さはフランジ部の厚さよりも大きい。光導波路型センサチップ２０が後方に進むと、光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂが、可動面３０５ａに当接する。後面６０３Ｂが可動面３０５ａに当接した後も、光導波路型センサチップ２０を後方に進行させると、可動面３０５ａの移動がストッパー３０７（図示せず）により規制される。これ以降の装着手順は、例えば、図１０に示したフローチャートのステップＳ００８〜Ｓ０１２と同様な手順により行うことができる。
【０１５２】
図２１及び図２２は、着脱部３００の一例を示した上面図である。着脱部３００の保持面３２０には、バーコードリーダ３６０、光送受信部５０、第１検知スイッチ９０ａ、及び第２検知スイッチ９０ｂを有する。バーコードリーダ３６０は、光導波路型センサチップ２０に付されたバーコードを読取ることで、光導波路型センサチップ２０を識別する。光送受信部５０は、光出射部５１ｂと、光入射部５２ｂとを有する。光出射部５１ｂと、光入射部５２ｂとは、保持面３２０において前後方向に対し並列に設けられている。光出射部５１ｂからは、例えば、レーザ光が出射される。光入射部５２ｂは、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に装着されたときに、光導波路型センサチップ２０から出射された光を受信する。また、前側接触面３０１ａには、複数の係止爪３０１Ｃが備えられている。
【０１５３】
また、前述したように、右接触面３０２ａに、前方から後方へ延びるガイドレール３０２ｂ、左接触面３０３ａに、同様に延びるガイドレール３０３ｂが備えられている。ガイドレール３０２ｂ及びガイドレール３０３ｂは、例えば、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂよりも後方の位置から、さらに後方へ延びるようにして設けられる。また、ガイドレール３０２ｂ及びガイドレール３０３ｂは、光送受信部５０よりも後方の位置から、さらに後方へ延びるようにして設けることもできる。光導波路型センサチップ２０が、着脱部３００に装着される場合、これらガイドレールに乗り上げる場合があるが、その検出は前述した第２接触部３０２及び第３接触部３０３に乗り上げて装着された場合と同様にして行うことができる。
【０１５４】
また、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、ストッパー３０７により、光導波路型センサチップ２０による可動面３０５ａの後方への移動が止められたとき、光導波路型センサチップ２０の後部から露出するような位置に設けることができる。このとき、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂは、光導波路型センサチップ２０の底面６０１により押下されている。
【０１５５】
この場合における、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの前後方向の位置は、例えば、以下に示すようにして確定することができる。図２２に示すように、光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さをＧ、可動面３０５ａが後方に押し込まれていない時の可動面３０５ａと前側接触面３０１ａとの前後方向の距離をＥ、可動面３０５ａが後方に押し込まれ、ストッパー３０７により後方への移動が規制されたときの可動面３０５ａと前側接触面３０１ａとの前後方向の距離をＦ、第１検知スイッチ９０ａの前後方向の幅をＫとする。
【０１５６】
第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとは同一の検出スイッチを使用する。また、第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとは、前後方向において同じ位置に設けられている。そのため、以下においては第１検知スイッチ９０ａの位置の設定について説明する。
【０１５７】
距離Ｅは、長さＧよりも小さい。そのため、着脱部３００に光導波路型センサチップ２０が装着された場合、可動面３０５ａは、後方に距離Ｇ−Ｅ押し込まれる。そうすると、付勢機構により、光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆは、可動面３０５ａから前方に力を受ける。これにより、光導波路型センサチップ２０はその長手方向において、第１機構３４０に確実に挟持される。
【０１５８】
光導波路型センサチップ２０の前面６０３Ｆにより、可動面３０５ａが後方に押し込まれ、ストッパー３０７により後方への移動が規制されたとき、後面６０３Ｂの位置は、前側接触面３０１ａから、後方に向かって距離Ｆ−Ｇの位置となる。そうすると、第１検知スイッチ９０ａは、保持面３２０のうち、前側接触面３０１ａから後方に距離Ｆ−Ｇの位置までの領域にある必要がある。また、第１検知スイッチ９０ａは、光導波路型センサチップ２０の底面６０１によって押下されている必要があるので、第１検知スイッチ９０ａの後方側の端部の位置Ｐが、前側接触面３０１ａから後方に向かって距離Ｆ−Ｇの位置よりも後方の位置である必要がある。そのため、第１検知スイッチ９０ａは、位置Ｐの位置が、前側接触面３０１ａから後方に向かって距離Ｆ‐Ｇの位置から、前側接触面３０１ａから後方に向かって距離Ｆ−Ｇ＋Ｋの位置となるように範囲に設けることができる。
【０１５９】
図２３は、実施例の他の形態に係る光導波路型測定システム１０の着脱部３００を示した上面図である。この実施例においては、光送受信部５０が、２つの独立した光送受信機能を備えている。つまり、光出射部５１ｂから複数のビーム光（光束）を出射することができる。光出射部５１ｂは、例えば、独立した２つの光源５１ａを備える。また、光入射部５２ｂは、光導波路型センサチップ２０から出射された複数のビーム光（光束）を受信することができる。受光装置５２ａは、例えば、独立した２つの受光装置５２ａを備える。また、光出射部５１ｂと、光出射部５１ｂとが左右方向に配列した光送受信部５０が、前後方向にそれぞれ２つ備えられていてもよい。このとき、光導波路型センサチップ２０は、窓部６１０の短手方向に２つの独立したセンシング面１０１を含み、これらセンシング面１０１にそれぞれビーム光が入射される。例えば、光導波路型センサチップ２０において、２つの独立したセンシング面１０１に形成される機能層１０５を別のものとすることで、１つの被検溶液から２つの測定項目を測定することができる。例えば、糖尿病の検査において、ヘモグロビンの測定とＡ１Ｃの測定とを行う必要があるが、この場合、１つの光導波路型センサチップ２０によって、これらの測定を行うことができる。
【０１６０】
この場合、光導波路型センサチップ２０において、窓部６１０の短手方向に２つの独立したセンシング面１０１を有する。そのため、１つのセンシング面１０１を形成する光導波路部３の短手方向の幅が半分となる。また、光導波路部３に入射する光はレーザ光であって、このレーザ光は所定の幅を有する。そのため、光導波路型センサチップ２０の装着が、前後方向にずれると、このレーザ光が光導波路部３に適正に入射せず、光導波路部３内を適正に光導波できなくなる場合がある。例えば、光導波路部３に入射した光が光導波路部３の側面に当たり乱反射することで、入射光がセンシングエリア１０３以外の場所で減衰し、さらに、この乱反射した光が迷光となってしまう場合が挙げられる。この迷光は、測定とは無関係な光であるので測定結果に悪影響を及ぼす。そのため、測定ユニット３０に光導波路型センサチップ２０を装着する場合、前後方向に対しても適正に装着される必要がある。この実施形態の光導波路型測定システム１０は、第１機構３４０により、光導波路型センサチップ２０を長手方向において確実に挟持することができので、光導波路型センサチップ２０を、前後方向に対しても適正に装着することができる。
【０１６１】
この実施形態において、光導波路型測定システム１０を「第１方向」がｙ方向に、「第２方向」がｘ方向にそれぞれ対応するように構成したが、この構成に限定されるものではない。光導波路型測定システム１０は、例えば、「第１方向」をｘ方向に対応させ、「第２方向」をｙ方向に対応させて、上述したものと同様に構成することもできる。
【０１６２】
［光導波路型測定システムの作用、効果］
上記実施形態及びその変形例にかかる光導波路型測定システム１０又は測定ユニット３０の作用及び効果について説明する。
【０１６３】
上記実施形態の効果を説明するにあたり、まず測定ユニット３０への光導波路型センサチップ２０が適正に装着された場合の図２５を参照しつつ、図２４により、適正に装着されない場合の比較を例に挙げて説明する。図２４は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されなかった場合の例を示している。すなわち図２４は、測定ユニット３０の保持面３２０に対し、光導波路型センサチップ２０の底面６０１が所定の角度を有して装着された場合を示す断面図である。図２５は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着された場合の例を示している。
【０１６４】
また、図２４及び図２５において、実線で示す光路は、測定ユニット３０への光導波路型センサチップ２０が適正に装着されたときの光路であり、入射光をＬ１とし、出射光をＬ２として示す。また、図２４において破線で示す光路は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されなかった場合の出射光Ｌａである。
【０１６５】
＜不適正装着の例＞
図２４に示すように、光導波路型センサチップ２０の底面６０１は、保持面３２０に対し角度を有して装着されている。つまり、光導波路型センサチップ２０の底面６０１の少なくとも一部が、保持面３２０に対し浮いた状態となっている。このとき、保持面３２０の光出射部５１ｂ（図示せず）から出射した光は、適正装着のときにグレーティング２ａに入射される適正な光路（図２５参照）よりも大きな入射角度で窓部６１０に入射する。窓部６１０に入射した光は、屈折することで、さらに大きな入射角で光導波路部３に入射する。光導波路部３に入射した光は、例えば、入射側のグレーティング部２ａに入射することで回折される。このとき、入射側のグレーティング部２ａに入射した光の入射角度は、適正な光路となる場合と比較して大きいため、回折された光は光導波路部３内を光導波できずに、光導波路部３から外部に出射される（例えば出射光Ｌａ）。この出射光Ｌａは、反応空間１０２や、窓部６１０を介して外部に放出されることで、適正に光入射部５２ｂに入射しない。このように、光導波路型センサチップ２０が測定ユニット３０に装着される場合、光導波路型センサチップ２０の底面６０１は、保持面３２０とは平行である必要がある。
【０１６６】
《左右方向のずれ》
また、光導波路型センサチップ２０は、適正装着されることにより、入射光が、グレーティング部２ａにより規定の回数回折されることを前提としているため、左右方向にずれて装着されると、光導波路部３において正常に光を光導波させることができなくなる。例えば、入射光がグレーティング部２ａに当たらなかったり、入射側のグレーティング部２ａにおいて規定の回数以外の回数で回折されたりすることによって、光導波が正常でなくなるおそれがある。前者の場合、入射光は、光導波路部３の界面において全反射できずに外部に放出される。また、後者の場合、入射側のグレーティング部２ａにおいて規定の回数以外の回数で回折された入射光は、センシング面１０１において予め設定された量の近接場光を発生させることができない。
【０１６７】
また、入射側のグレーティング部２ａにおいて規定の回数で回折されても、入射側のグレーティング部２ａにおける入射位置、入射角度が適正位置からずれることで、センシング対応面における全反射の回数が適正ではなくなる。この回数が適正でないと、前述したように、センシング対応面における全反射の回数が予め設定された範囲から外れる。その結果、測定ユニット３０は、反応空間１０２における被検物質の濃度等を適正に計測することができない。これらのことにより、測定ユニット３０に対し、光導波路型センサチップ２０が左右方向にずれて装着されると、光導波路型測定システム１０において正確な測定を行うことができなくなる。そのため、光導波路型センサチップ２０は、少なくとも左右方向において測定ユニット３０に適正に装着される必要がある。
【０１６８】
《前後方向のずれ》
また、光導波路型センサチップ２０が、前後方向において測定ユニット３０に適正に装着されない場合においても、光導波路部３の側面に入射光が照射されるため、光導波路部３において正常に光を光導波させることができなくなる。そのため、光導波路型センサチップ２０は、前後方向においても測定ユニット３０に適正に装着される必要がある。つまり、入射側のグレーティング部２ａに入射する光は、適正に光導波される位置及び角度において、光導波路部３に入射される必要がある。
【０１６９】
＜作用・効果＞
この実施形態による光導波路型測定システム１０によれば、測定ユニット３０の着脱部３００を、第１機構３４０と、第２機構３５０とで、光導波路型センサチップ２０を取り囲むようにして挟持する。そのため、測定ユニット３０に対し光導波路型センサチップ２０の装着において、前後方向及び左右方向における、ずれを防止することが可能である。また、第１機構３４０の一方の面を可動面３０５ａとしたので、測定ユニット３０からの光導波路型センサチップ２０の着脱を容易に行うことができる。
【０１７０】
さらに、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを保持面３２０に設けた。これら検知スイッチを前側接触面３０１ａの近傍に設けることにより、測定ユニット３０に、光導波路型センサチップ２０が装着されるときの、前後方向における光導波路型センサチップ２０の傾きを精度よく検知できる。また、保持面３２０において、第１検知スイッチ９０ａを、右接触面３０２ａ、第２検知スイッチ９０ｂを左接触面３０３ａの近傍に設けることにより、測定ユニット３０に、光導波路型センサチップ２０が装着されるときの、左右方向における光導波路型センサチップ２０の傾きを精度よく検知できる。測定ユニット３０は、光導波路型センサチップ２０が着脱部３００に装着されるときに、この２つの検出スイッチの少なくとも一方から検知信号が出力されない場合を装着不良と判定することで、光導波路型センサチップ２０の底面６０１が、保持面３２０に対し浮いている状態を検知可能とした。そのため、操作者が装着の確認をする作業を軽減する事が可能である。
【０１７１】
このように、この実施形態の光導波路型測定システム１０は、第１機構３４０、及び第２機構３５０の構成に加えて、測定ユニット３０の保持面３２０に第１検知スイッチ９０ａと第２検知スイッチ９０ｂとを設けた。このような構成によれば、装着動作が終了した光導波路型センサチップ２０について、前後方向及び左右方向においては挟持によりずれを防止し、上下方向においては光導波路型センサチップ２０の浮き状態を検知することで、不適正装着を操作者に認識させずれを防止する。そのため、光導波路型センサチップ２０を、測定ユニット３０の所定位置に安定して装着が可能となる。
【０１７２】
このように、光導波路型センサチップ２０を、測定ユニット３０に適正に装着可能としたので、入射光Ｌ１がグレーティング部２ａにおいて入射する位置、入射する角度も適正となる。そのため、入射光Ｌ１を光導波路部３内に適正に光導波させることができる。さらに、センシング対応面における全反射の回数を適正な回数とすることができる。その結果、反応空間１０２に発生する近接場光の大きさを、予め設定した大きさにすることができる。その近接場光で反応空間１０２の被検物質の濃度等をセンシングすることによって、反応空間１０２における被検物質の濃度等を適正に計測することができる。
【０１７３】
また、可動部３０５が後方に押し込まれた場合の可動面３０５ａと、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの後方側の端部の位置との距離を、光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さよりも短くした。そのため、光導波路型センサチップ２０を着脱部３００に装着する場合に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂに、光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂが引っかかることを防止している。また、可動部３０５が後方に押し込まれた場合の可動面３０５ａと、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの前方側の端部の位置との距離を、光導波路型センサチップ２０の長手方向の長さよりも長くした。そのため、光導波路型センサチップ２０を着脱部３００に装着する場合に、光導波路型センサチップ２０の後面６０３Ｂか近傍から第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂの上面の一部が露出する。そのため、操作者は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを検知位置まで押下しつつも、保持面３２０の上部から押下された第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを確認することができる。この状態は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されうる状態の前段階の状態となる。そのため、操作者は、光導波路型センサチップ２０が適正に装着されうる状態か否かを、この前段階において判断することができる。
【０１７４】
測定ユニット３０において、外部からの光、迷光等が測定に与える影響を小さくするために、少なくとも保持面３２０を、光を吸収しやすい黒色等の暗色で構成した。この実施形態による光導波路型測定システム１０は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂを、白色等の明色で構成した。そのため、操作者が光導波路型センサチップ２０を着脱部３００に装着する場合に、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが目印となるため、操作者は着脱部３００の位置を容易に把握することができる。また、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが、それぞれ、第２接触部３０２、及び第３接触部３０３の近傍に設けられているので、操作者は、第１検知スイッチ９０ａ及び第２検知スイッチ９０ｂが設けられている位置が、光導波路型センサチップ２０の短手方向の両端部に対応する位置であると容易に把握することができる。
【０１７５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１７６】
２ａ、２ｂ    グレーティング部
３      光導波路部
５      外筐部
１０    光導波路型測定システム
２０    光導波路型センサチップ
３０    測定ユニット
５１    光発生部
８５    判定部
９０    装着検知部
９０ａ  第１検知スイッチ
９０ｂ  第２検知スイッチ
３００  着脱部
３０１  第１接触部
３０１ａ  前側接触面
３０１ｂ  凸部
３０１Ｃ  係止爪
３０１ｄ  傾斜面
３０２  第２接触部
３０２ａ  右接触面
３０２ｂ，３０３ｂ  ガイドレール
３０３  第３接触部
３０３ａ  左接触面
３０５  可動部
３０５ａ  可動面
３０５ｂ  凸部
３０６ａ，３０６ｂ  弾性体
３０７  ストッパー
３０８，３０９  ガイド部
３１０  上面
３２０  保持面
３３０  可動機構
３４０  第１機構
３５０  第２機構
６０１  底面
６０２  上面
６０３Ｂ  後面
６０３Ｃ，６０３Ｄ  フランジ部
６０３Ｆ  前面
６０４Ｒ  右側面
６０４Ｌ  左側面
６１０  窓部
７００  反応容器
【図１】
2015230300.tif 000003
【図２】
2015230300.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015230300.tif 000008
【図７】
2015230300.tif 000009
【図８】
2015230300.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015230300.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2015230300.tif 000014
【図１３】
2015230300.tif 000015
【図１４】
2015230300.tif 000016
【図１５】
2015230300.tif 000017
【図１６】
2015230300.tif 000018
【図１７】
2015230300.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2015230300.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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