(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法であって
微細流路を備えた基板を用いるものであり、
前記微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の前記反応液の移動度によって前記試料中に含まれる目的物質の濃度を測定するものであり、
前記微細流路の入口たる上流側端部に不溶性凝集物を含む反応液を接触させて、毛細管力によって当該反応液を前記微細流路内に導入するとともに当該微細流路内を移動させるものであり、
前記基板は、前記上流側端部を介して微細流路内に連通する反応液貯留部を有し、
反応液貯留部に溜めた不溶性凝集物を含む反応液を、前記上流側端部に接触させ、微細流路内に導入するものであり、
前記基板は、反応液貯留部に連通する反応液排出路を有し、
反応液貯留部に溜めた不溶性凝集物を含む反応液を、反応液貯留部と反応液排出路との接続部を横断させた後、前記上流側端部に到達させるものであり、
前記反応液排出路は、１個の反応液貯留部に対して少なくとも２個設けられており、
前記接続部は、接続部同士を結ぶ直線が反応液の進行方向と直交する位置に設けられていることを特徴とする物質の測定方法。
【請求項２】
反応液貯留部には不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め設置されており、目的物質を含む試料を反応液貯留部に導入し、反応液貯留部内で不溶性凝集物を含む反応液を調製することを特徴とする請求項１に記載の物質の測定方法。
【請求項３】
反応液貯留部内の前記反応液の体積は、微細流路の容積よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の物質の測定方法。
【請求項４】
微細流路の断面積は、１〜６００００平方マイクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の物質の測定方法。
【請求項５】
不溶性凝集物を含む反応液に対して気体の圧力を付与して、当該反応液を前記上流側端部に向かって移動させ、前記上流側端部に接触させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の物質の測定方法。
【請求項６】
気体は、光応答性ガス発生材に光を照射して発生させたものであることを特徴とする請求項５に記載の物質の測定方法。
【請求項７】
光応答性ガス発生材はフィルム状又はテープ状であり、基板に貼付して使用されることを特徴とする請求項６に記載の物質の測定方法。
【請求項８】
不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法であって
微細流路を備えた基板を用いるものであり、
前記微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の前記反応液の移動度によって前記試料中に含まれる目的物質の濃度を測定するものであり、
微細流路の断面積が、反応液の移動方向に向かって漸減していることを特徴とする物質の測定方法。
【請求項９】
前記微細流路に不溶性凝集物を含む反応液の液滴を配置し、当該液滴に対して気体による圧力を付与して液滴を前記微細流路に沿って移動させることを特徴とする請求項８に記載の物質の測定方法。
【請求項１０】
基板には不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入されており、目的物質を含む試料を前記基板に導入して基板内で前記基質類と接触させ、微細流路に配置される前記液滴を基板内で調製することを特徴とする請求項９に記載の物質の測定方法。
【請求項１１】
不溶性凝集物は、リムルス反応、ＳＬＰ反応、不溶性担体の凝集、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせ、又は不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせにより生成するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の物質の測定方法。
【請求項１２】
不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体には、カブトガニの血球抽出成分が固定化されていることを特徴とする請求項１１に記載の物質の測定方法。
【請求項１３】
不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体には、昆虫の体液由来成分が固定化されていることを特徴とする請求項１１に記載の物質の測定方法。
【請求項１４】
不溶性担体は、ラテックス粒子であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の物質の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質の測定方法に関し、さらに詳細には、基板に設けられた微細流路を用いて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不溶性凝集物の生成反応を利用した各種の分析・計測技術が知られており、医療分野や生化学分野において広く用いられている。例えば、エンドトキシン測定（リムルス試験）におけるＬＡＬ反応（リムルス反応）（例えば、特許文献１）や、ラテックス凝集反応（例えば、特許文献２）は、不溶性凝集物の生成反応の一例である。
【０００３】
これらの分析法は、不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中の目的物質（被検出物質）の濃度を測定するものである。すなわち、不溶性凝集物を含む反応液に光を照射すると、光は不溶性凝集物に当たって散乱する。ここで、透過光の強度は不溶性凝集物の量に応じて変化し、また、不溶性凝集物の量は目的物質の濃度に応じて変化する。したがって、透過光の強度を測定することで、試料中の目的物質の濃度を求めることができる。
【０００４】
ＬＡＬ反応（リムルス反応）について詳述すると、リムルス試験におけるゲル化（不溶性凝集物の生成）は、以下のカスケード反応により起こる。まず、エンドトキシンとカブトガニの血球細胞抽出物（ＬＡＬ）とが接触すると、ＬＡＬ中のファクターＣが活性化される。活性化されたファクターＣはＬＡＬ中のファクターＢを活性化し、さらに活性化されたファクターＢはＬＡＬ中の凝固酵素（Clotting enzyme）を活性化する。そして、活性化された凝固酵素によってコアグローゲン（Coagulogen）がコアグリン（Coagulin）に変換され、コアグリンが重合してゲル（不溶性凝集物）を形成する。リムルス試験によるエンドトキシン測定は、本カスケード反応による不溶性凝集物の生成量が、試料中のエンドトキシン濃度に依存することに基づいている。なお、ゲル化反応ではなく、発色合成基質を用いた発色反応による方法（比色法）も開発されている。
【０００５】
一方、微量の液体試料を取り扱うためのマイクロ流体デバイスが開発されている。例えば、手で容易に取り扱い得る大きさの基板内に、液体試料等を搬送するための微細流路が形成され、必要に応じて、試料の導入部、試薬類の保持部、反応室等が設けられたマイクロ流体デバイス（マイクロ分析チップ）が知られている（特許文献３）。さらに、マイクロ流体デバイスの微細流路等に微量の流体を送るための駆動源となるマイクロポンプが知られている。例えば、光照射により気体を発生する光応答性ガス発生材料を利用したマイクロポンプが知られている（特許文献４）。
【０００６】
一般に、ＬＡＬ反応やラテックス凝集反応等の不溶性凝集物の生成反応を利用した分析法は、操作が煩雑である上に分析完了まで１日以上の時間を要することがある。そのため、より迅速かつ簡便な分析法が求められている。そこで、前述したようなマイクロ分析チップを利用することが考えられる。特許文献５には、マイクロ分析チップを用いてＬＡＬ反応（比色法）を行う技術が記載されている。特許文献６には、マイクロ分析チップを用いてラテックス凝集反応を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１１６４１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５１６４３号公報
【特許文献３】特許第４１７７８８４号公報
【特許文献４】国際公開第２００９／１１３５６６号
【特許文献５】特表２００７−５０１０２０号公報
【特許文献６】特開２００７−２８５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５、特許文献６に記載の技術では、発色した反応液や不溶性凝集物を含む反応液に光を照射し、吸光度や透過光の強度を測定しているため、光検出器が別途必要である。また、これらの検出は、基板の厚み方向に光を照射するものであるため、光路長を基板の厚み以下でしか取ることができず、高感度測定には不向きであった。
【０００９】
上記した現状に鑑み、本発明は、不溶性凝集物の生成反応を利用した分析技術において、特別な検出器が必要なく、迅速かつ簡便で、さらに高感度な測定を行うことができる技術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】
【００１０】
本発明者らは上記した課題を解決するために検討を重ねた結果、微細流路を備えた基板を用い、不溶性凝集物を含む反応液を当該微細流路に沿って移動させることにより、「不溶性凝集物の生成量に基づく測定」を、迅速、簡便、かつ高感度に行えることを見出した。さらに、当該測定に用いられる微細流路を備えた物質測定用基板、及び当該基板を備えた物質測定システムを構築し、本発明を完成した。すなわち、上記した課題を解決するために提供される本発明は、以下のとおりである。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法であって、微細流路を備えた基板を用いるものであり、前記微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の前記反応液の移動度によって前記試料中に含まれる目的物質の濃度を測定するものであり、
前記微細流路の入口たる上流側端部に不溶性凝集物を含む反応液を接触させて、毛細管力によって当該反応液を前記微細流路内に導入するとともに当該微細流路内を移動させるものであり、
前記基板は、前記上流側端部を介して微細流路内に連通する反応液貯留部を有し、
反応液貯留部に溜めた不溶性凝集物を含む反応液を、前記上流側端部に接触させ、微細流路内に導入するものであり、
前記基板は、反応液貯留部に連通する反応液排出路を有し、
反応液貯留部に溜めた不溶性凝集物を含む反応液を、反応液貯留部と反応液排出路との接続部を横断させた後、前記上流側端部に到達させるものであり、
前記反応液排出路は、１個の反応液貯留部に対して少なくとも２個設けられており、
前記接続部は、接続部同士を結ぶ直線が反応液の進行方向と直交する位置に設けられていることを特徴とする物質の測定方法である。
【００１２】
本発明は、不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法に係るものであり、微細流路を備えた基板を用いるものである。本発明では、微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の当該反応液の移動度によって試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する。
本発明の物質の測定方法では、微細流路を備えた基板を用いるので、取扱いが容易である。また、微細流路における反応液の移動度を指標とする構成を採用しているので、微細流路の長さを大きく取ることで、検出感度や分離能を容易に上げることができる。そのため、不溶性凝集物の生成量が微量であっても、生成量の差を検出・判別でき、物質濃度の測定を短時間で完了することができる。例えば、反応初期の不溶性凝集物の生成量が少ない反応液であっても、物質濃度を正確に測定できる。さらに、反応液の吸光度や濁度を検出・測定する必要がなく、特別の検出器も必要としない。
本発明の物質の測定方法によれば、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を、迅速かつ簡便に、かつ高感度で行うことができる。
【００１３】
また本発明の物質の測定方法では、不溶性凝集物を含む反応液を微細流路に導入する際に、微細流路の上流側端部に当該反応液を接触させる。そして、毛細管力によって当該反応液を微細流路内に導入するとともに、当該微細流路内を移動させる。すなわち、本発明では毛細管力を利用するので、微細流路の上流側端部（入口）に反応液を接触させた後は、反応液が能動的に微細流路に進入し、移動する。そのため、反応液が微細流路を移動する際に、反応液に対して外部から推進力を与える必要がない。
【００１４】
また本発明の物質の測定方法では、基板が反応液貯留部を有しており、当該反応液貯留部が微細流路の上流側端部を介して微細流路内に連通している。そして、反応液貯留部に溜めた不溶性凝集物を含む反応液を、前記上流側端部に接触させ、微細流路内に導入する。本発明では、不溶性凝集物を含む反応液を、反応液貯留部から微細流路に供給するので、毛細管力による反応液の導入と移動が確実に行われる。
【００１５】
また本発明の物質の測定方法では、基板が、反応液貯留部に連通する反応液排出路をさらに有している。そして、不溶性凝集物を含む反応液を反応液貯留部から微細流路の上流側端部に到達させる際に、反応液貯留部と反応液排出路との接続部を横断させる。かかる構成によれば、反応液が当該接続部を横断する際に、反応液の一部が反応液排出路に流れ出て、反応液の進行方向における先頭形状が揃いやすい。その結果、反応液の上流側端部への接触がより確実に行われ、毛細管力による微細流路への導入もスムーズである。
【００１６】
さらに本発明の物質の測定方法では、反応液排出路が１個の反応液貯留部に対して少なくとも２個設けられており、かつ、接続部同士を結ぶ直線が、反応液の進行方向（反応液が上流側端部に向かう方向）と直交する位置に設けられている。かかる構成により、反応液貯留部において、反応液の進行方向における先頭形状がさらに揃いやすくなる。
【００１７】
「不溶性凝集物の生成量に基づく」物質濃度の測定法の例としては、リポ多糖（エンドトキシン）測定におけるリムルス試験（ゲル化法、比濁法）、ラテックス凝集法等の粒子凝集反応、免疫比濁法、ペプチドグリカン及び／又はβグルカン測定におけるＳＬＰ（Silkworm Larvae Plasma）法などが挙げられる。すなわち「不溶性凝集物」の例としては、リムルス反応（ゲル化反応、凝固反応）において生成する不溶性架橋物、粒子凝集反応（ラテックス凝集反応等）において生成する不溶性担体（ラテックス粒子等）の凝集物、免疫比濁法において生成する免疫複合体の凝集物（沈降物）、ＳＬＰ反応において生成するメラニンの凝集物などが挙げられる。
「不溶性凝集物」には、少なくとも不溶性架橋物と不溶性微粒子が含まれる。
【００１８】
ＳＬＰ反応は、体液中の「ＰＧＲＰ（peptidoglycan recognition protein）・フェノールオキシダーゼ前駆体カスケード」と呼ばれる生体防御機構を利用したものである。すなわち、当該カスケード反応によってフェノールオキシダーゼが活性化される。そして、活性化されたフェノールオキシダーゼの作用によりＤＯＰＡ（L-3,4-dihydroxyphenylalanine）が酸化され、結果としてメラニンが生成する。
【００１９】
「微細流路」とは、０．５μｍ〜２ｍｍ程度の非常に小さい径を有する流路を指す。
【００２０】
「試料中に含まれる目的物質の濃度測定」には、試料中における目的物質の存在又は量を決定することが含まれる。
【００２１】
前記接続部の位置を指標として、反応液貯留部に一定量の反応液を導入する構成が好ましい。
【００２２】
かかる構成により、反応液貯留部に溜める反応液の量を一定量とすることが、より簡便となる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、反応液貯留部には不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め設置されており、目的物質を含む試料を反応液貯留部に導入し、反応液貯留部内で不溶性凝集物を含む反応液を調製することを特徴とする請求項１に記載の物質の測定方法である。
【００２４】
本発明の物質の測定方法では、不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め設置された基板を使用する。具体的には、基板の反応液貯留部に基質類が設置されている。そして、目的物質を含む試料を反応液貯留部に導入し、反応液貯留部内で基質類と接触させる。これにより、不溶性凝集物を含む反応液が反応液貯留部内で調製される。本発明の物質の測定方法では、不溶性凝集物の生成を伴う反応を基板内で行うことができるので、操作が簡便かつ確実である。さらに、反応開始後ただちに反応液を微細流路に導入できるので、反応初期の不溶性凝集物の生成量が少ない段階で測定を行いたい場合に好適である。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、反応液貯留部内の前記反応液の体積は、微細流路の容積よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の物質の測定方法である。
【００２６】
かかる構成により、微細流路の全長を確実に利用できる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、微細流路の断面積は、１〜６００００平方マイクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の物質の測定方法である。
【００２８】
かかる構成により、毛細管力による反応液の移動が確実に行われる。
【００２９】
請求項１〜４のいずれかに記載の物質の測定方法において、不溶性凝集物を含む反応液に対して気体の圧力を付与して、当該反応液を前記上流側端部に向かって移動させ、前記上流側端部に接触させる構成が推奨される（請求項５）。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、気体は、光応答性ガス発生材に光を照射して発生させたものであることを特徴とする請求項５に記載の物質の測定方法である。
【００３１】
本発明の物質の測定方法では、反応液に付与される圧力の基となる気体が、光応答性ガス発生材に光を照射して発生させたものである。本発明の物質の測定方法によれば、光を照射するだけで気体を発生させることができるので、操作が簡便である。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、光応答性ガス発生材はフィルム状又はテープ状であり、基板に貼付して使用されることを特徴とする請求項６に記載の物質の測定方法である。
【００３３】
本発明の物質の測定方法では、光応答性ガス発生材としてフィルム状又はテープ状のものを採用し、基板に貼付して使用する。本発明の物質の測定方法では、基板に光を照射して気体を発生させることができるので、操作がさらに簡便である。
【００３４】
請求項８に記載の発明は、不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法であって微細流路を備えた基板を用いるものであり、前記微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の前記反応液の移動度によって前記試料中に含まれる目的物質の濃度を測定するものであり、微細流路の断面積が、反応液の移動方向に向かって漸減していることを特徴とする物質の測定方法である。
【００３５】
また、微細流路は、その深さ又は幅が反応液の移動方向に向かって漸減するテーパ状を成していることが好ましい。
【００３６】
かかる構成によれば、反応液が微細流路内を移動するにつれ、反応液に対する抵抗を増加させることができる。その結果、測定系の分解能を調節することが可能となる。
【００３７】
微細流路を移動させる反応液は液滴の形態であってもよい。かかる構成を採用した請求項９に記載の発明は、前記微細流路に不溶性凝集物を含む反応液の液滴を配置し、当該液滴に対して気体による圧力を付与して液滴を前記微細流路に沿って移動させることを特徴とする請求項８に記載の物質の測定方法である。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、基板には不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入されており、目的物質を含む試料を前記基板に導入して基板内で前記基質類と接触させ、微細流路に配置される前記液滴を基板内で調製することを特徴とする請求項９に記載の物質の測定方法である。
【００３９】
本発明の物質の測定方法では、不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入された基板を使用する。そして、目的物質を含む試料を基板に導入して基板内で前記基質類と接触させる。これにより、微細流路に配置される液滴が基板内で調製される。本発明の物質の測定方法では、不溶性凝集物の生成を伴う反応を基板内で行うことができるので、操作が簡便かつ確実である。さらに、反応開始後ただちに液滴の移動操作を行うことができるので、反応初期の不溶性凝集物の生成量が少ない段階で測定を行いたい場合に好適である。
【００４０】
気体は、光応答性ガス発生材に光を照射して発生させたものであることが好ましい。
【００４１】
この物質の測定方法では、液滴に付与される圧力の基となる気体が、光応答性ガス発生材に光を照射して発生させたものである。この物質の測定方法によれば、光を照射するだけで気体を発生させることができるので、操作が簡便である。
【００４２】
光応答性ガス発生材はフィルム状又はテープ状であり、基板に貼付して使用される構成が好ましい。
【００４３】
この物質の測定方法では、光応答性ガス発生材としてフィルム状又はテープ状のものを採用し、基板に貼付して使用する。この物質の測定方法では、基板に光を照射して気体を発生させることができるので、操作がさらに簡便である。
【００４４】
微細流路は、流れ方向に沿って区分された複数の領域を有することが好ましい。
【００４５】
かかる構成により、反応液の移動度を簡単かつ確実に検出することができる。なお、領域の数（区分の数）については、測定系に求める感度や精度によって適宜選択すればよく、２個でもよいし、３個以上でもよい。
【００４６】
請求項１１に記載の発明は、不溶性凝集物は、リムルス反応、ＳＬＰ反応、不溶性担体の凝集、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせ、又は不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせにより生成するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の物質の測定方法である。
【００４７】
かかる構成により、エンドトキシンの測定（リムルス反応、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせ）、ペプチドグリカン及び／又はβグルカンの測定（ＳＬＰ反応、不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせ）、又は粒子凝集反応を利用した目的物質の測定（不溶性担体の凝集反応）を、迅速・簡便かつ高感度に行うことができる。
【００４８】
請求項１１に記載の物質の測定方法において、不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体には、カブトガニの血球抽出成分が固定化されて構成が推奨される（請求項１２）。
【００４９】
請求項１１に記載の物質の測定方法において、不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とリムルス反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体とカブトガニの血球抽出成分とを共存させる構成が推奨される。
【００５０】
請求項１１に記載の物質の測定方法において、不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体には、昆虫の体液由来成分が固定化されているが推奨される（請求項１３）。
【００５１】
請求項１１に記載の物質の測定方法において、不溶性凝集物は、不溶性担体の凝集とＳＬＰ反応との組み合わせにより生成するものであり、不溶性担体と昆虫の体液由来成分とを共存させる構成が推奨される。
【００５２】
請求項１４に記載の発明は、不溶性担体は、ラテックス粒子であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の物質の測定方法である。
【００５３】
かかる構成により、ラテックス凝集を利用した目的物質の測定を迅速かつ簡便に行うことができる。
【００５４】
不溶性担体は、標識粒子であることが好ましい。
【００５５】
かかる構成により、生成した不溶性凝集物を目視で容易に観察することができる。標識粒子の例としては、着色ラテックス粒子（赤色、青色、緑色など）、コロイド状金属粒子（金コロイド粒子等）、コロイド状金属酸化物粒子、磁性粒子、蛍光粒子などが挙げられる。
【００５６】
関連の発明は、上記の物質の測定方法に用いるための基板であって、不溶性凝集物を含む反応液が移動するための微細流路を備え、前記微細流路は、流れ方向に沿って区分された複数の領域を有することを特徴とする物質測定用基板である。
【００５７】
この発明は物質測定用基板に係るものであり、上記した本発明の物質の測定方法に用いるためのものである。この物質測定用基板は、不溶性凝集物を含む反応液が移動するための微細流路を備えており、当該微細流路は、流れ方向に沿って区分された複数の領域を有する。この物質測定用基板によれば、不溶性凝集物を含む反応液の移動度を簡単かつ確実に検出することができ、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を迅速、簡便、かつ正確に行うことができる。なお、領域の数（区分の数）については、測定系に求める感度や精度によって適宜選択すればよく、２個でもよいし、３個以上でもよい。
【００５８】
微細流路の上流側に位置し、微細流路の上流側端部を介して微細流路内に連通する反応液貯留部をさらに備えた構成が好ましい。
【００５９】
かかる構成により、不溶性凝集物を含む反応液を、反応液貯留部から微細流路に導入することができる。
【００６０】
反応液貯留部に連通する少なくとも２個の反応液排出路をさらに備え、反応液貯留部と反応液排出路との接続部は、接続部同士を結ぶ直線が微細流路の延長線と直交する位置に設けられていることが好ましい。
【００６１】
この物質測定用基板は、反応液貯留部に連通する少なくとも２個の反応液排出路をさらに備えている。さらに、反応液貯留部と反応液排出路との接続部は、接続部同士を結ぶ直線が微細流路の延長線と直交する位置に設けられている。そのため、反応液貯留部に溜めた反応液を微細流路の上流側端部に向けて移送するにあたり、反応液が前記接続部を横断する際に、反応液の一部が反応液排出路に流れ出て、反応液の進行方向における先端形状が揃いやすくなる。その結果、反応液の上流側端部への接触が確実に行われ、毛細管力による微細流路への導入もスムーズに行われる。
さらに、接続部の位置を指標とすることにより、反応液貯留部に溜める反応液の量を一定量とすることできる。
【００６２】
同様の課題を解決するための関連の発明は、微細流路と、微細流路の上流側に位置し、微細流路の上流側端部を介して微細流路内に連通する反応液貯留部と、反応液貯留部に連通する少なくとも２個の反応液排出路とを備え、反応液貯留部と反応液排出路との接続部は、接続部同士を結ぶ直線が微細流路の延長線と直交する位置に設けられていることを特徴とする物質測定用基板である。
【００６３】
同様の課題を解決するための関連の発明は、上記の物質の測定方法に用いるための物質測定用基板であって、不溶性凝集物を含む反応液が移動するための微細流路と、微細流路の上流側に位置し、微細流路の上流側端部を介して微細流路内に連通する反応液貯留部と、反応液貯留部に連通する少なくとも２個の反応液排出路とを備え、反応液貯留部と反応液排出路との接続部は、接続部同士を結ぶ直線が微細流路の延長線と直交する位置に設けられていることを特徴とする物質測定用基板である。
【００６４】
反応液貯留部には不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め設置されており、目的物質を含む試料を反応液貯留部に導入し、反応液貯留部内で不溶性凝集物を含む反応液を調製可能であってもよい。
【００６５】
これらの物質測定用基板には、反応液貯留部に不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入されている。そして、目的物質を含む試料を反応液貯留部に導入し、反応液貯留部内で不溶性凝集物を含む反応液を調製可能である。本発明の物質測定用基板によれば、不溶性凝集物の生成を伴う反応を基板内で行うことができるので、操作が簡便かつ確実である。さらに、反応開始後ただちに反応液を微細流路に導入できるので、反応初期の不溶性凝集物の生成量が少ない段階で測定を行いたい場合に好適である。
【００６６】
前記基質類は、カブトガニの血球抽出成分、昆虫の体液由来成分、抗原又は抗体が固定化された不溶性担体、カブトガニの血球抽出成分が固定化された不溶性担体、不溶性担体とカブトガニの血球抽出成分との共存物、昆虫の体液由来成分が固定化された不溶性担体、又は不溶性担体と昆虫の体液由来成分との共存物である構成が推奨される。
【００６７】
不溶性担体は、ラテックス粒子である構成が推奨される。
【００６８】
不溶性担体は、標識粒子である構成が推奨される。
【００６９】
反応液貯留部内の容積は、微細流路の容積よりも大きいことが好ましい。
【００７０】
微細流路の断面積は、２５００〜１００００００平方マイクロメートルの範囲であることが好ましい。
【００７１】
反応液貯留部に気体を供給する気体供給手段をさらに備えた構成が好ましい。かかる構成によれば、反応液所留部に溜めた反応液に対して、気体の圧力を容易に付与することができる。
【００７２】
気体供給手段は、光応答性ガス発生材からなることが好ましい。
【００７３】
光応答性ガス発生材はフィルム状又はテープ状であり、基板の少なくとも一方の面に貼付されていることが好ましい。
【００７４】
微細流路に気体を供給する気体供給手段をさらに備えた構成が好ましい。かかる構成によれば、微細流路内の反応液の液滴に対して、気体の圧力を容易に付与することができる。
【００７５】
基板内に不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入されており、目的物質を含む試料を基板に導入して基板内で前記基質類と接触させ、微細流路に導入又は配置される不溶性凝集物を含む反応液を基板内で調製可能であることが好ましい。
【００７６】
この物質測定用基板には、不溶性凝集物の生成に必要な基質類が予め導入されている。そして、目的物質を含む試料を基板に導入して基板内で基質類と接触させ、微細流路に導入又は配置される不溶性凝集物を含む反応液（例えば、液滴）を基板内で調製可能である。この物質測定用基板によれば、不溶性凝集物の生成を伴う反応を基板内で行うことができるので、操作が簡便かつ確実である。さらに、反応開始後ただちに反応液の移動操作を行うことができるので、反応初期の不溶性凝集物の生成量が少ない段階で測定を行いたい場合に好適である。
【００７７】
前記基質類は、カブトガニの血球抽出成分、昆虫の体液由来成分、抗原又は抗体が固定化された不溶性担体、カブトガニの血球抽出成分が固定化された不溶性担体、不溶性担体とカブトガニの血球抽出成分との共存物、昆虫の体液由来成分が固定化された不溶性担体、又は不溶性担体と昆虫の体液由来成分との共存物である構成が推奨される。
【００７８】
不溶性担体は、ラテックス粒子である構成が推奨される。
【００７９】
不溶性担体は、標識粒子である構成が推奨される。
【００８０】
微細流路を区分している前記複数の領域において、隣接する前記領域間の境界前後で、微細流路の断面形状又は断面積が変化する構成が推奨される。
【００８１】
微細流路は屈折路を有し、当該屈折路の屈折部によって複数の領域に区分されている構成が推奨される。
【００８２】
微細流路の少なくとも１箇所に、不溶性凝集物の生成を促進する試薬が設置されており、当該試薬の設置部位によって微細流路が複数の領域に区分されている構成が推奨される。
【００８３】
かかる構成により、反応液の移動度を明確に把握することが可能となる。
【００８４】
気体供給手段は、光応答性ガス発生材からなる構成が推奨される。
【００８５】
光応答性ガス発生材はフィルム状又はテープ状であり、基板の少なくとも一方の面に貼付されている構成が推奨される。
【００８６】
微細流路の断面積が、流れ方向に向かって漸減している構成でもよい。
【００８７】
微細流路は、その深さ又は幅が反応液の流れ方向に向かって漸減するテーパ状を成している構成でもよい。
【００８８】
微細流路内の反応液を目視可能であることが好ましい。かかる構成によれば、特別の検出装置等を使用することなく反応液の移動度を検出することができる。
【００８９】
微細流路を複数備え、複数の微細流路は互いに平行に配されていることが好ましい。かかる構成によれば、対照試料との移動度の比較や、複数試料の同時測定を容易に行うことができる。
【００９０】
関連の発明は、上記の物質測定用基板と、光照射装置を備えたことを特徴とする物質測定システムである。
【００９１】
この発明は物質測定システムに係るものであり、光応答性ガス発生材からなる気体供給手段を有する上記の物質測定用基板と、光照射装置を備えたものである。この物質測定システムによれば、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を迅速、簡便、かつ高感度に行うことができる。
【発明の効果】
【００９２】
本発明の物質の測定方法によれば、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を、迅速、簡便、かつ高感度に行うことができる。
【００９３】
上記の物質測定用基板についても同様であり、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を、迅速、簡便、かつ高感度に行うことができる。
【００９４】
上記の物質測定システムについても同様であり、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を、迅速、簡便、かつ高感度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る物質測定用基板を表す正面図である。
【図２】図１の物質測定用基板の分解斜視図である。
【図３】図１の物質測定用基板の基板本体の正面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】反応液貯留部とその周辺の構成を模式的に表す正面図である。
【図６】光応答性ガス発生フィルムの積層構造を表す断面図である。
【図７】反応液貯留部とその周辺の空間部分のみを模式的に表す斜視図である。
【図８】図１の物質測定用基板を光照射装置に取り付ける方法を説明する斜視図である。
【図９】反応液貯留部と反応液移動流路における反応液の移動の様子を表す説明図であり、（ａ）は反応液貯留部に反応液を導入した状態、（ｂ）は気体の圧力により反応液が移動し始めた状態を示す。
【図１０】図９（ｂ）に続く反応液の移動の様子を表す説明図であり、（ｃ）は反応液が反応液排出路の接続部を横断した後の状態、（ｄ）は反応液が反応液移動流路の上流側端部に到達した状態を示す。
【図１１】図１０（ｄ）に続く反応液の移動の様子を表す説明図であり、（ｅ）は反応液が毛細管力によって反応液移動流路を移動している状態、（ｆ）は反応液の移動が止まった状態を示す。
【図１２】他の実施形態における反応液の移動の様子を表す説明図であり、（ａ）は反応液貯留部に反応液を導入中の状態、（ｂ）は反応液貯留部の区分と体積の関係、（ｃ）は気体の圧力を付与した後の状態を示す。
【図１３】反応液貯留部の別の構成を示す説明図であり、（ａ）は反応液貯留部に反応液を導入中の状態、（ｂ）は反応液貯留部の区分と体積の関係を示す。
【図１４】流路の幅が一律でない微細流路の例を示す正面図である。
【図１５】流路の深さが一律でない微細流路の例を示す断面図である。
【図１６】流れ方向に区分された微細流路の例を示す正面図である。
【図１７】本発明の第二実施形態に係る物質測定用基板を表す正面図である。
【図１８】図１７の物質測定用基板の分解斜視図である。
【図１９】（ａ）は図１７の物質測定用基板の基板本体の正面図、（ｂ）は（ａ）の微細流路の部分を表す正面図である。
【図２０】図１７のＡ−Ａ断面図である。
【図２１】液滴調製部の構造を拡大して表す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は流路部分のみを模式的に表す斜視図である。
【図２２】図１７の物質測定用基板を光照射装置に取り付ける方法を説明する斜視図である。
【図２３】微細流路における液滴の移動の様子を表す説明図であり、（ａ）は試料を導入した状態、（ｂ）は基質保持部まで移動した状態、（ｃ）は液滴移動部を移動している状態、（ｄ）は移動が終了した状態を示す。
【図２４】液滴調製部の他の例を示す正面図である。
【図２５】液滴調製部のさらに他の例を示す正面図である。
【図２６】（ａ）〜（ｃ）はいずれも流れ方向に区分された微細流路の形状を示す正面図である。
【図２７】（ａ），（ｂ）はいずれも流れ方向に区分された微細流路の形状の他の例を示す断面図である。
【図２８】（ａ），（ｂ）はいずれも流れ方向に区分された微細流路の形状の他の例を示す正面図である。
【図２９】流れ方向に区分された微細流路の形状の他の例を示す正面図である。
【図３０】（ａ），（ｂ）はいずれも流れ方向に区分された微細流路の形状の他の例を示す正面図である。
【図３１】流れ方向に区分された微細流路の形状の他の例を示す正面図である。
【図３２】実施例１の実験結果を表すグラフである。
【図３３】実施例２の実験結果を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００９６】
本発明の物質の測定方法は、不溶性凝集物の生成量に基づいて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する物質の測定方法であって、微細流路を備えた基板を用いるものであり、前記微細流路内に導入又は配置された不溶性凝集物を含む反応液を、当該微細流路に沿って移動させ、その際の前記反応液の移動度によって前記試料中に含まれる目的物質の濃度を測定することを特徴とするものである。
【００９７】
すなわち本発明は、液体が微細流路内に導入又は配置されて当該微細流路内を進行する際に、その液体が不溶性凝集物を含むものである場合には、不溶性凝集物の含有量が大きいほど当該液体の移動度（進入度）が小さくなる現象を利用したものである。なお、本発明では液体（不溶性凝集物を含む反応液）を微細流路に沿って移動させるだけの簡単な構成を採用しており、例えば、ゲル電気泳動におけるゲルのような支持体を必要としない。
【００９８】
まず、本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する物質測定用基板１は、通常、正面（図１）が鉛直方向における上向きとなる姿勢（基本姿勢）で用いられる。以下の記載において、上下方向は基本姿勢における方向を基準とする。すなわち、基本姿勢において、保護層５が上側、光応答性ガス発生フィルム３が下側となる。また左右方向については図１の姿勢を基準とする。例えば、反応液の移動方向については左側が上流、右側が下流となり、反応液は左から右に向かって移動する。
また、発明の理解を容易にするために、各図面において、各部材の大きさや厚みについては一部誇張して描かれており、実際の大きさや比率等とは必ずしも一致しないことがある。
【００９９】
図１，２，４に示す物質測定用基板１は、基本的に、光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）３と、基板本体２と、保護層５がこの順に積層された構造を有している。詳細には、基板本体２の一方の面（下面）に光応答性ガス発生フィルム３、他方の面（上面）に保護層５がそれぞれ設けられている。
【０１００】
基板本体２は、合成樹脂やガラスで構成された長方形状の板体である。基板本体２のサイズは、縦２０〜１５０ｍｍ程度、横３０〜３００ｍｍ程度、厚み０．５〜３ｍｍ程度である。基板本体２には、後に詳述する反応液移動流路（微細流路）６や反応液貯留部７となる溝や窪みが形成されている。
【０１０１】
基板本体２は、一般的な成形に用いられている樹脂、ガラス、セラミック等で形成することができる。基板本体２を構成する材料の具体例としては、有機シロキサン化合物、ポリメタクリレート樹脂、ポリスチレンや環状ポリオレフィンなどが挙げられる。有機シロキサン化合物の具体例としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）や、ポリメチル水素シロキサンなどが挙げられる。
【０１０２】
光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）３は、基板本体２の一方の面（下面）に設けられている。図２，４に示すように、光応答性ガス発生フィルム３は基板本体２よりも小さい長方形状であり、正面視において、縦の長さが基板本体２と略同じで、横の長さが基板本体２の１／２〜１／５程度である。
光応答性ガス発生フィルム３は、図６に示すように、ガス発生層１７と基材層１８とが積層された２層構造を有する。そして、ガス発生層１７が基板本体２に接触するように、基板本体２の上流側（図１の左側）に貼付されている。
【０１０３】
ガス発生層１７は、光応答性ガス発生材を含むものであり、その厚みは３０〜５０μｍ程度である。光応答性ガス発生材は、アゾ化合物やアジド化合物等の「ガスを発生する材料」と、粘接着性を有するバインダー樹脂とで構成されている。すなわち、ガス発生層１７は粘着剤を含んでおり、基板本体２に簡単に貼付できる。
基材層１８はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる支持体であり、その厚みは５０μｍ程度である。基材層１８は光透過性であり、外部から照射された光は基材層１８を通過してガス発生層１７に届く。
なお図６以外の図では、光応答性ガス発生フィルム３の積層構造は省略している。
【０１０４】
すなわち本実施形態では、光応答性ガス発生材を利用したマイクロポンプを採用している。ここで「マイクロポンプ」とは、微細流路等に微量の流体を送るための駆動源であって、総体積が１ｃｍ3以下程度の非常に小さなポンプを指す。当該マイクロポンプの詳細については、例えば、前述の特許文献４に記載されている。
【０１０５】
光応答性ガス発生材を構成する「ガスを発生する材料」の例としては、アゾ化合物、アジド化合物、ポリオキシアルキレン樹脂、などが挙げられる。さらに、特許文献４に記載されているような、光酸発生剤（スルホン酸オニウム塩、ベンジルスルホン酸エステル、ハロゲン化イソシアヌレート、ビスアリールスルホニルジアゾメタン等）と酸刺激ガス発生剤（炭酸塩及び／又は重炭酸塩等）の組み合わせ、光塩基発生剤（コバルトアミン系錯体、カルバミン酸ｏ−ニトロベンジル、オキシムエステル、カルバモイルオキシイミノ基含有化合物等）と塩基増殖剤（Ｆｌｕ３、Ｆｌｕ４等）の組み合わせ、などが挙げられる。
光応答性ガス発生材には、さらに光増感剤を含ませてもよい。
【０１０６】
上記バインダー樹脂の例としては、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選ばれた一種以上の樹脂が挙げられる。
【０１０７】
光応答性ガス発生フィルム３のサイズは、気体導入孔２０（後述）を覆うものであれば特に限定されない。例えば、後述の第二実施形態（図１７）と同様に、基板本体２と同じサイズの長方形状でもよい。
【０１０８】
保護層５は、基板本体２の光応答性ガス発生フィルム３が設けられた面とは逆の面（上面）に設けられている。保護層５の形状は基板本体２と略同じ長方形状であり、その厚みは０．１ｍｍ程度である。保護層５はＰＥＴ樹脂等に粘着剤を塗工して作製されたものであり、透明である。そのため、反応液移動流路（微細流路）６内や反応液貯留部７内の反応液は、保護層５を介して目視可能である。保護層５は反応液移動流路６を保護するとともに上から覆い、毛細管力により反応液が反応液移動流路６内を移動可能な状態にする。
保護層５には試料導入孔２１が設けられており、後述する試料導入部１３に連通している。
【０１０９】
本実施形態の物質測定用基板１は、反応液移動流路（微細流路）６と反応液貯留部７を有している。反応液移動流路６と反応液貯留部７とは連通しており、反応液移動流路６が下流側（図１，３における右側）、反応液貯留部７が上流側（図１，３における左側）に位置している。
【０１１０】
反応液移動流路６は、不溶性凝集物を含む反応液が移動するための流路であり、本発明の主要構成を成すものである。図２に示すように、反応液移動流路６は、より詳細には、基板本体２の保護層５側の面に形成された直線状の溝と保護層５の裏面（下面）とで構成された、断面形状が長方形状の筒状流路である。反応液移動流路６は直線状であり、正面視において物質測定用基板１の長辺に対して平行に２個配されている。反応液移動流路６の入口たる上流側端部８は、反応液貯留部７と繋がっている。一方、反応液移動流路６の出口たる下流側端部１６は、物質測定用基板１の端部に至っており、外部に開放している。
【０１１１】
反応液移動流路６の内径、例えば、断面（長方形状）における縦横の長さは、毛細管現象が起こりうる範囲内であれば、生成する不溶性凝集物の種類や粒子の大きさ、必要とされる測定精度等を考慮して自由に設定することができるが、一般的には０．５μｍ〜２０００μｍ（２ｍｍ）程度であり、好ましくは１μｍ〜６００μｍ程度、より好ましくは１μｍ〜３００μｍ程度である。断面積でいえば、好ましくは１〜９００００平方マイクロメートル程度、より好ましくは１〜６００００平方マイクロメートル程度である。
反応液移動流路６の断面（長方形状）の縦と横の長さの比（縦：横）についても自由に設定できるが、一般的には１：５〜５：１程度、好ましくは１：４〜４：１程度、より好ましくは１：２〜２：１程度、さらに好ましくは２：３〜３：２程度である。
反応液移動流路６の長さは８０〜２００ｍｍ程度であるが、本発明はこれに限定されるものではない。ただし、反応液移動流路６内に進入した反応液が下流側末端１６から漏れ出ないよう、長さを設定すべきである。
なお、反応液移動流路６の断面形状（溝の形状）については長方形状以外でもよく、半円状、Ｖ字状、などでもよい。
【０１１２】
反応液移動流路６を基板本体２に形成する方法としては、切削加工、レーザー加工、光造形、射出成形、インプリント、スクリーン印刷等の公知の方法を採用することができる。また、反応液移動流路６は、既存のレンチキュラーシートに粘着フィルムを貼り合わせることでも作製することができる。
【０１１３】
反応液貯留部７は、反応液移動流路６の上流側に位置している。図５，７に示すように、反応液貯留部７は、正面視が縦２ｍｍ、横１０ｍｍ程度の角が取れた長方形状で、深さが反応液移動流路６の深さと略同じの、平板状の空間である。反応液貯留部７の容積は、反応液移動流路６全長の容積よりも十分大きい。
反応液貯留部７は、反応液移動流路６の上流側端部８を介して、反応液移動流路６と連通している。詳細には、反応液貯留部７の出口たる下流側端面２２が、反応液移動流路６の入口たる上流側端部８と繋がっている。
なお、反応液貯留部７の深さは、反応液移動流路６の深さと同じでなくてもよく、下流側端面２２と上流側端部８との間に段差があってもよい。
【０１１４】
図５，７に示すように、反応液貯留部７には、反応液移動流路６の他に、気体導入部１２、試料導入部１３、及び反応液排出路１４ａ，１４ｂが接続されている。
気体導入部１２は、反応液貯留部７の上流側端面２３に接続されている。
試料導入部１３は、反応液貯留部７の片側の側面２６ｂに接続されている。その接続部２７の位置は、側面２６ｂ上であって上流側端面２３の近傍（真横）である。
反応液排出路１４ａ，１４ｂは、反応液貯留部７の両側面２６ａ，２６ｂに接続されている。その接続部２８ａ，２８ｂの位置は、それぞれ側面２６ａ，２６ｂ上であって、反応液貯留部７の長手方向の中央付近から下流側端面２２までの間である。
すなわち、反応液貯留部７においては、上流（図５の左側）から下流（図５の右側）に向かって、上流側端面２３、試料導入部１３の接続部２７、反応液排出路１４ａ，１４ｂの接続部２８ａ，２８ｂ、及び下流側端面２２が、この順番に並んでいる。
【０１１５】
なお、接続部２８ａと接続部２８ｂは、反応液貯留部７の上流側端面２３と下流側端面２２とを結ぶ直線（すなわち、反応液移動流路６の延長線）を挟んで、互いに向き合った位置にある。より詳細には、接続部２８ａと接続部２８ｂとを結ぶ直線は、反応液移動流路６の延長線と交差しており、さらに詳細には直交している。
【０１１６】
気体導入部１２は、基板本体２の裏面に設けられた気体導入孔２０と連通している。ここで気体導入孔２０は、図１，２に示すように、光応答性ガス発生フィルム３で覆われている。そのため、光応答性ガス発生フィルム３から発生した気体は、気体導入孔２０から入り、気体導入部１２を経由して、反応液貯留部７に導入される。
一方、試料導入部１３は、保護層５に設けられた試料導入孔２１と連通している。反応液あるいは液体試料は、試料導入孔２１から入り、試料導入部１３を経由して、反応液貯留部７に導入される。
反応液排出路１４ａ，１４ｂの下流側は、保護層５に設けられた排出口２９ａ，２９ｂに連通し、外部に開放している。
【０１１７】
物質測定用基板１に光を照射する方法としては特に限定はないが、図８に示すようなカートリッジ式の光照射装置３０を用いることで、光照射を容易に行うことができる。光照射装置３０は、基板が挿入及び保持される基板挿入部３１と、基板に光を照射する発光部３２とを有している。基板挿入部３１のサイズは物質測定用基板１がちょうど収まるサイズであり、基本姿勢の物質測定用基板１を上流側（図１の左側）からスライドさせながら挿入する。
【０１１８】
発光部３２には複数の発光ダイオード３５が配されており、図示しないスイッチによってオンオフ可能である。発光ダイオード３５は紫外線ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ）であり、紫外線を発することができる。物質測定用基板１を基板挿入部３１にセットした状態において、発光部３２の発光ダイオード３５の位置は、気体導入孔２０の真下となる。そのため、光応答性ガス発生フィルム３の気体導入孔２０に対応する位置に対して確実に光（紫外線）を照射することができる。また光照射装置３０には、挿入された物質測定用基板１を一定温度にインキュベートできる機構を設けてもよい。
【０１１９】
なお、物質測定用基板１と光照射装置３０とを組み合わせることにより、物質測定システム４０を構築することができる。
【０１２０】
続いて、物質測定用基板１を用いて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する手順の一例について、図９（ａ）〜図１１（ｆ）を参照しながら説明する。なお、理解を容易にするために、図９（ａ）〜図１１（ｆ）において、反応液２５にハッチングを付している。また、反応液２５や気体の導入・移動の様子を、適宜、矢印で示している。
【０１２１】
まず、基板外で、目的物質を含む試料を不溶性凝集物の生成反応に供し、不溶性凝集物を含む反応液（反応液２５）を調製する。例えば、目的物質がエンドトキシンの場合には、試料をＬＡＬ試薬と反応させればよい（ＬＡＬ反応）。反応液２５には、試料中に含まれる目的物質の濃度に応じた量の不溶性凝集物が含まれている。
【０１２２】
次に、反応液２５を試料導入孔２１から入れる。これにより、反応液貯留部７に反応液２５が導入される（図９（ａ））。反応液２５の導入量は、反応液２５の先頭側表面Ｓ（反応液移動流路６に対向する面）が接続部２８ａ，２８ｂに達しない量とする。なお、試料導入孔２１については、保持層５に予め設けておいてもよいし、反応液２５の導入時に針等を用いて孔をあけて形成させてもよい。所望量の反応液２５が反応液貯留部７に溜まったことを確認した後、試料導入孔２１をテープ等で塞ぐ。
【０１２３】
次に、光応答性ガス発生フィルム３の気体導入孔２０に対応する位置に光を照射する。光照射は、光照射装置３０に物質測定用基板１をセットして行う。前述のとおり、光応答性ガス発生フィルム３の基材層１８は光透過性であり、下から照射された光（紫外線）は基材層１８を通過してガス発生層１７に届く。このとき、気体導入孔２０の近傍で気体が発生し、気体導入孔２０に導入される。これにより、反応液貯留部７に溜められた反応液２５に対して気体による圧力が付与され、反応液２５が反応液移動流路６の上流側端部８に向かって移動し始める（図９（ｂ））。
【０１２４】
反応液２５が反応液貯留部７内を進む際、反応液２５内で速度分布が生じる。そのため、図９（ｂ）に示すように、反応液２５の先頭側表面Ｓは厳密な平面ではなく反った形状となり、中央部分が最も先頭となり、側面２６ａ，２６ｂ側がより後方となる。換言すれば、正面視において、中央部分が頂点となる放物線あるいは円弧の一部のような形状となる。ここで、反応液２５がさらに進み、反応液排出路１４ａ，１４ｂの接続部２８ａ，２８ｂに達すると、反応液２５の一部が反応液排出路１４ａ，１４ｂに流れ込む。その結果、反応液２５内の速度分布が小さくなり、先頭側表面Ｓの形状が揃い、平面により近づく（図１０（ｃ））。換言すれば、正面視において、先頭側表面Ｓの形状は、反応液２５の進行方向に直交する直線により近づく。
【０１２５】
反応液２５がさらに進むと、反応液移動流路６の上流側端部８に接触する（図１０（ｄ））。ここで直ちに気体の発生を停止させる。気体発生の停止は、光照射を中止することにより行うことができる。このとき、上流側端部８に接触した反応液２５は、毛細管力によって反応液移動流路６に導入される。なお、この段階では反応液２５には気体の圧力が付与されておらず、反応液２５は毛細管力のみによって反応液移動流路６に導入される。
【０１２６】
反応液移動流路６に導入された反応液２５は、毛細管力によって反応液移動流路６内を進み（図１１（ｅ））、やがて自動的に止まる。
このとき、不溶性凝集物の生成量が大きい反応液（不溶性凝集物の含量が大きい反応液）ほど移動度が小さく、一方、不溶性凝集物の生成量が小さい反応液（不溶性凝集物の含量が小さい反応液）ほど移動度が大きくなる。例えば、２種の反応液を測定に供した場合に、反応液２５ａ，２５ｂがそれぞれ図１１（ｆ）に示すような移動度を示したら、反応液移動流路６ａに供した反応液の不溶性凝集物の生成量は、反応液移動流路６ｂに供した反応液の不溶性凝集物の生成量よりも高いことになる。すなわち、反応液移動流路６ａに供した試料の目的物質濃度は、反応液移動流路６ｂに供した試料の目的物質濃度よりも高いことになる。
【０１２７】
反応液２５の移動が止まったら、反応液２５の移動度（移動距離）を目視で把握する。物質測定用基板１では保護層５が透明であるので、反応液２５の移動度を目視で把握することができる。移動度は、例えば反応液移動流路６の任意の位置（例えば上流側端部８）を基準点とし、当該基準点からの移動距離をもって測定することができる。ここで、既知濃度の標準試料を用いて調製した反応液を同時並行で移動に供し、その移動度で検量線を作成することもできる。また、反応液移動流路６を流れ方向に沿って複数の領域に区分けしておき、反応液２５がどの領域まで移動したかによって移動度を測定することもできる。
【０１２８】
以上の手順によって、物質測定用基板１を用いて、反応液の移動度から試料に含まれる目的物質の濃度を測定することができる。
【０１２９】
別の手順の例を、図１２（ａ），図１２（ｂ）を参照しながら説明する。この例では、反応液排出路１４ａ，１４ｂを利用して、反応液貯留部７に溜める反応液２５の体積を一定量としている。
【０１３０】
まず、第一の例と同様に、基板外で反応液２５を調製する。続いて、反応液２５を試料導入孔２１から入れていく（図９（ａ）と同じ）。このときの反応液２５を入れる速度は、できるだけ小さく（遅く）する。そして、反応液２５の先頭側表面Ｓが接続部２８ａ，２８ｂに達したら、反応液２５が専ら反応液排出路１４ａ，１４ｂに流れるように、換言すれば、反応液２５が上流側端部８に向かって進まないようにする。すなわち、反応液２５を入れる速度は、反応液２５が上流側端部８に向かって進まない程度に抑える。
【０１３１】
反応液２５を反応液排出路１４ａ，１４ｂにしばらく流した後、反応液２５の導入を止める。このとき、反応液貯留部７内の反応液２５は図１２（ａ）のような状態となる。すなわち、先頭側表面Ｓが、接続部２８ａ，２８ｂ同士を結ぶ直線の位置で揃う。ここで、図１２（ｂ）のように、反応液貯留部７を接続部２８ａ，２８ｂ同士を結ぶ直線で２つの領域に区切った場合の、上流側領域の体積をＶ1、下流側領域の体積をＶ2とすると、体積Ｖ1に相当する量の反応液２５が量り取られることとなる。
反応液２５が反応液排出路１４ａ，１４ｂに流れるように、下流側端部１６を一時的に塞いでもよい。
反応液２５の導入を止めた後、試料導入孔２１、排出孔２９ａ，２９ｂをテープ等で塞ぐ。
【０１３２】
次に、光応答性ガス発生フィルム３に光を照射し、気体を発生させ、気体導入孔２０から気体を導入する。このときの気体の導入量は、下流側領域の体積Ｖ2と同じ量とする。これにより、反応液２５が気体の圧力で押されて移動し、先頭側表面Ｓが上流側端部８にちょうど接触する（図１２（ｃ））。
その後の反応液２５の挙動は、図１１（ｅ）、図１１（ｆ）と同じである。
【０１３３】
この例で示すように、反応液排出路１４ａ，１４ｂを利用することで、一定量の反応液２５を量り取ることができる。
【０１３４】
図１１（ｅ）〜図１１（ｆ）に示す工程において、反応液２５の移動度をより見やすくするために、試料に予め色素を含ませておいてもよい。また、反応液２５の移動度をラインセンサ、ＣＣＤカメラ、磁気センサなどで検出する構成としてもよい。さらに、反応液２５の一定区間における移動速度をラインセンサ、ＣＣＤカメラ、磁気センサなどで検出する構成としてもよい。
【０１３５】
反応液２５の一定量を量り取るための別の構成について、図１３（ａ），図１３（ｂ）を参照しながら説明する。図１３（ａ）に示す例では、反応液貯留部７に４つの反応液排出路１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが接続されている。そして、接続部２８ａと接続部２８ｂ、接続部２８ｃと接続部２８ｄが、それぞれ反応液移動流路６の延長線を挟んで位置している。接続部２８ａと接続部２８ｂを結ぶ直線、接続部２８ｃと接続部２８ｄを結ぶ直線は、いずれも反応液移動流路６の延長線と直交している。試料導入部１３は、接続部２８ａと接続部２８ｃの間に設けられている。この例によれば、接続部２８ａと接続部２８ｂを結ぶ直線、接続部２８ｃと接続部２８ｄを結ぶ直線、及び反応液貯留部７の内壁で囲まれた領域の体積Ｖ3（図１３（ｂ））に相当する量の反応液２５を、量り取ることができる。
【０１３６】
上記した実施形態では、反応液移動流路６の幅と深さは一定、すなわち流路の断面積が一定であるが、別の実施形態も可能である。例えば、図１４に示すように、流路の幅が流れ方向（反応液の移動方向）に向かって漸減するテーパ状を成すようにしてもよい。同様に、図１５に示すように、流路の深さが流れ方向に向かって漸減するテーパ状を成すようにしてもよい。これらの実施形態によれば、反応液２５が下流側に移動するにつれて流路の断面積が絞られ、反応液２５に対する抵抗が徐々に増加する。そのため、低濃度域での分解能の向上が期待できる。
なお、図１５では光応答性ガス発生フィルム３の図示を省略している。
【０１３７】
上記した実施形態において、反応液２５の移動度を容易に測定するための構成をさらに加えることができる。例えば、図１６に示す実施形態では、反応液移動流路６が、基板表面に設けられた目盛り４８によって複数の領域４７ａ〜４７ｆに区分されている。本実施形態によれば、目盛り４８を指標として反応液２５の移動度を容易に把握することができる。なお、目盛り４８については、物質測定用基板１に直接設けてもよいし、別途用意した目盛り付きのシール等を貼付して設けてもよい。
【０１３８】
上記した実施形態では、不溶性凝集物を含む反応液を物質測定用基板１の外で予め調製し、その後、物質測定用基板１に導入している。しかしながら、不溶性凝集物を含む反応液を物質測定用基板１内で調製することもできる。例えば、不溶性凝集物の生成に必要な基質類を、反応液貯留部７に予め設置しておく。そして、目的物質を含む試料を試料導入孔２１から入れ、反応液貯留部７に導入する。必要に応じて、物質測定用基板１を所定温度でインキュベートする。これにより、反応液貯留部７内で目的物質を含む試料と基質類とが接触及び反応し、不溶性凝集物を含む反応液が調製される。結果的に、図９（ａ）に示す状態となる。その後は、図９（ｂ）〜図１１（ｆ）の手順に従って、操作すればよい。本実施形態によれば、不溶性凝集物を含む反応液の調製を物質測定用基板１内で行えるので、操作が簡便である。
【０１３９】
また、基板外で、不溶性凝集物の生成に必要な基質類と目的物質を含む試料とを混合し、その後ただちに、当該混合液を反応液貯留部７に導入してもよい。この構成では、不溶性凝集物の生成反応が反応液貯留部７内で行われる。当該混合液を反応液貯留部７に導入した後、必要に応じて、物質測定用基板１を所定温度でインキュベートしてもよい。
また、前記基質類と前記試料とを予め混合するのではなく、前記基質類と前記試料とを、順次、反応液貯留部７に導入してもよい。
【０１４０】
不溶性凝集物の生成に必要な基質類の具体例については後述する。
【０１４１】
上記した実施形態において、光応答性フィルム３の基板本体２への貼付は、反応液２５の導入の直前に行ってもよいし（用時調製）、予め行っておいてもよい。
【０１４２】
上記した実施形態では、物質測定用基板１に２個の反応液移動流路６が設けられているが、反応液移動流路６の数については特に限定はなく、１個のみでもよいし、３個以上でもよい。このとき、反応液貯留部７は、反応液移動流路６の数に対応して設ければよい。
【０１４３】
上記した実施形態では、気体導入部１２と試料導入部１３が別々に設けられているが、気体導入部１２と試料導入部１３のいずれか一方のみを設け、気体導入部と試料導入部を兼ねてもよい。例えば、上流側端面２３に気体導入部１２のみを設け、気体導入部１２から反応液２５を導入する構成としてもよい。
【０１４４】
上記した実施形態では反応液移動流路６が直線状であるが、毛細管力によって反応液２５が導入可能かつ移動可能であれば、直線状以外の形状（例えば曲線状）でもよい。
【０１４５】
上記した実施形態では、光応答性ガス発生フィルム３によって、反応液２５を押すための気体を発生させているが、ポンプ、シリンジ、ピペット等を用いて気体を発生させてもよい。また、気体の圧力を使用しなくてもよく、例えば、反応液移動流路６の下流側端部１６から吸引することにより、反応液２５を反応液移動流路６の上流側端部８に導いてもよい。
【０１４６】
上記した物質測定用基板１（又は基板本体２）、反応液移動流路６、反応液貯留部７等のサイズについては、これらに限定されるものではなく、反応液移動流路６の数や、測定系に必要とされる分離能等によって適宜設定することができる。
【０１４７】
また前記したように、物質測定用基板１と光照射装置３０とを組み合わせることにより、物質測定システム４０（図８）を構築することができる。物質測定システム４０を用いることにより、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を迅速、簡便、かつ正確に行うことができる。
【０１４８】
上記した第一実施形態及びそれに関連する実施形態は、反応液貯留部７内の反応液２５を、毛細管力によって反応液移動流路６に導入するとともに反応液移動流路６に沿って移動させるものであった。そのため、反応液２５が、反応液貯留部７から反応液移動流路６に向かって１つに繋がって延びるような形態であった。一方、次に説明する第二実施形態は、気体の圧力を利用して反応液の液滴を移動させるものである。以下、本発明の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態の物質測定用基板１（図１）と同様に、本実施形態で使用する物質測定用基板７１も、通常、正面（図１７）が鉛直方向における上向きとなる姿勢（基本姿勢）で用いられる。本実施形態においても、以下の記載において、上下方向は基本姿勢における方向を基準とする。すなわち、基本姿勢において、保護層７５が上側、光応答性ガス発生フィルム７３が下側となる。また左右方向については図１７の姿勢を基準とする。例えば、液滴の移動方向については左側が上流、右側が下流となり、液滴は左から右に向かって移動する。
また、発明の理解を容易にするために、各図面において、各部材の大きさや厚みについては一部誇張して描かれており、実際の大きさや比率等とは必ずしも一致しないことがある。
【０１４９】
図１７〜２０に示す物質測定用基板７１は、第一実施形態と同様に、基本的に、光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）７３と、基板本体７２と、保護層７５がこの順に積層された構造を有している。詳細には、基板本体７２の一方の面（下面）に光応答性ガス発生フィルム７３、他方の面（上面）に保護層７５がそれぞれ設けられている。
【０１５０】
基板本体７２は、合成樹脂やガラスで構成された長方形状の板体である。基板本体７２のサイズは、縦２０〜５０ｍｍ程度、横４０〜１００ｍｍ程度、厚み０．５〜３ｍｍ程度である。基板本体７２には、後に詳述する微細流路７６となる溝が形成されている。基板本体７２を構成する材料については、第一実施形態の基板本体２と同様である。
【０１５１】
光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）７３は、基板本体２の一方の面（下面）に設けられている。光応答性ガス発生フィルム７３は、基板本体７２と略同じ長方形状のフィルムであり、第一実施形態の光応答性ガス発生フィルム３と同様に、ガス発生層１７と基材層１８とが積層された２層構造を有する（図６）。そして、ガス発生層１７が基板本体７２に接触するように基板本体７２に貼付されている。
【０１５２】
光応答性ガス発生フィルム７３は、サイズが異なる以外は第一実施形態の光応答性ガス発生フィルム３と同じ構成を有している。
ガス発生層１７は、光応答性ガス発生材を含むものであり、その厚みは３０〜５０μｍ程度である。光応答性ガス発生材は、前記したアゾ化合物やアジド化合物等の「ガスを発生する材料」と、粘接着性を有するバインダー樹脂とで構成されている。すなわち、ガス発生層１７は粘着剤を含んでおり、基板本体７２に簡単に貼付できる。
基材層１８はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる支持体であり、その厚みは５０μｍ程度である。基材層１８は光透過性であり、外部から照射された光は基材層１８を通過してガス発生層１７に届く。
なお、図１７以降において、光応答性ガス発生フィルム７３の積層構造は省略している。
光反応性ガス発生材を構成する「ガスを発生する材料」については、第一実施形態の光応答性ガス発生フィルム３を構成する「ガスを発生する材料」と同様である。バインダーについても同様である
【０１５３】
光応答性ガス発生フィルム７３のサイズは、気体導入孔９０（後述）を覆うものであれば特に限定されない。例えば第一実施形態（図１）と同様に、基板本体７２よりも小さい長方形状でもよい。
【０１５４】
保護層７５は、基板本体７２の光応答性ガス発生フィルム７３が設けられた面とは逆の面（上面）に設けられている。保護層７５の形状は基板本体７２と略同じ長方形状であり、その厚みは０．１ｍｍ程度である。保護層７５はＰＥＴ樹脂等に粘着剤を塗工して作製されたものであり、透明である。そのため、微細流路７６内の液滴は、保護層７５を介して目視可能である。保護層７５は微細流路６を保護するとともに上から覆い、気体による加圧で液滴が微細流路７６内を移動可能な状態にする。
保護層７５には試料導入孔９１が設けられており、後述する微細流路７６の試料導入部８３に連通している。
【０１５５】
基板７１には微細流路７６が設けられている。微細流路７６は、不溶性凝集物を含む反応液（液滴）が移動するための流路であり、本発明の主要構成を成すものである。図１８，２０に示すように、微細流路７６は、より詳細には、基板本体７２の保護層７５側の面に形成された直線状の溝と保護層７５の裏面（下面）とで構成された、断面形状が長方形状の筒状流路である。
【０１５６】
微細流路７６は直線状であり、正面視において基板７１の長辺に対して平行に２個配されている。微細流路７６の上流側（図１７，１９における左側）の端部は基板７１の上流側（左側）短辺までは至っておらず、一方、下流側（図１７，１９における右側）の端部は基板７１の下流側（右側）短辺まで至っており、外部に開放している（開放端８６）。すなわち、微細流路７６の長さは基板７１の長辺の長さよりも少し短く、３０〜７０ｍｍ程度である。微細流路７６の内径、例えば、断面（長方形状）における縦横の長さは、生成する不溶性凝集物の種類や粒子の大きさ、必要とされる測定精度等を考慮して自由に設定することができるが、一般的には０．５μｍ〜２０００μｍ（２ｍｍ）程度であり、好ましくは５０μｍ〜１５００μｍ程度、より好ましくは５０μｍ〜１０００μｍ程度（断面積が２５００〜１００００００平方マイクロメートル程度）である。
微細流路７６の断面（長方形状）の縦と横の長さの比（縦：横）についても自由に設定できるが、一般的には１：５〜５：１程度、好ましくは１：４〜４：１程度、より好ましくは１：２〜２：１程度、さらに好ましくは２：３〜３：２程度である。
なお、微細流路６の断面形状（溝の形状）については長方形状以外でもよく、半円状、Ｖ字状、などでもよい。
【０１５７】
微細流路７６を基板本体７２に形成する方法としては、切削加工、レーザー加工、光造形、射出成形、インプリント、スクリーン印刷等の公知の方法を採用することができる。また、微細流路７６は、既存のレンチキュラーシートに粘着フィルムを貼り合わせることでも作製することができる。
【０１５８】
図１９（ｂ），図２０に示すように、微細流路７６は、液滴調製部８０と液滴移動部８１に大きく分けられる。液滴調製部８０は微細流路７６における上流部分に位置しており、その長さは５〜１０ｍｍ程度と短い。図１９（ｂ），図２０，図２１（ａ）（ｂ）に示すように、液滴調製部８０は、気体導入部８２と試料導入部８３と基質保持部８５を有している。気体導入部８２、試料導入部８３、及び基質保持部８５は、上流から下流に向かってこの順番に並んでいる。
【０１５９】
気体導入部８２は、液滴への圧力源となる気体が導入される部位であり、微細流路７６の上流側最端部又はその近傍に位置している。後述するように、気体導入部８２は、基板本体７２に設けられた気体導入孔９０と連通しており、光応答性ガス発生フィルム７３から発生した気体が導入される。
【０１６０】
試料導入部８３は、試料又は反応液が導入される部位であり、気体導入部８２の下流に位置している。試料導入部８３は保護層７５に設けられた試料導入孔９１と連通しており、試料導入孔９１を通じて試料又は反応液が導入される。
【０１６１】
基質保持部８５は、試料導入部８３の下流に位置しており、微細流路７６の底面（光応答性ガス発生フィルム７３側）に設けられた小さな凹部で構成されている。基質保持部８５には、不溶性凝集物の生成に必要な基質類、例えば、カブトガニの血球抽出物（ＬＡＬ）の凍結乾燥品が保持されている。なお、図２０，図２１（ａ）では基質類の図示を省略している。
また、物質測定用基板７１は、液滴の移動度によって物質濃度を測定するものであるから、不溶性凝集物の生成とは関係のない基質類（例えば発色基質）は備えていない。
【０１６２】
不溶性凝集物の生成に必要な基質類の具体例については後述する。
【０１６３】
一方、図２０に示すように、液滴移動部８１は、微細流路７６の主要構成をなす部分であり、微細流路７６の中央部から下流部分を占めている。液滴移動部８１の長さは２０〜６０ｍｍ程度である。液滴移動部８１の下流側端部は外部に開放している（開放端８６）。後述するように、物質測定用基板７１に導入された不溶性凝集物を含む液滴は、気体の圧力を受けて液滴移動部８１を移動する。そして、その際の移動度をもって試料中の目的物質の濃度が測定される。
【０１６４】
物質測定用基板７１に光を照射する方法としては特に限定はないが、第一実施形態と同様のカートリッジ式の光照射装置３０（図８）を用いることができる。使用方法は同じであり、図２２に示すように、基本姿勢の物質測定用基板７１を上流側（図１７の左側）からスライドさせながら、光照射装置３０の基板挿入部３１に挿入する。物質測定用基板７１を基板挿入部３１にセットした状態において、発光部３２の発光ダイオード３５の位置は、気体導入孔９０の真下となる。そのため、光応答性ガス発生フィルム７３の気体導入孔９０に対応する位置に対して確実に光（紫外線）を照射することができる。また光照射装置３０には、挿入された物質測定用基板７１を一定温度にインキュベートできる機構を設けてもよい。
なお、物質測定用基板７１と光照射装置３０とを組み合わせることにより、物質測定システム９７を構築することができる。
【０１６５】
続いて、物質測定用基板７１を用いて試料中に含まれる目的物質の濃度を測定する手順について、図２３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。なお、理解を容易にするために、図２３（ａ）〜（ｄ）において、液滴９５と基質保持部８５上の基質にハッチングを付している。
まず、目的物質を含む試料を試料導入孔９１から入れる。これにより、試料の液滴９５が微細流路７６の試料導入部８３に配置される（図２３（ａ））。なお、試料導入孔９１については、保持層１０５に予め設けておいてもよいし、試料導入時に針等を用いて孔をあけて形成させてもよい。液滴が試料導入部８３に配置されたことを確認した後、試料導入孔９１をテープ等で塞ぐ。
【０１６６】
次に、光応答性ガス発生フィルム７３の気体導入孔９０に対応する位置に光を照射する。光照射は、光照射装置３０に物質測定用基板７１をセットして行う。前述のとおり、光応答性ガス発生フィルム７３の基材層１８は光透過性であり、下から照射された光（紫外線）は基材層１８を通過してガス発生層１７に届く。このとき、気体導入孔９０の近傍で気体が発生し、気体導入孔９０に導入される。これにより、試料導入部８３に配置された液滴９５に対して気体による圧力が付与され、液滴が下流側（開放端８６側)に向かって移動し、基質保持部８５上に達する（図２３（ａ），（ｂ））。なお、光の照射時間については、液滴９５が基質保持部８５上でちょうど止まる程度の気体発生量となるよう制御する。例えば、光照射をパルス的に繰り返して微調整すればよい。
【０１６７】
液滴が基質保持部８５上に達したら、光照射をいったん中止し、液滴９５の移動を一時停止する。これにより、基質保持部８５上で不溶性凝集物の生成反応が起こり、不溶性凝集物を含む液滴が調製される。例えば基質保持部８５にＬＡＬを保持させた実施形態では、基質保持部８５上でリムルス反応によるゲル化が開始する。基質保持部８５上で液滴９５を停止させる時間は、試料に含まれる目的物質の量や不溶性凝集物の種類等により適宜選択すればよいが、本発明では不溶性凝集物の生成量が小さい反応初期の段階でも測定可能であり、一般の測定法よりも短時間で済む。例えば、リムルス反応によるゲル化の場合には、数分程度でもよい。
【０１６８】
基質保持部８５上で所望の液滴を調製できたら、再び光応答性ガス発生フィルム７３に対する光照射を行い、気体を発生させる。これにより、液滴９５（不溶性凝集物を含んでいる）の一時停止が解除される。そして液滴９５は液滴移動部８１へ進入し、開放端８６に向かって移動する（図２３（ｃ））。このとき、不溶性凝集物の生成量が大きい液滴（不溶性凝集物の含量が大きい液滴）ほど移動度が小さく、一方、不溶性凝集物の生成量が小さい液滴（不溶性凝集物の含量が小さい液滴）ほど移動度が大きくなる。例えば、２種の試料を測定に供した場合に、液滴９５ａ，９５ｂがそれぞれ図２３（ｄ）に示すような移動度を示したら、微細流路７６ａに供した試料の目的物質濃度は、微細流路７６ｂに供した試料の目的物質濃度よりも高いことになる。なお、この段階における光の照射時間（すなわち気体の発生量）についても、不溶性凝集物の生成量や種類等によって適宜選択すればよい、ただし、液滴９５がオーバーランして開放端８６から漏れ出ないように調整すべきである。
【０１６９】
液滴９５の移動が終了したら、液滴９５の移動度（移動距離）を目視で把握する。物質測定用基板７１では保護層７５が透明であるので、液滴９５の移動度を目視で把握することができる。移動度は、例えば、微細流路７６の任意の位置（例えば基質保持部８５の位置）を基準点とし、当該基準点からの移動距離をもって測定することができる。ここで、既知濃度の標準試料を同時並行で移動に供し、その移動度で検量線を作成することもできる。また、液滴移動部８１を流れ方向に沿って複数の領域に区分けしておき、液滴９５がどの領域まで移動したかによって移動度を測定することもできる。
【０１７０】
以上の手順によって、物質測定用基板７１を用いて、反応液（液滴）の移動度から試料に含まれる目的物質の濃度を測定することができる。
【０１７１】
上記の手順において、液滴９５の移動度をより見やすくするために、試料に予め色素を含ませておいてもよい。また、液滴９５の移動度をラインセンサ、ＣＣＤカメラ、磁気センサなどで検出する構成としてもよい。さらに、液滴９５の一定区間における移動速度をラインセンサ、ＣＣＤカメラ、磁気センサなどで検出する構成としてもよい。
【０１７２】
本実施形態では、物質測定用基板７１に２個の微細流路が設けられているが、微細流路の数については特に限定はなく、１個のみでもよいし、３個以上でもよい。
【０１７３】
本実施形態では、気体導入部８２と試料導入部８３が別々に設けられているが、気体導入部８２と試料導入部８３のいずれか一方のみを設け、気体導入部と試料導入部を兼ねてもよい。例えば、試料導入部８３のみを設け、試料導入部８３から気体を導入してもよい。
また本実施形態では、基質保持部８５が凹部からなる構成を示したが、基質保持部８５は凹部以外で構成されていてもよい。例えば、平坦であってもよい。
さらに、基質保持部８５は、気体導入部８２や試料導入部８３に設けてもよい。
【０１７４】
本実施形態では、光応答性ガス発生フィルム７３によって、液滴９５を押すための気体を発生させているが、ポンプ、シリンジ、ピペット等を用いて気体を発生させてもよい。また、気体の圧力を使用しなくてもよく、例えば、微細流路７６の開放端８６から吸引することにより、液滴９５を微細流路７６に沿って移動させてもよい。
【０１７５】
上記した物質測定用基板７１（又は基板本体７２）、微細流路７６、液滴調製部８０、液滴移動部８１等のサイズについては、これらに限定されるものではなく、微細流路７６の数や、測定系に必要とされる分離能等によって適宜設定することができる。例えば、液滴移動部８１の長さは２０〜６０ｍｍに限定されない。例えば、１０ｍｍ程度でもよいし、２００ｍｍ程度でもよい。一般に、液滴移動部８１の長さが大きいほど分離能の点で有利である。
【０１７６】
なお、微細流路７６における流路の幅や深さは、全長にわたって一律である必要はない。流路の幅や深さが一律でない例を図２４に示す。図２４に示す液滴調製部５０は、流路の幅と深さが絞られた２つの狭窄部５１，５２を有している。具体的には、気体導入部８２と試料導入部８３との間に第一狭窄部５１が、液滴調製部５０と液滴移動部８１との間に第二狭窄部５２が、それぞれ設けられている。より詳細には、第一狭窄部５１は、試料導入部８３の上流側直近に設けられ、一方、第二狭窄部５２は、基質保持部８５の下流側直近であって液滴移動部８１の上流側直近に設けられている。第一狭窄部５１と第二狭窄部５２においては、流路の幅が小さく絞られているとともに、流路の深さも浅い。そのため、試料導入部８３から導入された試料（液滴）は、第一狭窄部５１と第二狭窄部５２との間で堰き止められ、液滴の意図しない移動を防止することができる。
さらに、液滴調製部５０と液滴移動部８１とで流路の深さを変えてもよい。
【０１７７】
また、図２５に示す液滴調製部６０のように、試料導入部８３を分岐させて設けることもできる。この例によれば、試料導入部８３を形成する際に発生するおそれのあるバリ等が、流路内に混入するリスクを抑えることができる。なお、図２５に示す例では上記した狭窄部５１，５２を設けているが、省略してもよい。
【０１７８】
液滴移動部８１についても、幅や深さは全長にわたって一律である必要はない。例えば、第一実施形態の反応液移動流路６と同様に、図１４に示すような、流路の幅が流れ方向に向かって徐々に小さくなるテーパ状を成すようにしてもよいし、図１５に示すような、流路の深さが流れ方向に向かって徐々に小さくなるテーパ状を成すようにしてもよい。これらの構成によれば、液滴９５が下流側に移動するにつれて流路断面積が絞られ、液滴９５に対する抵抗を増加させることができる。例えば、不溶性凝集物の生成量が所定量を超えた場合には、液滴はそれ以上先に移動せずに、不溶性凝集物がその生成量に応じた位置（移動距離）に留まる構成とすることも可能である。これにより、液滴の移動度を明確に把握することが可能となる。
【０１７９】
図１７に示した物質測定用基板７１においては微細流路７６が直線状であるが、微細流路７６の形状については、図１４、図１５に示した例以外にも、種々の形態を採用することができる。特に、本発明においては、微細流路７６の液滴移動部８１が流れ方向に沿って複数の領域に区分されていることが好ましい。それにより、液滴の移動度を容易に把握することができる。以下、微細流路７６の採用しうる種々の形状、特に、液滴移動部８１を区分する種々の態様について、図２６〜３１を参照しながら説明する。
【０１８０】
図２６（ａ）に示す例では、微細流路７６の液滴移動部８１が台形状の複数の領域４１ａ〜４１ｆに区分されている。詳細には、領域４１ａ〜４１ｆにおいては、正面視において底辺が上流側、頂点が下流側となる同一形状の二等辺三角形が一方向に複数連なっており、かつ隣接する二等辺三角形の底辺と頂点とが少し重なっている。その結果、領域４１ａ〜４１ｆは連続した台形状を成している。すなわち本実施形態では、各領域が、上流から下流に向かって流路幅が減少するテーパ状を成している。そのため、隣接する下流側の領域に液滴が移動する際に、流路断面積が絞られることとなる。その結果、例えば、不溶性凝集物の生成が液滴の移動と同時に進行する場合に、不溶性凝集物の生成量が所定値を超えた液滴は、小さい流路断面積のために次の領域へ移動することができず、その領域に留まることとなる。これにより、液滴の移動度を明確に把握することが可能となる。
【０１８１】
図２６（ａ）に示した例では、液滴移動部８１を構成する複数の領域４１ａ〜４１ｆの形状が台形状であるが、他の形状でもよい。図２６（ｂ）に示す例では、複数の領域４２ａ〜４２ｆが円形又は楕円形であり、かつ隣接する領域同士が短い直線流路（隣接する領域間の境界に相当）で繋がっている。本実施形態においても、隣接する下流側の領域に液滴が移動する際に、流路断面積が絞られる。
【０１８２】
図２６（ｃ）に示す例では、複数の領域４３ａ〜４３ｆの流路幅が段階的に小さくなっている。すなわち本実施形態では、上流から下流に進むに伴って流路断面積が段階的小さくなる。
【０１８３】
液滴移動部８１の深さを変化させて、液滴移動部８１を複数の領域に区分することもできる。図２７（ａ）に示す例では、液滴移動部８１の底面（基板本体７２で構成される）が平らではなく、鋸歯状となっている。そして、その繰り返し単位によって複数の領域４９ａ〜４９ｆに区分されている。さらに、図２７（ｂ）に示すように、深さが流れ方向に向かって徐々に小さくなるテーパ状を成すようにしてもよい。これらの実施形態でも、隣接する下流側の領域に液滴が移動する際に、流路断面積が絞られる。なお、図２７（ａ），（ｂ）では光応答性ガス発生フィルム７３の図示を省略している。
【０１８４】
図２６（ａ）〜（ｃ）、図２７（ａ）、図２７（ｂ）に示す例では、いずれも隣接する領域間の境界（つなぎ目）の前後で、断面形状あるいは断面積が変化している。換言すれば、ある領域から境界を経由して次の領域に進む間に、断面形状あるいは断面積が変化している。さらに換言すれば、領域間の区別は、流路の断面形状あるいは断面積の変化によって行われている。
【０１８５】
一方、図２８（ａ）、図２８（ｂ）、図２９に示す例では、液滴移動部８１の流路の断面形状と断面積は一定であり、隣接する領域間の境界前後で流路の断面形状や断面積が変化しない。ただし、液滴移動部８１が１本の直線状ではなく、少なくとも１箇所で折れ曲がった屈折路を有している。そして、当該屈折路の屈折部（角部）によって液滴移動部８１が複数の領域に区分されている。この実施形態について、順次説明する。
【０１８６】
図２８（ａ）に示す例では、液滴移動部８１が三角波のような形状となっている。すなわち、本実施形態では液滴移動部８１が複数の直線流路（領域）４４ａ〜４４ｆで区分されており、これらが山谷を繰り返してジグザグ状に繋がっている。換言すれば、液滴移動部８１は屈折路を有しており、前記した山と谷の部分が屈折部に相当する。そして、当該屈折部によって液滴移動部８１が複数の領域に区分されている。本実施形態では、図２６（ａ）〜（ｃ）、図２７（ａ）、図２７（ｂ）に示した例とは異なり、液滴移動部８１の流路断面積は一定であり各領域間の境界（つなぎ目）において流路断面積は実質的に絞られていない。本実施形態においても、液滴がどの直線流路まで移動したかを把握することによって液滴の移動度を容易に測定することができる。さらに、本実施形態では液滴移動部８１の長さを大きくとることができ、より高い分離能を得ることができる。
【０１８７】
図２８（ｂ）に示す例では、液滴移動部８１が矩形波のような形状となっている。すなわち、本実施形態では液滴移動部８１が複数の直線流路（領域）４５ａ〜４５ｆで区分されており、これらが互い違いかつ平行に配され、端部同士を重複させて繋がっている。本実施形態においても、液滴移動部８１の流路断面積は一定であり、各領域間の境界（つなぎ目）において流路断面積は実質的に絞られていない。さらに、液滴移動部８１の長さを大きくとることができ、より高い分離能を得ることができる。本実施形態においても液滴移動部８１は屈折路を有しており、当該屈折路の屈折部によって液滴移動部８１が複数の領域に区分されている。
【０１８８】
液滴移動部８１の長さをさらに大きくとるために、図２９に示す例を採用することができる。図２９に示す例では、流れ方向の一定幅Ｗ内を微細流路７６が複数回往復することにより、１つの領域が形成されている。そして、領域４６ａ〜４６ｆがこの順に繋がっている。本実施形態においても液滴移動部８１は屈折路を有しており、当該屈折路の屈折部によって液滴移動部８１が複数の領域に区分されている。
【０１８９】
直線状の液滴移動部８１を複数領域に区分する実施形態も可能である。例えば、第一実施形態の図１６に示した例と同様に、液滴移動部８１を、基板表面に設けられた目盛り４８によって複数の領域４７ａ〜４７ｆに区分することができる。本実施形態においても、液滴の移動度を容易に把握することができる。なお、目盛り４８については、物質測定用基板７１に直接設けてもよいし、別途用意した目盛り付きのシール等を貼付して設けてもよい。
【０１９０】
液滴移動部８１に「不溶性凝集物の生成を促進する試薬」を設置し、その設置部位を境界として、液滴移動部８１を複数の領域に区分することもできる。図３０（ａ）に示す例では、液滴移動部８１内の１箇所に「不溶性凝集物の生成を促進する試薬」である試薬５５が設置されており、試薬５５の設置部位を境界として、液滴移動部８１が２つの領域５６ａと５６ｂに区分されている。図３０（ｂ）に示す例では、液滴移動部８１内の３箇所に試薬５５が配置されており、試薬５５の各設置部位を境界として、液滴移動部８１が４つの領域５６ａ〜５６ｄに区分されている。
試薬５５としては、例えば、基質保持部８５に設置した基質（例えば、ＬＡＬ）と同じものを採用することができる。
本実施形態では、液滴が試薬５５に接触することにより、その場所で不溶性凝集物の生成が促進される。そして、不溶性凝集物の生成量が所定値を超えた液滴は、次の領域へ移動することができず、その領域に留まることとなる。これにより、液滴の移動度を明確に把握することが可能となる。
【０１９１】
図３０、図３１では、理解を容易にするために、試薬５５にハッチングを付している。
【０１９２】
図３１に示す例は、屈折路と「不溶性凝集物の生成を促進する試薬」とを組み合わせたものである。本実施形態では、液滴移動部８１の両側面に、対向する側面に向かって延びる板状の突出部６２が複数設けられており、突出部６２によって液滴移動部８１が複数の領域５７ａ〜５７ｄに区分されている。突出部６２の先端は液滴移動部８１の流路幅の半分程度の位置にあり、突出部６２の先端と対向する側面との間には隙間がある。そのため、液滴移動部８１には、結果的に屈折路が形成されている。
そして本実施形態では、突出部６２の表面にＬＡＬ等の「不溶性凝集物の生成を促進する試薬」である試薬５５が設置（固定化）されている。本実施形態では、液滴が突出部６２の表面にある試薬５５に接触することにより、その場所で不溶性凝集物の生成が促進される。そして、不溶性凝集物の生成量が所定値を超えた液滴は、次の領域へ移動することができず、その領域に留まることとなる。これにより、液滴の移動度を明確に把握することが可能となる。
【０１９３】
図２６〜２９に示す実施形態においても、隣接する領域間の境界部分に「不溶性凝集物の生成を促進する試薬」を設置（固定化）してもよい。
【０１９４】
液滴の移動度をさらに明確に把握するために、各領域に対応するポケットを設けてもよい。例えば、各領域のつなぎ目部分に流れ方向から分岐させたポケットを設け、移動後の液滴をポケットに導く構成としてもよい。
【０１９５】
図２６〜３１に示した液滴移動部８１の各形状は、液滴９５を移動させる実施形態に特に適したものであるが、反応液２５の移動が可能であれば第一実施形態の反応液移動流路６に適用してもよい。
【０１９６】
本実施形態においても、物質測定用基板７１と光照射装置３０とを組み合わせることにより、物質測定システム９７（図２２）を構築することができる。物質測定システム９７を用いることにより、不溶性凝集物の生成量に基づく物質濃度測定を迅速、簡便、かつ正確に行うことができる。
【０１９７】
上記した実施形態において、前処理として、試料を濃縮するための機構をさらに設けてもよい。これにより、検出感度をさらに向上させることができる。当該機構の例としては、膜濃縮などが挙げられる。当該機構は、基板内に設けてもよいし、基板外に設けてもよい。
【０１９８】
次に、全ての実施形態に共通の事項として、不溶性凝集物の生成反応と、当該生成反応に必要な基質類について説明する。
【０１９９】
不溶性凝集物の生成反応の１つの例は、エンドトキシン測定におけるリムルス反応（ＬＡＬ反応）である。この場合の基質類は、例えば、カブトガニの血球抽出成分（ＬＡＬ）である。なお、ＬＡＬ反応による不溶性凝集物の生成（ゲル化）は、エンドトキシン以外にβグルカンによっても起こる。これは、ＬＡＬ中のファクターＧがβグルカンによって活性化され、活性化ファクターＧが凝固酵素を活性化するためである。
【０２００】
不溶性凝集物の生成反応の他の例は、ペプチドグリカン及び／又はβグルカン測定におけるＳＬＰ反応である。この場合の基質類は、例えば、昆虫の体液由来成分である。昆虫の例としては、カイコ、タバコガ、トマトガ、ニクバエ、イエバエ、トノサマバッタ、エンマコオロギ、カミキリおよびAcalolepa luxuriosaなどが挙げられる。
【０２０１】
不溶性凝集物の生成反応の他の例は、粒子凝集反応（例えば、ラテックス凝集反応）である。この場合の基質類は、例えば、抗原又は抗体、核酸、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、リガンド又はレセプター、ビオチン又はアビジンなどが固定化された不溶性担体である。
【０２０２】
上記不溶性担体としては、例えば、無機物質の粉末、有機高分子物質の粉末、微生物、血球、細胞膜片等が挙げられる。上記無機物質としては、例えば、金、銀、チタン、鉄、ニッケル等の金属；アルミナ、チタニア等の金属酸化物；シリカ等が挙げられる。上記有機高分子物質としては、特に限定されないが、例えば、スチレン重合体、スチレン−スチレンスルホン酸塩共重合体、メタクリル酸重合体、アクリル酸重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、などが挙げられる。特に、これらの重合体粉末を水に均一に懸濁させたラテックス粒子を用いるのが好ましい。該ラテックス粒子の平均粒径は、０．０１μｍ〜１．０ｍｍが好ましく、より好ましくは、０．０１μｍ〜０．５ｍｍである。
【０２０３】
また、不溶性担体として標識粒子を採用することにより、生成した不溶性凝集物を目視で容易に観察することができるようになる。標識粒子の例としては、着色ラテックス粒子、コロイド状金属粒子（金コロイド粒子等）、コロイド状金属酸化物粒子、磁性粒子、蛍光粒子などが挙げられるが、色調の多様性や鮮明さの点から着色ラテックス粒子が好ましい。着色ラテックス粒子の色としては、青色、赤色、緑色などが挙げられる。
【０２０４】
不溶性凝集物の生成反応の他の例は、ＬＡＬ反応と不溶性担体の凝集との組み合わせである。すなわち、前述したように、ＬＡＬ反応においてはファクターＣの活性化から始まるカスケード反応によって凝固酵素が活性化される。そして、活性化された凝固酵素の作用によりコアグローゲンがコアグリンに変換され、コアグリンが重合してゲルを形成する。そこで、ＬＡＬの一成分であるコアグローゲンを固定化した不溶性担体（ラテックス粒子等）を用いることにより、不溶性凝集物（コアグリンと不溶性担体からなる）を効率的に生成させることができる。この場合の基質類は、例えば、ＬＡＬと、コアグローゲンを固定化した不溶性担体との共存物（例えば混合物）である。
【０２０５】
ＬＡＬ反応と不溶性担体の凝集との組み合わせにおける別の実施形態として、ＬＡＬと不溶性担体とを共存させてもよい。本実施形態でも、不溶性凝集物（コアグリンと不溶性担体からなる）を効率的に生成させることができる。この場合の基質類は、例えば、ＬＡＬと不溶性担体との共存物（例えば混合物）である。
【０２０６】
ＬＡＬ反応と不溶性担体の凝集との組み合わせにおいて、不溶性担体としては、例えば、ラテックス粒子を用いることができる。着色ラテックス粒子、金コロイド粒子、磁性粒子、蛍光粒子等の標識粒子を用いてもよい。
【０２０７】
不溶性凝集物の生成反応の他の例は、ＳＬＰ反応と不溶性担体の凝集との組み合わせである。すなわち、前述したように、ＳＬＰ反応においては「ＰＧＲＰ・フェノールオキシダーゼ前駆体カスケード」によってフェノールオキシダーゼが活性化される。そして、活性化されたフェノールオキシダーゼの作用によりＤＯＰＡが酸化され、結果としてメラニンの凝集物が生成する。そこで、昆虫の体液抽出成分の１つであるＤＯＰＡを固定化した不溶性担体（ラテックス粒子等）を用いることにより、不溶性凝集物（メラニンと不溶性担体からなる）を効率的に生成させることができる。この場合の基質類は、例えば、昆虫の体液抽出成分と、ＤＯＰＡを固定化した不溶性担体との共存物（例えば混合物）である。
【０２０８】
ＳＬＰ反応と不溶性担体の凝集との組み合わせにおける別の実施形態として、昆虫の体液抽出成分と不溶性担体とを共存させてもよい。本実施形態でも、不溶性凝集物（メラニンと不溶性担体からなる）を効率的に生成させることができる。この場合の基質類は、例えば、昆虫の体液抽出成分と不溶性担体との共存物（例えば混合物）である。
本実施形態においても、不溶性担体としては、例えば、ラテックス粒子を用いることができる。着色ラテックス粒子、金コロイド粒子、磁性粒子、蛍光粒子等の標識粒子を用いてもよい。
【０２０９】
以下、実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【実施例１】
【０２１０】
図１に示す物質測定用基板１を用いて、試料中のエンドトキシン濃度と反応液の移動度との関係を調べた。
【０２１１】
物質測定用基板１における各サイズは以下のとおりとした。
・物質測定用基板１：縦２０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚み１ｍｍ
・反応液移動流路６の流路長さ：１００ｍｍ
・反応液移動流路６の流路幅：１００μｍ（一定）
・反応液移動流路６の流路深さ：１００μｍ（一定）
・反応液移動流路６の流路断面積：１００００平方マイクロメートル（１００μｍ×１００μｍ）
・反応液貯留部７：縦１ｍｍ、横１１．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ
【０２１２】
基板本体２としてアクリル樹脂製の基板を採用し、切削加工にて反応液移動流路６を形成した。微細流路６の数は４本とした。
光応答性ガス発生フィルム３は、アクリル系のバインダー樹脂にアゾ化合物を加え、これをＰＥＴフィルムに塗工することにより作製した。
保護層５は、ＰＥＴフィルムに粘着剤を塗工することにより作製した。
【０２１３】
リムルスＨＳ−Ｊシングルテストワコー（和光純薬社製）を注射用水（大塚製薬工場社製）に溶解し、エンドトキシン濃度が１００００ＥＵ／ｍＬ（ＥＵはエンドトキシン単位）の溶液（以下、エンドトキシン標準品１という）を調製した。エンドトキシン標準品１を注射用水（大塚製薬工場社製）にて希釈し、エンドトキシン濃度が０ＥＵ／ｍＬ、０．０１ＥＵ／ｍＬ、０．０５ＥＵ／ｍＬ、０．５ＥＵ／ｍＬ、１ＥＵ／ｍＬの５種類の試料を調製した。
リムルス試薬３μＬと各試料３μＬを反応液貯留部７に導入した。物質測定用基板１を光照射装置にセットし、この状態で３７℃のインキュベーターで３０分間放置し、不溶性凝集物の生成反応を行った。
ＵＶ−ＬＥＤにて紫外線を１０秒間照射して気体を発生させて、反応液２５を反応液移動流路６の上流側端部８に接触させた。毛細管力によって反応液２５が反応液移動流路６に導入され、移動を開始した。反応液２５の移動が自然に止まるまで待った。上流側端部８から反応液２５の先端までの距離を測定した。
【０２１４】
結果を図３２に示す。図３２に示すように、試料のエンドトキシン濃度が高いほど反応液２５の移動度が小さくなった。これは、リムルス反応によって生成する不溶性凝集物の量が反応液２５の移動度に影響し、かつ、その移動度をもってエンドトキシン測定を迅速かつ正確に行えることを示していた。
【実施例２】
【０２１５】
本実施例では、物質測定用基板１として、深さが上流から下流に向かって漸減するテーパ状を成した反応液移動流路６（図１５）を有するものを使用した。物質測定用基板１のサイズ等は以下のとおりとした。
・物質測定用基板１：縦２０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚み１ｍｍ
・反応液移動流路６の流路幅：２０μｍ（一定）
・反応液移動流路６の流路深さ
上流側端部８（入口側断面）：２０μｍ
下流側端部１６（出口側断面）：５μｍ
・反応液移動流路６の流路断面積
上流側端部８（入口側断面）：４００平方マイクロメートル（２０μｍ×２０μｍ）
下流側端部１６（出口側断面）：１００平方マイクロメートル（５μｍ×２０μｍ）
・反応液移動流路６の流路長さ：１００ｍｍ
上記以外は実施例１と同じ。
【０２１６】
エンドトキシン標準品１を注射用水（大塚製薬工場社製）にて希釈し、エンドトキシン濃度が０ＥＵ／ｍＬ、０．０１ＥＵ／ｍＬ、０．１ＥＵ／ｍＬ、１ＥＵ／ｍＬの４種類の試料を調製した。これらの試料を用い、実施例１と同様の手順で反応液２５の移動距離を測定した。結果を図３３に示す。図３３に示すように、試料のエンドトキシン濃度が高いほど反応液２５の移動度が小さくなった。これは、リムルス反応によって生成する不溶性凝集物の量が反応液２５の移動度に影響し、かつ、その移動度をもってエンドトキシン測定を迅速かつ正確に行えることを示していた。
特に本実施例では、実施例１と比較して０〜０．１ＥＵ／ｍＬの範囲で移動距離が大きくなり、低濃度域の分解能が向上していた。
【実施例３】
【０２１７】
実施例１と同じ物質測定用基板１を用いて、以下の実験を行った。
ｐＨ８．２の０．１Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液に懸濁したポリスチレン粒子（品名「Polybead Polystyrene Microspheres (2.5% Solids-Latex), 0.10μm」、直径０．１０μｍ、フナコシ社）に、抗ＣＲＰ抗体（品名「Anti-C-Reactive Protein, Goat-Poly」、フナコシ社）を加え、２５℃で１時間撹拌した。遠心分離により粒子を沈降させて上清を除去した後、前記Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液を加えて撹拌し、再び遠心分離により粒子を沈降させ、粒子を洗浄した。この洗浄操作を３回繰り返した後、１％ＢＳＡでブロッキングした。さらに同様の洗浄操作を行った後、粒子濃度を０．５％に調整し、抗ＣＲＰ抗体−ラテックス試薬を作製した。濃度調整は、１．０％ＰＥＧを含むｐＨ８．２の０．１Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液で行った。
【０２１８】
試料として、ＣＲＰ（品名「C-Reactive Protein, Human, Native」、フナコシ社）を０μｇ／ｍＬ、１２．５μｇ／ｍＬ、４５μｇ／ｍＬ、又は９０μｇ／ｍＬに濃度調整した各溶液を使用した。
【０２１９】
上記作製の抗ＣＲＰ抗体−ラテックス試薬３μＬと各試料３μＬを反応液貯留部７に導入した。物質測定用基板１を光照射装置にセットし、この状態で３７℃のインキュベーター内で１０分間放置し、不溶性凝集物の生成反応を行った。
【０２２０】
反応終了後、光照射装置にて紫外線を１０秒間照射して気体を発生させ、反応液２５を反応液移動流路６の上流側端部８に接触させた。毛細管力によって反応液２５が反応液移動流路６内に導入され、反応液移動流路６に沿って移動を開始した。反応液２５が自然に止まるまで待った。上流側端部８から反応液２５の先端までの距離を測定した。測定結果を表１に示す。すなわち、試料のＣＲＰ濃度に応じて、反応液２５の移動距離が変化していた。これにより、ラテックス凝集反応に基づくＣＲＰ測定を、物質測定用基板１を用いて行えることが示された。
【０２２１】
【表１】
0005723680.tif 000002
【実施例４】
【０２２２】
実施例１と同じ物質測定用基板１を用いて、以下の実験を行った。
０．２ｍＬの注射用水（大塚製薬工場社製）に、ポリスチレン粒子（品名「Polybead Polystyrene Microspheres (2.5% Solids-Latex), 0.10μm」、直径０．１０μｍ、フナコシ社）と、ＬＡＬ試薬の凍結乾燥体（リムルスＥＳ−ＩＩシングルテストワコー；和光純薬社）加え、ボルテックスミキサーで撹拌・混和した。そのまま４℃で一晩放置し、ポリスチレン粒子の表面にＬＡＬ試薬を固定化した。その後、遠心分離により粒子を沈降させて上清を除去した後、注射用水を再び加えて撹拌した。この洗浄操作を３回繰り返した。注射用水にて粒子濃度を０．５％に調整し、ＬＡＬ−ラテックス試薬を作製した。
【０２２３】
リムルスＥＳ−ＩＩシングルテストワコー（和光純薬社製）を注射用水（大塚製薬工場社製）に溶解し、エンドトキシン濃度が１００００ＥＵ／ｍＬの溶液（以下、エンドトキシン標準品２という）を調製した。エンドトキシン標準品２を注射用水（大塚製薬工場社製）にて希釈し、エンドトキシン濃度が０ＥＵ／ｍＬ、０．０２５ＥＵ／ｍＬ、０．１ＥＵ／ｍＬ、０．５ＥＵ／ｍＬ、１ＥＵ／ｍＬの５種類の試料を調製した。
【０２２４】
上記作製のＬＡＬ−ラテックス試薬３μＬと各試料３μＬを反応液貯留部７に導入した。物質測定用基板１を光照射装置にセットし、この状態で３７℃のインキュベーター内で１０分間放置し、不溶性凝集物の生成反応を行った。
【０２２５】
反応終了後、光照射装置にて紫外線を１０秒間照射して気体を発生させ、反応液２５を反応液移動流路６の上流側端部８に接触させた。毛細管力によって反応液２５が反応液移動流路６内に導入され、反応液移動流路６に沿って移動を開始した。反応液２５が自然に止まるまで待った。上流側端部８から反応液２５の先端までの距離を測定した。測定結果を表２に示す。すなわち、試料のエンドトキシン濃度に応じて、反応液２５の移動距離が変化していた。これにより、ＬＡＬ反応とラテックス凝集反応の組み合わせに基づくエンドトキシン測定を、物質測定用基板１を用いて行えることが示された。
【０２２６】
【表２】
0005723680.tif 000003
【実施例５】
【０２２７】
図１７に示す物質測定用基板７１を用いて、試料中のエンドトキシン濃度と液滴の移動度との関係を調べた。物質測定用基板７１の液滴移動部は、図２５に示す構成とした。液滴移動部の形状は、図２６（ａ）に示す台形領域が１２個連結したものとした。また、物質測定用基板７１には基質保持部８５を設けず、リムルス反応を基板外で行って当該反応液を試料導入部８３から導入する方法を採用した。
【０２２８】
物質測定用基板７１における各サイズは以下のとおりとした。
・物質測定用基板７１：縦５０ｍｍ、横２５ｍｍ、厚み１ｍｍ
・液滴移動部８１の流路深さ：０．２ｍｍ
・液滴移動部８１を構成する台形領域（計１２個）：上底０．０５ｍｍ、下底１ｍｍ、高さ（流れ方向の長さ）２ｍｍ（液滴移動部１１の全長：２４ｍｍ）
・台形領域の上底部分の断面積：１００００平方マイクロメートル（０．２ｍｍ×０．０５ｍｍ）
・台形領域の下底部分の断面積：２０００００平方マイクロメートル（０．２ｍｍ×１ｍｍ）
・液滴調製部８０の流路幅：１ｍｍ
・液滴調製部８０の流路深さ：０．５ｍｍ
・試料導入孔９１の直径：１ｍｍ
・気体導入孔９０の直径：１ｍｍ
・第一狭窄部５１：流路幅０．０５ｍｍ、流路長さ０．４ｍｍ、流路深さ０．０５ｍｍ
・第二狭窄部５２：流路幅０．０５ｍｍ、流路長さ０．４ｍｍ、流路深さ０．０５ｍｍ
【０２２９】
基板本体７２としてアクリル樹脂製の基板を採用し、切削加工にて微細流路７６を形成した。微細流路７６の数は４本とした。
光応答性ガス発生フィルム７３は、アクリル系のバインダー樹脂にアゾ化合物を加え、これをＰＥＴフィルムに塗工することにより作製した。
保護層７５は、ＰＥＴフィルムに粘着剤を塗工することにより作製した。
【０２３０】
実施例１で調製したエンドトキシン標準品１を注射用水（大塚製薬工場社製）にて希釈し、エンドトキシン濃度が０ＥＵ／ｍＬ、０．０２５ＥＵ／ｍＬ、０．０５ＥＵ／ｍＬ、０．１ＥＵ／ｍＬの４種類の試料を調製した。リムルス試薬を含む試験管に各試料を加え、３７℃の恒温槽で１５分間インキュベートした。各試験管に１％クマシーブリリアントブルー（Coomassie Brilliant Blue (ＣＢＢ）、コスモバイオ社製）を加え、試料を青色に着色した。着色した試料１μＬを、物質測定用基板７１の試料導入孔９１から導入した。
物質測定用基板７１を光照射装置にセットした。ＵＶ−ＬＥＤにて紫外線を６０秒間照射して気体を発生させて、各試料の液滴に圧力を付与し、液滴移動部８１に沿って移動させた。各試料について、液滴移動部８１の移動距離を測定した。結果を表３に示す。
【０２３１】
【表３】
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【０２３２】
表３に示すように、試料のエンドトキシン濃度が高いほど液滴の移動度が小さくなった。これは、リムルス反応によって生成する不溶性凝集物の量が液滴の移動度に影響し、かつ、その移動度をもってエンドトキシン測定を迅速かつ正確に行えることを示していた。
【符号の説明】
【０２３３】
１  物質測定用基板
３  光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）
６，６ａ，６ｂ  反応液移動流路（微細流路）
７  反応液貯留部
８  上流側端部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  反応液排出路
２５，２５ａ，２５ｂ  反応液
２７ａ、２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  接続部
３０  光照射装置
４０  物質測定システム
４１ａ〜４１ｆ  領域
４２ａ〜４２ｆ  領域
４３ａ〜４３ｆ  領域
４４ａ〜４４ｆ  領域
４５ａ〜４５ｆ  領域
４６ａ〜４６ｆ  領域
４７ａ〜４７ｆ  領域
４８  目盛り
４９ａ〜４９ｆ  領域
５５  試薬
５６ａ〜５６ｄ  領域
５７ａ〜５７ｄ  領域
７１  物質測定用基板
７３  光応答性ガス発生フィルム（気体供給手段）
７６，７６ａ，７６ｂ  微細流路
９５，９５ａ，９５ｂ  液滴
９７  物質測定システム
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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