(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体が供給された検体分析カートリッジを用いて検体に含まれる被検物質を検出する被検物質の検出方法であって、
前記検体分析カートリッジは、気相空間がある通路部と、前記通路部に沿って配置され、開口部を通じて前記通路部と連通する複数の液体収容部と、を備え、前記複数の液体収容部は、被検物質を担持させるための磁性粒子を含む第１液体を収容するように構成された第１液体収容部と、前記被検物質に結合可能な標識物質を含む第２液体を収容するように構成された第２液体収容部とを含み、
磁力源を用いて、前記磁性粒子を、前記通路部の気相空間を介して前記複数の液体収容部に順次移送することにより、前記磁性粒子に被検物質と標識物質との複合体を担持させ、前記複合体の標識物質に基づいて被検物質を検出し、
前記磁力源により前記磁性粒子を捕集した状態で前記磁力源を移動させることによって、前記磁性粒子を前記磁力源の移動に沿って前記液体収容部の液体中から前記気相空間に移送する、被検物質の検出方法。
【請求項２】
前記通路部は、前記検体分析カートリッジの上面に近接して配置される、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項３】
前記開口部は前記液体収容部の上部に形成される、請求項１または２に記載の被検物質の検出方法。
【請求項４】
前記液体収容部に収容される液体は、前記開口部の上部の前記通路部にもある、請求項３に記載の被検物質の検出方法。
【請求項５】
前記検体分析カートリッジの上方から磁力源を前記通路部に沿って移動させることで、前記磁性粒子を移送する、請求項２に記載の被検物質の検出方法。
【請求項６】
前記液体収容部内で前記磁性粒子を上下方向に移動させる工程を含む、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項７】
前記液体収容部の上方及び下方に交互に磁力源を近づけることで、前記液体収容部内で前記磁性粒子を上下方向に移動させる、請求項６に記載の被検物質の検出方法。
【請求項８】
前記検体分析カートリッジが、前記磁性粒子と前記被検物質とを反応させるための液体反応部をさらに備え、
前記検体分析カートリッジに供給された検体中の前記被検物質と、前記第１液体収容部から前記通路部の気相空間を介して前記液体反応部に移送された前記磁性粒子とを反応させることにより、前記被検物質を前記磁性粒子に担持させる、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項９】
前記被検物質を含む前記検体と試薬との混合液を検体流路内で空圧によって攪拌し、前記混合液を前記液体反応部に吐出する、請求項８に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１０】
前記複数の液体収容部は、洗浄液を収容するための第３液体収容部を含み、
前記被検物質と結合した前記磁性粒子が、前記通路部の気相空間を介して前記第３液体収容部に移送されることにより、前記磁性粒子に付着した不要物質が前記洗浄液中に分散される、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１１】
前記複数の液体収容部は、洗浄液を収容するための第３液体収容部を含み、
前記被検物質と結合した前記磁性粒子が、前記第３液体収容部から隣接する前記第２液体収容部に前記通路部の気相空間を介して移送されることにより、前記磁性粒子に被検物質と標識物質との複合体が担持される、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１２】
前記複数の液体収容部は、前記第２液体収容部と隣接する複数の前記第３液体収容部を含み、
前記磁性粒子を、上流側の前記第３液体収容部、前記第２液体収容部、下流側の前記第３液体収容部の順で前記通路部の気相空間を介して順次移送する、請求項１１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１３】
前記複数の液体収容部は、緩衝液を収容するための第４液体収容部を含み、
被検物質と標識物質との複合体を担持する前記磁性粒子が前記通路部の気相空間を介して前記第４液体収容部に移送されることにより、前記複合体を担持する前記磁性粒子が緩衝液中に分散される、請求項１２に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１４】
前記検体分析カートリッジが、前記標識物質と基質とを反応させるための検出槽をさらに備え、
前記第４液体収容部に収容された前記複合体と緩衝液との混合液が、混合液流路を介して前記検出槽に移送される、請求項１３に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１５】
前記液体収容部の底部内表面の面積は、前記開口部の開口面積よりも大きい、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１６】
前記検体分析カートリッジは、前記通路部および前記複数の液体収容部を覆う被覆部を備え、
前記磁力源を移動させることによって、前記被覆部の表面に沿って、前記磁性粒子を前記液体収容部の液体中から前記気相空間に移送し、前記気相空間から他の前記液体収容部の液体中へ移送する、請求項１に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１７】
前記磁力源を移動させることによって、前記磁性粒子を、前記液体収容部において前記被覆部の表面に配置された液体中から前記被覆部の表面に沿って前記気相空間に移送する、請求項１６に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１８】
前記磁力源を移動させることによって、前記磁性粒子を、疎水性を有する前記被覆部の表面に沿って液体中から前記気相空間に移送する、請求項１７に記載の被検物質の検出方法。
【請求項１９】
検体分析カートリッジに供給された検体に含まれる被検物質の分析を行う検体分析装置であって、
気相空間がある通路部と、前記通路部に沿って配置され、開口部を通じて前記通路部と連通する複数の液体収容部と、前記通路部および前記複数の液体収容部を覆う被覆部と、を備え、前記複数の液体収容部が、被検物質を担持させるための磁性粒子を含む第１液体を収容するように構成される第１液体収容部と、前記被検物質に結合可能な標識物質を含む第２液体を収容するように構成される第２液体収容部と、を含む検体分析カートリッジをセットするセット部と、
前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジ中の前記磁性粒子に磁力を作用させて、前記磁性粒子を前記複数の液体収容部間で移送するための磁力源と、
前記磁性粒子に担持させた被検物質と標識物質との複合体の標識物質に基づいて前記被検物質を検出するための検出部とを備え、
前記磁力源は、前記磁性粒子の移送時に、前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジの近傍を移動することにより前記磁性粒子を捕集した状態で前記磁力源の移動に沿って移動させて、前記磁性粒子を前記被覆部の表面に配置された液体中から前記被覆部の表面に沿って前記気相空間に移送するように構成されている、検体分析装置。
【請求項２０】
前記磁力源は、永久磁石である、請求項１９に記載の検体分析装置。
【請求項２１】
前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジに対して前記磁力源を相対移動させるための移動機構部をさらに備える、請求項１９または２０に記載の検体分析装置。
【請求項２２】
前記移動機構部は、前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジの前記液体収容部に対して上下方向に前記磁力源を相対移動させる、請求項２１に記載の検体分析装置。
【請求項２３】
前記磁力源は、前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジの上方及び下方に備えられ、
前記移動機構部は、前記上方に備えられた磁力源と前記下方に備えられた磁力源とを交互に前記セット部にセットされた前記検体分析カートリッジの前記液体収容部に近づける、請求項２２に記載の検体分析装置。
【請求項２４】
前記開口部は前記液体収容部の上部に形成されている、請求項１９に記載の検体分析装置。
【請求項２５】
前記液体収容部に収容される液体は、前記開口部の上部の前記通路部にもある、請求項２４に記載の検体分析装置。
【請求項２６】
前記磁力源は、前記被覆部の表面に沿って、前記磁性粒子を前記液体収容部の液体中から前記気相空間に移送し、前記気相空間から他の前記液体収容部の液体中へ移送する、請求項１９に記載の検体分析装置。
【請求項２７】
前記磁力源は、前記磁性粒子を、疎水性を有する前記被覆部の表面に沿って液体中から前記気相空間に移送する、請求項１９に記載の検体分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
カートリッジ式の流体デバイスを用いて検体分析装置による検体分析を行う技術がある（たとえば、特許文献１参照）。
【背景技術】
【０００２】
上記特許文献１は、液体が配置される複数の液体収容部と、液体収容部間を接続するマイクロチャネルとを備えた流体デバイスを用いて検体の分析を行う技術を開示する。被検物質は、担体である磁性粒子に担持され、磁力によって移送される。被検物質を担持する磁性粒子が、磁力によってマイクロチャネルを介して隣接する液体収容部間を移送される。液体収容部に配置される液体は、マイクロチャネルを介して各液体収容部に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７７０８８８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、液体が配置される液体収容部の間を接続するマイクロチャネルが液体で満たされている。そのため、磁性粒子の移動により液体収容部の液体がその隣の液体収容部の液体に混入しやすく、被検物質の分析精度が低下するおそれがある。
【０００５】
この発明は、検体分析カートリッジを用いた検体測定において、磁性粒子の移動により液体収容部の液体がその隣の液体収容部の液体に混入することを抑制することに向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１の局面による被検物質の検出方法は、検体が供給された検体分析カートリッジを用いて検体に含まれる被検物質を検出する被検物質の検出方法であって、検体分析カートリッジは、気相空間がある通路部と、通路部に沿って配置され、開口部を通じて通路部と連通する複数の液体収容部と、を備え、複数の液体収容部は、被検物質を担持させるための磁性粒子を含む第１液体を収容するように構成された第１液体収容部と、被検物質に結合可能な標識物質を含む第２液体を収容するように構成された第２液体収容部とを含み、磁力源を用いて、磁性粒子を、通路部の気相空間を介して複数の液体収容部に順次移送することにより、磁性粒子に被検物質と標識物質との複合体を担持させ、複合体の標識物質に基づいて被検物質を検出し、磁力源により磁性粒子を捕集した状態で磁力源を移動させることによって、磁性粒子を磁力源の移動に沿って液体収容部の液体中から気相空間に移送する。
【０００８】
この発明の第２の局面による検体分析装置は、検体分析カートリッジに供給された検体に含まれる被検物質の分析を行う検体分析装置であって、気相空間がある通路部と、通路部に沿って配置され、開口部を通じて通路部と連通する複数の液体収容部と、通路部および複数の液体収容部を覆う被覆部と、を備え、複数の液体収容部が、被検物質を担持させるための磁性粒子を含む第１液体を収容するように構成される第１液体収容部と、被検物質に結合可能な標識物質を含む第２液体を収容するように構成される第２液体収容部と、を含む検体分析カートリッジをセットするセット部と、セット部にセットされた検体分析カートリッジ中の磁性粒子に磁力を作用させて、磁性粒子を複数の液体収容部間で移送するための磁力源と、磁性粒子に担持させた被検物質と標識物質との複合体の標識物質に基づいて被検物質を検出するための検出部とを備え、磁力源は、磁性粒子の移送時に、セット部にセットされた検体分析カートリッジの近傍を移動することにより磁性粒子を捕集した状態で磁力源の移動に沿って移動させて、磁性粒子を被覆部の表面に配置された液体中から被覆部の表面に沿って気相空間に移送するように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
検体分析カートリッジを用いた検体測定において、磁性粒子の移動により液体収容部の液体がその隣の液体収容部の液体に混入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】被検物質の検出方法の概要を説明するための図である。
【図２】液体収容部と通路部との他の構成例を示した図である。
【図３】検体分析装置の概要を説明するための模式図である。
【図４】検体分析カートリッジの構成例を示した平面図である。
【図５】検体分析装置の構成例を示した模式図である。
【図６】アッセイ法の一例を説明するための図である。
【図７】検体分析の流れを説明するためのフロー図である。
【図８】検体分析カートリッジの液体収容部の構成例を示した断面図である。
【図９】液体収容部の構成例を示した斜視図である。
【図１０】液体反応部の構成例を示した平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図１１】液体反応部の他の構成例を示した図である。
【図１２】第３液体収容部の構成例を示した平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図１３】磁性粒子の移送を説明するための断面図である。
【図１４】各液体収容部間での磁性粒子の移送について説明するための断面図である。
【図１５】液体反応部での攪拌動作を説明するための、集磁時の断面図（Ａ）、分散時の断面図（Ｂ）および攪拌時の断面図（Ｃ）である。
【図１６】第２液体収容部での攪拌動作例（Ａ）および他の攪拌動作例（Ｂ）を示した図である。
【図１７】エアチャンバおよびバルブ部の構成例を示した断面図である。
【図１８】検体流路の構成例を示した模式的な平面図である。
【図１９】混合液流路の構成例を示した模式的な平面図である。
【図２０】図１９に示した混合液流路に沿った模式的な断面図である。
【図２１】混合液流路に関する他の構成例を示した第１の図である。
【図２２】混合液流路に関する他の構成例を示した第２の図である。
【図２３】混合液流路に関する他の構成例を示した第３の図である。
【図２４】混合液流路に関する他の構成例を示した第４の図である。
【図２５】混合液流路に関する他の構成例を示した第５の図である。
【図２６】Ｒ５流路の構成例を示した模式的な平面図である。
【図２７】検出槽の構成例を示した模式的な斜視断面図である。
【図２８】検出槽の構成例を示した模式的な平面図である。
【図２９】検体分析装置の各部の構成例を示した模式的な斜視図である。
【図３０】プランジャの構成例を示した模式的な側面図である。
【図３１】ヒートブロックの構成例を示した模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（被検物質の検出方法の概要）
図１を参照して、本実施形態による被検物質の検出方法の概要について説明する。
【００１３】
本実施形態による被検物質の検出方法は、検体が供給された検体分析カートリッジを用いて検体に含まれる被検物質を検出する被検物質の検出方法である。検体分析カートリッジ１００は、検体を受け入れ可能に構成されており、検体分析装置５００に挿入されることで、検体分析装置５００による検体分析を行えるようにするためのカートリッジである。検体分析カートリッジ１００には、患者から採取された組織や、患者から採取された体液・血液などの検体が、カートリッジに注入される。検体が注入されたカートリッジが、検体分析装置５００のセット部７０にセットされる。検体分析カートリッジ１００に注入された検体は、カートリッジが有する機能と分析装置が有する機能とに基づいて、所定のアッセイ法によって分析される。
【００１４】
検体分析カートリッジ１００は、気相空間がある通路部２０と、通路部２０に沿って配置され、開口部１２を通じて通路部２０と連通する複数の液体収容部１０と、被検物質４１を検出するための検出槽３０とを備える。
【００１５】
複数の液体収容部１０は、被検物質４１を担持させるための磁性粒子４０を含む第１液体１１ａを収容する第１液体収容部１０ａと、被検物質４１に結合可能な標識物質４２を含む第２液体１１ｂを収容する第２液体収容部１０ｂと、を含む。液体収容部１０は、さらに他の液体を収容する液体収容部を含んでよい。
【００１６】
液体収容部１０に収容される液体の液面の高さは、検出に必要な液体量があり、通路部２０に気相空間があれば特に制限されない。たとえば図１では、液体収容部１０に収容される液体の液面の高さを、液体収容部の開口部よりも高い位置にした例を示している。そのため図１では、液体収容部１０に収容される液体は、開口部１２の上部の通路部２０にもある。ここで気相空間とは、一の液体収容部１０の液体から隣接する液体収容部１０の液体に磁性粒子４０を移送させる際に、磁性粒子４０が必ず通過する気体で満たされた空間を意味する。なお、通路部２０の内部全体を気相空間としてもよいが、通路部２０の内部の一部を気相空間としてもよい。具体的には、隣接する２つの液体収容部１０の間の通路部２０内の磁性粒子４０の移送経路の一部が気相空間とされていればよい。なお、気体としては空気が好ましいが、窒素などを用いることも可能である。また、図１では、開口部１２の開口面積は、液体収容部１０の底部内表面の面積よりも小さい例を示している。
【００１７】
液体収容部１０は、初期状態としてそれぞれ液体を配置しない空の状態で構成され、検体分析カートリッジ１００の使用時に、液体がそれぞれの液体収容部１０に供給される構成であってもよい。つまり、たとえば液体収容部１０とは別個に液体を格納した液体チャンバがあり、使用時に液体チャンバから液体収容部１０に液体が供給されてもよい。また、たとえば検体分析装置５００に液体が貯留されており、使用時に液体収容部１０に液体が注入されるような構成でもよい。
【００１８】
通路部２０には気相空間が設けられている。液体収容部１０の液体と気相空間との間には、気液界面が形成される。
【００１９】
検体分析カートリッジ１００では、被検物質４１が磁性粒子４０に担持され、磁性粒子４０とともに各液体収容部１０に移送される。磁性粒子４０の移送が通路部２０の気相空間を通過することにより行われる。磁性粒子４０は、隣接する液体収容部１０間を磁力によって移送される。磁力による磁性粒子４０の移送は、検体分析装置５００の磁力源５０によって行う。
【００２０】
このような構成において、本実施形態の被検物質の検出方法では、被検物質４１を担持させるための磁性粒子４０を、複数の液体収容部１０に順次移送することにより、磁性粒子４０に被検物質４１と標識物質４２との複合体を担持させる。磁性粒子４０は、隣接する液体収容部１０間で通路部２０の気相空間を介して移送される。磁性粒子４０の移送過程で、第１液体収容部１０ａにおいて被検物質４１が磁性粒子４０に担持され、第２液体収容部１０ｂにおいて標識物質４２が被検物質４１に結合する。次に、本実施形態では、複合体の標識物質４２に基づいて被検物質４１を検出する。複合体を担持する磁性粒子４０は、検出槽３０に移送される。検出槽３０では、たとえば、標識物質４２と基質とを反応させる。検出槽３０において、被検物質４１は、標識物質４２に基づいて検体分析装置５００の検出部６０により検出される。
【００２１】
磁力源５０は、たとえば永久磁石または電磁石である。磁力源５０は、セット部７０にセットされた検体分析カートリッジ１００中の磁性粒子４０に磁力を作用させて、磁性粒子４０を複数の液体収容部１０間で移送する。たとえば、磁力源５０自体が移動して磁性粒子４０を移送する。複数の磁力源５０が磁性粒子４０の移送経路に沿って配置され、磁力を発生させる磁力源５０が切り替えられることによって、磁性粒子４０が移送されてもよい。図１の例では、磁力源５０は、セット部７０にセットされた検体分析カートリッジ１００の近傍を移動することにより、磁性粒子４０を、通路部２０の気相空間を介して複数の液体収容部１０に順次移送する。
【００２２】
磁性粒子４０の移送時には、磁性粒子４０が液体収容部１０の液体中から気液界面を突破して通路部２０の気相空間内に移動し、気相空間から気液界面を突破して隣接する他の液体収容部１０の液体中に移動する。このため、隣接する液体収容部１０間での磁性粒子４０の移送の際に、各液体収容部１０の液体が混ざることが抑制される。磁性粒子４０の移送の際、各液体収容部１０の液体は、通路部２０に漏れ出る液体の量が他の液体収容部１０内の液体と混ざるほどの量でなく、通路部２０に気相空間が残っていれば、開口部１２から通路部２０に漏れ出してもよい。その場合でも、磁性粒子４０は通路部２０の気相空間を介して移動できるので、磁性粒子４０の移動により液体収容部１０の液体がその隣の液体収容部１０の液体に混入することが抑制される。
【００２３】
以上により、本実施形態の被検物質の検出方法では、検体分析カートリッジ１００を用いた検体分析において、磁性粒子４０の移動により液体収容部１０の液体がその隣の液体収容部１０の液体に混入することを抑制することができる。
【００２４】
図２は、液体収容部１０および通路部２０の他の構成例である。
【００２５】
図２の構成例では、液体収容部１０に収容される液体の液面の高さを、開口部１２よりも低い位置にしている。この場合、第１液体収容部１０ａの液体１１ａ中から磁性粒子４０が磁力によって通路部２０の気相空間まで引き上げられ、第２液体収容部１０ｂに移送される。また、図２では、開口部１２の開口面積を、図１の開口部１２の開口面積よりも大きくしている例を示している。
【００２６】
図１および図２の各構成例では、通路部２０は、各液体収容部１０の上方に配置されている。具体的には、通路部２０は、検体分析カートリッジ１００の上面に近接して配置され、開口部１２は液体収容部１０の上部に形成されている。このため、磁性粒子４０が移送される通路部２０の気相空間を容易に設けることができる。この場合、検体分析カートリッジ１００の外部の検体分析装置５００の磁力源５０を通路部２０に近接させることができる。その結果、より強い磁力を磁性粒子４０に作用させることができるので、磁性粒子４０の移送が効率的にできる。また、磁力源５０を通路部２０に近接させるだけで、容易に磁性粒子４０に開口部１２を通過させることができる。
【００２７】
また、図１および図２の各構成例では、検体分析カートリッジ１００の上方から磁力源５０を通路部２０に沿って移動させることで、磁性粒子４０を移送する。この場合、検体磁力源５０を通路部２０に近接させ、より強い磁力を磁性粒子４０に作用させたまま、磁性粒子４０を移送できる。その結果、容易に、通路部２０の気相空間を通過するように磁性粒子４０を移送することができる。
【００２８】
（検体分析装置の概要）
図３は、本実施形態の検体分析装置５００の概要を示す。検体分析装置５００は、検体中の被検物質の存在の有無や、検体中の被検物質の濃度を決定できる。検体分析装置５００は、小型であり、たとえば医師が患者を診察する診察室のデスク上に設置可能なサイズである。本実施形態では、検体分析装置５００のサイズは、たとえば、設置面積で１５０ｃｍ２〜３００ｃｍ２程度である。検体分析装置５００は、たとえば、検体分析カートリッジ１００が挿入されるスロットを有し、スロットに挿入された検体分析カートリッジ１００が装置内のセット部５５０にセットされる。検体分析装置５００は、セット部５５０にセットされた検体分析カートリッジ１００に対して分析処理を行う。
【００２９】
（検体分析カートリッジの構成例）
図４は、本実施形態の検体分析カートリッジ１００の具体的な構成例を示す。検体分析カートリッジ１００は、使い捨て可能なカートリッジであってよい。その場合、検体分析カートリッジ１００はパッケージに収納された状態で保管され、パッケージから取り出されて使用される。
【００３０】
検体分析カートリッジ１００は、検体、試薬、洗浄液などの液体を配置するための複数の液体収容部１１０を有する。一部の試薬は、被検物質を含む物質と反応する磁性粒子を含む。検体分析カートリッジ１００は、検出槽１７０と、液体反応部１１２とを有する。
【００３１】
本実施形態において、液体収容部１１０は、第１液体収容部１１１、第３液体収容部１１３、第２液体収容部１１４および第４液体収容部１１５を含む。第１液体収容部１１１、第３液体収容部１１３、第２液体収容部１１４および第４液体収容部１１５と、液体反応部１１２とは、気相空間がある通路部１１６に沿って配置され、磁性粒子が通路部１１６の気相空間を介して各液体収容部１１０間で移送される。
【００３２】
検体は、検体分析カートリッジ１００の血球分離部１２０に注入される。血球分離部１２０が封止された検体分析カートリッジ１００が、検体分析装置５００に挿入される。
【００３３】
検体分析カートリッジ１００は、エアチャンバ１３０を有する。エアチャンバ１３０から送出される空気により、検体分析カートリッジ１００内の一部の液体が移送される。
【００３４】
（検体分析装置の構成例）
図５は、検体分析装置５００の構成例を示す。検体分析装置５００は、ヒートブロック５１０、永久磁石５２０、プランジャ５３０、検出部５４０およびセット部５５０を含む。セット部５５０は、検体分析カートリッジ１００を保持する。セット部５５０は、検体分析カートリッジ１００を保持することが可能であれば、どのような構造でもよい。
【００３５】
ヒートブロック５１０は、検体分析装置５００に挿入された検体分析カートリッジ１００の温度を調節する。ヒートブロック５１０は、検体分析カートリッジ１００の上面と下面に接するように配置されてもよい。ヒートブロック５１０がセット部５５０の一部または全部を構成していてもよい。
【００３６】
検体分析装置５００は、検体分析カートリッジ１００の液体収容部の一部に含まれる磁性粒子を永久磁石５２０の磁力によって移送する。検体分析装置５００の磁力源５０としては、永久磁石５２０以外の電磁石でもよい。
【００３７】
検体分析装置５００は、プランジャ５３０によって、検体分析カートリッジ１００のエアチャンバ１３０を押し下げる。プランジャ５３０の押し下げによってエアチャンバ１３０から空気が送り出され、検体分析カートリッジ１００内の一部の液体が移送される。検体分析装置５００は、プランジャ５３０の押下量を調節することで、エアチャンバ１３０から送出される空気量を調節できる。検体分析装置５００は、空気量の調節により、液体の移送量を調節できる。検体分析装置５００は、押し下げたプランジャ５３０を戻すことによって、検体分析カートリッジ１００に陰圧を付加できる。検体分析装置５００は、陰圧によって、移送した液体を逆方向に移送できる。検体分析カートリッジ１００内の一部の液体は、プランジャ５３０の上下動によって、検体分析カートリッジ１００内の流路で往復する。
【００３８】
ヒートブロック５１０は、永久磁石５２０やプランジャ５３０が検体分析カートリッジ１００にアクセスするための孔５１１を有する。孔５１１は、たとえば、検体分析カートリッジ１００の上面に配置されるヒートブロック５１０に設けられる。永久磁石５２０やプランジャ５３０が両方向から検体分析カートリッジ１００にアクセスする場合、検体分析カートリッジ１００上面および下面のヒートブロック５１０の両方に孔が配置されてもよい。ヒートブロック５１０に配置される孔５１１の一部は、ヒートブロック５１０を貫通しない凹部または溝部であってもよい。
【００３９】
検出部５４０は、被検物質を含む複合体と試薬とが反応することで発生する光を検出する光検出器であってよい。検出部５４０は、たとえば、光電子増倍管である。
【００４０】
（アッセイの説明）
図６を参照して、アッセイ（分析方法）の概要を説明する。
【００４１】
被検物質１９０は、たとえば、抗原を含む。一例として図６では、抗原は、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）である。被検物質は、抗原、抗体、または、その他のタンパク質のうち、１または複数であってよい。
【００４２】
Ｒ１試薬は、被検物質１９０と結合する捕捉物質１９２を含む。捕捉物質１９２は、たとえば、被検物質１９０と結合する抗体を含む。抗体は、図６の例では、ビオチン結合抗ＨＢｓモノクローナル抗体である。
【００４３】
Ｒ１試薬と結合した被検物質１９０は、Ｒ１試薬の捕捉物質１９２を介して、磁性粒子１９１と結合する。磁性粒子１９１は、Ｒ２試薬に含まれる。磁性粒子１９１は、被検物質の担体となる。図６の例では、磁性粒子１９１は、たとえば、表面がアビジンでコーティングされたストレプトアビジン結合磁性粒子である。磁性粒子１９１のアビジンは、Ｒ１試薬のビオチンとの結合性が高い。このため、磁性粒子１９１と、Ｒ１試薬の捕捉物質１９２との結合性が向上する。
【００４４】
被検物質１９０、捕捉物質１９２および磁性粒子１９１の結合体と、未反応物質とは、洗浄液による洗浄によって、互いに分離される。洗浄後、被検物質１９０、捕捉物質１９２および磁性粒子１９１の結合体は、Ｒ３試薬に含まれる標識物質１９３と反応する。
【００４５】
標識物質１９３は、たとえば、標識抗体を含む。図６の例では、標識抗体は、ＡＬＰ標識抗ＨＢｓＡｇモノクローナル抗体である。なお、図６の例の場合、標識物質１９３は、被検物質１９０、捕捉物質１９２および磁性粒子１９１の結合体のうち、被検物質１９０と結合する。標識物質１９３は、捕捉物質１９２に結合してもよいし、磁性粒子１９１に結合してもよい。標識物質は、抗原、抗体、または、その他のタンパク質のうち、１または複数であってよく、被検物質１９０に応じて選択される。
【００４６】
以下では、少なくとも、被検物質１９０および磁性粒子１９１と、標識物質１９３とを反応させたものを、「複合体１９０ｃ」と呼ぶ。複合体１９０ｃは、Ｒ１試薬の捕捉物質１９２を含んでいてもよい。
【００４７】
複合体１９０ｃと、未反応物質とは、洗浄液による洗浄によって、互いに分離される。洗浄後、複合体１９０ｃは、Ｒ４試薬と混合される。複合体１９０ｃと、Ｒ４試薬とを反応させたものを、「混合液」と呼ぶ。Ｒ４試薬は、複合体１９０ｃの発光を促進する組成を有する。Ｒ４試薬は、たとえば、緩衝液である。
【００４８】
混合液に、Ｒ５試薬が添加される。Ｒ５試薬は、たとえば、複合体１９０ｃと反応して発光を促す基質を含んでいる。複合体１９０ｃは、Ｒ５試薬の基質と反応する。検出部５４０は、複合体１９０ｃとＲ５試薬とが反応することで発生する光の発光強度を測定する。
【００４９】
図６では、被検物質１９０と標識物質１９３とが、抗原と抗体とである組み合わせの例を示したが、抗原と抗体との組み合わせ以外の組み合わせであってもよい。たとえば、（１）被検物質１９０が抗体、標識物質１９３が抗原、（２）被検物質１９０が抗体、標識物質１９３が抗体、（３）被検物質１９０が抗原、標識物質１９３が抗原、（４）被検物質１９０が抗原と抗体、標識物質１９３が抗原と抗体、などの組み合わせであってもよい。
【００５０】
（実施形態の動作説明）
図７は、本実施形態の検体分析装置５００および検体分析カートリッジ１００を用いて、上記のアッセイ法を実施する場合の動作例を示す。動作説明において、検体分析カートリッジ１００の構成については図４を参照するものとする。検体分析装置５００については図５を参照する。
【００５１】
ステップＳ１において、検体分析カートリッジ１００は、パッケージから開封される。
【００５２】
ステップＳ２において、開封された検体分析カートリッジ１００に、患者から採取された検体が血球分離部１２０に注入される。検体の注入後、検体分析カートリッジ１００は、検体分析装置５００内に挿入されてセット部５５０にセットされる。検体分析カートリッジ１００に注入された検体は、検体分析カートリッジ１００の検体流路１４０に流れる。
【００５３】
ステップＳ３において、ヒートブロック５１０は、挿入された検体分析カートリッジ１００の温度を調節する。たとえば、ヒートブロック５１０は、検体分析カートリッジ１００を加温する。
【００５４】
ステップＳ４において、検体分析装置５００は、Ｒ１試薬液に含まれる抗体と、被検物質１９０である抗原とを反応させる。検体分析装置５００は、プランジャ５３０によりエアチャンバ１３０ａを押し下げる。Ｒ１試薬は、エアチャンバ１３０ａから送出された空気により、被検物質１９０が流れた検体流路１４０に押し出される。
【００５５】
検体分析装置５００は、プランジャ５３０を上下に動かす。検体とＲ１試薬との混合液は、プランジャ５３０の上下動に対応して交互に発生する陰圧と陽圧によって、検体流路１４０内で往復する。検体流路１４０内を往復することにより混合液が攪拌され、検体とＲ１試薬との反応が促進される。反応の結果、検体とＲ１試薬との混合液中で、抗原−抗体反応体が生成される。検体分析装置５００は、プランジャ５３０を更に押下することで、検体とＲ１試薬の混合液を液体反応部１１２に押し出す。
【００５６】
ステップＳ５において、検体分析装置５００は、Ｒ２試薬に含まれる磁性粒子１９１と、検体およびＲ１試薬の混合液に含まれる抗原−抗体反応体とを反応させる。検体分析装置５００は、永久磁石５２０の磁力により、磁性粒子１９１を第１液体収容部１１１から、液体反応部１１２に移送する。液体反応部１１２では、磁性粒子１９１と抗原−抗体反応体との反応により、磁性粒子１９１の結合体が生成される。
【００５７】
ステップＳ６において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０の磁力によって、磁性粒子１９１の結合体を第３液体収容部１１３に移送する。検体分析装置５００は、第３液体収容部１１３で、磁性粒子１９１の結合体と未反応物質とを分離する。洗浄により未反応物質が除去される。
【００５８】
ステップＳ７において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０の磁力によって、洗浄された磁性粒子１９１の結合体を第２液体収容部１１４に移送する。検体分析装置５００は、第２液体収容部１１４で、Ｒ３試薬に含まれる標識抗体と磁性粒子１９１の結合体とを反応させる。磁性粒子１９１の結合体と標識抗体との反応により、複合体１９０ｃが生成される。
【００５９】
ステップＳ８において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０の磁力によって、複合体１９０ｃを第３液体収容部１１３に移送する。洗浄により未反応物質が除去される。
【００６０】
ステップＳ９において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０の磁力によって、複合体１９０ｃを第４液体収容部１１５に移送する。複合体１９０ｃは、第４液体収容部１１５で、Ｒ４試薬に含有される緩衝液と反応する。検体分析装置５００は、プランジャ５３０によってエアチャンバ１３０ｂを押し下げ、混合液流路１５０を介して複合体１９０ｃと緩衝液との混合液を検出槽１７０に押し出す。
【００６１】
ステップＳ１０において、Ｒ５試薬に含まれる発光基質が、複合体１９０ｃと緩衝液との混合液に添加される。検体分析装置５００は、プランジャ５３０によってエアチャンバ１３０ｃを押し下げ、Ｒ５流路１６０を介してＲ５試薬を検出槽１７０に押し出す。Ｒ５試薬は、検出槽１７０において、複合体１９０ｃと緩衝液との混合液に添加される。発光基質と複合体１９０ｃとが反応する。
【００６２】
ステップＳ１１において、検出部５４０は、複合体１９０ｃの標識抗体と発光基質との反応により発生した光を検出する。検出部５４０は、たとえば、光の発光強度を測定する。
【００６３】
ステップＳ１２において、測定が完了した検体分析カートリッジ１００は、検体分析装置５００から抜き出され、廃棄される。廃棄される検体分析カートリッジ１００から検体や試薬が外部に漏れることはなく、バイオハザードリスクを低減できる。また、検体分析装置５００からも廃液は発生しない。
【００６４】
［検体分析カートリッジの各部構成］
【００６５】
（液体収容部の構成）
図８は、検体分析カートリッジ１００の液体収容部１１０の構成例を示す。液体収容部１１０は、たとえば、カートリッジ本体１００ａに一体形成された凹状部としてよい。
【００６６】
検体分析装置５００は、液体収容部１１０間で通路部１１６の気相空間を介して磁性粒子１９１を移送することによって、アッセイ法を実行する。よって、検体分析装置５００は、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０の液体がその隣の液体収容部１１０の液体に混入することを抑止しつつ、分析のためのアッセイ法を実行できる。磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０内に収容された液体が他の液体収容部１１０内に収容された液体に混入すると、他の液体収容部１１０内の液体中での反応条件が変化する。反応条件の変化により、たとえば、検体と試薬内の物質との反応効果が低下し、結果として、検体分析装置５００の測定結果の正確性等に影響を与える可能性がある。そのため、液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することを抑止することにより、検体分析装置５００による分析精度が向上する。
【００６７】
また、液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することを抑止することにより、液体収容部１１０に収容する液体同士の相性を考慮する必要がなくなる。よって、液体収容部１１０に配置する液体の選択の自由度が上がり、様々な検査項目に対応した組み合わせの試薬を液体収容部１１０に収容できる。様々な組み合わせの試薬を液体収容部１１０に収容できるので、カートリッジの種別を多様化できる。
【００６８】
また、液体収容部１１０は、通路部１１６とつながる表面領域と開口部２１１ａを介して連通した液体貯留部分を有する。つまり、液体収容部１１０は、開口部２１１ａと、開口部２１１ａと連通して内部に液体を貯留可能な凹状形状の液体貯留部２１１とを有している。本実施形態においては、第１液体収容部１１１、第３液体収容部１１３および第２液体収容部１１４（図４参照）が、開口部２１１ａと液体貯留部２１１とを有している。開口部２１１ａは液体収容部１１０の上部に形成される。開口部２１１ａの周囲には段差部２１２（図９参照）が設けられている。液体収容部１１０に収容される液体は、液体貯留部２１１内だけでなく、液体収容部１１０の上部の通路部１１６にあってもよい。また、検体分析カートリッジ１００は、Ｚ２側の面がシート１０２で覆われている。
【００６９】
図８に示した構成例では、液体貯留部２１１の底部内表面２１１ｂの面積は、開口部２１１ａの開口面積よりも大きい。これにより、液体貯留部２１１に収容可能な液量を増大させられる。
【００７０】
検体分析カートリッジ１００の複数の液体収容部１１０は、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することをより抑止するための構造を有してもよい。たとえば、そのような構造として、通路部１１６の表面を窪ませた溝２１６が設けられてもよい。
【００７１】
液体収容部１１０内の液体は、通路部１１６に漏れ出る液体の量が他の液体収容部１１０内の液体と混ざるほどの量でなく、通路部１１６に気相空間が残っていれば、開口部２１１ａを介して通路部１１６（図９参照）に漏れ出してもよい。この場合、液体が通路部１１６に漏れ出したとしても、磁性粒子１９１は通路部１１６の気相空間を通って隣接する液体収容部１１０に移送されるので、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することを抑制することができる。磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することをより抑止するための構造を設ける場合、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することをより抑制することができる。たとえば、通路部１１６に凹状の溝２１６を設ける場合、液体収容部１１０内に収容された液体と他の液体収容部１１０内に収容された液体とがこの溝の中で混合されたとしても、磁性粒子１９１は通路部１１６の気相空間を通って隣接する液体収容部１１０に移送されるので、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することをより抑制することができる。
【００７２】
検体分析カートリッジ１００の外表面側には、被覆部１１７が設けられてもよい。図８の構成例では、通路部１１６が検体分析カートリッジ本体１００ａの上面に露出するように配置され、検体分析カートリッジ１００は、液体収容部１１０および通路部１１６を覆う被覆部１１７を有する。そして、被覆部１１７が液体収容部１１０と被覆部１１７との間で液体を挟み込んで保持するように構成される。
【００７３】
図８の構成例では、被覆部１１７は、液体収容部１１０の上面および通路部１１６の各々を上面側から覆っている。そして、被覆部１１７は、液体収容部１１０の上部の通路部１１６にある液体の上面と接している。すなわち、液体が液体収容部１１０と被覆部１１７とにより上下から挟まれている。これにより、液体収容部１１０および通路部１１６を検体分析カートリッジ本体１００ａの上面に露出するように配置して、被覆部１１７により覆うことができる。そのため、永久磁石５２０が検体分析カートリッジ１００の外部から液体収容部１１０および通路部１１６に近接できるので、より強い磁力を磁性粒子１９１に作用させて磁性粒子１９１の効率的な移送ができる。
【００７４】
被覆部１１７は、たとえば平坦なシート状部材からなる。被覆部１１７は、液体収容部１１０側の表面が疎水性を有する材料により形成されていてよい。これにより、液体の表面張力を効果的に作用させることができる。疎水性材料は、被覆部１１７のシート状部材の表面に設けられるコーティング材であってよい。被覆部１１７を構成するシート状部材自体が疎水性材料で形成されてもよい。
【００７５】
（液体反応部）
図１０は、液体反応部１１２の構成例を示す。検体分析カートリッジ１００は、血球分離部１２０から流入した検体と、Ｒ１試薬とを検体流路１４０上で混合し、液体反応部１１２に排出する。
【００７６】
液体反応部１１２は、たとえば、検体とＲ１試薬との混合液を内部に供給するための流入口２１３を有する。流入口２１３は、検体流路１４０に接続されており、たとえば、液体配置部２１４の外周部分に配置される。図１０では、液体配置部２１４がＸ方向に直線状に延びる構成例を示している。この場合、流入口２１３は、液体配置部２１４の端部に配置される。流入口２１３を含む液体配置部２１４の外周縁に沿って段差部２１５が設けられる。流入口２１３は、たとえば、液体配置部２１４の表面に形成された開口である。
【００７７】
図１１は、液体反応部１１２の他の構成例を示す。
【００７８】
図１１に示されるように、液体反応部１１２は、直線状に延びる形状以外の形状であってよい。ここでは、液体反応部１１２が略円形状の液体配置部２１４を有する。流入口２１３は、液体配置部２１４の外周部分の表面に配置されている。段差部２１５が、液体配置部２１４の外縁部に形成されている。
【００７９】
（第３液体収容部）
図１２（Ａ）に示されるように、第３液体収容部１１３は、磁力によって移送された磁性粒子１９１と試薬とを反応させる液体収容部の上流側または下流側に配置される。液体収容部の上流側および下流側の両方に第３液体収容部１１３を配置してもよい。なお、ここでいう上位流側および下流側は、磁性粒子１９１の移送方向を意味するものであり、液体が流れる方向ではない。液体収容部の上流側または下流側に、複数の第３液体収容部１１３を配置してもよい。たとえば、第３液体収容部１１３ａおよび第３液体収容部１１３ｂが第２液体収容部１１４の上流側にあり、第３液体収容部１１３ｃが第２液体収容部１１４の下流側にある。
【００８０】
図１２（Ｂ）に示すように、第３液体収容部１１３ａ〜第３液体収容部１１３ｃは、開口部２１１ａを有する液体貯留部２１１を含む。磁性粒子１９１を開口部２１１ａから液体貯留部２１１内に移送することで、磁性粒子１９１をより多量の洗浄液中に分散できるので、洗浄効率を向上できる。
【００８１】
〈第２液体収容部および第４液体収容部〉
第２液体収容部１１４には、第３液体収容部１１３と同様の構成を採用できる。第２液体収容部１１４に液体貯留部２１１を設けることにより、磁性粒子１９１を分散させるＲ３試薬の液量を増大させられるので、反応効率を向上できる。第４液体収容部１１５も同様である。
【００８２】
（磁性粒子の移送）
本実施形態において、検体分析装置５００は、液体収容部１１０間で通路部１１６の気相空間を介して磁性粒子１９１を移送する。液体収容部１１０間で磁性粒子１９１を移送する過程で、液体に含まれる抗体、抗原等が磁性粒子１９１に付着し、アッセイ法に必要な反応が進行する。このため、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０に収容された液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することが抑止される。
【００８３】
図１３は、液体収容部１１０間での磁性粒子１９１の移送の詳細を示す。
【００８４】
検体分析装置５００は、永久磁石５２０を検体分析カートリッジ１００の液体収容部１１０に近づけ、磁性粒子１９１を液体収容部１１０の表面の液体に凝集させる。検体分析装置５００は、永久磁石５２０を動かし、気液界面に凝集した磁性粒子１９１を移送する。検体分析装置５００は、永久磁石５２０を動かし、凝集した磁性粒子１９１を、液中から通路部１１６に移送する。永久磁石５２０の磁力により、凝集した磁性粒子１９１が、気液界面を超えて、液中から通路部１１６に移送される。検体分析装置５００は、永久磁石５２０を更に動かし、凝集した磁性粒子１９１を他の液体収容部１１０に移送する。
【００８５】
磁性粒子１９１の移送に関連する複数の液体収容部１１０は、検体分析カートリッジ１００の長手方向に対して直線状に配置されてもよい。図４に示した構成例では、第１液体収容部１１１、液体反応部１１２、第３液体収容部１１３、第２液体収容部１１４および第４液体収容部１１５が、直線状に配置されている。液体収容部１１０を直線状に配置することで、磁性粒子１９１が液体収容部１１０や通路部１１６に残留することを抑制できる。
【００８６】
液中から通路部１１６に移送された磁性粒子１９１には、液体が付着している場合がある。図１３に示すように、液体収容部１１０間の通路部１１６に、磁性粒子１９１に付着した液体を取り除くための構造を設けてもよい。たとえば、そのような構造として、通路部１１６の表面を窪ませた溝２１６を設けることで、磁性粒子１９１に付着した液体が通路部１１６から溝２１５の底面に落ちやすい構造にしてもよい。なお、上述したように、溝２１６を設ける場合、磁性粒子１９１の移動により液体収容部１１０から漏れ出した液体が他の液体収容部１１０に収容された液体に混入することもより抑止できる。
【００８７】
〈各液体収容部への磁性粒子の移送〉
ここで、隣接する液体収容部間での磁性粒子１９１の移送について説明する。図１４に示した構成例では、磁性粒子１９１は、移送方向の上流側の第１液体収容部１１１からスタートして、液体反応部１１２、第３液体収容部１１３ａ、第３液体収容部１１３ｂ、第２液体収容部１１４、第３液体収容部１１３ｃ、第４液体収容部１１５の順で磁力によって移送される。
【００８８】
液体反応部１１２と第３液体収容部１１３ａとが通路部１１６を介して隣接している。磁性粒子１９１は、液体反応部１１２から第３液体収容部１１３ａに通路部１１６を通過して移送される。磁性粒子１９１に付着した不要物質が、洗浄液中に分散される。これにより、液体反応部１１２から被検物質１９０と磁性粒子１９１との結合体だけを取り出して、第３液体収容部１１３ａの洗浄液中に移送できるので、磁性粒子と共に洗浄液中に混入する不要物質を低減できる。そのため、洗浄処理を効率的に行える。不要物質は、検体中に含まれる被検物質１９０以外の成分や、試薬中に含まれる被検物質１９０との未反応成分などの、被検物質１９０の計測に不要な物質である。
【００８９】
第３液体収容部１１３ａと第３液体収容部１１３ｂとが通路部１１６を介して隣接している。磁性粒子１９１は、第３液体収容部１１３ａから第３液体収容部１１３ｂに移送される。つまり、洗浄処理後の磁性粒子１９１が、通路部１１６を介して、再度別の第３液体収容部１１３ｂで洗浄処理にかけられる。これにより、洗浄処理をさらに効果的に行える。
【００９０】
第３液体収容部１１３ｂと第２液体収容部１１４とが通路部１１６を介して隣接している。磁性粒子１９１は、第３液体収容部１１３ｂから第２液体収容部１１４に移送される。これにより、第３液体収容部１１３ｂで洗浄液中に分散された不要物質の一部が磁性粒子１９１と共に第２液体収容部１１４に移送されることを抑制できる。第２液体収容部１１４において、磁性粒子１９１に被検物質１９０と標識物質１９３との複合体１９０ｃが担持される。
【００９１】
なお、第２液体収容部１１４は、複数の第３液体収容部１１３と隣接している。磁性粒子１９１は、上流側の第３液体収容部１１３ｂ、第２液体収容部１１４、下流側の第３液体収容部１１３ｃに移送される。これにより、第２液体収容部１１４中への不要物質の混入と、被検物質１９０とともに複合体１９０ｃを形成しなかった未反応の標識物質１９３などの不要物質の第２液体収容部１１４からの持ち越しとを、効率的に抑制できる。
【００９２】
第３液体収容部１１３ｃと第４液体収容部１１５とが隣接している。複合体１９０ｃを担持した磁性粒子１９１が、通路部１１６を介して第４液体収容部１１５に移送されることにより、緩衝液中に分散される。これにより、複合体１９０ｃを担持した磁性粒子１９１に付着する不要物質の量を低減できるので、未反応の標識物質１９３などの不要物質が磁性粒子１９１と共に第４液体収容部１１５に移送されることを抑制できる。
【００９３】
（攪拌動作）
永久磁石５２０による攪拌動作について説明する。撹拌動作としては、たとえば、磁性粒子１９１に作用させる磁力の向きまたは強さを周期的に変化させることにより、液体中で磁性粒子１９１を分散させるようにする。図１５は、液体反応部１１２において、磁性粒子１９１と抗原−抗体反応体とを反応させるための攪拌動作を示す。
【００９４】
図１５（Ａ）において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０によって、磁性粒子１９１を、第１液体収容部１１１から液体反応部１１２に移送する。検体分析装置５００は、磁性粒子１９１を凝集させて移送するために、永久磁石５２０を検体分析カートリッジ１００に近接させる。
【００９５】
図１５（Ｂ）において、検体分析装置５００は、永久磁石５２０を検体分析カートリッジ１００から離し、磁性粒子１９１を液体反応部１１２に分散させる。つまり、磁性粒子１９１に作用させる磁力の強さを変化させる。磁性粒子１９１が液体反応部１１２に分散されることによって、磁性粒子１９１の攪拌が促進される。
【００９６】
図１５（Ｃ）において、検体分析装置５００は、検体分析カートリッジ１００から離した永久磁石５２０を動かし、分散した磁性粒子１９１を攪拌する。検体分析装置５００は、たとえば、検体分析カートリッジ１００の幅方向や長さ方向や、円状の軌道に磁石を動かして、磁性粒子１９１を攪拌する。
【００９７】
これらの動作を周期的に反復することにより、磁性粒子１９１が液体中で拡散され、効率的に反応を進行させられる。本実施形態では、液体の表面張力を超えて磁性粒子１９１を移送するために、永久磁石等の磁力の強い磁石を用いることが好ましい。よって、検体分析カートリッジ１００と永久磁石５２０との距離が近接していると、磁性粒子１９１が凝集し、効率的な攪拌が阻害される。検体分析カートリッジ１００と永久磁石５２０との距離を制御することによって、磁性粒子１９１の攪拌を促進できる。
【００９８】
図１６は、本実施形態における他の攪拌例を示す。
【００９９】
図１６（Ａ）は、第２液体収容部１１４での攪拌動作の例を示す。この攪拌動作例では、液体収容部１１０内で磁性粒子１９１を上下方向に移動させる。検体分析装置５００は、第２液体収容部１１４において、永久磁石５２０を検体分析カートリッジ１００の厚さ方向に沿って動かす。この結果、磁性粒子１９１に作用させる磁力の強さが変化する。検体分析カートリッジ１００の厚さ方向に永久磁石５２０を動かすことにより、標識物質１９３と磁性粒子１９１の結合体とが、第２液体収容部１１４の深さ方向に攪拌される。第２液体収容部１１４の表面のみで攪拌させるのではなく、第２液体収容部１１４の深さ方向の全体で攪拌が促進される。
【０１００】
図１６（Ｂ）は、第２液体収容部１１４での他の攪拌動作の例を示す。図１６（Ｂ）の例では、検体分析カートリッジ１００の上面側と下面側のそれぞれに永久磁石５２０が配置される。液体収容部１１０の上方及び下方に交互に永久磁石５２０を近づけることで、液体収容部１１０内で磁性粒子１９１を上下方向に移動させる。この場合、磁力が強く磁性粒子１９１が引き寄せられる方向が、検体分析カートリッジ１００の厚さ方向に交互に逆転する。検体分析カートリッジ１００の両面の永久磁石５２０を動かすことで、標識物質１９３と磁性粒子１９１の結合体との攪拌がより促進される。
【０１０１】
（エアチャンバの構成）
図１７は、本実施形態のエアチャンバ１３０の構成例を示す。
【０１０２】
エアチャンバ１３０は、バルブ部１３１と、空気供給先の部分とに接続されている。バルブ部１３１は、検体分析カートリッジ１００の外部につながる空気流路１３２と、エアチャンバ１３０とにそれぞれ接続される。カートリッジ外の空気は、空気流路１３２からバルブ部１３１を介してエアチャンバ１３０に取り込まれる。
【０１０３】
エアチャンバ１３０とバルブ部１３１とは、プランジャ５３０によって作動するための構造を有している。たとえば、エアチャンバ１３０とバルブ部１３１とは、上部が開口するようにカートリッジ本体１００ａの表面に凹状に形成され、弾性部材のシート１３３により覆われる。
【０１０４】
バルブ部１３１は、プランジャ５３０が外部からシート１３３を介して内部に進入することにより、空気流路１３２との接続部分を閉塞できる。エアチャンバ１３０には空気が充填されている。エアチャンバ１３０は、プランジャ５３０がシート１３３を外部からエアチャンバ１３０内部側に押し込むことにより、内部の空気を供給先の流路に排出できる。検体分析装置５００は、プランジャ５３０によるバルブ部１３１の閉塞と、プランジャ５３０によるエアチャンバ１３０内へのシート１３３の押し込みとを行うことで、エアチャンバ１３０内の空気を供給先の流路に排出させる。ここでは、プランジャ５３０によりエアチャンバ１３０内にシート１３３を押し込む動作を、「エアチャンバ１３０を作動する」という。プランジャ５３０によりバルブ部１３１内にシート１３３を押し込む動作を、「バルブ部１３１を閉塞する」という。
【０１０５】
バルブ部１３１が閉塞されていない状態では、エアチャンバ１３０は、バルブ部１３１および空気流路１３２を介してカートリッジ外の空気に接する。検体分析カートリッジ１００がヒートブロック５１０により加温されると、エアチャンバ１３０内の空気が膨張する。エアチャンバ１３０内の空気が膨張すると、エアチャンバ１３０の内部圧力の増大によって空気供給先の流路に空気が流出し、検体分析カートリッジ１００内の液体が意図せずに動作する場合がある。エアチャンバ１３０が空気流路１３２を介して検体分析カートリッジ１００外の空気と接することで、エアチャンバ１３０内の空気の膨張による内部圧力の変化が抑止される。そのため、検体分析カートリッジ１００内の液体が意図せずに動作することを抑止できる。
【０１０６】
エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１は、空気の供給先の数に応じて複数設けてよい。検体分析装置５００には、エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１と同数のプランジャ５３０を設けてもよいが、エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１よりも少ない数のプランジャ５３０を設けてもよい。その場合、プランジャ５３０を移動させて作動させるエアチャンバ１３０およびバルブ部１３１を切り替えればよい。プランジャ５３０を少なくした分だけ、装置の小型化を図れる。
【０１０７】
エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１の配置位置は、検体分析カートリッジ１００の構成に応じて設定してよい。プランジャ５３０を移動させる場合には、エアチャンバ１３０同士またはバルブ部１３１同士を直線状に並べて配列してよい。これにより、プランジャ５３０を配列方向に直線移動させるだけで済むので、移動機構を簡素化して装置の小型化を図れる。
【０１０８】
（流路構造）
検体分析カートリッジ１００は、流路上での液体混合を促進する流路構造を有する。
【０１０９】
〈検体流路〉
次に、検体流路１４０の構成について説明する。検体分析カートリッジ１００は、被検物質１９０を含む検体と試薬との混合液を液体反応部１１２に移送するための検体流路１４０を含む。図１８は、検体流路の模式図である。検体流路１４０では、エアチャンバ１３０ａにより、検体と試薬との混合液を検体流路１４０内で空圧によって攪拌し、液体反応部１１２に移送する。これにより、検体流路１４０中で、検体と試薬との混合液を攪拌できるので、被検物質１９０と試薬とを十分に反応させた状態で、混合液を液体反応部１１２に供給できる。
【０１１０】
検体流路１４０は、たとえば、Ｒ１試薬槽１４１と、第１部分１４２と、第２部分１４３と、混合部１４４とを含んでいる。Ｒ１試薬槽１４１は、第１部分１４２を介して、一端がエアチャンバ１３０ａと接続されている。Ｒ１試薬槽１４１は、第２部分１４３を介して、他端が血球分離部１２０と接続されている。Ｒ１試薬槽１４１は、混合部１４４を介して液体反応部１１２と接続されている。Ｒ１試薬槽１４１は、Ｒ１試薬を収容する。本実施形態では、検体分析装置５００がエアチャンバ１３０ａにより陽圧と陰圧とを交互に発生させることにより、検体流路１４０内で検体とＲ１試薬との混合液が往復移動する。これにより、混合液を検体流路１４０内で効率よく攪拌できる。検体流路１４０の容積は、混合液の体積よりも大きい。これにより、混合液を検体流路１４０内で容易に往復移動できる。
【０１１１】
混合部１４４は、第２部分１４３と血球分離部１２０からの流路との合流部分に一端が接続されている。混合部１４４は、液体反応部１１２に他端が接続されている。混合部１４４は、直線部１４４ａと、曲部１４４ｂと、蛇行部１４４ｃとを含んでいる。
【０１１２】
直線部１４４ａは、検体分析カートリッジ１００の短手方向から見て、部分的に蛇行部１４４ｃと重なっている。直線部１４４ａは、たとえば、細流路部１４４ｄを有している。細流路部１４４ｄにより、検体流路１４０に流れた検体を、細流路部１４４ｄで止めておくことができる。混合部１４４は、直線部１４４ａを含んでいなくてもよい。
【０１１３】
曲部１４４ｂは、直線部１４４ａと、蛇行部１４４ｃとを接続している。曲部１４４ｂは、略Ｕ字形状に形成されている。概略的には、検体流路１４０は、曲部１４４ｂで略１８０度曲がって折り返されている。これにより、混合液の移動距離を長くできるので、混合液を効率よく混合できる。混合部１４４は、曲部１４４ｂを含んでいなくてもよい。
【０１１４】
蛇行部１４４ｃの形状としては、平面視において、正弦波形状などを採用できる。蛇行部１４４ｃが混合液の流通方向を変化させることにより、混合液の攪拌を促進できる。蛇行部１４４ｃは、たとえば、複数の拡張部１４４ｅを含んでいる。拡張部１４４ｅは、混合液の流路方向を法線とする平面上における蛇行部１４４ｃの断面積を大きくすることにより形成されている。拡張部１４４ｅは、混合液の流れを滞留させ、混合液が流路を流れる途中で発生した気泡を捕捉する。拡張部１４４ｅにより、蛇行部１４４ｃを流れる混合液から気泡を除去できる。また、拡張部１４４ｅでは、断面積の変化により混合液の流れを複雑化させ、混合液の攪拌を促進できる。混合部１４４は、蛇行部１４４ｃを含んでいなくてもよい。蛇行部１４４ｃは、１つだけ拡張部１４４ｅを含んでいてもよい。また、蛇行部１４４ｃは、拡張部１４４ｅを含んでいなくてもよい。
【０１１５】
混合部１４４は、たとえば、検体分析カートリッジ１００の裏面側から液体反応部１１２に接続されている。これにより、検体およびＲ１試薬の混合液を下方から液体反応部１１２に吐出できる。
【０１１６】
〈混合液流路〉
図１９は、混合液流路１５０の模式図である。混合液流路１５０は、通路部１１６と検出槽１７０との間の領域に形成され、通路部１１６と検出槽１７０とを接続している。混合液流路１５０は、たとえば、分散部分１５１と、第１部分１５２と、第２部分１５３とを含んでいる。混合液流路１５０は、被検物質１９０、磁性粒子１９１および標識物質１９２を含む複合体１９０ｃを、Ｒ４試薬である緩衝液中に分散させる構造を有する。混合液流路１５０では、エアチャンバ１３０ｂにより、複合体１９０ｃを担持する磁性粒子１９１と緩衝液との混合液が検出槽１７０に移送される。これにより、磁力によって凝集した状態で移送された磁性粒子１９１を緩衝液中で分散させ、緩衝液中で分散したまま検出槽１７０に移送できるので、検出槽１７０での被検物質１９０の検出を容易に行える。
【０１１７】
混合液流路１５０は、通路部１１６に合流している。混合液流路１５０は、空圧によって混合液流路１５０内で往復移動させることにより、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を攪拌する。本実施形態では、エアチャンバ１３０ｂにより陽圧と陰圧とを交互に発生させることにより、混合液流路１５０内で混合液を往復移動させる。これにより、混合液を流路内で効率よく攪拌できる。混合液流路１５０の容積は、混合液の体積よりも大きい。これにより、混合液を混合液流路１５０内で容易に往復移動できる。
【０１１８】
図２０は、混合液流路１５０の経路に沿った模式的な断面図である。分散部分１５１は、通路部１１６と接続される接続部分１５１ａと、第１部分１５２と接続される第１部分接続部分１５１ｂとを含んでいる。分散部分１５１は、第４液体収容部１１５を含んでいる。
【０１１９】
第４液体収容部１１５には、Ｒ４試薬が収容されている。第４液体収容部１１５は、カートリッジ本体１００ａの厚み方向（Ｚ方向）に延びる一方側部分１５１ｄで接続部分１５１ａと接続されている。第４液体収容部１１５は、Ｚ方向に延びる他方側部分１５１ｅで第１部分接続部分１５１ｂと接続されている。一方側部分１５１ｄの上端部には、縮径部１５１ｆが形成されている。他方側部分１５１ｅの上端部には、縮径部１５１ｇが形成されている。
【０１２０】
縮径部１５１ｆの上部には、Ｚ１方向に突出する段差１５１ｈが形成されている。
【０１２１】
第１部分１５２は、Ｚ方向（検体分析カートリッジ１００の厚み方向）において検出槽１７０よりも低い位置に配置されている。第１部分１５２は、一端が分散部分１５１と接続され、他端が第２部分１５３と接続されている。第１部分１５２は、カートリッジ本体１００ａの表面に沿って延びるように形成されている。これにより、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を広い範囲で移動させて効率よく撹拌できる。
【０１２２】
第２部分１５３は、Ｚ方向（検体分析カートリッジ１００の厚み方向）において検出槽１７０よりも低い位置に配置されている。第２部分１５３は、Ｚ方向に延びている。第２部分１５３は、一端が第１部分１５２に接続され、他端が検出槽１７０に接続されている。これにより、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を下方から検出槽１７０に吐出できる。
【０１２３】
図１９に戻って、混合液流路１５０の第１部分１５２は、たとえば、平面視において、蛇行する形状に形成されていてもよい。これにより、混合液流路１５０を容易に長くできるので、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を混合液流路１５０内で効率よく撹拌できる。混合液流路１５０の第１部分１５２が蛇行する形状として、正弦波形状などを採用できる。これにより、混合液流路１５０を蛇行する形状に容易に形成しつつ、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を混合液流路１５０内で効率よく撹拌できる。
【０１２４】
〈混合液流路の他の構成例〉
図２１〜図２５は、混合液流路１５０に関する他の構成例を示す。図２１に示すように、混合液流路１５０の第１部分１５２は、混合液流路１５０が延びる方向に垂直な断面積が、混合液流路１５０が延びる方向において異なるように形成されてもよい。これにより、混合液流路１５０を蛇行する形状に形成する場合と異なり、混合液流路１５０をコンパクトに形成しつつ、複合体１９０ｃとＲ４試薬との混合液を混合液流路１５０内で効率よく撹拌できる。
【０１２５】
図２２に示すように、混合液流路１５０を、平面視において、立体的に交差する形状に形成することによって、部分的に重なるようにしてもよい。
【０１２６】
図２３に示すように、第４液体収容部１１５は、エアチャンバ１３０と混合液流路１５０とを接続する流路部分に配置されてもよい。
【０１２７】
図２４に示すように、第４液体収容部１１５は、エアチャンバ１３０からの陰圧によってＲ４試薬を検出槽１７０に供給するように構成されてもよい。この場合、第４液体収容部１１５は、一方側（上流側）が空気口に接続される。検出槽１７０には、エアチャンバ１３０が接続されており、エアチャンバ１３０で発生した陰圧によって、Ｒ４試薬が第１部分１５２に吐出される。
【０１２８】
図２５に示すように、第４液体収容部１１５の両端を通路部１１６と検出槽１７０とに接続し、検出槽１７０に接続したエアチャンバ１３０からの陰圧によって、混合液を検出槽１７０に吐出してもよい。
【０１２９】
〈Ｒ５流路〉
図２６は、Ｒ５流路１６０の構成例を示す。Ｒ５流路１６０は、たとえば、Ｒ５試薬槽１６１と、第１部分１６２と、第２部分１６３とを含んでいる。
【０１３０】
Ｒ５試薬槽１６１は、第１部分１６２を介して、一端がエアチャンバ１３０ｃと接続されている。Ｒ５試薬槽１６１は、第２部分１６３を介して、他端が検出槽１７０と接続されている。Ｒ５試薬槽１６１は、Ｒ５試薬を収容する。Ｒ５試薬は、エアチャンバ１３０ｃの空圧によって検出槽１７０に吐出される。
【０１３１】
Ｒ５試薬槽１６１の構成は、基本的に図２０に示した第４液体収容部１１５と同様の構成を採用できる。すなわち、Ｒ５試薬槽１６１は、カートリッジ本体１００ａの底部近傍に形成された試薬収容部分１６１ａを含む。試薬収容部分１６１ａの一方側は、カートリッジ本体１００ａの厚み方向（Ｚ方向）に延びる部分１６１ｂを介して第１部分１６２に接続されている。試薬収容部分１６１ａの他方側は、Ｚ方向に延びる部分１６１ｃを介して第２部分１６３に接続されている。部分１６１ｂの上端部には、縮径部１６１ｄが形成されている。部分１６１ｃの上端部には、縮径部１６１ｅが形成されている。
【０１３２】
第２部分１６３は、たとえば、カートリッジ１００の裏面側から検出槽１７０に接続されている。これにより、Ｒ５試薬を下方から検出槽１７０に吐出できる。
【０１３３】
（検出槽の構成）
検出槽１７０は、被検物質１９０（Ｒ５試薬と反応した複合体１９０ｃ）に対して、光学的な測定をするための測定領域を提供する。図２７および図２８の構成例に示すように、検出槽１７０は、たとえば、液体配置部１７１と、流れ制御壁１７２と、段差１７３と、外部領域１７４と、空気経路１７５とを含んでいる。
【０１３４】
液体配置部１７１は、カートリッジ本体１００ａの表側の面から裏側に向けて窪んで形成されている。液体配置部１７１は、混合液流路１５０から吐出された混合液と、Ｒ５流路１６０から吐出されたＲ５試薬とを滞留させる。検出槽１７０は、混合液に含まれる複合体１９０ｃの標識物質１９３と、Ｒ５試薬に含まれる基質とを反応させる。
【０１３５】
流れ制御壁１７２は、液体配置部１７１から突出している。流れ制御壁１７２は、液体配置部１７１の外周部から第２部分１５３の出口および第２部分１６３の出口が配置される側に向けて傾斜している。また、流れ制御壁１７２は、直線状に形成されている。
【０１３６】
段差１７３は、液体配置部１７１の外縁部に沿って配置されている。段差１７３は、液体配置部１７１を囲んでいる。Ｒ５試薬が加えられた混合液は、平面視において、段差１７３の内側の液体配置部１７１に滞留する。
【０１３７】
外部領域１７４は、段差１７３の外側の領域である。外部領域１７４は、平面視において、円弧状に形成されている。
【０１３８】
空気経路１７５は、外部領域１７４の外側に形成されている。空気経路１７５は、カートリッジ本体１００ａの表側の面に形成された溝である。空気経路１７５は、２つの連結部１７５ａを介して液体配置部１７１と接続している。空気経路１７５は、孔部１７５ｂを介して、空気流路１３２に接続されている。連結部１７５ａは、混合液流路１５０の第２部分１５３およびＲ５流路１６０の第２部分１６３の近傍に配置されている。
【０１３９】
このように検出槽１７０を構成した場合には、混合液流路１５０およびＲ５流路１６０から液体配置部１７１にそれぞれ液体が吐出された後、気泡が液体配置部１７１に吐出された場合にも、空気経路１７５を介して、気泡を逃すことができる。
【０１４０】
［検体分析装置の各部構成］
検体分析装置５００の各部の構成について説明する。図２９は、検体分析装置５００の構成例を示す。図２９の構成例では、セット部５５０がヒートブロック５１０に一体化されている例を示す。セット部５５０とヒートブロック５１０とは、別個に設けられていてもよい。
【０１４１】
検体分析カートリッジ１００は、ヒートブロック５１０に保持される。図２９の構成例では、ヒートブロック５１０の側方に、磁石ユニット５０１とプランジャユニット５０２と、検出部５４０とが配置される。
【０１４２】
磁石ユニット５０１は、磁力源５０としての永久磁石５２０と、永久磁石５２０を検体分析カートリッジ１００に対して相対移動させるための移動機構部５２１とを含む。移動機構部５２１は、永久磁石５２０を、水平方向と、上下方向（カートリッジの厚み方向）とに移動させることができる。磁力によって磁性粒子１９１が移送される各液体収容部１１０が直線状に並んで配置される場合、移動機構部５２１は、各液体収容部１１０の配列方向に沿った直線状の１軸方向にのみ水平移動できればよい。移動機構部５２１は、セット部５５０にセットされた検体分析カートリッジ１００の液体収容部１１０に対して上下方向に永久磁石５２０を相対移動させることにより、図１６に示した撹拌動作が可能である。
【０１４３】
セット部５５０にセットされた検体分析カートリッジ１００の上方および下方にそれぞれ永久磁石５２０を設ける場合、２台の磁石ユニット５０１が配置される。この場合、移動機構部５２１が水平方向に移動する構造は、２台の磁石ユニット５０１で共通化してよい。この場合、移動機構部５２１は、上方に備えられた永久磁石５２０と下方に備えられた永久磁石５２０とを、セット部５５０にセットされた検体分析カートリッジ１００の液体収容部１１０に交互に近づけることにより、図１６（Ｂ）に示した撹拌動作が可能である。
【０１４４】
プランジャユニット５０２は、たとえば、エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１を作動させるためのプランジャ５３０と、プランジャ５３０を検体分析カートリッジ１００に対して相対移動させるための移動機構部５３１とを含む。移動機構部５３１は、プランジャ５３０を上下方向に移動できる。エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１が直線状に並んで配置される場合、移動機構部５３１は、エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１の配列方向に沿った直線状の１軸方向にのみ水平移動できればよい。エアチャンバ１３０およびバルブ部１３１と同数のプランジャ５３０を設ける場合、プランジャ５３０の水平位置は固定にできるので、移動機構部５３１は上下方向にのみ移動できればよい。
【０１４５】
検出部５４０は、検体分析カートリッジ１００の検出槽１７０に近接できる位置に配置される。図２９では、検出部５４０は、検出槽１７０の直下の位置に配置される。
【０１４６】
（プランジャ）
本実施形態では、バルブ部１３１を閉塞した状態でエアチャンバ１３０を作動させることにより液体の移送を行う。そのため、エアチャンバ１３０用のプランジャ５３０とバルブ部１３１用のプランジャ５３０とは、個別に上下移動するように構成すればよい。図３０の構成例のように、複数のプランジャ５３０が一括で上下移動するように構成されてもよい。その場合、プランジャ５３０を上下方向に移動させるための機構を簡素化して装置を小型化できる。
【０１４７】
図３０は、エアチャンバ１３０と、バルブ部１３１とを、一括で作動させるための構成例を示している。プランジャ５３０ａが、エアチャンバ１３０を作動させるためのプランジャであり、プランジャ５３０ｂが、バルブ部１３１を開閉させるためのプランジャである。各プランジャ５３０ａおよび５３０ｂが、保持ブロック５３２に取り付けられており、保持ブロック５３２の移動に伴って一括で上下移動する。
【０１４８】
プランジャ５３０ａは、保持ブロック５３２に固定されている。プランジャ５３０ｂは、保持ブロック５３２に対して上下方向に相対移動可能な状態で、保持ブロック５３２に取り付けられている。プランジャ５３０ｂには、プランジャ５３０ｂを保持ブロック５３２から突出する下方向に付勢する付勢部材５３３が設けられている。
【０１４９】
これにより、保持ブロック５３２を検体分析カートリッジ１００に向けて下降させると、まず、プランジャ５３０ｂがバルブ部１３１を閉塞する。この状態で、保持ブロック５３２をさらに下降させると、付勢部材５３３が圧縮されてプランジャ５３０ｂが保持ブロック５３２に対して相対移動することにより、保持ブロック５３２を移動させてもプランジャ５３０ｂの位置を保持できる。そのため、バルブ部１３１の閉塞状態で保持ブロック５３２を上下させれば、プランジャ５３０ａがエアチャンバ１３０に対して上下して、液体を流路内で往復させることができる。また、保持ブロック５３２をさらに下降させることで、液体を流路から供給先の部位まで送り出すことが可能となる。
【０１５０】
（カートリッジの温度調整）
本実施形態では、検体分析装置５００は、検体分析カートリッジ１００内の検体や試薬を、アッセイ法で要求される温度に調節する。検体分析装置５００は、ヒートブロック５１０により、検体分析カートリッジ１００内の検体や試薬の温度を調節する。ヒートブロック５１０は、たとえば図示しない電力供給により発熱する電熱線などにより、温度調節を行う。加熱のみならず冷却が必要な場合、ヒートブロック５１０にはたとえばペルチェ素子などの熱電素子が用いられる。
【０１５１】
図３１は、本実施形態におけるヒートブロックの構成例を示す。
【０１５２】
ヒートブロック５１０は、たとえば、検体分析カートリッジ１００の上面と下面のそれぞれに配置される。ヒートブロック５１０は、検体分析カートリッジ１００の上面もしくは下面のいずれか一方に配置されてもよい。本実施形態においては、検体分析カートリッジ１００の上面は、磁性粒子１９１を移送するための永久磁石５２０が配置される方向に対応する面である。
【０１５３】
検体分析カートリッジ１００の下面に配置されるヒートブロック５１０は、少なくとも、反応に関連する流体構造の一部または全部を覆うように構成される。反応に関連する流体構造は、たとえば、検体流路１４０、液体反応部１１２、第２液体収容部１１４、混合液流路１５０およびＲ５流路１６０などの部分である。下面に配置されるヒートブロック５１０は、磁性粒子１９１の移送に関連する流体構造を覆うように構成してもよい。磁性粒子１９１の移送に関連する流体構造は、本実施形態では、第１液体収容部１１１、液体反応部１１２、第３液体収容部１１３、第２液体収容部１１４および第４液体収容部１１５と、これら液体収容部１１０間に設けられた通路部１１６（図４参照）の部分である。検体分析カートリッジ１００の下面に配置されるヒートブロック５１０は、検体分析カートリッジ１００下面のほぼ全面を覆うように構成されてもよい。ヒートブロック５１０が検体分析カートリッジ１００下面のほぼ全面を覆うことにより、検体分析カートリッジ１００の温度調整の効率が向上する。
【０１５４】
検体分析カートリッジ１００の上面に配置されるヒートブロック５１０は、プランジャ５３０と永久磁石５２０が検体分析カートリッジ１００にアクセスするための孔５１１を有する。プランジャ５３０が検体分析カートリッジ１００にアクセスするための孔５１１は、検体分析カートリッジ１００のエアチャンバ１３０に対応する位置に設けられる。永久磁石５２０が検体分析カートリッジ１００にアクセスするための孔５１１は、検体分析カートリッジ１００の長手方向に伸びている。検体分析カートリッジ１００の長手方向に伸びた孔により、永久磁石５２０は、検体分析カートリッジ１００に近接したまま、磁性粒子１９１の移送方向に移動することが可能となる。
【０１５５】
図３１において破線部で示すように、検体分析カートリッジ１００下面のヒートブロック５１０には、厚みが小さくなる部分を設けてもよい。図３１では、検体分析カートリッジ１００下面のヒートブロック５１０は、検体分析カートリッジ１００の長手方向に伸びた形状の溝５１２を有する。
【０１５６】
検体分析装置５００は、検体分析カートリッジ１００の下面に設けられた永久磁石５２０を溝５１２に挿入し、検体分析カートリッジ１００に磁力を印加する。ヒートブロック５１０の溝５１２は、ヒートブロック５１０の下面から上面に貫通していない。よって、検体分析カートリッジ１００の下面のほぼ全面の温度を調節する機能を損なわず、検体分析カートリッジ１００の下面から磁力を印加することができる。
【０１５７】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１５８】
１０：液体収容部、１０ａ：第１液体収容部、１０ｂ：第２液体収容部、１１ａ：第１液体、１１ｂ：第２液体、１２：開口部、２０：通路部、３０：検出槽、４０：磁性粒子、４１：被検物質、４２：標識物質、５０：磁力源、６０：検出部、７０：セット部、１００：検体分析カートリッジ、１１０：液体収容部、１１１：第１液体収容部、１１２：液体反応部、１１３：第３液体収容部、１１４：第２液体収容部、１１５：第４液体収容部、１１６：通路部、１４０：検体流路、１５０：混合液流路、１７０：検出槽、１９０：被検物質、１９０ｃ：複合体、１９１：磁性粒子、１９３：標識物質、２１１ａ：開口部、２１１ｂ：底部内表面、５００：検体分析装置、５２０：永久磁石、５２１：移動機構部、５４０：検出部、５５０：セット部
【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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