(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジ（１００）を使用して処理済み生体試料の測定（１４３２）を実施する方法であって、前記カートリッジが回転軸（１０２）の周りを回転するように動作可能であり、前記カートリッジが
流体（１０７）を受け取るための流体チャンバ（１０４）と、
アリコートチャンバ（１１６）と、
前記流体チャンバおよび前記アリコートチャンバを接続するダクト（１１４）と、
下流の流体要素（１３４）と、
前記アリコートチャンバから前記下流の流体要素まで前記流体を吸い上げるためのサイフォン（１１８）であって、前記サイフォンは前記アリコートチャンバに入るサイフォン入口（１２８）を備え、前記サイフォンは前記下流の流体要素に入るサイフォン出口（１３３）をさらに備え、前記サイフォンは湾曲部（１２０）を備え、前記湾曲部が前記回転軸に最も接近する前記サイフォンの部分であり、前記サイフォン入口が前記湾曲部から前記アリコートチャンバの下側部（１２４）まで延在し、前記下側部が前記湾曲部よりも前記回転軸から離れ、前記アリコートチャンバの前記サイフォンに隣接する部分の高さ方向の長さが前記アリコートチャンバの他の部分の高さ方向の長さと比較して最も短く、前記サイフォンがサイフォンの高さ方向の長さを有し、前記サイフォンの高さ方向の長さが前記アリコートチャンバの前記最短長さより小さい、サイフォン（１１８）と、
生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造（１３６）であって、前記流体構造は前記下流の流体要素を備え、前記下流の流体要素が前記流体構造に流体接続され、前記流体構造が前記処理済み生体試料の測定を可能にするための測定構造（１４４、１４１０）を備え、前記流体構造が前記生体試料を受け取るように構成される、流体構造（１３６）と、
を備え、
前記方法が、
前記生体試料を前記流体構造の中に配置するステップ（１５００）と、
前記流体構造を使用して前記生体試料を処理して前記処理済み生体試料とするために前記カートリッジの回転速度を制御するステップ（１５０２）と、
前記流体で前記流体チャンバを充填するステップ（１５０４）と、
前記ダクトを介して前記流体チャンバから前記アリコートチャンバまで前記流体を輸送するために前記カートリッジの回転速度を制御するステップ（１５０６）と、
１回目として前記サイフォンを前記流体で充填するために前記カートリッジの回転速度を制御するステップ（１５０８）と、
前記サイフォン内の前記流体の第１の部分を前記下流の流体要素まで移送するために前記カートリッジの回転速度を上げるように制御するステップ（１５１０）であって、前記カートリッジの回転速度の増加は、前記湾曲部のところでの前記サイフォンへの空気（４０４）の流入を引き起こし、前記カートリッジの回転速度の増加は前記流体の前記第１の部分が前記サイフォン出口を通るように押しやる、ステップ（１５１０）と、
前記サイフォンを、前記アリコートチャンバからの、前記流体の第２の部分で充填するために前記カートリッジの回転速度を制御するステップ（１５１２）と、
前記サイフォン内の前記流体の前記第２の部分を前記下流の流体要素まで移送するために前記カートリッジの回転速度を上げるように制御するステップ（１５１４）であって、前記カートリッジの回転速度の増加は、前記湾曲部のところでの前記サイフォンへの空気の流入を引き起こし、前記カートリッジの回転速度の増加は前記流体の前記第２の部分が前記サイフォン出口を通るように押しやり、前記第１の部分および前記第２の部分が同じ量を有する、ステップ（１５１４）と、
前記測定構造を使用しておよび測定システムを使用して前記測定を実施するステップ（１５１６）と
を含む、方法。
【請求項２】
前記カートリッジが、前記流体で充填されるリザーバ（１０６）をさらに備え、前記リザーバが、開けられて前記流体を前記流体チャンバまで移送するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サイフォンが、毛管作用を利用して流体を前記下流の流体要素まで流すように動作可能である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
自動分析器（１４００）のためのカートリッジ（１００）であって、前記カートリッジは回転軸（１０２）の周りを回転するように動作可能であり、前記カートリッジは、
流体（１０７）を受け取るための流体チャンバ（１０４）と、
アリコートチャンバ（１１６）と、
前記流体チャンバおよび前記アリコートチャンバを接続するダクト（１１４）と、
下流の流体要素（１３４）と、
前記アリコートチャンバから前記下流の流体要素まで前記流体を吸い上げるためのサイフォン（１１４）であって、前記サイフォンは前記アリコートチャンバ内にサイフォン入口（１２８）を備え、前記サイフォンは前記下流の流体要素内にサイフォン出口（１３３）をさらに備え、前記サイフォンは湾曲部（１２０）を備え、前記湾曲部が前記回転軸に最も接近する前記サイフォンの部分であり、前記サイフォン入口が前記湾曲部から前記アリコートチャンバの下側部まで延在し、前記下側部が前記湾曲部よりも前記回転軸から離れ、前記アリコートチャンバの前記サイフォンに隣接する部分の高さ方向の長さが前記アリコートチャンバの他の部分の高さ方向の長さと比較して最も短く、前記サイフォンがサイフォンの高さ方向の長さを有し、前記サイフォンの高さ方向の長さが前記アリコートチャンバの前記最短長さより小さい、サイフォン（１１４）と、
生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造（１３６）であって、前記流体構造は前記下流の流体要素を備え、前記下流の流体要素が前記流体構造に流体接続され（１４０）、前記流体構造が前記処理済み生体試料の測定を可能にするための測定構造（１４４、１４１０）を備え、前記流体構造が前記生体試料を受け取るように構成される、流体構造（１３６）と、
を備える、カートリッジ（１００）。
【請求項５】
前記アリコートチャンバが最も下側の点（１２２）を備え、前記最も下側の点が、前記回転軸から最も離れる前記アリコートチャンバの位置であり、前記サイフォン入口が前記最も下側の位置まで延在する、請求項４に記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記流体チャンバまたは前記流体チャンバに接続される流体受け構造が、前記流体を前記流体チャンバまで計量分配するための針を受けるように構成される、請求項４または５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記流体が、分散液、ナノ粒子を含む流体、血液型分類試薬を含む流体、免疫試薬を含む流体、抗体を含む流体、酵素を含む流体、酵素反応のための１つまたは複数の基質を含む流体、蛍光発光分子を含む流体、免疫化学反応を測定するための分子を含む流体、核酸の反応を測定するための分子を含む流体、組換体蛋白質を含む流体、ウイルス単離物を含む流体、ウイルスを含む流体、生体試薬を含む流体、溶媒、希釈剤、緩衝剤、蛋白質を含む流体、塩を含む流体、洗浄剤、核酸を含む流体、酸を含む流体、塩基を含む流体、水溶液、非水溶液、および、これらの組み合わせ、のうちの任意の１つである、請求項４から６までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項８】
前記サイフォンの高さ方向の長さが１００マイクロメートルから５００マイクロメートルの間である、請求項４から７までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記測定構造が２つ以上の電極を備え、測定システムが電極または電気化学発光システムである、請求項４から８までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
測定構造が透明構造を備え、前記測定システムが光学測定システムである、請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記アリコートチャンバが上側部（１２６）を備え、前記上側部が前記下側部よりも前記回転軸に接近し、前記上側部が前記湾曲部に接触し、前記サイフォン入口が前記上側部および前記下側部の中へ開いており、前記上側部が第１の高さ方向の長さを有し、前記第１の高さ方向の長さが前記サイフォン入口に隣接する前記上側部の高さ方向の長さであり、前記下側部が第２の高さ方向の長さを有し、前記第２の高さ方向の長さが前記サイフォン入口に隣接する前記下側部の高さ方向の長さであり、前記第２の高さ方向の長さが前記第１の高さ方向の長さより大きく、前記第１の高さ方向の長さが前記最短長さであり、前記サイフォンの高さ方向の長さが前記第１の高さ方向の長さより小さい、請求項４から１０までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項１２】
前記カートリッジが、前記アリコートチャンバに接続される過剰流体容器（１３２）をさらに備える、請求項４から１１までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項１３】
前記アリコートチャンバが大気通気孔（１３０）を備える、請求項４から１２までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項１４】
前記サイフォンがエアベントチャンネル（１１００）を備える、請求項４から１３までのいずれか一項に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
請求項４から１４までのいずれか一項に記載のカートリッジを受けるように構成される自動分析器であって、前記自動分析器は、カートリッジスピナ（１４０２）と、測定システム（１４１２）と、前記自動分析器を制御するように構成される制御装置（１４１４）とを備え、前記制御装置が、
前記カートリッジスピナを制御することにより、前記流体構造を使用して前記生体試料を処理して前記処理済み生体試料とするために前記カートリッジの回転速度を制御すること（１５０２）、
前記流体チャンバを前記流体で充填すること（１５０４）、
前記カートリッジスピナを制御することにより、前記ダクトを介して前記流体チャンバから前記アリコートチャンバまで前記流体を輸送するために前記カートリッジの回転速度を制御すること（１５０６）、
１回目として前記サイフォンを前記流体で充填するために前記カートリッジの回転速度を制御すること（１５０８）、
前記サイフォンから前記下流の流体要素まで前記流体の第１の部分を移送するために前記カートリッジの回転速度を上げるように制御すること（１５１０）であって、前記カートリッジスピナを制御することによる前記カートリッジの回転速度の増加が、前記湾曲部のところでの前記サイフォンへの空気の流入を引き起こし、前記カートリッジの回転速度の増加は、前記流体の前記第１の部分が前記サイフォン出口を通るように押しやるよう、制御すること（１５１０）、
前記サイフォンを、前記アリコートチャンバからの、前記流体の第２の部分で充填するために前記カートリッジの回転速度を制御すること（１５１２）、
前記サイフォンから前記下流の流体要素まで前記流体の前記第２の部分を移送するために前記カートリッジの回転速度を上げるように制御すること（１５１４）であって、前記カートリッジスピナを制御することによる前記カートリッジの回転速度の増加が、前記湾曲部のところでの前記サイフォンへの空気の流入を引き起こし、前記カートリッジの回転速度の増加は、前記流体の前記第２の部分が前記サイフォン出口を通るように押しやり、前記第１の部分および前記第２の部分が同じ量を有するよう、制御すること（１５１４）、および、
前記測定システムを制御することにより前記測定構造を使用して前記測定を実施すること（１５１６）
を行うように構成される、自動分析器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体試料のための分析試験デバイスに関し、詳細には、生体試料の測定を実施するための回転可能カートリッジのデザインおよび使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分析の分野では、２つの種類の分析システム、湿式分析システムおよび乾式化学分析システムが知られている。本質的に「湿式試薬（ｗｅｔ  ｒｅａｇｅｎｔ）」（液体試薬）を使用して動作する湿式分析システムは、複数の必要なステップを介して分析を実施するものであり、これは例えば、試料および試薬を試薬容器の中に提供すること、試薬容器内で試料および試薬を一体に混合すること、所望される分析的結果（分析結果）を得ることを目的として測定変数の特性のために混合物を測定および分析すること、などである。これらのステップは、しばしば、関与する要素の必要な多種多様な移動を可能にする、技術的に複雑であり、大型の、ライン運転型（ｌｉｎｅ−ｏｐｅｒａｔｅｄ）分析機器を使用して実施される。この種類の分析システムは、通常、大型の医療分析ラボラトリで使用される。
【０００３】
一方、乾式化学分析システムは、通常、試験要素内で一体となり、例えば「テストストリップ（ｔｅｓｔ  ｓｔｒｉｐ）」として実装される「乾式試薬」を使用して動作する。これらの乾式化学分析システムが使用される場合、液体試料が試験要素内で試薬を溶解し、試料と溶解した試薬との反応により測定変数が変化し、これが試験要素自体で測定され得る。とりわけ、光学的に分析可能である分析システム（具体的には、比色分析）がこの種類の分析システムで典型的であり、ここでは、測定変数は色変化または他の光学的に測定可能な変数である。電気化学システムもこの種類の分析システムにおいて典型的であり、ここでは、具体的には所定の電圧の印加時の電流である、分析のための電気測定変数（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｖａｒｉａｂｌｅ）の特性が、測定ゾーン内に設けられる電極を使用して試験要素の測定ゾーン内で測定され得る。
【０００４】
乾式化学分析システムの分析機器は通常はコンパクトであり、それらの一部は可搬性がありバッテリー式である。これらのシステムは分散型分析のために、例えば、内勤医のところで、病院の病室で、そして患者自身による医療分析パラメータの監視（特には、糖尿病患者による血糖分析またはワルファリン患者による凝固状態の監視）におけるいわゆる「ホームモニタリング」で使用される。
【０００５】
湿式分析システムでは、高性能分析機器により、より複雑な多段階反応シーケンス（「試験プロトコル」）を実施することが可能となる。例えば、免疫化学分析はしばしば多段階反応シーケンスを必要とし、ここでは、「結合／遊離の分離」（ｂｏｕｎｄ／ｆｒｅｅ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：以下、「ｂ／ｆ分離」）すなわち結合相と遊離相との分離が必要となる。１つの試験プロトコルによると、例えば、プローブが、最初に、分析物質に対する特異結合試薬を含む多孔質固体マトリックスを通して輸送され得る。次いで、マーカー付与試薬（ｍａｒｋｉｎｇ  ｒｅａｇｅｎｔ）が多孔質マトリックスを通るように流れさせられ得、それにより結合する分析物質を標識してその検出を可能にする。正確な分析を達成するために、洗浄ステップを予め実施しなければならず、ここでは、結合していないマーカー付与試薬が完全に除去される。多種多様な分析物質を決定するための多くの試験プロトコルが知られており、これらは多種多様な形で異なるが、多段階反応ステップを含む複雑な取り扱いを必要とするという共通の特徴を有し、またこれは、具体的には、ｂ／ｆ分離が必要な可能性がある。
【０００６】
テストストリップおよび同様の分析要素は、通常、制御された多段階反応シーケンスを可能にしない。テストストリップと同様の試験要素は既知のものであり、これらは、試薬を乾燥形態で供給することに加えて、全血から赤血球を分離することなどの別の機能も可能にする。しかし、通常、これらは個別の反応ステップの時間シーケンスの正確な制御が可能ではない。湿式化学ラボラトリシステムはこれらの能力を提供するが、過度に大型で、過度に高コストであり、また、多くの用途のために取り扱うには複雑すぎる。
【０００７】
このような隙間を埋めるために、外部から制御される（つまり、試験要素自体の外部にある要素を使用する）少なくとも１つの液体輸送ステップをその中で実施するような形となるように実装される試験要素（「制御可能な試験要素」）を使用して動作する分析システムが提案されている。このような外部からの制御は、圧力差を適用すること（過剰圧力もしくは低圧力）、あるいは、力の作用を変化させること（例えば、試験要素の姿勢変化または加速力により重力の作用方向を変化させること）、に基づいてよい。このような外部からの制御は、特に頻繁には、回転速度の関数としての、回転する試験要素に作用する遠心力によって実施される。
【０００８】
制御可能な試験要素を有する分析システムが知られており、これらは、通常、寸法的に安定するプラスチック材料を含むハウジングと、ハウジングによって囲まれる試料分析チャンネルとを有し、試料分析チャンネルが、しばしば、一続きの複数のチャンネルセクション、および、それらの間に位置する、チャンネルセクションと比較して幅広であるチャンバを備える。そのチャンネルセクションおよびチャンバを有する試料分析チャンネルの構造は、プラスチック部品の外形を造ることによって画定される。このように外形を造ることは、射出成形技術またはホットスタンピングによって行われ得る。リソグラフィ手法によって作られるマイクロ構造が使用されるようになってきている。
【０００９】
制御可能な試験要素を有する分析システムは、大型のラボラトリシステムを使用してのみ実施され得ていたような試験を小型化することが可能である。加えて、これらは、１つの試料からの同様の分析および／または異なる試料からの同一の分析の並列処理のための同一の構造を繰り返し適用することにより、手順を並列化するのを可能にする。さらなる利点として、試験要素が確立した製造手法を使用して通常製造され得ること、および、試験要素が既知の分析方法を使用してさらに測定および分析され得ること、がある。このような試験要素の化学的成分および生化学的成分では、既知の方法および製品が採用されてもよい。
【００１０】
これらの利点にも関わらず、改善することがさらに必要とされる。特に、制御可能な試験要素を使用して動作する分析システムは依然として過度に大型である。可能な範囲で寸法を最もコンパクトにすることが、多くの意図される用途において高い実用的な重要性を有する。
【００１１】
米国特許第８，１１４，３５１（Ｂ２）号が、分析物質としての体液試料を分析するための分析システムを開示している。この分析システムが、試験要素と、ドージングステーションおよび測定ステーションを有する分析機器とを提供する。試験要素が、ハウジングと、ハウジングによって囲まれる（少なくとも）１つの試料分析チャンネルとを有する。試験要素が試験要素を通って延在する回転軸の周りを回転することができる。
【００１２】
米国特許第８，４７０，５８８（Ｂ２）号が、分析物質を検出するための試験要素および方法を開示している。試験要素が本質的にディスク形状であり、平坦であり、好適にはディスク形状の試験要素の平面に対して垂直である中心軸を中心として回転させられ得る。
【００１３】
Ｋｉｍ，Ｔａｅ−Ｈｙｅｏｎｇらの「Ｆｌｏｗ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｉｍｍｕｎｏｓｅｎｓｏｒｓ  ｏｎ  ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｐｌａｔｆｏｒｍｓ」、Ｌａｂ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ１３．１８（２０１３）、３７４７〜３７５４ページ、ｄｏｉ：１０．１０３９／ｃ３ｌｃ５０３７４ｇ（以下、「Ｋｉｍら」）が、ビードベースの酵素結合免疫吸着アッセイを介して生体試料から標的抗原を捕捉するための、および流動性向上（ｆｌｏｗ−ｅｎｈａｎｃｅｄ）電気化学検出のための特徴を有する、完全に一体化される遠心マイクロ流体デバイスを開示している。これは、「ラボ−オン−ディスク」またはマイクロ流体ＣＤとしても知られる、遠心マイクロ流体ディスクに一体化される。
【００１４】
Ｍａｒｔｉｎｅｚ−Ｄｕａｒｔｅ，Ｒｏｄｒｉｇｏらの、「Ｔｈｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  ｃａｒｂｏｎ−ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｏｎ  ａ  ＣＤ−ｌｉｋｅ  ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｐｌａｔｆｏｒｍ」、Ｌａｂ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ１０．８（２０１０）、１０３０〜１０４３ページ、ｄｏｉ：１０．１０３９／Ｂ９２５４５６Ｋ（以下「Ｍａｒｔｉｎｅｚ−Ｄｕａｒｔｅら」）が、コンパクトディスク（ＣＤ）ベースの遠心プラットフォームを備える誘電泳動（ＤＥＰ）補助フィルタ（ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）を開示している。三次元炭素電極がＣ−ＭＥＭＳ技術を使用して製作され、対象の粒子を捕らえるための誘電泳動可能なアクティブフィルタ（ＤＥＰ−ｅｎａｂｌｅｄ  ａｃｔｉｖｅ  ｆｉｌｔｅｒ）を実装するのに使用される。
【００１５】
欧州特許出願ＥＰ２３０２３９６（Ａ１）号が、
回転駆動の円周方向において、試料液体を保持する第１の保存キャビティに隣接する動作キャビティ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃａｖｉｔｙ）と、
毛管力により試料液を吸い込んで試料液体を動作キャビティまで移送するための、第１の保存キャビティの側壁上に設けられる接続セクションと、
回転駆動の円周方向において動作キャビティの外側に配置され、接続通路を介して動作キャビティの最も外側の位置に連通される第２の保存キャビティと、
を含む分析デバイスを開示している。接続セクションが、円周方向において、第１の保存キャビティ内で保持される試料液体の液面より離れたところを延在する。
【００１６】
米国特許出願第２００９／０２４６０８２号が、
試料溶液を溶液成分と固体成分とに分離するための分離チャンバと、
所定の量の分離された固体成分を保持するための保持チャンネルと、
保持チャンネルに接続される混合チャンバと、
保持チャンネルと分離チャンバとの間に接続されるオーバーフローチャンネルと、
分離チャンバ内に残る試料溶液がその中に排出される試料オーバーフローチャンバと、
分離チャンバおよび試料オーバーフローチャンバを接続するジョイントチャンネルと、
を備える分析デバイスを開示している。分離した溶液成分が毛管力によりオーバーフローチャンネルを優先的に充填した後、分離した固体成分がオーバーフローチャンネルを介して保持チャンネルに移送され、所定の量の固体成分が測定される。保持チャンネル内の固体成分が遠心力により混合チャンバに移送され、同時に、分離チャンバ内に残る試料溶液がジョイントチャンネルのサイフォン作用により試料オーバーフローチャンバへと排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第８，１１４，３５１（Ｂ２）号
【特許文献２】米国特許第８，４７０，５８８（Ｂ２）号
【特許文献３】欧州特許出願ＥＰ２３０２３９６（Ａ１）号
【特許文献４】米国特許出願第２００９／０２４６０８２号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｋｉｍら、「Ｆｌｏｗ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｉｍｍｕｎｏｓｅｎｓｏｒｓ  ｏｎ  ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｐｌａｔｆｏｒｍｓ」、Ｌａｂ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ１３．１８（２０１３）、３７４７〜３７５４ページ、ｄｏｉ：１０．１０３９／ｃ３ｌｃ５０３７４ｇ
【非特許文献２】Ｍａｒｔｉｎｅｚ−Ｄｕａｒｔｅ，Ｒｏｄｒｉｇｏらの、「Ｔｈｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  ｃａｒｂｏｎ−ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｏｎ  ａ  ＣＤ−ｌｉｋｅ  ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｐｌａｔｆｏｒｍ」、Ｌａｂ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ１０．８（２０１０）、１０３０〜１０４３ページ、ｄｏｉ：１０．１０３９／Ｂ９２５４５６Ｋ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、独立請求項において、測定を実施するための方法と、自動分析器のためのカートリッジと、自動分析器とを提供する。従属請求項で実施形態が与えられる。測定は、例えば、光学測定または電気測定であってよい。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一態様で、本発明は、カートリッジを使用して処理済み生体試料の測定を実施する方法を提供する。
本明細書で使用されるカートリッジが、生体試料を処理して処理済み生体試料とするための試験要素を包含する。カートリッジが、生体試料に対して測定を実施するのを可能にする構造または構成要素を含むことができる。カートリッジは、米国特許第８，１１４，３５１（Ｂ２）号および米国特許第８，４７０，５８８（Ｂ２）号で定義されて説明されているような試験要素である。本明細書で使用されるカートリッジは、「ラボ−オン−ディスク」またはマイクロ流体ＣＤとしても知られる遠心マイクロ流体ディスクとも称され得る。
【００２１】
本明細書で使用される生体試料は、有機体から取られた試料から、抽出されるか、コピーされるか、複製されるか、または、再生される化学製品を包含する。
カートリッジが流体を受け取るための流体チャンバを備える。カートリッジがアリコートチャンバ（ａｌｉｑｕｏｔｉｎｇ  ｃｈａｍｂｅｒ）をさらに備える。カートリッジが、流体チャンバおよびアリコートチャンバを接続するダクトをさらに備える。ダクトが、流体チャンバからアリコートチャンバまで流体を移送するように構成されるかまたはそのように動作可能である。いくつかの実施例では、アリコートチャンバが流体チャンバよりも回転軸から離れる。この事例では、ダクトは、単純に、アリコートチャンバおよび流体チャンバを接続するチャンネルであってよい。他の実施例では、ダクトがサイフォンであってよく、流体チャンバからアリコートチャンバまで流体を移送するのに使用され得る。
【００２２】
カートリッジが下流の流体要素をさらに備える。下流の流体要素がアリコートチャンバから流体的に下流にあるとみなされる。カートリッジが、アリコートチャンバから下流の流体要素まで流体を吸い上げるためのサイフォンをさらに備える。サイフォンがアリコートチャンバ内にサイフォン入口を備える。サイフォンが下流の流体要素内にサイフォン出口をさらに備える。サイフォンが湾曲部を備え、ここでは、この湾曲部が回転軸に最も接近するサイフォンの部分である。
【００２３】
サイフォン入口が湾曲部のところから始まるが、かつ、サイフォン入口はアリコートチャンバの下側部まで延在する。下側部が湾曲部よりも回転軸から離れる。サイフォン入口が毛管作用により流体をサイフォンに入れてサイフォンを充填するのを可能にする幾何学的寸法を有し、したがって、サイフォン入口は機能的にサイフォン構造の一部である。サイフォン入口から流体的に下流にあるサイフォン部分とは対照的に、サイフォン入口はアリコートチャンバの中まで延在する。アリコートチャンバは、サイフォン入口に隣接するところで最小の幅を有する。サイフォン入口がサイフォン入口幅を有する。サイフォンの他の部分は毛細管流を改善するためにサイフォン入口幅より小さい寸法を有することができる。
【００２４】
サイフォン入口幅が、サイフォン入口に隣接するアリコートチャンバの最小幅より小さい。最小幅は、単純に、サイフォン入口に隣接するアリコートチャンバ内で測定される最小幅である。例えば、多くの実施例で、カートリッジが平坦でディスク状であり、種々のチャンバおよび流体要素は平坦形状を使用して構築される。しかし、これは必須ではなく、アリコートチャンバは、例えば、軸方向で測定する場合に変化する幅を有してもよい。サイフォン入口に隣接するところの最小幅が、サイフォン入口がアリコートチャンバの中に入るところに隣接するところでのアリコートチャンバの最小幅である。サイフォン入口に隣接するところに、より大きいアリコートチャンバの他の部分が存在してよいが、最小幅はサイフォン入口に隣接するアリコートチャンバの最も小さい幅である。アリコートチャンバの最小幅は、アリコートチャンバ内に毛細管流を存在させないくらいに十分に大きい。
【００２５】
カートリッジが生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造をさらに備える。生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造が下流の流体要素を備えるかまたは下流の流体要素に流体接続される。本明細書で使用される流体接続は、２つ以上の流体要素の間で流体を輸送または移送するのを可能にする経路、チャンネルまたは別の流体接続部を包含する。
【００２６】
下流の流体要素は、生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造の一部であるかそのような流体構造に流体接続される流体要素である。流体構造が、処理済み生体試料の測定を可能にするための測定構造を備える。流体構造が生体試料を受け取るように構成される。
【００２７】
本方法が生体試料を流体構造の中に配置するステップを含む。例えば、生体試料を置いておくための受け部分または場所が存在してよい（例えば、試料ポート）。本方法が、流体構造を使用して生体試料を処理して処理済み生体試料とするためにカートリッジの回転速度を制御するステップをさらに含む。例えば、カートリッジが、処理を実施するために、多様な速度でかつ多様な継続時間で、回転軸の周りを回転させられ得る。本方法が、流体チャンバを流体で充填することをさらに含む。いくつかの実施例では、これは、外部供給源から流体チャンバの中に流体を置いておくことを意味してよい。他の実施例では、流体チャンバの中にあるかまたは流体チャンバに接続される流体リザーバが開けられ得、したがって流体チャンバを流体で充填する。
【００２８】
本方法が、ダクトを介して流体チャンバからアリコートチャンバまで流体を輸送するためにカートリッジの回転速度を制御するステップをさらに含む。例えば、アリコートチャンバが流体チャンバよりも回転軸から離れる場合、カートリッジは単純に十分に高い速度で回転軸を中心として回転させられ得、遠心力が流体を、ダクトを通りアリコートチャンバの中に入るように径方向外側に押しやる。本方法が、流体の第１の部分をアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を制御するステップをさらに含む。サイフォンのサイフォン幅は、サイフォン内の流体の毛管作用によりアリコートチャンバからサイフォンの中まで流体を自動で移送して毛管作用によりサイフォンを充填するように、選択されてよい。サイフォン出口と下流の流体要素との間の通路は毛管ストップバルブ（ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｓｔｏｐ  ｖａｌｖｅ）として形成され得、その結果、サイフォン内の毛管力が、流体が下流の流体要素の中へ移送されるのを防止する。サイフォン内の毛管力（および、表面張力）を超える遠心力が加えられる場合にのみ、流体が、径方向外側に位置する下流の流体要素の中に輸送され得る。
【００２９】
本明細書で使用される毛管ストップバルブは、毛管ストップバルブを通って流体が流れるのを防止するのに流体の毛管力を利用するバルブまたは構造である。例えば、十分に小さい直径を有するチューブがチューブの中に流体を引き入れ、毛管力が、流体がチューブの外へ流れるのを防止する。このチューブの場合、チューブの入口および出口が毛管ストップバルブとして機能する。いくつかの実施例では、サイフォン出口自体が（隣接する流体構造およびチャンバと比較して）十分に小さい寸法を有することができ、サイフォン出口が毛管ストップとして機能する。
【００３０】
十分に高い速度で回転軸を中心としてカートリッジを回転させることにより、サイフォンの毛管作用を打ち消す遠心力が生じる。したがって、十分に高い速度でカートリッジを回転させることにより、サイフォンによるアリコートチャンバから下流の流体要素までの流体の移送が防止され得る。回転速度を低下させることにより、サイフォンの毛管作用により流体をサイフォンの中に引き入れてサイフォンを充填することが可能となる。
【００３１】
本方法が、流体の第１の部分をアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を制御することをさらに含む。カートリッジの回転速度を上げることにより、湾曲部のところで空気がサイフォンに入る。サイフォンが流体を移送する場合、通常、サイフォンは一回のみ使用され得る。サイフォン入口が湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで完全に延在することを理由として、空気が湾曲部のところで直接にサイフォンに入ることができることに留意されたい。
【００３２】
湾曲部が露出されることにより、この位置で空気を入れることが可能となる。カートリッジの回転速度を上げることにより増大する遠心力は、湾曲部の径方向外側に位置するサイフォンの両方の「アーム」に作用する。サイフォン内に含まれる流体が径方向外側に輸送される。湾曲部とアリコートチャンバとの間のサイフォンアーム（ｓｉｐｈｏｎ  ａｒｍ）内に含まれる流体部分がアリコートチャンバの中に戻るように輸送される。湾曲部と下流の流体要素との間のサイフォンアーム内に含まれる流体部分が下流の流体要素の中に輸送される。露出される湾曲部によりサイフォンの湾曲部のところで空気が入ることが可能となることを理由として、空気が、２つの流体部分を分離するサイフォンの両方のアームの中に入ることができる。サイフォンから流体が取り除かれ、サイフォンが再び使用され得るようになる。これは、計量された量の流体がアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送されることになる、という利点を有する。
【００３３】
本方法が、流体の少なくとも第２の部分をアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を制御することをさらに含む。このステップでは、回転速度が再び低下され得、それにより、サイフォン内での毛管作用が遠心力に打ち勝つことが可能となる。これにより、アリコートチャンバからの流体の第２の部分でサイフォンが再び充填される。本方法が、上で説明したように、カートリッジの回転速度を上げて流体の第２の部分を下流の流体要素まで移送するために、カートリッジの回転速度を制御することをさらに含む。やはり、カートリッジの回転速度を上げることにより、再び、空気が湾曲部のところでサイフォンに入るようになり、空気がサイフォンのそれぞれのアーム内に含まれる２つの流体部分を分離するようになる。このプロセスは複数回繰り返されてよく、結果として、制御された方法で複数の流体部分を次々に移送することができる。
【００３４】
湾曲部と下流の流体要素との間のサイフォンアームの大きさが画定されることを理由として、本方法は、その後のステップの各ステップにおいて下流の流体要素の中まで輸送される流体部分を計量するのにも使用され得る。
【００３５】
本方法が、測定構造を使用しておよび測定システムを使用して測定を実施するステップをさらに含む。本方法の第１のステップが生体試料を流体構造の中に配置することであり、最後のステップが測定を実施することであることに留意されたい。しかし、本発明の他のステップが異なる順序で実施されてもよく、種々のステップが２回以上実施されてもよい。
【００３６】
この方法は、流体が複数回にわたってアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送され得る、という利点を有することができる。
米国特許出願第２００９／０２４６０８２（Ａ１）号が、オーバーフローチャンバまたはチャンネル内での種々の位置に配置されるエアホールの使用を教示している。例えば、米国特許出願第２００９／０２４６０８２（Ａ１）号の図３、４および５を参照されたい。しかし、サイフォンの湾曲部のところにエアホールを配置することは、湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで延在するサイフォン入口を有するような形で流体を繰り返し分取するのを可能にしない。この利点を後でより詳細に説明する。
【００３７】
同様に、ＥＰ２３０２３９６Ａ１に記載されるアリコート構造が流体を複数のアリコートへと並列に分ける（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｓｐｌｉｔ）ことを可能にするが、やはり、回転軸に最も近い位置でのみ空気を取り入れる通気構造を使用する。ＥＰ２３０２３９６Ａ１の図５５および付随する文章を参照されたい。図に示される構造は、流体で充填されることを必要とする長い毛管チャンネルを特徴とする。このチャンネルは、複数の通気孔と、下流のチャンバへの接続部とを特徴とする。
【００３８】
ＥＰ２３０２３９６に示される構造は以下の欠点を有する：第２の分取ステップでこのような構造を再充填することの信頼性が非常に低くなる。第２の分取ステップでは、毛管を排水し／空にし、その後再び充填する必要がある。毛管の壁が依然として湿っていることを理由として、この充填プロセスが第１の分取ステップの最初の充填プロセスと異なる。流体は、チャンネル中央よりも、湿ったチャンネル壁に沿うところで有意に速く移動する。チャンネルの直径が小さいことから、一方のチャンネル壁上を進む流体がしばしば反対側のチャンネル壁上の流体に接触する。これにより、チャンネルを詰まらせるような気泡が形成される。この影響は、低い表面張力の流体（例えば、洗浄緩衝剤）が分取される場合に有意に大きくなる。気泡が形成されることの可能性は、充填されることになる毛管の長さが増すにつれて増大する。
【００３９】
実施された実験により、繰り返しの分取ステップにおいて長い毛管が高い信頼性をもって使用され得ないことが示されている。単一の長い毛管と、湾曲部の近くにある通気孔と、を備える構造が組み立てられた。試験中、液体の第２の分取が試みられるときに気泡が通気孔を絶えず詰まらせた。対照的に、本発明によると、サイフォン入口が湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで延在することで、サイフォンからアリコートチャンバへの空気を除去することができるような大きい領域が得られる。また、サイフォン入口の毛管チャンネルが４つの壁ではなく３つの壁からなる。それにより、サイフォン壁に沿ってはみ出る流体が反対側のサイフォン壁上のはみ出る流体に接触して気泡を形成する可能性が最小となる。両方の効果により、サイフォンが気泡により詰まる可能性が大幅に低減される。
【００４０】
湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで延在するサイフォン入口を備えるサイフォンは、各分取ステップで充填されることになる毛管の長さを縮小させることにより連続的な分取ステップを可能にする。このサイフォンは、径方向内側に延びる部分と、例えば３つのみのチャンネル壁を特徴とする径方向内側の位置にある湾曲部の部分と、の２つの部分に分けられる。サイフォン入口であるチャンネルのこの部分は、したがって、アリコートチャンバの下側部から上側部までのその全長に及ぶように接続される。言い換えると、サイフォン入口がアリコートチャンバに対して開いており、隣接する壁を３つのみ有する「開いた」毛管構造を形成する。３つの壁を有するこのようなチャンネル、すなわち、湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで延在するチャンネル入口を備えるチャンネルは、気泡の形成の可能性を大幅に低減する。これにより、連続的な分取プロセスを実施するために毛管を再充填することの見込みが上がる。径方向外側に延びるサイフォンのアームは４つの壁を特徴とする。毛管のこの部分のみが４つの壁からなることから、高い見込みで泡が形成されるような毛管の長さが短縮される。
【００４１】
上記の説明は、サイフォンが長方形または正方形のプロファイルを有することを想定する。上記の議論は他のプロファイルを有するサイフォンにも準用される。例えば、サイフォンは、サイフォン入口を形成する、壁に沿う開いたセクションを有する円形または楕円のプロファイルを有してもよい。
【００４２】
いくつかの実施例では、測定が光学測定である。測定には、限定しないが、光度透過率の測定（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、光の散乱の測定、化学発光、蛍光発光、全反射照明蛍光法（ＴＩＲＦ：Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）、および、電気化学発光（ＥＣＬ）測定、が含まれてよい。
【００４３】
いくつかの実施例では、測定構造が透明構造であってよいかまたは透明構造を備えてよい。
別の実施形態では、カートリッジが回転させられるときに水平となる。カートリッジを水平の位置に配置することは、回転軸を垂直の位置に配置することと等価である。
【００４４】
別の実施形態では、測定構造が透明構造である。透明構造が例えば窓であってよい。透明構造は光学的に透明であってもよい。別の実施例では、透明構造が２つ以上の透明のおよび／または光学的な構成要素を有する。例えば、一方側では、容器の１つの面に、窓が存在してよく、他方側では、鏡が存在してよい。光学的に透明な構造は、例えば、カートリッジの一方側または両側にある孔であってよい。透明構造は光学フィルタをさらに備えることができる。透明構造はまた、近赤外線域または近紫外線域などの可視域外において透明であることを包含してもよい。本明細書で使用される光学測定はまた、近赤外線域または近紫外線域での測定を包含してもよい。他の実施例では、光学的に透明であることが、近赤外線域または近紫外線域を除外してもよい。
【００４５】
他の実施例では、測定構造が、処理済み生体試料の電気測定またはＥＣＬ測定を行うための２つ以上の電極を備える。例えば、Ｍａｒｔｉｎｅｚ−ＤｕａｒｔｅらまたはＫｉｍらの測定構造がカートリッジに組み込まれ得る。
【００４６】
他の実施例では、光学的に透明であることが、近赤外線または近紫外線を除外してもよい。
流体構造はマイクロ流体構造であってよい。
【００４７】
処理済み生体試料とするために生体試料を処理することおよびアリコートチャンバから下流の流体要素へと流体を分取することが任意特定の順序ではなく、本方法の実行中に分取が複数回行われてよいことに留意されたい。
【００４８】
別の態様では、本発明が、自動分析器のためのカートリッジを提供する。カートリッジが回転軸の周りでスピンするように動作可能である。カートリッジが流体を受け取るための流体チャンバを備える。カートリッジがアリコートチャンバをさらに備える。カートリッジが、流体チャンバおよびアリコートチャンバを接続するダクトをさらに備える。カートリッジが下流の流体要素をさらに備える。カートリッジが、アリコートチャンバから下流の流体要素まで流体を吸い上げるためのサイフォンをさらに備える。サイフォンがアリコートチャンバ内にサイフォン入口を備える。サイフォンが下流の流体要素内にサイフォン出口をさらに備える。サイフォンが湾曲部を備える。湾曲部が回転軸に最も接近するサイフォンの部分である。サイフォン入口が湾曲部のところから始まる。サイフォン入口がアリコートチャンバの下側部まで延在する。下側部が湾曲部よりも回転軸から離れる。アリコートチャンバがサイフォンに隣接するところで最小幅を有する。サイフォンがサイフォン幅を有する。サイフォン幅が最小幅より小さい。カートリッジが、生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造をさらに備える。流体構造が下流の流体要素をさらに備える。流体構造が、処理済み生体試料の測定を可能にするための測定構造を備える。流体構造が生体試料を受け取るように構成される。例えば、流体構造が、その中に生体試料が配置される受け部分またはチャンバを有することができる。
【００４９】
別の実施形態では、アリコートチャンバの下側部が、回転軸から最も離れるアリコートチャンバの領域または点である。
別の実施形態では、アリコートチャンバが最も下側の点を備える。最も下側の点は、回転軸から最も離れるアリコートチャンバの位置である。サイフォン入口が最も下側の点まで延在する。この実施例では、サイフォン入口が湾曲部からアリコートチャンバの最も下側の点まで完全に延在する。これは、アリコートチャンバ内に含まれるほぼすべての流体が複数回の分取ステップで下流の流体要素まで移送され得ることを理由として、有益となり得る。湾曲部とサイフォン入口との間のサイフォンアーム内に含まれる流体量のみが下流の流体要素の中へ移送され得ず、その理由は、この流体量が常にアリコートチャンバへ戻るように移送されるからである。
【００５０】
いくつかの実施例では、サイフォン入口の径方向の幅がアリコートチャンバの径方向の幅の半分より大きい。径方向の幅とは、回転軸に対して測定される２つの点の差である。アリコートチャンバの径方向の幅とは、回転軸に最も接近するアリコートチャンバの点と回転軸から最も離れるアリコートチャンバの点との間の径方向の幅である。サイフォン入口の径方向の幅とは、回転軸に最も接近するサイフォン入口の点と回転軸から最も離れるサイフォン入口の点との径方向の幅である。
【００５１】
別の実施例では、サイフォン入口の径方向の幅がアリコートチャンバの径方向の幅の４分の１より大きい。別の実施例では、サイフォン入口の径方向の幅がアリコートチャンバの径方向の幅の４分の３より大きい。
【００５２】
別の実施形態では、カートリッジが流体で充填されるリザーバをさらに備える。リザーバが、開けられるようにおよび流体チャンバまで流体を移送するように構成される。カートリッジが、例えば、リザーバを開けるのに使用され得るリザーバ開放要素を有することができる。リザーバ開放要素を作動させるかまたは起動するのにアクチュエータを使用し得ることも可能である。例えば、自動分析器が、リザーバを開けてリザーバ内に含まれる流体を流体チャンバの中に入れることを可能にするために、リザーバまたはリザーバに取り付けられる機構を作動させるデバイスを有することができる。
【００５３】
リザーバは、例えば薄膜またはホイルであってよい取り外し可能シールまたは穿孔可能シールを用いて例えば密閉され得る。例えば、金属ホイルまたはプラスチックの薄膜の小片が穿孔可能シールとして使用され得る。流体チャンバ、または、カートリッジの別の構成要素が、穿孔可能シールを開けるための穿孔構造を有することができる。穿孔構造は、特定の穿孔可能シールを穿孔することができる任意の構造であってよく、これは例えば、ピン、ランス（ランセット）または鋭利な縁部であってよい。他の実施例では、リザーバを開けるために、取り外し可能シールが剥がされてもよい。
【００５４】
別の実施形態では、流体チャンバまたは流体チャンバに接続される流体受け構造が、流体を流体チャンバへと計量分配するドージングニードル（ｄｏｓｉｎｇ  ｎｅｅｄｌｅ）を受けるように構成される。これは例えば手動で実施されてよいか、または、自動分析器が、流体を流体チャンバまたは流体受け構造へと自動で計量分配するドージングニードルを有することができる。
【００５５】
別の実施形態では、流体が以下のうちの任意の１つである：分散液、ナノ粒子を含む流体、血液型分類試薬を含む流体、免疫試薬を含む流体、抗体を含む流体、酵素を含む流体、酵素反応のための１つまたは複数の基質を含む流体、蛍光発光分子を含む流体、免疫化学反応を測定するための分子を含む流体、核酸の反応を測定するための分子を含む流体、組換体蛋白質を含む流体、ウイルス単離物を含む流体、ウイルスを含む流体、生体試薬を含む流体、溶媒、希釈剤、緩衝剤、蛋白質を含む流体、塩を含む流体、洗浄剤、核酸を含む流体、酸を含む流体、塩基を含む流体、水溶液、非水溶液、および、これらの組み合わせ。
【００５６】
別の実施形態では、サイフォンが、毛管作用により流体をサイフォンに入れてサイフォンを完全に充填するように動作可能である。これは、例えば、サイフォン幅またさらにはサイフォンの他の幾何学的寸法を適切に選択することにより、選択され得る。しかし、これは、流体の特定の組成および種類にも依存し、特にはその流動学的特性に依存する。
【００５７】
別の実施形態では、サイフォン幅が１００μｍから５００μｍの間である。これは、１００μｍから５００μｍの間であることが毛管作用によりサイフォンを自動で充填するのを可能にする通常の寸法であることを理由として、有益となり得る。
【００５８】
別の実施形態では、サイフォン出口が毛管ストップバルブである。
別の実施形態では、測定構造が２つ以上の電極を備える。測定構造が電極または電気化学発光システムである。
【００５９】
別の実施例では、測定構造が透明構造を含む。測定システムが光学測定システムを備える。
いくつかの実施例が、さらにより複雑な試験のため、透明構造を備える測定構造と、電極と、の両方を有することができる。例えば、測定構造は電気化学発光測定を行うための構造であってよく、ここでは、電極が試料中で光学的励起を引き起こす。
【００６０】
また、複数の実施例が電極のみを有することができる。例えば、電気化学検出構造では、電極が、酵素反応の結果として生じる電流を測定するのに使用され得る。
別の実施形態では、アリコートチャンバが上側部を備える。上側部が下側部よりも回転軸に接近する。上側部が湾曲部に接触する。サイフォン入口が上側部および下側部の中へ開いている。上側部が第１の幅を有する。第１の幅がサイフォン入口に隣接する他の部分の幅である。下側部が第２の幅を有する。第２の幅がサイフォン入口に隣接する下側部の幅である。第２の幅が第１の幅より大きい。サイフォン幅が第１の幅より小さい。
【００６１】
別の実施形態では、カートリッジが、アリコートチャンバに接続される過剰流体容器（ｅｘｃｅｓｓ  ｆｌｕｉｄ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）をさらに備える。いくつかの実施例では、過剰流体チャンバがアリコートチャンバの下側部に接続され得る。これは、アリコートチャンバに行く分と下流の流体チャンバの中に移送され得る分との合計の流体の量を制御するのに使用され得る。
【００６２】
別の実施形態では、アリコートチャンバが大気通気孔または通気孔を備える。これは、アリコートチャンバ内での複数回の分取ステップを可能にするかまたは補助することができる。いくつかの実施形態では、通気孔が上側部内にある。
【００６３】
別の実施形態では、サイフォンがエアベントチャンネルを備える。本明細書で使用されるエアベントチャンネルは、サイフォンの１つの部分からサイフォンの別の部分まで空気および／または気泡を輸送するための、サイフォンに隣接してサイフォンの長さ方向に沿うような形で接続される小さいチャンネルまたはチャンネルを包含する。
【００６４】
一実施例では、エアベントチャンネルが、サイフォンの主チャンネルより小さい特徴的寸法または幅を有する。主チャンネルは流体を輸送するためのものである。例えば、サイフォンの直径またはサイフォン幅が１００μｍから５００μｍの間であってよいことを上で言及した。この実施例では、サイフォンに沿うような形で取り付けられるエアベントチャンネルがこれより小さい特徴的寸法を有することになる。したがって、サイフォンが、約８０〜４００μｍの幅または直径を有するエアベントチャンネルを有することになる。
【００６５】
別の実施例では、エアベントチャンネルが、サイフォンの主チャンネルと同じサイズであるかまたはそれより大きい特徴的寸法を有する。
サイフォンの隣にあるこの追加のチャンネルすなわちエアベントチャンネルは、サイフォンがそれ自体で流体を取り除くことができる場合に、２回以上の分取が必要であるときにサイフォンを再使用可能とする目的で、有利となり得る。
【００６６】
別の態様では、本発明が、実施形態によるカートリッジを受けるように構成される自動分析器を提供する。自動分析器が、カートリッジスピナ（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ  ｓｐｉｎｎｅｒ）と、測定システムと、自動分析器を制御するように構成される制御装置とを備える。いくつかの実施例では、自動分析器が流体をカートリッジへと計量分配するためのドージングニードル（ｄｏｓｉｎｇ  ｎｅｅｄｌｅ）をさらに有することができるか、または、流体チャンバに接続される、流体で充填されるリザーバを開けるためのアクチュエータをさらに有することができる。いくつかの実施例では、オペレータが最初に生体試料をカートリッジの中に入れてカートリッジを自動分析器の中に装着する。他の実施例では、自動分析器が、生体試料をカートリッジの中に自動で入れるかまたはさらには流体チャンバを流体で充填するのを可能にすることができるドージングニードルを有することができる。自動分析器が、チャンバを流体で充填するための流体充填手段を備えることができる。流体充填手段が上述したようにドージングニードルを介して流体を提供することができるかまたはアクチュエータを使用してリザーバを開けることができる。
【００６７】
制御装置が、カートリッジスピナを制御することにより、流体構造を使用して生体試料を処理して処理済み生体試料とするためにカートリッジの回転速度を制御するように構成またはプログラムされる。制御装置がさらに、流体チャンバを流体で充填するように構成またはプログラムされ得る。これが、例えば、ドーシングニードルシステムを制御することにより、または、リザーバがその流体を流体チャンバの中に引き入れるようにアクチュエータを操作することにより、達成され得る。制御装置がさらに、カートリッジスピナを制御することにより、ダクトを介して流体チャンバからアリコートチャンバまで流体を輸送するためにカートリッジの回転速度を制御するように構成またはプログラムされ得る。制御装置がさらに、１回目としてサイフォンを流体で充填するためにカートリッジの回転速度を制御するように構成される。制御装置がさらに、カートリッジスピナを制御することにより、サイフォン内の流体の第１の部分を下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を上げるように制御するように構成またはプログラムされる。カートリッジの回転速度の増加は、空気が湾曲部のところでサイフォンに入ることをもたらす。また、回転速度の増加は、流体の第１の部分を、サイフォン出口を通るように押しやる。いくつかの実施例では、サイフォン出口が毛管ストップバルブとして機能することができる。制御装置がさらに、２回目としてサイフォンをアリコートチャンバからの流体で充填するためにカートリッジの回転速度を制御するように構成またはプログラムされる。これが、カートリッジスピナを制御して例えば回転速度を低下させる制御装置により、達成される。制御装置がさらに、流体の第２の部分をサイフォンから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を上げるように制御するように構成またはプログラムされる。カートリッジの回転速度の増加は、空気が湾曲部のところでサイフォンに入ることをもたらす。また、回転速度の増加は、流体の第２の部分を、サイフォン出口を通るように押しやる。最後に、制御装置がさらに、測定構造および測定システムを使用して測定を実施するように構成またはプログラムされる。
【００６８】
組み合わされる実施形態が相互に排他的ではないことを条件として、本発明の上で言及した実施形態のうちの１つまたは複数の実施形態が組み合わされ得ることを理解されたい。
【００６９】
以下の実施形態で、図面を参照しながら単に例として本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】カートリッジの実施例を示す図である。
【図２】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す図である。
【図３】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図４】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図５】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図６】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図７】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図８】図１のカートリッジを使用して流体の複数回の分取を行う方法の一部を示す別の図である。
【図９】流体チャンバ内にある流体リザーバの実施例を示す図である。
【図１０】開けられている図９の流体リザーバを示す図である。
【図１１】アリコートチャンバと下流の流体要素との間のサイフォンを示す上面図である。
【図１２】図１１のサイフォンを示す斜視図である。
【図１３】図１１のサイフォンを示す上面断面図である。
【図１４】自動分析器の実施例を示す図である。
【図１５】図１４の自動分析器を動作させる方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
これらの図中の同様の参照符号を付される要素は、等価の要素であるかまたは同じ機能を果たすものである。上で考察した要素はその機能が等価である場合には以下の図では必ずしも考察されない。
【００７２】
混成的（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ：異成分的、不均一的とも）な免疫化学アッセイの場合、試験感度および試験再現性を向上させるために、分離ステップまたは洗浄ステップを実施するのにしばしば洗浄緩衝剤が必要となる。臨床化学試験の場合、試料希釈または生化学反応のためにしばしば緩衝剤が必要となる。ポイントオブケア（ＰＯＣ）のディスポーザブルのためのＲｉｃｈｔｌｉｎｉｅ  ｄｅｒ  Ｂｕｎｄｅｓａｒｚｔｅｋａｍｍｅｒ（ＲｉｌｉＢＡＫ）のガイドラインによると、すべての液体試料が使い捨て容器上で予め保管される必要がある。予め保管するための容器（ｐｒｅ−ｓｔｏｒａｇｅ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）から、解放される分の流体量が通常は一度に解放される。流体量をアリコートへと分ける必要がある場合、複雑で大きいスペースを必要とするマイクロ流体構造が必要となる。このように大きいスペースが必要となることで、しばしば、マイクロ流体の使い捨て容器へと通じるパネル（ｐａｎｅｌ）として並列のマイクロ流体構造を実装することが阻害される。
【００７３】
また、サイフォン、幾何学的バルブもしくは疎水性バルブなどの、ディスク型の使い捨て容器のために通常使用されるバルブは、１回のみ使用できるか、または特別な変形形態のサイフォンは複数回使用できるが、相互接続されるチャンバ内の流体量はバルブを通して完全に移送され、ここでは、この量をアリコートへと分けることを可能としない。したがって、現況技術のバルブを用いる場合、予め保管するための容器からある一定の流体量を解放して、サイフォンバルブを特徴とするマイクロ流体キャビティの中に入れて、この量を複数のアリコートへと分けることが不可能である。
【００７４】
幾何学的バルブの欠点は、低い表面張力の流体を制御することが不可能であることである。これは特に洗浄緩衝剤に当てはまる。
疎水性バルブを使用することの欠点は、低い表面張力の流体を制御することが不可能であることである。これは特に洗浄緩衝剤に当てはまる。疎水性バルブはまた、１回しか使用され得ないという欠点を有する。
【００７５】
現況技術のサイフォンの欠点は、現況技術のサイフォンが１回しか充填され得ないことである。使用された後にサイフォン内に残る気泡が次にサイフォンを充填するのを阻害する。また、サイフォンは、サイフォンの径方向内側に位置する流体量の全体をアリコートチャンバから下流の流体要素の中まで移送する。アリコートチャンバは上流のチャンバと称されてもよい。
【００７６】
複数の実施例が、サイフォンの湾曲部内の通気孔からの空気または気泡がサイフォン内のこの流体を２つの部分に分ける、という利点を有することができる。各部分が画定される量を有する。一方の部分が下流の流体要素まで移送され、もう一方の部分が上流のチャンバまで移送される。通気孔が現況技術のシステムのように狭いチャンネルを介してサイフォンに接続されない。代わりに、通気孔がサイフォンまで、径方向内側を向く、サイフォンの上昇するアームの全体に繋がる。サイフォンの上昇するアームはアリコートチャンバに接触するサイフォンの部分であり、湾曲部と回転軸から離れるサイフォンの点との間にある。通気孔をサイフォンから分離するような壁が存在しない。したがって、サイフォン内に発生する気泡が通気孔の中へと最適に移送され得る。これにより、サイフォン通気孔を再充填するのを可能にすることができる。
【００７７】
図１がカートリッジ１００の実施例を示す。カートリッジは平坦なディスク状であり、回転軸１０２を有するものとして示されている。流体を受け取るように適合されるかまたはそのように動作可能である流体チャンバ１０４が存在する。流体１０７で充填された流体リザーバ１０６がこの実施例では穿孔可能シール１０８を用いて密閉され、流体チャンバ１０４の壁上に穿孔要素１１０が存在する。流体リザーバが複数の係合表面またはリザーバ開放要素１１２を有し、これらが手動で操作され得るかまたはアクチュエータなどの装置によって操作され得、それにより、穿孔可能シール１０８が穿孔要素１１０に接触するようになる。これにより流体チャンバ１０４が流体１０７で充填されることになる。流体チャンバ１０４がダクト１１４に接続されるものとして示されている。ダクト１１４がアリコートチャンバ１１６に接続される。ディスク１００が回転軸１０２を中心として回転させられるとき、遠心力がダクト１１４を通るように流体１０７を押しやる。これによりアリコートチャンバ１１６が流体１０７で充填されることになる。
【００７８】
アリコートチャンバ１１６がサイフォン１１８に接続されて示される。サイフォン１１８とアリコートチャンバ１１６との間に境界部分１２８が存在する。これがサイフォン入口である。サイフォン１１８が、回転軸１０２に最も接近するサイフォン１１８の部分である湾曲構造１２０を備える。サイフォン１１８が境界部分１２８の全体に沿うような形でアリコートチャンバ１１６に対して開いている。この実施例では、サイフォン１１８が、湾曲部からアリコートチャンバ１１６の最も下側のポイント１２２まで完全に延在するものとして見ることができる。最も下側のポイント１２２は、回転軸１０２から最も離れるアリコートチャンバ１１６のポイントである。しかし、これは単に一例である。サイフォン１１８は、サイフォンが最も下側のポイント１２２まで完全に延在しないような別の形となるように設計されてもよい。この場合、使用中、アリコートチャンバ１１６内に残る流体１０７がいくらか存在してよい。この実施例では、アリコートチャンバ１１６が下側部１２４および上側部１２６を有するものとして示される。この実施例では、アリコートチャンバ１１６が、ディスクの平面に位置合わせされる平面となるように並べられる。回転軸がこの平面に対して垂直である。上側部１２６および下側部１２４が回転軸１０２に沿って測定した場合に異なる幅を有することができる。アリコートチャンバ１１６の上側部内に通気孔１３０が存在する。アリコートチャンバ１１６に対して過剰流体容器１３２が取り付けられる。これは任意選択の要素である。
【００７９】
サイフォン１１８が下流の流体要素１３４に入るサイフォン出口１３３を有するものとして示される。サイフォン出口１３３が毛管ストップバルブとして機能することができる。下流側の流体要素１３４が、生体試料を処理して処理済み生体試料とするための流体構造１３６の一部である。サイフォン１１８が特徴的な幅または直径を有する。サイフォン１１８の特徴的な幅または直径が、境界部分１２８に沿うアリコートチャンバ１１６の幅より小さいであろう。流体構造１３６が、種々のダクトおよびサイフォン１４０によって接続される複数の流体要素１３８を備える。さらに、流体構造１３６内に複数の通気孔１４２が存在する。この実施例では、生体試料を流体構造１３６の中に配置するのを可能にする開口部１４６が存在する。さらに、開口部１４６を閉じて密閉するのに使用されるカバー蓋（ｃｏｖｅｒ  ｌｉｄ）１４８が存在する。流体構造１３６が、測定システムを使用して生体試料に対して測定を行うのを可能にする測定構造１４４をさらに備える。
【００８０】
測定システムは、例えば、処理済み生体試料に対して測定を行うための、光学システム、電気システム、または、これらの２つのシステムの組み合わせであってよい。
生体試料の処理は、回転軸を中心とした回転速度および継続時間を制御することによって制御され得る。サイフォン１１８、１４０は、毛管作用を利用して自動で充填されるように設計される。しかし、回転軸１０２を中心とした十分に高い回転速度により毛管作用に逆らう遠心力が生じる。したがって、回転速度を制御することによりおよび特定の速度での回転の継続時間を制御することにより、生体試料の処理およびさらにはアリコートチャンバ１１６から下流の流体要素１３４への流体の流れが制御され得る。通常の使用では、生体試料が入口１４６の中に配置され得、システムの回転速度が制御され得る。次いで、ある時点で、アクチュエータまたは他の機械的手段がリザーバ開放要素を操作するのに使用され、穿孔要素１１０により穿孔可能シール１０８を穿孔する。次いで、回転が、流体をアリコートチャンバの中に押しやることができ、多様な回転速度が、カートリッジ１００を使用して複数回の分取を実施するのに利用され得る。
【００８１】
図２〜８が、流体１０７の複数回の分取を行うのにアリコートチャンバ１１６が如何にして使用され得るかを明らかにするために使用される。この実施例では、カバー蓋（ｃｏｖｅｒ  ｌｉｄ）１４８が開いた状態で描かれている。しかし、カートリッジが回転軸１０２を中心として回転させられるとき、カバー蓋１４８が閉じられることになる。
【００８２】
図２〜８ではさらに、穿孔可能シール１０８が破裂されていない状態で示されている。実際には、このシールは破裂されている。
図２が分取プロセスの開始を示す。流体１０７がアリコートチャンバ１１６の中に引き入れられている。流体１０７がアリコートチャンバ１１６およびサイフォン１１８の一部を充填して示されている。ディスク１００が、遠心力をサイフォン１１８内での毛管作用に釣り合わせるのに十分に高い速度で回転軸１０２を中心として回転しており、流体１０７が、アリコートチャンバ１１６、および、アリコートチャンバ１１６のすぐ近くのサイフォン１１８の径方向外側の部分の中に、留まっている。流体１０７は例えば流体リザーバ１０６からの洗浄緩衝剤または試薬であってよい。
【００８３】
次いで、図３で、カートリッジの回転速度が低下し、流体１０７がサイフォン１１８を通って下流の流体要素１３４まで移動するのを見ることができる。サイフォン出口１３３が、どのような追加の力もなしで流体１０７が下流の流体チャンバ１３６に入るのを防止する毛管バルブとして機能することを理由として、流体１０７が下流の流体要素１３４に入らない。
【００８４】
図４で、回転軸１０２を中心とした回転速度が上げられ、カートリッジがより高い速度で回転する。これにより遠心力が増大してサイフォン１１８と下流のチャンバ１３４との間の毛管バルブのところの毛管力に打ち勝つようになり、それによりこの時点では流体が下流の流体チャンバ１３４に入ることが可能となっている。流体がサイフォンから下流の流体チャンバ１３４の中へ移送されるとき（さらにはアリコートチャンバ１１６に戻るとき）、泡または一定量の空気４０４が湾曲部１２０のところに入る。湾曲部１２０はアリコートチャンバ１１６に対して開いており、したがって空気がこの点に押しやられ得る。言い換えると、サイフォンのための入口が湾曲部からアリコートチャンバの下側部まで完全に延在している。湾曲部がアリコートチャンバ内の空気に対して露出されることで、この湾曲部のところで正確に泡を形成することが可能となり、また、流体を２つの部分に分けることが可能となる。
【００８５】
次いで、遠心力が流体１０７を流体の第１の部分４００および残りの部分４０２に分割する。次いで、遠心力が第１の部分４００をサイフォン出口１３３を通過させて下流の流体要素１３４の中まで輸送し、また、残りの部分４０２を移送してアリコートチャンバ１１６に戻す。
【００８６】
図５が、遠心力が流体の第１の部分４００を下流の流体要素１３４の中まで押圧し、また、残りの部分４０２をアリコートチャンバ１１６の中まで押圧した後の、カートリッジ１００を示している。
【００８７】
図６、７および８が、このプロセスが如何にして繰り返され得るかを示している。流体の第１の部分４００が消費または使用された後、次いで図６で、カートリッジ１００の回転速度が低下される。次に毛管作用が、図３で既に示したように、再び流体１０７をサイフォン１１８の中まで流すように押しやってサイフォン１１８を充填する。次に流体の別の部分を下流の流体要素１３４の中へ移送するために、回転軸１０２を中心とした回転速度が再び上げられ、その結果、遠心力が流体およびサイフォン１１８を第２の部分７００と残りの部分４０２との２つの部分に分割する。サイフォン内の流体をこのように分割することは図４で既に示されている。第２の分取を実施することが図７に示される。アリコートチャンバ１１６内に流体１０７が存在している限り、このプロセスは繰り返され得る。
【００８８】
流体７００、４０２は分割された後は図８に示されるようになる。これは図５に示されるプロセスが繰り返されていることを示す。
図９が図１の流体リザーバ１０６および流体チャンバ１０４をより詳細に示す。
【００８９】
図１０は、係合表面またはリザーバ開放要素１１２が作動されておりその結果穿孔可能シール１０８が穿孔要素１１０に対して押圧されていることを除いて、図９と同じ図を示す。これにより流体が流体リザーバ１０６から引き出されることになる。
【００９０】
図１１が、図１に示されるものと同様の、アリコートチャンバ１１６、サイフォン１１８および下流の流体要素１３４を示す。しかし、この実施例では、サイフォン１１８が異なるデザインを有する。サイフォン１１８が２つのチャンネルを備える。主サイフォンチャンネル１１０２およびエアベントチャンネル１１００が存在する。このサイフォン１１８と図１に示されるサイフォンとの間の違いは、空気を戻すようにサイフォン１１８を通過させるための場所を追加のエアベントチャンネル１１００によって得られることである。この修正のサイフォン１１８は、気泡によりサイフォン１１８を遮断させないように、設計される。これにより、流体１０７の複数回の分取を行うのにアリコートチャンバ１１６を使用することが容易になる。図１１の図は上面図である。
【００９１】
図１２が、代わりに斜視図が示されることを除いて、図１１に示される構造と同じ構造を示す。
図１３が図１１に示される図と同じ図を示す。しかし、１３００を付される第１の断面線ＡＡおよびＢＢを付される第２の断面線１３０２が引かれている。線Ａ−Ａ１３００に沿う第１の断面図が図１３０４に示される。第２の断面図Ｂ−Ｂが断面図１３０６に示される。これらの断面図では、サイフォンチャンネル１１０２およびエアベントチャンネル１１００を区別して見ることができる。断面Ｂ−Ｂでは、アリコートチャンバ１１６の隣にあるサイフォン１１８を見ることができる。この図では、さらに、エアベントチャンネル１３１０と、サイフォン幅１３０８と、境界部分１２８のところの最小幅１３１２との相対的な幅も見ることができる。
【００９２】
図１４が自動分析器の実施例を示す。自動分析器１４００がカートリッジ１００を受けるように適合される。回転軸１０２を中心としてカートリッジ１００を回転させるように動作可能であるカートリッジスピナ１４００が存在する。カートリッジスピナ１４０２が、カートリッジの一部分１４０８に取り付けられるグリッパ１４０６に取り付けられるモータ１４０４を有する。カートリッジ１００が測定構造または透明構造１４００をさらに有するものとして示されている。カートリッジ１００は測定システム１４１２の前方まで測定構造１４１０を移動させるように回転させられ得、測定システム１４１２が処理済み生体試料に対して例えば光学測定を実施することができる。上で示したアクチュエータ１４０４がこの図にも示される。アクチュエータ１４０４はカートリッジ１００内の流体リザーバを開けるのに使用され得る。いくつかの実施例では、アクチュエータが、カートリッジ１００の流体チャンバを充填するためのドーシングニードルを備えるディスペンサに置き換えられてもよい。
【００９３】
アクチュエータ１４１１、カートリッジスピナ１４０２および測定システム１４１２は、すべて、制御装置１４１４のハードウェアインターフェース１４１６に接続されて示されている。制御装置１４１４が、ハードウェアインターフェース１４１６と、電子記憶装置１４２０と、電子メモリ１４２２と、ネットワークインターフェース１４２４とに繋がるプロセッサ１４１８を含む。電子メモリ１４３０が、プロセッサ１４１８により自動分析器１４００の動作および機能を制御するのを可能にする機械実行可能命令を有する。電子記憶装置１４２０は、プロセッサ１４１８により命令１４３０が実行されたときに得られた測定１４３２を含むものとして示されている。ネットワークインターフェース１４２４が、プロセッサ１４１８によりネットワークインターフェース１４２６を介してラボラトリ情報システム１４２８に測定１４３２を送信するのを可能にする。
【００９４】
図１５が、図１４の自動分析器１４００を使用するかまたは動作させる方法を示すフローチャートを示す。最初に、ステップ１５００で、生体試料が流体構造の中に配置される。例えばこれには、カートリッジ１００を使用する場合、流体または他の生体試料を開口部１４６の中に加えてカバー１４８を閉じることが含まれてよい。次いで、ステップ１５０２で、プロセッサ１４１８が、流体構造１３６を使用して生体試料を処理して処理済み生体試料とするために多様な回数だけ多様な回転速度でカートリッジ１００を回転させるようにモータ１４０４を制御する。次いで、ステップ１５０４で、流体チャンバ１０４が流体１０７で充填される。これは、特別に設計される流体チャンバもしくは流体チャンバのための受け部分の中にドージングニードルを挿入することにより行われ得るか、または、図１に示されるように、流体チャンバ１０４内にあるかもしくは流体チャンバ１０４に接続されるリザーバ１０６を開けることにより行われ得る。
【００９５】
次いで、ステップ１５０６で、プロセッサが、ダクトを介して流体チャンバからアリコートチャンバまで流体を輸送することを目的としてカートリッジの回転速度を制御するためにモータ１４０４を制御する。カートリッジ１００の回転は遠心力を引き起こし、遠心力は流体のダクト１１４からアリコートチャンバの中への通過を引き起こす。次いで、ステップ１５０８で、プロセッサ１４１８がモータ１４０４を制御することによりカートリッジの回転速度を再び制御する。これは、アリコートチャンバ１１６内の流体に回転力が作用した状態で、カートリッジの回転速度を低下させるかまたはさらにはカートリッジの回転を完全に止めることが含まれてよい。これによりサイフォン１１８が１回目として流体で充填される。次いで、ステップ１５１０で、プロセッサ１４１８が、カートリッジの回転速度を上げるようにモータ１４０４を制御する。これは、サイフォン出口１３３と湾曲部１２０との間の流体である流体の第１の部分の、下流の流体要素１３４のへの流入を引き起こす。カートリッジの回転速度の増加は、空気の、湾曲部のところでのサイフォンへの流入を引き起こす。また、回転速度の増加は、毛管ストップバルブとして機能するサイフォン出口を通るように、流体を押しやる。
【００９６】
次いで、ステップ１５１２で、アリコートチャンバから下流の流体要素までの流体により２回目としてサイフォンを充填するのを可能にするためにカートリッジの回転速度が制御される。これには、カートリッジ１００の回転速度を低下させることが含まれてよい。
【００９７】
次いで、ステップ１５１４で、プロセッサ１４１８が、流体の第２の部分をサイフォンから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を上げるようにモータ１４０４を制御する。カートリッジの回転速度の増加は、空気の、湾曲部１２０のところでのサイフォンへの流入を引き起こす。下流の流体要素１３４に移送される流体の量は、サイフォン出口１３３と湾曲部１２０との間のサイフォン内の流体の量によって画定される。このプロセスは、計量された量の流体を下流の流体要素まで制御可能に移送するために何度も繰り返されてよい。
【００９８】
最後にステップ１５１６で、プロセッサ１４１８が、測定システム１４１２を使用して、測定構造１４１０を使用した測定を実施するために、測定システム１４１２を制御する。
【００９９】
図１５の方法は図２〜８に相当する。図２はステップ１５０６に対応する。図３は図１５０８に対応する。図４および図５がステップ１５１０に対応する。図６がステップ１５１２に対応する。図７および８がステップ１５１４に対応する。
【符号の説明】
【０１００】
１００  カートリッジ
１０２  回転軸
１０４  流体チャンバ
１０６  流体を有する流体リザーバ
１０７  流体
１０８  穿孔可能シール
１１０  穿孔要素
１１２  係合表面またはリザーバ開放要素
１１４  ダクト
１１６  アリコートチャンバ
１１８  サイフォン
１２０  湾曲部
１２２  最も下側の点
１２４  下側部
１２６  上側部
１２８  サイフォンとアリコートチャンバとの間の境界部分
１３０  通気孔
１３２  過剰流体容器
１３３  サイフォン出口
１３４  下流の流体要素
１３６  流体構造
１３８  流体要素
１４０  サイフォン
１４２  通気孔
１４４  測定構造
１４６  開口部
１４８  カバー蓋
４００  流体の第１の部分
４０２  流体の残りの部分
４０４  空気
７００  流体の第２の部分
１１００  エアベントチャンネル
１１０２  主サイフォンチャンネル
１３００  第１の断面線Ａ−Ａ
１３０２  第２の断面線Ｂ−Ｂ
１３０４  第１の断面線のところの断面図
１３０６  第２の断面線のところの断面図
１３０８  サイフォン幅
１３１０  エアベントチャンネル幅
１３１２  境界部分１２８のところの最小幅
１４００  自動分析器
１４０２  カートリッジスピナ
１４０４  モータ
１４０６  グリッパ
１４０８  カートリッジの部分
１４１０  測定構造
１４１１  アクチュエータ
１４１２  測定システム
１４１４  制御装置
１４１６  ハードウェアインターフェース
１４１８  プロセッサ
１４２０  電子記憶装置
１４２２  電子メモリ
１４２４  ネットワークインターフェース
１４２６  ネットワーク接続部
１４２８  ラボラトリ情報システム
１４３０  実行可能命令
１４３２  測定
１５００  生体試料を流体構造の中に配置する
１５０２  流体構造を使用して生体試料を処理して処理済み生体試料とするためにカートリッジの回転速度を制御する
１５０４  流体チャンバを流体で充填する
１５０６  ダクトを介して流体を流体チャンバからアリコートチャンバまで輸送するためにカートリッジの回転速度を制御する
１５０８  流体の第１の部分をアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を制御する
１５１０  流体の第１の部分のアリコートチャンバから下流の流体要素までの移送を止めるためにカートリッジの回転速度を上げるように制御する
１５１２  流体の少なくとも第２の部分をアリコートチャンバから下流の流体要素まで移送するためにカートリッジの回転速度を制御する
１５１４  流体の第２の部分のアリコートチャンバから下流の流体要素までの移送を止めるためにカートリッジの回転速度を上げるように制御する
１５１６  測定構造を使用しておよび測定システムを使用して測定を実施する
【図１】
0006494658.tif 000002
【図２】
0006494658.tif 000003
【図３】
0006494658.tif 000004
【図４】
0006494658.tif 000005
【図５】
0006494658.tif 000006
【図６】
0006494658.tif 000007
【図７】
0006494658.tif 000008
【図８】
0006494658.tif 000009
【図９】
0006494658.tif 000010
【図１０】
0006494658.tif 000011
【図１１】
0006494658.tif 000012
【図１２】
0006494658.tif 000013
【図１３】
0006494658.tif 000014
【図１４】
0006494658.tif 000015
【図１５】
0006494658.tif 000016