(57)【要約】  回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸を有する基板と、基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバー（１０１）と、基板内に位置し、第１チャンバーから排出される液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバー（１０２）と、基板内に位置しており、第１チャンバーおよび第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により第１空間内に保持された液体で満たすことが可能な第１流路（１１１）とを備え、第１流路（１１１）は第１開口（１１１ｃ）および第２開口（１１１ｄ）を有し、第１開口（１１１ｃ）および第２開口（１１１ｄ）がそれぞれ第１チャンバー（１０１）および第２チャンバー（１０２）に接続され、第１開口は、第２開口よりも回転軸（１１０）に近い側に位置し、第１空間は第１開口（１１１ｃ）と接続し、第１開口から回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含む第１領域を有し、第１チャンバー（１０１）の第１空間は、第１流路（１１１）の容積よりも大きい。
2016093332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、  回転軸を有する基板と、  前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、  前記基板内に位置し、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体で満たすことが可能な第１流路と、を備え、  前記第１流路は第１開口および第２開口を有し、前記第１開口および前記第２開口がそれぞれ前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに接続され、前記第１開口は、前記第２開口よりも回転軸に近い側に位置し、  前記第１空間は前記第１開口と接続し、前記第１開口から前記回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含む第１領域を有し、  前記第１チャンバーの前記第１空間は、前記第１流路の容積よりも大きい、試料分析用基板。
【請求項２】
前記第１空間は、前記第１開口よりも前記回転軸から遠い位置において前記第１領域の前記延伸する部分と接続した第２領域をさらに有する、請求項１に記載の試料分析用基板。
【請求項３】
前記第１チャンバーの一部と前記第１流路の一部とは、前記第１開口を挟んで前記回転軸を中心とする半径方向に位置している請求項１に記載の試料分析用基板。
【請求項４】
前記第１流路は、前記第１開口を有する第１部分および前記第２開口を有する第２部分を含み、  前記第２部分の毛細管力は、前記第１部分の毛細管力よりも大きい、請求項１または２に記載の試料分析用基板。
【請求項５】
前記基板は所定の厚さを有する基板形状を備え、前記所定の厚さの方向において、前記第２部分の厚さは、前記第１部分の厚さより小さい、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項６】
前記第１流路は、前記第１部分に隣接し、前記第１部分よりも前記回転軸側に位置する空間と、前記空間に連通する開口をさらに備え、  前記空間は毛管路ではない、請求項４または５に記載の試料分析用基板。
【請求項７】
前記第１空間の前記第１領域は、前記第１開口と接続する接続部を含み、前記接続部は、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体を吸引することが可能であり、  前記接続部は、前記第１領域内において、前記第１開口よりも大きな開口を有する請求項１から６のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項８】
前記所定の厚さの方向において、前記接続部の厚さは、前記第１領域の厚さより小さい、請求項７に記載の試料分析用基板。
【請求項９】
前記第１領域の前記延伸する部分は、毛細管現象により前記第２領域内に保持された液体を吸引することが可能である、請求項２に記載の試料分析用基板。
【請求項１０】
前記第１チャンバーの前記第１空間は、前記第１流路の容積の２倍以上である、請求項１から９のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項１１】
前記基板内において、前記第２チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第２チャンバーから排出される前記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第２空間内に保持された液体で満たすことが可能な第２流路と、をさらに備える請求項１から１０のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項１２】
前記基板内に位置し、液体を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第４チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第４空間内に保持された液体で満たすことが可能な他の流路と、をさらに備える請求項１１に記載の試料分析用基板。
【請求項１３】
前記第１チャンバーおよび前記第４チャンバーは、前記基板内において前記第２チャンバーの中心近傍と前記回転軸とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている、請求項１２に記載の試料分析用基板。
【請求項１４】
前記第１チャンバーおよび前記第４チャンバーの両方は、前記基板内において前記第２チャンバーの中心近傍と前記回転軸とを結ぶ直線で分けられる２つの領域の一方に配置されている、請求項１２に記載の試料分析用基板。
【請求項１５】
前記第２チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える請求項１から１４のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板と、  前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備えた試料分析システムであって、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム。
【請求項１７】
前記試料分析用基板は請求項１１に記載の試料分析用基板であり、  前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後、（ｃ）前記試料分析用基板を所定の第２の角度で停止させることによって 、前記第２流路を、毛細管現象によって、前記第２チャンバーに移送された前記液体の一部により満たし、（ｄ）前記試料分析用基板を回転させることにより、前記第２チャンバーに移送された前記液体を、遠心力によって、前記第２流路を通って前記第３チャンバーへ移動させる、請求項１６に記載の試料分析システム。
【請求項１８】
前記プログラムは、前記工程（ｄ）の後、（ｅ）前記試料分析用基板を、所定の第３の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の他の一部により満たし、（ｆ）前記試料分析用基板を回転させることで、第１流路中の前記他の一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、請求項１７に記載の試料分析システム。
【請求項１９】
前記プログラムは、前記工程（ｆ）の後、（ｇ）前記試料分析用基板を所定の第４の角度で停止させることによって 、前記第２流路を、毛細管現象によって、前記第２チャンバーに移送された前記他の一部の液体により満たし、（ｈ）前記試料分析用基板を回転させることにより、前記第２チャンバーに移送された前記他の一部の液体を、遠心力によって、前記第２流路を通って前記第３チャンバーへ移動させる、請求項１８に記載の試料分析システム。
【請求項２０】
前記プログラムは、前記工程（ｈ）の後、（ｉ）前記試料分析用基板を、所定の第５の角度で停止させることによって 、前記他の流路を、毛細管現象によって、前記第４チャンバーの液体の一部により満たし、（ｊ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、請求項１９に記載の試料分析システム。
【請求項２１】
前記試料分析装置は、光学測定ユニットをさらに備え、  前記プログラムは、前記工程（ｊ）の後、（ｋ）前記光学測定ユニットに、前記第２チャンバーへ移送された前記一部の液体の光学的測定を行わせる、請求項２０に記載の試料分析システム。
【請求項２２】
前記プログラムは、前記工程（ａ）および（ｂ）を２回以上繰り返して行う、請求項１６に記載の試料分析システム。
【請求項２３】
請求項１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板を、前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備え、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析装置。
【請求項２４】
請求項１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板と、  前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備えた試料分析システム用プログラムであって、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願は、試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、尿や血液等の検体中の特定成分を分析するために試料分析用基板を用いる技術が知られている。例えば、特許文献１は、流路・チャンバー等が形成された円盤状の試料分析用基板を用い、試料分析用基板を回転等させることで、溶液の移送、分配、混合、検体溶液中の成分の分析等を行う技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平７−５００９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  検体中の特定成分の分析には、酵素反応、免疫反応等を用い、複雑な反応ステップを介する分析法がある。このような複雑な反応ステップを介する分析法を試料分析用基板中で行うことができる技術が求められていた。【０００５】  本願の限定的ではない例示的な実施形態は、より複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本開示の試料分析用基板は、回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸を有する基板と、前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、前記基板内に位置し、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体で満たすことが可能な第１流路とを備え、前記第１流路は第１開口および第２開口を有し、前記第１開口および前記第２開口がそれぞれ前記第１チャンバーおよび第２チャンバーに接続され、前記第１開口は、前記第２開口よりも回転軸に近い側に位置し、前記第１空間は前記第１開口と接続し、前記第１開口から前記回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含む第１領域を有し、前記第１チャンバーの前記第１空間は、前記第１流路の容積よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】  本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムによれば、複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を説明する模式図の一例である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態の試料分析システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２Ｂ】試料分析システムにおける試料分析用基板の原点を検出するための構成の一例を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、試料分析用基板の一例を示す分解斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、試料分析用基板の一例を示す平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂにおける太い破線部分の断面における各チャンバーおよび流路の厚さの一例を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、反応チャンバー、第２チャンバー、第３チャンバー、第２経路および第４経路の試料分析用基板上における回転軸からの配置関係の一例を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、試料分析用基板の他の構造の一例を模式的に示す図である。
【図４】図４は、試料分析システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、試料分析用基板の他の例を示す平面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、試料分析用基板の他の例を示す平面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａに示す試料分析用基板の第１流路と第１チャンバーとの接続部分近傍を拡大して示す平面図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態で用いる試料分析用基板の一例を示す平面図である。
【図１９】図１９は、図１８Ａに示す試料分析用基板を用いる第２の実施形態による試料分析システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２２】図２２は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２３】図２３は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２４】図２４は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２５】図２５は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２６】図２６は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２７】図２７は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２８】図２８は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図３１】図３１は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図３２】図３２は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図３３】図３３は、第２の実施形態による試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。
【図３４】図３４は、試料分析用基板の他の例を示す平面図である。
【図３５】図３５は、試料分析用基板の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  尿や血液等の検体の成分の分析法には、分析対象物であるアナライトと、アナライトと特異的に結合するリガンドとの結合反応が用いられる場合がある。このような分析法には、例えば、免疫測定法や遺伝子診断法が挙げられる。
【００１０】  免疫測定法の一例として、競合法と非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）が挙げられる。また、遺伝子診断法の一例として、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法が挙げられる。これら免疫測定法や遺伝子検出法には、例えば、磁性粒子（「磁性ビーズ」、「磁気粒子」または「磁気ビーズ」等と称することもある。）が用いられる。これら分析法の一例として、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を具体的に説明する。
【００１１】  図１に示すように、まず、磁性粒子３０２の表面に固定化された一次抗体３０４（以下、「磁性粒子固定化抗体３０５」と称する。）と測定対象物である抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。次に標識物質３０７が結合された２次抗体（以下、「標識抗体３０８」と称する。）と抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。これにより、抗原３０６に対して磁性粒子固定化抗体３０５および標識抗体３０８が結合した複合体３１０が得られる。
【００１２】  この複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に基づくシグナルを検出し、検出したシグナルの量に応じて抗原濃度を測定する。標識物質３０７には、例えば、酵素（例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、ルシフェラーゼ等がある。）、化学発光物質、電気化学発光物質、蛍光物質等が挙げられ、それぞれの標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。
【００１３】  この一連の反応において、反応物である複合体３１０を得る上で、検体中の未反応物、磁性粒子等に非特異的に吸着した物質、複合体３１０の形成に関与しなかった標識抗体３０８等である未反応物とを分離する必要がある。この分離をＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）と呼ぶ。競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法においても、同様に、Ｂ／Ｆ分離の工程が必要である。
【００１４】  上述で、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を例に挙げて説明したが、Ｂ／Ｆ分離は、磁性粒子の使用の有無にかかわらず、競合法や非競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法を行う場合に必要となる。磁性粒子を用いない場合は、例えば、ポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成された固相へ物理吸着により固定化されたリガンド、化学結合により固相に固定化されたリガンド、金等で構成された金属基板表面へ固定化（例えば、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を用いた固定化）されたリガンドを用いる場合等が挙げられる。
【００１５】  Ｂ／Ｆ分離を十分に行うには、洗浄液で複合体３１０を含む磁性粒子を複数回洗浄することが好ましい。具体的には、まず、複合体３１０と、未反応の抗原３０６、標識抗体３０８等とを含む反応溶液において、磁石によって磁性粒子を含む複合体３１０を捕捉した状態で、反応溶液のみを除去する。その後、洗浄液を加えて複合体３１０を洗浄し、洗浄液を除去する。この洗浄を複数回繰り返し行うことによって、未反応物や非特異吸着物質が十分に除去されたＢ／Ｆ分離が達成され得る。この点についても磁性粒子を用いた例で説明しているが、磁性粒子の使用の有無に拘わらず、サンドイッチ型のアッセイ全般に言えることである。
【００１６】  従来、このような複数回洗浄を行う操作は、分析器具を用いて操作者が手動で行ったり、複雑な機構を有する大型の分析機器によって実現されていた。このため、より簡単に複数回洗浄を行う技術が求められていた。
【００１７】  本願発明者らは、特許文献１に開示されるような試料分析用基板を用いて、複数回の洗浄工程を可能にする技術を詳細に検討し、新規な試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを想到した。本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、以下の通りである。［項目１］  回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、  回転軸を有する基板と、  前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、  前記基板内に位置し、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体で満たすことが可能な第１流路と、を備え、  前記第１流路は第１開口および第２開口を有し、前記第１開口および前記第２開口がそれぞれ前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに接続され、前記第１開口は、前記第２開口よりも回転軸に近い側に位置し、  前記第１空間は前記第１開口と接続し、前記第１開口から前記回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含む第１領域を有し、  前記第１チャンバーの前記第１空間は、前記第１流路の容積よりも大きい、試料分析用基板。［項目２］  前記第１空間は、前記第１開口よりも前記回転軸から遠い位置において前記第１領域の前記延伸する部分と接続した第２領域をさらに有する、項目１に記載の試料分析用基板。［項目３］  前記第１チャンバーの一部と前記第１流路の一部とは、前記第１開口を挟んで前記回転軸を中心とする半径方向に位置している項目１に記載の試料分析用基板。［項目４］  前記第１流路は、前記第１開口を有する第１部分および前記第２開口を有する第２部分を含み、  前記第２部分の毛細管力は、前記第１部分の毛細管力よりも大きい、項目１または２に記載の試料分析用基板。［項目５］  前記基板は所定の厚さを有する基板形状を備え、前記所定の厚さの方向において、前記第２部分の厚さは、前記第１部分の厚さより小さい、項目４に記載の試料分析用基板。［項目６］  前記第１流路は、前記第１部分に隣接し、前記第１部分よりも前記回転軸側に位置する空間と、前記空間に連通する開口をさらに備え、  前記空間は毛管路ではない、項目４または５に記載の試料分析用基板。［項目７］  前記第１空間の前記第１領域は、前記第１開口と接続する接続部を含み、前記接続部は、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体を吸引することが可能であり、  前記接続部は、前記第１領域内において、前記第１開口よりも大きな開口を有する項目１から６のいずれかに記載の試料分析用基板。［項目８］  前記所定の厚さの方向において、接続部の厚さは、前記第１領域の厚さより小さい、項目７に記載の試料分析用基板。［項目９］  前記第１領域の前記延伸する部分は、毛細管現象により前記第２領域内に保持された液体を吸引することが可能である、項目２に記載の試料分析用基板。［項目１０］  前記第１チャンバーの第１空間は、前記第１流路の容積の２倍以上である、項目１から９のいずれかに記載の試料分析用基板。［項目１１］  前記基板内において、前記第２チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第２チャンバーから排出される前記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第２空間内に保持された液体で満たすことが可能な第２流路と、をさらに備える項目１から１０のいずれかに記載の試料分析用基板。［項目１２］  前記基板内に位置し、液体を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、  前記基板内に位置しており、前記第４チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第４空間内に保持された液体で満たすことが可能な他の流路と、をさらに備える項目１１に記載の試料分析用基板。［項目１３］  前記第１チャンバーおよび前記第４チャンバーは、前記基板内において前記第２チャンバーの中心近傍と前記回転軸とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている、項目１２に記載の試料分析用基板。［項目１４］  前記第１チャンバーおよび前記第４チャンバーの両方は、前記基板内において前記第２チャンバーの中心近傍と前記回転軸とを結ぶ直線で分けられる２つの領域の一方に配置されている、項目１２に記載の試料分析用基板。［項目１５］  前記第２チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える項目１から１４のいずれかに記載の試料分析用基板。［項目１６］  項目１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板と、  前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路、および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備えた試料分析システムであって、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム。［項目１７］  前記試料分析用基板は項目１１に記載の試料分析用基板であり、  前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後、（ｃ）前記試料分析用基板を所定の第２の角度で停止させることによって 、前記第２流路を、毛細管現象によって、前記第２チャンバーに移送された前記液体の一部により満たし、（ｄ）前記試料分析用基板を回転させることにより、前記第２チャンバーに移送された前記液体を、遠心力によって、前記第２流路を通って前記第３チャンバーへ移動させる、項目１６に記載の試料分析システム。［項目１８］  前記プログラムは、前記工程（ｄ）の後、（ｅ）前記試料分析用基板を、所定の第３の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の他の一部により満たし、（ｆ）前記試料分析用基板を回転させることで、第１流路中の前記他の一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、項目１７に記載の試料分析システム。［項目１９］  前記プログラムは、前記工程（ｆ）の後、（ｇ）前記試料分析用基板を所定の第４の角度で停止させることによって 、前記第２流路を、毛細管現象によって、前記第２チャンバーに移送された前記他の一部の液体により満たし、（ｈ）前記試料分析用基板を回転させることにより、前記第２チャンバーに移送された前記他の一部の液体を、遠心力によって、前記第２流路を通って前記第３チャンバーへ移動させる、項目１８に記載の試料分析システム。［項目２０］  前記プログラムは、前記工程（ｈ）の後、（ｉ）前記試料分析用基板を、所定の第５の角度で停止させることによって 、前記他の流路を、毛細管現象によって、前記第４チャンバーの液体の一部により満たし、（ｊ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、項目１９に記載の試料分析システム。［項目２１］  前記試料分析装置は、光学測定ユニットをさらに備え、  前記プログラムは、前記工程（ｊ）の後、（ｋ）前記光学測定ユニットに、前記第２チャンバーへ移送された前記一部の液体の光学的測定を行わせる、項目２０に記載の試料分析システム。［項目２２］  前記プログラムは、前記工程（ａ）および（ｂ）を２回以上繰り返して行う、項目１６に記載の試料分析システム。［項目２３］  項目１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板を、前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備え、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析装置。［項目２４］  項目１から１５のいずれかに記載の試料分析用基板と、  前記回転軸を重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、  前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出回路 、  前記回転角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止��の回転角度を制御する駆動回路、および  演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路を有する試料分析装置と、を備えた試料分析システム用プログラムであって、  前記プログラムは、  前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を、所定の第１の角度で停止させることによって 、前記第１流路を、毛細管現象によって、前記第１チャンバーの液体の一部により満たし、（ｂ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１流路中の前記一部の液体を前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム用プログラム。
【００１８】  以下、図面を参照しながら本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを詳細に説明する。本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、１つのチャンバーに保持されている液体を、一定量秤量し、複数回に分けて、別のチャンバーへ移送することができる。実施形態では、液体が洗浄液であると説明するが、液体は洗浄液に限られず、試料分析に用いられる種々の液体であってもよい。
【００１９】  （第１の実施形態）  図２Ａは、試料分析システム５０１の全体の構成を示す模式図である。試料分析システム５０１は、試料分析用基板１００と試料分析装置２００とを含む。
【００２０】  （試料分析装置２００の構成）  試料分析装置２００は、モータ２０１と、原点検出器２０３と、回転角度検出回路２０４と、制御回路２０５と、駆動回路２０６と、光学測定ユニット２０７とを備える。
【００２１】  モータ２０１は、ターンテーブル２０１ａおよび重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度θで重力（鉛直）方向Ｇから傾いた回転軸Ａを有し、ターンテーブル２０１ａに載置された試料分析用基板１００を回転軸Ａ周りに回転させる。回転軸Ａが傾いていることにより、試料分析用基板１００における液体の移送に、回転による遠心力に加え、重力による移動を利用することができる。回転軸Ａの重力方向Ｇに対する傾斜角度は、５°以上であることが好ましく、１０°以上４５°以下であることがより好ましく、２０°以上３０°以下であることがさらに好ましい。モータ２０１は例えば、直流モータ、ブラシレスモータ、超音波モータ等であってよい。
【００２２】  原点検出器２０３は、モータ２０１に取り付けられた試料分析用基板１００の原点を検出する。例えば、図２Ａに示すように、原点検出器２０３は、光源２０３ａ、受光素子２０３ｂおよび原点検出回路２０３ｃを含み、光源２０３ａと受光素子２０３ｂとの間に試料分析用基板１００が位置するように配置される。例えば、光源２０３ａは発光ダイオードであり、受光素子２０３ｂはフォトダイオードである。図２Ｂに示すように、試料分析用基板１００は特定の位置に設けられたマーカ２１０を有する。マーカ２１０は例えば、光源２０３ａから出射する光の少なくとも一部を遮光する遮光性を有する。試料分析用基板１００において、マーカ２１０の領域は透過率が小さく（例えば１０％以下）、マーカ２１０以外の領域では透過率が大きい（例えば６０％以上）。
【００２３】  試料分析用基板１００がモータ２０１によって回転すると、受光素子２０３ｂは、入射する光の光量に応じた検出信号を原点検出回路２０３ｃへ出力する。回転方向に応じて、マーカ２１０のエッジ２１０ａおよびエッジ２１０ｂにおいて検出信号は増大または低下する。原点検出回路２０３ｃは、例えば、図２Ｂ中の矢印で示すように、試料分析用基板１００が時計回りに回転している場合において、検出光量の低下を検出し、原点信号として出力する。本明細書では、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置を、試料分析用基板１００の原点位置（試料分析用基板１００の基準となる角度位置）として取り扱う。ただし、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置から任意に定められる特定の角度の位置を原点として定めてもよい。また、マーカ２１０が扇形であり、その中心角が、試料分析に必要な角度の検出精度よりも小さい場合には、マーカ２１０自体を原点位置として定めてもよい。
【００２４】  原点位置は、試料分析装置２００が試料分析用基板１００の回転角度の情報を取得するために利用される。原点検出器２０３は、他の構成を備えていてもよい。例えば、試料分析用基板１００に原点検出用の磁石を備え、原点検出器２０３はこの磁石の磁気を検出する磁気検出素子であってもよい。また、後述する磁性粒子を捕捉するための磁石を原点検出に用いてもよい。また、試料分析用基板１００がターンテーブル２０１ａに特定の角度でのみ取り付け可能である場合には、原点検出器２０３はなくてもよい。
【００２５】  回転角度検出回路２０４は、モータ２０１の回転軸Ａの角度を検出する。例えば、回転角度検出回路２０４は回転軸Ａに取り付けられたロータリーエンコーダであってもよい。モータ２０１がブラシレスモータである場合には、回転角度検出回路２０４は、ブラシレスモータに備えられているホール素子およびホール素子の出力信号を受け取り、回転軸Ａの角度を出力する検出回路を備えていてもよい。
【００２６】  駆動回路２０６はモータ２０１を回転させる。具体的には、制御回路２０５からの指令に基づき、試料分析用基板１００を時計方向または反時計方向に回転させる。また、制御回路２０５からの指令に基づき、回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の検出結果および試料分析用基板１００の揺動および回転の停止を行う。
【００２７】  光学測定ユニット２０７は、試料分析用基板１００に保持された複合体３１０（図１）に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じたシグナル（例えば、色素、発光、蛍光等）を検出する。
【００２８】  制御回路２０５は、たとえば試料分析装置２００に設けられたＣＰＵを含む。制御回路２０５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ；図示せず）に読み込まれたコンピュータプログラムを実行することにより、当該コンピュータプログラムの手順にしたがって他の回路に命令を送る。その命令を受けた各回路は、本明細書において説明されるように動作して、各回路の機能を実現する。制御回路２０５からの命令は、たとえば図２Ａに示されるように、駆動回路２０６、回転角度検出回路２０４、光学測定ユニット２０７等に送られる。コンピュータプログラムの手順は、添付の図面におけるフローチャートによって示されている。
【００２９】  なお、コンピュータプログラムが読み込まれたＲＡＭ、換言すると、コンピュータプログラムを格納するＲＡＭは、揮発性であってもよいし、不揮発性であってもよい。揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなければ記憶している情報を保持できないＲＡＭである。たとえば、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）は、典型的な揮発性ＲＡＭである。不揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなくても情報を保持できるＲＡＭである。たとえば、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗変化型メモリ（ＲｅＲＡＭ）、強誘電体メモリ （ＦｅＲＡＭ）は、不揮発性ＲＡＭの例である。本実施形態においては、不揮発性ＲＡＭが採用されることが好ましい。
【００３０】  揮発性ＲＡＭおよび不揮発性ＲＡＭはいずれも、一時的でない（non-transitory）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。また、ハードディスクのような磁気記録媒体や、光ディスクのような光学的記録媒体も一時的でない、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。すなわち本開示にかかるコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを電波信号として伝搬させる、大気などの媒体（一時的な媒体）以外の、一時的でない種々のコンピュータ読み取り可能な媒体に記録され得る。
【００３１】  本明細書では、制御回路２０５は回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃと別個の構成要素として説明している。しかしながら、これらは共通のハードウェアによって実現されていてもよい。たとえば、試料分析装置２００に設けられたＣＰＵ（コンピュータ）が、制御回路２０５として機能するコンピュータプログラム、回転角度検出回路２０４として機能するコンピュータプログラムおよび原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃとして機能するコンピュータプログラムを直列的、または並列的に実行してもよい。これにより、そのＣＰＵを見かけ上、異なる構成要素として動作させることができる。
【００３２】  （試料分析用基板１００）  図３Ａは、試料分析用基板１００の分解斜視図である。試料分析用基板１００は、回転軸１１０および回転軸１１０に平行な方向に所定の厚さを有する板形状の基板１００’を備える。試料分析用基板１００の基板１００’は、ベース基板１００ａとカバー基板１００ｂによって構成されている。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は円形形状を有しているが、例えば、多角形形状、楕円形状、扇形形状等を有していてもよい。基板１００’は、２つの主面１００ｃ、１００ｄを有している。本実施形態では、主面１００ｃおよび主面１００ｄは互いに平行であり、主面１００ｃおよび主面１００ｄの間隔で規定される基板１００’の厚さ（２つの主面の間の距離）は、基板１００’のどの位置でも同じである。しかし、主面１００ｃ、１００ｄは、平行でなくてもよい。例えば、２つの主面の一部分が非平行または平行であってもよいし、全体的に非平行であってもよい。また、基板１００’の主面１００ｃおよび１００ｄの少なくも一方に凹部ないし凸部を有する構成を備えていてもよい。
【００３３】  図３Ｂは、ベース基板１００ａの平面図である。図３Ｂに示すように、試料分析用基板１００は、それぞれ基板１００’内に位置する第１チャンバー１０１と、第２チャンバー１０２と、第３チャンバー１０３（第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂ）と、貯蔵チャンバー１０４と、反応チャンバー１０５とを有する。各チャンバーの形状は、以下において特に言及しない限り、制限はなく、任意の形状を有していてもよい。各チャンバーは、概ね、基板１００’の２つの主面１００ｃ、１００ｄに平行な上面および下面と、これらの間に位置する４つの側面とによって規定された空間を有する。上面、下面および側面のうちの隣接する２つの面は、明瞭な稜線によって分けられていなくてもよい。例えば、各チャンバーの形状は扁平な球あるいは、回転楕円体であってもよい。
【００３４】  試料分析用基板１００は、さらに、それぞれ基板１００’内に位置する第１流路１１１と、第２流路１１２と、第３流路１１３と、第４流路１１４と、第５流路１１５とを有する。第１流路１１１は、第１チャンバー１０１と第２チャンバー１０２とを接続している。第２流路１１２は、第２チャンバー１０２と第３チャンバー１０３（第１副チャンバー１０３Ａ）とを接続している。第３流路１１３は、貯蔵チャンバー１０４と第１チャンバー１０１とを接続している。第４流路１１４は、反応チャンバー１０５と第２チャンバー１０２とを接続している。第５流路１１５は、第１副チャンバー１０３Ａと第２副チャンバー１０３Ｂとを接続している。
【００３５】  流路を介したチャンバー間の液体の移送は、種々の方法で実現することが可能である。たとえば、重力による移送および毛細管力と回転による遠心力とによる移送を利用することができる。以下この２つの移送方法を概括的に説明する。
【００３６】  たとえば、図２Ａに示すように、試料分析用基板１００を回転軸１１０が重力方向Ｇに対して０度より大きく９０度以下の範囲で傾けて支持する。そして、試料分析用基板１００の回転角度位置を変更することにより、液体が存在する移送元のチャンバーを、移送先のチャンバーよりも高い位置に配置させる。「高い」とは重力方向Ｇでより上にあることを言う。これにより、重力を利用して液体を他のチャンバーに移送し得る。この場合、チャンバー間を連結する流路は、毛管路ではない。「毛管路」は、毛細管現象により内部の少なくとも一部に液体を満たすことができる狭い空間を有する流路を指す。
【００３７】  また、毛管路を利用し、液体を他のチャンバーに移送することもできる。毛管路の液体の移送について、毛細管空間ではないチャンバーＡおよびチャンバーＢと、チャンバーＡとチャンバーＢを接続する毛管路を有する構成を例に挙げて説明する。チャンバーＡに保持された液体は、チャンバーＡと毛管路と接続部分である開口に接触すると、液体は毛細管力により毛管路内に吸引され、その流路内部が液体で満たされる。しかしながら、流路内部の液体にかかる毛細管力以下の遠心力を流路内部の液体にかけることができる回転速度（回転が停止している状態も含む）で試料分析用基板１００を回転させると、毛管路内の液体は、チャンバーＢへは移送されず、毛細管空間内に留まっている。このように毛細管現象により毛管路内部を液体で満たすには、チャンバーＢ側、すなわち、毛管路の出口側に空気孔（外部環境とチャンバーとの空気の通り道）を備えなければならない。また、チャンバーＡ、チャンバーＢおよび毛管路といった閉鎖された空間内で毛細管現象による液体の移送を行うには、各チャンバーおよび流路内の気圧の関係から、チャンバーＡ側、すなわち毛管路の入口側にも空気孔を設けなければならない。そして、チャンバーＢが、回転軸に対してチャンバーＡよりも遠い位置に配置されていれば、この毛管路に液体が満たされている状態で、毛管路内部の液体にかかる毛細管力よりも大きい遠心力をかけることができる回転速度で試料分析用基板１００を回転させると、その遠心力によりチャンバーＡ中の液体をチャンバーＢに移送することができる。
【００３８】  液体を毛細管力および回転による遠心力によって移送する場合、例えば、直径６０ｍｍの試料分析用基板１００を１００ｒｐｍから８０００ｒｐｍの範囲で回転させることができる。回転速度は各チャンバーおよび流路の形状、液体の物性、液体の移送や処理のタイミング等に応じて決定される。
【００３９】  本実施形態では、第１チャンバー１０１、第２チャンバー１０２、第３チャンバー１０３（第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂ）、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５のそれぞれの空間は、ベース基板１００ａ内に形成され、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、それぞれの空間の上部および下部が形成される。つまり、これらの空間は基板１００’の内面によって規定されている。第１流路１１１、第２流路１１２、第３流路１１３、第４流路１１４および第５流路１１５もベース基板１００ａに形成されており、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、これらの流路の空間の上部および下部が形成される。本実施形態では、ベース基板１００ａおよびカバー基板１００ｂがそれぞれ上面および下面を規定する。基板１００’は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂によって生成され得る。
【００４０】  反応チャンバー１０５は、図１を参照して説明したように、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを反応させて、複合体３１０を形成させる反応場である。反応チャンバー１０５の形状に特に制限はない。
【００４１】  本実施形態では、複合体３１０を形成させる反応場として、反応チャンバー１０５を備えている。磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８の反応チャンバー１０５への移送は、種々の手段を採り得る。
【００４２】  例えば、予め磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を混合させた混合溶液を量りとり、試料分析用基板１００内に混合液を注入して、反応チャンバー１０５で複合体を形成させてもよい。
【００４３】  試料分析用基板１００は、例えば、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８のそれぞれを保持するチャンバーと、それぞれのチャンバーと反応チャンバー１０５とが連結する流路（例えば、毛管路）を備えていてもよい。この場合、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８をそれぞれのチャンバーに量りとり、各チャンバーに注入された磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を反応チャンバー１０５に移送して反応チャンバー１０５中で混合し、複合体３１０を形成させてもよい。
【００４４】  また、磁性粒子固定化抗体３０５および標識抗体３０８を乾燥させてもよい（以下、「ドライ化試薬」と称する。）。この場合、例えば、反応チャンバー１０５にドライ化試薬を保持させ、抗原３０６を含む検体溶液を含む液体に、ドライ化試薬を溶解させることで複合体３１０を形成させてもよい。また、測定時にあるチャンバーに保持されたドライ化試薬を所定の溶液で溶解させ、抗原３０６を含む検体溶液を反応チャンバー１０５中で混合させることで複合体３１０を形成させてもよい。
【００４５】  複合体３１０を含む溶液は、第４流路１１４を介して、第２チャンバー１０２へ移送される。
【００４６】  貯蔵チャンバー１０４は、Ｂ/Ｆ分離の際の洗浄に用いる洗浄液を貯留する。以下において詳細に説明するように、本実施形態の試料分析システムでは、Ｂ／Ｆ分離の際、複合体３１０を複数回洗浄することができる。このため、貯蔵チャンバー１０４は、洗浄回数に応じた合計容量の洗浄液を保持し得る。
【００４７】  第１チャンバー１０１は、貯蔵チャンバー１０４に貯留されていた全洗浄液を保持する。その後、第２チャンバー１０２で複合体３１０を洗浄するために、洗浄液の一部を第２チャンバー１０２へ移送させ、残りを保持する。一回の洗浄に用いる洗浄液の量は以下において説明するように、第１流路１１１によって秤量される。このため、第１チャンバー１０１は、第１流路１１１以上の容積を有しており、洗浄回数分の合計の洗浄液量以上の容積（例えば、２回の洗浄であれば第１流路１１１の２倍以上の容積、３回の洗浄であれば第１流路１１１の３倍以上の容積）を有している。
【００４８】  第１チャンバー１０１の空間（第１空間）は第１領域１０１ａと、第２領域１０１ｂとを含む。第１領域１０１ａは以下において説明する第１流路１１１の第１開口１１１ｃと接続している。第１領域１０１ａは、第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に向けて延伸する部分を含む。これにより、第１領域１０１ａに位置する洗浄液を、第１流路１１１を介して第２チャンバー１０２へ移送することができる。第２領域１０１ｂは、第１開口１１１ｃよりも回転軸１１０から遠い位置において第１領域１０１ａと接続している。すなわち、第２領域１０１ｂは、第１領域１０１ａよりも回転軸１１０から遠くに位置する部分を含み、第１領域１０１ａと接続する第２領域１０１ｂの部分は、第１領域１０１ａよりも回転軸１１０から遠くに位置する。また、１回の洗浄に用いる量よりも過剰な洗浄液は、第２領域１０１ｂに保持することが可能である。貯蔵チャンバー１０４から洗浄液を第１チャンバー１０１に移送するため、第２領域１０１ｂの少なくとも一部は貯蔵チャンバー１０４よりも回転軸１１０から遠くに位置している。
【００４９】  以下において詳細に説明するように、第１流路１１１へ円滑に洗浄液を移動させるため、第１領域１０１ａは第１開口１１１ｃと接続する接続部１０１ｃを含んでいる。接続部１０１ｃは、第１領域１０１ａの少なくとも一部であって、第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に延伸する。接続部１０１ｃは、毛細管現象により、第１チャンバー１０１に保持された洗浄液を吸引し、接続部１０１ｃ内に保持することが可能である。これによって、より確実に洗浄液を第１流路１１１へ移動させることが可能となる。接続部１０１ｃを除く第１チャンバー１０１は、毛細管現象によって液体が満たされる空間ではなく、重力によって液体が第１チャンバー１０１間を移動することが可能な空間である。
【００５０】  本実施形態では、上述の通り、第１チャンバー１０１は、第１領域１０１ａと第２領域１０１ｂとを含む。第２領域１０１ｂは、貯蔵チャンバー１０４よりも回転軸１１０から遠くに位置し、第２領域１０１ｂと貯蔵チャンバー１０４とは、第３流路１１３を介して接続されている。
【００５１】  試料分析用基板１００が所定の角度で停止されている状態では、第３流路１１３に貯蔵チャンバー１０４に貯留されていた洗浄液の一部が毛細管現象により満たされる。そして、第３流路１１３に洗浄液が満たされた状態で試料分析用基板１００を回転させることで、その遠心力によって貯蔵チャンバー１０４中の洗浄液は、第３流路を介して第２領域１０１ｂへ移送される。つまり、第１チャンバー１０１が、貯蔵チャンバー１０４よりも回転軸１１０から遠くに位置する第２領域１０１ｂを含むことにより、遠心力による洗浄液の移送が可能となる。
【００５２】  なお、本実施形態では、第１チャンバー１０１として、第１領域１０１ａおよび第２領域１０１ｂを含む構成を示したが、第１チャンバー１０１は、第１領域１０１ａを含めばよい。すなわち、第１チャンバー１０１は、第１開口１１１ｃよりも回転軸１１０から遠い部分を含めばよい。この場合、第１チャンバー１０１と第３流路１１３との接続部分は、貯蔵チャンバー１０４と第３流路１１３との接続部分よりも回転軸１１０から遠くに位置するように構成することが好ましい。
【００５３】  第２チャンバー１０２は、複合体３１０を含む溶液のＢ／Ｆ分離を行う場である。Ｂ／Ｆ分離のために、試料分析用基板１００は、基板１００’内に配置された磁石１２６を含む。
【００５４】  磁石１２６は、試料分析用基板１００内において、第２チャンバー１０２の空間に近接して位置している。より具体的には、磁石１２６は、第２チャンバー１０２の複数の側面のうち、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面１０２ｓに近接して配置されている。ただし、試料分析用基板１００における磁石１２６は、第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ以外の上面や下面に近接する位置に配置してもよい。すなわち、磁石１２６によって、第２チャンバー１０２の壁面に磁性粒子を捕捉できれば、その位置は特に限定されない。磁石１２６はＢ／Ｆ分離に応じて取外しできるように構成されていてもよいし、基板１００’に着脱不能に取り付けられていてもよいし、試料分析装置２００側に設ける構成であってもよい。
【００５５】  磁石１２６を着脱可能に構成した場合には、例えば、基板１００’は、磁石１２６を収納することができる収納室を備える。例えば、図３Ｅに示すように、基板１００’は、主面１００ｃに開口１２０ａを有する凹状の収納室１２０を備えていてもよい。収納室１２０は磁石１２６を収納可能な空間を有する。開口１２０ａから収納室１２０に磁石１２６を挿入することにより、磁石１２６を基板１００’に装填することができる。収納室１２０の開口１２０ａは、主面１００ｄに設けてもよいし、２つの主面１００ｃ、１００ｄの間に位置する側面に設けてもよい。
【００５６】  磁石１２６を試料分析装置２００側に設ける場合には、例えば、試料分析装置２００のターンテーブル２０１ａに磁石１２６を備えた磁石ユニットを備えていてもよい。この場合、使用者が試料分析用基板１００をターンテーブル２０１ａ（磁石ユニット）の所定の位置に配置すると、第２チャンバー１０２の壁面に磁性粒子を捕捉できる位置に磁石１２６が配置される。磁石１２６を試料分析装置２００に設ける他の例として、例えば、試料分析装置２００は、磁石１２６および磁石１２６を移動させる駆動機構を備えていてもよい。この場合、試料分析用基板１００は磁石１２６を保持する収納室を備え、Ｂ／Ｆ分離に応じて、駆動機構が試料分析用基板１００の収納室に磁石１２６を挿入し、収納室内の磁石１２６を取り出してもよい。
【００５７】  反応液が第４流路１１４を介して、第２チャンバー１０２へ移送されると、反応液中の複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５（以下、これら両方を指す場合には、単に磁性粒子３１１と呼ぶ）は、側面１０２ｓに近接して配置された磁石１２６の吸引力（磁力）によって、側面１０２ｓ側に捕捉される。
【００５８】  磁性粒子３１１を除く反応液は、第２流路１１２を介して第３チャンバー１０３へ移送される。また、一定量の洗浄液が第１流路１１１から第２チャンバー１０２へ移送され、第２チャンバー１０２内において、捕捉された磁性粒子３１１が洗浄される。洗浄液は、第２流路１１２を介して第３チャンバー１０３へ移送される。以下において詳細に説明するように、第２チャンバー１０２の空間（第２空間）は第１領域１０２ａおよび第２領域１０２ｂを含んでおり、第２領域１０２ｂは、毛細管現象により、第２チャンバー１０２に保持された反応液または洗浄液を吸引し、第２領域１０２ｂ内に保持することが可能である。側面１０２ｓは、第２領域１０２ｂに位置しており、第２流路１１２が接続されている。
【００５９】  第３チャンバー１０３は、第２流路１１２を介して第２チャンバー１０２から移送される磁性粒子３１１以外の反応液および使用済みの洗浄液を貯蔵する。これらの液体が試料分析用基板１００の回転および／または角度位置の変更により第２チャンバー１０２へ戻るのをより確実に抑制するため、本実施形態では、第３チャンバー１０３は第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂを含む。第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂは別の独立した空間によってそれぞれ構成されており、第５流路１１５によって接続されている。つまり、第３チャンバー１０３の空間（第３空間）は、第１副チャンバー１０３Ａの空間および第２副チャンバー１０３Ｂの空間を含む。
【００６０】  本実施形態では、第２副チャンバー１０３Ｂは第１副チャンバー１０３Ａよりも回転軸１１０から遠くに位置している。また、第１副チャンバー１０３Ａは第２チャンバー１０２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。つまり、第３チャンバー１０３は全体として第２チャンバー１０２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。第１副チャンバー１０３Ａの空間は、反応液の量および１回分の洗浄液の量の多い方よりも大きな容量を有している。第２副チャンバー１０３Ｂは、反応液と複数回分の洗浄液との合計よりも大きな容量を有している。
【００６１】  また、本実施形態では、第３チャンバー１０３として、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂを有する構成を示しているが、第２副チャンバー１０３Ｂ（および第５流路１１５）を設けなくてもよく、また、第３チャンバー１０３の形状は特に限定されない。
【００６２】  次に各流路を説明する。第１流路１１１は、第１チャンバー１０１に貯蔵された洗浄液を第２チャンバー１０２へ移送させる。この時、第１チャンバー１０１内の洗浄液の全量ではなく、第１流路１１１が規定する空間の容量によって一回の洗浄液を秤量し、秤量された洗浄液を第２チャンバー１０２へ移送する。第１流路１１１は第１開口１１１ｃと第２開口１１１ｄとを含み、第１開口１１１ｃが第１チャンバー１０１に接続され、第２開口１１１ｄが第２チャンバー１０２に接続されている。より詳細には、第１流路１１１は、第１開口１１１ｃを有する第１部分１１１ａと、第２開口１１１ｄを有する第２部分１１１ｂとを含んでいる。第１部分１１１ａと第２部分１１１ｂとは、それぞれ第１開口１１１ｃおよび第２開口１１１ｄが位置していない一端でそれぞれ接続されている。
【００６３】  第１開口１１１ｃは、第２開口１１１ｄよりも回転軸１１０に近い側に位置している。第１流路中１１１の液体を実質的に全量、第２チャンバー１０２に移送させるには、第１流路１１１の各部は、回転軸１１０から第１開口１１１ｃと同じ位置または、回転軸１１０から第１開口１１１ｃよりも遠くに位置していることが好ましい。これにより、第１流路１１１に洗浄液が満たされた状態で洗浄液に第１流路１１１中の液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、第１流路１１１内のすべての洗浄液が第１チャンバー１０１へ戻ることなく、第２チャンバー１０２へ移送される。
【００６４】  第２開口１１１ｄは、第２チャンバー１０２の側面のうち、第２チャンバー１０２の空間よりも回転軸１１０に近い側に位置する内周側面か、この内周側面に隣接する側面であって、内周側面との接続位置近傍に設けられることが好ましい。第２チャンバー１０２へ移送した洗浄液が第２開口１１１ｄに接触し、第１流路１１１へ逆流するのを抑制するためである。
【００６５】  第１部分１１１ａと第２部分１１１ｂとの合計容量が一回分の洗浄液の量に相当し、第１流路１１１の第１開口１１１ｃと第２開口１１１ｄとの間の空間が洗浄液でみたされることにより、一回分の洗浄液の秤量が行われる。第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂは、いずれも毛細管現象によって、第１チャンバー１０１に保持された洗浄液で満たすことが可能である。
【００６６】  なお、図３Ｂの例では、第１部分１１１ａの回転軸側に沿って、２つの空気孔１０８を有する空間１１１ａｂが設けられている。空間１１１ａｂは、空気孔１０８を確保するための空間であって、毛細管現象により液体を満たすことができる空間ではない。例えば、空間１１１ａｂの厚さは、第１部分１１１ａの厚さよりも大きく、毛細管現象によって、第１部分１１１ａが液体で満たされるとき、空間１１１ａｂには毛細管力は実質的に働かず、空間１１１ａｂは液体で満たされない。空間１１１ａｂが設けられることによって、何等かの理由によって第１部分１１１ａに保持された液体中に気泡が生じている場合に、気泡が空間１１１ａｂへ移動し、液体中の気泡が排除されやすくなる。これによって、試料分析用基板１００を回転させた場合に、特に、第２部分１１１ｂに気泡が入り込み、液体の移動が妨げられるのを抑制することができる。
【００６７】  図３Ｃは、図３Ｂにおいて太い破線で示す、第１チャンバー１０１の第１領域１０１ａから第１流路１１１の第１部分１１１ａ、第２部分１１１ｂ、第２チャンバー１０２の第１領域１０２ａおよび第２領域１０２ｂを介して第２流路１１２につながる経路における空間の、基板１００’の厚さと平行な方向における厚さ（深さ）を示している。図３Ｃにおいて、横軸は第１領域１０１ａの一端からの距離を示し、縦軸は厚さを示している。図３Ｃでは横軸は説明のための一例であって、正確には示されていない。同様に、縦軸は隣接する領域における相対的な厚さの大小関係を示しているが、厚さの値は正確には示されてはいない。
【００６８】  図３Ｃに示すように、本実施形態では、第１流路１１１において第２部分１１１ｂの厚さが第１部分１１１ａの厚さよりも小さく、第２部分１１１ｂは第１部分１１１ａよりも大きな毛細管力を備える。このため、第１開口１１１ｃから第１チャンバーの第１領域１０１ａに保持された洗浄液が第１流路１１１の第１部分１１１ａに吸引されると、より大きな毛細管力が働く第２部分１１１ｂにまで洗浄液が行き渡る。これにより、第１流路１１１全体が洗浄液で満たされる。
【００６９】  また、第１チャンバー１０１の第１領域１０１ａにおいて、図３Ｃでは、接続部１０１ｃの厚さは、第１領域１０１ａの他の部分の厚さより小さい。また、接続部１０１ｃの厚さは第１部分１１１ａの厚さと同じである。これにより、接続部１０１ｃに毛細管力を働かせることが可能である。また、図３Ｂに示すように、接続部１０１ｃは、第１開口１１１ｃよりも大きな開口１０１ｄ（太線で示す）を有し、開口１０１ｄで第１領域１０１ａの残りの部分と接触する。このため、試料分析用基板１００が種々の回転角度で停止した状態でも、接続部１０１ｃの開口１０１ｄの一部が第１チャンバー１０１内の洗浄液と接触することにより、接続部１０１ｃは洗浄液を吸引し、接続部１０１ｃを洗浄液で満たすことができる。
【００７０】  なお、接続部１０１ｃの厚さは、第１部分１１１ａと異なっていてもよい。また、第１チャンバー１０１の第１領域１０１ａ全体が接続部１０１ｃであってもよいし、接続部１０１ｃを有していなくてもよい。第１流路１１１の第１部分１１１ａの毛細管力は、接続部１０１ｃの毛細管力よりも大きい。よって、接続部１０１ｃに保持された洗浄液は、第１流路１１１の第１部分１１１ａに吸引され、移動し得る。また、第１流路１１１の第１開口１１１ｃよりも接続部１０１ｃの開口１０１ｄの方が大きいため、接続部１０１ｃが漏斗として機能し、多くの洗浄液が円滑に接続部１０１ｃを通って第１流路１１１に吸引され得る。
【００７１】  第２流路１１２は第３開口１１２ｃと第４開口１１２ｄとを含み、第３開口１１２ｃが第２チャンバー１０２に接続され、第４開口１１２ｄが第３チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａに接続されている。
【００７２】  第２流路１１２の第３開口１１２ｃは、第２チャンバー１０２の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する側面（最外周側面）か、または、最外周側面に隣接する側面であって、最外周側面との接続部分を含む位置に設けられることが好ましい。第２チャンバー１０２中の液体を第３チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送させるにあたり、第２チャンバー１０２中に液残りが生じることを抑制できるからである。なお、図３Ｂは、第３開口１１２ｃが最外周側面の一部に設けられた構成を示している。
【００７３】  第２流路１１２の第４開口１１２ｄは、第３開口１１２ｃよりも回転軸１１０に対して遠い側に位置している。また、第４開口１１２ｄは、第１副チャンバー１０３Ａの側面のうち、回転軸１１０に最も近い側に位置する側面（最内周側面）か、または、最内周側面に隣接する側面であって、最内周側面に近接する位置に設けられることが望ましい。図３Ｂは、第４開口１１２ｄが、第１副チャンバー１０３Ａの最内周側面の一部に設けられた構成を示している。
【００７４】  第２流路１１２も毛細管現象によって第２チャンバー１０２に保持された液体を吸引することが可能である。図３Ｃに示すように、第２流路１１２の厚さは、第２チャンバー１０２の第２領域１０２ｂの厚さよりも小さい。また、第２チャンバー１０２において、第２領域１０２ｂは第１領域１０２ａよりも小さく、かつ、第２流路１１２よりも大きい厚さを有している。このため、第２領域１０２ｂに毛細管力を働かせることが可能であり、第１流路１１１から移送された洗浄液は、毛細管現象によって、第２チャンバー１０２の第２領域１０２ｂに吸引される。第２流路１１２は、第２チャンバー１０２の第２領域１０２ｂに接続されているため、第２チャンバー１０２の第２領域１０２ｂよりも大きな毛細管力によって、洗浄液の一部は、第２チャンバー１０２から第２流路１１２へ吸引される。
【００７５】  第３流路１１３および第４流路１１４も毛細管現象によって内部を液体で満たすことが可能である。具体的には、第３流路１１３および第４流路１１４は、それぞれ、毛細管現象により、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５に満たされた液体で内部を満たすことができる。
【００７６】  第４流路１１４は第５開口１１４ｃと第６開口１１４ｄとを含み、第５開口１１４ｃが反応チャンバー１０５に接続され、第６開口１１４ｄが第２チャンバー１０２に接続されている。
【００７７】  第４流路１１４の第５開口１１４ｃは、反応チャンバー１０５の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する側面（最外周側面）か、または、最外周側面に隣接する側面であって、最外周側面との接続部分を含む位置に設けられることが好ましい。反応チャンバー１０５中の反応液を第２チャンバー１０２へ移送させるにあたり、反応チャンバー１０５中に液残りが生じることを抑制できるからである。図３Ｂは、第５開口１１４ｃが最外周側面の一部に設けられた構成を示している。
【００７８】  第６開口１１４ｄは、第２チャンバー１０２の側面のうち、第２チャンバー１０２の空間よりも回転軸１１０に近い側に位置する内周側面か、この内周側面に隣接する側面であって、内周側面との接続位置近傍に設けられることが好ましい。第２チャンバー１０２へ移送した反応液が第６開口１１４ｄに接触し、第４流路１１４へ逆流するのを抑制するためである。
【００７９】  第１流路１１１は、毛細管現象により液体を満たすことができる空間であるので、流路を規定する基板１００’の内面、ならびに、流路が接続しているチャンバーの接続部分近傍の内面は、親水処理が施されていてもよい。親水処理によって毛細管力が大きく働く。親水処理は、例えば、上述した内面に、非イオン系、カチオン系、アニオン系または両イオン系の界面活性剤を塗布したり、コロナ放電処理を行ったり、物理的な微細凹凸を設けるなどによって行うことができる（例えば、特開２００７−３３６１号公報を参照。）。第２流路１１２、第３流路１１３および第４流路１１４が、毛細管現象により内部を液体で満たすことができる空間である場合、これら流路にも同様に親水処理を施してもよい。
【００８０】  第２流路１１２および第４流路１１４は、さらにサイフォンの原理によって、液体の移動を制御し得る。このために、サイフォン構造として、第２流路１１２および第４流路１１４はそれぞれ第１屈曲部および第２屈曲部を有している。第２流路１１２で説明すると、第２流路１１２は、第１屈曲部１１２ａおよび第２屈曲部１１２ｂを有している。第１屈曲部１１２ａは回転軸１１０と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部１１２ｂは回転軸１１０側に凸形状を有する。第１屈曲部１１２ａは、流路が接続する第２チャンバー１０２と第３チャンバー１０３のうち、回転軸１１０に近い側に位置する第２チャンバー１０２と、第２屈曲部１１２ｂとの間に位置している。同様に、第４流路１１４は、第１屈曲部１１４ａおよび第２屈曲部１１４ｂを有している。第１屈曲部１１４ａは回転軸１１０と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部１１４ｂは回転軸１１０側に凸形状を有する。第１屈曲部１１４ａは、流路が接続する反応チャンバー１０５と第２チャンバー１０２のうち、回転軸１１０に近い側に位置する反応チャンバー１０５と、第２屈曲部１１４ｂとの間に位置している。
【００８１】  ここでいうサイフォンの原理とは、試料分析用基板１００の回転により液体にかかる遠心力と流路の毛細管力とのバランスで送液制御が行われる。具体的に、反応チャンバー１０５から第２チャンバー１０２に液体が移送され、さらに第３チャンバー１０３に液体が移送される例で説明する。
【００８２】  例えば、第２流路１１２がサイフォン構造を有しない毛管路である場合、試料分析用基板１００の回転による遠心力で、反応チャンバー１０５から第４流路１１４を介して第２チャンバー１０２へ移送される過程において、第２チャンバー１０２へ移送された液体は、第２流路１１２の毛細管力により第２流路１１２内を満たす。この状態で、試料分析用基板１００の回転が継続していると、液体は、第２チャンバー１０２中に保持されず、第２流路１１２を介して第３チャンバー１０３に移送されてしまう。ここでいう試料分析用基板１００の回転は、第２流路１１２の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度である。
【００８３】  一方、第２流路１１２がサイフォン構造を有していれば、反応チャンバー１０５から第２チャンバー１０２へ移送された液体は、第２流路１１２の毛細管力により、第２流路１１２中に液体が引き込まれる。しかしながら、試料分析用基板１００が継続して回転し、第２流路１１２の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度で回転していれば、液体にかかる毛細管力よりも遠心力の方が強いため、第２流路１１２内全てが液体で満たされることはない。すなわち、第２流路１１２には、回転軸１１０に対して第２チャンバー１０２に存する液体の液面の距離と同じ高さまでしか液体が満たされない。
【００８４】  また、試料分析用基板１００が、第２流路１１２の毛細管力よりも弱い遠心力をかける回転速度で回転している場合（回転停止状態を含む）には、第２流路１１２が毛細管力によって液体で満たされ、毛細管力によってそれ以上液体が移動することはない。
【００８５】  第２チャンバー１０２中の液体を第３チャンバー１０３へ移送したい場合には、試料分析用基板１００の回転を、第２流路１１２の毛細管力以下の遠心力をかけることができる回転速度（回転停止も含む）にすることで、毛細管力により第２流路１１２内全てに液体が満たされる。その後、第２流路１１２の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度で試料分析用基板１００を回転させると、第２チャンバー１０２内の液体を、第３チャンバー１０３へ移送させることができる。
【００８６】  したがって、上述の回転速度で反応チャンバー１０５から第２チャンバー１０２に液体を移送し、そのまま第３チャンバー１０３に液体を移送することなく、一旦、第２チャンバー１０２に液体を保持したい場合には、第２流路１１２をサイフォン構造で構成することが好ましい。
【００８７】  なお、第４流路１１４についても同様である。また、第２流路１１２、第３流路１１３および第４流路１１４について、上述の液体制御が不要な場合であってもサイフォン構造を有する毛管路を採用してもよい。
【００８８】  サイフォン構造を構成するには、回転軸１１０と、回転軸１１０から遠くに位置するチャンバーの最も回転軸１１０に近い側面との距離をＲ１とし、回転軸１１０から、第１屈曲部の最も回転軸１１０から遠い側に位置する点までの距離をＲ２とした場合、Ｒ１＞Ｒ２（条件１）を満たすことが好ましい。
【００８９】  また、回転軸１１０と、回転軸１１０の近くに位置するチャンバーに保持された液体が、遠心力によって、側面に偏って保持されている場合において、回転軸１１０から液体の液面までの距離をＲ４とし、回転軸１１０から、第２折曲部の最も回転軸１１０に近い側に位置する点までの距離をＲ３とした場合、Ｒ４＞Ｒ３（条件２）を満たすことが好ましい。
【００９０】  図３Ｄに示すように、第２流路１１２および第４流路１１４について、距離Ｒ１〜Ｒ４をそれぞれ、距離２Ｒ１〜２Ｒ４、４Ｒ１〜４Ｒ４とした場合、条件１、２は以下のように示される。第２流路１１２  条件１：２Ｒ１＞２Ｒ２  条件２：２Ｒ４＞２Ｒ３第４流路１１４  条件１：４Ｒ１＞４Ｒ２  条件２：４Ｒ４＞４Ｒ３
【００９１】  第２流路１１２が条件１、２を満たしていることによって、反応チャンバー１０５から反応液を第２チャンバー１０２へ移送させる場合に、あるいは、第１流路１１１から第２チャンバー１０２へ洗浄液を移送させる際、試料分析用基板１００を第２流路１１２中の液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く回転速度で回転させると、第２チャンバー１０２へ移送された反応液または洗浄液がそのまま第３チャンバー１０３へ移送されるのを防止し得る。
【００９２】  また、第４流路１１４が条件１、２を満たしていることによって、他のチャンバー（図示せず）から試料分析用基板１００を第４流路１１４中の液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く回転速度での回転により反応チャンバー１０５に液体を移送させた場合において、複合体３１０を形成させ、反応液が第２チャンバー１０２へ移送されるのを防止し得る。
【００９３】  毛細管現象を利用する場合、各流路あるいはチャンバーは、例えば、５０μｍ〜３００μｍの厚さを有している。厚さの異なるチャンバーの領域や流路を形成する場合、例えば、ベース基板１００ａに設ける空間の深さを異ならせることによって、異なる厚さを実現することができる。あるいは、ベース基板１００ａに設ける空間の深さは一定にし、カバー基板１００ｂの各チャンバーや流路に対応する位置に高さの異なる凸部を設けることにより、各流路およびチャンバーの厚さを異ならせてもよい。
【００９４】  第１チャンバー１０１、第２チャンバー１０２、第３チャンバー１０３、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５のそれぞれには少なくとも１つの空気孔１０８が設けられている。これにより、各チャンバー内が環境下の気圧に保たれ、毛細管現象およびサイフォンの原理によって各流路を移動し得る。また、反応チャンバー１０５および貯蔵チャンバー１０４には、検体溶液、反応溶液、洗浄液等の液体を注入するための開口１０９が設けられていてもよい。また、空気孔１０８は開口１０９を兼ねていてもよい。
【００９５】  空気孔１０８および開口１０９は、各チャンバーにおいて、上面であって、回転軸１１０に近接する側面側に配置されていることが好ましい。これにより、各チャンバーに液体が満たされた状態で試料分析用基板１００が回転しても、空気孔１０８および開口１０９が液体と接し、液体が、空気孔１０８および開口１０９から試料分析用基板１００の外部へ移動するのを抑制することができる。空気孔１０８および開口１０９は、各チャンバーの側面部分に設けてもよい。
【００９６】  また、各チャンバーの空間は、例えば、１０５ｐで示す回転軸１１０側に突出した凸状部分を有しており、凸状部分に空気孔１０８および開口１０９が位置していることが好ましい。この構成により、各チャンバーにおける空気孔１０８および開口１０９の位置を半径方向においてできるだけ回転軸１１０に近づけることができる。よって、試料分析用基板１００が回転した状態において、空気孔１０８および開口１０９と接しないで、各チャンバーが保持し得る液体の量を増大させることができ、これらのチャンバーの空間のうち、液体の保持に利用できないデッドスペースを小さくすることができる。
【００９７】  （試料分析システム５０１の動作）  試料分析システム５０１の動作を説明する。図４は、試料分析システム５０１の動作を示すフローチャートである。試料分析システム５０１を動作させるための、試料分析システム５０１の各部を制御する手順を規定したプログラムが、例えば制御回路２０５のメモリに記憶されており、演算器によるプログラムの実行により、以下の動作が実現する。以下の工程に先立ち、試料分析用基板１００を試料分析装置２００に装填し、試料分析用基板１００の原点を検出する。
【００９８】  ［ステップＳ１］  まず、図５に示すように、洗浄液を試料分析用基板１００の貯蔵チャンバー１０４に導入する。また、反応チャンバー１０５に、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８を導入する。例えば、反応チャンバー１０５に磁性粒子固定化抗体３０５を含む液体が保持されており、試料分析用基板１００に設けられた図示しないチャンバーが抗原３０６および標識抗体３０８を含む液体をそれぞれ別々に保持しており、試料分析用基板１００の回転による遠心力でこれらが反応チャンバー１０５へ移送されてもよい。反応チャンバー１０５において、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを抗原抗体反応により、同時に反応させて複合体３１０を形成させる。この時点で第３流路１１３および第４流路１１４は、毛細管現象によって、それぞれ、洗浄液および複合体３１０を含む反応液で満たされている。
【００９９】  ［ステップＳ２］  複合体３１０が生成した後、試料分析用基板１００を回転させ、複合体３１０を含む反応液を第２チャンバー１０２へ移動させる。この際、第４流路１１４は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。このため、反応チャンバー１０５の複合体３１０を含む反応液に、試料分析用基板１００の回転により第４流路１１４内の反応液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、反応液は第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された反応液は、試料分析用基板１００が回転している状態では、続いて第３チャンバー１０３へ移送されることはない。上述したように第２流路１１２がサイフォンを構成しているため、遠心力に逆らって、液体が第２流路１１２を回転軸１１０に向かう方向へ移動しないからである。第２チャンバー１０２へ移送された複合体３１０を含む反応液のうち、磁性粒子３１１の多くは、磁石１２６の吸引力により側面１０２ｓに捕捉される。
【０１００】  試料分析用基板１００の回転速度は、回転による遠心力が生じることにより、反応液等の液体が重力によって移動せず、各毛管路の毛細管力よりも強い遠心力をかけられるような速度が設定される。以下、遠心力を利用する回転には、この回転速度が設定される。
【０１０１】  反応液の移動と同時に、洗浄液が貯蔵チャンバー１０４から第３流路１１３を通って、第１チャンバー１０１の第２領域１０１ｂへ移送される。第２領域１０１ｂの容量（空間の大きさ）および洗浄液の量によっては、洗浄液は、第１領域１０１ａの一部を満たしてもよい。
【０１０２】  反応液および洗浄液をそれぞれすべて第２チャンバー１０２および第１チャンバー１０１へ移送させた後、所定の角度で試料分析用基板１００を停止させる。図６に示すように、所定の第１の角度とは、試料分析用基板１００において、第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触せず、かつ、第２チャンバー１０２へ移行された反応液が、第２流路１１２の開口と接することのできる角度である。この角度は、第１チャンバー１０１および第２チャンバー１０２の形状や基板１００’内における位置、洗浄液および反応液の量、試料分析用基板１００の傾斜角度θ等に依存する。例えば図６に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向（矢印で示す）が、試料分析用基板１００のδ１で示す角度範囲内にあればよい。
【０１０３】  第２チャンバー１０２内の反応液は、第２流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１０４】  ［ステップＳ３］  試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の反応液および磁性粒子３１１（複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５）に働く。この遠心力は、液体および複合体が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働く。このため、図７に示すように、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに押し付けられる。
【０１０５】  遠心力を受けた反応液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。さらに、反応液は第５流路１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。遠心力および磁石１２６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面１０２ｓに強く押し付けられ、捕捉される。
【０１０６】  その結果、反応液のみが第２流路１１２から排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。反応液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。
【０１０７】  これにより、反応液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、反応液は、第３チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第１の角度であってもよいし、次のステップの第２の角度であってもよく、他の角度であってもよい。
【０１０８】  ［ステップＳ４（工程（ａ））］  図８に示すように、試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第２の角度で停止させる。第２の角度は第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触する角度である。例えば図８に示す例では、試料分析用基板１００のδ２で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。
【０１０９】  洗浄液は接続部１０１ｃ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂにおける毛細管力によって第１チャンバー１０１から吸い込まれ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより、１回分の洗浄液が秤量される。
【０１１０】  第１流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第２の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。第１流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、第１流路１１１の第２部分１１１ｂから第２チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【０１１１】  ［ステップＳ５（工程（ｂ）、（ｃ））］  続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力が第１流路１１１および第１チャンバー１０１内の洗浄液に働く。図９に示すように、第１流路１１１内の洗浄液は、遠心力によって第２チャンバー１０２へ移送される。一方、第１チャンバー１０１内の第１領域１０１ａに位置していた余分な洗浄液は、遠心力によって第１チャンバー１０１内の第２領域１０１ｂへ移動する。よって、第１流路１１１によって秤量された洗浄液だけが第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第２流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的に第２チャンバー１０２内にとどまる。これにより、第２チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、１回目の洗浄が行われる。
【０１１２】  図１０に示すように、第１流路１１１内の洗浄液が第２チャンバー１０２へすべて移動した後、所定の第３の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第３の角度は、第１チャンバー１０１の洗浄液が、接続部１０１ｃと接触せず、かつ、第２チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、第２流路１１２の開口と接することのできる角度である。例えば図１０に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１００上においてδ３で示す角度範囲内にあればよい。
【０１１３】  第２チャンバー１０２内の洗浄液は、第２流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１１４】  ［ステップＳ６（工程（ｄ））］  試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液および磁性粒子３１１が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【０１１５】  遠心力を受けた洗浄液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。さらに、洗浄液は第５流路１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。
【０１１６】  このため、図１１に示すように、洗浄液のみが第２流路１１２から排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。洗浄液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、第３チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第３の角度であってもよいし、次のステップの第４の角度であってもよい。
【０１１７】  ［ステップＳ７（工程（ｅ））］  図１２に示すように、試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第４の角度で停止させる。第４の角度は第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触する角度である。例えば図１２に示す例では、試料分析用基板１００のδ４で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。第１チャンバー１０１内に残っている洗浄液の量がステップＳ４とは異なるため、角度範囲δ４は角度範囲δ２と異なり得る。
【０１１８】  洗浄液は接続部１０１ｃ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂにおける毛細管力によって第１チャンバー１０１から吸い込まれ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより再度１回分の洗浄液が秤量される。
【０１１９】  第１流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第４の角度を中心として、試料分析用基板１００を揺動させてもよい。第１流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、第１流路１１１の第２部分１１１ｂから第２チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【０１２０】  ［ステップＳ８］  続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力が第１流路１１１および第１チャンバー１０１内の洗浄液に働く。図１３に示すように、第１流路１１１内の洗浄液は、遠心力によって第２チャンバー１０２へ移送される。一方、第１チャンバー１０１内の第１領域１０１ａに位置していた余分な洗浄液は、遠心力によって第１チャンバー１０１内の第２領域１０１ｂへ移動する。よって、第１流路１１１によって秤量された洗浄液だけが第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第２流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的に第２チャンバー１０２内にとどまる。これにより、第２チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、２回目の洗浄が行われる。
【０１２１】  第１流路１１１内の洗浄液が第２チャンバー１０２へすべて移動した後、図１４に示すように、所定の第５の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第５の角度は、第１チャンバー１０１の洗浄液が、接続部１０１ｃと接触せず、かつ、第２チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、第２流路１１２の開口と接することのできる角度である。例えば図１４示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１００上においてδ５で示す角度範囲内にあればよい。
【０１２２】  第２チャンバー１０２内の洗浄液は、第２流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１２３】  ［ステップＳ９（工程（ｆ））］  試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液および磁性粒子３１１が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【０１２４】  遠心力を受けた洗浄液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。さらに、洗浄液は第５流路１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。
【０１２５】  このため、図１５に示すように、洗浄液のみが第２流路１１２から排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。洗浄液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、第３チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。
【０１２６】  以上の工程によって、Ｂ／Ｆ分離、具体的には、磁性粒子３１１と種々の未反応物および洗浄液とが分離される。
【０１２７】  その後、光学測定ユニット２０７を用いて、磁性粒子３１１に含まれる複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。これにより、抗原３０６の検出、抗原３０６の濃度の定量等を行うことができる。
【０１２８】  このように本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置および試料分析システムによれば、同じチャンバーに、液体を複数回に分けて、導入することができる。このため、試料分析用基板を用いてＢ／Ｆ分離をする場合、十分な洗浄を行うことができる。液体を秤量する際、毛細管力を発現する流路を利用するため、各秤量をより確実にかつより正確に行うことが可能である。また、この動作は、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御によって、実現し得る。このため、大型の分析機器を用いたり、操作者が手動で操作することなく、Ｂ／Ｆ分離を含む複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に好適に適用可能である。
【０１２９】  なお、上記実施形態で図示した試料分析用基板の各チャンバーおよび流路の形状や配置は一例であり、種々の改変が可能である。例えば図１６に示す試料分析用基板１５０は、第１領域１０１ａ’と第２領域１０１ｂとを含む第１チャンバー１０１’を有している。第１領域１０１ａ’は図３Ｂに示す試料分析用基板１００とは異なり、接続部１０１ｃを有しておらず、第１の領域の第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に向けて延伸する部分のみを含んでいる。第１領域１０１ａ’は全体が毛細管現象により第２領域１０１ｂ内に保持された液体を吸引することが可能である。全体が毛細管現象により、第１チャンバー１０１’に保持された洗浄液を吸引し、保持することが可能である。第１領域１０１ａ’の一端は第１流路１１１の第１開口１１１ｃと接続されており、第２領域１０１ｂは、第１開口１１１ｃよりも回転軸１１０から遠い位置において第１領域１０１ａと接続している。試料分析用基板１５０も上述したように、第１流路１１１によって一回分の洗浄液を秤量することができる。試料分析用基板１５０によれば、第１領域１０１ａ’の第２領域１０１ｂと接続する部分が洗浄液と接していれば、毛細管力により、第１領域１０１ａ’および第１流路１１１を洗浄液で満たすことができる。このため、試料分析用基板１００よりも広い回転角度範囲で、第１流路１１１に洗浄液を満たすことが可能となり、第１の角度範囲δ１、第２の角度範囲δ２がひろくなる。よって、試料分析システムにおける制御の自由度が高められる。
【０１３０】  また、図１７Ａに示す試料分析用基板１６０は、図３Ｂに示した試料分析用基板１００の他の例である。試料分析用基板１６０を図３Ｂに示す試料分析用基板１００と比較しながら説明する。
【０１３１】  図１７Ａに示すように、第１チャンバー１０１は、図３Ｂに示す試料分析用基板１００とは異なり、第１領域１０１ａのみで構成されている。具体的には、第１チャンバー１０１は、第１開口１１１ｃから回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含む第１領域１０１ａを有し、第２領域１０１ｂを有さない。貯蔵チャンバー１０４から第３流路を介して移送された洗浄液は、第１開口１１１ｃよりも回転軸１１０から遠くに位置する第１領域１０１ａにおいて保持される。図３Ｂに示す試料分析用基板１００とは異なり、第１チャンバー１０１は接続部１０１ｃを有していない。
【０１３２】  第２チャンバー１０２は、図３Ｂと同様、第１領域１０２ａおよび第２領域１０２ｂから構成される。また、磁石１２６も、第２チャンバー１０２の回転軸１１０から最も遠くに位置する側面１０２ｓに近接して配置されている。
【０１３３】  第３チャンバー１０３は、図３Ｂに示す試料分析用基板１００とは異なり、第１副チャンバー１０３Ａ、および第２副チャンバー１０３Ｂで構成されておらず、１つのチャンバーで構成されている。
【０１３４】  第１流路１１１は、図３Ｂに示す試料分析用基板１００と同様、第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂを含む。第１部分１１１ａは第１開口１１１ｃを含み第１チャンバー１０１と接続されている。第２部分１１１ｂは、第２開口１１１ｄを有し、第２チャンバー１０２と接続されている。図３Ｂに示す試料分析用基板１００では、第１チャンバー１０１の一部と第１流路１１１の一部とは、第１開口１１１ｃを挟んで回転軸１１０を中心とする周方向に位置していた。これに対し、試料分析用基板１６０では、図１７Ａに示すように、第１チャンバー１０１の一部と第１流路１１１の一部とは、第１開口１１１ｃを挟んで概ね回転軸１１０を中心とする半径方向に位置している。
【０１３５】  第１流路１１１は、さらに、第１部分１１１ａに沿って、１つの空気孔１０８を有する空間１１１ａｂが設けられている。試料分析用基板１００と同様、空間１１１ａｂは、空気孔１０８を確保するための空間であって、毛細管現象により液体を満たすことができる毛管路ではない。例えば、空間１１１ａｂの厚さは、１１１ａの厚さよりも大きく、毛細管現象によって、第１部分１１１ａが液体で満たされるとき、空間１１１ａｂは液体で満たされない。空間１１１ａｂが設けられることによって、何等かの理由によって第１部分１１１ａに保持された液体中に気泡が生じている場合に、気泡が空間１１１ａｂへ移動し、液体中の気泡が排除されやすくなる。これによって、試料分析用基板１００を回転させた場合に、特に、第２部分１１１ｂに気泡が入り込み、液体の移動が妨げられるのを抑制することができる。
【０１３６】  以下において詳細に説明するように、第１チャンバー１０１に洗浄液が保持された状態で試料分析用基板１６０の回転角度を洗浄液が第１開口１１１ｃに接触する位置に変更すると、空間１１１ａｂを除く第１流路１１１が毛細管現象により洗浄液で満たされる。この状態で第１流路１１１内の洗浄液にかかる毛細管力よりも強い遠心力がかかる回転速度で試料分析用基板１６０を回転させる。この場合、図１７Ａに示すように、回転軸１１０に垂直な平面上において、回転軸１１０と位置ｚとを結ぶ直線ｄｂを基準として、第１チャンバー１０１へ移送される洗浄液と、第１流路１１１へ戻る洗浄液とに分かれる。基準位置ｚは、図１７Ｂに示すように、第１チャンバー１０１の空間または第１流路１１１の空間よりも回転軸１１０に対して遠くに位置している２つの側面ｓ１、ｓ２であって、回転軸１１０を中心とする円弧ａｒの接線方向ｄｔよりも第１チャンバー１０１側に傾斜している面ｓ１と第２チャンバー側に傾斜している面ｓ２との境界位置によって定義される。
【０１３７】  このように、図３Ｂに示す試料分析用基板１００では、第１流路１１１内に満たされた液体全てを、第２チャンバー１０２へ移送していたが、これに限らず、一部を移送する構成であってもよい。図１７Ａの例でも、第１流路１１１内に洗浄液を満たせば、秤量された液体を、第２チャンバー１０２へ移送することができる。
【０１３８】  第２流路１１２は、図３Ｂに示す試料分析用基板１００と同様、毛管路であって、サイフォン構造を有している。第４流路１１４は、試料分析用基板１００と同様、毛管路であるが、サイフォン構造を有していない。
【０１３９】  （第２の実施形態）  以下、本開示の第２の実施形態による試料分析システムを説明する。第２の実施形態の試料分析システムは、試料分析用基板１６２と試料分析装置２００とを含む。試料分析装置２００の構成は第１の実施形態の試料分析システム５０１における試料分析装置２００と同じである。
【０１４０】  図１８に示すように、本実施形態の試料分析用基板１６２は、図１７Ａに示す試料分析用基板１６０の構造に加え、貯蔵チャンバー１０６と、第４チャンバー１０７と、第６流路１１６と第７流路１１７とを含む。貯蔵チャンバー１０６は、半径方向において、第４チャンバー１０７よりも回転軸１１０に近接して位置している。貯蔵チャンバー１０６は、試料分析システムを用いた分析の開始時に基質溶液を貯留する。また、第４チャンバー１０７は、試料分析システムを用いた分析の開始後、複合体３１０を洗浄中に基質溶液を保持する。貯蔵チャンバー１０６および第４チャンバー１０７の形状に特に制限はなく、任意の形状を有していてもよい。
【０１４１】  第６流路１１６は、貯蔵チャンバー１０６と、第４チャンバー１０７とを接続している。第６流路１１６は、回転軸１１０を中心とする半径方向に伸びており、毛管路によって構成されている。第６流路１１６は、第７開口１１６ｃおよび第８開口１１６ｄを有し、第７開口１１６ｃは、貯蔵チャンバー１０６と第６流路１１６との間に位置する。また、第８開口１１６ｄは、第６流路１１６と第４チャンバー１０７との間に位置する。
【０１４２】  第７開口１１６ｃは、貯蔵チャンバー１０６の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する側面（最外周側面）か、または、最外周側面に隣接する側面であって、最外周側面に近接する位置に設けられることが好ましい。
【０１４３】  一方、第８開口１１６ｄは、第４チャンバー１０７の側面のうち、回転軸１１０に最も近くに位置する側面（最内周側面）か、または、最内周側面に隣接する側面であって、最内周側面に近接する位置に設けられることが好ましい。
【０１４４】  第７流路１１７は、第１部分１１７ａおよび第２部分１１７ｂと第９開口１１７ｃおよび第１０開口１１７ｄとを有する。第４チャンバー１０７と第７流路１１７の第１部分１１７ａとの間に第９開口１１７ｃが位置している。第７流路１１７の第１部分１１７ａは、毛管路であり、毛細管現象によって液体で内部を満たすことができる。第１部分１１７ａは概ね周方向に伸びている。
【０１４５】  第２部分１１７ｂと第２チャンバー１０２との間に第１０開口１１７ｄが位置しており、第１部分１１７ａと第２部分１１７ｂとは、第９開口１１７ｃおよび第１０開口１１７ｄが位置していない一端で互いに接続されている。
【０１４６】  第９開口１１７ｃは、第１０開口１１７ｄよりも回転軸１１０に近い側に位置している。第７流路１１７中の液体を実質的に全量、第２チャンバー１０２に移送させるには、第７流路１１７の各部は、回転軸１１０から第９開口１１７ｃと同じ位置または、回転軸１１０から第９開口１１７ｃよりも遠くに位置していることが好ましい。これにより、第７流路１１７に基質溶液が満たされた状態で基質溶液に第７流路１１７中の基質溶液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、第７流路１１７内のすべての基質溶液が第４チャンバー１０７へ戻ることなく、第２チャンバー１０２へ移送される。
【０１４７】  第１部分１１７ａと第２部分１１７ｂとの合計容量が分析に用いる基質溶液の量に相当し、第７流路１１７の第９開口１１７ｃと第１０開口１１７ｄとの間の空間が基質溶液で満たされることにより、基質溶液の秤量が行われる。上述したように、第７流路１１７の第１部分１１７ａおよび第２部分１１７ｂは、いずれも毛細管現象によって、第４チャンバー１０７に保持された基質溶液で満たすことが可能である。
【０１４８】  図１８に示すように、第１部分１１７ａの回転軸側に沿って、１つの空気孔１０８を有する空間１１７ａｂが設けられていてもよい。空間１１７ａｂの厚さは、第１部分１１７ａの厚さよりも大きく、毛細管現象によって、第１部分１１７ａが基質溶液で満たされるとき、空間１１７ａｂには毛細管力は実質的に働かず、空間１１７ａｂは基質溶液で満たされない。試料分析用基板１００の空間１１１ａｂと同様、空間１１７ａｂが設けられることによって、何等かの理由によって第１部分１１７ａに保持された基質溶液中に気泡が生じている場合に、気泡が空間１１７ａｂへ移動し、基質溶液中の気泡が排除されやすくなる。これによって、試料分析用基板１６２を回転させた場合に、特に、第２部分１１７ｂに気泡が入り込み、基質溶液の移動が妨げられるのを抑制することができる。
【０１４９】  試料分析用基板１６２の他の構成は、図３Ｂに示す試料分析用基板１００および図１７Ａに示す試料分析用基板１６０と同じである。
【０１５０】  次に、第２の実施形態の試料分析システムの動作を説明する。図１９は、試料分析システム５０２の動作を示すフローチャートである。試料分析システム５０２を動作させるための、試料分析システム５０２の各部を制御する手順を規定したプログラムが、例えば制御回路２０５のメモリに記憶されており、演算器によるプログラムの実行により、以下の動作が実現する。以下の工程に先立ち、試料分析用基板１６２を試料分析装置２００に装填し、試料分析用基板１６２の原点を検出する。
【０１５１】  ［ステップＳ２１］  まず、図２０に示すように、洗浄液を試料分析用基板１６２の貯蔵チャンバー１０４に導入し、基質溶液を貯蔵チャンバー１０６に導入する。基質溶液は、標識物質３０７との反応または標識物質３０７による触媒作用によって、発光、蛍光、あるいは、吸収波長の変化を生じる基質を含む。また、反応チャンバー１０５に、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６と、標識抗体３０８を含む検体を導入する。例えば、反応チャンバー１０５に磁性粒子固定化抗体３０５を含む液体が保持されており、試料分析用基板１６２に設けられた図示しないチャンバーが抗原３０６および標識抗体３０８を含む液体を保持しており、試料分析用基板１６２の回転による遠心力でこれらが反応チャンバー１０５へ移送されてもよい。反応チャンバー１０５において、磁性粒子固定化抗体３０５と、検体中の抗原３０６と、標識抗体３０８とを抗原抗体反応により結合させ、複合体３１０を形成させる。この時点で第３流路１１３、第４流路１１４は、毛細管現象によって、それぞれ、洗浄液および複合体３１０を含む反応液で満たされている。図２０に示す例では、第６流路１１６は、基質溶液で満たされていない。しかし、第６流路１１６が基質溶液で満たされていてもよい。
【０１５２】  ［ステップＳ２２］  複合体３１０が生成した後、試料分析用基板１６２を回転させ、複合体３１０を含む反応液を第２チャンバー１０２へ移動させる。この際、第４流路１１４は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。このため、反応チャンバー１０５の複合体３１０を含む反応液に、試料分析用基板１６２の回転により第４流路１１４内の反応液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、反応液は第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された反応液は、試料分析用基板１６２が回転している状態では、続いて第３チャンバー１０３へ移送されることはない。上述したように第２流路１１２がサイフォンを構成しているため、遠心力に逆らって、液体が第２流路１１２を回転軸１１０に向かう方向へ移動しないからである。第２チャンバー１０２へ移送された複合体３１０を含む反応液のうち、磁性粒子３１１の多くは、磁石１２６の吸引力により側面１０２ｓに捕捉される。
【０１５３】  試料分析用基板１６２の回転速度は、回転による遠心力が生じることにより、反応液等の液体が重力によって移動せず、各毛管路の毛細管力よりも強い遠心力をかけられるような速度が設定される。以下、遠心力を利用する回転には、この回転速度が設定される。また、遠心力を利用する回転の場合には、試料分析用基板１６２の回転方向は時計回りであってもよいし、反時計回りであってもよい。
【０１５４】  反応液の移動と同時に、洗浄液が貯蔵チャンバー１０４から第３流路１１３を通って、第１チャンバー１０１へ移送される。
【０１５５】  反応液および洗浄液をそれぞれすべて第２チャンバー１０２および第１チャンバー１０１へ移送させた後、所定の第１の角度で試料分析用基板１６２を停止させる。図２１に示すように、所定の第１の角度とは、試料分析用基板１６２において、第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１流路１１１の第１開口１１１ｃを超えて、第１部分１１１ａと接触せず、かつ、貯蔵チャンバー１０６内の基質溶液が、第６流路１１６の第７開口１１６ｃと接することがき、第２チャンバー１０２の反応液が第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接触することができる角度である。この角度は、第１チャンバー１０１、第２チャンバー１０２および貯蔵チャンバー１０６の形状や基板１６２内における位置、洗浄液、基質溶液および反応液の量、試料分析用基板１６２の傾斜角度θ等に依存する。図２１に示す例では、試料分析用基板１６２と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向（矢印で示す）が、試料分析用基板１６２のδ１で示す角度範囲内にあればよい。
【０１５６】  貯蔵チャンバー１０６内の基質溶液は、第６流路１１６の第７開口１１６ｃと接することによって、毛細管現象により、第６流路１１６を満たす。また、第２チャンバー１０２内の反応液は、第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接することにより、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１５７】  ［ステップＳ２３］  試料分析用基板１６２を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の反応液、磁性粒子３１１（複合体３１０および未反応の磁性粒子）に働く。この遠心力は、液体および複合体３１０が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働く。このため、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに押し付けられる。
【０１５８】  遠心力を受けた反応液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３へ移送される。遠心力および磁石１２６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面１０２ｓに強く押し付けられ、捕捉される。
【０１５９】  その結果、反応液のみが第２流路１１２から第３チャンバー１０３へ排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受けるが、第１チャンバー１０１の回転軸１１０から最も遠い側面に押し付けられるため、第１チャンバー１０１内にとどまる。
【０１６０】  貯蔵チャンバー１０６および第６流路内の基質溶液は、回転の遠心力を受け、第４チャンバー１０７へ移動する。第４チャンバー１０７へ移動した基質溶液は、遠心力により、第４チャンバー１０７の回転軸１１０から最も遠い側面に押し付けられる。このため、基質溶液は、第４チャンバー１０７内にとどまる。
【０１６１】  反応液の第３チャンバー１０３への移送および基質溶液の第４チャンバー１０７への移送が完了した後、試料分析用基板１６２の回転を停止させる。
【０１６２】  これにより、反応液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、反応液は、第３チャンバー１０３へ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１６２の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第１の角度であってもよいし、次のステップの第２の角度であってもよく、他の角度であってもよい。
【０１６３】  ［ステップＳ２４（工程（ａ））］  図２３に示すように、前のステップで第２の角度で停止させない場合には、反時計回りに試料分析用基板１６２を少し回転させ、所定の第２の角度で停止させる。第２の角度は第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１流路１１１の第１開口１１１ｃと接触する角度である。例えば図２３に示す例では、試料分析用基板１６２のδ２で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。
【０１６４】  洗浄液は、第１開口１１１ｃを介して第１流路１１１の第１部分１１１ａと接触すると、毛細管力によって、第１部分１１１ａ全体に吸い込まれ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより、１回分の洗浄液が秤量される。
【０１６５】  第１流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第２の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。第１流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、第１流路１１１の第２部分１１１ｂから第２チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【０１６６】  ［ステップＳ２５（工程（ｂ）、（ｃ））］  続いて、試料分析用基板１６２を回転させる。回転による遠心力が第１流路１１１および第１チャンバー１０１内の洗浄液に働く。図１７Ａを参照して説明したように、図２３に示す直線ｄｂを基準として第１流路１１１側に位置する洗浄液は第１流路１１１を介して第２チャンバー１０２へ移動する。また、直線ｄｂを基準として第１チャンバー１０１側に位置する洗浄液は、遠心力によって、第１チャンバー１０１へ戻される。よって、図２４に示すように、第１流路１１１によって秤量された洗浄液だけが第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第２流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的に第２チャンバー１０２内にとどまる。これにより、第２チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、１回目の洗浄が行われる。
【０１６７】  基質溶液は、遠心力によって、第４チャンバー１０７において、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面に押し付けられる。このため、基質溶液は第４チャンバー１０７内にとどまる。
【０１６８】  図２５に示すように、第１流路１１１内の洗浄液が第２チャンバー１０２へすべて移動した後、所定の第３の角度で試料分析用基板１６２を停止させる。第３の角度は、第１チャンバー１０１の洗浄液が、第１開口１１１ｃと接触せず、かつ、第２チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接することのできる角度である。例えば図２５に示す例では、試料分析用基板１６２と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１６２上においてδ３で示す角度範囲内にあればよい。
【０１６９】  第２チャンバー１０２内の洗浄液は、第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接することによって、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１７０】  ［ステップＳ２６（工程（ｄ））］  試料分析用基板１６２を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液および磁性粒子３１１が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【０１７１】  遠心力を受けた洗浄液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３へ移送される。
【０１７２】  このため、図２６に示すように、洗浄液のみが第２流路１１２から排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面に押し付けられ、第１チャンバー１０１内にとどまる。
【０１７３】  洗浄液の第３チャンバー１０３への移送が完了した後、試料分析用基板１６２の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、第３チャンバー１０３へ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１６２の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第３の角度であってもよいし、次のステップの第４の角度であってもよい。
【０１７４】  ［ステップＳ２７（工程（ｅ））］  図２７に示すように、前のステップで第４の角度で停止させない場合には、反時計回りに試料分析用基板１６２を少し回転させ、所定の第４の角度で停止させる。第４の角度は第１チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、第１流路１１１の第１開口１１１ｃと接触する角度である。例えば図２７に示す例では、試料分析用基板１６２のδ４で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。第１チャンバー１０１内に残っている洗浄液の量がステップＳ４とは異なるため、角度範囲δ４は角度範囲δ２と異なり得る。
【０１７５】  洗浄液は、第１流路１１１の第１部分１１１ａにおける毛細管力によって第１チャンバー１０１から第１流路１１１へ吸い込まれ、第１流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより再度１回分の洗浄液が秤量される。
【０１７６】  第１流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第４の角度を中心として、試料分析用基板１６２を揺動させてもよい。第１流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、第１流路１１１から第２チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【０１７７】  ［ステップＳ２８（工程（ｆ）、（ｇ））］  続いて、試料分析用基板１６２を回転させる。回転による遠心力が第１流路１１１および第１チャンバー１０１内の洗浄液に働く。１回目の洗浄と同様、図２７に示す直線ｄｂを基準として第１流路１１１側に位置する洗浄液は第１流路１１１を介して第２チャンバー１０２へ移動する。また、直線ｄｂを基準として第１チャンバー１０１側に位置する洗浄液は、遠心力によって、第１チャンバー１０１へ戻される。よって、図２８に示すように、第１流路１１１によって秤量された洗浄液だけが第２チャンバー１０２へ移送される。第２チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第２流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的に第２チャンバー１０２内にとどまる。これにより、第２チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、２回目の洗浄が行われる。
【０１７８】  基質溶液は、遠心力によって、第４チャンバー１０７において、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面に押し付けられる。このため、基質溶液は第４チャンバー１０７内にとどまる。
【０１７９】  図２９に示すように、第１流路１１１内の洗浄液が第２チャンバー１０２へすべて移動した後、所定の第５の角度で試料分析用基板１６２を停止させる。第５の角度は、第１チャンバー１０１の洗浄液が、第１開口１１１ｃと接触せず、かつ、第２チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接することのできる角度である。例えば図２９に示す例では、試料分析用基板１６２と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１６２上においてδ５で示す角度範囲内にあればよい。
【０１８０】  第２チャンバー１０２内の洗浄液は、第２流路１１２の第３開口１１２ｃと接することによって、毛細管現象により、第２流路１１２を満たす。
【０１８１】  ［ステップＳ２９（工程（ｈ））］  試料分析用基板１６２を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第２チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液および磁性粒子３１１が第２チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【０１８２】  遠心力を受けた洗浄液は第２流路１１２から排出され、第３チャンバー１０３へ移送される。
【０１８３】  このため、図３０に示すように、洗浄液のみが第２流路１１２から排出され、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。第１チャンバー１０１内の洗浄液は、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面に押し付けられ、第１チャンバー１０１内にとどまる。
【０１８４】  洗浄液の第３チャンバー１０３への移送が完了した後、試料分析用基板１６２の回転を停止させる。これにより、図３１に示すように、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、第３チャンバー１０３へ移動し、磁性粒子３１１は第２チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１６２の回転が停止しても磁石１２６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第５の角度であってもよいし、次のステップの第６の角度であってもよい。
【０１８５】  ［ステップＳ３０（工程（ｉ））］  図３２に示すように、前のステップで第６の角度で停止させない場合には、試料分析用基板１６２を少し回転させ、所定の第６の角度で停止させる。これまでの手順とは異なり、この時、試料分析用基板１６２は、時計回りに回転させる。第６の角度は第４チャンバー１０７に移送された基質溶液が第７流路１１７の第９開口１１７ｃと接触する角度である。例えば図３２に示す例では、試料分析用基板１６２のδ６で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。
【０１８６】  第４チャンバー１０７内の基質溶液は、第９開口１１７ｃを介して第７流路１１７の第１部分１１７ａと接触すると、毛細管力によって、第１部分１１７ａ全体に吸い込まれ、第７流路１１７の第１部分１１７ａおよび第２部分１１７ｂが基質溶液で満たされる。これにより、基質溶液が秤量される。
【０１８７】  第７流路１１７が確実に基質溶液で満たされるように、第６の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。第７流路１１７には毛細管力が働くため、このとき、第７流路１１７の第２部分１１７ｂから第２チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【０１８８】  ［ステップＳ３１（工程（ｊ））］  続いて、試料分析用基板１６２を回転させる。回転による遠心力が第７流路１１７および第４チャンバー１０７内の基質溶液に働く。第７流路１１７内の基質溶液は、遠心力によって、第２チャンバー１０２へ移動する。第９開口１１７ｃよりも第４チャンバー１０７側に位置している基質溶液は、遠心力によって、第４チャンバー１０７の回転軸１１０から最も遠くに位置する側面へ押し付けられ、第４チャンバー１０７内に留まる。
【０１８９】  第２チャンバー１０２へ移動した基質溶液には基質が含まれている。この基質は、第２チャンバー１０２に保持されている磁性粒子３１１中の標識抗体３０８に含まれる標識物質３０７と反応し、あるいは、標識物質３０７の触媒反応によって、発光、蛍光あるいは吸収波長の変化を生じる。
【０１９０】  基質溶液の第２チャンバー１０２への移送が完了した後、図３３に示すように、試料分析用基板１６２の回転を第７の角度で停止させる。第７の角度は、光学測定ユニット２０７の受光素子が、第２チャンバー１０２と近接する等、第２チャンバー１０２内の基質の発光、蛍光あるいは吸収波長の変化が検出できるように、第２チャンバー１０２が光学測定ユニット２０７に対して所定の位置関係で配置される角度である。
【０１９１】  ［ステップＳ３２（工程（ｋ）］  光学測定ユニット２０７は、第２チャンバー１０２に保持された液体の光学的測定を行う。具体的には、光学測定ユニット２０７は、磁性粒子３１１に含まれる複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じた基質の色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。これにより、抗原３０６の検出、抗原３０６の濃度の定量等を行うことができる。
【０１９２】  光学測定ユニット２０７による光学的測定は、試料分析用基板１６２を回転させた状態で行ってもよい。この場合、ステップＳ３１において、基質溶液の第２チャンバー１０２への移送が完了した後、試料分析用基板１６２を回転した状態で、基質の色素、発光、蛍光等のシグナルを検出してもよい。この場合、試料分析用基板１６２、第２流路１１２中の液体に、毛細管力よりも弱い遠心力が働く回転速度で回転させることが好ましい。試料分析用基板１６２の回転により、第２流路１１２の液体に毛細管力よりも強い遠心力が働くと、第２チャンバー１０２中の基質溶液が、第２流路１１２を介して第３チャンバー１０３へ移送されてしまい、測定ができなくなってしまうからである。
【０１９３】  （試料分析用基板１６２の他の形態例）  以下、試料分析用基板１６２の他の形態の例を説明する。図３４および図３５は、試料分析用基板１６２の第１チャンバー１０１、第２チャンバー１０２、第４チャンバー１０７、第１流路１１１および第７流路１１７の他の構成例を示している。これらの図は、分かりやすさのため、試料分析用基板１６２における、回転軸１１０、第１チャンバー１０１、第２チャンバー１０２、第４チャンバー１０７、第１流路１１１および第７流路１１７のみを示している。
【０１９４】  図３４に示す第１例では、第２チャンバー１０２に対して、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７が互いに反対側に位置している。具体的には、第２チャンバー１０２の中心近傍と回転軸１１０とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域に、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７がそれぞれ配置されている。第１例によれば、例えば、反時計回りに試料分析用基板を回転させることによって、第１チャンバー１０１に保持されている洗浄液を、複数回に分けて、第１流路１１１へ導入し、秤量して第２チャンバー１０２へ移動させることができる。第１流路１１１への洗浄液の導入のため、試料分析用基板を停止させる角度を適切に選ぶことによって、基質溶液は第４チャンバー１０７に保持した状態を維持することが可能である。
【０１９５】  一方、時計回りに試料分析用基板を回転させることによって、第４チャンバー１０７に保持されている基質溶液を、第７流路１１７へ導入し、秤量して第２チャンバー１０２へ移動させることができる。この時、試料分析用基板を停止させる角度を適切に選ぶことによって、洗浄液は第１チャンバー１０１に保持した状態を維持することが可能である。
【０１９６】  図３４に示す例では、洗浄液を移動させるために反時計回りに試料分析用基板を回転させるが、第１チャンバー１０１と第４チャンバー１０７の位置が逆である場合には、試料分析用基板の回転方向も逆にすればよい。
【０１９７】  このように、第１例においては、試料分析用基板を同一方向に回転させる（図３４の例では時計回り）ことによって、基質溶液を第４チャンバー１０７に保持したまま、第１チャンバー１０１の洗浄液を複数回に分けて、第２チャンバー１０２へ移送させることができる。また、試料分析用基板を逆の方向に回転させることによって、第１チャンバー１０１に洗浄液を保持したまま、基質溶液を第２チャンバー１０２へ移送させることができる。
【０１９８】  図３５に示す第２例では、第２チャンバー１０２に対して、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７が同じ側に位置している。具体的には、第２チャンバー１０２の中心近傍と回転軸１１０とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の一方にのみ、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７の両方が配置されている。
【０１９９】  図３５に示す例では、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７が重力方向の下方に位置する状態から、時計回りに試料分析用基板を回転させると、第１チャンバー１０１に保持される洗浄液が、まず、第１流路１１１と接触し、さらに、試料分析用基板を回転させると、第４チャンバー１０７の基質溶液が第７流路１１７と接触する。
【０２００】  このため、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７が重力方向の下方に位置する状態から、試料分析用基板を時計回りに回転させ、洗浄液が第１流路１１１と接触し、かつ、基質溶液が第７流路１１７と接触しないような角度で停止することによって、基質溶液を第４チャンバー１０７に保持したまま、第１チャンバー１０１の洗浄液を複数回に分けて、秤量し、第２チャンバー１０２へ移送させることができる。
【０２０１】  また、第１チャンバー１０１内の洗浄液がすべて移送された後、第１チャンバー１０１および第４チャンバー１０７が重力方向の下方に位置する状態から、試料分析用基板を時計回りに回転させ、基質溶液が第７流路１１７と接触する角度で停止することによって、第４チャンバー１０７から基質溶液を、第７流路１１７へ移動させ、第７流路１１７によって秤量し、第２チャンバー１０２へ移動させることができる。
【０２０２】  このように、第２例においては、試料分析用基板を同一方向に回転させる（図３５の例では時計回り）ことによって、基質溶液を第４チャンバー１０７に保持したまま、第１チャンバー１０１の洗浄液を複数回に分けて、第２チャンバー１０２へ移送させることができ、第１チャンバー１０１の洗浄液をすべて第２チャンバー１０２へ移送させた後、試料分析用基板を同じ方向に回転させることによって、基質溶液を第２チャンバー１０２へ移送させることができる。
【０２０３】  なお、本実施形態では、磁性粒子を用いた測定系を想定した説明を行ったが、本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、磁性粒子を用いた測定系に限定されるものではない。例えば、１次抗体が固定化される対象は、磁性粒子に替えて、チャンバー内の壁面であってもよい。すなわち、チャンバーがポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成されている場合には、チャンバー内の壁面に物理吸着により１次抗体を固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。また、チャンバー内の壁面に１次抗体と結合可能な官能基（例えば、アミノ基やカルボキシル基）を有し、化学結合により１次抗体を固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。また、チャンバー内の壁面に金属基板を備える構成であれば、例えば、ＳＡＭを用いて１次抗体を金属基板に結合して固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。一次抗体をチャンバー壁面に物理吸着または化学結合で固定化させる場合は、主に色素、化学発光または蛍光のシグナルを検出する系に使用される。一方、一次抗体を金属基板に固定化させる場合は、シグナルとして、主に電気化学的シグナル（例えば、電流）、電気化学発光のシグナルを検出する系に使用される。この場合、図３Ｂに示した磁石１２６は不要である。また、複合体３１０形成の反応場は反応チャンバー１０５ではなく、第２チャンバー１０２になる。したがって、一次抗体は、第２チャンバー１０２の壁面に固定化する必要がある。
【０２０４】  また、本開示の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）だけでなく、競合法、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法にも適用可能である。
【０２０５】  上記実施形態では、Ｂ／Ｆ分離の洗浄の例を説明したが、本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置および試料分析システムは、洗浄液以外の溶液を、上述したように複数回に分けて同じチャンバーへ導入する種々の試料分析方法へ適用可能である。また、上記実施形態では、液体のチャンバーへの導入を続けて行っているが、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御を適切に行うことにより、間に他の工程を含めることも可能である。
【０２０６】  また、上記実施形態では２回洗浄を行っているが、必要に応じて３回以上行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】  本願に開示された試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、種々の反応を利用した検体中の特定成分の分析に適用可能である。
【符号の説明】
【０２０８】１００        試料分析用基板１００’      基板１００ａ      ベース基板１００ｂ      カバー基板１０１        第１チャンバー１０１ａ      第１領域１０１ａ’    第１領域１０１ｂ      第２領域１０１ｃ      接続部１０１ｄ      開口１０２        第２チャンバー１０２ａ      第１領域１０２ｂ      第２領域１０２ｓ      側面１０３        第３チャンバー１０３Ａ      第１副チャンバー１０３Ｂ      第２副チャンバー１０４        貯蔵チャンバー１０５        反応チャンバー１０８        空気孔１０９        開口１１０        回転軸１１１        第１流路１１１ａ      第１部分１１１ｂ      第２部分１１１ｃ      第１開口１１１ｄ      第２開口１１２        第２流路１１２ａ      第１屈曲部１１２ｂ      第２屈曲部１１３        第３流路１１４        第４流路１１４ａ      第１屈曲部１１４ｂ      第２屈曲部１１５        第５流路１１６        磁石１５０        試料分析用基板２００        試料分析装置２０１        モータ２０１ａ      ターンテーブル２０３        原点検出器２０４        回転角度検出回路２０５        制御回路２０６        駆動回路２０７        光学測定ユニット３０２        磁性粒子３０４        一次抗体３０５        磁性粒子固定化抗体３０６        抗原３０７        標識物質３０８        標識抗体３１０        複合体３１１        磁性粒子５０１        試料分析システム
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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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１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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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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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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