(57)【要約】【課題】流路中の気泡発生や分析用チップの変形を抑制し、また、使用する液体検体の量を少なくして、液体検体についての分析を効率的に且つ精度良く行なえるようにした、分析用チップを提供する。【解決手段】閉断面構造を有する流路に液体検体Ｆｓを流通させて、所定物質と、流路に面して固定される特定物質との相互作用に基づいて液体検体Ｆｓに関する分析を行なうのに使用される、分析用チップにおいて、流路に凸状部材９ｂを有する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面構造を有する流路に液体検体を流通させて、所定物質と、該流路に面して固定される特定物質との相互作用に基づいて該液体検体に関する分析を行なうのに使用される、分析用チップにおいて、
該流路に、凸状部材を有する
ことを特徴とする、分析用チップ。
【請求項２】
該流路が、シート状空間に形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の分析用チップ。
【請求項３】
該流路の上流端部に設けられ、該液体検体を注入する１つの注入口と、
該流路の下流端部に設けられ、該液体検体を排出する１つの排出口とがそなえられている
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の分析用チップ。
【請求項４】
該凸状部材が、該流路を幅方向に分割する仕切部材として構成され、
該流路が、該仕切部材により分割された複数の内部流路を有している
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項５】
基板と、
蓋部材と、
上記の基板と蓋部材との間に介装され、上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方と協働して該流路を有するシート状空間を形成する少なくとも１枚の中間プレートとを備えて構成されている
ことを特徴とする、請求項４記載の分析用チップ。
【請求項６】
該中間プレートに１つ又は複数の内部孔が形成され、
該基板と該蓋部材とが該中間プレートを挟んで重ね合わされ、該内部孔により該内部流路が形成される
ことを特徴とする、請求項５記載の分析用チップ。
【請求項７】
該中間プレートの該基板とは反対側の面が、該中間プレートの内部孔の壁面及び／又は該基板の該流路側表面よりも、特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成されている
ことを特徴とする、請求項６記載の分析用チップ。
【請求項８】
基板と、
該基板に対向して配置され、該基板と協働して該流路を有するシート状空間を形成する蓋部材とを備えて構成されている
ことを特徴とする、請求項４記載の分析用チップ。
【請求項９】
該基板と該蓋部材とが互いに重なり合うように構成され、上記の基板及び蓋部材の対向する面のうちの少なくとも一方の面側に該内部流路が形成される
ことを特徴とする、請求項８記載の分析用チップ。
【請求項１０】
該内部流路の下流端部に、該内部流路が次第に狭くなる縮流部が形成されている
ことを特徴とする、請求項４〜９のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項１１】
該内部流路が、該注入口から該排出口にかけて形成されている
ことを特徴とする、請求項４〜１０のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項１２】
該仕切部材が仕切壁として構成されるとともに、該内部流路が、該流路の流れ方向の中間部において該仕切壁によって分割されたスリット状流路であって、
該流路の流れ方向の上流端部及び下流端部に形成され、該液体検体が集合する集合流路部を有する
ことを特徴とする、請求項４〜１０のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項１３】
該上流端部側の該集合流路部は、該注入口から該中間部にいくにしたがって幅広になるように形成され、
該下流端部側の該集合流路部は、該中間部から該排出口にいくにしたがって幅狭になるように形成されている
ことを特徴とする、請求項１２記載の分析用チップ。
【請求項１４】
該上流端部側及び該下流端部側の該集合流路部それぞれが、該基板又は該蓋部材に設けられている
ことを特徴とする、請求項１３記載の分析用チップ。
【請求項１５】
該スリット状流路は、５ｍｍ２以下の横断面積を有していることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項１６】
該横断面の縦横比率が、０．００５〜１００程度であることを特徴とする、請求項１５記載の分析用チップ。
【請求項１７】
該特定物質が、該内部流路に面して互いに基準間隔を空けてスポット状に複数点固定されている
ことを特徴とする、請求項４〜１６の何れか１項に記載の分析用チップ。
【請求項１８】
該凸状部材が、該流路の対向する面の間に介装された支柱部材であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析チップ。
【請求項１９】
基板と、
蓋部材と、
上記の基板と蓋部材との間に介装され、上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方と協働して該流路を有するシート状空間を形成する少なくとも１枚の中間プレートとを備え、
該支柱部材が、上記シート状空間における該流路において該中間プレートと上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方との相互に対向する面間に介装されていることを特徴とする、請求項１８記載の分析用チップ。
【請求項２０】
基板と、
該基板に対向して配置され、該基板と協働して該流路を有するシート状空間を形成する蓋部材とを備え、
該支柱部材が、上記シート状空間内における該流路において上記の基板と蓋部材との相互に対向する面間に介装されていることを特徴とする、請求項１８記載の分析用チップ。
【請求項２１】
該流路を構成する、床面及び天井面に加え、左側側面、右側側面、上流側端面、及び、下流側端面で、上記シート状空間を形成し、
上記支持部材が、上記の左側側面と右側側面との間、及び、上記の上流側端面と下流側端面との間の少なくともいずれか一方に介装されている
ことを特徴とする、請求項１９又は請求項２０に記載の分析用チップ。
【請求項２２】
該支柱部材が、上記対向する面に直接当接されていることを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の分析チップ。
【請求項２３】
該支柱部材の一部が上記対向する面の一方に直接当接されるとともに、
該支柱部材の他端が、該流路に流体を流通させた場合に、上記対向する面の他方に、該流体を介して当接されることを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の分析チップ。
【請求項２４】
該支柱部材の表面に、密着性低減層が形成されていることを特徴とする、請求項２３記載の分析用チップ。
【請求項２５】
該流路に、該特定物質が固定されている
ことを特徴とする、請求項１〜１６，１８〜２４のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項２６】
該流路に、第１の親和部と、該第１の親和部よりも該液体検体に対する親和性が低い第２の親和部とがそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項２７】
該流路の表面に該特定物質が固定化され、
該特定物質が固定化された部分よりも該流路の流れ方向上流に、該第１の親和部及び該第２の親和部が設けられていることを特徴とする、請求項２６記載の分析用チップ。
【請求項２８】
該第１の親和部及び該第２の親和部が、それぞれ該流路の流れ方向と交差する向きに延在する帯状に形成されていることを特徴とする、請求項２６又は請求項２７に記載の分析用チップ。
【請求項２９】
該第１の親和部及び該第２の親和部が、交互に且つそれぞれ複数並べて形成されていることを特徴とする、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項３０】
該第１の親和部が親水性部であり、該第２の親和部が疎水性部であることを特徴とする、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項３１】
該第１の親和部が粗面部であり、該第２の親和部が滑面部であることを特徴とする、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項３２】
該流路に該特定物質が固定される面を備え、
該面に、
光の照射によりエバネッセント波を生じさせる回折格子と、
表面プラズモン波を誘起しうる金属層とがそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜３１の何れか１項に記載の分析用チップ。
【請求項３３】
該分析用チップが、ヤング率が６０ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下の材料により構成されていることを特徴とする、請求項１〜３２のいずれか１項に記載の分析用チップ。
【請求項３４】
流路に特定物質をそなえ、
該流路に液体検体を流通させて、該液体検体中の該所定物質と該特定物質との相互作用に基づいて該液体検体に関する分析を行なうのに使用される、分析用チップにおいて、
該液体検体を注入する１つの注入口と、
該液体検体を排出する１つの排出口とをそなえ、
該流路が、縦横比率０．００５〜１００程度の横断面、且つ、５ｍｍ２以下の該横断面積を有し、該注入口と該排出口との間に複数並列に設けられていることを特徴とする、分析用チップ。
【請求項３５】
複数の面を有するユニットベースを有し、該ユニットベースの面上に、請求項１〜３４のいずれか１項に記載の分析用チップを単位チップとして備えている
ことを特徴とする分析用チップユニット。
【請求項３６】
ユニットベースを備え、
該ユニットベース上に、請求項１〜３４のいずれか１項に記載の分析用チップを単位チップとして複数備え、
該複数の単位チップのうちの対応した単位チップ間を連結する連結流路が設けられている
ことを特徴とする、分析用チップユニット。
【請求項３７】
上記請求項７記載の分析用チップに該特定物質を固定し、該特定物質が固定された分析用チップを作製する、分析用チップの作製方法であって、
該基板上に該中間プレートを固定し、
次いで、該中間プレートの該内部孔を通して該基板に該特定物質含有液を滴下し、該特定物質を該基板にスポット状に固定させた後、
該中間プレート上に該蓋部を固定する
ことを特徴とする、分析用チップの作製方法。
【請求項３８】
請求項１〜３４のいずれか１項に記載の分析用チップ、又は、請求項３５若しくは３６に記載の分析用チップユニットと、
液体検体の分析を行なう分析部とを備えることを特徴とする、分析装置。
【請求項３９】
該分析部が、表面プラズモン共鳴、化学発光、生物発光、電気化学発光、蛍光、及び放射性同位体分析からなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の手法を用いた分析手法により分析を行なうことを特徴とする、請求項３８記載の分析装置。
【請求項４０】
該分析用チップ又は該分析用チップユニットに該液体検体を導入するに先立ち、物理的及び／又は化学的な作用によって該液体検体を分離する分離部を備えることを特徴とする、請求項３８又は３９記載の分析装置。
【請求項４１】
該分析用チップ又は該分析用チップユニットから排出された該液体検体を分析する後分析部を備えることを特徴とする、請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路に液体検体を流通させることにより液体検体の分析を行なうためのチップ、チップユニット、及びそれを用いた分析装置、並びに当該チップの作製方法を固定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体検体と、チップに固定化された物質との反応あるいは結合の検出を行ない、一定時間に複数の分析を迅速に行なう技術が種々提案され、また、ハイスループット分析システムとして実用化されている。
このような技術としては、近年、ＤＮＡチップやプロテインチップ等のような流通型の分析用チップ（マイクロチャンネルチップ）が注目されている。
【０００３】
マイクロチャンネルチップの中には、チップ本体に微小な横断面の流路が形成され、この流路を形成する壁面に上記の所定の化学物質と結合や反応などの相互作用をする物質（特定物質）が固定されているものがある。この流路に液体検体を流通させて、流路壁面の特定物質上を通過させたり、特定物質上で一旦停止させたりして液体検体と特定物質とを接触させることにより、液体検体中に所定の化学物質（測定対象物）が含まれていれば、これを特定物質の相互作用として検出することができるようになっている。
【０００４】
なお、ＤＮＡチップやプロテインチップにおいて特定物質をチップに高密度に固定化するための技術としては、例えば、ピン先に固定化対象物（特定物質）を保持させてスポッティングするスポッター〔Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ４１７（登録商標）Ａｒｒａｙｅｒ等〕や、インクジェット又はディスペンサーによりチップに固定化対象物を吹付けるものが知られている〔Ｔａｎｇｏ（登録商標）Ｌｉｑｕｉｄ　Ｈａｎｄｌｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ等〕。
【０００５】
また、このようなマイクロチャンネルチップに、ＳＰＲ（サーフェスプラズモン共鳴）に基づく分析手法〔例えばＢｉａｃｏｒｅ（登録商標）がある〕を組み合わせれば、測定対象物と特定物質とが結合−解離する過程をオンラインで検出することが可能である。
【０００６】
さて、マイクロチャンネルチップを使用して分析される液体検体中は、使用量が限られているものも多い。例えば、ＤＮＡチップやプロテインチップでは、液体検体は種々の生物から採取される物質、又は、生化学的に合成される各種の物質（ＤＮＡ，ＲＮＡ，ＰＮＡ，ペプチド，タンパク等）であり、採取できる量が限定されたり、採取するのに大きな労力を必要とされることが多いため、その使用量をできるだけ少量にとどめたいという要望が強い。
【０００７】
上記のようなＤＮＡチップやプロテインチップをはじめとした分析用チップは、通常、多数の特定物質を流路の底面に平面状に配置させ、その後、液体検体を流路に流して、これと接触させる構成になっている。このような分析用チップを用いて効率的に分析を行なうためには、一つの分析用チップに多くの特定物質を固定化することになるため、特定物質が固定された反応領域は局所的なものとはならず、比較的大きな面積を占めることになる。
【０００８】
したがって通常は、多くの特定物質を固定するためには、流路の底面は広い面積を有するように形成される。また、この際特定物質と接触しない液体検体は、いずれ時間の経過と共に濃度分布などによって拡散し、結果として特定物質と接触しうるが、その場合接触までに長時間を要する虞がある。したがって、流路を流れる液体検体が流路の底面に固定された特定物質と効率的に接触するようにするため、つまり、流路の底面に固定された特定物質と接触しない液体検体の体積を少なくするために、一般に流路の高さ（若しくは、深さ）は小さくされる。したがって、流路の幅と高さの比である寸法比率（長辺寸法／短辺寸法）が非常に大きくなり、分析用チップの流路の形状は、幅方向に大きく高さ方向に小さいシート状の形状となる。このように流路をシート状にすることで、液体流体が少量であっても一度の流通により多数の特定物質と接触させて分析のスループットを向上させ、分析を効率的に行なうことができるようにしているのである。
【０００９】
このような流通型の分析用チップについての技術は、近年数多く提案されている。例えば、非特許文献１には、基板と、複数のスリットが並列に設けられたシート部材とをそなえて構成されたチップが開示されている。この技術では、シート部材を基板にセットすると、上記の並列に配設されたスリットが基板上において並列流路として機能することとなる。
【００１０】
そして、この並列流路にそれぞれ異なる流体を流通させて、流路底面、即ち、基板に、これらの流体を固定化し、次に、シート部材の向きを変え、基板にセットし直して、今度は先ほどの並列流路と交差するように基板上に並列流路を形成する。この流路にそれぞれ異なる流体を流通させ、先に基板に固定した流体と接触させる。つまり、１つのチップ上に多数の流体の組み合わせによりなる結合部をマトリックス状に形成して、分析の高密度化（集積化）を実現しようとしているのである。
【００１１】
さらに、特許文献１には、並列に配置された流路にそれぞれ異なる液体検体を流通させ、１つのマイクロリアクタチップにより同時に複数種の液体検体について分析を行なうためのチップが開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
ＷＯ００／０４３９０号公報
【非特許文献１】
Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．７３，２２，ｐｐ．５５２５，２００１
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述した従来のマイクロチャンネルチップでは、一般的に、流路に初期の気体（主に空気）が充ちた状態から液体検体を流通させることとなるため、流路内を固−気−液三相境界線が移動することとなる。その際、流路横断面が流路幅方向に長いことから、流路壁面の濡れ性の不均一性や、装置の振動や流路表面へのごみの付着等により、図３６（ａ）に示すように、固−気−液三相境界線（液体検体Ｆｓの先端）Ｓの形状が、流れ方向Ａと垂直な方向である上記流路幅方向Ｂの向きに直線的でない不均一な形状になってしまうのである。
【００１４】
そして、図３６（ａ）に示す状態から液体検体Ｆｓの流通に伴い固−気−液三相境界線Ｓの先行部が矢印Ｆで示すように周り込んで、図３６（ｂ）に示すように気体２００の一部を完全に取り囲んでしまい、液体検体Ｆｓ中に気泡２０１が形成されてしまう。加えて、シート形状の流路では、このような気泡２０１と流路壁面との接触界面積が大きくなってしまうため、引き続き送液を続けても、この気泡２０１を下流方向に押し流して排除することが困難であり、気泡２０１がそのまま滞留してしまうことが多い。
【００１５】
流路に高い圧力をかけてこの気泡２０１を強制的に流路から押し出すことも考えられるが、分析用チップの構造、材料、及び接合方法などによっては、圧力の急激な上昇により流路が損傷する等の虞がある。このとき、流路を構成する物質が硬ければ、流路に高い圧力がかけられてもその圧力の影響は少ない。また、流路構造が複数の材料の組み合わせにより構成されている場合には、各材料同士の結合の強度が高ければ、流路に高い圧力がかけられてもその圧力の影響は少なくなる。さらに、流路に配管（チューブ）やコネクタなどが連結されている場合には、配管（チューブ）やコネクタなどと流路との結合の強度が高ければ、流路に高い圧力がかけられてもその圧力の影響は小さくなる。しかし、分析用チップに採用される材料、接合方法、配管の結合などが何らかの理由によって限定されている場合には、流路に高い圧力をかけることで気泡２０１を流路から強制的に排除することが好ましくない場合が想定される。例えば、複数の材料群の組み合わせにより分析用チップを構成している場合（例えば、金属とガラス、あるいは、樹脂とガラス等による組み合わせ）には、廃棄処理の観点から、同一の材料群により分析用チップを構成することが好ましい。また、分析用チップを軽量化するためには、樹脂などの軽い材料により分析用チップを構成することが好ましく、あるいは成形性の観点から射出成型や圧縮成型などの精度の高い加工方法を行なう場合には、樹脂により分析用チップを構成することが好ましい。さらに、分析用チップの製造、分析用チップを用いた分析の前段階、分析用チップを用いた分析時に高温の環境にさらされることが想定されている場合にはガラスや金属などにより分析用チップを構成することが好ましい。このように、分析用チップを構成する材料は、設計者、製造者、使用者などの要求に合わせて任意に材料が選択される。
【００１６】
このように気泡２０１が滞留してしまうと、図３７〜図３９に示すような不具合が生じる。
例えば、図３９（ａ）に示すように、気泡２０１が反応領域２０４内に滞留してしまうと反応領域２０４に固定化された特定物質と液体検体との接触が阻害されてしまう。
また、図３９（ｂ）に示すように、気泡２０１が測定領域２０５内に滞留してしまうと、分析を正確に行なうことができない。特に、光学的に測定する場合に、このように測定領域２０５に気泡２０１が滞留してしまうと測定が不可能になるため、液体検体を流路から除去した後、再び、前準備を行って計測を再開しなければならず、分析作業の効率を極端に低下させてしまう虞がある。
【００１７】
また、図３７に示すように、液体検体Ｆｓ中の粒子状物質２０２が気泡２０１の上流側周辺に特異的に凝集・蓄積してしまい、その後の流通プロセスや混合プロセスや反応プロセスに影響を与えてしまう。
【００１８】
また、気泡２０１の滞留によりその周囲の流れが不均一になると、極端な場合、図３８（ａ）に矢印Ｇ１で示すように、気泡２０１の上流側と流路壁面との間で逆流が発生してしまい、分析に影響を与えてしまうようなこともある。また、一定流速、一定圧力下では、図３８（ｂ）に矢印Ｇ２で示すように気泡２０１の近辺では液体検体Ｆｓが気泡２０１の周面に沿って流れ、他よりも速く流れる。
【００１９】
このため、特定物質が固定された反応領域２０４の内、気泡２０１の近辺２０４ａでは、他の領域よりも、液体検体分子との接触数が多くなる（通過する液体検体の総量が多くなる）。つまり、反応領域２０４内ではその位置によって異なる条件下で相互作用が進むこととなり、この反応領域２０４での結合あるいは解離などの相互作用に基づいて正確な液体検体の分析を行なえなくなってしまう。
【００２０】
この他、液体検体中に気泡２０１が滞留すると、液体検体Ｆｓと気泡２０１との熱伝達率の差異により、測定系に温度の不均一が生じ、分析結果に影響を与える虞もある。
【００２１】
このような液体検体Ｆｓ中の気泡の抑制に関連する技術は、例えば以下の特許文献２，３に開示されている。
特許文献２には、インクジェットヘッドに記録液体（インク）を供給するための記録液体供給管が開示されており、この技術では、上記供給管の内面に親液性を付与することにより、気泡の供給管内面への付着を抑制し、さらに、供給管内面に気泡が付着したとしても、この気泡が供給管内面から直ぐに脱離して供給管内の液体の流通により除去できるようにしている。
しかしながら、この技術は、断面が微小であって且つシート形状の流路を対象としたものではなく、流路内での液体検体の周り込みを防止できるものではない。
【００２２】
特許文献３には、液体検体を流通させる流路の角部に丸みをつけることにより、気泡の上記角部に対する付着を抑制できるようにしたフロースルーサンプリングセルが開示されている。
しかしながら、この技術も、液体検体の周り込みによる気泡の発生そのものを抑制するものではなく、また、気泡の付着の抑制も角部に限定され、効果は少ない。
【００２３】
【特許文献２】
特開２００１−１６２８１７号公報
【特許文献３】
特表平１１−５０８３６０号公報
【００２４】
また、非特許文献１記載の技術は、液体検体のシート状の流れを形成し、液体検体を一度の流通により多数の特定物質と結合させるようなものではなく、固−気−液三相境界線の周り込みによる気泡の発生については、何ら着目していない。
【００２５】
さらに、特許文献１記載の技術は、上記非特許文献１記載の技術と同様に、液体検体によりシート形状の流れを形成して１種類の液体検体に対して多数の特定物質を接触させるような技術ではなく、液体検体の周り込みによる気泡の発生に何ら着目していない。
【００２６】
また、上述したようにＤＮＡチップやプロテインチップなどの分析用チップでは、多数の特定物質を平面状に配置させ、その後、液体検体と接触させる配置になっているため、反応領域が局所的なものではなく比較的大きな面積となる。また、分析用チップでは一般に、液体検体の少量化の要請により、流路が幅方向に大きく高さが小さいシート状の形状となる。このような場合には、分析用チップの保持のために働く、チップの厚み方向からの押さえつけあるいは引っ張り、又は、分析用チップ内の流路を流通する液体検体の圧力による圧縮応力や引張応力のために、分析用チップの形状が理想的な初期の形状（通常は、直方体形状またはそれに近い形状）から変形してしまい、流路の高さに関する幅方向の分布が生じてしまう虞がある。なお、前記の理想的な初期の形状は、通常は直方体が代表的なものであるが、その一部に部分的な湾曲部があったり、傾斜をなした直線部があったりしても構わない。
【００２７】
この形状変形は上記の寸法比率（＝長辺寸法／短辺寸法）が大きい場合、また、分析用チップの材料の強度（各種弾力係数）が弱い場合に顕著である。
分析用チップが理想的な初期の形状から変形した際には、分析用チップが理想的な初期の形状を保っている場合と比較して、流路の幅方向に対して流路の高さの分布が変わってしまうために、流路を流れる液体検体の流速分布が初期の流速分布から変更されてしまう。また、光学的な分析を行なう場合には、分析用チップの変形により、流路を透過する光の光路長が初期の光路長から変わってしまったり、分析用チップの光が透過する部分の微量な変位により光軸の向きが変わってしまったりする。また、光学的な分析を行なう場合のなかでも分析用チップの表面や流路表面で光を反射させて分析を行なう際には、初期の理想的な形状と比べ光軸の位置が変化してしまう。このように、液体検体の流速、光の光路長、光軸の向きや位置などが変わると正確な分析を行なうことができない虞がある。
さらに、検体液体の種類、流速、圧力などが時間的に変化したり、分析用チップの保持力が時間的に変化したり、若しくは湿度や温度などが変動した結果分析用チップの保持力や液体検体の粘度などの特性が時間的に変わったりするなどにより、分析用チップの形状変形が時間的な変動を伴う場合には、正確な分析の障害となる虞がある。
【００２８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、液体検体についての分析を効率的に且つ精度良く行なえるようにした、分析用チップ、分析用チップユニット及び分析装置並びに分析用チップの作製方法を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、流路に液体検体を流通させて、所定物質と、該流路に面して固定されるとともに該所定物質と特定物質との相互作用に基づいて該液体検体に関する分析を行なうのに使用される分析用チップにおいて、該流路に凸状部材を形成することにより、該液体検体の使用量を少なくし、且つ、該液体検体についての分析を効率的に且つ精度良く行なうことができることを見出し、本発明を完成させた。
【００３０】
即ち、本発明の分析用チップは、閉断面構造を有する流路に液体検体を流通させて、所定物質と、該流路に面して固定される特定物質との相互作用に基づいて該液体検体に関する分析を行なうのに使用される、分析用チップにおいて、該流路に、凸状部材を有することを特徴とする（請求項１）。
【００３１】
また、該流路は、シート状空間に形成されていることが好ましい（請求項２）。
また、上記分析用チップには、該流路の上流端部に設けられ、該液体検体を注入する１つの注入口と、該流路の下流端部に設けられ、該液体検体を排出する１つの排出口とがそなえられていることが好ましい（請求項３）。
【００３２】
また、上記分析用チップは、該凸状部材が、該流路を幅方向に分割する仕切部材として構成され、該流路が、該仕切部材により分割された複数の内部流路を有していることが好ましい（請求項４）。
【００３３】
また、上記分析用チップは、基板と、蓋部材と、上記の基板と蓋部材との間に介装され、上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方と協働して該流路を有するシート状空間を形成する少なくとも１枚の中間プレートとを備えて構成されていることが好ましい（請求項５）。
【００３４】
また、上記分析用チップは、該中間プレートに１つ又は複数の内部孔が形成され、該基板と該蓋部材とが該中間プレートを挟んで重ね合わされ、該内部孔により該内部流路が形成されることが好ましい（請求項６）。
【００３５】
また、上記分析用チップは、該中間プレートの該基板とは反対側の面が、該中間プレートの内部孔の壁面及び／又は該基板の該流路側表面よりも、特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成されていることが好ましい（請求項７）。
【００３６】
また、上記分析用チップは、基板と、該基板に対向して配置され、該基板と協働して該流路を有するシート状空間を形成する蓋部材とを備えて構成されていることが好ましい（請求項８）。
【００３７】
また、上記分析用チップは、該基板と該蓋部材とが互いに重なり合うように構成され、上記の基板及び蓋部材の対向する面のうち少なくとも一方の面側に該内部流路が形成されることが好ましい（請求項９）。
【００３８】
また、上記分析用チップは、該内部流路の下流端部に、該内部流路が次第に狭くなる縮流部が形成されていることが好ましい（請求項１０）。
【００３９】
また、上記分析用チップは、該内部流路が、該注入口から該排出口にかけて形成されていることが好ましい（請求項１１）。
【００４０】
また、上記分析用チップは、該仕切部材が仕切壁として構成されるとともに、該内部流路が、該流路の流れ方向の中間部において該仕切壁によって分割されたスリット状流路であって、該流路の流れ方向の上流端部及び下流端部に形成され、該液体検体が集合する集合流路部を有することが好ましい（請求項１２）。
【００４１】
また、上記分析用チップは、該上流端部側の該集合流路部は、該注入口から該中間部にいくにしたがって幅広になるように形成され、該下流端部側の該集合流路部は、該中間部から該排出口にいくにしたがって幅狭になるように形成されていることが好ましい（請求項１３）。
【００４２】
また、上記分析用チップは、該上流端部側及び該下流端部側の該集合流路部それぞれが、該基板又は該蓋部材に設けられていることが好ましい（請求項１４）。
【００４３】
また、上記分析用チップは、該スリット状流路は、５ｍｍ２以下の横断面積を有していることが好ましい（請求項１５）。
【００４４】
また、上記分析用チップは、該該スリット状流路の横断面の縦横比率が、０．００５〜１００程度であることが好ましい（請求項１６）。
【００４５】
また、上記分析用チップは、該特定物質が、該内部流路に面して互いに基準間隔を空けてスポット状に複数点固定されていることが好ましい（請求項１７）。
【００４６】
また、上記分析用チップは、該凸状部材が、該流路の対向する面の間に介装された支柱部材であることが好ましい（請求項１８）。
【００４７】
また、上記分析用チップは、基板と、蓋部材と、上記の基板と蓋部材との間に介装され、上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方と協働して該流路を有するシート状空間を形成する少なくとも１枚の中間プレートとを備え、該支柱部材が、上記シート状空間における該流路において該中間プレートと上記の基板及び蓋部材の少なくとも一方との相互に対向する面間に介装されていることが好ましい（請求項１９）。
【００４８】
また、上記分析用チップは、基板と、該基板に対向して配置され、該基板と協働して該流路を有するシート状空間を形成する蓋部材とを備え、該支柱部材が、上記シート状空間内における該流路において上記の基板と蓋部材との相互に対向する面間に介装されていることが好ましい（請求項２０）。
【００４９】
また、上記分析用チップは、該流路を構成する、床面及び天井面に加え、左側側面、右側側面、上流側端面、及び、下流側端面で、上記シート状空間を形成し、上記支持部材が、上記の左側側面と右側側面との間、及び、上記の上流側端面と下流側端面との間の少なくともいずれか一方に介装されていることが好ましい（請求項２１）。
【００５０】
また、上記分析用チップは、該支柱部材が、上記対向する面に直接当接されていることが好ましい（請求項２２）。
【００５１】
また、上記分析用チップは、該支柱部材の一部が上記対向する面の一方に直接当接されるとともに、該支柱部材の他端が、該流路に流体を流通させた場合に、上記対向する面の他方に、該流体を介して当接されることが好ましい（請求項２３）。
【００５２】
また、上記分析用チップは、該支柱部材の表面に、密着性低減層が形成されていることが好ましい（請求項２４）。
【００５３】
また、上記分析用チップは、該流路に該特定物質が固定されていることが好ましい（請求項２５）。
【００５４】
また、上記分析用チップは、該流路に、第１の親和部と、該第１の親和部よりも該液体検体に対する親和性が低い第２の親和部とがそれぞれ設けられていることが好ましい（請求項２６）。
【００５５】
また、上記分析用チップは、該流路の表面に該特定物質が固定化され、該特定物質が固定化された部分よりも該流路の流れ方向上流に、該第１の親和部及び該第２の親和部が設けられていることが好ましい（請求項２７）。
【００５６】
また、上記分析用チップは、該第１の親和部及び該第２の親和部が、それぞれ該流路の流れ方向と交差する向きに延在する帯状に形成されていることが好ましい（請求項２８）。
【００５７】
また、上記分析用チップは、該第１の親和部及び該第２の親和部が、交互に且つそれぞれ複数並べて形成されていることが好ましい（請求項２９）。
【００５８】
また、該第１の親和部は親水性部であり、該第２の親和部は疎水性部であることが好ましい（請求項３０）。
また、該第１の親和部は粗面部であり、該第２の親和部は滑面部であることが好ましい（請求項３１）。
【００５９】
また、上記分析用チップは、該流路に該特定物質が固定される面を備え、該面に、光の照射によりエバネッセント波を生じさせる回折格子と、表面プラズモン波を誘起しうる金属層とがそなえられていることが好ましい（請求項３２）。
【００６０】
また、上記分析用チップは、ヤング率が６０ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下の材料により構成されていることが好ましい（請求項３３）。
【００６１】
本発明の別の分析用チップは、流路に特定物質をそなえ、該流路に液体検体を流通させて、該液体検体中の該所定物質と該特定物質との相互作用に基づいて該液体検体に関する分析を行なうのに使用される、分析用チップにおいて、該液体検体を注入する１つの注入口と、該液体検体を排出する１つの排出口とをそなえ、該流路が、縦横比率０．００５〜１００程度の横断面、且つ、５ｍｍ２以下の該横断面積を有し、該注入口と該排出口との間に複数並列に設けられていることを特徴とする（請求項３４）。
【００６２】
本発明の分析用チップユニットは、複数の面を有するユニットベースを有し、該ユニットベースの面上に、上記の分析用チップを単位チップとして備えていることを特徴とする（請求項３５）。
【００６３】
本発明の別の分析用チップユニットは、ユニットベースを備え、該ユニットベース上に上述した上記分析用チップを単位チップとして複数備え、該複数の単位チップのうちの対応した単位チップ間を連結する連結流路が設けられていることを特徴とする（請求項３６）。
【００６４】
本発明の分析用チップの作製方法は、上記分析用チップに該特定物質を固定し、該特定物質が固定された分析用チップを作製する、分析用チップの作製方法であって、該基板上に該中間プレートを固定し、次いで、該中間プレートの該内部孔を通して該基板に該特定物質含有液を滴下し、該特定物質を該基板にスポット状に固定させた後、該中間プレート上に該蓋部を固定することを特徴とする（請求項３７）。
【００６５】
本発明の分析装置は、上記分析用チップ又は上記分析用チップユニットと、液体検体の分析を行なう分析部とを備えることを特徴とする（請求項３８）。
【００６６】
このとき、該分析部が、表面プラズモン共鳴、化学発光、生物発光、電気化学発光、蛍光、及び放射性同位体分析からなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の手法を用いた分析手法により分析を行なうものであることが好ましい（請求項３９）。
【００６７】
また、上記分析装置は、該分析用チップ又は該分析用チップユニットに該液体検体を導入するに先立ち、物理的及び／又は化学的な作用によって該液体検体を分離する分離部を備えることが好ましい（請求項４０）。
【００６８】
また、上記分析装置は、該分析用チップ又は分析用チップユニットから排出された該液体検体を分析する後分析部を備えることが好ましい（請求項４１）。
【００６９】
【発明の実施の形態】
以下、模式的な図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態では、液体検体に水溶性のもの（親水性のもの。ここでは、溶媒が水のものとする）を使用した例を説明するが、液体検体が疎水性であっても本発明の分析用チップを用いて液体検体を測定することができることはいうまでもない。また、本発明でいう液体検体とは、例えば、抗原抗体反応、相補的なＤＮＡ結合、レセプタ／リガンド相互作用、酵素／基質相互作用等の相互作用を生じさせることができる物質であり、具体例を挙げると、たんぱく質，核酸，ＤＮＡ，ＲＮＡ，ＰＮＡ，ペプチド，ホルモン，抗原，抗体，リガンド，レセプタ，酵素，基質，低分子有機化合物，細胞，イオン、及びこれらの複合体等の測定対象物を含む（又は、含む可能性のある）液体であり、サスペンション，コロイド等の分散系も含む。これらは、必要に応じて蛍光物質、発光物質、放射性物質等により標識されていてもよい。
【００７０】
〔１〕第１実施形態
図１〜図３は本発明の第１実施形態としての分析用チップを示すもので、図１（ａ）はその模式的な組立斜視図、図１（ｂ）はその模式的な分解斜視図、図２（ａ）は図１（ａ）のＹ−Ｙ断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、図２（ｃ）は図１（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図、図３（ａ）はその蓋部の上面図、図３（ｂ）はその第１のプレートの上面図、図３（ｃ）はその第２のプレートの上面図、図３（ｄ）はその基板の上面図である。なお、以下でいう液体検体Ｆｓの流れ方向Ａとは、流路における主流方向のことであり、例えば、図４に示すような流路５′においては、その流れ方向は、実線の矢印で示す方向のことをいうものとする。
【００７１】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本分析用チップ（単にチップともいう）１は、平板状の蓋部材である蓋部２と、厚みの薄い第１のプレート（以下、単にプレートという）８と、プレート８と同様に厚みの薄い第２のプレート（中間プレート，以下、単にプレートという）９と、基板４とをそなえて構成されている。そして、これらの部材２，８，９，４は、分析時には、図１（ａ）に示すように、この順に上から重ねられて図示しない接合用のホルダにより一体に組み付けられる。したがって、蓋部２と基板４との間に、プレート８，９が介装されることになる。
【００７２】
なお、ホルダには位置合わせや傷防止のための保護機構を設けることが好ましい。保護機構の例としては、例えば、分析用チップ１を係止するためにホルダに設けられる係止部や、分析用チップ１の観測する部分（後述する反応部６）がホルダと接しないようにホルダに形成されるくぼみなどが挙げられる。
【００７３】
図２（ａ）に示すように、後述する蓋部２の孔（流路５の上流端部の注入口）２１から注入された液体検体Ｆｓは、上流側の集合流路部であるプレート８の孔８１を通って、プレート９の内部流路となる各スリット状孔９ａを流れ、その後、下流側の集合流路部であるプレート８の孔８２を通って、後述する蓋部２の孔（流路５の下流端部の排出口）２２から流出するようになっており、液体検体Ｆｓが、上記のプレート９のスリット状孔９ａを流通する際に、基板４の反応部６に固定された各特定物質６１に接触するようになっている。
【００７４】
また、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、液体検体Ｆｓが流通する流路５は、水平方向に細長いスリット形状の断面（液体検体Ｆｓの流れ方向Ａに対して垂直となる断面）を有する流路、即ち、シート状空間に形成された、閉断面構造を有する流路として構成されている。
ここで、本発明でいう「シート状空間に形成された流路」とは、通常、その断面の長辺（流路５の流れ方向に直交する断面及び幅方向に直交する断面の辺のうち最長の辺をいい、一般的には流路５の幅又は流れ方向長さをいう。本実施形態では、流路５の幅をいう）５ａの寸法Ｗが５００μｍ〜１００ｍｍの範囲であり、且つ、断面の短辺（流路５の高さ）５ｂの寸法Ｈが５μｍ〜２ｍｍの範囲のものをいう。また、上記長辺５ａと上記短辺５ｂとの寸法比率（＝長辺寸法Ｗ／短辺寸法Ｈ）の範囲は、通常１．５以上、好ましくは１０以上、また、通常２００００以下、好ましくは１００以下である。このとき、後述するように凸状部材、仕切部材、支柱部材として機能する仕切壁９ｂによって、流路５が複数の内部流路９ａに分割されている場合には、その分割されたもとの流路５、即ち、複数の内部流路９ａをすべて併せた流路５の寸法が、上記の寸法比率の範囲に入っていればよい。なお、ここでは、上記長辺５ａの長さＷは２０ｍｍに、上記短辺５ｂの長さ（Ｘ１−Ｘ１断面ではプレート８の厚さＨ１、Ｘ２−Ｘ２断面ではプレート９の厚さＨ２）はともに２５０μｍに、それぞれ設定されている。
【００７５】
また、ここでいう閉断面構造とは、流路５の流れ方向に直交する断面が閉断面となっている構造をいう。また、例えば流路５の底面、天井面、又は壁面などがメンブレンフィルタや気体透過膜のように微小な細孔が形成されている材料で形成されているような場合であっても、分析時に流路５内を流通する液体検体Ｆｓがその微小な細孔を通過しない場合には、流路５は閉断面構造であるものとする。なお、本明細書において流路５は、特に断らない限り、シート状空間に形成された閉断面構造を有する流路であるとして説明する。
【００７６】
以下、本分析用チップ１を構成する上記の各部材について詳細に説明する。
蓋部２，プレート８，プレート９，基板４の各材質は、樹脂，セラミックス，ガラス，金属等，その種類は特に限定されないが、検出種と特定物質６１との結合を、蛍光，発光，発色，又は燐光等を利用して光学的に測定する場合には、蓋部２及びプレート８，９を透明な材料により形成することが好ましい。但し、分析用チップ１を分解して測定することが可能な場合には、蓋部２及びプレート８，９には透明度は必要とされない。また、透明な材料としては、例えば、アクリル樹脂，ポリカーボネート，ポリスチレン，ポリジメチルシロキサン，ポリオレフィン等の樹脂や、Ｐｙｒｅｘ（登録商標。ホウケイ酸ガラス），石英ガラス等のガラスがある。
【００７７】
また、分析用チップ１は、強度が弱い材料（ヤング率が１ＧＰａ以上６０ＧＰａ以下）でも本実施形態の構成により、後述するように変形を防ぐことができるが、強度が強い材料で構成されることにより、より精度が高い分析が可能になる。したがって、分析用チップ１は、即ち、蓋部２，プレート８，プレート９，基板４は、強度が強い材料で形成されていることが好ましい。具体的には、蓋部２，プレート８，プレート９，基板４を形成する材料のヤング率が、通常６０ＧＰａ以上のものが好ましい。なお、ここでは分析用チップ１はヤング率が６０ＧＰａ以上の強い材料で形成されている。
【００７８】
図３（ａ）に示すように、蓋部２の上流端部には、１つの孔（注入口）２１が形成され、蓋部２の下流端部には、１つの孔（排出口）２２が形成されている。注入口２１は、図示省略のコネクタ，チューブを介して送液ポンプ（例えば、シリンジポンプ）に接続され、また、排出口２２は、図示省略のコネクタ，チューブを介して廃液タンクに接続されている。そして、上記の送液ポンプを作動させることにより、液体検体Ｆｓを注入口２１からチップ１内に注入させるとともにチップ１内から排出できるようになっている。
【００７９】
図３（ｂ）に示すように、プレート８の上流側には、孔８１が形成され、プレート８の下流側には、孔８２が形成されている。
また、孔８１の上流端部８１ｘは、チップ１組み立て時に蓋部２の注入口２１に整合して連通するように位置設定されている。また、孔８１は、この上流端部８１ｘからプレート８の流れ方向中間部にいくにしたがって（液体検体Ｆｓの流通方向下流側へいくにしたがって）幅広になるように形成されている。
【００８０】
一方、孔８２の下流端部８２ｘは、チップ１組み立て時に蓋部２の排出口２２に整合して連通するように位置設定されている。また、孔８２は、プレート８の流れ方向中間部から下流端部８２ｘにいくにしたがって（液体検体Ｆｓの流通方向下流側へいくにしたがって）幅狭になるように形成されている。
【００８１】
また、チップ１が組み立てられた時に、プレート８の上下面が蓋部２及びプレート９により閉塞され、孔８１，８２は液体検体Ｆｓが集合する流路を形成する。従って、プレート８の孔８１，８２により形成される流路を、集合流路部８１，８２ともいう。なお、図１（ａ）及び図２では、プレート８，９の上下面がすべて蓋部２及びプレート９により閉塞されているが、少なくともプレート８の孔８１，８２が形成されている部分が閉塞されればよい。
【００８２】
図３（ｃ）に示すように、プレート９の流れ方向中間部には、凸状部材として形成された仕切壁（仕切部材）９ｂによって幅方向に分割形成された複数のスリット状の孔（内部孔。以下、スリット状孔という）９ａが形成されている。チップ１が組み立てられた場合には、各スリット状孔９ａは、流路５の中間部を仕切壁９ｂによって分割され、スリット状の内部流路（以下適宜、スリット状流路という）を形成する。ここで、内部流路とは仕切部材によって幅方向に分割された流路のことをいう。よって、仕切壁９ｂが基板４及びプレート８に直接当接しており、仕切壁９ｂと基板４との間、及び、仕切壁９ｂとプレート８との間には液体検体Ｆｓが浸入できなくなって、流路５が複数の内部流路に分割されるのである。なお、チップ１が組み立てられた時に、スリット状孔の上下面がプレート８及び基板４により閉塞されてスリット状の流路を形成することから、以下、上記のスリット状孔とスリット状流路と内部流路とは同じものであるので、これらを同じ符号９ａで示す。
【００８３】
なお、通常は、上記スリット状流路９ａの横断面の縦横比率（縦寸法／横寸法）が０．００５（例えば縦５μｍ，横１ｍｍ）〜１００（例えば縦１０ｍｍ，横１００μｍ）程度の範囲内に収まるようにスリット状流路９ａが形成されることが好ましい。また、一般的には、スリット状流路９ａは５ｍｍ２以下の横断面積を有するように形成されるのが好ましい。詳細には、スリット状流路９ａの断面積は通常１００μｍ２以上、好ましくは２０００μｍ２以上、また、通常５ｍｍ２以下、好ましくは０．３ｍｍ２以下である。
【００８４】
また、チップ１の組み立て時に、各スリット状孔９ａの上流端部９１は、プレート８の孔８１の下流端に連通するように位置設定されているとともに、各スリット状孔９ａの下流端部９２は、プレート８の孔８２の上流端に連通するように位置設定されている。
これにより、プレート８の集合流路部８１に注入された液体検体Ｆｓが、各スリット状流路９ａの上流端部９１を通ってプレート９の各スリット状流路９ａを流れた後、各スリット状流路９ａの下流端部９２を通ってプレート８の集合流路部８２へ集合するようになっている。
【００８５】
このように、本分析用チップ１では、従来のシート形状の流路５に、仕切壁９ｂを設けることで、上記流路５をさらに微小な内部流路９ａに分割して（即ち、流路の横断面積を小さくして）液体検体Ｆｓの周り込みを抑制できるようになっている。
【００８６】
さて、図１（ａ），（ｂ）に示すように、基板４の流れ方向中間部には、流路５に面して反応部６が設けられる。
この反応部６は、図１（ａ），（ｂ）では簡略化して示しているが、図３（ｄ）に示すように、所定の物質（検出種）と特異的又は非特異的に相互作用をする特定物質６１が、基板４の流路５側の表面にスポット状に複数点固定されてなるものである。この際、特定物質６１が基板４に確実に固定されるようにするため、基板４の表面には特定物質６１と結合しうる固定化膜（有機膜）が形成されていることが望ましい。
反応部６の（縦寸法×横寸法）の一般的な範囲としては、（３ｍｍ×３ｍｍ）〜（２０ｍｍ×２０ｍｍ）であり、一般的に、この領域には、１００μｍ〜１ｍｍの間隔で縦横３〜２００個ずつ計９〜４００００個の特定物質６１が配置される。
【００８７】
なお、ここでは、各特定物質６１には、相互に異なる物質に対して、特異的又は非特異的に、反応や結合等の相互作用をする特定物質（相互に異なる特定物質）が使用されている。
また、所定物質、特定物質とは、それぞれ、例えば、抗原抗体反応，相補的なＤＮＡ結合，レセプタ／リガンド相互作用，酵素／基質相互作用等の相互作用をを生じさせることができる物質であり、具体例を挙げると、たんぱく質，核酸，ＤＮＡ，ＲＮＡ，ＰＮＡ，ペプチド，ホルモン，抗原，抗体，リガンド，レセプタ，酵素，基質，低分子有機化合物，細胞、及びこれらの複合体等である。これらは、必要に応じて蛍光物質、発光物質、放射性物質等により標識されていてもよい。
【００８８】
また、後述する本分析用チップ１の作製方法でも説明するが、本分析用チップ１では、基板４上にプレート９を固定し、その後、プレート９上方からプレート９のスリット状孔９ａを通して基板４に特定物質６１を固定するので、実際は、図３（ｄ）に示すような反応部６（複数の特定物質６１が固定された部分）は初期段階では形成されていないが、基板４に対する特定物質６１の配置をわかりやすく説明するため、図３（ｄ）では便宜的に、基板４に特定物質６１が固定されている状態を示している。従って、図３（ｄ）では、幅方向における特定物質６１の位置及びスポット数が、幅方向における中間プレート９のスリット状孔９ａの位置及びスリット状孔９ａの数に合致するように示している。
【００８９】
スリット状流路９ａを流通する液体検体Ｆｓは、その流通過程でこれらの特定物質６１と接触することとなり、上記流通後に各特定物質６１の反応状況によって液体検体Ｆｓについての分析を行なうことができる。
つまり、上記複数の特定物質６１のうち何れかの特定物質６１の反応を観察できれば、この反応した特定物質６１に対応する所定の物質が液体検体Ｆｓに含まれていることを検出できるのである。
【００９０】
特定物質６１は、隣接する特定物質６１とコンタミネーションを起こさないように基準間隔をあけてチップ１に固定化されている。なお、ここで基準間隔とは、特定物質が固定された各スポットの中心間の間隔のことをいい、また、仕切壁９ｂのピッチは、この基準間隔と略同じに設定されている。仕切壁９ｂを設けても特定物質６１の単位面積当たりのスポット数を従来よりも減少させることはない。逆に、仕切壁９ｂを設けることにより、上記のコンタミネーションを防止できるので、幅方向（流れ方向と垂直の方向）に対する特定物質６１のピッチを従来よりも狭めて単位面積あたりのスポット数を増加することも可能となる。
【００９１】
なお、各特定物質６１に、必ずしも相互に異なる特定物質６１を使用する必要はなく、同じ特定物質６１を使用しても良い。何れにしても、どのような特定物質６１を使用するかは、その分析の目的に応じて適宜設定されるものである。
【００９２】
次に、本分析用チップ１の作製方法について説明すると、まず、基板４上にプレート９を接合する。そして、位置決め操作が可能なインジェクタやスポッター（図示省略）等により、図５に示すように、プレート９のスリット状孔９ａを通して基板４に、特定物質６１を液体に分散又は溶解させた分散液又は溶液を滴下して、互いに基準間隔を空けて特定物質６１を固定する。以下適宜、前記の特定物質６１を液体に分散又は溶解させた分散液又は溶液を「特定物質含有液」という。特定物質６１を分散又は溶解させる液体は任意であるが、本実施形態においては、特定物質含有液は、特定物質６１を水に溶解させた水溶液として説明する。なお、図５は、基板４にプレート９を接合した後、特定物質含有液を滴下し、特定物質６１を固定した状態を模式的に示す上面図である。
その後、プレート９上にプレート８を組み付け、さらに、プレート８上に蓋部２を組み付ける。
【００９３】
上記の本分析用チップ１の作製方法において、プレート９を、基板４よりも特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成することが好ましい。本実施形態においては、特定物質含有液として特定物質６１の水溶液を用いているので、前記の親和性が低い部材の例としては、疎水性の部材などを用いることが好ましい。これにより、プレート９のプレート８側（基板４とは反対側）表面が、基板４の流路５側表面よりも特定物質含有液に対する親和性が低くなる。このため、インジェクタにより特定物質６１を特定物質含有液に溶解又は分散させて滴下した際に、外乱や装置に起因して滴下位置にずれが生じ、特定物質含有液が、プレート９の仕切壁９ｂに滴下されてしまったような場合にも、特定物質含有液は、プレート９よりも特定物質６１に対する親和性が高い基板４へ流れる（誘導される）ようになるので、特定物質含有液を基盤４に確実に導くことができ、したがって、特定物質６１を、基板４上の目標とする位置に安定して固定することが可能となるからである。
【００９４】
また、プレート９の仕切壁９ｂのみを、基板４よりも特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成したり、あるいは、プレート９の仕切壁９ｂ表面に、基板４よりも特定物質含有液に対する親和性が低い層を形成したりするようにしても良い。また、プレート８及び蓋部２を予め接合して一体化しても良い。
【００９５】
また、プレート９のプレート８側（基板４とは反対側）表面を、プレート９のスリット状孔９ａの壁面よりも特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成してもよい。これにより、上述した場合と同様にして、特定物質含有液がプレート９の仕切壁９ｂのプレート８側表面に滴下されてしまったような場合にも、特定物質６１は、プレート９の基板４とは反対側表面よりも特定物質含有液に対する親和性が高いスリット状孔９ａへ流れる。これにより、特定物質含有液をスリット状孔９ａに確実に導くことができ、特定物質６１を、基板４上の目標とする位置に安定して固定することが可能となる。
【００９６】
なお、本明細書でいう親和性とは、ある物質が他の物質に対して結合又は吸着しようとする傾向を広義に指すものであり、親水性及び疎水性のみを指すものと捉えるべきではない。
【００９７】
また、本実施形態では各部材の接合を、チップ１の分解が可能なように、ホルダにより物理的に組み合わせることで行なったが、他の方法によって各部材の接合を行なってもよい。各部材の接合方法は任意であり、例えば、接着剤による接着，プライマーによる樹脂接合，拡散接合，陽極接合，共晶接合，熱融着，超音波接合，レーザー溶融，溶剤・溶解溶媒等が挙げられるが、粘着テープ，接着テープ，自己吸着剤を使用して行なっても良いし、圧着や、各部材に凹凸を設け係合させるようにしても良い。これにより、容易に組み付けを行なうことができる。さらに、これらの接合方法を任意の組み合わせて併用してもよい。
【００９８】
本発明の第１実施形態としての分析用チップは、上述したように構成されているので、図２（ａ）及び図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、蓋部２の注入口２１に注入された液体検体Ｆｓは、プレート８の集合流路部８１を流れる。
その後、液体検体Ｆｓは、各スリット状流路９ａの上流端部９１から各スリット状流路９ａへ流れ、特定物質６１と接触する。
そして、液体検体Ｆｓは、各スリット状流路９ａの下流端部９２から集合流路部８２に集合し、蓋部２の排出口２２を通してチップ１外へ排出される。
【００９９】
このように、本分析用チップ１では、複数のスリット状流路９ａに対し共用で注入口２１及び排出口２２が１つずつ設けられているので、上述した従来技術のように、単に複数の流路を並列に設け、各流路において個別に流体を注入・排出が行なわれる構成に比べて、注入・排出に用いるコネクタやチューブを多数必要せず、コネクタやチューブのチップ１への取り付け作業が容易である。
【０１００】
さらに、本分析用チップ１を用いると、別種の異なる液体検体Ｆｓをシリアル状に流し、それら別種の液体を連続して測定することができる。これにより、液体検体Ｆｓごとに分析用チップ１を準備する必要が無く、分析を短時間で簡単に行なうことができる。
【０１０１】
また、集合流路部８１が、上流端部８１ｘから流れ方向中間部にいくにしたがって幅広になっているので、液体検体Ｆｓを流れ方向中間部へ円滑に案内することができる。また、集合流路部８２が、流れ方向中間部から下流端部８２ｘにいくにしたがって幅狭になっているので、液体検体Ｆｓを下流端部８２ｘへ円滑に案内することができる。
【０１０２】
さらに、シート形状の空間に形成された流路５に、仕切壁９ｂを設けて更に微小な（幅狭な）内部流路（スリット状流路）９ａとしたので、液体検体Ｆｓの周り込みによる気泡の発生を抑制することができる。
つまり、図６（ａ）に示すように、従来のようなシート形状の流路では、固−気−液の三相境界線が長かったため、濡れ性の不均一により一部の液体検体Ｆｓが進行してしまい、結果として液体検体Ｆｓの周り込みによる気体の抱き込み（気泡２０１）が生じていたが、図６（ｂ）に示すように、上記流路５を、独立した微小な内部流路（スリット状流路９ａ）に分割したことにより、流路中の主流と垂直な線分（流路幅）Ｌが小さくなるため、周り込みが発生する確率が大幅に減少する。また、流路の横断面積が小さくなるので、各スリット状流路９ａに効率的に背圧が加わり気泡が滞留し難くなる。
【０１０３】
したがって、本分析用チップ１によれば、気泡の滞留による悪影響（液体検体Ｆｓの流通の阻害、特定物質６１と液体検体Ｆｓとの接触の阻害、液体Ｆｓと気泡２０１との熱伝達率の差異による測定系の温度の不均一、光を用いた分析を行なう際に光路上に気泡２０１が滞留することによる測定の妨害等）を排除でき、分析の信頼性を向上させることができるという利点がある。さらに、気泡の除去作業が不要となり、分析作業を効率的に行なえるといった利点がある。
【０１０４】
従来のシート形状の空間内に形成された流路５では、大域的な流れの不均一が生じる。すなわち、通常供給される液体流体の流量範囲では、壁面での液体流体の流速が零であり、縦方向，横方向ともに中心部の流速が早く、壁面に近づくにつれて流速が遅いという流速の不均一が生じる。
しかし、本分析用チップ１では、独立した微小な内部流路（スリット状流路９ａ）を設けることで、例えば、スリット状流路９ａの幅方向において２列に特定物質６１を設ける場合には、この幅方向に並ぶ特定物質６１に対して、液体検体Ｆｓが接触する期間を均一にすることができるので、分析結果の精度を向上させることができる。
【０１０５】
また、内部流路９ａごとの液体検体Ｆｓの主流に伴う長さが異なる場合には、流路５の中心付近の内部流路９ａを流れる液体検体Ｆｓが、流路５の端付近の内部流路９ａを流れる液体検体Ｆｓとくらべ固−気−液三相境界線が先行してしまうため、下流側の集合流路部で流路５の中心付近の内部流路９ａからの液体検体Ｆｓが「先回り」してしまい、流路５の端付近に気泡の滞留を引き起こしてしまうことがありうる。その様子を図４０を用いて示す。なお、図４０において符号５１は仕切壁を示し、符合５２は内部流路を示す。また、符号Ｓｔ１，Ｓｔ２，Ｓｔ３，Ｓｔ４はそれぞれ流路５に液体検体Ｆｓが流れ始めてからある時間後の固−気−液三相境界線を示し、Ｓｔ１，Ｓｔ２，Ｓｔ３，Ｓｔ４の順に界面が進んでいるものとする。
【０１０６】
したがって、各内部流路の長さを「先回り」が起きない程度に一定にするか（図４１参照）、後述する第７実施形態で説明するような第１及び第２の親和部を設けて各内部流路を流れる液体検体Ｆｓの流速を調整するか｛図２６（ｃ）参照｝を行なうことが望ましい。また、図４２に示すように、内部流路５２の断面積が流路５の幅方向の中心から端に行くほど狭くなるようにして液体検体Ｆｓの線速を調整することも望ましい。また、内部流路５２の高さを変えて断面積を調整したり（図４３参照）、仕切壁５１や流路５の表面の粗度を調整したり（図４４参照）する等によって、内部流路９ａを流れる液体検体Ｆｓの圧力損失を調整し、各内部流路９ａを流れる液体検体Ｆｓの流速を調整することも望ましい。但し、測定の際に各内部流路９ａの流量が一定とならないことによる測定の不均一（例えば反応量）がある場合には、断面積を一定にすることが望ましいが、これらは反応を検出する対象の反応種、反応速度、温度、流量などによって、それらの条件による分析用チップの最適化を行なうべきである。図４４の構成は、一般に、仕切壁５１や流路５の表面の粗度が粗ければ、その流路５を流れる液体検体Ｆｓの圧力損失が大きくなることを利用したものである。なお、図４１〜４４において、図４０に用いた符号と同じ符号は、同様のものを示す。また、図４４において内部流路５２ａ〜５２ｅの壁面はそれぞれ粗度を調整され、その粗度は５２ａ、５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅの順に滑らかにされている。
【０１０７】
また、ホルダによりチップ１を組み付ける場合には、チップ１に圧力がかかるが、チップ１幅方向に亘って複数形成された仕切壁９ｂにより、チップ１の耐圧性を向上させることができ、チップ１の形状変化、特に、厚み方向の形状変化を防止することができる。これにより、チップ１のたわみに起因する流速分布の不均一を防止できるとともに、光学的な分析においては、光路長のばらつきや光軸の変化を抑制できるので、最適な条件下で分析を行なうことができ、分析結果の精度を向上させることができるという利点がある。
以下、この形状変化防止機能に注目し、本実施形態を説明する。
【０１０８】
プレート９の仕切壁９ｂは、流路５を幅方向に分割している。この仕切壁９ｂは、流路５の対向する面、即ち、基板４の流路５側表面とプレート８の流路５側表面との間に介装された支柱部材として機能する。
仕切壁９ｂが基板４とプレート８とを連結することにより、基板４に立設された仕切壁９ｂが支柱部材としてプレート８を支持し、これにより、チップ１の厚み方向に力がかかったとしてもチップ１の変形を防止することができる。
【０１０９】
また、仕切壁９ｂが支柱部材として流路５に介装されている様子を別の表現で説明すると、次のように言える。即ち、流路５の床面を構成する基板４の流路５側表面と、流路５の天井面を構成するプレート８の流路５側表面と、流路５の左側側面、右側側面、上流側端面、及び、下流側端面を構成するスリット状流路９ａに面したプレート９の表面とにより、流路５は上記シート状空間に形成されていて、支持部材である仕切壁９ｂが、流路５の左側側面と右側側面との間、又は、流路５の上流側端面と下流側端面との間の少なくともいずれか一方（ここでは、上流側端面と下流側端面との間）に介装された構成となっている。
したがって、仕切壁９ｂの流路５上流端及び流路５下流端がプレート９に連結されているので、チップ１にその仕切壁９ｂが介装された方向｛ここでは、長手方向（流れ方向Ａ）｝の力が加わった場合のチップ１の変形を防止することもできる。ただし一般に、分析用チップ１の長手方向の形状変化は、厚み方向の形状変化ほど大きいものではないので、仕切壁９ｂは、通常は厚み方向の形状変化を防止すべく形成することが好ましい。
【０１１０】
また、ここではチップ１にかかる力として、ホルダがチップ１を組み付ける場合にかかる圧力を例にとって説明したが、仕切壁９ｂはこの他の力により生じる形状変形を防止することもできる。例えば流路５内の液体検体Ｆｓの圧力変動に起因する力や外気の気圧変化など、チップ１にかかる種々の力により生じる形状変形を防止することができるのである。
【０１１１】
また、本実施形態ではホルダで基板４、プレート８，９、及び蓋部２を組み付けてチップ１を構成したが、上記の基板４、プレート８，９、及び蓋部２の間を接着などにより固定すれば、圧縮方向のみでなく引張方向及びずれ方向に力が加わった場合の変形を防止することも可能である。
【０１１２】
上述したように、支柱部材である仕切壁９ｂによってチップ１の変形を防止することができるので、従来のように、流路５を流れる液体検体Ｆｂの流速分布、流路５を透過する光の光路長や光軸の向き変わることがなく、正確な分析を行なうことができる。さらに、検体液体Ｆｓの種類、流速、圧力などが時間的に変化したり、分析用チップ１の保持力が時間的に変化したり、若しくは湿度や温度などが変動した結果分析用チップ１の保持力や液体検体Ｆｓの粘度などの特性が時間的に変わったりするなど、分析用チップ１の形状変形が時間的な変動を伴う場合であっても、時間的な変動に起因するチップ１の変形を防止することができ、正確な分析を行なうことができる。
【０１１３】
また、上述したように、特定物質６１のピッチを従来よりもさらに狭めて単位面積あたりのスポット数を増加することが可能であるために、少量の液体検体Ｆｓによって効率的に分析を行なうことができる。つまり、液体検体Ｆｓの少量化を実現することができる。また、従来であれば液体検体Ｆｓが流路５の特定物質６１の固定されていない部分をも流通していたが、本実施形態においては、流路５の特定物質６１が固定化されていない部分の少なくとも一部は仕切壁９ｂによって占有されているため、仕切壁９ｂが占有している体積分だけさらに液体検体Ｆｓの少量化を図ることが可能となる。
【０１１４】
即ち、特定物質６１を固定した部分の面積を減少させることなく、流路５中の液体検体Ｆｓの流れ方向に対して直交する面で前記流路５を切断した断面（以下適宜、流路断面という）の面積を小さくすることができるので、液体検体Ｆｓと特定物質６１との接触面積を従来よりも大きくし、且つ、流路５を流通させる液体検体Ｆｓの量を従来よりも少なくすることができ、これにより、少量の液体検体Ｆｓであっても一度の流通により複数の特定物質６１と接触させて高スループットの分析が実現でき、分析を効率的に行なうことができるのである。
【０１１５】
また、チップ１が強度の強い材料で形成されていることから、チップ１の変形を防止することができる。また、チップ１の材料の強度が強くなれば、流路５に高い圧力を加えても流路５の破損を招かないので、万一流路５に気泡２０１が発生した場合であっても、流路５を流通する液体検体Ｆｓに高い圧力を与えて気泡２０１を強制的に排出することが可能となる。
【０１１６】
さらに、気泡２０１の発生に伴って生じる分析作業のやり直し頻度及びそれに伴う液体検体Ｆｓの使用量が減少するので、分析を効率的に行なえるようになるという利点もある。
また、本分析用チップ１の作製方法によれば、プレート９を基板４よりも流体検体Ｆｓに対する親和性が低い部材を使用して、プレート９を基板４に固定した後、上部が開口した状態の各スリット状孔９ａを通して特定物質含有液を滴下する。この際、流体検体Ｆｓが基板４に案内されるようになるので、スリット状流路９ａ内に特定物質６１を安定して固定することができる。
【０１１７】
さて、以上から分かるように、本明細書において凸状部材とは、流路５を分割することができるか、又は、流路５の対向する面に介装されてその対向する面を支持しうる程度に突出して形成された部材を指す。
【０１１８】
また、本実施形態では、基板４及び蓋部２によりプレート８及びプレート９を挟んでチップ１を構成したが、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、集合流路部を形成するプレート８の孔８１，８２を蓋部２に形成するようにしても良い。即ち、この場合、蓋部２下面に、孔８１，８２と同じ形状の、集合流路部を形成する溝部（凹部）２１′，２２′を直接形成する。これにより、基板４及び蓋部２によりプレート９を挟むだけでよいので、チップ１を容易に作製することができる。さらに、図８（ａ），（ｂ）に示すように、蓋部２下面に、孔８１，８２と同じ形状の、集合流路部を形成する溝部（凹部）２１′，２２′を直接形成するとともに、プレート９を使用せずにスリット状溝によってスリット状流路４ａを基板４に直接形成するようにしても良い。これにより、基板４と蓋部２とを重ね合わせるだけでよいので、チップ１を更に容易に作製することもできる。また、このときスリット状溝４ａ間の仕切壁４ｂが、凸状部材及び支柱部材として機能する。
【０１１９】
また、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、プレート８を使用する代わりに、プレート８の孔８１，８２を基板４に形成するようにしても良い。即ち、この場合、基板４上面に、孔８１，８２と同じ形状の、集合流路部を形成する溝部（凹部）４３，４４を直接形成するとともに、蓋部２とプレート９とを重ねた場合に、注入口２１と孔９１′及び排出口２２と孔９２′とが整合して、注入口２１及び排出口２２をこの溝部に連通させるよう、プレート９に孔９１′，９２′を形成する。これにより、基板４及び蓋部２によりプレート９を挟むだけでよいので、チップ１を容易に作製することができる。
【０１２０】
また、プレート８の孔８１，８２をプレート９に形成し、このプレート９を基板４及び蓋部２により挟むようにしても良く、このように構成することでも、チップ１を作製することができる（図３３（ａ）参照）。なお、その場合には、後述するように、スクリーン印刷やインクジェットなどの印刷、又はコーティングなどを用いることによりチップ１を容易に作製することができる。
【０１２１】
また内部流路を蓋部２、中間プレート８、基板４のうちの複数に形成してもよい。例えば図４５（ａ）〜（ｃ）に示すように、プレート８に、上流側の集合流路部８１と下流側の集合流路部８２とをつなぐスリット状孔８３を形成し、さらに、基板４にスリット状溝４ａを形成し、これらスリット状孔８３及びスリット状溝４ａがいずれも内部流路として機能するように構成してもよい。なお、ここではプレート８にスリット状孔８３を１つのみ形成したが、スリット状孔８３を複数形成してもよいことは言うまでも無い。
なお、図７〜９，３３，４５中、図１〜６において使用した説明した符号と同じ符号は同様のものを示す。
【０１２２】
〔２〕第２実施形態
本発明の第２実施形態としての分析用チップは、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ：Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｌａｓｍｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を利用したＳＰＲセンサに使用される分析用チップ（以下、センサチップという）として構成されている。
【０１２３】
以下、図１０及び図１１を参照してＳＰＲセンサ及びセンサチップについて説明する。
図１０及び図１１は、本発明の第２実施形態について示すものであり、図１０はＳＰＲセンサの模式的なシステム構成図、図１１はセンサチップの構成を説明するための模式的な分解斜視図である。なお、上述の第１実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２４】
図１０に示すように、ＳＰＲセンサは、センサチップ１Ａと、このセンサチップ１Ａに光を照射する光源１００と、センサチップ１Ａからの反射光を検出するための検出器〔ここではＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ〕１０１とをそなえて構成されている。なお、図１０では光源１００からの入射光及びセンサチップ１Ａからの反射光の光軸は流れ方向と垂直な方向で示しているが、前記入射光及び反射光の光軸の方向はこれに限定されるものでは無く、例えば入射光の光軸が流れ方向と平行な方向でも良く、また、反射光の光軸がセンサチップ１Ａで反射することによって入射光の光軸の方向から変わってもよい。さらに、センサチップ１の背面（基板４側）から光を照射して、センサチップ１の背面（基板４側）で反射光を観測し、分析を行なうようにしてもよいが、その場合は、基板４を入射光及び反射光が透過できる素材で形成しなくてはならない。
【０１２５】
センサチップ１Ａは、上述した第１実施形態の分析用チップ１（図１参照）と同様に、スリット状流路９ａ及び集合流路部８１，８２をそなえて構成され、送液ポンプ（図示省略）によりこのスリット状流路９ａ及び集合流路部８１，８２に液体検体Ｆｓを流通させるようになっている。
【０１２６】
図１１に示すように、センサチップ１Ａは、第１実施形態の分析用チップ１に対し、基板４の構成が異なり、また、蓋部２及びプレート８，９が特に透明な材料により構成されている。
チップ１の組み立て時にスリット状流路９ａに面する基板４の一方の面には、金属層４１がコーティングされている。また、第１実施形態と同様に基板４にプレート９を重ね合わせた後、この金属層４１がコーティングされた面には、エバネッセント波を生成する光学構造として回折格子４２が形成されるとともに、反応部６（複数の特定物質６１）が形成されるようになっている。なお、反応部６は金属層４１に直接固定されるか、金属層４１に形成された有機膜に固定される。
【０１２７】
そして、上記光源１００から、透明な蓋部２及びプレート８，９を介して基板４に光が照射されると、この光によって金属層４１の表面に発生した表面プラズモン波が、回折格子４２により金属層４１に誘発されたエバネッセント波と共鳴して、金属層４１に照射された光のうち、特定の入射角又は特定の波長の光成分のエネルギーが金属層４１に吸収される。
したがって、金属層４１からの反射光は、特定の入射角又は特定の波長の光成分のエネルギーが弱くなる。
【０１２８】
金属層４１上で発生するエバネッセント波の角度及び波長は、金属層４１もしくは金属層４１上に形成された有機膜に固定された特定物質６１により捕捉された検出種の量に応じて変化し、これに応じて、吸収される反射光の角度及び波長が変化する。なお、ここでいう有機膜とは公知の構造を含む。また、この有機膜の機能としては、特定物質６１を金属層４１に安定的に固定化し、非特異吸着を抑制するものが望ましい。例えば、生体物質と結合するための官能基として、アミノ，アルデヒド，エポキシ，カルボキシル，カルボニル，ヒドラジド，ヒドロキシル，ビニル基のいずれかを含み、金属層４１と結合するためにイソチオシアネート，イソニトリル，キサンテート，ジセレニド，スルフィド，セレニド，セレノール，チオール，チオカルバメート，ニトリル，ニトロ，ホスフィンのいずれかを含む直鎖高分子あるいは２重，３重結合を含む炭化水素鎖を含む。また、マトリックスとしてハイドロゲル（アガロース，アルギン酸，カラゲナン，セルロース，デキストラン，ポリアクリルアミド，ポリエチレングリコール，ポリビニルアルコール等）を構成するものでも良い。また、ＬＢ膜，自己組織化単分子膜，脂質二重膜等の組織的構造を用いたものでも良い。
【０１２９】
したがって、反応部６の各特定物質６１からの反射光の光強度をそれぞれＣＣＤカメラ１０１により監視して、かかる角度及び波長の変化を検出することで試験流体中の検出種の濃度をリアルタイムで測定できる。
なお、金属層４１の材質は、表面プラズモン波を誘起しうるものであれば限定はなく、例えば、金，銀，アルミニウム等である。
【０１３０】
また、回折格子４２は、基板４の表面に凹凸を形成しておき、その上にスパッタリング等により金属を薄く積層して上記金属層４１を形成することで上記金属層４１の表面に具現できる。
また、基板４に回折格子４２を設けるべく形成される凹凸は、例えば、基板４を切削して形成され、切削方法としては機械的に行なうものでも良いし、エッチングの技術等により化学的に行なうものでもよい。
【０１３１】
さらに、基板４を樹脂材により構成する場合には、樹脂材が完全に固化しないうちに、例えばフォトリソグラフィ等により凹凸を形成したスタンパを基板４に押圧して凹凸を形成することもできるし、射出成形によりスタンパから凹凸形状を転写しても良い。
【０１３２】
本発明の第２実施形態としての分析用チップ（センサチップ）１Ａは、上述したように構成されているので、第１実施形態の分析用チップ１と同様に、液体検体Ｆｓの周り込みによる気泡の発生を抑制し、また、分析用チップ１Ａの変形を防止することができ、さらに、液体検体Ｆｓの少量化を図ることができる。
【０１３３】
また、ＳＰＲセンサに使用される分析用チップの大きな特徴として、反応部６（複数の特定物質６１）における相互作用の状態を光学的に且つオンラインで検出することが挙げられる。
例えば、反応部（即ち、測定領域）６に気泡が滞留してしまうと、特定物質６１と検出種との相互作用が阻害されてしまうだけでなく、上記の光学的な測定を行なえなくなってしまうが、本分析用チップ１Ａによれば、気泡の発生を抑制できるので、上記のような光学的測定によるオンラインでの分析を安定して行なえるといった利点がある。
【０１３４】
なお、このようなＳＰＲを利用した分析では、マイクロチャンネルチップに同一の液体検体Ｆｓを流通させて分析を行なうだけでなく、複数の液体検体Ｆｓを、バッファーを挟んで連続的に流通させて、これらの液体検体Ｆｓの測定対象物と特定物質との一連の結合−解離を分析することも可能である。
【０１３５】
また、本実施形態では検出器１０１としてＣＣＤカメラを用いたが、検出器１０１はこれに限定されるものではなく、フォトダイオード、光電子増倍管、感光紙など、任意のものを使用することができる。
【０１３６】
〔３〕第３実施形態
図１２〜図１４は本発明の第３実施形態としての分析用チップの構成を示すもので、図１２（ａ）はその模式的な組立斜視図、図１２（ｂ）はその模式的な分解斜視図、図１３はそのプレートの模式的な下面図、図１４（ａ）は図１２（ａ）のＹ１−Ｙ１断面図、図１４（ｂ）は図１２（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。なお、上述の第１実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３７】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、本分析用チップ（単にチップともいう）１Ｂは、蓋部２，プレート１０，基板４をそなえて構成されている。
本分析用チップ１では、第１実施形態に対しプレート８，９の代わりにプレート（中間プレート）１０をそなえていることが特徴である。従って、以下、特にプレート１０について詳細に説明する。
なお、蓋部２の注入口２１，排出口２２には、それぞれパイプ２６，２７（図１４参照）が挿入されており、外部の送液ポンプや廃液タンクへつながるチューブとの接続を容易に行なえるようになっている。
【０１３８】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、プレート１０には、蓋部２の注入口２１，排出口２２に連通する孔１１，１２が形成されている。
また、図１３に示すように、プレート１０下面（基板４と向かい合わされる側）には、孔１１からプレート１０の流れ方向中間部へいくにしたがって幅広になるように形成された凹部１３と、プレート１０の流れ方向中間部から孔１２へいくにしたがって幅狭になるように形成された凹部１４とが設けられている。
【０１３９】
なお、プレート１０を基板４に重ね合わせることにより、プレート１０の凹部１３，１４が、その開口部を閉塞され、液体検体Ｆｓが集合する流路を形成するようになっている。従って、基板１とプレート１０の凹部１３，１４とにより形成される空間を、集合流路部１３，１４ともいう。
また、プレート１０の流れ方向中間部（凹部１３と凹部１４との間の領域）には、仕切壁１０ｂによって幅方向に分割形成された複数のスリット状溝１０ａが形成されている。よって、プレート１０を基板４に重ね合わせることにより、プレート１０の凹部１３，１４及び中間部は、液体検体Ｆｓが流れる流路５を形成する。
【０１４０】
なお、プレート１０を基板４と重ね合わせることにより、上記のスリット状溝１０ａが、その開口部を閉塞されてスリット状の内部流路（スリット状流路）を形成することから、以下、スリット状溝とスリット状流路とを同じ符号１０ａで示す。
また、このとき、上記スリット状流路１０ａの横断面の縦横比率（縦寸法／横寸法）が０．００５（例えば、縦５μｍ，横１ｍｍ）〜１００（例えば、縦１０００μｍ，横１０μｍ）程度の範囲内に収まるようにスリット状流路１０ａが形成されることが好ましい。また、一般的には、スリット状流路１０ａが５ｍｍ２以下の横断面積を有するように形成されるのが良く、好ましくは１００μｍ２以上５ｍｍ２以下、さらに好ましくは２０００μｍ２以上０．３ｍｍ２以下の横断面積を有するように形成されるのがよい。このようにスリット状流路１０ａが構成されることにより、流路中の液体検体Ｆｓの回りこみによる気泡の発生をより確実に抑制することができるようになっている。
【０１４１】
また、このような凹部１３，１４及びスリット状溝１０ａの形成方法としては、機械加工、射出成型や圧縮成型に代表される転写技術、ドライエッチング（ＲＩＥ，ＩＥ，ＩＢＥ，プラズマエッチング，レーザーエッチング，レーザーアブレーション，ブラスト加工，放電加工，ＬＩＧＡ，電子ビームエッチング，ＦＡＢ）、ウエットエッチング（化学浸食）、光造形やセラミックス敷詰等の一体成型、各種物質を層状にコート，蒸着，スパッタリング，堆積して部分的に除去することにより微細構造物を形成するＳｕｒｆａｃｅ　Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｉｎｇ、インクジェットやディスペンサーにより流路構成材料を滴下して形成する方法（即ち、凹部１３，１４及び流れ方向中間部を一体に凹部として形成し、その後、上記中間部に流れ方向に沿って流路構成材料を滴下し、仕切壁１０ｂを形成する方法）、光造形法などを適宜選択して用いればよい。
【０１４２】
次に、本分析用チップ１Ｂの作製方法について説明すると、まず、位置決め操作が可能なインジェクタ等により、基板４の目標位置に特定物質含有液を滴下し、基板４に互いに基準間隔を空けて特定物質６１を固定させる。
その後、図１４（ｂ）に示すように、特定物質６１の各列間にプレート１０の仕切壁１０ｂがくるように、プレート１０の位置決めを行なって基板４に載置し、さらに、プレート１０上に蓋部２をセットする。なお、予め蓋部２とプレート１０とを接合して一体としたものを基板４にセットするようにしても良い。
【０１４３】
本発明の第３実施形態としての分析用チップ１Ｂは、上述したように構成されているので、図１４（ａ）に示すように、蓋部２の注入口２１に注入された液体検体Ｆｓは、プレート１０の孔１１を通って集合流路部１３を流れる。そして、各スリット状流路１０ａを流れ、特定物質６１と接触する。
その後、液体検体Ｆｓは、各スリット状流路１０ａから集合流路部１４に集合し、プレート１０の孔１２及び蓋部２の排出口２２を通してチップ１外へ排出される。
【０１４４】
このように、本分析用チップ１Ｂによれば、集合流路部１３が、上流端部から流れ方向中間部にいくにしたがって幅広になっているので、液体検体Ｆｓを流れ方向中間部へ円滑に案内することができる。また、集合流路部１４が、流れ方向中間部から下流端部にいくにしたがって幅狭になっているので、液体検体Ｆｓを下流端部へ円滑に案内することができる。
【０１４５】
さらに、シート形状の空間を形成する流路に、仕切壁１０ｂを設けてさらに幅狭な流路（スリット状流路）１０ａを形成することで、液体検体Ｆｓの周り込みによる気泡の発生を抑制することができる。
したがって、本分析用チップ１Ｂによれば、第１実施形態の効果と同様に、気泡の滞留による悪影響（液体検体Ｆｓの流通の阻害、特定物質６１と液体検体Ｆｓとの接触の阻害、液体Ｆｓと気泡２０１との熱伝達率の差異による測定系の温度の不均一、光路上に気泡２０１が滞留することによる測定の妨害等）を排除でき、分析の信頼性を向上させることができるという利点がある。さらに、気泡の除去作業が不要となり、分析作業を効率的に行なえるといった利点がある。
【０１４６】
また、チップ１Ｂの組み立てをホルダを用いて行なう場合には、チップ１Ｂに圧力がかかるが、第１実施形態と同様に、チップ１の幅方向に亘って複数形成された仕切壁１０ｂが支柱部材となるので、チップ１Ｂの耐圧性を向上することができ、チップ１Ｂの厚み方向の形状変化を防止することができる。これにより、チップ１Ｂのたわみに起因する流速分布の不均一を防止できるとともに、光照射を用いた分析においては、光路長のばらつきや光軸の変化を防止できるので、分析結果の精度を向上させることができる。
さらに、第１実施形態と同様に、液体検体Ｆｓの少量化を実現することも可能である。
【０１４７】
なお、本実施形態では、基板４及び蓋部２によりプレート１０を挟んでチップ１Ｂを構成したが、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、プレート１０の凹部１３，１４及びスリット状溝１０ａに対応する、集合流路部を形成する凹部２１′，２２′、及び、内部流路を形成するスリット状溝２ａを蓋部２下面に直接形成するようにしても良い。この場合、プレート１０を設けずに、基板４と蓋部２とを重ね合わせるだけでよいので、チップ１Ｂを容易に作製することができる。なお、２ｂは仕切壁を示している。
このように作製された分析用チップ１は、基板４と、基板４に対向して配設され、基板４と協働して基板４との間に流路５を有するシート状空間を形成する蓋部２とを備え、流路５に、支柱部材及び仕切部材の両機能を有する仕切壁１０ｂを有する構成となる。
【０１４８】
また、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、プレート１０の凹部１３，１４及びスリット状溝１０ａに対応する、集合流路部を形成する凹部４３，４４、及び、内部流路を形成するスリット状溝４ａを基板４上面に直接形成するようにしても良い。この場合、プレート１０を設けずに、基板４と蓋部２とを重ね合わせるだけでよいので、チップ１Ｂを容易に作製することができる。なお、４ｂは仕切壁を表わす。
また、例えば、上記のように基板４と蓋部２とだけでチップ１Ｂを作製する場合、図１７（ａ）に示すように、液体検体Ｆｓの注入口２１及び排出口２２を、蓋部２の上流側及び下流側の側面に形成したり、図１７（ｂ）に示すように、基板４下面に形成したりしても良い。
【０１４９】
さらに、本実施形態では、図１３，図１５（ａ），図１６（ｂ）中符号Ｒで示すように、孔１１又は孔１２から各仕切壁１０ｂの端部までの距離が略等しくなるような仕切壁１０ｂ，２ｂ，４ｂを設けたが、図１８中符号Ｒ１で示すように、幅方向中央に近い仕切壁１０ｂほど仕切壁１０ｂの長さを長くする（孔１１又は孔１２と仕切壁１０ｂの端部との距離を前記図１３、図１５（ａ）、図１６（ｂ）と比べ短くする）ようにしても良い。この図１８に示す例は、図１５（ａ），図１６（ｂ）に示す例にも同様に適用できることは言うまでもない。
【０１５０】
〔４〕第４実施形態
図１９（ａ）は本発明の第４実施形態を説明するプレート（中間プレート）の下面図である。
本発明の第４実施形態としての分析用チップ１Ｃは、図１９（ａ）に示すように、中間プレート１０の仕切壁１０ｂが注入口である孔１１から排出口である孔１２にかけて形成されているほかは、図１２〜１４に示す上述した第３実施形態と同様の構成となっている。なお、上述の第３実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５１】
つまり、本実施形態では、流れ方向中間部のみならず凹部１３，１４にも仕切壁１０ｂが形成され、仕切壁１０により分割された各内部流路１０ａの入口が孔１１に開口しており、出口が孔１２に開口している。したがって、本実施形態においては凹部１３，１４は集合流路部を構成せず、内部流路１０ａの一部を構成している。
【０１５２】
本発明の第４実施形態は以上のように構成されているので、集合流路部による作用、効果を除いては第３実施形態と同様の作用、効果を奏することができるが、それに加え、第３実施形態では集合流路部を形成していた凹部にまで内部流路を形成することができるので、流路５内のより広い部分で、確実に気泡の発生を防止することができ、且つ、チップの変形を防止し、さらに、液体検体Ｆｓの少量化を促進することができる。これにより、より正確に分析を行なうことができる他、より広い反応部を設けることができ、効率よく分析を行なうことが可能となる。
【０１５３】
また、各内部流路１０ａの距離は等しくなることが好ましい。また、液体検体Ｆｓの圧力、仕切壁１０ｂの形状、流路５の壁面の特性などによっては、仮に気泡が生じた場合でも、気泡が背圧により容易に排除されることも可能である。
【０１５４】
また、本実施形態においても第３実施形態と同様、図１９（ｂ）に示すように、プレート１０の凹部１３，１４及びスリット状溝１０ａに対応する溝部（凹部）２３，２４及びスリット状溝２ａを蓋部２下面に直接形成するようにしても良く、また、図１９（ｃ）に示すように、プレート１０の凹部１３，１４及びスリット状溝１０ａに対応する溝部（凹部）４６，４７及びスリット状溝４ａをそれぞれ基板４上面に直接形成するようにしても良い。
なお、図１９（ｂ）に示すものは、その他の構成は図１５（ａ），（ｂ）に示したものと同様の構成となっており、図１９（ｃ）に示すものは、その他の構成は図１６（ａ），（ｂ）に示したものと同様の構成となっている。
【０１５５】
〔５〕第５実施形態
図２０（ａ）は本発明の第５実施形態を説明するプレート（中間プレート）の下面図である。
本発明の第５実施形態としての分析用チップ１Ｄは、その基本構成は図１２（ａ）に示すように、上述した第３実施形態と共通している。即ち、図２０（ａ），（ｂ）に示すものは、その他の構成は上記第３実施形態と同様の構成となっている。なお、上述の第３実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。さらに、本実施形態は、図２０（ｂ）に示すように、内部流路１０ａの下流端部に縮流部１０ｃが形成されていることを特徴としている。
【０１５６】
図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＸＸｂ部を拡大した図である。縮流部１０ｃは、図２０（ｂ）に示すように、内部流路１０ａが次第に狭くなるよう、即ち、内部流路１０ａの流れ方向に垂直な断面積が小さくなるように形成された部分であり、ここでは、内部流路１０ａの幅が次第に狭くなるよう形成された部分を指す。
【０１５７】
本発明の第５実施形態は以上のように構成されているので、第３実施形態と同様の効果に加え、内部流路１０ａの下流端部に気泡が残留するのを抑制することができる。
詳しく説明すると、従来、内部流路１０ａの下流端部には、図２０（ｃ）に示すようにして気泡２０１が形成されやすいことが経験的に分かっている。これは、内部流路１０ａの下流端部が図２０（ｃ）に示すような形状である場合には、液体検体Ｆｓが内部流路１０ａから下流側の集合流路部１４に移動する際に、内部流路１０ａの下流端部で急に背圧がかからなくなり、気泡２０１が滞留してしまっていたものと考えられる。なお、図２０（ｃ）では内部流路１０ａの下流端部が幅方向に次第に広がるよう（即ち、仕切壁１０ｂの厚みが次第に小さくなるよう）形成された例を示したが、内部流路１０ａの下流側端部が幅方向に一定であるよう形成されていても同様にして気泡２０１が形成されることがある。これに対して本実施形態では、上述したような縮流部１０ｃを形成し、液体検体Ｆｓが内部流路１０ａから下流側の集合流路部１４に移動する際、上記のように、急に背圧がかからなくなることを防ぐために、図２０（ｂ）に示す縮流部１０ｃにより液体検体Ｆｓの線速を増加することで、内部流路１０ａに気泡２０１が残留することを抑制することができる。
【０１５８】
なお、本実施形態の構成を、他の実施形態あるいはその変形例に適用できることは言うまでもない。
【０１５９】
〔６〕第６実施形態
図２１（ａ）は本発明の第６実施形態を説明するため、流路の仕切壁が形成された部分を流路の幅方向に対して直交する面で切断した断面を拡大して模式的に示す断面図である。
本発明の第６実施形態としての分析用チップ１Ｅは、図２１（ａ）に示すように、その基本構成は上述した第３実施形態と共通している。なお、上述の第３実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。そして、本実施形態では、図２１（ａ）、及び、図２１（ａ）のＸＸＩｂ部を拡大して示す図２１（ｂ）に示すように、仕切壁１０ｂの基板４と対向する面に仕切壁１０ｂと基板４との密着性を低減させる物質の層（密着性低減層）としてテフロン（登録商標）の層１０ｔが形成され、これにより、仕切壁１０ｂと基板４との密着性が低減され、仕切壁１０ｂと基板４とは極小さい距離だけ離されている。
【０１６０】
密着性を低減する程度としては、仕切壁１０ｂと基板４との間の密着性が低減された結果、仕切壁１０ｂと基板４との間に流体である液体検体Ｆｓが浸入し、浸入した液体検体Ｆｓの薄い液層を介して仕切壁１０ｃが基板４を支持しうる程度であり、具体的な密着性は液体検体Ｆｓの種類や分析時の条件などにより異なっている。
また、仕切壁１０ｂの、プレート１０側端部は、プレート１０と一体に形成されている。
【０１６１】
本発明の第６実施形態は以上のように構成されているので、第３実施形態と同様の効果に加え、仕切壁１０ｂと基板４との間の応力による形状変形を防ぐことができる。
以下、詳細に説明する。仕切壁１０ｂと基板４とが接着されたり高度に密着されている場合には、仕切壁１０ｂと基板４との接触部分に過剰な応力が働くと、その応力によって分析用チップ１Ｅが変形する可能性がある。即ち、分析用チップ１Ｅを製造する際の仕切壁１０ｂと基板４との接着時にかかる応力、又は、接着後に液体検体Ｆｓを流した場合や温度が変化した場合などに起こる理想的な形状（即ち、応力や圧力などの力がなんら負荷されていない場合の形状）からの逸脱に起因する応力によって、分析用チップ１Ｅの形状変形が生じることがある。
【０１６２】
そこで、本実施形態においては、仕切壁１０ｂと基板４との密着性を低減させ、液体である液体検体Ｆｓを流路５に流した際に、仕切壁１０ｂと基板４との間に部分的に液体検体Ｆｓを浸入させて、浸入した液体検体Ｆｓの薄い液層を介して仕切壁１０ｂが基板４を支持しうるよう、ひいてはプレート１０が基板４に支持されるよう構成している。これにより、仕切壁１０ｂと基板４との間で過度の応力が伝わらないようにすることができるので、仕切壁１０ｂと基板４との間で応力が生じること、または応力が伝わることに起因する形状変形を防止することができる。
【０１６３】
また、仕切壁１０ｂと基板４との間の距離の程度は、仕切壁１０ｂが、薄い液層状態として存在する液体検体１０ｂを介して基板４を支持できる程度に小さく、また、通常予想される程度の分析用チップ１Ｅの変形を抑制することができる程度に小さく設定されることが好ましい。
【０１６４】
なお、密着性低減層は、テフロン（登録商標）の層以外の層であってもよく、仕切壁１０ｂの表面と基板４の表面との密着性を低減することができる層であればよい。
【０１６５】
また、その他の手法により、仕切壁１０ｂと基板４との間で液体検体Ｆｓを介して仕切壁１０ｂが基板４に支持されるように構成してもよい。例えば、化学侵食などのウェットエッチングや、反応性イオンエッチング（Ｄｅｅｐ　Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングによって、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の極わずかな距離だけ仕切壁１０ｂの高さ（即ち、流路の高さ方向の距離）を低く形成することで構成してもよい。
【０１６６】
ただし、本実施形態では第３実施形態とは異なり、仕切壁１０ｂと基板４との間を通じて、隣接する内部流路、つまり、スリット状溝１０ｂ間での液体検体Ｆｓのリークが生じることがあるので、このようなリークが生じてもよい場合に本実施形態にて説明した技術を用いることが好ましい。
【０１６７】
また、本実施形態では仕切壁１０ｂと基板４との間の部分に注目したが、分析用チップ１Ｅが別の構造を有している場合には、その分析用チップ１Ｅの構造に応じて液体検体Ｆｓで支持する部分を選択すればよい。更に、流路５が蓋部２に面して形成されている場合には、仕切壁１０ｂと蓋部２の流路５側表面との間が液体検体Ｆｓを介して支持されるようにすればよい。本実施形態の技術は、応力が生じる流路５表面の部分であればどの部分に対しても適応することが可能である。
【０１６８】
また、本実施形態では仕切壁１０ｂと基板４との間に液体検体Ｆｓを流した場合を例示して説明したが、仕切壁１０ｃと基板４との間に浸入する流体は任意であり、例えば液体検体Ｆｓ以外にもバッファを流しながら分析を行なう場合には、流路５を流れるバッファを介して仕切壁１０ｂが基板４を支持しうるようにしてもよい。さらに、空気などの気体や、気体と液体との混合体が仕切壁１０ｂと基板４との間に滞留した場合には、それらを介して仕切壁１０ｂが基板４を支持しうるようにしてもよい。ただし、仕切壁１０ｂと基板４との間に気体が滞留している場合には、分析を行なっている間を通じてその気体が継続的に仕切壁１０ｂと基板４との間に留まる等により、その気体が原因で分析の精度が低下しないようにすることが好ましい。
【０１６９】
さらに、仕切壁１０ｂと基板４との間に常に流体が存在していなければならないわけではなく、例えば分析中のある瞬間に、仕切壁１０ｂと基板４とが直接に当接したとしても、それによって仕切壁１０ｂと基板４との間に過剰な応力が生じなければよい。
【０１７０】
〔７〕第７実施形態
図２２は本発明の第７実施形態を説明するプレート（中間プレート）の模式的な下面図であり、図２３（ａ），（ｂ）はその機能を説明するための拡大図である。
本発明の第７実施形態としての分析用チップ１Ｆの基本構成は、上述の第３実施形態と共通している。即ち、図２２，図２３（ａ），（ｂ）に示すものは、その他の構成は上記第３実施形態と同様の構成となっている。なお、上述の第３実施形態で説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。そして、本実施形態では、図２２に示すように、仕切壁１０ｂの上流側及び下流側端部が幅方向に一列になるよう形成され、流路５の中間プレート１０側表面が親水性に加工されており、且つ、流路５の上流側の集合流路部１３の中間プレート１０側表面に、流路５の流れ方向と直交する向きに流路５幅全幅に亘って延在する帯状の疎水性の部分（疎水性部。以下適宜、疎水部という）５ｘが複数断続的に形成されている。
【０１７１】
したがって、集合流路部１３は、第１の親和部として、親水性に加工された中間プレート１０の表面が剥き出しの帯状の部分（親水性部。以下適宜、親水部という）５ｙが形成され、また、第２の親和部として疎水部５ｘが形成された構成となる。この結果、集合流路部１３では親水部５ｙと疎水部５ｘとが流れ方向に交互に並ぶこととなる。なお、ここで親和部とは、対象となる物質に対してある一定の親和性を有する部分のことを指すものとする。したがって、親和部が対象となる物質に対して必ずしも高い親和性を有するとは限らない。
【０１７２】
また、疎水部５ｘはそれぞれ厚さ（流路５の流れ方向寸法）が互いに同寸法に設定され、また、疎水部５ｘに挟まれた親水部５ｙの厚さも疎水部５ｘの厚さと同じに設定されている。上記厚さは、種々の条件に応じて適宜設定されるものであり、同寸法であることに限定されないが、一般的に１０μｍ〜１０００ｍｍ以下である。
【０１７３】
これにより、図２３（ａ）に示すように親水性の液体検体Ｆｓの一部が先行して疎水部５ｘに到着すると、疎水部５ｘは流通しづらいことからこの液体検体Ｆｓは疎水部５ｘとの接触部で丁度ブレーキが掛けられた状態となり、後続の液体検体Ｆｓは、このようなブレーキの作用しない流れやすい領域、即ち未だ液体検体Ｆｓが到達していない親水部５ｙ側へと矢印Ｆ１〜Ｆ３で示すように流れるようになる。
【０１７４】
この結果、液体検体Ｆｓは、流路５全幅に渡って疎水部５ｘに到着するまで、その一部が疎水部５ｘを乗り越えて移動することが抑制されるようになる。つまり、図２３（ｂ）に示すように液体検体Ｆｓの先端（気―液界面）Ｓを幅方向Ｂに沿って揃えることができるのである。
ここでは、上述したように疎水部５ｘは中間プレート１０だけに設けられているが、疎水部５ｘは、流路５の基板４側表面に形成されてもよく、流路５の表面であれば任意の場所に設けることができる。また、疎水部５ｘは流路５の横断面全周に渡って形成するのが最も好ましいが、流路５は相当直径が微小であることから流路５壁面から受ける抵抗が大きいため、本実施形態のように中間プレート１０だけに疎水部５ｘを設けるだけでも、液体検体Ｆｓの流通を抑制して上述したように液体検体Ｆｓの先端位置を揃えることができる。
【０１７５】
本発明の第７実施形態としての分析用チップは上述したように構成されているので、第３実施形態と同様の効果に加え、親水部５ｙ及び疎水部５ｘにより液体検体Ｆｓの周り込みによる気泡の発生をさらに確実に防止することができ、正確で効率的な分析を行なうことができる。
【０１７６】
また、親水部５ｙ及び疎水部５ｘが、反応部６よりも流れ方向上流の集合流路部１３に形成されているので、液体検体Ｆｓが反応部６への到着するまでに気泡が発生することを確実に防止することができるので、正確な分析を行なうことができる。
【０１７７】
本実施形態では第１の親和部５ｙを親水性に、第２の親和部５ｘを疎水性にしたが、親水性の部分及び疎水性の部分をともに形成しなくとも、例えば、流路５表面を部分的に疎水化したり、これとは逆に流路５表面の所定部分（疎水部５ｘに相当する部分）を除いた部分のみを親水化したりして、第１の親和部よりも第２の親和部の方が液体流体Ｆｓに対する親和性（ここでは、親水性の度合い）が低い構成にすればよい。ただし、本実施形態のように親水部５ｙと疎水部５ｘとを両方備えている場合は、より効果的に気泡の発生を抑制することができる。
【０１７８】
なお、親水化及び疎水化の方法はどのような方法を用いてもよいが、具体例としては、流路５表面に、アクリル樹脂，ポリカーボネート，ポリスチレン，シリコン，ポリウレタン，ポリオレフィン，ポリテトラフルオロエチレン，ポリプロピレン，ポリエチレン，熱可塑性エラストマーなどの比較的親和性の低い疎水性材料を用いる場合、これを親水化する方法としては、表面コーティング，湿式化学的改質，ガス改質，界面活性剤処理，コロナ放電，粗面化，金属の蒸着，金属のスパッタリング，紫外線処理，加工雰囲気に依存する親水性官能基または親水性分子の表面への付与を伴う方法（プラズマ法，イオン注入法，レーザー処理等）が挙げられる。
【０１７９】
また、流路５表面に、ガラス，金属，セラミックスなどの比較的親和性の高い親水性材料を用いる場合、これを部分的に疎水化する方法としては、接着剤，ロウなどの疎水性物質の表面コーティング，表面グラフト法，加工雰囲気に依存する疎水性官能基または疎水性分子の表面への付与を伴う方法（プラズマ法，イオン注入法，レーザー処理等）が挙げられる。
【０１８０】
このように流路５壁面の改質（親水化又は疎水化）を行なう場合には、流路５壁面の内、改質する部分にだけ上記処理を行ってもよいし、非改質部分をマスキングして流路５壁面全体に対して上記処理を一括して行なうようなこともできる。
また、別種の親水性，疎水性材料を組み立てることで、部分的パターンを形成することも可能である。即ち、例えば親水性の流路５壁面に疎水性の材質を貼り付けて疎水部を形成するようにしてもよい。
【０１８１】
また、本実施形態では、流路５全幅に渡って帯状の親水部５ｙ及び疎水部５ｘを形成したが、その幅寸法や、流れ方向に並べられるその個数や、その相互間隔や、その形状は任意である。
【０１８２】
さらに、帯状の親水部５ｙ及び疎水部５ｘは必ずしも流路５の流れ方向に対して直交する帯状に形成する必要はなく、図２４に示すように、例えば、流路５の流れ方向に斜めに交差するよう延在する帯状に形成してもよい。また、疎水部５ｘが完全に流路５全幅に渡って形成されていなくても良い。親水部５ｙ及び疎水部５ｘ、即ち、第１及び第２の親和部の延在する角度や長さは、分析用チップ１Ｆの構成にあわせて適宜変更してもよいのである。
【０１８３】
また、親水部５ｙ及び疎水部５ｘを非直線形状としても良い。たとえば、図２５に示すように、孔１１，１２から仕切壁１０ｂの端部までの距離を略等しく形成した場合には、疎水部５ｘを、孔１１からの距離が略等しい弧状に形成することが好ましい。
また、本実施形態では第１及び第２の親和部をそれぞれ複数形成したが、これらは少なくとも１つ設けられていれば良い。ただし勿論、流れ方向に沿って複数並べることが好ましい。つまり、疎水部５ｘに到達した時点で液体検体Ｆｓ先端のばらつきが大きければこれを十分に抑制するのが困難となるため、疎水部５ｘを流れ方向に複数並べることにより繰り返し液体検体Ｆｓの先端を揃えて確実に空気の抱き込みを防止できるようになるのである。
【０１８４】
また、第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘは流路５内のどこに設けても良く、例えば、図２６（ａ）に示すように、第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘを流路５の中間部に設けたり、図２６（ｂ）に示すように、第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘを下流側の集合流路部１４に設けたり、図２６（ｃ）に示すように、流路５の全長にわたって第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘを交互に設けたりしてもよい。
なお、図２４，図２５、図２６（ａ）〜（ｃ）に示すものは、その他の構成は上記第３実施形態と同様の構成となっている。
【０１８５】
なお、上記実施形態では、液体検体Ｆｓが親水性である例を説明したが、液体検体Ｆｓが疎水性のものであっても良く、この場合、上記疎水部を親油性部（比較的親油性の低い部分）に置き換え、上記親水部を、疎油性部よりも親油性の高い親油性部に置き換えれば良い。
【０１８６】
また、上記の実施形態では第１の親和部５ｙを親水部、第２の親和部５ｘを疎水部でそれぞれ構成したが、第１の親和部５ｘを粗面部として形成し、第２の親和部５ｙを滑面部として形成してもよい。ここで、滑面部は粗面部よりも表面が滑らかな部分を指す。通常、流路５の表面の塗れ性に注目すると、表面が滑らかな面は表面が粗い面よりも液体検体Ｆｓに対して親和性が低いので、上述した実施形態と同様に、気泡の滞留を防止することができる。なお、第１実施形態では流路５の表面が粗い場合には流路５を流れる液体検体Ｆｓの圧力損失が大きくなることを述べたが、圧力損失と固−気−液三相境界線での塗れ性（液体検体Ｆｓが流通していない流路５に、はじめて液体検体Ｆｓが流通する際の特性）とは異なる概念であり、上述した内容は第１実施形態の内容と矛盾するものではない。
【０１８７】
また、上記の実施形態では、流路５に第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘのみが形成された例を示したが、本発明は少なくとも第１の親和部５ｙ及び第２の親和部５ｘを有していれば良く、第１及び第２の親和部とは液体検体Ｆｓに対する親和性が異なる新たな親和部を更に備えていてもよい。
【０１８８】
〔８〕第８実施形態
図２７は、本発明の第８実施形態を説明する模式的斜視図である。
本発明の第８実施形態としての分析用チップユニット１Ｇは、図２７に示すように、正八角柱に形成されたユニットベース３００に、正八角柱の両端面それぞれの中央を貫通する回転支持軸３０２が取り付けられている。さらに、ユニットベース３００の正八角柱の側面には、それぞれ第１，３〜７実施形態の分析用チップと同様の構成を有する単位チップ３０１が保持されている。また、ユニットベース３００は支持軸３０１を回転中心として回転可能とされている。なお、上述の第１実施形態で説明した単位チップ３０１の構造については、上記の第１、第３〜第７実施形態で説明したので、その説明を省略する。また、図２７では、説明のために単位チップ３０１の流路５の透視して示す。即ち、実際は蓋部２やプレート８，９，１０が流路５の部分を覆っている。
【０１８９】
本発明の第８実施形態としての分析用チップユニット１Ｇは以上のように構成されているので、使用時には、分析用チップユニット１Ｇの所定の位置にある単位チップ３０１を用いて分析を行なう。つまり、所定の位置にある単位チップ３０１の注入口２１から流路５に液体検体Ｆｓを注入し、流路５内を流れる液体検体Ｆｓの分析を行ない、分析後、液体検体Ｆｓは排出口２２から単位チップ３０１の外部に排出される。その単位チップ３０１を用いた分析が終わると、ユニットベース３００を回転支持軸３０２を中心に所定角度（例えば、４５°の整数倍）回転させ、先ほどとは別の単位チップ３０１を所定の位置に移動させて、所定の位置に移動させた単位チップ３０１を用いて分析を行なう。これを繰り返して、分析用チップユニット１Ｇを用いた分析を行なうのである。
【０１９０】
各単位チップ３０１に異なる種類の特定物質６１を固定しておけば、分析用チップユニット１Ｇを回転させるだけで、簡単に異なる種類の所定物質を検出することができ、効率よく液体検体Ｆｓの分析を行なうことができる。
【０１９１】
なお、本実施形態ではユニットベース３００を正八角柱形状としたが、ユニットベース３００の形状について特に制限はなく、任意の形状とすることができる。
また、ユニットベース３００のすべての側面に単位チップ３０１を配置しなくても、ユニットベース３００のすべての側面のうちの一部の側面に、単位チップ３０１を配置することもできる。
ユニットベース３００の１つの面に保持する単位チップ３０１の数は１つに制限されるものではなく、図２８に示すように、ユニットベース３００の１つの面に複数の単位チップ３０１を保持するようにしてもよい。
もちろん、単位チップ３０１は第１，３〜７実施形態で説明したものと同一のものでなくても良く、他の構成を有する分析チップを単位チップとしてもよいことはいうまでもない。
【０１９２】
〔９〕第９実施形態
図２９は本発明の第９実施形態を説明する模式図である。
本発明の第９実施形態としての分析用チップユニット１Ｈは、図２９に示すように、平板状のユニットベース４００に、上記第１，３〜７実施形態の分析用チップと同様の構成を有する単位チップ４０１を複数備えている。なお、上述の第１，３〜７実施形態で説明した単位チップ４０１の構造については、上記の第１，第３〜第７実施形態で詳述したので、その説明を省略する。
【０１９３】
さらに、最も上流にある単位チップ４０１の注入口２１と最も下流にある単位チップ４０１の排出口２２とを除き、各単位チップ４０１の注入口２１と、その注入口２１に対応する他の単位チップ４０１の排出口２２とは、図２９のようにそれぞれユニットベース４０１に設けられた連結流路４０２によって連結されている。この例では、１つの単位チップ４０１の排出口２２と複数の単位チップ４０１の注入口２１とが連結流路４０２で連結されていたり（図２９の符号４００ａ参照）、また、複数の単位チップ４０１の排出口２２と１つの単位チップ４０１の注入口２１とが連結流路４０２で連結されていたり（図２９の符号４００ｂ参照）、さらには、複数の単位チップ４０１の排出口２２と複数の単位チップ４０１の注入口２１とが連結流路４０２で連結されていたりする（図２９の符号４００ｃ参照）。
【０１９４】
本発明の第９実施形態としての分析用チップユニット１Ｈは以上のように構成されているので、最も上流にある注入口２１から液体検体Ｆｓを注入し、液体検体Ｆｓを各単位チップ４０１及び連結流路４０２に流しながら分析を行なう。単位チップ４０１及び連結流路４０２を流れた液体検体Ｆｓは、最も下流にある単位チップ４０１の排出口２２から排出される。
【０１９５】
このように、単位チップ４０１を組み合わせた分析用チップユニット１Ｈを用いれば、液体検体Ｆｓの分析を効率よく行なうことができる。
例えば、各単位チップ４０１に異なる種類の特定物質６１を固定しておけば、１回分析を行なうだけで異なる種類の所定物質を検出することができ、効率よく液体検体Ｆｓの分析を行なうことができる。
【０１９６】
また、各単位チップ４０１に同じ種類の特定物質６１を固定しておけば、各単位チップ４０１にある反応部の観測や測定を行なうことができ、１回分析を行なうだけで多くのデータを得ることができるので、分析結果の信頼性を高めることができる。
【０１９７】
また、各単位チップ４０１を一体化して分析用チップユニット１Ｈとしたことによって、別々の分析用チップを用いる場合に生じるデッドボリュームを防止することができるとともに、分析用チップを複数用いる場合には必要となる配管などが不要となり、設備の準備や点検に要するコストを低減し、また、漏れの可能性、チップ外部での温度や湿度などの変化、配管、チューブ、コネクタなどの閉塞、チューブやコネクター材質との吸着など、精密で効率的な分析の障害となるものを小さくすることができる。
【０１９８】
なお、ユニットベース４００に保持させる単位チップ４０１の配置や組み合わせに特に制限はなく、分析目的に応じて任意に設定することができる。
また、単位チップ４０１は第１、第３〜第７実施形態で説明したものと同一のものでなくても良く、他の構成を有する分析用チップを単位チップ４０１としてもよいことはいうまでもない。
【０１９９】
〔１０〕第１０実施形態
図３０は、本発明の第１０実施形態としての分析装置を説明する説明図である。図３０に示すように、本発明の第１０実施形態としての分析装置は、第１，第３〜第７実施形態で説明した分析用チップ１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ（以下、分析用チップとしては符号１を使用する）と、分析用チップ１を流通する液体検体Ｆｓの分析を行なう分析部５０１と、分析用チップ１の上流に備えられ、分析用チップ１に液体検体Ｆｓを導入するに先立ち物理的及び／又は化学的な作用によって液体検体Ｆｓを分離する分離装置（分離部）５０２と、分析用チップから排出された液体検体Ｆｓを分析する後分析装置（後分析部）５０３とを備えている。なお、上述の第１，第３〜第７実施形態で説明した分析用チップについては、上記の第１，第３〜第７実施形態で詳細に説明したので、その説明を省略する。
【０２００】
分析部５０１の種類は任意であるが、通常、分析部５０１は表面プラズモン共鳴、化学発光、生物発光、電気化学発光、蛍光、及びＲＩ（放射性同位体分析）のいずれかの分析手法により分析を行なうものが好ましい。なお、分析部は上記手法のうちの１種の手法により分析を行なうものでも良く、２種以上の手法を組み合わせて分析を行なうものでもよい。
【０２０１】
分析部５０１が表面プラズモン共鳴を用いて分析を行なう場合には、その分析部５０１の具体的な装置構成は、上述した第２実施形態と同様に構成することができる。また特に、表面プラズモン共鳴を用いた分析部５０１では、分析用チップ１の背面から光を照射して、分析を行なうことも可能である。即ち、分析用チップ１の基板４側から分析用チップ１の流路５内に形成された反応部６に光を照射して、その反応部６からの反射光を分析用チップ１の基板４側で観測し、分析を行なうのである。ただしその場合には、照射された光が分析用チップ１の反応部６にまで届く必要があることから、当然基板４は照射される入射光が透過できるものでなくてはならない。したがって、分析用チップ１の背面から光を照射して分析を行なう場合には、通常、基板４は入射光と同じ波長を有する光を透過しうる素材で作製することになる。
【０２０２】
分析部５０１が蛍光により分析を行なうものである場合には、一般的には分析用チップの蓋部２を透明に形成し、蓋部２側から励起光を照射して蓋部２側から蛍光の検出を行なう。ただし、表面プラズモン共鳴により分析を行なう場合と同様に、分析用チップ１の背面側、即ち、基板４側から励起光を照射し、基板４側で蛍光を検出し、分析を行なうこともできる。なお、この場合には基板４を透明に形成することが必要となる。また、分析用チップ１の蓋部２側から励起光を照射して基板４側で蛍光を検出したり、逆に基板４側から励起光を照射して蓋部２側で蛍光を検出することも可能である。
【０２０３】
分析部５０１が化学発光や生物発光により分析を行なうものである場合にも、表面プラズモン共鳴や蛍光を用いる場合と同じく、適宜、分析用チップ１の透明部（透明に形成した部分）を通じて、任意の方向から化学発光の検出を行なうことができる。よって、例えば分析用チップ１の蓋部２を透明に形成した場合には蓋部２側から光の照射・検出をすることができるし、基板４を透明に形成した場合には基板４側から光の照射・検出をすることができる。なお、化学発光や生物発光においては、通常励起光の照射は不要である。
【０２０４】
分析部５０１が電気化学発光により分析を行なうものである場合も化学発光により分析を行なう場合とほぼ同様であるが、電気化学発光の場合には、基板４に電極を設けることに注意すべきである。したがって、電極が不透明の素材で形成されている場合には、たとえ基板４を透明な素材で形成していても基板４側から電気化学発光の検出を行なうことは難しい。ただし、電極が透明な素材（例えばＩＴＯ）で形成されている場合や、不透明な素材で形成されているが極薄い薄膜状に形成されていることによって光が透過できる場合には、基板４側から光の照射、検出を行なうことも可能である。
【０２０５】
また、本実施形態の分析装置では、分析用チップ１の上流に、分析用チップ１に液体検体Ｆｓを導入するに先立ち、物理的及び／又は化学的な作用によって液体検体Ｆｓを分離する分離装置５０２が備えられている。
【０２０６】
分離装置５０２の種類は任意であるが、通常、試料の吸着性や分配係数に応じて分離を行う液体クロマトグラフィーやＨＰＬＣ（ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ），試料の電気陰性度に応じて分離を行うキャピラリー電気泳動やマイクロチップ電気泳動，マイクロチャネル電気泳動、或いはフローインジェクションの利用などが好適であるが、もちろんこの他の装置を分離装置５０２として分析装置に取り付けても良く、また、上記の装置を組み合わせて用いてもよい。
【０２０７】
マイクロチャネルは何らかのチップ表面に形成された試料が流れる溝のことであり、マイクロチャネル電気泳動は、この溝の一部にＨＰＬＣのカラム充填材に相当するものを詰めたり、溝表面に官能基を備えさせたりすることで、分離が可能となるものである。
また、フローインジェクションは試料が流れている状態で様々な反応を起こさせる手法であるが、例えば錯形成反応と溶媒抽出とを行い、試料中の検出種以外の物質を除去する等の処理をして、分離を行うことができる。
なお、もちろん上記以外の装置を分離装置５０２として分析装置に取り付けても良い。
【０２０８】
また、本実施形態の分析装置は、分析用チップから排出された液体検体Ｆｓを分析する後分析装置５０３を備えている。後分析装置５０３の種類について特に制限はなく、任意の分析装置を後分析装置５０３として用いることができるが、具体例としては、ＭＳ（質量分析装置）、プロテインシーケンサ、ＤＮＡシーケンサ、ＳＥＭ，ＳＰＭ，ＳＴＭ，ＡＦＭなどが挙げられる。
後分析装置５０３は液体検体Ｆｓを分析可能な状態にするような前処理機構を含めてもよい。また、上記の装置を組み合わせて用いてもよい。
【０２０９】
本発明の第１０実施形態としての分析装置は以上のように構成されているので分析時には、分離装置５０２、分析用チップ１、後分析装置５０３の順に液体検体Ｆｓが流され、分析が行なわれる。
分析部５０１で分析を行なう際に、分析用チップ１を用いて分析を行なうため、液体検体Ｆｓを効率よく且つ精度良く行なうことができる。
【０２１０】
また、分離装置５０２を備えているので、酵素やたんぱく質等の所定物質を予め分離装置によって純粋な物質ごとに分離することができる。このため、純粋な物質となった所定物質を分析することができ、より正確な分析を行うことができる。
【０２１１】
さらに、後分析装置５０３を備えているので、一度の分析操作によって多くのデータを得ることができ、液体検体Ｆｓをより多面的に分析することが可能となる。
【０２１２】
なお、本実施形態では分析用チップとして第１実施形態で説明した分析用チップ１を用いたが、分析用チップはこれと同一のものでなくても良く、他の構成、例えば第３〜第７実施形態にかかる構成を有する分析チップを用いてもよいことは言うまでもない。
【０２１３】
また、図３１に示すように、本実施形態で用いた分析用チップの代わりに、第８実施形態又は第９実施形態で説明した分析用チップユニット１Ｇ，１Ｈを用いてもよい。なお、図３１において図３０と同じ符合のものを示している。
このような構成により、分析部５０１で分析を行なう際に、分析用チップユニット１Ｇ，１Ｈを用いて分析を行なうため、液体検体Ｆｓを効率よく且つ精度良く行なうことができる。
【０２１４】
また、分離装置５０２を備えているので、酵素やたんぱく質等の所定物質を予め分離装置によって純粋な物質ごとに分離することができる。このため、純粋な物質となった所定物質を分析することができ、より正確な分析を行うことができる。
【０２１５】
さらに、後分析装置５０３を備えているので、一度の分析操作によって多くのデータを得ることができ、液体検体Ｆｓをより多面的に分析することが可能となる。
【０２１６】
〔１１〕その他
以上、本発明の第１〜第１０実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、第１〜第１０実施形態の構成をそれぞれ組み合わせて実施してもよい。特に、上述した第４〜第７実施形態は、第３実施形態の分析用チップの構成を中心に説明を行なったが、第１実施形態や第２実施形態など、他の実施形態の構成に組み合わせて実施してもよい。
また、例えば第３実施形態に第２実施形態を併合しても良い。即ち、第３実施形態の分析用チップ１Ｂにかかる蓋部２及びプレート１０を透明な材料により構成し、また、基板４の特定物質６１が固定される面に回折格子４２及び金属層４１を形成してセンサチップとして構成する。これにより、蓋部２及びプレート１０を介して基板４に光を照射し、反応部６の各特定物質６１からの反射光の光強度を検出することにより、第２実施形態の効果と同様に、試験流体中の検出種の濃度をリアルタイムで測定することが可能となる。
【０２１７】
また、上記の各実施形態では、液体検体Ｆｓを輸送するための手段を、送液ポンプにより構成したが、液体検体Ｆｓの輸送手段はこれに限定されず、送液ポンプ以外の圧力式のものは勿論、スリット状流路９ａ（第１，２実施形態），１０ａ（第３実施形態）及び集合流路部８１，８２（第１，２実施形態），１３，１４（第３実施形態）に電場を加えることにより液体検体Ｆｓの流れ（電気浸透流れ）を生起させるようにしても良いし、さらに、これらに毛細管現象による輸送を組み合わせても良い。
【０２１８】
さらに、上述した各実施形態では、液体検体Ｆｓが水溶性である例を説明したが、液体検体Ｆｓが油性のものであっても良い。
また、縦横比率（縦寸法／横寸法）０．００５（例えば、縦５μｍ，横１ｍｍ）〜１００（例えば、縦１０００μｍ，横１０μｍ）程度の横断面、且つ、５ｍｍ２以下の横断面積を有する流路を、１つの注入口と１つの排出口との間に複数並列に設け、上記の各流路内に、所定物質と特異的又は非特異的に相互作用する特定物質をそなえるようにしても良い。また、上記の横断面積は、好ましくは１００μｍ２以上５ｍｍ２以下、さらに好ましくは２０００μｍ２以上０．３ｍｍ２以下であるのが良い。このように構成しても、流路内での気泡の発生を抑制することができ、また、気泡が発生しない最適な条件下で分析を行なうことができるので、分析結果の精度を向上させることが可能となる。
【０２１９】
また、内部流路を、複数の中間プレートに亘って構成してもよい。つまり、例えば図３２（ａ）〜（ｄ）に示すように、蓋部２と基板４との間に、仕切壁８ｂ′によって分割されたスリット状孔８ａ′を有する第１のプレート８′と、仕切壁９ｂ′によって分割されたスリット状孔９ａ′を有する第２のプレート９′とを挟み、スリット状孔８ａ′，８ｂ′及びスリット状孔９ａ′がともに内部流路を形成するように構成してもよい。
【０２２０】
また、スクリーン印刷やインクジェットなどの印刷、又はコーティングなどにより、図３３（ａ）に示すように基板４上に直接仕切壁（凸状部材）９ｂ′を形成してもよい。なお、第１実施形態でも説明したようにして、中間プレート９′を用いて凸状部材を形成した場合には、例えば図３３（ｂ）に示すように、凸状部材９ｂ′がスリット状孔９ａ′などによって中間プレート９′から離隔してしまい、分析用チップを組み立てることが難しいことがある。しかし基板２上に直接凸状部材９ｂ′を形成すれば、このような場合でも簡単に凸状部材９ｂ′を設けることができる。さらに、この技術を上記の第１，３実施形態をはじめ、他の実施形態に適用してもよい。
【０２２１】
また、図１７で触れたが、図３４に示すように、注入口２１及び排出口２２を分析用チップ１の側面に形成してもよい。ここでは、プレート８の対向する側面のうち、一方の側面に注入口として孔２１が形成され、他方の側面に排出口として孔２２が形成されている。これにより、例えば表面プラズモン共鳴センサにより分析を行なう場合には、分析用チップ１上部の光の通過部分に液体検体Ｆｓを供給又は排出するためのコネクタを設ける必要がなくなるため、反応部６を広くすることができ、また、光源や検出器などの光学系を分析用チップに近づけることができるなどの利点を得ることができる。
【０２２２】
また、凸状部材の形状及び配置は上述した実施形態で説明したものに限定されるものではなく、任意の形状、配置とすることができる。以下、その具体例を、流路５の形状を模式図である図３５（ａ）〜（ｆ）に示して説明する。
例えば、図３５（ａ）に示すように、凸状部材５１として断続的に形成された断続した壁形状に形成してもよく、また、図３５（ｂ）に示すような、円柱状の凸状部材５１を多数形成してもよい。さらに、図３５（ｃ）に示すように、凸状部材５１を流路５の中央に１つだけ形成するようにしても良く、また、図３５（ｄ）に示すように、凸状部材（壁形状部材）５１が流路５の壁面に接するように形成してもよい。さらに、図３５（ｅ）に示すように各凸状部材（壁形状部材）５１の大きさや内部流路５２の幅が異なっていてもよく、図３５（ｆ）に示すように、凸状部材（壁形成部材）５１を内部流路５２を流れ方向に一様な幅に形成しなくても良く、また、規則性なく形成してもよい。
【０２２３】
また、上述した各実施形態では凸状部材を支持部材として機能する仕切壁として形成したが、この凸状部材は支持部材又は仕切壁以外の機能を有していてもよい。たとえば、凸状部材が微細加工技術、ＭＥＭＳ技術、半導体製造技術などにより製造されたマイクロミキサー、マイクロポンプ、熱交換器（ヒーター、クーラー）、マイクロインジェクタなどのマイクロ流体素子などであってもよい。
【０２２４】
また、上述した各実施形態では、分析用チップの流路５の形状を略六角形のシート形状として説明したが、流路５はこれ以外の形状で形成してもよい。例えば、曲線のみで構成された形状としてもよいし、六角形形状以外の形状でもよい。さらには、円筒状などのシート状以外の形状の流路（シート状空間に形成された流路以外の形状を有する流路）に形成してもよい。
【０２２５】
なお、上記実施形態より、上記の凸状部材（仕切壁）は、気泡２０１の発生を抑制する機能に注目すると気泡抑制部手段を構成するものである、ということができ、さらに、流路５を複数の内部流路に分割する機能に注目すると流路５を分割する流路分割手段を構成するものであるということもできる。また、上記の凸状部材（仕切壁）は、分析用チップ１，１Ａ〜１Ｈの変形を抑制する機能に注目すると変形抑制手段を構成するものであるということができ、使用する液体検体Ｆｓの量を少量化する機能に注目すると液体検体少量化手段を構成するものであるということもできる。
【０２２６】
【実施例】
以下、本発明につき実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は勿論これらの実施例に限定されるものではなく、その要旨を越えない限りにおいて、種々の形態で実施することが可能である。
【０２２７】
平板樹脂上に、溝ピッチ約８７０ｎｍ、溝深さ約４０ｎｍの凹凸形状を形成し、この凹凸形状を回折格子として、さらにこの平板樹脂の表面に厚さ約８０ｎｍの金で形成された薄膜層を蒸着により形成した。この平板樹脂を２５ｍｍ×２５ｍｍに切断して、基板を形成した。
【０２２８】
続いて、４インチシリコンウェハー（フルウチ化学社製）にフォトレジストＮａｎｏＸＰ　ＳＵ−８（５０）（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）をスピンコートした後、加熱溶媒除去を３０分間行ない、室温に冷却した後に、フォトフィルムマスク（ファルコム社製）を介して紫外線露光を行なった。この際、フォトフィルムマスクには、図４６に示すように、凸状部材を有する分析用チップとなるスリット状構造を有するパターンＰ１と、従来の分析用チップとなるスリット状構造を持たないパターンＰ２とが同一のシリコンウェハー６０１上に転写されるようにパターンが形成されている。なお、これらのパターンＰ１，Ｐ２は、それぞれ分析用チップが完成した際に、分析用チップの流路部分に対応する形状となっており、その流れ方向の最大長さが１０ｍｍ、幅方向の長さが最大２１ｍｍとされている。また、スリット状構造を有するパターンＰ１では、流路が幅０．５ｍｍの内部流路に分けられるようスリットのパターンが形成されている。
【０２２９】
露光後にアフターベークを３０分間行ない、引き続いてデベロッパー（Ｎａｎｏ　ＸＰ　ＳＵ−８　Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ，　ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）により１５分間現像し、最後にイソプロピルアルコール及び水で洗浄を行なった。
さらに、東レ・ダウコーニング社製のシリコーンエラストマーＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）Ｓｙｌｇａｒｄ１８４キットを用いて本剤−硬化剤比を１０：１として攪拌後、真空下で脱気を−６３０Ｔｏｒｒ，１５分で行なった。
【０２３０】
上記シリコンウェハー６０１上に、図４７に示すように、厚み１ｍｍのＰＭＭＡ製のＵ字形状の型６０２と、厚み１ｍｍの樹脂平板６０３とを重ねエラストマーの充填部分を形成し、充填部分の開放部から上記エラストマーを充填後、８０℃、３時間で硬化させた。硬化後に、エラストマーをシリコンウェハー６０１及びＵ字形状の型６０２から剥がした。硬化後は、各パターンＰ１，Ｐ２が形成された部分に対応した部分をシート状流路部分として切り取り、樹脂平板６０３に注入口及び排出口となる貫通穴を形成した。切り取った部分それぞれに、蓋部として、注入口及び排出口となる貫通穴が形成された厚み１ｍｍのＰｙｒｅｘ（登録商標）ガラスを、その蓋部の貫通穴とフローセルの貫通穴とが整合するように位置合わせをして貼り合わせ、最後に、基板と組み合わせることにより、スリット状構造を有するパターンＰ１が形成された部分に対応するものを、凸状部材を有する分析用チップとして完成させ、また、スリット状構造を持たないパターンＰ２が形成された部分に対応するものを、従来の分析用チップとして完成させた。なお、流路部分の深さは両分析用チップにおいて９０μｍとなるように作成した。
【０２３１】
以上のように作成した、凸状部材を有する分析用チップ、及び、従来の分析用チップのそれぞれを用いて、ＳＰＲ測定装置ＦＬＥＸ　ＣＨＩＰＴＭ　Ｋｉｎｅｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍ（ＨＴＳ　Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いてＳＰＲ分析を行なった。測定は３０℃で行ない、純水を６０分間分析用チップの流路内を一定流量５００μｌ／ｍｉｎで流通させ、その際に角度スキャンさせた際の共鳴角の変動を約７秒おきに５１２点取得した。また、測定領域は１０ｍｍ×１０ｍｍの検出領域内に８×２０＝１６０個の微小測定領域（ＲＯＩ）を設けてそれぞれの値を取得した。各微小測定領域ごとの測定時間範囲（６０分）における最大値と最小値との差をドリフト量として定義し、凸状部材を有する分析用チップと、従来の分析用チップとで比較した。凸状部材を有する分析用チップを用いた場合のドリフト量（ａｎｇｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を図４８（ａ）に示し、従来の分析用チップを用いたドリフト量（ａｎｇｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を図４８（ｂ）に示す。各微小測定領域ごとのドリフト量の平均値（ｄｒｉｆｔ　ａｖｅｒａｇｅ）を、表１に示す。
【０２３２】
【表１】
2004093558.tif 000003
【０２３３】
表１より、凸状部材を有する分析用チップでは、従来の分析用チップに比べてドリフト量が小さいことが分かる。これより、凸状部材を有する分析用チップでは、精度の高い分析を行なうことができ、また、分析作業のやり直し頻度及びそれに伴う液体検体の使用量を小さくすることができるので、分析を効率的に行なえることが確認された。
【０２３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の分析用チップ、分析用チップユニット、及び、分析装置によれば、液体検体を効率的に且つ精度良く分析することができるほか、次のいずれかの効果を得ることができる。
（１）液体検体の周り込みによる気泡の発生を抑制することができる。
（２）分析用チップの変形を防止することができる。
（３）液体検体の少量化を行なうことができる。
【０２３５】
また、本発明の分析用チップの作製方法によれば、中間プレートの基板とは反対側の面が、中間プレートの内部孔の壁面及び／又は基板の流路側表面よりも、特定物質含有液に対する親和性が低い部材により構成され、複数のスリット状孔が形成された中間プレートを基板上に固定し、次いで、中間プレートのスリット状孔を通して基板に特定物質含有液を滴下し、特定物質を基板にスポット状に固定させた後、中間プレート上に蓋部を固定するので、特定物質含有液が中間プレートの仕切壁にかかってしまったとしても、特定物質含有液は、中間プレートの基板とは反対側の面よりも特定物質含有液に対する親和性が高い内部孔の壁面及び／又は基板の流路側表面を通じて、基板へ流れる（誘導される）。つまり、特定物質を、基板上の目標とする位置に安定して固定することができ、特定物質が固定された分析用チップを簡単に精度良く作製することができる。
【０２３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての分析用チップについて示す図であり、（ａ）はその模式的な組立斜視図、（ｂ）はその模式的な分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての分析用チップについて示す模式的な図であり、（ａ）は図１（ａ）のＹ−Ｙ断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての分析用チップについて示す模式的な図であり、（ａ）はその蓋部の上面図、（ｂ）はその中間プレートの上面図、（ｃ）はその中間プレートの上面図、（ｄ）はその基板の上面図である。
【図４】液体検体の流れ方向の定義を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態としての分析用チップの作製方法について説明するための模式的な上面図である。
【図６】（ａ）は従来のシート形状の空間内に形成された流路を模式的に示す平面図、（ｂ）は本発明の第１実施形態としての分析用チップのスリット状流路を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の第１変形例を示す模式的な図であり、（ａ）は蓋部の下面図、（ｂ）は中間プレートの上面図、（ｃ）は基板の上面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の第２変形例を示す図であり、（ａ）は蓋部の下面図、（ｂ）は基板の上面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第３変形例を示す模式的な図であり、（ａ）は蓋部の上面図、（ｂ）は中間プレートの上面図、（ｃ）は基板の上面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかるＳＰＲセンサの全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態としての分析用チップの構成を示す模式的な分解斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態としての分析用チップについて示す図であり、（ａ）はその模式的な組立斜視図、（ｂ）はその模式的な分解斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施形態としての分析用チップにそなえられる中間プレートを示す模式的な下面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態としての分析用チップについて示す模式的な図であり、（ａ）は図１２（ａ）のＹ１−Ｙ１断面図、（ｂ）は図１２（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態としての分析用チップの第１変形例について示す模式的な図であり、（ａ）は蓋部の下面図、（ｂ）は基板の上面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態としての分析用チップの第２変形例について示す模式的な図であり、（ａ）は蓋部の下面図、（ｂ）は基板の上面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３実施形態としての分析用チップの第３変形例を示す模式的な断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態にかかる中間プレートの変形例を示す模式的な下面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態にかかる分析用チップを示す模式的な図で、（ａ）は中間プレートの下面図、（ｂ）は蓋部の下面図、（ｃ）は基板の上面図である。
【図２０】本発明の第５実施形態にかかる中間プレートを示す模式的な図で、（ａ）は中間プレートの下面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸｂ部を拡大して示す図、（ｃ）は従来のプレートの要部を拡大して示す図である。
【図２１】本発明の第６実施形態にかかる分析用チップを示す模式的な図であり、（ａ）は分析用チップの流路の、仕切壁が形成された部分を流路の幅方向に直交する面で切断した断面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＩｂ部を拡大して示す図である。
【図２２】本発明の第７実施形態にかかる中間プレートを示す模式的な下面図である。
【図２３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の第７実施形態を説明するための模式図である。
【図２４】本発明の第７実施形態の第１変形例にかかる中間プレートを示す模式的な下面図である。
【図２５】本発明の第７実施形態の第２変形例にかかる中間プレートを示す模式的な下面図である。
【図２６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第７実施形態の第３〜第５変形例にかかる中間プレートを示す模式的な下面図である。
【図２７】本発明の第８実施形態の分析用チップユニットの模式的な斜視図である。
【図２８】本発明の第８実施形態の変形例の分析用チップユニットの模式的な斜視図である。
【図２９】本発明の第９実施形態の分析用チップユニットを説明する模式的な平面図である。
【図３０】本発明の第１０実施形態にかかる分析装置を説明する模式的な図である。
【図３１】本発明の第１０実施形態の変形例にかかる分析装置を説明する模式的な図である。
【図３２】本発明の実施形態を示す模式的な図であり、（ａ）は蓋部を示す上面図、（ｂ）は第１のプレートを示す上面図、（ｃ）は第２のプレートを示す上面図、（ｄ）は基板を示す上面図である。
【図３３】本発明の実施形態にかかる分析用チップを示す模式的な図で、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は要部を流路の流れ方向に直交する面で切断した断面図である。
【図３４】本発明の実施形態を示す、分析用チップの模式的な組み立て斜視図である。
【図３５】（ａ）〜（ｆ）はいずれも本発明の分析用チップの流路の例を説明するための模式的な図である。
【図３６】（ａ），（ｂ）はいずれも従来の分析用チップを説明するための模式的な図である。
【図３７】従来の分析用チップを説明するための模式的な図である。
【図３８】（ａ），（ｂ）は従来の分析用チップを説明するための模式的な図である。
【図３９】（ａ），（ｂ）は従来の分析用チップを説明するための模式的な図である。
【図４０】液体検体が先回りする様子を説明する図である。
【図４１】液体検体の先回りを防止するための流路の構成を説明する図である。
【図４２】液体検体の先回りを防止するための流路の構成を説明する図である。
【図４３】液体検体の先回りを防止するための流路の構成を説明する、流路の横断面図である。
【図４４】液体検体の先回りを防止するための流路の構成を説明する図である。
【図４５】本発明の第１実施形態の変形例を示す図で、（ａ）はその蓋部の上面図、（ｂ）はそのプレートの上面図、（ｃ）はその基板の上面図である。
【図４６】本発明の実施例を説明するための図である。
【図４７】本発明の実施例を説明するための図である。
【図４８】（ａ）は本発明の実施例の結果を示すグラフ、（ｂ）は従来の分析用チップを用いた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ，１Ｅ，１Ｆ　分析用チップ
１Ｇ，１Ｈ　分析用チップユニット
２　蓋部
２ａ　スリット状溝
２ｂ　仕切壁
４　基板
４ａ　スリット状流路
４ｂ　仕切壁
５，５′　流路
５ａ　流路５の横断面の長辺
５ｂ　流路５の横断面の短辺
５ｘ　疎水部（第２の親和部）
５ｙ　親水部（親水性部。第１の親和部）
６　反応部
８，８′　プレート（中間プレート）
９，９′　プレート（中間プレート）
８ａ′，９ａ，９ａ′　スリット状孔（スリット状流路）
８ｂ′，９ｂ，９ｂ′　仕切壁
１０　プレート（中間プレート）
１０ａ　スリット状溝（スリット状流路）
１０ｂ　仕切壁
１０ｃ　縮流部
１０ｔ　４フッ化エチレンの層
１１，１２　孔
１３，１４　凹部
２１　孔（注入口）
２１′，２２′　溝部（集合流路部）
２６，２７　パイプ
２２　孔（排出口）
２３，２４　溝部
４１　金属層
４２　回折格子
４３，４４，４６，４７　溝部（凹部）
５１　凸状部材
５２，５２ａ〜ｅ　内部流路
６１　特定物質
８１　孔（集合流路部）
８１ｘ　孔８１の上流端部
８２　孔（集合流路部）
８２ｘ　孔８２の下流端部
８３　スリット状孔
９１　スリット状孔（スリット状流路）の上流端部
９２　スリット状孔（スリット状流路）の下流端部
９１′，９２′　孔
１００　光源
１０１　検出器
２００　気体
２０１　気泡
２０２　粒子状物質
２０４　反応領域
２０４ａ　気泡２０１の近辺
２０５　測定領域
３００，４００　ユニットベース
３０２　回転支持軸
３０１，４０１　単位チップ
４０２　連結流路
５０１　分析部
５０２　分離装置
５０３　後分析装置
６０１　シリコンウェハー
６０２　Ｕ字形状の型
６０３　樹脂平板
Ｆｓ　液体検体
Ｓ、Ｓｔ１〜Ｓｔ４　固−気−液三相境界線
Ｗ　流路の幅
Ｈ　流路の高さ
Ｐ１　スリット状構造を有するパターン
Ｐ２　スリット状構造を持たないパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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