(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部と出口部と、前記入口部と前記出口部とを結ぶ試薬流路と、前記試薬流路を共通流路として結ばれたおのおの独立した多数の反応部とを有し、バインディングアッセイによる液体試料のスクリーニングシステムに使用される密閉容器であって、
前記試薬流路は、多数の突起部を含む流路変更体を備えた底部部品と、多数のウェルを備えた透明部品との組み合わせにより、前記突起部に相対する部分がそれぞれのウェルの底面となるように前記突起部と前記ウェルにより構成され、
前記流路変更体は、連続した表面を有すると共に、前記突起部により前記入口部から前記出口部への流体の流れを偏向させ、多数の前記ウェルの内部を洗うことを可能にするものであり、
多数の前記ウェルの前記底面は、反応により光を放出する反応体を受け入れる部分であり、
前記透明部品は、前記反応部となる前記ウェルの前記底面における前記反応体の反応に伴う光を、それぞれ前記透明部品から外部へ透過させるため、それぞれの前記ウェルに対応して少なくとも一つのレンズを備えることを特徴とする密閉容器。
【請求項２】
請求項１記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれの前記底面は、平らな部分を有していることを特徴とする密閉容器。
【請求項３】
請求項１記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれは、前記入口部に結ばれる前記試薬流路の部分と、前記出口部に結ばれる前記試薬流路の部分とに接続され、それらの部分が前記ウェル側で成す角度は鈍角であることを特徴とする密閉容器。
【請求項４】
請求項１記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれは、アレルゲン、抗原あるいは反応体のグループからなる塗布体を有することを特徴とする密閉容器。
【請求項５】
請求項１記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルにそれぞれ対応するレンズの間で、一つの前記ウェルの一つの反応により放出された光が他の前記ウェルの上にある前記レンズを通過するのを防ぐための光学的に不透明な仕切部を備えた不透明仕切部品を更に有することを特徴とする密閉容器。
【請求項６】
請求項１記載の密閉容器において、
前記試薬流路は、前記入口部から前記出口部へ向けて、多数の前記ウェルを順番に連結しているものであることを特徴とする密閉容器。
【請求項７】
入口部と出口部と、前記入口部と前記出口部とを結ぶ試薬流路と、前記試薬流路を共通流路として結ばれたおのおの独立した多数の反応部とを有し、バインディングアッセイによる液体試料のスクリーニングシステムに使用される密閉容器であって、
前記試薬流路は、多数の突起部を含む流路変更体を備えた底部部品と、多数のウェルを備えた部品との組み合わせにより、前記突起部に相対する部分がそれぞれのウェルの底面となるように前記突起部と前記ウェルにより構成され、
多数の前記ウェルの前記底面は、反応により光を放出する反応体を受け入れる部分で、前記反応部を構成するものであり、
前記流路変更体は、連続した表面を有すると共に、前記突起部により前記入口部から前記出口部への流体の流れを偏向させ、多数の前記ウェルの内部を洗うことを可能にするものであり、
多数の前記ウェルを備えた前記部品は、透明であることを特徴とする密閉容器。
【請求項８】
請求項７記載の密閉容器において、
前記試薬流路の容積は３００μｌ以下であることを特徴とする密閉容器。
【請求項９】
請求項７記載の密閉容器において、
前記流路変更体のそれぞれの前記突起部は、それぞれの前記ウェルの中央部に位置していることを特徴とする密閉容器。
【請求項１０】
請求項７記載の密閉容器において、
前記ウェルは、前記ウェルの中に置かれたアレルゲン、抗原あるいは反応体を保持するために放射線で処理されるものであることを特徴とする密閉容器。
【請求項１１】
請求項７記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルを備えた前記部品は、個々の前記ウェルの上部に、前記ウェル内の反応体から放出される光に応じた光を透過するためのレンズを有することを特徴とする密閉容器。
【請求項１２】
請求項７記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれの前記底面は、平らな部分を有していることを特徴とする密閉容器。
【請求項１３】
請求項７記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれは、前記入口部に結ばれる前記試薬流路の部分と、前記出口部に結ばれる前記試薬流路の部分とに接続され、それらの部分が前記ウェル側で成す角度は鈍角であることを特徴とする密閉容器。
【請求項１４】
請求項７記載の密閉容器において、
多数の前記ウェルのそれぞれは、アレルゲン、抗原あるいは反応体のグループから選択された塗布体を含むことを特徴とする密閉容器。
【請求項１５】
請求項７記載の密閉容器において、
前記入口部と前記出口部とを結ぶ前記試薬流路は、多数の前記ウェルを連続的に結ぶものであることを特徴とする密閉容器。
【請求項１６】
密閉容器の入口部から出口部までの間での一連のバインディングアッセイによる液体試料のスクリーニング方法において、
多数のウェルを有し、前記ウェルが反応により光を放出する反応体を保持する底面と、前記ウェルのそれぞれに対して前記ウェル内での反応により放出される光を外部へ放出するために設けられた少なくとも１つのレンズとを有する、前記密閉容器の一部を構成する透明部品を供給する工程と、
それぞれの前記ウェルの前記底面に異なった試薬を置き、付着させる工程と、
前記透明部品の多数の前記ウェルを前記入口部と前記出口部との間で共通の流路で接続して試薬流路とするための、前記密閉容器の他を構成する底部部品を供給する工程と、
多数の前記ウェル内で前記試薬と反応させるために前記入口部から前記試薬流路を介して前記出口部へ反応液を流す工程と、
前記入口部から前記試薬流路を介して前記出口部へ向かって洗浄液を流し、前記試薬と前記反応液との反応物はそれぞれ前記ウェル内に残し、前記反応液は前記ウェルから洗い流す工程と、
前記ウェル内における前記反応物の有無を化学発光反応の有無で示すための反応指示剤を、前記入口部から前記試薬流路を介して前記出口部へ流す工程と、を有することを特徴とするスクリーニング方法。
【請求項１７】
請求項１６記載のスクリーニング方法において、
前記底部部品は、液体が前記ウェル内の反応物と接触するように前記入口部から前記出口部への液体の流れを多数の前記ウェル内部で偏向させるため、多数の前記ウェルのそれぞれに向かって突き出た連続した表面を有することを特徴とするスクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバインディングアッセイによる液体試料の診断試験において使用される装置及び方法に関連する。更に特徴的には、セルらの米国特許４，５６７，１４９（１９８６．１．２８）により開示された装置及び方法に関し、光学的、流体学的に改良された体外診断試験用容器及び容器の利用方法を公開するものである。
【０００２】
（関連特許出願）
この出願は、同一の発明者によって、光学的及び流体学的に改良された体外診断試験用容器のタイトルの下に、２０００.３.２１にシリアルナンバー６０／１９１，３２４で出願された米国仮出願の優先権を主張する。
【０００３】
【従来の技術】
セルらの米国特許４，５６７，１４９（１９８６．１．２８）により、バインディングアッセイによる液体試料の診断試験において使用される装置及び関連する方法が公開された。その装置は剛性体、及び時にフィラメント及び／又はストリップとも言われる多数の細糸を含んでいた。そして細糸それぞれにバインディングアッセイ成分が結合しており、液体試料と同時に接触できるように一定間隔で本体に支持された。多数の細糸は、本体にある長形のウェルを横断する様に固定され、通常、ウェルの長方軸と直角となる。以後カバースリップと呼ぶ透明な部品が、入口部から出口部へ長形のウェルを密閉する形で固定され、入口部から出口部へ共通の試薬流路を形成していた。細糸はこのデバイスの取扱い中、常に保護されていることになる。
【０００４】
使用時には特定量の液体試料が長形のウェルの中に密閉され、そこで細糸とのインキュベートが可能となる。発明のデバイスは、細糸に特異的アレルゲンが結合した木綿細糸を用いることで特にアレルギーのスクリーニングに適していた。
【０００５】
セルらが使用した剛性体は、好ましくは長形のウェルを取り囲む平面部分を有するプラスチックが用いられた。細糸は長形のウェルの両端の平面部分を交差する形で張られた。カバースリップは細糸の上に重ねられ、長形のウェルの反対側の平面部分にしっかりととめられた。試験される液体試料、適当な洗浄液及び標識した抗体溶液等、種々の液体を長形のウェルに導入しやすくするため、その剛性体は、長形のウェルの両端にポートを有していた。そのデバイスは更に、長形のウェルの両端に位置するポートと一列に並ぶピペット投入口がある。
【０００６】
カバースリップには、好ましくは剛性体の平面部分と直接接触する薄いプラスチックシートを有していた。そのカバースリップには、木綿細糸の一本ごと分かれて一列に並んだ平行な狭い窓をもつシルクスクリーンが重ねられていた。そのシルクスクリーンは隣接する細糸同士の相互影響を減らし、木綿細糸それぞれの反応の測定を最適化する効果を有していた。カバースリップは、剛性体の平面部分と超音波溶接によりしっかりととめられることが望ましい。
【０００７】
セルらの米国特許４，５６７，１４９のデバイスは幅広く受け入れられ、今でも多く利用されている。使用にあたり、支持体及び細糸をヒト血清のような液体試料で満たしてインキュベートする。次に、２次抗体（例えば、ルミノールと反応する西洋ワサビペルオキシダーゼを結合させた抗体）は約４時間インキュベートされる。その後、細糸は生理食塩水の様な緩衝液で洗浄され、水切りがなされる。この洗浄操作は計３回行われる。この操作後、化学発光反応を誘導する液体が加えられる。細糸上に結合されたバインディングアッセイ成分と相互作用する多数の生体成分の量は、個々のウェルから放出される光の存在および光の欠如を調べることで決定される。例えば、液体試料中に存在する多数の抗原特異的ＩｇＥクラス抗体の有無をスクリーニングするときには、デバイスを試験試料と共にインキュベートし、洗浄後、さらに、細糸に結合したＩｇＥ抗体クラスに反応する標識抗体溶液とインキュベートする。それらの細糸は、標識抗体の存在を決定するために分析される。もしその標識抗体が放射性同位元素、例えば125Ｉで標識されている場合は、ガンマーカウンタにより分析される。あるいは、それらの細糸を写真印画紙に露光させて露光量を測定したり、最近では光検出器、ファイバー光学や直接検知により測定される。
【０００８】
このデバイスはかなりの商業的成功を収めた。この発明はそのデバイスの改良に関するものである。特に、我々は、以前のデバイスについて組織だった広範囲な分析を実施した。ここ以降の記載により、読者はその改良に関する特殊な領域を列挙するだろう。
【０００９】
我々が主張する発明は、特異な解決だけでなく改良に関した以下に述べる領域を決定し、そして、それはこの発明の中で採用してきたものであることが理解できるだろう。解決だけでなく、解決されるべき問題を同定することが発明を構成しうることはよく理解されている。従って、我々は、セルらの米国特許４，５６７，１４９におけるデバイスで同定されていなかった事項を列挙してそれについて発明を請求するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
第一に、セルら米国特許のデバイスでは、容器を横切る細糸のみによりさえぎられる、均一で、断面の浅い長形のウェル又はチャンネルを有している。そのため、このデバイスでは望ましい試験結果を得るために血清を約１．５ｍｌも必要とした。しかしながら、多くの小児科症例では血清量に限りがある。仮に、０．５００ｍｌ、もしくは、それ以下の血清量で済めば、特に小児科症例では、非常に利便性が高いといえる。
【００１１】
第二に、概して細糸、特に木綿細糸の場合には、吸収のために多くの容量のアレルゲン／抗原／反応体を必要とする。例えば、セルらの米国特許４，５６７，１４９におけるデバイスユニットでは、６００本の細糸にアレルゲンを結合させるには、１２ヤードの細糸に４０ｍｌものアレルゲン抽出液が必要となる。この使用量では非常に多量のアレルゲン抽出物が必要となり、その結果、試験コストが増大する。これは生産コストの増大につながり利益の低下となる。更に、細糸は天然産物（木綿）であり、ロット間の品質管理が困難で費用もかかる。
【００１２】
以後、開示されるように、本発明では、４０ｍｌのアレルゲンで、２０，０００回の試験が可能となる。新しい仕様では、細糸は使わずに、アレルゲンをポリスチレンのカバースリップに直接結合させる。
【００１３】
第三に、デバイスの平面部分それぞれに個々の細糸の配置と位置合わせには、絶え間の無い注意力と努力が必要とされた。反応の偽陰性・偽陽性を防ぐためには、配置ミスを絶対に避ける必要があった。
【００１４】
第四に、一旦、細糸が血清のような反応物とインキュベートされると、洗浄／水切りをすることが必要となる。直線的な流路では、細糸の洗浄に多量の溶液が必要となる。そして更に、木綿細糸が利用された場合は、ヒト血清及び生理食塩溶液をその中に保持しやすいと同時に、均一な洗浄を妨げる。特に、流路と糸の接合点において、血清や生理食塩溶液等が残留しやすくなる。この残留は、デバイスのチャンネルに細糸が入る位置にできる不規則表面に結合した表面張力の組み合わせにより発生する。特に、表面張力（毛細管現象）により液体が細くなる部分において、木綿細糸は突出した形状（表面）をつくる。操作者は、現在のところこのような残留液体を手で除いている。
【００１５】
このデバイスは、現在のところ種々のアレルゲンに対する免疫学的反応の生体外試験のために用いられる。流体力学的な推測によると、デバイスの操作では、血清は、細糸に保持されている種々のアレルゲンと接触するように、試験容器中に吸引することが要求される。次に、その血清は、重力により試験容器から排出され、さらにデバイスを洗浄するために生理食塩溶液が用いられる。その洗浄工程では、ノズルをデバイスの入口頂部内へ挿入することにより、密封シールが形成され、試験容器内に加圧下で液体が注入可能となる。ノズルを除去して密封シールが解かれると、引圧が緩和され、液体がデバイスから排水されるようになる。洗浄液が試験容器から十分に排水されない場合は、次のデバイス操作に対して潜在的な希釈要因となることから、操作者は、洗浄後の反応容器から液体の排出を確実に行わなければならない。
【００１６】
第五に、反応を示すデバイスからの外部への光の発生は、これにより改善される。特に、非常に反応が強く、光が検知限界を超えて発生するときは、抑制試薬が必要となる。更に、反応が非常に低いときには、増強基質が必要となる。
【００１７】
第六に、押し出し成形されたカバースリップは擦り傷がつきやすく、選別作業のために品質管理上の労力が必要となる。たとえ擦り傷が表面上の欠陥に過ぎないとしても、成形物は排除され、更なるコスト要因となる。
【００１８】
すなわち、我々の詳細な研究は、これらの改善が可能であることを明らかとした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
バインディングアッセイにより液体試料をスクリーニングするシステムには、液体を密封できる反応容器が使用される。当該密封反応容器は、入口と出口を有し、吸入口と排出口の間に、試薬の流路を共有する反応体を保持する独立した多数のウェルを有する。透明体またはカバースリップが、内部の複数のウェルを定義する。それぞれのウェルは反応物を受ける底面をもち、それが反応により光を放出する。更にそのカバースリップは、多数のウェルの底面とカバースリップの外面との間で、反応検知のための光路を定義する。このカバースリップは、必要により、個々のウェルに対し、少なくとも一つのレンズをもつことができる成形物である。この光路は反応の有無を示している、ウェルの内面からカバースリップの外部への光を再放出する。底部構造物は複数の個々のウェルに対し流路変更体を定義する。流路変更体は連続した表面をもち、連続面には突き出た部分があり、その部分は複数のウェルの一つに向かっており、吸入口から排出口に渡って、液がウェルの内部を流れるよう進路を偏向させる。この流路の偏向が、複数のウェルからの液体の洗浄を可能にする。同時に、連続した表面は通常は生理食塩液である洗浄液の排水効率を増し著しく改善する。液体が光を放出するか否かを、反応の有無の表示のために用いる場合、光路及び必要により付加されるレンズが、光の放出を収束するとともに、誤陽性の表示を防ぐ。最後に、個々のレンズを取り囲み、個々のウェルからの光路を分離独立されるために、スリットを有する不透明の仕切りが開示される。改良された検出が達成できる。
【００２０】
カバースリップと底部部品と不透明仕切部品を組合わせることにより、少量の患者血清を用いる反応容器ができる。この反応容器は約２７０μｌの液体で満たされる。反応容器は特に小児科の検体の場合に便利である。同時に、容量の減少は洗浄特性の劣化を伴わない。反応容器を、流体力学的に設計することで、効率的洗浄を損なわず、少量患者血清を使用することを可能にする。
【００２１】
反応容器の内部は、アレルゲンを保持するウェルの洗浄特性とデバイスの廃液特性が最適化されるよう、流体力学原理に基づき、流れ性を増幅する形状に設計されている。（ａ）アレルゲンを保持するウェル、（ｂ）連続表面の流れ性の増大、（ｃ）容器の吸入口／排出口断面の形状と大きさと位置は、（１）反応容器の内部体積の最小化、（２）排液中の毛細管現象による液残りの減少、（３）高速／低速洗浄速度下でのアレルゲンを保持するウェルの洗浄性の最適化、および（４）デバイスの広い位置範囲での効率的な操作の許容を実現する目的で選択される。
【００２２】
等高線を持つ連続表面は、本流を、アレルゲンを保持するウェルの方へ再方向付けをすることにより、デバイスの洗浄特性を増強する。そのデバイスは、通常の垂直位置から３５°までの傾きがあっても、洗浄／排液効率を損なうこと無しに操作ができる。
【００２３】
平坦なカバースリップからアレルゲンを保持するウェルを有する新しいカバースリップへの形状変更により、デザイン上、新たな複雑さが加わった。平坦なカバースリップ形状では、排液が重要事項の一つであったが、アレルゲンを保持するウェルを有するデバイスの場合は、デバイスの洗浄特性が最大関心事になる。すなわち、洗浄液の容器への注入によって引き起こされる流れのパターンが、アレルゲンを保持するウェルの表面および角（かど）から、より粘度の高い液体や血清を引き離すことができるか否かである。反応容器の内部形状は、これらのウェルの中へ、十分強力な流れが導かれ、それらをきれいにできるように設計されている。
【００２４】
流体力学的観点から、それらのウェルは流路の方向に対してできる限り幅広く、できる限り浅いことが望ましい。しかしながら、ウェルは、アレルゲン等の供試物質が必要量蓄積するのに充分な深さのあることが必要である。更に、そのウェルはデバイスの光学特性に悪影響を及ぼさぬよう、過剰に幅広くてはいけない、すなわち光路と仕切板のシステム（光学レンズの有無にかかわらず）で、検知する光が効率的に凝集されかつ隣接のウェルからの光から分離されなければならない。したがって、抗原を注入するウェルは、デバイスの流動特性、光学特性及び化学特性を満足するように設計されることが必要である。
【００２５】
変更点のひとつに、放出される光が焦点に集められるように設計される必要性がある。この変更は、３つの理由により重要である。まず第一に新規の反応容器は、高反応性の患者検体の場合でも特異性を増大させるよう、設計されている。第二に、検知系へ光が収束されることにより検知感度が増すように設計されている。第三に、細糸の場合のように光は線状の光源から放出されない。その代わり、ウェルの平らな表面から放出される。
【００２６】
光学的な観点から設計の目指すところは、反応容器内に固定化された複数のアレルゲンから放出される光が、アレルゲン間の干渉を最小限に抑えつつ、効率的に集光されることである。放出光を検知する検知システムは、与えられた立体角内の光が、開口部に入るよう、直線的に（走査法により）操作される。検知デバイスでは以前に記載された技術が使われる、すなわち直線状を走査しながら、特定の位置にある単一のアレルゲンからの光を集める（実際は走査部位を通過しながら読みとる）。基本的には、現存する検知装置を共有するために、反応容器の幾何学的形状のいくつかは固定されている。光学的に吸収体である主構造体と光学的に透過性のカバースリップの二要素からなる。
【００２７】
アレルゲンは、透明なカバースリップ上の、間隔を置いたウェル（間隔は等しいかも知れないし、等しくないかも知れない）に直接固定化される。典型的にはアレルゲンが固定化されたウェルの表面は、ガンマ線や紫外線の照射による処理が可能である。ウェルの深さとテーパーの付いた端は、光の混信の最小化と、洗浄能力の最大化との関係で決定される。カバースリップの上部には、全体には貫通しない、凹凸部が並ぶ。カバースリップの上部には、個々のアレルゲン用のウェルにピッタリ位置し、細長い穴をもつ光学的に不透明な仕切部分がある。それらの細長い穴により、レンズを通過した光が検知器に達するようになっている。仕切部分は、隣の区域へ光が通ることを防ぐために、指またはスリットのついたここの不透明仕切りを持ち、これらはカバースリップの凹凸に、はまり込む。
【００２８】
カバースリップ上面部の、アレルゲンを固定化するウェルの真上には、等間隔で並ぶレンズがある。レンズは、仕切り板の中の細い穴の中に突き出ており、種々の形状とすることが可能である。レンズの湾曲具合を適度に調整することにより、検知システムによって集光され検知される個々のアレルゲンからの光の量を最適化することができる。本発明において、レンズは、光の収束効率が適正化される表面輪郭をもっていれば、円筒状でも、ドーナッツ型でも球形でも良い。
【００２９】
（実施形態例）
図１Ａの側断面図を参照することにより、組み立て後の反応容器Ｃの全容が理解できる。反応容器Ｃは、突出流路部分Ｐを持つ底部Ｂを含んでいる。以降で説明されるように、必要とされる反応物Ｒを含有する個々のウェルＷに対して効率的な洗浄効果を提供することが底部Ｂ及び突出流路部Ｐの機能である。光の相互作用を最小化する一助として底部Ｂは光を吸収する物質でできている。どのような状態でも光を反射せず光を吸収する不透明な物質の使用が望ましい。
【００３０】
図１に示されるように、底部から離れて底部Ｂに重ね合わされるのが透明な部品又はカバースリップＴである。カバースリップＴは主に３つの機能を持っている。第一は図１Ａ及び１Ｂに示された状態から上下を逆（うつ伏せからあお向け）にした時、個々のウェルＷが反応物Ｒを受ける。反応物ＲはカバースリップＴの上下を逆にした時、ウェルＷに接着する。（図２）
第二に、透明カバー又はカバースリップＴは、診断反応が終わると、ウェルＷの中の反応物Ｒから光がでることを許容する。アレルギーのスクリーンテストで例を述べると、一つ又はいくつかのウェルから、特異的なアレルギー反応の存在の有無を示す光が放射される。
【００３１】
第三に、図１Ａでは、カバースリップＴはレンズを定義する。それらのレンズＬは、典型的には円筒形で、ウェルＷの真上にあり、診断反応の完了時に反応物Ｒからでてくる光束を受け入れる。図１ＢではレンズＬをもたない例が示されている。
【００３２】
最後に、レンズＬを取り囲んではめ込まれる不透明部品Ｓが示されている。この不透明部品Ｓは、個々のレンズの両側に突き出したスリット穴１４付きの不透明仕切板を有している。スリット１４付きの不透明仕切板の機能は、反応物Ｒからの光を、ひとつのウェルＷ内に留め、誤陽性を防ぐことである。この誤陽性は、隣のウェルＷの真上のレンズへ光が漏れるために起こるものである。不透明仕切Ｓの目的もまた、一つのウェルから横に放射され中間部分を通過し、隣のウェルまで散乱していく光を最小化することである。
【００３３】
斜視図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、特に図３Ｂを注意深く参照すると、この発明の反応容器の組立は容易に理解できる。図３Ｂは側面に個々のウェルＷをもつカバースリップＴを側面から図示している。それはウェルＷ１から始まり、最後のＷ３８で終わる。ここの例で示すと、ウェルＷ１，Ｗ２，Ｗ３はそれぞれ試薬Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で満たされている。通常だと、カバースリップＴは９０°回転され、３８のウェルの全てに、それぞれ異なった試薬が満たされる。典型的には、それぞれの試薬はウェルＷの底部に付着するまで、処理される。通常だと、制御された条件下で乾燥するだけで良い。一旦付着したら、カバースリップＴは図３Ｂで示される位置と逆にされ、これによりレンズＬ（図では示されていない）が見ている人の方向を向く。
【００３４】
残りの組立は、通常の方法で良い。カバースリップＴは溶液の密封のため、底部Ｂにピタリと固定される。密封液量は、カバースリップＴと底部Ｂの空隙の入口Ｉと出口Ｏにかけての体積と定義される。続いて、不透明部品Ｓが、個々のレンズの両サイドにスリット１４が位置するようにカバースリップＴに重ね合わされる。このようにして反応容器Ｃが組み立てられる。
【００３５】
反応容器Ｃの使用法を述べる。使用時、反応容器Ｃは、出口Ｏを開放状態にして、入口Ｉにかけて試薬、通常はアレルギー反応を検知するための血清、が一杯になるまで満たされる。一杯になったら、反応物Ｒは反応の有無を示すに充分な時間、インキュベーションされる。
【００３６】
次いで、例えばルミノールと反応する西洋ワサビパ−オキシダーゼを標識した抗体の様な二次抗体とインキュベーションされる。その後、ウェルＷは生理食塩液で洗浄され、洗浄液は排出される。この洗浄／排出は連続した反応物の流路の中の突出部Ｐを利用する。
【００３７】
この工程に次いで、化学発光反応を誘発する液体が入れられ、この化学発光反応は反応をおこす反応物があるウェルＷの部分で起こる（図２）。ウェルに保持されているバインディングアッセイ成分と反応する複数の生体物質の量は、それぞれのウェルから放出される光の有無で、決められる。
【００３８】
例えば、液体サンプル中の複数のアレルゲン特異的ＩｇＥクラス抗体の有無をスクリーニングする時には、デバイスは被検試料とインキュベートされ、洗浄の後に、ウェルに結合しているＩｇＥクラス抗体に対する標識抗体を含有する液とインキュベートされる。それから、ウェルは標識抗体の存在を決めるために、分析される。もし125Ｉのような放射性トレーサで標識抗体が標識されているときは、この分析はガンマーカウンタを用いて行われる。あるいは、デバイスを光学フィルムの上に置いて露光し、次いで露光度合を測定するか、最近では光ファイバー方式又は直接光検知方式で、光検知器により分析される。
【００３９】
全体的な操作法を記述したので、次いで、本発明による流体力学及び光学的側面を述べる。
【００４０】
ウェルの底部のウェルの壁面方向の平均剪断応力（平均値τ）は最適化されている。ここでいう剪断応力とは、ウェルＷの底部に存在する試薬又は血清液の構成物質に、洗浄液が作用することが可能な程度の力を意味する。
【００４１】
図２に示すが、別の方法として、コンピューターモデルが作成され、反応容器内の流れの解析に使われた。これらの解析により得られる、より好ましい具体例は図２に示される。
【００４２】
ウェルの壁面方向に平均化した剪断応力の大きさが計算され、基本的な例に対し規格化された。底部流路の壁面に突起物がない場合は、流れの速い本流は、上下両層間の剪断力（或いは摩擦力）の結果、主にウェル内の流れだけを誘導する。この流れは一般的に、本流に較べ、はるかに弱いものである。壁面剪断という意味で最も効果的な流れは、縦横比（深さ対幅）が約０．５の場合に得られる。もしウェルが深すぎると、誘発される流れはウェル壁の頂上に隣接した部分で、弱くなりすぎる。ウェルが浅すぎるときは、良く揃った流れパターンの形成を妨げ、その結果、壁面の剪断力は空隙の深さの減少に伴い低下（平均値τの低下）する。
【００４３】
ウェル／突出部形状の好ましいデザインは図１Ａ，１Ｂ，２に示される、図２は、図４のウェル中で実際の流体が流れる様子を明らかにするものである。なお、本発明では、全般的に寸法は重要でないが、これら流体容器の設計の際は、寸法的意義は大きい。
【００４４】
図１Ａ，１Ｂで、流路の深さは０．０１１インチである。流路の昇りと下りは、２７．４°の傾きがある。流路は高さ０．０２０インチで変化する。設計図によると、流路の幅はおおよそ０．１５７インチである。突出部はウェルＷの中心に位置する。流体容器の総体積はおおよそ２７０μｌである。
【００４５】
要は、本発明で選択した幾何学的形状は、設計概念を継続的に改善する何度もの繰り返し検討の据え選択されたものである。ウェルの基本的な形は、長方形から台形の上部形状へと変わった。
【００４６】
更に、ウェルの壁面はデバイスの排水性を一層容易にする。
【００４７】
図１Ａに示すレンズが使用されたとすると、レンズＬを透過する光学系は、本デバイスを用いた各試験システムに対し、比較的弱い光でも、伝達できなければならない。同時に、反応を起こしているウェルＷと反応を起こしていない隣接したウェルとの間の光の混信も防ぐことができなければならな。我々は、円筒形レンズとウェルＷの平らなウェル底面の組合せにより、反応からの光が、比較的平行な光束になることを見出した。底部Ｂと、不透明で（反応の有無を示す）放出光を吸収するプラスチックでできた不透明部品Ｓを組み立てることで、光の混信は最小化される。
【００４８】
ウェルＷと組み合わされた本発明の光学系は、かなりの部分が経験的に決められた、苦心の折衷案であることが理解されるであろう。
【００４９】
デバイス大きさと体積が相対的に小さいことから、寸法が非常に重要であることが強調される。したがって、我々は本発明の一部として、実際のデバイスに関連した、現時点で相応しいとされる製造用の設計図を示す。図４Ａから４Ｅに不透明な底部を図示する。図５Ａから５Ｃにカバースリップを図示する。図６Ａから６Ｄに光学的仕切り部品を図示する。これらは全て本発明の実際の寸法の理解のために提供するものである。
【００５０】
読者は、我々が二つの組み合わせに発明を請求することを理解すべきである。第一に、個別のウェル中での反応の有無を示す個別のレンズと、そのウェルとの相互関係が、本発明の一部分を構成している。第二に連続した流路内のウェルの相互関係が、本発明のもう一つ部分を構成している。例えば、ある種の実験手順の場合、デバイスを開放してウェルが直接光放出にさらされても良い。この場合、最初の反応を促進する血清を最小量にするための、突出部とウェルとの相互作用が、この発明を構成する。
【００５１】
我々は反応検知のための全ての種類の標識の使用を意図している。我々は125Ｉ及び化学発光を列挙したが、他の形態の標識も同様に使用される。例えば、増強比色反応も使用できる。更に我々が主な用途として示したアレルギーの測定の一方、他の種類の測定にも同様に使用できる。ここで他の種類の測定とは、腫瘍マーカ、感染症、ホルモン、自己免疫や薬物乱用の検知が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  下から上にそれぞれ、底部容器本体、試薬吸入部分、ウェルとレンズを定義する上部カバースリップ、および、それに重なる光学的仕切り板を示す組み立て後の生体外診断反応容器の側断面図。
【図１Ｂ】  下から上にそれぞれ、底部容器本体、試薬吸入部分、ウェルとレンズの無い光透過部を定義する上部カバースリップ、および、それに重なる光学的仕切り板を示す組み立て後の生体外診断反応容器の側断面図。
【図２】  透明なカバースリップ内のウェル内部を流れる瞬間流の流路の動きを描写する拡大ダイアグラム。
【図３Ａ】  本発明の反応容器の入口から出口の間の連続した曲線で作られた突出部分を明確にしている反応容器の底部部品の斜視図。
【図３Ｂ】  カバースリップは１８０°回転され、組み立てられることを示しているウェル側からみたカバースリップの斜視図。
【図３Ｃ】  個々の診断用ウェルのそれぞれのレンズに重ねるための光学仕切り部分の斜視図。
【図４Ａ】  反応容器母体の底部の底面図。
【図４Ｂ】  反応容器母体の底部の側断面図。
【図４Ｃ】  反応器母体内部の上面図。
【図４Ｄ】  反応容器母体の底部の反応容器への入口部分の端部の側断面図。
【図４Ｅ】  反応容器母体の底部の入口部分の上面図。
【図５Ａ】  円筒状レンズが合体されたカバースリップの上面図。
【図５Ｂ】  レンズの側断面を示すカバースリップの側断面図。
【図５Ｃ】  図５Ａの平板の底面図。
【図５Ｄ】  レンズのないカバースリップの上面図。
【図５Ｅ】  レンズのないカバースリップの側面図。
【図５Ｆ】  レンズのないカバースリップの底面図。
【図６Ａ】  反応容器の光学的仕切の底面図。
【図６Ｂ】  反応容器の光学的仕切の側断面図。
【図６Ｃ】  反応容器母体の光学的仕切の上面図。
【図６Ｄ】  光学的仕切部を拡大した側断面図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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