(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査液を秤量する秤量チップであって、チップ本体と、前記チップ本体に形成された第１の流路と、前記第１の流路に一方の端部が連通する第２の流路と、前記第２の流路の他端に連通する第３の流路とを有し、前記第２の流路開口部近傍の前記第１の流路の周長をＬ１とし、断面積をＳ１とし、前記第２の流路の、前記第１の流路に開口する第1開口部周長をＬ２とし、断面積をＳ２としたとき、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）であり、前記第２の流路の前記第１開口部に少なくとも一部に段差が設けられており、且つ、前記第２の流路における、第３の流路に開口する第２開口部に少なくとも一部に段差が設けられ、前記第１開口部の前記段差が設けられている周長が、前記第２の流路の前記第１開口部周長Ｌ２の１／２以上であって、且つ、前記第２開口部の前記段差が設けられている周長が、前記２開口部の周長の１／２以上であることを特徴とする秤量チップ。
【請求項２】
前記第３の流路に前記被検査液に反応する反応部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の秤量チップ。
【請求項３】
前記第２の流路に前記被検査液に反応する反応部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の秤量チップ。
【請求項４】
前記被検査液が、血液、尿等の体液であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の秤量チップ。
【請求項５】
前記被検査液が食品であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の秤量チップ。
【請求項６】
前記被検査液が、環境関連物質であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の秤量チップ。
【請求項７】
上記請求項１から６のいずれか１つに記載の秤量チップを用いて、被検査液の検査を行うことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種サンプルを用いた分析や化学反応を行う際などに用いるのに微量液体秤取構造を有する秤量チップ及びこれを用いる検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微量の液体を秤量する手法としては、例えば下記特許文献１から３のものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５７６１６号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７０９７号公報
【特許文献３】特開２００４−１６３１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１から３では、液体が連続的に流れるマイクロチップ内に複数の流路構造を設けることによって、マイクロチップ内で液体を微量かつ定量的に扱うことが可能であるが、そのための複数の構成と液体操作に必要な送液システムが必要となる。また文献１の構成では、秤量部の両端から液体がにじみ出てしまう等の問題があり、高精度の秤量ができない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、単純な構成により，簡単な操作のみで液体を高精度で秤量することができるようにした秤量チップ及びそれを用いた検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）被検査液を秤量する秤量チップであって、チップ本体と、前記チップ本体に形成された第１の流路と、前記第１の流路に一方の端部が連通する第２の流路と、前記第２の流路の他端に連通する第３の流路とを有し、前記第２の流路開口部近傍の前記第１の流路の周長をＬ１とし、断面積をＳ１とし、前記第２の流路の、前記第１の流路に開口する第1開口部周長をＬ２とし、断面積をＳ２としたとき、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）であり、前記第２の流路の前記第１開口部に少なくとも一部に段差が設けられており、且つ、前記第２の流路における、第３の流路に開口する第２開口部に少なくとも一部に段差が設けられ、前記第１開口部の前記段差が設けられている周長が、前記第２の流路の前記第１開口部周長Ｌ２の１／２以上であって、且つ、前記第２開口部の前記段差が設けられている周長が、前記２開口部の周長の１／２以上であることを特徴とする秤量チップ。
（２）前記第３の流路に前記被検査液に反応する反応部材が設けられていることを特徴とする（１）に記載の秤量チップ。
（３）前記第２の流路に前記被検査液に反応する反応部材が設けられていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の秤量チップ。
（４）前記被検査液が、血液、尿等の体液であることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載の秤量チップ。
（５）前記被検査液が食品であることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載の秤量チップ。
（６）前記被検査液が、環境関連物質であることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載の秤量チップ。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の秤量チップを用いて、被検査液の検査を行うことを特徴とする検査方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、単純な構成により，簡単な操作のみで液体を高精度で秤量できるようにした秤量チップ及びそれを用いた検査方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明に係る秤量チップの第１実施形態を示す図である。図２は、第１実施形態の断面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ矢視方向に見た状態を示す図である。図４は、第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。図５は、図４の秤量チップの状態を示す断面図である。図６は、第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。図７は、図６の秤量チップの状態を示す断面図である。図８は、第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。図９は、図８の秤量チップの状態を示す断面図である。
【０００９】
本実施形態の秤量チップ１０は、チップ本体１１を有している。チップ本体１１は、３つのチップ基板材１１ａ，１１ｂ，１１ｃとを貼り合わせて構成されている。
【００１０】
チップ本体１１には、希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とが投入され、両液を攪拌する攪拌ポート１２と、残液を吸収する吸収ポート１３とが形成されている。
【００１１】
攪拌ポート１２の底部には、投入された希釈液Ｌ１と血液Ｌ２と攪拌するため、回転自在に設けられた棒形状の攪拌部材１８が設けられている。攪拌部材１８が、図１中の矢印で示すように回転することで、希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とが攪拌されて被検査液Ｌ３が生成される。
【００１２】
吸収ポート１３には、残液を毛細管力によって吸収する残液吸収部材１９が設けられている。
【００１３】
攪拌ポート１２と吸収ポート１３との間には第１の流路１４が設けられている。本実施形態において、第１の流路１４は、チップ本体１１のチップ基板材１１ｂに形成されている。
【００１４】
チップ基板材１１ｂには、第１の流路１４に連通する複数（本実施形態では２つ）の第２の流路１５が形成されている。第２の流路１５はそれぞれ、一方の端部が第１の流路１４に連通し、且つ、他方の端部がチップ基板材１１ｃに形成された第３の流路１１ｄに連通するように形成されている。また、第２の流路１５は、略円筒形状の開口で、第１の流路１４側の第１開口部１５ａが第３の流路１１ｄ側の第２開口部１５ｂよりも大径になるように形成されている。本実施形態では、第２の流路１５が、所定の量の被検査液を秤量する秤量キャピラリとして機能する。第２の流路１５と、該第２の流路１５に対応する第３の流路１１ｄの数は、検査の回数や種類に応じて適宜変更することができる。
【００１５】
第３の流路１１ｄにおいて、第２の流路１５の第２開口部１５ｂに対向する位置に反応部材１６が設けられている。反応部材１６は、例えば、発色反応スライドを使用することができる。
【００１６】
チップの基板材は無機材質でも良いし、有機材質でもいいである。基板に使用される無機材質の例を挙げれば金属、シリコン、テフロン（登録商標）、ガラス、セラミックスなどである。有機材質はプラスチック、ゴムなどである。
【００１７】
プラスチックの例としては、ＣＯＰ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ等を挙げることができる。ゴムの例としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム、ＰＤＭＳ等を挙げることができる。シリコン含有物質としては、ガラス、石英、シリコンウエファー等のアモルファスシリコン、ポリメチルシロキサンなどのシリコーンが挙げられる。特に好ましい例としては、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＤＭＳ、ガラス、シリコンウエファー等を挙げることができる。
【００１８】
チップの内表面の親、疎水化処理が好ましい。水性検体の場合は親水化処理、油性検体の場合、疎水化処理が必要である。親疎水化処理法として、従来の表面処理方法が適用できる。大きく分けて、化学的表面処理法と物理的表面処理法がある。化学的表面処理法としては、薬品処理、カップリング剤による処理、蒸気処理、グラフト化、電気化学的方法、添加剤による表面改質などがある。物理的表面処理法としては、UV照射、電子線処理、イオンビーム照射、低温プラズマ処理、CASING処理、グロー、コロナ放電処理、酸素プラズマなどの方法がある。
【００１９】
秤量チップの秤量範囲は必要に応じ、秤量キャピラリ（つまり、第２の流路１５）の寸法を変えることによって調節できる。秤量範囲は、好ましくは0.05〜50μLであり、より好ましくは0.1〜10μLであり、さらに好ましくは0.5〜5μLである。
【００２０】
次に、本実施形態の秤量チップの動作を説明する。
先ず、図１に示すように、攪拌ポート１２に希釈液Ｌ１及び血液Ｌ２を投入し、攪拌部材１８によって両液を攪拌して、被検査液Ｌ３を生成する。
【００２１】
次に、第３の流路１１ｄの出口をオープンにすると、図４及び図５に示すように、毛細管力より攪拌ポート１２に貯留された被検査液Ｌ３が第１の流路１４を吸収ポート１３側に向って流動し始める。このとき、吸収ポート１３は、遮蔽部材１７によって遮蔽されている。そして、第１の流路１４を流動する被検査液Ｌ３の一部が第２の流路１５に所定の量だけ貯留保持される。
【００２２】
吸収ポート１３の遮蔽部材１７を取り除くと、毛細管力より図６及び図７に示すように、第１の流路１４内に残留した被検査液Ｌ３が吸収ポート１３内に導かれ、残液吸収部材１９に毛細管力によって吸収される。このとき、第２の流路１５には所定の量の被検査液Ｌ３が保持される。この時、吸収ポート１３に図示しない減圧手段を接続して第１の流路１４内を減圧しても良い。
【００２３】
図８及び図９に示すように、第３の流路１１ｄの出口をそれぞれ減圧することで、第２の流路１５に保持された被検査液Ｌ３が反応部材１６に点着される。被検査液Ｌ３が点着された反応部材１６には発色反応が起こり、反応部材１６の吸光度測定を行う。
【００２４】
なお、本実施形態において、反応部材１６への被検査液Ｌ３の点着は、減圧方式としたが、上流側からの加圧方式としてもよい。
【００２５】
本実施形態の秤量チップ１０は、第１の流路１４の、第２の流路１５に開口する第１開口部１５ａ近傍の周長をＬ１とし、断面積をＳ１とし、第２の流路１５の、第１開口部１５ａの周長をＬ２とし、断面積をＳ２としたとき、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）となる。ここで、上記の式は、一般的には、ある量の流体を容器に保持させた場合に、容器底部に形成された開口から漏れ出ることなく、容器に収容された状態を維持できる耐圧力（ラプラス圧と呼ばれている）の関係を示している。本発明においては、液体が同じ被検査液Ｌ３であるため、流体の表面張力はともに等しくなる。つまり、流体の表面張力をγとした場合、（Ｌ１・γ／Ｓ１）＜（Ｌ２・γ／Ｓ２）が成立し、γがともに同じであるため省略すると、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）となる。第１実施形態の場合、この条件が満足されていない場合、流路14内の残留した液Ｌ３を取り除く際、開口部近傍で液ぎれが発生してしまい、Ｌ3を完全に取り除くことができない。
【００２６】
また、図１に示すように、本実施形態の秤量チップ１０は、第１開口部１５ａには少なくとも一部に段差が設けられている。具体的には、秤量チップ１０の上面視（図１の正面視）において、第１開口部１５ａは、その周縁部が第１の流路１４の両側内壁からそれぞれｇ１，ｇ２の隙間だけ離れて開口するように、形成されている。ここで、第１開口部１５ａと該第１開口部１５ａ周囲の第１の流路１４の底面との境界が段差となる。第１開口部１５ａの段差が設けられている周長が、第1開口部15aの全周長Ｌ２の1/2以上であることが好ましい。この実施例の場合、両者は等しく１となる。
【００２７】
図２及び３に示すように、第２の流路１５の第２開口部１５ｂは、チップ基板材１１ｂから第３の流路１１ｄ内に突出する円筒状の突起部１１ｅに形成されている。第２開口部１５ｂは突起部１１ｅの周縁部１１ｆから隙間ｇ３（＝ｇ４）離れて開口している。ここで、第２開口部１５ｂと突起部１１ｅとの境界部が段差となる。第２開口部１５ｂの段差が設けられている周長が、第２開口部全周長の１／２以上であることが好ましい。この実施例の場合、両者は等しく1となる。
【００２８】
なお、本実施形態において、第１開口部１５ａの直径Ｄ１は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとし、第２開口部１５ｂの直径ｄ１は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍとした。
【００２９】
本実施形態のように、第１開口部１５ａに段差を設けることで、第１の流路１４に残留した被検査液Ｌ３を吸収ポート１３側へ移動させて残液吸収部材１９に吸収させる際に、第２の流路１５に保持された被検査液Ｌ３の一部が第１の流路１４を移動する被検査液Ｌに伴なわれて所定の量から目減りしてしまうことを防止することができる。また、第２開口部１５ｂに段差を設けることで、第２の流路１５の被検査液Ｌ３は第2開口部の外に滲み出ることなく、確実に保持させることができ、正確な秤量が可能になる。
【００３０】
次に、本発明に係る秤量チップの第２実施形態を説明する。図１０は、第２実施形態の秤量チップの構成を示す図である。図１１は、図１０の秤量チップのＢ−Ｂ方向の断面図である。図１２は、図１０の秤量チップのＡ−Ａ方向の断面図である。図１３は、図１１の矢印Ｃ部分の拡大図である。図１４は、図１２のＥ−Ｅ方向の断面図である。図１５及び図１６は、第２実施形態の秤量チップの動作を説明する図である。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
【００３１】
秤量チップ２０は、チップ本体２１を備えている。チップ本体２１は、チップ基板材２１ａと２１ｂとを貼り合わせて構成されている。
【００３２】
チップ本体２１には、攪拌ポート２２と、吸収ポート２３とが形成されている。また、チップ基板材２１ｂには第１の流路２４が形成されており、該第１の流路２４の一方の端部が攪拌ポート２２に連通し、他方の端部が吸収ポート２３に連通している。
【００３３】
攪拌ポート２２には、投入された希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とを攪拌するため、棒形状の攪拌部材２８が回転自在に設けられている。また、吸収ポート２３には、残液吸収部材２９が設けられている。
【００３４】
チップ本体２１には、複数（本実施形態では２つ）のエア抜きポート３１が形成されている。各エア抜きポート３１と第１の流路２４との間には、秤量機能を有する第２の流路２５が形成されている。第２の流路２５はそれぞれ、チップ本体２１の上面視（図１０の正面視）において略矩形状を有する空間である。
【００３５】
各第２の流路２５の一方の端部には、第１の流路２４に開口する第１開口部２５ａが形成され、他方の端部には、エア抜きポート３１に開口する第２開口部２５ｂが形成されている。本実施形態において、各エア抜きポート３１が第３の流路として機能する。第２の流路２５，エア抜きポート３１の数は特に限定されず、検査の回数や種類に応じて適宜変更することができる。
【００３６】
各第２の流路２５の底部には、反応部材２６が設けられている。反応部材２６は、上記実施形態と同様のものを使用することができ、例えば、発色反応スライドである。
【００３７】
検査時以外のときなど、被検査液を流動させないときには、各エア抜きポート３１，吸収ポート２３の開口部分には遮蔽部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃが取り付けられている。
【００３８】
図１３に示すように、第２の流路２５の第１開口部２５ａは、第１の流路２４の底面（図１３においてチップ基板材２１ｂの上面）から上方に隙間ｇ５だけ離間した位置で開口している。こうすれば、第１開口部２５ａの左右及び下方の周縁部が段差となるため、第２の流路２５に一旦保持された被検査液Ｌ３が、第１の流路２４を流動する被検査液Ｌに伴なわれて流出してしまうことを防止することができる。さらに、第１開口部２５ａの上辺が第１の流路２４の上面（図１３においてチップ基板材２１ａの下面）から下方に離間した位置で開口している構成とすることがより好ましい。こうすれば、第２の流路２５に貯留された被検査液Ｌ３をより一層確実に保持させることができる。
【００３９】
ここで、第１開口部２５ａの段差が設けられている周長が、第１開口部の全周長の１／２以上であることが好ましい。ここで、例えば第１開口部２５ａを、一辺Ｄ２の正方形とすると、段差が設けられている周長は、３×Ｄ２、第１開口部の全周長は４×Ｄ２となる。
【００４０】
図１４に示すように、第２の流路２５の第２開口部２５ｂは、エア抜きポート（第３の流路）３１の底面（図１４においてチップ基板材２１ｂの上面）から上方に隙間ｇ６だけ離間した位置で開口している。こうすれば、第２開口部２５ｂの左右及び上下の周縁部が段差となるため、被検査液Ｌ３は第２開口部の外ににじみ出ることなく、確実に保持させることができる。
【００４１】
ここで、第２開口部２５ｂの段差が設けられている周長が、第２開口部の全周長の１／２以上であることが好ましい。本実施形態では、第２開口部２５ｂが一辺ｄ２の正方形であり、段差が設けられている周長がｄ２×４であり、全周長と等しい。こうすれば、第２の流路２５に貯留する被検査液Ｌ３がエア抜きポート３１側へにじみ出ることなく、確実に保持させることができる。
【００４２】
本実施形態の秤量チップ２０は、第１の流路２４の、第２の流路２５開口近傍部２５ａの周長をＬ１とし、断面積をＳ１とし、第２の流路２５の、第１開口部周長をＬ２とし、断面積をＳ２としたとき、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）となる。第１開口部及び第２開口部の直径は上記実施形態と同じとしてよい。
【００４３】
次に、本実施形態の秤量チップの動作を説明する。
最初に、図１０に示すように各エア抜きポート３１を遮蔽部材２７ａ，２７ｂで閉じ、また、吸収ポート２３を遮蔽部材２７ｃで閉じた状態とする。そして、攪拌ポート２２に希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とを投入し、攪拌部材２８を駆動することで、２液をスターラ攪拌して混合させることで、被検査液Ｌ３を生成する。
【００４４】
図１５に示すように、攪拌ポート２２の出口を開くと、被検査液Ｌ３が第１の流路２４を流動し、秤量機能を有する各第２の流路２５に毛細管現象により導入される。次に、図１６に示すように、吸収ポート２３を開放すると、第１の流路２４に残留する被検査液Ｌ３が吸収ポート２３側に移動し、残液吸収部材２９の毛細管力によって全て吸収される。こうして、第２の流路２５のみに被検査液Ｌ３が所定の量だけ保持される。
【００４５】
第２の流路２５に保持された被検査液Ｌ３は、各第２の流路２５に設けられた反応部材２６と発色反応を起こす。このとき、反応部材２６の吸光度を測定することによって特定の物質の濃度を分析する。
【００４６】
本実施形態の秤量チップ２０の構成では、被検査液Ｌ３を第２の流路２５で秤量した後、搬送動作が必要ないため、液残りがなく、秤量精度は第２の流路２５の寸法精度に依存するため、高精度なマイクロチップ作成により高精度な秤量ができる。
【００４７】
次に、本発明に係る秤量チップの第３実施形態を説明する。図１７は、第３実施形態の秤量チップの構成を示す図である。図１８は、図１７の秤量チップのＨ−Ｈ方向の断面図である。図１９は、図１７の秤量チップのＦ−Ｆ方向の断面図である。図２０は、図１８の矢印Ｉ部分の拡大図である。図２１は、図１９の秤量チップのＪ−Ｊ方向の断面図である。図２２は、第３実施形態の秤量チップの動作の状態を説明する図である。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
【００４８】
秤量チップ４０は、チップ本体４１を備えている。チップ本体４１は、チップ基板材４１ａと４１ｂとを貼り合わせて構成されている。
【００４９】
チップ本体４１には、攪拌ポート４２と、吸収ポート４３とが形成されている。また、チップ基板材４１ｂには第１の流路４４が形成されており、該第１の流路４４の一方の端部が攪拌ポート４２に連通し、他方の端部が吸収ポート４３に連通している。
【００５０】
攪拌ポート４２には、投入された希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とを攪拌するため、棒形状の攪拌部材４８が回転自在に設けられている。また、吸収ポート４３には、残液吸収部材４９が設けられている。
【００５１】
チップ本体４１には、複数（本実施形態では２つ）のエア抜きポート５１ａ，５１ｂが形成されている。各エア抜きポート５１ａ，５１ｂと第１の流路４４との間には、秤量機能を有する第２の流路４５が形成されている。
【００５２】
各第２の流路４５の一方の端部には、第１の流路４４に開口する第１開口部４５ａが形成され、他方の端部には、エア抜きポート５１ａ又は５１ｂに開口する第２開口部４５ｂが形成されている。本実施形態において、各エア抜きポート５１ａ，５１ｂが第３の流路として機能する。
さらに、図１９に示すように、本実施形態の秤量チップ４０において、各エア抜きポート５１ａ，５１ｂの底部には反応部材４６が設けられている。このため、各エア抜きポート５１ａ，５１ｂが点着部としても機能する。なお、第２の流路４５，エア抜きポート５１ａ，５１ｂの数は特に限定されず、検査の回数や種類に応じて適宜変更することができる。反応部材４６は、上記実施形態と同様のものを使用することができ、例えば、発色反応スライドである。
【００５３】
検査時以外のときなど、被検査液を流動させないときには、各エア抜きポート５１ａ，５１ｂ，吸収ポート４３の開口部分のそれぞれには、遮蔽部材４７ａ，４７ｂ，４７ｃが取り付けられている。
【００５４】
図２０に示すように、第２の流路４５の第１開口部４５ａは、第１の流路４４の底面（図２０においてチップ基板材４１ｂの上面）から上方に隙間ｇ７だけ離間した位置で開口している。こうすれば、第１開口部４５ａの左右及び下方の周縁部が段差となるため、第２の流路４５に一旦保持された被検査液Ｌ３が、第１の流路４４を流動する被検査液Ｌに伴なわれて流出してしまうことを防止することができる。さらに、第１開口部４５ａの上辺が第１の流路４４の上面（図２０においてチップ基板材４１ａの下面）から下方に離間した位置で開口している構成とすることがより好ましい。こうすれば、第２の流路４５に貯留された被検査液Ｌ３をより一層確実に保持させることができる。
【００５５】
ここで、第１開口部４５ａの段差が設けられている周長が、第１開口部全周長の１／２以上であることが好ましい。ここで、例えば第１開口部４５ａを、一辺Ｄ３の正方形とすると、段差が設けられている周長は３×Ｄ３、第１開口部全周長は４×Ｄ３となる。
【００５６】
図２１に示すように、第２の流路４５の第２開口部４５ｂは、エア抜きポート（第３の流路）５１ａの底面に配置された反応部材４６の上面から上方に隙間ｇ８だけ離間した位置で開口している。こうすれば、第２開口部４５ｂの左右及び上下の周縁部が段差となるため、第２の流路４５に貯留する被検査液Ｌ３がエア抜きポート側へにじみ出ることなく、確実に保持させることができ、正確な秤量が可能となる。
【００５７】
ここで、第２開口部４５ｂの段差が設けられている周長が、第２開口部全周長の１／２以上であることが好ましい。本実施形態では、第２開口部４５ｂが一辺ｄ３の正方形であり、その周長がｄ３×４である。段差が設けられている周長はｄ３×４である。こうすれば、第２の流路４５に貯留する被検査液Ｌ３がエア抜きポート５１ａ，５１ｂ側へにじみ出ることなく、確実に保持させることができ、正確な秤量が可能となる。
【００５８】
本実施形態の秤量チップ４０は、第１の流路４４の、第２の流路４５に開口する第１開口部４５ａ近傍の周長をＬ１とし、断面積をＳ１とし、第２の流路４５の、第１開口部４５ａの周長をＬ２とし、断面積をＳ２としたとき、（Ｌ１／Ｓ１）＜（Ｌ２／Ｓ２）となる。このため、第１の流路４４から残液を処理する際に、第２の流路４５に保持されている被検査液Ｌ３が逆流して第１の流路４４に流出してしまうことを防止できる。なお、第１開口部及び第２開口部の直径は上記実施形態と同じとしてよい。
【００５９】
また、図２３（ａ）から（ｃ）に示すように、本実施形態の秤量チップ４０は、秤量後に被検査液を搬送する際に第２の流路４５内での液残りを最小にするために、第２の流路の底面の角部をＲ形状とすることが望ましい。図２３（ａ）に示すように、第２の流路４５の底面角部のみをＲ形状とした構成とすることで、液残りを抑制することができる。また、図２３（ｂ）に示すように、底面全体をＲ形状とした構成とすることで、液残りをより一層確実に抑制することができる。また、図２３（ｃ）に示すように、底面のみでなく、上面（図２３（ｃ）においてチップ基板材４１ａの下側面）もＲ形状とすることで、第２の流路４５を断面視において略円形にした構成としてもよい。また、上記第２実施形態においても本実施形態と同様に、秤量機能を有する第２の流路２５，４５の底面をＲ形状とすることが望ましい。
【００６０】
次に、本実施形態の秤量チップの動作を説明する。
最初に、図１７に示すように各エア抜きポート５１ａ，５１ｂを遮蔽部材４７ａ，４７ｂで閉じ、また、吸収ポート４３を遮蔽部材４７ｃで閉じた状態とする。そして、攪拌ポート４２に希釈液Ｌ１と血液Ｌ２とを投入し、攪拌部材４８を駆動することで、２液をスターラ攪拌して混合させることで、被検査液Ｌ３を生成する。
【００６１】
図２２（ａ）に示すように、攪拌ポート４２の出口を開くと、被検査液Ｌ３が第１の流路４４を流動し、秤量キャピラリとして機能する各第２の流路４５に毛細管現象により導入される。次に、図２２（ｂ）に示すように、吸収ポート４３を開放すると、第１の流路４４に残留する被検査液Ｌ３が吸収ポート４３側に移動し、残液吸収部材４９の毛細管力によって全て吸収される。こうして、第２の流路４５のみに被検査液Ｌ３が所定の量だけ保持される。
【００６２】
次に、図２２（ｃ）に示すように、エア抜きポート５１ａのみを減圧すると、該エア抜きポート５１ａに連通する第２の流路４５に保持された被検査液Ｌ３がエア抜きポート５１ａに導入される。また、図２２（ｄ）に示すように、エア抜きポート５１ｂを減圧すると、該エア抜きポート５１ｂに連通する第２の流路４５に保持された被検査液Ｌ３がエア抜きポート５１ｂに導入される。なお、エア抜きポート５１ａ，５１ｂを同時に減圧して、点着を行ってもよい。
【００６３】
エア抜きポート５１ａ，５１ｂに導入された被検査液Ｌ３は、各エア抜きポート５１ａ，５１ｂに設けられた反応部材４６と発色反応を起こす。このとき、反応部材４６の吸光度を測定することによって特定の物質の濃度を分析する。
【００６４】
本実施形態の秤量チップ４０の構成では、図１９に示すように、連絡キャピラリとして機能する第１の流路４４と秤量キャピラリとして機能する第２の流路４５との上面が同一平面（チップ基板材４１ａと４１ｂとの境界面）上にあり、第２の流路４５の深さＴ２が、第１の流路４４の深さＴ１より浅いことが望ましい。
【００６５】
また、本実施形態の秤量チップ４０は、断面耐圧（周長×液体の表面張力÷断面積）が第１の流路４４の断面耐圧よりも大きい。つまり、以下の式が成り立つ。
２（Ｗ２＋Ｔ２）・γ／（Ｗ２・Ｔ２）＞２（Ｗ１＋Ｔ１）・γ／（Ｗ１・Ｔ１）
【００６６】
なお、本実施形態では、減圧によって被検査液を点着させる方式としたが、上流側から加圧することで、点着させる方式とすることができる。
【００６７】
さらに、図１９に示すように、本実施形態の秤量チップ４０は、第２の流路４５の底面（図１９における右側側面）が、エア抜きポート５１ａ，５１ｂの反応部材４６の上面（図１９における左側側面）と同一平面に位置しないように構成されている。
【実施例】
【００６８】
以下に、実施例、比較例を挙げて本発明の秤量チップを詳しく説明する。本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
最初に、実施例１として、上記第１実施形態の秤量チップの構成を有する丸キャピラリ秤量チップを使用して精度を評価した。
先ず、血液１μLと希釈液２０μLを攪拌ポート１２に入れる。吸収ポート１３と出口を閉じるまま、スターラで攪拌する。均一になった後、出口をOPENにすると被検査液Ｌ３が毛細管現象により連絡キャピラリ（第１の流路１４）を通り、複数の丸キャピラリ（第２の流路１５）に導入される。次に吸収ポート１３をOPENにすると液が残液吸収部材１９（液吸収パット）に進み、丸キャピラリに導入・秤量された液以外の残液を吸収パットの毛細管力によりすべて吸収する。これで混合液の秤量、分離が完成した。秤量された液を加圧或いは減圧でマイクロチューブに取り出して１ｍLにメスアップした。分光光度計によって吸光度を測定し、検量線から、体積に換算する。Ｎ＝２０で評価した結果、本発明の丸キャピラリー秤量チップの秤量・搬送精度はCV  0.5％と高精度の秤量・搬送が実現できた。
【００６９】
また、前記と同じ操作で、丸キャピラリで秤量された血液希釈液を出口から減圧することにより下部にあるHbA1ｃスライドに点着する。発色反応が起こり、分光光度計（ＭＣＰＤ-2000（大塚電子））によって反射光の吸光度を測定する。Ｎ＝１０で評価した結果、発色精度はＣＶ  ２．２％であった。
【００７０】
（実施例２）
上記第２実施形態の秤量チップ２０の構成を有するセル秤量チップを使用して精度を評価した。
血液１μLと希釈液２０μLを攪拌ポート２２に入れる。吸収ポート２３と出口を閉じるまま、スターラで攪拌する。均一になった後、出口をOPENにすると混合液が毛細管現象により連絡キャピラリ（第１の流路２４）を通り、その流路から直角方向に延びた複数個の菱形または楕円形セル形状の秤量セル（第２の流路２５）に導入される。次に吸収ポート２３をOPENにすると液が残液吸収部材２９（液吸収パット）に進み、秤量セルに導入・秤量された液以外の残液を吸収パットの毛細管力によりすべて吸収する。これで混合液の秤量、分離が完成した。秤量された液はすぐに下部にあるHbA1ｃスライドに展開する。発色反応が起こり、分光光度計（ＭＣＰＤ-2000（大塚電子））によって反射光の吸光度を測定する。N=10で評価した結果、発色精度はＣＶ  ２．０％であった。  
【００７１】
（実施例３）
上記第３実施形態の秤量チップの構成を有するキャピラリ秤量チップを使用して精度を評価した。
血液１μLと希釈液２０μLを攪拌ポート４２に入れる。吸収ポート４３と出口を閉じるまま、スターラで攪拌する。均一になった後、出口をOPENにすると混合液が毛細管現象により連絡キャピラリ（第１の流路４４）を通り、その流路から直角方向に延びた複数個の秤量キャピラリ（第２の流路４５）に導入される。次に、吸収ポート４３をOPENにすると液が残液吸収部材４９（液吸収パット）に進み、秤量キャピラリに導入・秤量された液以外の残液を吸収パットの毛細管力によりすべて吸収する。これで混合液の秤量、分離が完成した。秤量された液はすぐに出口に底面にあるHbA1ｃスライドに展開する。発色反応が起こり、分光光度計（ＭＣＰＤ-2000（大塚電子））によって反射光の吸光度を測定する。Ｎ＝１０で評価した結果、発色精度はＣＶ  ２．８％であった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る秤量チップの第１実施形態を示す図である。
【図２】第１実施形態の断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ矢視方向に見た状態を示す図である。
【図４】第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。
【図５】図４の秤量チップの状態を示す断面図である。
【図６】第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。
【図７】図６の秤量チップの状態を示す断面図である。
【図８】第１実施形態の秤量チップの動作状態を示す図である。
【図９】図８の秤量チップの状態を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態の秤量チップの構成を示す図である。
【図１１】図１０の秤量チップのＢ−Ｂ方向の断面図である。
【図１２】図１０の秤量チップのＡ−Ａ方向の断面図である。
【図１３】図１１の矢印Ｃ部分の拡大図である。
【図１４】図１２のＥ−Ｅ方向の断面図である。
【図１５】第２実施形態の秤量チップの動作を説明する図である。
【図１６】第２実施形態の秤量チップの動作を説明する図である。
【図１７】第３実施形態の秤量チップの構成を示す図である。
【図１８】図１７の秤量チップのＨ−Ｈ方向の断面図である。
【図１９】図１７の秤量チップのＦ−Ｆ方向の断面図である。
【図２０】図１８の矢印Ｉ部分の拡大図である。
【図２１】図１９の秤量チップのＪ−Ｊ方向の断面図である。
【図２２】第３実施形態の秤量チップの動作の状態を説明する図である。
【図２３】第２の流路の底面の形状の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０，２０，４０    秤量チップ
１２，２２，４２    攪拌ポート
１３，２３，４３    吸収ポート
１４，２４，４４    第１の流路
１５，２５，４５    第２の流路
１５ａ，２５ａ，４５ａ    第１開口部
１５ｂ，２５ｂ，４５ｂ    第２開口部
１６，２６，４６    反応部材
Ｌ１    希釈液
Ｌ２    血液
Ｌ３    被検査液
【図１】
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【図２】
0004630785.tif 000003
【図３】
0004630785.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004630785.tif 000006
【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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