(57)【要約】【課題】  本発明は、対象成分を含む試料が導入されたチップにおいて、分離・秤量を一括かつ簡便に行うことができるチップの使用方法を提供することを目的とする。【解決手段】  対象成分を含む試料が導入されるチップの使用方法であって、前記チップを所定の回転軸を中心に回転させて前記試料から対象成分を遠心分離する分離ステップと、前記対象成分を所定の容積を有する秤量管に導入する対象成分導入ステップと、前記回転軸を中心に前記チップを再度回転させ、前記秤量管に導入された対象成分を取り出しつつ秤量する秤量ステップとを含むチップの使用方法を提供する。上記の使用方法を用いることにより、試料中の対象成分の分離及び秤量を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、秤量管に導入された対象成分は、秤量管の容積により秤量され取り出されるため、対象成分を正確に秤量することができる。【選択図】      図１
2005114438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象成分を含む試料が導入されるチップの使用方法であって、
前記チップを所定の回転軸を中心に回転させて前記試料から対象成分を遠心分離する分離ステップと、
前記対象成分を所定の容積を有する秤量管に導入する対象成分導入ステップと、
前記回転軸を中心に前記チップを再度回転させ、前記秤量管に導入された対象成分を取り出しつつ秤量する秤量ステップと、
を含むチップの使用方法。
【請求項２】
前記チップは、試薬を保持する試薬溜と、前記試薬溜及び前記秤量管に連結する混合部とをさらに有し、
前記チップを前記回転軸を中心に回転させて前記試薬溜から前記混合部に前記試薬を導入する試薬導入ステップと、
前記チップを前記回転軸を中心に回転させて、前記秤量ステップにおいて秤量・採取された対象成分を前記混合部に導入し、前記試薬と混合する混合ステップと、
をさらに含む、請求項１に記載のチップの使用方法。
【請求項３】
前記混合ステップは、前記秤量ステップと同時である、請求項２に記載の使用方法。
【請求項４】
前記試薬導入ステップは、分離ステップ、秤量ステップまたは混合ステップと同時である、請求項２に記載のチップの使用方法。
【請求項５】
試料中の対象成分を定量する少なくとも１つの定量部を有する検査チップであって、
前記定量部は、
前記検査チップを所定の回転軸を中心として回転させることにより、前記試料から前記対象成分を遠心分離する遠心分離管と、
前記遠心分離管の一方の端部に接続され、前記回転軸を中心とした回転により前記対象成分を秤量するための秤量管と、
前記秤量管に接続され、前記対象成分を前記遠心分離管から前記秤量管に移送する移送手段と、
試薬が貯蔵される少なくとも１つの試薬溜と、
前記試薬溜及び前記秤量管に接続されており、前記回転軸を中心とした再度の回転により前記秤量管から導入される前記対象成分が、前記対象成分が前記回転軸を中心とした回転により前記試薬溜から導入された試薬と混合される混合部と
前記混合部に接続され、前記試薬及び前記対象成分が混合された混合物質を通過させる光検出路と、
前記光検出路に接続され、前記光検出路に光を導入するための光導入口と、
前記光検出路に接続され、前記光検出路内を通過後の光を取り出すための光導出口と、を有する検査チップ。
【請求項６】
前記秤量管と前記混合部との間に、前記秤量管よりも流路幅が大きいキャピラリバルブをさらに含む、請求項５に記載の検査チップ。
【請求項７】
前記秤量管は概ねＵ字形であり、前記秤量管は前記回転軸側に開口し、前記秤量管のＵ字の一方の端部が前記遠心分離管に接続され、他方の端部が前記移送手段に接続され、Ｕ字の底部が前記混合部に接続されており、前記回転軸を中心とした回転により前記対象成分が前記秤量管の底部から混合部に移動する、請求項５に記載の検査チップ。
【請求項８】
前記移送手段はポンプに接続されている、請求項５に記載の検査チップ。
【請求項９】
前記遠心分離管の底部に設けられており、前記回転軸を中心とした回転により、試料中の前記対象成分以外の成分が導入される保持部をさらに含む、請求項５に記載の検査チップ。
【請求項１０】
前記回転軸に設けられ、２以上の前記定量部に導入する試料を取り込むための取込口と、
前記回転軸を中心とする同一円の円周に沿って間隔を有して設けられている複数の仕切板とをさらに含み、
前記仕切板は、前記取込口から取り込まれた試料の前記回転軸を中心とする円の半径方向外周側への進行を妨げる、請求項５に記載の検査チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象成分を含む試料が導入されたチップの使用方法及び対象成分を検査するための検査チップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
肝臓・胆道系疾患やアルコール性肝障害を診断し、その治療経過を観察するため、肝臓、腎臓、膵臓などで活動している酵素やその生成物を血液中から採取して濃度測定する生化学検査が広く実施されている。このような生化学検査を行うための装置として、採取した血液から血清または血漿を分離してチップ外部に取り出し、その血清または血漿の濃度、ｐＨなどを定量できるヘルスケアデバイスが開示されている（特許文献１〜５参照）。
【０００３】
また、遠心力によりキャピラリを介して試料測定手段に試料を導入し、秤量された試料を試薬と混合する試料処理カードが開示されている（特許文献６参照）。同様に、遠心力を利用して生体試料等の分離・正確な秤量ができるマイクロ分析装置が開示されている（特許文献７参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５８８６８号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７６７７号公報
【特許文献３】特開２００３−１０２７１０号公報
【特許文献４】特開２００３−８３９５８号公報
【特許文献５】特開２００３−８３９２６号公報
【特許文献６】米国特許第４８８３７６３号明細書
【特許文献７】米国特許第６３９９３６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜５に記載のヘルスケアデバイスでは、採取した試料から対象成分を分離できるが、対象成分の分離及び秤量を同一チップ内で一括して行うことができない。よって、分離かつ秤量するためには、分離装置で対象成分を分離した後、対象成分を分離装置から取り出して秤量装置に導入する必要がある。そのため、対象成分の分離、正確な秤量などの作業が同一のチップ内において一連に行われず煩雑となっている。また、特許文献６に記載の試料処理カードでは、対象成分の秤量はできるが、対象成分の試料からの分離及び秤量を一括して行うことができない。さらに、特許文献７に記載のマイクロ分析装置においては、遠心分離された流体の流出を防ぐために、所定位置に設けられたＷＡＸバルブを除去しなければならない、そして、バルブを除去後、流体を流出させることにより秤量する。そのため、特許文献７に記載のマイクロ分析装置には、ＷＡＸバルブを設ける必要がある。また、このＷＡＸバルブを除去するために、赤外線などの熱を加える必要があるため、温度制御が必要であり煩雑である。さらに、ＷＡＸバルブが溶融、溶解して試料と混合された場合には、対象成分が汚染され、対象成分の正確な秤量や定量ができなくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、対象成分を含む試料が導入されたチップにおいて、分離・秤量を一括かつ簡便に行うことができるチップの使用方法を提供することを目的とする。
また、分離・秤量を一括かつ簡便に行うことができる検査チップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１発明は、上記の課題を解決するために、対象成分を含む試料が導入されるチップの使用方法であって、前記チップを所定の回転軸を中心に回転させて前記試料から対象成分を遠心分離する分離ステップと、前記対象成分を所定の容積を有する秤量管に導入する対象成分導入ステップと、前記回転軸を中心に前記チップを再度回転させ、前記秤量管に導入された対象成分を取り出しつつ秤量する秤量ステップとを含むチップの使用方法を提供する。
【０００７】
分離ステップにおいて、所定の回転軸を中心にチップを回転することにより試料から対象成分を分離する。次に対象成分導入ステップにおいてこの分離された対象成分を秤量管内に導入する。さらに、秤量ステップにおいて、秤量管内を満たした対象成分は、再び同一の回転軸を中心にチップを回転することにより秤量管から取り出され秤量される。よって、上記の使用方法を用いることにより、試料中の対象成分の分離及び秤量を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、秤量管に導入された対象成分は、秤量管の容積により秤量され取り出されるため、対象成分を正確に秤量することができる。また、分離ステップ及び秤量ステップにおけるチップの回転軸は同一であるため、対象成分の分離及び秤量ステップにおけるチップの取り扱いが容易である。さらに、回転軸が１つであるため、チップの設計が容易であり、チップの小型化を図ることができる。
【０００８】
本願第２発明は、本願第１発明において、前記チップは、試薬を保持する試薬溜と、前記試薬溜及び前記秤量管に連結する混合部とをさらに有し、前記チップを前記回転軸を中心に回転させて前記試薬溜から前記混合部に前記試薬を導入する試薬導入ステップと、前記チップを前記回転軸を中心に回転させて、前記秤量ステップにおいて秤量・採取された対象成分を前記混合部に導入し、前記試薬と混合する混合ステップとをさらに含むチップの使用方法を提供する。
【０００９】
分離ステップ及び秤量ステップと同一の回転軸を中心とする回転により試薬を混合部に導入する。また、分離、秤量された対象成分を、分離ステップ及び秤量ステップと同一の回転軸を中心とする回転により混合部に導入し、試薬と混合する。上記の使用方法を用いることにより、試料中の対象成分の分離、秤量及び試薬との混合を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、対象成分は正確に秤量されているため、試薬と対象成分とが所望の混合比の混合物質を得ることができる。また、分離ステップ、試薬導入ステップ及び混合ステップにおけるチップの回転軸は同一であるため、上記ステップを連続して行う際のチップの取り扱いが容易である。このように回転軸が１つであると、チップの設計が容易であり、チップの小型化を図ることができる。またチップが載置される回転装置などの装置の小型化も図ることができる。
【００１０】
さらに、試料が導入され試薬と混合されるまでのステップにおいて、対象成分がチップの外に取り出されることがないため、対象成分の汚染を低減することができる。
ここで、さらに対象成分と試薬との混合物質に光を照射する光照射ステップと、混合物質内を通過後の光を取りだし、対象成分の定量を行う定量ステップとをさらに含むとこのましい。この使用方法を用いることにより、試料中の対象成分の分離、秤量、試薬との混合及び定量を一括かつ簡便に行うことができる。また、対象成分は正確に秤量されているため、試薬と対象成分とが所望の混合比の混合物質により対象成分を正確に定量することができる。さらに、対象成分がチップの外に取り出されることがないため、対象成分の汚染を低減し、対象成分を正確に定量することができる。
【００１１】
本願第３発明は、本願第２発明において、前記混合ステップは、前記秤量ステップと同時であるチップの使用方法を提供する。
混合ステップと秤量ステップを同じ回転時において行うことで、秤量管に導入された対象成分を取り出しつつ秤量すると同時に混合部に導入することができる。よって、チップの取り扱いが容易である。また、試料と対象成分とが混合された混合物質を迅速に得ることができる。
【００１２】
本願第４発明は、本願第２発明において、前記試薬導入ステップは、分離ステップ、秤量ステップまたは混合ステップと同時であるチップの使用方法を提供する。
混合部への試薬の導入が、分離ステップ、秤量ステップまたは混合ステップにおけるチップの回転時に行われる。よって、混合物質を迅速に得ることができる。
本願第５発明は、試料中の対象成分を定量する少なくとも１つの定量部を有する検査チップであって、前記定量部は、前記検査チップを所定の回転軸を中心として回転させることにより、前記試料から前記対象成分を遠心分離する遠心分離管と、前記遠心分離管の一方の端部に接続され、前記回転軸を中心とした回転により前記対象成分を秤量するための秤量管と、前記秤量管に接続され、前記対象成分を前記遠心分離管から前記秤量管に移送する移送手段と、試薬が貯蔵される少なくとも１つの試薬溜と、前記試薬溜及び前記秤量管に接続されており、前記回転軸を中心とした再度の回転により前記秤量管から導入される前記対象成分が、前記対象成分が前記回転軸を中心とした回転により前記試薬溜から導入された試薬と混合される混合部と前記混合部に接続され、前記試薬及び前記対象成分が混合された混合物質を通過させる光検出路と、前記光検出路に接続され、前記光検出路に光を導入するための光導入口と、前記光検出路に接続され、前記光検出路内を通過後の光を取り出すための光導出口とを有する検査チップを提供する。
【００１３】
遠心分離管に試料を導入し、所定の回転軸を中心としてチップを回転させ、遠心分離管において試料中から対象成分を遠心分離する。次に分離された対象成分を移送手段により秤量管に移送する。この秤量管内の対象成分を、遠心分離管の回転と同一の回転軸を中心とした再度の回転により秤量管から混合部に導入し、試薬と混合する。ここで、試薬は所定の回転軸を中心とする回転により試薬溜から混合部に導入される。混合された混合物質を光検出路内に導入し、光検出路内を通過した光を検出することにより対象成分の定量を行う。上記の検査チップを用いることにより、試料中の対象成分の分離、秤量、試薬との混合及び定量を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、対象成分は正確に秤量されているため、試薬と対象成分とが所望の混合比の混合物質を得ることができるので、対象成分を正確に定量することができる。また、前述のように一括で行うことができるので、対象成分の汚染を低減し正確に定量することができる。さらに、遠心分離管での遠心分離、混合部への試薬の導入及び混合部での試薬と対象成分との混合を行う回転の回転軸は同一であるため、検査チップの設計が容易であり、また検査チップの小型化を図ることができる。さらに、対象成分を分離・秤量できる構成が簡単であるため、検査チップの製造が容易である。また、検査チップが載置される回転装置等の装置の小型化も図ることができる。
【００１４】
ここで、検査チップが、遠心分離管に接続され、試料を採取するための採取針をさらに含んでいると、検査チップに採取針が接続されているため、採取した試料の分離・秤量・定量を一括かつ簡便に行うことができる。よって、試料の汚染を低減し、正確に定量を行うことができ好ましい。
また、試薬溜が接続部を介して前記混合部と接続されており、接続部は、回転軸を中心とする円の半径方向と接続部とがなす鋭角が９０度より小さくなるように回転軸側に設けられており、前記試薬溜は、前記接続部より前記回転軸側に設けられていると好ましい。このように形成すると、試薬溜及び接続部を上記のように設計することで、回転軸を中心とする回転により試薬溜及び接続部内の試薬に混合部方向への力が働くため、試薬を効率良く混合部へ導入することができる。
【００１５】
本願第６発明は、第５発明において、前記秤量管と前記混合部との間に、前記秤量管よりも流路幅が大きいキャピラリバルブをさらに含む検査チップを提供する。
秤量管と混合部との間に設けられたキャピラリバルブは、その流路幅が秤量管の流路幅よりも大きい。そのため、移送手段により遠心分離管から秤量管に対象成分を導入した場合に、キャピラリバルブが秤量管から混合部への対象成分の流出を防ぐことができる。また、秤量管から混合部に移された対象成分が毛管現象により秤量管に逆流することを防止することができる。よって、混合部に正確に秤量された対象成分を導入することができる。
【００１６】
本願第７発明は、第５発明において、前記秤量管は概ねＵ字形であり、前記秤量管は前記回転軸側に開口し、前記秤量管のＵ字の一方の端部が前記遠心分離管に接続され、他方の端部が前記移送手段に接続され、Ｕ字の底部が前記混合部に接続されており、前記回転軸を中心とした回転により前記対象成分が前記秤量管の底部から混合部に移動する検査チップを提供する。
【００１７】
概ねＵ字形の秤量管を回転軸に対して上記のように配置・接続すると、回転軸を中心として回転させた場合に効率よく対象成分を混合部に移動させることができる。つまり、Ｕ字形の秤量管の開口から底部への方向と、回転軸を中心として回転させた場合の遠心力とが概ね一致する方向である。このとき、回転軸を中心として回転させると、秤量管の底部に最も遠心力が働くため、効率よく対象成分を秤量管から混合部に移動させることができる。
【００１８】
ここで、秤量管は線対称に形成されており、前記移送手段は前記遠心分離管と概ね同一形状であり、前記遠心分離管と前記移送手段とが前記秤量管を中心にして線対称に形成されていると好ましい。移送手段、遠心分離管及び移送管が線対称に形成されているため、移送手段による遠心分離管から秤量管への対象成分の移動を容易かつ正確に行うことができる。よって、対象成分の秤量を正確に行うことができる。
【００１９】
本願第８発明は、第５発明において、前記移送手段はポンプに接続されている検査チップを提供する。ポンプを用いて遠心分離管内の対象成分を吸引することで、遠心分離管から秤量管に対象成分を移動させることができる。
本願第９発明は、第５発明において、前記遠心分離管の底部に設けられており、前記回転軸を中心とした回転により、試料中の前記対象成分以外の成分が導入される保持部をさらに含む検査チップを提供する。
【００２０】
遠心分離管の底部に保持部を設けることで、回転軸を中心とする遠心分離の際に対象成分以外の成分を保持部に導入することができる。この保持部に対象成分以外の成分を保持することで、対象成分の分離を効率よく行うことができる。
本願第１０発明は、第５発明において、前記回転軸に設けられ、２以上の前記定量部に導入する試料を取り込むための取込口と、前記回転軸を中心とする同一円の円周に沿って間隔を有して設けられている複数の仕切板とをさらに含み、前記仕切板は、前記取込口から取り込まれた試料の前記回転軸を中心とする円の半径方向外周側への進行を妨げる検査チップを提供する。
【００２１】
回転軸上の取込口に取り込まれた試料は、回転軸を中心とする回転により半径方向外周側へ進行しようとする。この半径方向外周側への試料の進行は、仕切板により妨げられるが、複数の仕切板の間を通じて試料は半径方向外周側へ進行する。このとき、試料は、回転軸を中心とする回転により仕切板の間を通じて分散されるように半径方向外周側へ進行する。よって、検査チップに導入された試料を分散して複数の定量部に導入することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、所定の回転軸を中心にチップを回転することにより試料から対象成分を分離する。次に、この分離された対象成分をチップ内の秤量管内に導入し、再び同一の回転軸を中心にチップを回転することにより秤量管から対象物質を取り出して秤量する。よって、試料中の対象成分の分離及び秤量を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、秤量管に導入された対象成分は、秤量管の容積により秤量され取り出されるため、対象成分を正確に秤量することができる。また、分離及び秤量におけるチップの回転軸は同一であるため、対象成分の分離及び秤量におけるチップの取り扱いが容易である。さらに、回転軸が１つであるため、チップの設計が容易であり、チップの小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜基本構成＞
図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係る検査チップの斜視図、図２は図１（ａ）の平面図、図３は検査チップが載置される装置の概略図である。
（１）検査チップの構成
検査チップ1は、板状基板である第１基板３と第２基板５とを有する。第１基板３には、取込口７ａ、移送手段１３ａ及び取出口１５ａが形成されている。また、第２基板５には、取込口７ａに対応する取込口７ｂ、遠心分離管９、秤量管１１、移送手段１３ａに対応する移送手段１３ｂ及び取出口１５ａに対応する取出口１５ｂが形成されている。この検査チップ１が、図３に示す装置２０に載置される。装置２０は、検査チップ１が載置され、回転される回転台２１及び回転台２１に載置された検査チップ１を回転する所定の回転軸２３を有している。また、装置２０は、例えば遠心分離器制御部２５、ポンプ制御部２７、温度制御部２９及び電流増幅部３１等を有しており、各部の制御により検査チップ１内に導入された試料４０から対象成分４１を分離・秤量する。
【００２４】
検査チップ１の取込口（７ａ、７ｂ）７には、検査対象である試料４０が検査チップ１に取り込まれる。遠心分離管９は取込口７に接続されており、取込口７から遠心分離管９に試料４０が導入される。遠心分離管９は概ねＵ字形をしており、一方の開口した端部は取込口７に接続され、他方の開口した端部は所定の容積を有する秤量管１１に接続されている。また、遠心分離管９は、Ｕ字の開口が概ね回転軸２３側に向くように載置される。そして、所定の回転軸２３を中心に検査チップ１が回転した場合に、導入された試料４０から対象成分４１を遠心分離する。このとき、Ｕ字の開口が回転軸２３側に位置し、Ｕ字の底部が所定の回転軸２３を中心とする円の半径方向外周側に位置していると好ましい。このように遠心分離管を配置すると、回転軸２３を中心として回転させた場合に効率よく対象成分４１を遠心分離することができる。つまり、Ｕ字形の遠心分離管９の開口から底部への方向と、回転軸２３を中心として回転させた場合の遠心力とが概ね一致する方向である。そのため、回転軸２３を中心として回転させると、遠心分離管９の底部に最も遠心力が働く。よって、試料４０中から対象成分４１以外の非対象成分４３を遠心分離管９の底部に効率よく移動し、対象成分４１を分離することができる。遠心分離管９に接続された秤量管１１は、さらに移送手段（１３ａ、１３ｂ）１３及び取出口（１５ａ、１５ｂ）１５に接続されている。秤量管１１は、対象成分４１を秤量するために所望の容積を有しており、試料４０から遠心分離された対象成分４１が導入される。移送手段１３は、遠心分離管９において遠心分離された対象成分４１を、遠心分離管９から秤量管１１に導入する。例えば、移送手段１３はポンプに接続されており、ポンプにより遠心分離管９及び秤量管１１に吸引する圧力を加えることで、遠心分離管９内の対象成分４１を秤量管１１に移送する。秤量管１１に接続された取出口１５は、秤量管１１よりも所定の回転軸２３を中心とする円の半径方向外周側に位置しており、所定の回転軸２３を中心に検査チップ１を回転した場合に、対象成分４１が秤量管１１から取り出される。このとき、特に、秤量管１１は概ねＵ字形またはＶ字形を有しており、Ｕ字形またはＶ字形の底部に取出口１５が接続されていると、遠心力を利用して効率良く対象成分４１を取出口１５に導入することができるので好ましい。ただし、遠心分離管９はＵ字形に限定されず、例えば図１（ｂ）に示すように例えばコップ状の試料溜部９’を有するように形成されていれば良い。このとき、試料溜部９’に導入された試料４０は、回転軸２３を中心とする回転により試料４０中の非対象成分４３が試料溜部９’の底部に溜まる。そして、試料溜部９’の上澄みの対象成分４１を移送手段１３により秤量管１１に導入し、上述と同様に秤量を行う。
【００２５】
ここで、回転軸２３は、回転軸２３を中心とする回転により遠心分離管９において対象成分４１を分離し、かつ回転軸２３を中心とする再度の回転により秤量管１１内の対象成分４１を秤量管１１から取出口１５に導入するように形成されていれば良い。よって、所定の回転軸２３は、図３に示すように検査チップ１外に位置していても良いし、検査チップ１内に位置していても良い。
（２）検査チップの使用方法
次に、図４〜図７を用いて、対象成分４１を分離・秤量するときの検査チップ１の使用方法の一例を説明する。
【００２６】
予め対象成分４１を含む試料４０を検査チップ１内の取込口７から遠心分離管９（図４の実線で示されたＵ字管）に導入し、検査チップ１を装置２０に固定する。そして、次のように対象成分４１の分離・秤量を行う。
ステップ１：所定の回転軸２３を中心にして検査チップ１を回転し、遠心分離管９に導入された試料４０から対象成分４１を遠心分離する（図５参照）。このとき、所定の回転軸２３を中心とする回転によりＵ字形の遠心分離管９には、遠心分離管９の開口から底部方向に遠心力が働く。よって、試料４０中の対象成分４１以外の非対象成分４３が遠心分離管９の底部に移動し、対象成分４１が試料４０から分離される。
【００２７】
ステップ２：次に、遠心分離された対象成分４１を、秤量管１１を満たすように遠心分離管９から秤量管１１（図６の実線で示された部分）に導入する（図６参照）。対象成分４１の秤量管１１への導入は、秤量管１１に接続された移送手段１３により秤量管１１や遠心分離管９に対象成分４１を吸引する圧力をかけて行う。
ステップ３：さらに、前記ステップ１における遠心分離と同一の回転軸２３を中心に検査チップ１を再度回転させ、秤量管１１に導入された対象成分４１を取出口１５（図７の実線で示された部分）から取り出す（図７参照）。このとき、所定の回転軸２３を中心とする回転により秤量管１１には、秤量管１１から取出口１５の方向に遠心力が働く。よって、対象成分４１が取出口１５に移動する。ここで、秤量管１１は所望の容積を有しており、取出口１５には秤量管１１の容積分を満たした対象成分４１が取り出されるため、所望の量が秤量された対象成分４１を得ることができる。詳細には、図７中遠心分離管９と秤量管１１との接続部分Ａ−Ａ’から秤量管１１と移送手段１３との接続部分Ｂ−Ｂ’の間に位置する対象成分４１が、遠心力により取出口１５に導入される。その他の部分に位置する対象成分は、遠心分離管９や移送手段１３に導入されることで対象成分４１を正確に秤量することができる。
（３）検査チップの製造方法
上記の検査チップ１は、インプリント法または射出成型法によって作成することができる。基板材料としては基板を製造する方法に応じて、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、Ｓｉ、Ｓｉ酸化膜、石英、ガラス、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリシロキサン、アリルエステル樹脂、シクロオレフィンポリマー、Ｓｉゴムなどを用いることができる。
（４）効果
試料４０が導入された検査チップ１を上記のように取り扱うことで、ステップ１により対象成分４１が分離され、ステップ２及びステップ３により対象成分４１が秤量される。よって、対象成分４１の分離及び秤量を検査チップ１内において一括に行うことができ、かつ簡便に行うことができる。また、秤量管１１に導入された対象成分４１は、秤量管１１の容積により秤量され取り出されるため、対象成分４１を正確に秤量することができる。さらに、分離・秤量のために熱等を加える必要がないため、試料４０が添加剤や熱等により影響を受けない。よって、試料４０の汚染を低減し、試料４０に含まれる対象成分４１を正確に秤量することができる。また、対象成分４１を分離及び秤量するステップ１及びステップ３の回転軸２３は同一であるため、対象成分４１の分離及び秤量における検査チップ１の取り扱いが容易である。また、回転軸２３が１つであるため、検査チップ１の設計が容易であり、検査チップ１の小型化や検査チップ１が載置される装置２０全体の小型化を図ることができる。例えば、対象成分４１の分離と秤量における回転軸２３が異なる場合には、検査チップ１の装置２０への取り付け位置や、検査チップ１内の遠心分離管９、秤量管１１などの配置位置と、複数の回転軸２３との関係を考慮する必要があり煩雑である。
【００２８】
さらに、上記の検査チップ１は、分離・秤量の際に除去の必要なバルブを設けることなく、対象成分４１を分離・秤量できる簡単な構成であるため、製造が容易である。また、図１に示すように回転軸２３を中心とした円の半径方向に沿う２次元方向に広がりを有するように形成されていると好ましい。検査チップ１がこのような板状基板であると、上述した射出成型法またはインプリント法などを用いて、遠心分離管９、秤量管１１などを検査チップ１内に容易に作製することができる。また、１枚の基板上に遠心分離管９、秤量管１１などを作製し、もう１枚の基板を貼り合わせることにより検査チップ１を容易に作製することができる。さらに、検査チップ１の薄型化・小型化を図ることができる。
【００２９】
また、図８（ａ）に示すように検査チップ１に採取針５０及びシリンジ５１を設けると、試料４０の採取、分離及び秤量を一括ですることができる。よって、別の手段により採取した試料４０を検査チップ１に導入する手間を省き、また検査チップ１に導入する際の試料４０の汚染を低減することができる。さらに、採取針５０により直接静脈から採血することも可能であるので、ほぼ純粋な対象成分を正確に秤量することができる。なお、静脈から採血する場合には、シリンジ５１を設けることなく血圧により検査チップ１内に全血を導入することができる。また、この採取針５０やシリンジ５１は、検査チップ１を装置２０に取り付ける時に取り外しても良い。さらに、図８（ｂ）に示すようにシリンジ５１の代わりにスポイト５２を設け、スポイト５２により試料４０を採取するようにしても良い。
＜第１実施形態例＞
図９は本発明の第１実施形態例に係る検査チップの平面図、図１０（ａ）、（ｂ）は図９の要部の拡大図、図１１（ａ）は取込口の拡大図、図１１（ｂ）はミキサ部の拡大図、図１２は取込口の断面図、図１３は検査チップが載置される装置の概略図である。
（１）検査チップ及び装置の全体構成
第１実施形態例の検査チップ１００は、対象成分を含む試料の取込口１０５、仕切板１１０、検査チップ１００を後述する装置３００に固定するための固定孔１１５及び試料が導入される定量部２００を有している。取込口１０５は、検査チップ１００の回転中心に対応するように中央部に設けられている。定量部２００は、取込口１０５を中心にして均等に４カ所に配置されている。また、定量部２００は、図１０（ａ）に示すように遠心分離管２０１、保持部２０３、秤量管２０５、空気孔２０６、移送手段２０７、第１接続管２０９、キャピラリバルブ２１１、第２接続管２１５、１次混合部２１７、試薬が貯蔵される試薬溜２１９ａ及び２１９ｂ、２次混合部２２０、光検出路２３０、光導入口２３３、光導出口２３５及び取出口２４０を有している。ここで、定量部２００内の秤量管２０５、第１接続管２０９、キャピラリバルブ２１１、第２接続管２１５及び１次混合部２１７は、後述する回転軸３１０を中心とする円の半径方向外周側に向かって順に連結されている。また、取込口１０５には、図１２に示すように試料を採取する採取針２５０がバネ２５５に接続されて内蔵されている。図９では定量部２００は４カ所設けられているが、個数は４カ所に限定されない。
【００３０】
この検査チップ１００が、図１３に示す装置３００に固定される。装置３００は、検査チップ１００を装置３００に固定し、回転するための回転台３０１、回転台３０１に載置された検査チップ１００を回転する所定の回転軸３１０、装置３００を制御するための制御部３２０、ポンプ部３３３、回転台３０１を支持する支持部３３１、光ファイバ３３２及びキセノンランプ３３５等を有する。ここで、回転軸３１０は、検査チップ１００の取込口１０５に対応するように設けられている。回転台３０１には、検査チップ１００の固定孔１１５に嵌合する固定部３４０を有している。固定台３０１は、さらに移送手段２０７、試薬溜２１９ａ、２１９ｂ、及び取出口２４０と装置３００のポンプ部３３３とを接続する接続管３４３を有している。ポンプ部３３３は、移送手段２０７への圧力供給、試薬溜２１９及び２１７への試薬の供給、取出口３４０からの溶液の排出などを行う。また、制御部３２０は、例えば遠心分離器制御部３２１、ポンプ制御部３２３、温度制御部３２５、光制御部３２７、電流増幅部３２９等を有しており、装置３００の各部の制御を行う。回転台３０１はＡｌ等の熱伝導性の高い金属で作成されている。その回転台３０１を支持する支持部３３１は、ペルチェ素子熱電対などからなり、検査チップ１００の温度を制御することができる。
（２）検査チップの各部の構成
次に、検査チップの各部の構成を詳細に説明する。
（２−１）取込口
取込口１０５は、図１１（ａ）に示す仕切板１１０、図１２に示すバネ２５５付きの採取針２５０を有している。また、取込口１０５は、装置３００に設けられた所定の回転軸３１０と対応するように設けられており、検査対象である試料５００が検査チップ１００に取り込まれる。
（２−２）採取針
取込口１０５への試料５００の採取は次のように行われる。ここで、図１２は、取込口１０５内部の断面図であり、採取針２５０及びバネ２５５が取込口１０５に内蔵されている。試料５００の採取時以外は、図１２（ａ）に示すように、採取針２５０が取込口１０５内部に内蔵されるようにバネ２５５が収縮している。試料５００の採取時には、図１２（ｂ）に示すようにバネ２５５が伸張し、採取針２５０が取込口１０５から突出し、採取針２５０から試料５００を採取する。このように採取針２５０により試料５００を採取すると、採取した試料を検査チップ１００に導入する手間を省くことができる。また、検査チップ１００に導入する際の試料５００の汚染を低減することができる。
（２−３）仕切板
仕切板１１０は、図１１（ａ）に示すように所定の回転軸３１０を中心とする同一円の円周に沿って間隔を有して設けられている。ここで、取込口１０５の中央部に回転軸３１０が取り付けられる。この仕切板１１０は、所定の回転軸３１０を中心とする回転により試料５００が回転軸３１０を中心とする円の半径方向外周側へ進行するのを妨げる。この半径方向外周側への試料５００の進行は、仕切板１１０により妨げられるが、複数の仕切板１１０の間を通じて試料５００は半径方向外周側へ進行する。このとき、試料５００は、回転軸３１０を中心とする回転により仕切板１１０の間を通じて分散されるように半径方向外周側へ進行する。よって、検査チップ１００に導入された試料５００を分散して複数の遠心分離管２０１に導入することができる。よって、１方向の遠心分離管２０１への試料５００の導入を低減したり、導入される試料５００の量の偏りを低減することができる。
（２−４）遠心分離管、保持部
遠心分離管２０１は取込口１０５に接続されており、取込口１０５から仕切板１１０を介して遠心分離管２０１に試料５００が導入される。遠心分離管２０１は概ねＵ字形をしており、一方の開口した端部は取込口１０５に接続され、他方の開口した端部は所定の容積を有する秤量管２０５に接続されている。また、遠心分離管２０１のＵ字の底部には保持部２０３が設けられている。さらに、遠心分離管２０１のＵ字の開口が回転軸３１０側に位置し、Ｕ字の底部が所定の回転軸３１０を中心とする円の半径方向外周側に位置している。このように遠心分離管２０１を配置すると、回転軸３１０を中心として回転させた場合に効率よく対象成分５１０を遠心分離することができる。つまり、Ｕ字形の遠心分離管２０１の開口から底部への方向と、回転軸３１０を中心として回転させた場合の遠心力とが概ね一致する方向である。そのため、回転軸３１０を中心として回転させると、遠心分離管２０１の底部に最も遠心力が働く。よって、試料５００中から対象成分５１０以外の非対象成分５２０を遠心分離管２０１の底部に効率良く移動し、対象成分５１０を分離することができる。さらに、遠心分離管２０１の底部には、保持部２０３が設けられているため、遠心分離によりＵ字の底部に移動した非対象成分５２０を保持部２０３に導入することができる。このように、保持部２０３に非対象成分５２０を導入することで、対象成分５１０の分離を効率よく行うことができる。
【００３１】
また、保持部２０３と遠心分離管２０１との接続部分の幅は、遠心分離管２０１の幅よりも大きくなるように形成されていると好ましい。接続部分の幅が大きく形成されていると、保持部２０３に試料５００や非対象成分５２０が導入されてきた場合に、保持部２０３内に存在する空気を保持部２０３から遠心分離管２０１へ効率よく逃すことができる。
ここで、遠心分離管２０１はＵ字形に限定されず、例えば前記図１０（ｂ）に示すように例えばコップ状を有するように形成されていれば良い。
（２−５）秤量管、移送手段、空気孔
秤量管２０５は、遠心分離管２０１、移送手段２０７及び第１接続管２０９と接続されている。遠心分離管２０１で遠心分離された対象成分５１０は、移送手段２０７により秤量管２０５を満たすように導入される。秤量管２０５への対象成分５１０の導入は、例えば移送手段２０７に接続された装置３００のポンプ部３３３から秤量管２０５や遠心分離管２０１に、対象成分５１０を吸引する圧力をかけて行う。このとき、秤量管２０５は、対象成分５１０を秤量するために所望の容積を有しており、秤量管２０５内の対象成分５１０を取り出すことで、対象成分５１０を正確に秤量することができる。ここで、特に、秤量管２０５は概ねＵ字形またはＶ字形を有しており、Ｕ字形またはＶ字形の底部に第１接続管２０９が接続されていると、遠心力を利用して効率良く対象成分５１０を１次混合部２１７に導入することができるので好ましい。また、秤量管２０５の遠心分離管２０１及び移送手段２０７との接続部分（図１０（ａ）参照）に空気孔２０６を設けると、秤量管２０５内での対象成分５１０の分離が容易に行われるので好ましい。
【００３２】
さらに、図１４に示すように、移送手段２０７がＵ字形の遠心分離管２０１と概ね同一形状に形成されており、遠心分離管２０１と移送手段２０７とが秤量管２０５を中心にして線対称に形成されていると好ましい。図１４に示すように形成すると、移送手段２０７による遠心分離管２０１から秤量管２０５への対象成分５１０の移動を容易かつ正確に行うことができる。また、秤量管２０５での対象成分５１０の秤量を容易かつ正確に行うことができる。このように線対称であると、回転軸３１０から秤量管２０５、遠心分離管２０１及び移送手段２０７の各部の距離例えば、回転軸３１０から図１４中の秤量管２０５の左右の頂点までの距離Ｌ’及びＬ’’が等しくなる。よって、秤量管２０５の左右の頂点における遠心力が均等であるため、秤量管２０５の左右の頂点において、秤量管２０５に導入された対象成分５１０を左右の遠心分離管２０１及び移送手段２０７に容易かつ均等に分離することができる。そのため、対象成分５１０の秤量を正確に行うことができる。
（２−６）試薬溜、１次混合部、キャピラリバルブ
キャピラリバルブ２１１は、第１接続管２０９を介して秤量管２０５に接続されている。１次混合部２１７は、第２接続管２１５を介してキャピラリバルブ２１１と接続されている。また、試薬溜２１９ａ、２１９ｂは、１次混合部２１７に接続されている。
（２−６−１）１次混合部
遠心分離管２０１の回転と同一の回転軸３１０を中心とした再度の回転により秤量管２０５内の対象成分５１０を秤量管２０５から１次混合部２１７に導入する。ここで、１次混合部２１７は、秤量管２０５よりも所定の回転軸３１０を中心とする円の半径方向外周側に位置しており、所定の回転軸３１０を中心に検査チップ１００が回転した場合に、対象成分５１０を効率よく秤量管２０５から１次混合部２１７に導入する。
（２−６−２）試薬溜
試薬溜（２１９ａ、２１９ｂ）２１９は、１次混合部２１７に接続されており、試薬５５０が貯蔵されている。試薬溜２１９内の試薬５５０は、所定の回転軸３１０を中心とする回転により１次混合部２１７に導入される。試薬溜２１９から１次混合部２１７への試薬５５０の導入は、取込口１０５から遠心分離管２０１への試料５００の導入時の回転、遠心分離時の回転または、秤量管２０５から１次混合部２１７への対象成分５１０の導入及び混合時の回転と同時に行われると、工程を単純化及び迅速化でき好ましい。ここで、試薬溜２１９は、１つである必要はなく検査項目に応じて複数設けることができる。
【００３３】
また、試薬溜２１９は、図１５に示すように設計すると好ましい。試薬溜２１９ａは、試薬溜本体２１９ａ’と試薬溜本体２１９ａ’及び１次混合部２１７を接続する接続部２１９ａ’’を有している。このとき、接続部２１９ａ’’と、回転軸３１０を中心とする円の半径方向とのなす鋭角θが９０度より小さくなるように回転軸３１０側に位置するように設計すると好ましい。また、試薬溜本体２１９ａ’は、接続部２１９ａ’’より回転軸３１０側に設ける。このように設計することで、回転軸３１０を中心とする回転により試薬溜本体２１９ａ’及び接続部２１９ａ’’内の試薬５５０に１次混合部２１７方向への力が働くため、試薬５５０を効率良く１次混合部２１７へ導入することができる。
【００３４】
また、試薬溜２１９において、試薬５５０を次のようにカプセル内に入れておくこともできる。図１６（ａ）は、カプセル内に封入された試薬が試薬溜におかれている様子を示す平面図、図１６（ｂ）、（ｃ）は試薬溜から試薬が流れ出す様子を示す模式図である。
検査チップ１００の試薬溜２１９部分には、試薬５５０が封入されたカプセル６００を載置するための空間６０５、試薬５５０を１次混合部２１７へ導入するための試薬導入部６０７、蓋部６１０及び蓋部６１０に圧力を加えるための吸引口６３０が設けられている。また、空間６０５を形成する検査チップ１００内の試薬５５０に対向する位置には、突起６０９が設けられている。また、空間６０５の上部には、試薬溜６１９を覆う蓋部６１０が設けられている。蓋部６１０は、突起６０９に対向する位置に押出部６１５を有している。蓋部６１０にカプセル６００を押す方向の圧力が加わっていない場合は、図１６（ｂ）に示すように、カプセル６００は突起６０９により突き破られていない。一方、例えば、蓋部６１０と検査チップ１００との間の空気を吸引する力が吸引口６３０を介して働き、試薬溜６１９にカプセル６００方向の圧力が加わると、押出部６１５により突起６０９が押される。そして、図１６（ｃ）に示すように突起６０９がカプセル６００を突き破り、試薬５５０をカプセル６００から流出させる。流出した試薬５５０は、１次混合部２１７に接続される試薬導入部６０７から１次混合部２１７に導入される。このような構成であると、試薬５５０をカプセル６００内に保持することができるので、試薬５５０と外部との接触を避けることができる。よって、空気中の二酸化炭素の溶解によるｐＨ変化、光による酵素や色素の劣化を防止することができる。蓋部６１０を基板の外から押圧し、カプセル６００を押し破っても良い。カプセル６００の材質としはアルミ・プラスティック複合体が好ましい。
（２−６−３）キャピラリバルブ
キャピラリバルブ２１１は、第１接続管２０９を介して秤量管２０５に接続され、秤量管２０５及び／または第１接続管２０９よりも流路幅が大きくなるように形成されている。ここで、流路幅とは回転軸３１０を中心とする円の概ね円周に沿う方向の長さであり、図１０（ａ）中のＬで示す長さである。対象成分５１０が秤量管２０５に導入されたとき、キャピラリバルブ２１１は、対象成分５１０が秤量管２０５から第１接続管２０９や１次混合部２１７へ導入されるのを阻止する。これは、秤量管２０５内の対象成分５１０が、秤量管２０５より流路幅の大きいキャピラリバルブ２１１と接することで、対象成分５１０の表面積を小さくし、自由エネルギーを小さく保とうとするためである。また、キャピラリバルブ２１１は、秤量管２０５から１次混合部２１７に導入された対象成分５１０が毛管現象により秤量管２０５に逆流することを防止する。よって、１次混合部２１７に正確に秤量された対象成分を導入することができる。対象成分５１０が接触する流路壁や各部の基板と、対象成分５１０との接触角が９０度より小さい場合に、キャピラリバルブを設けると有効である。
（２−７）２次混合部
２次混合部２２０は、１次混合部２１７と接続されており、１次混合部２１７において対象成分５１０と試薬５５０とが混合された混合物資５６０をさらに混合する。２次混合部２２０は、複数接続されたミキサ部２２０ａを有している。ミキサ部２２０ａは、例えば図１１（ｂ）に示すように構成されている。ミキサ部２２０ａは、Ｈ型壁２２５を有しており、Ｈ型壁２２５を取り囲むようにマイクロ流路２２７が形成されている。このような微細なマイクロ流路２２７により２次混合部２２０の集積率を高め、定量部２００の面積を小さくすることができる。
（２−８）光検出路、光導入口、光導出口及び取出口
２次混合部２２０において試薬５５０及び対象成分５１０が混合された混合物質５６０が光検出路２３０に導入される。光導入口２３３から光検出路２３０に光が導入され、光導出口２３５から光検出路２３０内を通過後の光が取り出される。そして、光の透過量を測定することで、対象成分５１０の定量を行う。光検出路２３０は、Ａｌ等の光反射率が高い物質によりコーティングされていると好ましい。また、光導入口２３３及び光導出口２３５は光導波路であり、これらの材料としては、上部及び下部基板よりも屈折率が高く光を集めやすい材料を用いる。また、紫外光測定を行う場合は、上部及び下部基板よりも紫外光透過率の高い材料を用いる。光導入口２３３及び光導出口２３５は、例えば上部及び下部基板に光導入口２３３及び光導出口２３５の光導波路以外の各部を形成した後、射出成型により上部及び下部基板を成型することにより作成する。
（３）検査チップの使用方法
次に、図１７〜図２７を用いて、試料５００から対象成分５１０を定量するときの検査チップ１００の使用方法の一例を説明する。
【００３５】
ステップ１：まず、図１７に示すように、装置３００の回転軸３１０と取込口１０５とが概ね一致するように検査チップ１００を回転台３０１に固定する。そして、バネ２５５付きの採取針２５０を利用して、試料５００を採取する。試料５００として例えば、図１８に示すように指から血液を採取する。次に、以下のようにして試料５００の定量を行う。
【００３６】
ステップ２：所定の回転軸３１０を中心にして検査チップ１００を回転し、採取した試料５００を仕切板１１０により分散するように半径方向外周側に移動させ、図１９（ａ）に示すように遠心分離管２０１に導入する。このとき、取込口１０５に導入された試料５００は、図１９（ｂ）に示す矢印のように挙動し、４方向に設けられた遠心分離管２０１に導入される。
【００３７】
ステップ３：所定の回転軸３１０を中心にして検査チップ１００を回転することにより、試薬溜２１９から１次混合部２１７に試薬５５０を導入する（図２０参照）。
ステップ４：所定の回転軸３１０を中心にして検査チップ１００を回転することにより、遠心分離管２０１において、試料５００から対象成分５１０を遠心分離する（図２１参照）。このとき、所定の回転軸３１０を中心とする回転によりＵ字形の遠心分離管２０１には、遠心分離管２０１の開口から底部方向に遠心力が働く。よって、試料５００中の対象成分５１０以外の非対象成分５２０が遠心分離管２０１の底部に移動して保持部２０３に導入される。このようにして試料５００から対象成分５１０が分離される。
【００３８】
ステップ５：次に、遠心分離管２０１において遠心分離された対象成分５１０を、秤量管２０５を満たすように遠心分離管２０１から秤量管２０５に導入する（図２２参照）。対象成分５１０の秤量管２０５への導入は、移送手段２０７により行う。移送手段２０７には、例えば装置３００のポンプ部３３３が接続されており、秤量管２０５や遠心分離管２０１に対象成分５１０を吸引する圧力をかける。これにより遠心分離管２０１内の対象成分が秤量管２０５内に吸引される。このとき、第１接続管２０９を介して秤量管２０５とキャピラリバルブ２１１とが接続されており、キャピラリバルブの流路幅が第１接続管２０９及び／または秤量管２０５よりも大きくなるように形成されている。そのため、第１接続管２０９を介して秤量管２０５からキャピラリバルブ２１１へ秤量管２０５内の対象成分５１０が導入されるのが阻止される。これは、秤量管２０５内の対象成分５１０が、対象成分５１０の表面積を小さくし、自由エネルギーを小さく保とうとするためである。
【００３９】
ステップ６：さらに、前記ステップ４における遠心分離と同一の回転軸３１０を中心に検査チップ１００を再度回転させ、秤量管２０５内の対象成分５１０を１次混合部２１７に導入する（図２３参照）。さらに回転軸３１０を中心とする回転により１次混合部２１７において、対象成分５１０と試薬５５０とを混合して混合物質５６０を得る（図２４参照）。
【００４０】
ここで、秤量管２０５は所望の容積を有しており、秤量管２０５から１次混合部２１７に取り出すことで所望の量の対象成分５１０を得ることができる。詳細には、図２３中の遠心分離管２０１と秤量管２０５との接続部分Ｃ−Ｃ’から秤量管２０５と移送手段２０７との接続部分Ｄ−Ｄ’の間に位置する対象成分５１０が、遠心力により１次混合部２１７に導入される。その他の部分に位置する対象成分５１０は、遠心分離管２０１や移送手段２０７に導入されるため、正確に秤量された対象成分５１０を得ることができる。
【００４１】
上記の対象成分５１０の秤量管２０５から１次混合部２１７への導入と、１次混合部２１７での対象成分５１０と試薬５５０との混合とを同じ回転時に行うと、検査チップ１００の取り扱いが容易であり、また迅速に混合物質５６０を得ることができ好ましい。
ステップ７：１次混合部２１７において対象成分５１０と試薬５５０とが混合された混合物資５６０を２次混合部２２０に導入し、さらに混合する（図２５参照）。
【００４２】
ステップ８：混合物質５６０を光検出路２３０に導入する（図２６参照）。
ステップ９：混合物質５６０が満たされた光検出路２３０内に気泡５７０が存在する場合には、所定の回転軸３１０を中心とする回転により再度検査チップ１００を回転し、光検出路２３０内から気泡５７０を除去する（図２７参照）。
気泡の除去をより有効に行うために、光検出路２３０に図２８（ａ）に示すように空気孔を設けると良い。図２８（ａ）では、光検出路２３０の回転軸３１０側に空気孔２４７を設けている。ここで、回転軸３１０を中心にして光検出路２３０内に導入された混合物質５６０に存在する気泡５７０を除去する場合、空気孔２４７は、光検出路２３０内において回転軸３１０から一番近い位置に設ける。つまり、光検出路２３０のある位置から回転軸３１０までの距離Ｌ２及びＬ４よりも空気孔２４７が設けられた光検出路２３０内の位置からの距離Ｌ３が最も小さくなる位置に空気孔２４７を設ける。このように空気孔２４７を設けると、回転軸３１０を中心にして検査チップ１００を回転すると、同図（ｂ）のようにして空気孔２４７から気泡５７０が除去される。逆に、空気孔２４７が設けられていない場合は、光検出路２３０と混合物質５６０との間に回転軸３１０を中心とする回転により空間５７５が生じる。よって、空間５７５により気泡５７０の除去が困難であるか、さらに気泡５７０が混合物質５６０に混入される。
【００４３】
ステップ１０：光導入口２３３から光検出路２３０に光を導入し、光導出口２３５から光検出路２３０内を通過後の光を取り出す。この光の透過量を測定することで、対象成分５１０の定量を行う。
上記のステップ３の試薬を導入するステップは、ステップ２の取込口１０５から遠心分離管２０１への対象成分５１０の導入時、ステップ４の遠心分離管２０１における対象成分５１０の分離時、及びステップ６における対象成分５１０の１次混合部２１７への導入時に同時に導入するようにしても良い。試薬の導入を同時に行うことで、混合物質を迅速に得ることができる。
（４）効果
試料５００が導入された検査チップ１００を上記のように取り扱うことで、試料５００中の対象成分５１０の分離、秤量、試薬との混合及び定量を一括して行うことができる。対象成分５１０を検査チップ１００の外に取り出さずに定量できるため、対象成分５１０の汚染を低減し正確に定量することができる。このとき、秤量管２０５に導入された対象成分５１０は、秤量管２０５の容積により秤量され取り出されるため、対象成分５１０を正確に秤量することができる。よって、試薬５５０と対象成分５１０とが所望の混合比の混合物質５６０を得ることができる。さらに、分離、秤量、試薬との混合及び定量の際に、熱等を加える必要がないため、試料５００が熱等により影響を受けない。よって、試料５００の汚染を低減し、試料５００に含まれる対象成分５１０を正確に秤量することができる。また、遠心分離管２０１での遠心分離、１次混合部２１７への試薬の導入及び１次混合部２１７での試薬５５０と対象成分５１０との混合等を行う回転の回転軸３１０は同一であるため、検査チップ１００の設計が容易であり、また検査チップ１００の小型化を図ることができる。
＜第２実施形態例＞
図２９は本発明の第２実施形態例に係る検査チップの平面図、図３０は図２９の要部の拡大図である。第２実施形態例の図３０に示す秤量管及び後述する調整管が第１実施形態例と異なるのみでその他の構成は同様であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
【００４４】
検査チップ１００は、取込口１０５、遠心分離管２０１、保持部２０３、秤量管６５０、空気孔６５５及び定量部６４０を有している。第１実施形態例の定量部２００に設けられた、第１接続管２０９、キャピラリバルブ２１１、第２接続管２１５、１次混合部２１７、試薬が貯蔵される試薬溜２１９ａ及び２１９ｂ、２次混合部２２０、光検出路２３０、光導入口２３３、光導出口２３５及び取出口２４０と同様の構成要素が図２９に示す定量部６４０に含まれている。図３０に示すように取込口１０５は、概ねＵ字形の遠心分離管２０１の一方の開口した端部に接続されている。他方の開口した端部には、秤量管６５０及び調整管６６０が接続されている。
【００４５】
秤量管６５０は、概ねＶ字形のＶ字管が連なって構成されている。この秤量管６５０のＶ字の底部は、取込口１０５に対応する所定の回転軸３１０を中心とする円の半径方向外周側に位置する。そして、Ｖ字の底部には、キャピラリバルブ２１１に続く第１接続管２０９が接続されている。また、各Ｖ字は、各検査項目に応じた形状、あるいは概ね同一であり、回転軸３１０の中心３１０’からＶ字の底部までの距離Ｌ１が同一となるように形成されている。
【００４６】
調整管６６０は、調整管６６０と遠心分離管２０１とが接続される、図３０のα部分に示す接続部分６５１と、遠心分離管２０１を介して試料５００が導入される、β部分に示す溜部６５３とを有している。このα部分の接続部分６５１は、溜部６５３より回転軸３１０側に位置している。このとき、調整管６９０のα部分が遠心分離管２０１のＵ字とは逆の逆Ｕ字形に、β部分がＵ字形に形成されていると、調整管６６０内の試料５００と遠心分離管２０１内の試料５００との分離が容易であり好ましい。
【００４７】
ここで、対象成分５１０の遠心分離を行う前に、まず遠心分離管２０１及び調整管６６０に試料５００を導入し、遠心分離管２０１を試料５００で満たす。つまり、図３１（ａ）に示すように遠心分離管２０１を試料５００で満たし、調整管６６０の接続部分６５１及び溜部６５３に試料５００を導入する。この状態で回転軸３６０を中心として回転すると、接続部分６５１を境にして試料５００が分離される。具体的には、接続部分６５１より遠心分離管２０１（図３１（ａ）中Ｅ−Ｅ’より遠心分離管２０１）側の試料５００は、遠心分離管２０１に導入されて遠心分離される。一方、接続部分６５１より調整管６６０（図３１（ａ）中Ｅ−Ｅ’より調整管６６０）側の試料５００は、溜部６５３において遠心分離される。このように遠心分離管２０１により遠心分離することにより、遠心分離管２０１内を満たす一定量の試料から概ね一定量の対象成分５１０を得ることができる。検査チップ１００に導入する試料５００が血液であり、対象成分５１０が血漿である場合、一定量の血漿を得るために遠心分離管２０１及び保持部２０３を次のように設計すると好ましい。血液中の血球の割合は約３０〜４０％であるため、遠心分離管２０１に対する保持部２０３の容積の比は、遠心分離管２０１及び保持部２０３を合計した容積を１００％とすると、遠心分離管２０１：保持部２０３＝５０％：５０％となるように設計する。容積比が遠心分離管２０１：保持部２０３＝６０％：４０％であると、概ね血球成分のみが保持部２０３内に導入されるため、血漿を無駄なく遠心分離することができ好ましい。例えば、保持部２０３の容積が５０％以上であると、血液中の多くの血漿が保持部２０３に導入されてしまうため、血漿成分が無駄になってしまう。一方、保持部２０３の容積が４０％以下であると、血球成分が保持部２０３から溢れ出てしまうため、血漿成分の分離がしにくい。
【００４８】
次に、遠心分離管２０１により遠心分離された対象成分５１０が移送手段２０７により連続したＶ字形の秤量管６５０を満たすように導入される。そして、回転軸３１０を中心とする回転により秤量管６５０内の対象成分５１０が第１接続管２０９及びキャピラリバルブ２１１を介して１次混合部２１７に導入される。このように秤量管６５０を連続したＶ字形にすることで、遠心分離管２０１を１つにすることができる。よって、秤量部分及び定量部６４０を検査チップ１内に密に設けることができる。そのため、複数の定量部を有する検査チップ１００を小型化することができる。
【００４９】
さらに、回転軸３１０側に位置する秤量管６５０のＶ字の山部には、空気孔６５５を設けるようにすると好ましい。空気孔６５５をV字の山部に設けると、山部から空気が流入することにより、図３２（ａ）のように秤量管６５０内を満たした対象成分５１０を、図３２（ｂ）に示すように容易に分離し、第１接続管２０９を介して１次混合部２１７に導入することができる。また、第１接続管２０９は、管内の表面を疎水性に処理しておくと好ましい。疎水性処理を施しておくと、対象成分５１０が毛管現象により第１接続管２０９側に流入しようとするのをさらに防止することができる。ここで、疎水性処理を施す工程にＡｌを用いる場合は、光検出路内のＡｌスパッタと同じ工程で疎水性処理を行うことができる。
【００５０】
ここで、遠心分離管２０１はＵ字形に限定されず、例えば前記図３３に示すように例えばコップ状を有するように形成されていれば良い。また、調整管６５０を図３３中の遠心分離管２０１の左に設けることもできる。
＜第３実施形態例＞
図３４は本発明の第３実施形態例に係る検査チップの平面図、図３５は図３４の要部の拡大図である。第３実施形態例は、大きくは秤量管の形状及びキャピラリバルブの設置位置が異なるのみでその他の構成は第１実施形態例と同様であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
【００５１】
第３実施形態例の秤量管２０５はＶ字形である。また、移送手段２０７がＵ字形の遠心分離管２０１と概ね同一形状に形成されており、遠心分離管２０１と移送手段２０７とが秤量管２０５を中心にして線対称に形成されている。また、秤量管２０５と１次混合部２１７との間には、秤量管２０５に隣接するキャピラリバルブ２１１ａと、１次混合部２１７に隣接するキャピラリバルブ２１１ｂと、１次混合部２１７及び２次混合部２２０間に設けられたキャピラリバルブ２１１ｃと２次混合部２２０及び光検出路２３０間に設けられたキャピラリバルブ２１１ｄとを有している。
【００５２】
第３実施形態例では、秤量管２０５がＶ字形であり、遠心分離管２０１と移送手段２０７とが秤量管２０５を中心にして線対称に形成されているため、秤量管２０５内に導入された対象成分５１０を正確に秤量して１次混合部２１７に導入することができる。また、キャピラリバルブ２１１ａは、秤量管２０５に導入された対象成分５１０が秤量管２０５から漏れ出るのを防止する。キャピラリバルブ２１１ｂは、１次混合部２１７に導入された対象成分５１０が、１次混合部２１７から秤量管２０５に逆流するのを防止する。キャピラリバルブ２１１ｃは、主に１次混合部２１７から１次混合部２１７より流路幅または容積が小さい２次混合部２２０への混合物質５６０の導入が自然に生じるのを抑制する。つまり、このキャピラリバルブ２１１ｃにより、試薬５５０と対象成分５１０とがほとんど混ざり合わない状態で２次混合部２２０へ導入されるのを防止することができる。例えば、試薬５５０又は対象成分５１０のみが２次混合部２２０へ導入されるのを防止する。そして、試薬５５０と対象成分５１０とが混ざり合った混合物質５６０を更なる遠心分離により、またはポンプ手段により吸引することにより１次混合部２１７から２次混合部２２０へ導入して、更なる混合を行う。キャピラリバルブ２１１ｄは、光検出路２３０に導入された混合物質５６０が、光検出路２３０から光検出路２３０より流路幅または容積が小さい２次混合部２２０に逆流するのを防止する。
＜実験例１＞
実験例１では、キャピラリーバルブを有する検査チップを用いてキャピラリーバルブの有用性を立証する実験を行った。図３６は、実験例１で用いた検査チップ１の要部を示す写真である。実験例１に示す検査チップ１は、Ｖ字形の秤量管７００、第１連結管７０５、漏れ防止用キャピラリバルブ７１０、第２連結管７１５、逆流防止用キャピラリバルブ７２０及び液溜部７３０を有している。これらは、回転軸を中心とする円の半径方向外周側に向かって順に連結されている。秤量管７００の流路幅は２００μｍ、秤量管７００の破線部分γの容積は０．３３μｌ、秤量管７００のＶ字の角度θは６０度、漏れ防止用キャピラリバルブ７１０の流路幅は１０００μｍ、逆流防止用キャピラリバルブ７２０の流路幅は１０００μｍ、液溜部７３０の流路幅は４０００μｍ及び、全流路の流路深さは２００μｍである。この秤量管７００にインクで着色した標準血清を導入した。そして、回転半径１．３ｃｍ、回転数３０００ｒｐｍにおいて、回転時間３０秒後の標準血清の位置を観察した。
＜比較例１＞
比較例１では、実験例１の漏れ防止用キャピラリバルブ７１０及び逆流防止用キャピラリバルブ７２０が設けられていない検査チップを用いて、実験例１と同様の実験を行った。
【００５３】
実験例１の結果を図３７及び図３８に示す。比較例１の結果を図３９及び図４０に示す。図３７及び図３９を比較すると、実験例１で用いた検査チップでは、秤量管７００内の標準血清が、秤量管７００内を満たしている。つまり、漏れ防止用キャピラリバルブ７１０により標準血清が秤量管７００から漏れでるのが防止されている（図３７参照）。一方、比較例１で用いた検査チップでは、漏れ防止用キャピラリバルブ７１０が設けられておらず、秤量管７００から標準血清が漏れ出ており、秤量管７００が完全に満たされていない（図３９参照）。また、実験例１で用いた検査チップでは、液溜部７３０に導入された標準血清が、液溜部７３０に導入され保持されている（図３８参照）。一方、比較例１で用いた検査チップでは、逆流防止用キャピラリバルブ７２０が設けられておらず、液溜部７３０から上部に標準血清が逆流している（図４０参照）。
【００５４】
よって、キャピラリーバルブを設けることにより、秤量管内の溶液の漏れ防止及び液溜部に導入された溶液の逆流防止ができることが実証された。実験例１でのキャピラリバルブは、有効に溶液の漏れ防止及び逆流防止を行っているため、図３８に示すようにキャピラリバルブ及び１次混合部２１７とを一体に設計すると好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明を用いれば、試料中の対象成分の分離及び秤量を一括かつ簡便に行うことができる。このとき、秤量管に導入された対象成分は、正確に秤量される。また、分離及び秤量におけるチップの回転軸は同一であるため、対象成分の分離及び秤量が容易であり、チップの小型化を図ることができる。よって、携帯可能な検査チップなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）  本発明に係る検査チップの斜視図。（ｂ）  本発明に係る別の検査チップの斜視図。
【図２】図１（ａ）の平面図。
【図３】検査チップが載置される装置の概略図。
【図４】検査チップの使用方法の一例（１）。
【図５】検査チップの使用方法の一例（２）。
【図６】検査チップの使用方法の一例（３）。
【図７】検査チップの使用方法の一例（４）。
【図８】（ａ）採取針及びシリンジ付きの検査チップ。（ｂ）スポイト付きの検査チップ。
【図９】本発明の第１実施形態例に係る検査チップの平面図。
【図１０】（ａ）定量部の拡大図。（ｂ）遠心分離管の一例。
【図１１】（ａ）取込口の拡大図。（ｂ）ミキサ部の拡大図。
【図１２】（ａ）未使用状態における取込口の断面図。（ｂ）使用状態における取込口の断面図。
【図１３】検査チップが載置される装置の概略図。
【図１４】線対称に形成された要部の説明図。
【図１５】試薬溜の傾きの説明図。
【図１６】（ａ）カプセル内に封入された試薬が試薬溜におかれている様子。（ｂ）試薬溜から試薬が流れ出す様子を示す模式図（１）。（ｃ）試薬溜から試薬が流れ出す様子を示す模式図（２）。
【図１７】検査チップ１００の使用方法の一例（１）。
【図１８】検査チップ１００の使用方法の一例（２）。
【図１９】（ａ）検査チップ１００の使用方法の一例（３−１）。（ｂ）検査チップ１００の使用方法の一例（３−２）。
【図２０】検査チップ１００の使用方法の一例（４）。
【図２１】検査チップ１００の使用方法の一例（５）。
【図２２】検査チップ１００の使用方法の一例（６）。
【図２３】検査チップ１００の使用方法の一例（７）。
【図２４】検査チップ１００の使用方法の一例（８）。
【図２５】検査チップ１００の使用方法の一例（９）。
【図２６】検査チップ１００の使用方法の一例（１０）。
【図２７】検査チップ１００の使用方法の一例（１１）。
【図２８】（ａ）光検出路の空気孔位置の説明図（１）。（ｂ）光検出路の空気孔位置の説明図（２）。
【図２９】本発明の第２実施形態例に係る検査チップの平面図。
【図３０】図２９の要部の拡大図。
【図３１】（ａ）調整管の説明図。（ｂ）調整管の説明図。
【図３２】（ａ）秤量管内の対象成分の挙動の説明図（１）。（ｂ）秤量管内の対象成分の挙動の説明図（２）。
【図３３】本発明の第３実施形態例に係る検査チップの平面図。
【図３４】本発明の第３実施形態例に係る検査チップの平面図。
【図３５】図３４の要部の拡大図。
【図３６】実験例１で用いた検査チップ１の要部を示す写真。
【図３７】実験例１の結果（１）。
【図３８】実験例１の結果（２）。
【図３９】比較例１の結果（１）。
【図４０】比較例１の結果（２）。
【符号の説明】
【００５７】
１、１００：検査チップ    
７、１０５：取込口    
９、２０１：遠心分離管    
１１、２０５、６５０、７００：秤量管  
１３、２０７：移送手段  
１５、２４０：取出口  
２０、３００：装置  
２３、３１０：回転軸  
４０、５００：試料  
４１、５１０：対象成分  
５０、２５０：採取針  
１１０：仕切板  
２００：定量部    
２０３：保持部    
２０９：第１接続管    
２１１：キャピラリバルブ  
２１５：第２接続管  
２１７：１次混合部  
２１９：試薬溜  
２２０：２次混合部  
２３０：光検出路  
２３３：光導入口  
２３５：光導出口  
２４７、６５５：空気孔  
３０１：回転台    
５５０：試薬  
５６０：混合物資  
５７０：気泡  
６６０：調整管  
７１０：漏れ防止用キャピラリバルブ  
７２０：逆流防止用キャピラリバルブ  
【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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