(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の気体を吐出する気体吐出部と、
前記気体吐出部と接続され、上方に前記第１の気体に押される第３の気体を有し、下方に前記第３の気体に押される液体を有する第３の室と、前記第３の室と接続され、前記液体を有する第１の室と、前記第１の室と接続され、下方に前記液体を有し、上方に前記液体に押される第２の気体を有する第２の室と、を含む室であって、所定の物質を収容する収容部と接続された室と、を備え、
前記第２の室から吐出した前記第２の気体によって前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送する、
移送装置。
【請求項２】
前記液体が移動する状態を流量検知部により監視し該第２の気体の吐出量または吐出速度を調節する制御部を、更に備える、
請求項１に記載の移送装置。
【請求項３】
前記第２の室は、前記第２の気体が吐出する第２の気体吐出部を有し、
前記第２の気体吐出部は、前記第１の室及び前記第３の室に有する前記液体部分よりも高い位置にある、
請求項１又は２に記載の移送装置。
【請求項４】
前記第１の室と前記流量検知部が前記第３の室及び前記第２の室よりも低い位置にある、
請求項１から３の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項５】
前記第１の室と前記第２の室と前記第３の室は、筒状であり、
前記第１の室の筒の径が、前記第３の室の筒の径より小さい、
請求項１から４の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項６】
前記第２の室と前記第３の室は、筒状であり、該筒の径が５ｍｍ以上である、
請求項１から４の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項７】
前記収容部は、複数設けられ、
前記第２の室と前記複数の収容部との間に各々設けられ、前記第２の気体が該収容部へ流れないように遮断自在な開閉部と、を更に備える、
請求項１から６の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項８】
前記開閉部の開閉を制御する開閉制御部と、を更に備える、
請求項７に記載の移送装置。
【請求項９】
前記気体吐出部は、空気を吸引して吐出するポンプであり、
前記ポンプが空気を吸引する吸引側に該空気の塵埃を取り除く空気フィルタを更に備える、
請求項１から８の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１０】
前記第２の気体が前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送した後、前記第２の室内の圧力を開放する圧力解放部を更に備える、
請求項１から９の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１１】
前記液体の体積は、前記第２の気体と前記第３の気体とのうち少なくとも何れか一方の体積の０．５〜２倍である、
請求項１から１０の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１２】
前記気体吐出部は、ダイアフラム式ポンプである、
請求項１から１１の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１３】
前記第２の気体が前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送した後、前記液体を前記第１の室へ引き戻す気体吸引部を更に備える、
請求項１から１２の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１４】
前記移送装置は、試薬と混合した試料から所定情報を分析する分析装置に用いられ、
前記所定の物質は、前記試料と、前記試薬と、前記試薬と混合された前記試料とのうち何れか一方を含み、
前記収容部は、前記試料を収容する試料収容部と、前記試薬を収容する試薬収容部と、該試料と該試薬を混合する混合部とのうち何れか一方を含む、
請求項１から１３の何れか一項に記載の移送装置。
【請求項１５】
第１の気体を吐出する気体吐出部と、前記気体吐出部と接続され、上方に前記第１の気体に押される第３の気体を有し、下方に前記第３の気体に押される液体を有する第３の室と、前記第３の室と接続され、前記液体を有する第１の室と、前記第１の室と接続され、下方に前記液体を有し、上方に前記液体に押される第２の気体を有する第２の室と、を含む室であって、所定の物質を収容する収容部と接続された室と、を備える移送装置における移送方法であって、
第１の気体を吐出して前記第３の気体を押し、該第３の気体によって前記液体を押し、該液体によって前記第２の気体を押し、前記第２の気体によって前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送する、
移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移送装置、及び移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定場所を選ばずに生体物質の所定情報を分析することが可能な携帯型分析装置が開発されている。携帯型分析装置内の試料と試薬を混合させる方法として、マイクロポンプにより駆動液を試薬収容部側へ供給することによって、試薬収容部から試薬を流路へ押し出して反応を開始する検査方法が開発されている（特許文献１から３を参照）。また、ポンプの性能データに基づいてポンプの駆動を制御することにより、マイクロポンプの特性バラツキを補正し、所定の流量で駆動液をマイクロチップに送液する技術が開発されている（特許文献４を参照）。また、プランジャーポンプが少なくとも２基設けられ、該プランジャーポンプの吸排液周期が補足し合うように設定されており、該プランジャーポンプの排液管が１本の共通配管に接続され、吐出することにより、送液の脈流を除去することが可能な液体分析装置が開発されている（特許文献５を参照）。他には、サンプルと試薬の混合部や分析セルをマイクロマシーニングにより形成し、ポンプなどその他の要素はできる限り小型のものを使用し、セルの外部に吸引ポンプと吐出ポンプを並列につないでサンプルの流れを制御するマイクロ化学分析システムが開発されている（非特許文献１及び２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６８４１３号公報
【特許文献２】特開２００８−２０９２８１号公報
【特許文献３】特開昭５８−１０８４６２号公報
【特許文献４】特開２００９−６２９１１号公報
【特許文献５】実開平５−２３１２９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】庄子習一、［マイクロ化学分析システム］、電子情報通信学会  論文誌、社団法人  電子情報通信学会、１９９８年７月、Ｖｏｌ．J８１−Ｃ-Ｉ  Ｎｏ．７、ｐ．３８５−３９３
【非特許文献２】Shuichi Shoji、「Fluids For Sensor Systems」、ドイツ、Topics in Current Chemistry、Vol.194、Springer Verlag Berlin Heidelberg、１９９８、ｐ．１６３−１８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から、測定場所を選ばずに生体物質等の試料の所定情報を分析することが可能な携帯型分析装置が開発されている。分析装置内の試料や試薬を移送する移送装置には、流速変動±３％以下となる送液安定性、移送装置の小型化、及び省電力化が求められる。
【０００６】
図１は、携帯型分析装置２００内の試料や試薬を混合部２０４へ移送する、従来の移送装置１００を示す概略図である。図２は、一般的な携帯型分析装置２００のカートリッジ２１０内を示す概略図である。カートリッジ２１０内は、図２に示すように、試料収容部２０１と、試薬Ｘ収容部２０２と、試薬Ｙ収容部２０３と、混合部２０４と、分析部２０５と、廃液貯蔵部２０６を有する。試料収容部２０１は試料を収容する室であり、試薬Ｘ収容部２０２は試薬Ｘを収容する室であり、試薬Ｙ収容部２０３は試薬Ｙを収容する室で
ある。混合部２０４は、試料収容部２０１と、試薬Ｘ収容部２０２と、試薬Ｙ収容部２０３と各々繋がっており、試料と試薬を混合する。分析部２０５は、試料と試薬が混合した混合溶液から所定情報を分析する。廃液貯蔵部２０６は、分析部２０５で分析が終了した混合溶液の廃液を貯蔵する。また、吐出ポンプ１０３からカートリッジ２１０内の混合部２０４に繋がる管１１５が設けられ、管１１５を通って混合部２０４へ空気が送られ、混合部２０４の空気置換やバブリング攪拌が行われる。尚、管１１５は、吐出ポンプ１０３からカートリッジ２１０内の分析部２０５に繋がるように設けられてもよく、分析部２０５の空気置換が行われる（不図示）。
【０００７】
従来の移送装置１００は、図１に示すように、水を供給するための機構として、ウォータータンク１０１と、吐出ポンプ１０２と、流量センサ１０５を主な構成とする。ウォータータンク１０１は、吐出ポンプ１０２の吸引側に配置される。吐出ポンプ１０２は、バルブ１１０及びバルブ１１１が開状態において、ウォータータンク１０１の水を管１０７から吸い込み、バルブ１１０を介して水を吐出する事により、分析装置２００内のカートリッジ２１０側へ水を流す。流量センサ１０５は、吐出ポンプ１０２とカートリッジ２１０を繋ぐ管１０９に設けられ、管１０９を流れる水の流量や流速を検知する。バルブ１１０、１１１は、開状態によりカートリッジ２１０側に水が流れ、閉状態によりカートリッジ２１０側に流れる水を遮断することが可能である。一方、空気を供給するための機構としては、空気フィルタ１１３と、吐出ポンプ１０３と、バルブ１１２と、エアー挿入孔１０８を主な構成とする。吐出ポンプ１０３は、バルブ１１２が開状態において、空気フィルタ１１３によって塵埃の取り除かれた空気をエアー挿入孔１０８から吸引し、カートリッジ２１０側に空気を吐出する事が可能である。
【０００８】
従来の移送装置１００が分析装置２００内の試料と試薬を混合部２０４へ移送する移送行程について説明する。先ず、吐出ポンプ１０２が水をウォータータンク１０１から吸引し、カートリッジ２１０側に吐出し、カートリッジ２１０側に水が流れることにより、試薬Ｘ収容部２０２、試薬Ｙ収容部２０３、試料収容部２０１に水が流れ、試薬Ｘ、試薬Ｙ、試料を混合部２０４へ移送することが可能となる。尚、試薬Ｘ、試薬Ｙ、試料のうち、どの流体を混合部２０４へ移送するかは、バルブ２０７によって切りかえられる。混合部２０４で試料と試薬が混合する。混合する試料と試薬によっては、混合部２０４内で所定の反応が起こる。混合部２０４で試料と試薬が混合された混合溶液が分析部２０５へ流れ、分析部２０５が混合溶液の所定情報を分析する。分析が終了すると、混合溶液が廃液貯蔵部２０６へ流れ、その後カートリッジを廃棄する。更に、試料の所定情報を分析する際は、新たなカートリッジを設置し、再び吐出ポンプ１０２によって水をウォータータンク１０１から吸引し、カートリッジ２１０側へ水が流れ、上述した移送行程が繰り返される。
【０００９】
また、従来の移送装置１００にてバブリング攪拌や空気置換工程が必要な場合は吐出ポンプ１０３がエアー挿入孔１０８から空気フィルタ１１３を介して空気を吸引し、カートリッジ２１０側に吐出し、カートリッジ２１０側に空気が流れることにより、混合部２０４に空気が流れ、空気置換やバブリング攪拌が行われる。
【００１０】
この従来の移送装置１００は、カートリッジ２１０に水を供給するため、移送装置１００に対して定期的に水を補充する必要がある。また装置環境の温度変化により管１０９が有する水の溶存空気が気泡発生する恐れがあり、吐出ポンプ１０２がカートリッジ２１０に水を供給する際の送液精度が悪化する。
【００１１】
また、従来の移送装置１００がカートリッジ２１０に水を供給する際に、吐出ポンプ１０２にシリンジポンプを用いた場合では、送液速度の安定化が可能ではあるが、パルスモータを使用しなければならないため、消費電力が大きくなり、電池駆動により駆動する携
帯型分析装置に用いる場合には不適当である。
【００１２】
また、ダイアフラム式ポンプは、低消費電力ではあるが、空気で駆動すると、通常、流速精度±１０％以上の脈流が発生していまい、測定誤差が起きてしまう恐れがある。ダイアフラム式ポンプを水で駆動し、流路抵抗の最適化やポンプを複数使用して切替送液をする事で脈流を流速精度±３％程度に低減する事が可能ではあるが、その場合、バイオセンサをカートリッジ化又はディスポーザブル化した場合に、移送装置１００とバイオセンサとの結合部分に水が流れるため、異物や不純物の混入、水漏れ等のリスク回避のための構成が複雑化してしまう。
【００１３】
更に、従来の移送装置１００において、吐出ポンプ１０２を空気のみで駆動した場合、カートリッジ２１０に供給される空気を制御するために風速センサが必要となるが、１００〜５００μｌ／ｍｉｎ範囲で風速精度±３％以内の電池駆動可能且つ片手で持つことが可能な風速センサは実用化されていない。
【００１４】
そこで、本発明では、上記した問題に鑑み、分析装置内の試料や試薬を混合部へ移送する際に、水を補充する必要がなく、脈流を低減させ、低消費電力化が可能な移送装置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】
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決するために、気体が液体を押し、該液体に押された該気体が、所定の物質を、該所定の物質を収容する収容部の内部から外部へ移送する点を工夫した。
【００１６】
詳細には、本発明に係る移送装置は、第１の気体を吐出する気体吐出部と、液体と、第２の気体とを有する室であって、前記気体吐出部が該液体に向かって前記第１の気体を吐出することにより、該液体が該第２の気体を押し、該液体に押された該第２の気体が吐出する室と、を備え、前記室は、所定の物質を収容する収容部と接続され、前記室から吐出した前記第２の気体によって前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送する。
【００１７】
本発明に係る移送装置は、気体吐出部と、室とを備える。気体吐出部は、第１の気体を吐出する。第１の気体は、例えば、空気であり、液体溶存性が低い気体である事が望ましい。尚、第１の気体は空気に限定されない。室は、液体と第２の気体を有する。気体吐出部が液体に向かって第１の気体を吐出することにより、液体に圧力が加わり、圧力が加わった液体が第２の気体を押す。液体に押された第２の気体に圧力が加わり、第２の気体が、収容部に収容されている所定の物質を、該収容部の内部から外部へ移送することが可能である。液体は、例えば、水であり、流動性が高く気体透過性が低い液体である事が望ましい。第２の気体は、例えば、第１の気体と同様に、空気である。尚、液体は水に限定されず、第２の気体も空気に限定されない。第１の気体と第２の気体は同じでも異なっても良い。所定の物質は、液体、気体、固体の試料や試薬等であるが、試料や試薬に限定されない。
【００１８】
以上により、本発明に係る移送装置は、収容部に第２の気体が流れ、収容部に液体が流れないため、該移送装置内の液体が減少しない。その結果、本発明に係る移送装置は、液体を該移送装置へ補充する必要がなく、異物や不純物の混入、液体漏れ等を簡易な構成で防ぐことが可能である。更に、本発明に係る移送装置は、第２の気体が所定の物質を収容部から所定の部屋へ移送する際、第１の気体、液体、第２の気体の順に第２の気体が押されるため、気体のみで第２の気体が押されることに比べ、脈流を低減させることが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る移送装置において、前記液体が移動する状態を流量検知部により監視し該第２の気体の吐出量または吐出速度を調節する制御部を、更に備えてもよい。本発明に係る移送装置は、気体吐出型でありながら、液体の移送する状態を監視及び制御することが可能であるため、確実に、所定の物質を収容部の内部から外部へ移送することが可能である。液体が移動する状態を流量検知部により監視するとは、好ましくは液体の流量や流速を流量検知部により監視する事である。また、流量検知部としては、公知のセンサを使用することができる。例えば、流量センサ、圧力センサ、光学センサ、電気抵抗センサ、重量センサ等が挙げられる。いずれも流量又は流速を検知することが可能であるが、流量センサは検知感度や精度が高いので好ましい。
【００２０】
更に、本発明に係る移送装置は、前記室が、前記気体吐出部と接続されて前記液体を有する第３の室と、前記第３の室と接続されて前記液体を有する第１の室と、前記第１の室と前記収容部と接続されて前記第２の気体を有する第２の室と、を有し、前記気体吐出部から前記第３の室へ前記第１の気体が導入される気体導入部分が、前記第１の室及び前記第３の室に有する前記液体部分よりも高い位置にあってもよい。本発明に係る移送装置は、気体吐出部が吐出した第１の気体が直接液体に向けて吐出されず、液体中の気泡混入を防止することが可能である。更に、本発明に係る移送装置は、液体中の気泡混入が防止されるため、液体が第１の室を移動する流量又は流速の変動を低減することが可能である。
【００２１】
また、本発明に係る移送装置は、前記第２の室が、前記第２の気体が吐出する第２の気体吐出部を有し、前記第２の気体吐出部が、前記第１の室及び前記第３の室に有する前記液体部分よりも高い位置にあってもよい。本発明に係る移送装置は、第１の気体に押された液体が、第１の室から第２の室に移動した際、液体は第２の気体よりも重いため、液体が第２の室の下方に位置し、第２の気体が液体の上方に位置する。つまり、第２の室が有する第２の気体吐出部は、第１の室及び第３の室に有する液体部分よりも高い位置にあるため、第２の気体吐出部には、液体を有さず、第２の気体のみを有する。従って、本発明に係る移送装置は、気体吐出部が第１の気体を吐出した際に、確実に、液体が第２の気体を押し、第２の気体が収容部に供給される。更に、本発明に係る移送装置は、液体が収容部に供給されることを防ぐことが可能である。また、本発明に係る移送装置は、液体に気泡が混入した場合であっても、気泡が第２の室または第３の室の上方に移動し第２の気体または第３の気体と混ざるため、液体に気泡が混入した状態が維持されない。
【００２２】
更に、本発明に係る移送装置において、前記第１の室と前記流量検知部が前記第３の室及び前記第２の室よりも低い位置にあってもよい。本発明に係る移送装置は、第１の室や流量検知部に気泡が混入した場合であっても、気泡が第３の室及び第２の室に移動するため、液体に気泡が混入した状態が維持されない。
【００２３】
また、本発明に係る移送装置は、前記第１の室と前記第２の室と前記第３の室が、筒状であり、前記第１の室の筒の径が、前記第３の室の筒の径より小さくすることにより、脈流をより低減させることが可能である。更に、本発明に係る移送装置は、前記第２の室と前記第３の室が、筒状であり、該筒の径が５ｍｍ以上でもよい。第１の室が有する液体が第３の室に移動した際や、移送装置に振動が加わった際に、第２の室及び３の室の筒の径が過小であると、第２の室及び第３の室の側面に液体が付着し、十分に第２の気体、第３の気体を押すことができなくなってしまう。更に、液体中に気泡が混入した際に気泡も残留しやすい。そこで、本発明に係る移送装置は、第２の室と第３の室の筒の径を５ｍｍ以上とすることにより、第２の室と第３の室の側面に液体が残留しにくく、更に、液体中の気泡は上昇するため、液体中の気泡が残留しにくい。
【００２４】
また、本発明に係る移送装置は、前記収容部が、複数設けられ、前記第２の室と前記複数の収容部との間に各々設けられ、前記第２の気体が該収容部へ流れないように遮断自在
な開閉部と、を更に備えてもよい。発明に係る移送装置は、複数の収容部に収容された複数の所定の物質を各々独立に収容部の内部から外部へ移送することが可能であるため、移送装置側の第２の室と、収容部側との接続を変更する必要がない。その結果、本発明に係る移送装置は、移送装置の外部からの異物や不純物の混入を防ぐことが可能である。更に、本発明に係る移送装置は、移送装置側に開閉部が設けられるため、収容部側に第２の気体が流れるか遮断するかを調整するバルブ機構が不要となる。
【００２５】
本発明に係る移送装置は、前記開閉部の開閉を制御する開閉制御部と、を更に備えてもよい。本発明に係る移送装置は、開閉制御部によって、開閉部の開閉を切りかえるタイミングを適正化する事が可能である。
【００２６】
また、本発明に係る移送装置は、前記気体吐出部が、空気を吸引して吐出するポンプであり、前記ポンプが空気を吸引する吸引側に該空気の塵埃を取り除く空気フィルタを更に備えてもよい。本発明に係る移送装置は、気体吐出部が塵埃の取り除かれた第１の空気を吐出し、室内に有する液体を押すため、移送装置内に塵埃が混入することを防ぐことが可能である。また、本発明に係る移送装置は、気体吐出部が吐出する気体が空気であるため、気体を収容するボンプ等が必要なく、軽量化が可能である。
【００２７】
本発明に係る移送装置は、前記第２の気体が前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送した後、前記第２の室内の圧力を開放する圧力解放部と、を更に備えてもよい。第２の気体が所定の物質を収容部の内部から外部へ移送した際、第２の室内は高圧になる。そこで、本発明に係る移送装置は、圧力解放部が第２の室内の圧力を開放することにより、収容部の内部から外部への所定の物質の移送を停止するまでの時間を短縮することが可能である。
【００２８】
本発明に係る移送装置において、前記第３の室は、前記気体吐出部が該第３の室に向かって前記第１の気体を吐出することにより、前記第１の気体に押され前記液体を押す第３の気体を更に有し、前記液体の体積は、前記第２の気体と前記第３の気体とのうち少なくとも何れか一方の体積の０．５〜２倍でもよい。本発明に係る移送装置は、安定した状態で、効率よく、且つ短時間で、所定の物質を収容部の内部から外部へ移送することが可能である。本発明に係る移送装置は、液体を、収容部の内部から外部へ所定の物質を移送するのに必要な合計液量より多くする必要がある。第３の気体は、第１の気体あるいは第２の気体と同様な性質を有する。なお、第３の気体は、第１の気体あるいは第２の気体と同じでも異なっても良いが、第１の気体と同じである方が好ましい。
【００２９】
本発明に係る移送装置において、前記気体吐出部は、ダイアフラム式ポンプでもよい。ダイアフラム式ポンプは、低消費電力で駆動することが可能である。従って、本発明に係る移送装置は、電池駆動が可能であり、携帯型の装置に用いることが適している。尚、ダイアフラム式ポンプは、圧電型ポンプ、又はモータ等によりダイアフラムを駆動したポンプである。
【００３０】
本発明に係る移送装置は、前記第２の気体が前記所定の物質を前記収容部の内部から外部へ移送した後、前記液体を前記第１の室へ引き戻す気体吸引部を更に備えてもよい。本発明に係る移送装置は、繰り返し、所定物質を、収容部の内部から外部へ移送することが可能である。
【００３１】
また、本発明に係る移送装置は、試薬と混合した試料から所定情報を分析する分析装置に用いられ、前記所定の物質は、前記試料と、前記試薬と、該試薬と混合された該試料とのうち何れか一方を含み、前記収容部は、前記試料を収容する試料収容部と、前記試薬を収容する試薬収容部と、該試料と該試薬を混合する混合部とのうち何れか一方を含んでも
よい。分析装置が分析する所定情報とは、電流値、電圧値、抵抗値等の電気的情報、発光量、吸光量、反射量等の光学的情報、吸着力、極性等の化学的情報、重量や分子量等の物理的情報である。本明細書における「分析」には、分析対象物質の存在の有無を判定する「検出」と、分析対象物質の量を定量的又は半定量的に決定する「測定」とが含まれる。
【００３２】
本発明に係る移送装置は、所定の物質が試料であり、収容部が試料収容部であり、該試料収容部が混合部又は所定情報を分析する分析部と接続されている場合、試料収容部に収容されている試料を、混合部又は分析部へ移送することが可能である。また、本発明に係る移送装置は、所定の物質が試薬であり、収容部が試薬収容部であり、該試薬収容部が混合部又は分析部と接続されている場合、試薬収容部に収容されている試薬を、混合部又は分析部へ移送することが可能である。また、本発明に係る移送装置は、所定の物質が試薬と混合された試料であり、収容部が混合部であり、該混合部が分析部と接続されている場合、混合部に収容されている試薬と混合された試料を、分析部へ移送することが可能である。
【００３３】
また、本発明に係る移送方法は、第１の気体を吐出し、該第１の気体が液体を押し、該第１の気体に押された該液体が第２の気体を押し、該液体に押された該第２の気体が、所定の物質を該所定の物質を収容する収容部の内部から外部へ移送してもよい。本発明に係る移送方法は、第２の気体が所定物質を収容部の内部から外部へ移送する際、第１の気体、液体、第２の気体の順に第２の気体が押されるため、気体のみで第２の気体が押されることに比べ、脈流を低減させることが可能である。
【００３４】
また、本発明に係る移送システムは、試料と混合された試料から所定情報を分析する分析装置と、第１の気体を吐出する気体吐出部と、液体と、第２の気体とを有する室であって、前記気体吐出部が該液体に向かって前記第１の気体を吐出することにより、該液体が該第２の気体を押し、該液体に押された該第２の気体が吐出する室と、を備え、前記室は、前記試料を収容する試料収容部と、前記試薬を収容する試薬収容部と、該試料と該試薬を混合する混合部とのうち何れか一方と接続され、前記室から吐出した前記第２の気体によって、前記試料、前記試薬、又は前記試薬と混合された前記試料を、前記試料収容部、前記試薬収容部、前記混合部とのうち何れか一方の内部から外部へ移送する、移送装置と、を有してもよい。本発明に係る移送システムは、分析装置側に第２の気体が流れ、分析装置側に液体が流れないため、該移送装置内の液体が減少しない。その結果、本発明に係る移送装置は、液体を該移送装置へ補充する必要がなく、異物や不純物の混入、液体漏れ等を簡易な構成で防ぐことが可能である。更に、本発明に係る移送システムは、第１の気体、液体、第２の気体の順に第２の気体が押されるため、気体のみで第２の気体が押されることに比べ、脈流を低減させることが可能である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、所定物質を収容部の内部から外部へ移送する際に、水を補充する必要がなく、脈流を低減させ、低消費電力化が可能な移送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の移送装置を示す概略図である。
【図２】携帯型分析装置のカートリッジ内を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例に係る移送装置と、分析装置を示す概略図である。
【図４】分析装置内の混合部におけるバブリング撹拌を示す断面概略図である。
【図５】分析装置内の分析部と廃液貯蔵部を示す断面概略図である。
【図６】本発明の実施例に係る移送装置と接続された分析装置内の流速と時間の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例に係る移送装置を用いた移送行程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例に係る移送装置を用いた移送行程を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例に係る移送装置を用いた移送行程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る移送装置を用いた移送行程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
ここで、本発明の実施例に係る移送装置１について、図面に基づいて説明する。以下に示す実施例は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
＜分析装置の構成＞
まず、分析装置５０について説明する。分析装置５０は、図３に示すように、試料収容部５１と、試薬収容部５２と、混合部５５と、分析部５６と、標識捕捉機構５７と、廃液貯蔵部５８を主な構成とする。尚、分析装置５０は、新しい分析装置５０に取り替えるカートリッジ型と、１回使用する度に新しい分析装置５０に取り替えるディスポーサブル型のどちらでもよい。また、分析装置５０は、例えば、国際公開番号ＷＯ  ２００９／１１６５３４Ａ１に公開されている、装置及び方法を用いてもよい。また、分析装置５０は、測定場所を選ばすに試料の所定情報を分析することが可能な携帯型分析装置である。尚、分析装置５０は、携帯型分析装置に限定されない。以下、各構成について具体的に説明する。
【００３９】
試料収容部５１は、試料挿入孔５９から試料が挿入され、試料を収容する。また、試料収容部５１は、混合部５５と接続されており、混合部５５と接続される側と反対側に、後述する移送装置１と結合部６０で繋がる管６１が接続されている。そして、移送装置１により試料収容部５１内の試料が混合部５５へ移送される。また、試料収容部５１が収容する試料は、血液（全血、血漿、血清）、リンパ液、唾液、尿、大便、粘液、涙等の生体液の他に、食品、土壌、植物の抽出液や破砕液等の溶液、河水、温泉水、飲料類、汚染水等を含むほとんど全ての液体試料が用いられる。尚、試料収容部５１は一つに限定されず、更に、試料は液体に限定されない。液体でない例としては、気体が挙げられ、例えば、呼気、大気、エンジン排気ガス、発酵ガスが挙げられる。また、試料間のコンタミネーション回避の為に試料挿入孔に開閉蓋を設ける事が望ましい。
【００４０】
試薬収容部５２は、試薬Ａ収容部５３と試薬Ｂ収容部５４を有する。試薬Ａ収容部５３は、例えば、磁性粒子を含む試薬Ａを収容する。試薬Ｂ収容部５４は、例えば、洗浄液、緩衝液、基質液の複数の特徴を有する試薬Ｂを収容する。試薬収容部が保存安定性やＰＨ調整等の理由により試薬を更に複数に分けた方が良い場合は、その分の試薬収容部が用意される。また、試薬Ａ収容部５３と試薬Ｂ収容部５４は、試薬挿入孔６２、６３から試薬を挿入する。試薬Ａ収容部５３と試薬Ｂ収容部５４は、各々、混合部５５と接続されており、混合部５５と接続される側と反対側に移送装置１と結合部６０で繋がる管６４、６５が接続されている。そして、移送装置１により試薬Ａと試薬Ｂを混合部５５へ移送することが可能である。尚、試薬収容部５２は２つに限定されず、更に収容される試薬は試薬Ａ及び試薬Ｂに限定されない。また、試薬収容部５２に予め試薬を収容しておいても良い。予め収容する場合には、溶液状でも凍結乾燥品等でも良い。長期間、安定に保存できるため、凍結乾燥品である方が好ましい。
【００４１】
混合部５５は、試料収容部５１と、試薬Ａ収容部５３と、試薬Ｂ収容部５４と接続されており、試料収容部５１に収容された試料と、試薬Ａ収容部５３に収容された試薬Ａと、試薬Ｂ収容部５４に収容された試薬Ｂとのうち少なくとも何れかを混合する。更に、混合
部５５の上方には、図３から図５に示すように、分析装置５０の外部と繋がるエアー抜き孔１を有する管６６が接続されていても良い。管６６には開閉部１８（バルブ）が設けられる。開閉制御部２７が開閉部１８の開閉を制御することによって、管６６の開閉が調整される。また、混合部５５は、図４に示すように、下方に移送装置１内の第２の室６と接続されている管６７が接続されており、管６７から空気が供給されることにより、試料と試薬を泡で攪拌するバブリング攪拌を行うことが可能である。図４（ａ）は、バブリング攪拌前の混合部５５内の様子を示し、図４（ｂ）は、バブリング攪拌中の混合部５５内の様子を示す。バブリング攪拌前は、図４（ａ）に示すように、混合部５５の下方に試料と試薬の混合溶液の粒子が集まっていることが分かる。一方、バブリング攪拌中は、図４（ｂ）に示すように、混合部５５の下方から空気が供給され、空気が混合部５５の上方に移動され、エアー抜き孔１から空気が放出されるため、混合部５５の下方に集まっていた試料と試薬の混合溶液の粒子を混合することが可能である。従って、混合部５５は、試料と試薬が粘性の高いものである場合や沈降しやすい粒子を含む溶液であっても混合することが可能である。また、混合部５５は、バブリング攪拌時に、試料や試薬の液性によっては、ドーム状の大きい気泡が発生し、該気泡、試料、試薬が混合部５５の外に出てしまい、混合部５５の高さを十分に確保しなければならない場合がある。その場合、混合部５５への消泡剤の添加、試料と試薬の親水性疎水性樹脂性質の選択により、気泡を低減することが可能である（不図示）。また、管６７から供給された空気により、溶液を移動させた後に空気置換を行うこともできる。
【００４２】
標識捕捉機構５７は、分析部５６の試料と試薬が混合された混合溶液から対象物質と特異的に反応する標識物質を捕捉する。代表的な標識捕捉機構は、磁石や電圧印加等である。
【００４３】
分析部５６は、標識捕捉機構５７において捕捉された標識物質から、所定情報である電気的情報、物理的情報、化学的情報を分析する。分析部５６で行われる分析方法は、分析部５６内の感知部表面における電荷の変化を電流の変化として捉える方法、感知部表面における電荷の変化を電圧（電位）として捉える方法、感知部表面の電気的抵抗の変化として捉える方法等がある。分析部５６での具体的な分析として、金電極を用いたＢ型肝炎表面抗原（ＨＢｓ抗原）の測定、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）によるグルコースの測定、クロマトグラフィーによるＨＢｓ抗原の測定等が挙げられる。詳細な分析方法については、本明細書では割愛するが、国際公開番号ＷＯ２００９／１１６５３４Ａ１を参考にする。分析部５６の上方には、図５に示すように、分析装置５０の外部と繋がるエアー抜き孔２を有する管６８が接続されている。管６６には開閉部１９（バルブ）が設けられる。開閉制御部２７が開閉部１９の開閉を制御することによって、管６８の開閉が調整される。
【００４４】
廃液貯蔵部５８は、分析部５６と接続されており、分析部５６で分析が終わった試料と試薬が混合された混合溶液や、分析部５６において分析する際に余分な混合溶液等の廃液を貯蔵する。また、廃液貯蔵部５８と分析部５６との間の流量検知部に流量センサ６９が設けられ、分析部５６から廃液貯蔵部５８に流れる廃液の流量を検知し、移送装置１内の制御部２１が、移送装置１内の吐出ポンプ２が吐出する第１の空気を吐出する速度を調整することによって、移送装置内の流量センサ２２により更に高精度に流量を制御することも可能である。また、廃液貯蔵部５８には吸収パッドが配置されてもよい（不図示）。吸収パッドが配置されている事により廃液貯蔵部に溶液の移動時、液滴状になった後に液が落下し、混合部及び分析部での送液速度が変動してしまう事が抑制出来る。また試料が人にウイルスや病原体等を感染させる恐れがある場合に、吸収パッドに試料を吸収させることにより、感染を防ぐことが可能である。更に、廃液貯蔵部５８の上方には、図５に示すように、分析装置５０の外部と繋がるエアー抜き孔３を有する管７０が接続されている。廃液が廃液貯蔵部５８に流れた際に、吸収パッドが配置されていることにより、エアー抜
き孔３から廃液が飛散することを防ぐことが可能である。尚、管７０には開閉部２０（バルブ）が設けられる。開閉制御部２７が開閉部２０の開閉を制御することによって、管７０の開閉が調整される。
【００４５】
また、分析装置５０は、試料、試薬Ａ、試薬Ｂが試料収容部５１、試薬Ａ収容部５３、試薬Ｂ収容部５４に各々収容され、各々が本発明の実施例に係る移送装置１により混合部５５へ移送されるが、試料又は試薬を予め混合部５５に入れ、本発明の実施例に係る移送装置１により、試薬又は試料を混合部５５へ移送するようにしてもよい。他に、試料収容部５１、試薬Ａ収容部５３、試薬Ｂ収容部に各々別の移送装置１が接続される構成としてもよい。更に、分析装置５０は、混合部５５を備えず、分析部５６に試料が直接挿入され、試薬収容部５２から試薬が分析部５６に移送され、分析部５６で試薬と混合された試料を分析する構成でもよい。また、分析装置５０は、混合部５５を備えず、分析部５６に試薬が直接挿入され、試料収容部５１から試料が分析部５６に移送され、分析部５６で試薬と混合された試料を分析する構成でもよい。また、分析装置５０は、混合部５５、試薬収容部５２を備えず、試料収容部５１から試料が分析部５６に移送され、分析部５６で試料を分析する構成でもよい。また、分析部５６が、試料収容部５１あるいは試薬収容部５２あるいは混合部５５を兼ねる場合もある。
【００４６】
＜移送装置の構成＞
次に、本発明の実施例に係る移送装置１について説明する。本発明の実施例に係る移送装置１は、分析装置５０内の試料収容部５１に収容されている試料と、試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送することが可能である。また、本発明の実施例に係る移送装置１は、結合部６０で分析装置５０と結合される。本発明の実施例に係る移送装置１は、図３に示すように、吐出ポンプ２（気体吐出部）と、室３と、制御部２１と、吸引ポンプ２３（気体吸引部）と、開閉部と、開閉制御部２７と、圧力解放部を主な構成とする。以下、各構成について具体的に説明する。
【００４７】
先ず、吐出ポンプ２について説明する。吐出ポンプ２は、大気中の空気をエアー挿入孔７から吸い込み、該空気を第３の室４に向かって吐出する。吐出ポンプ２が大気中の空気を吸い込む管８には空気フィルタ９が設置され、吐出ポンプ２は、大気中の異物や不純物等の塵埃が取り除かれた綺麗な空気を吸引吐出することが可能である。吐出ポンプ２が吐出する空気を第１の空気とする。尚、吐出ポンプ２が吐出する気体が空気であることによりボンベ等が不要であり、移送装置１の軽量化が可能である。また、本発明の実施例に係る移送装置１は、吐出ポンプ２にダイアフラム式ポンプを用いることにより、低消費電力で駆動することが可能である。その結果、本発明の実施例に係る移送装置１は、電池駆動が可能となり、携帯型の分析装置に適している。尚、ダイアフラム式ポンプは、圧電型ポンプ、又はモータ等によりダイアフラムを駆動したポンプである。また、吐出ポンプ２は、流量検知部にある流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、後述する制御部２１によって、吐出する空気の量及び流速が制御される。
【００４８】
室３について説明する。室３は、第３の空気及び水を有する第３の室４と、水を有する管５（第１の室）と、第２の空気を有する第２の室６とを有する。吐出ポンプ２が第３の室４に向かって第１の空気を吐出することにより、第３の室４が有する第３の空気に圧力が加わり、圧力が加わった第３の空気が、第３の室４の下方に有する水を押し、該水が管５の中の水を押す。第３の空気に押された水が移動する事により、水が第２の室６が有する第２の空気を押す。水に押された第２の空気に圧力が加わり、第２の空気が分析装置５０内の試料や試薬を混合部５５へ移送する。すなわち、第２の室６は、第２の空気と水を有する場合もある。以下、各室について説明する。
【００４９】
第３の室４は、図３に示すように、筒状であり、第３の室４の上方で吐出ポンプ２と接
続され、第３の室４の下方で管５と接続され、第３の空気を有する。第３の室４の下方には、管５から溢れた水が存在する。水は空気よりも重いため、水は第３の室４の下方に位置し、第３の空気は少なくとも水の上方に位置する。つまり、吐出ポンプ２と接続されている第３の室４の上方には、水を有さず、第３の空気のみを有し、吐出ポンプ２から第３の室４へ第１の空気が導入される気体導入部分が、第３の室４及び管５に有する水よりも高い位置にある。その結果、吐出ポンプ２が吐出した第１の空気が確実に第３の空気を押し、第１の空気に押された第３の空気が水を押すことが可能である。仮に、水に気泡が混入した場合であっても、気泡が第３の室４の上方に移動し第３の空気と混ざるため、水中に気泡が混入した状態が維持されないため、水が第２の空気を押す際の送液量の変動を低減することが可能である。また、本発明の実施例に係る移送装置１は、水が吐出ポンプ２側へ移動することを防ぐことが可能である。
【００５０】
また、第３の室４の筒及び第２の室６の筒の径が５ｍｍより小さい場合、筒の側面に水が付着し、空気と水を押すことができなくなってしまい、更に、水中の気泡が上昇せず、水中に気泡が残留しやすい。そこで、本発明の実施例に係る移送装置１は、第３の室４及び第２の室６の筒の径を５ｍｍ以上とすることにより、筒の側面に水が付着した場合であっても、空気と水を確実に押すことが可能となり、更に、水中の気泡が残留しにくい。
【００５１】
管５は、図３に示すように、一端が第３の室４の下方と接続され、他端が第２の室６の下方と接続され、水を有する。第３の室４の下方と第２の室６の下方には、管５から溢れた水が存在する。第３の空気が水を押した際は、第３の室４の下方に存在する水が管５へ流れ、管５の中の水が第２の室６の下方へ流れるため、第３の室４の下方に存在する水の水位が下がり、第２の室６の下方に存在する水の水位が上がる。一方、後述する吸引ポンプ２３によって、第２の空気を分析装置５０から第２の室６に引き戻した際は、第２の空気が水を押し、第２の空気に押された水が第３の空気を押すため、第２の室６の下方に存在する水の水位が下がり、第３の室４の下方に存在する水の水位が上がる。水の量は、試料収容部５１に収容されている試料、又は試薬収容部５２に収容されている試薬とのうち少なくともどちらか一方を混合部５５へ１回移送するために必要な水の量よりも多い。
【００５２】
管５の径について説明する。本発明の実施例に係る移送装置１は、管５の径を第３の室４の径より小さくすることにより、脈流をより低減することが可能である。また、管５の径が０．１ｍｍよりも小さい場合、管５内の圧力が大きくなり、吐出ポンプ２に圧電ポンプを用いた場合では駆動することができない。一方、管５の径が１．６ｍｍ以上の場合、水が重力により移動してしまい、適していない。更に、管５の径が０．５ｍｍ以上の場合は、管５内を水が安定して流れ、層流が支配的であるが、管５の径が０．２ｍｍ以下の場合は、管５内を水が不規則に流れ、乱流が支配的である。従って、層流と乱流の中間的な性質を持つ径は適していない。以上により、本発明の実施例に係る移送装置１における管５の径は、０．４ｍｍ〜１．６ｍｍが適している。本発明の実施例に係る移送装置では、管５に１．０ｍｍの径のものを用いるものとする。
【００５３】
管５が有する液体について説明する。管５が有する液体は、水に限定されず、移送装置１が分析装置５０内の試料又は試薬を混合部５５へ移送することが可能であれば良い。水以外に使用可能な液体の例としては、エチレングリコール溶液、水銀、エンジンオイル、ブレーキオイル等が挙げられる。前記液体に、所望の添加剤を加えることもでき、例えば、生理食塩水や、アザイド水等の防腐剤含有の水が挙げられる。また、液体は、空気透過性がなく、液中に気泡が混入した場合、重力により気泡が上昇するものが望ましい。更に、液体は、０．５ｋＰＡから３０ｋＰＡの低圧ポンプにおいても、φ０．５以上の内径の配管内を１ｍｌ／ｍｉｎまでの流量が確保できる粘度を有するものが望ましい。このような例としては、水の４倍の粘度を持つエチレングリコール５０％溶液が挙げられる。また、液体は、エチレングリコール、水銀等の−１０℃以下でも凍結しない液体が望ましい。
尚、仮に液体が凍結しても第３の室４と後述する第２の室６が気体を保持することにより、室３、室２、室５、流量センサ２２全体が破壊されることはない。更に、液体は、加圧変形しにくいものが望ましい。当業者であれば、上記の望ましい態様に合わせて、適宜液体を調製することが可能である。一方、アルコール等の揮発性液は不適である。
【００５４】
第２の室６は、図３に示すように、筒状であり、該第２の室６の下方で管５と接続され、該第２の室６の上方で分析装置５０と接続する結合部６０と接続され、第２の空気を有する。第２の室６の下方には、管５から溢れた水が存在する。水は空気よりも重たいため、水は第２の室６の下方に位置し、第２の空気は少なくとも水の上方に位置する。つまり、分析装置５０と接続されている第２の室６の上方には、水を有さず、第２の空気のみを有し、第２の室６から分析装置５０側へ第２の空気が吐出する気体吐出部が、管５及び第３の室４に有する水よりも高い位置にある。その結果、水が確実に第２の空気を押し、水に押された第２の空気が、分析装置５０側の試料又は試薬を混合部５５へ移送することが可能である。従って、本発明の実施例に係る移送装置１は、分析装置５０側に第２の空気が流れ、分析装置５０側に水が流れないため、移送装置１内に有する水の量が減少しない。その結果、本発明の実施例に係る移送装置１は、水を移送装置１に補充する必要がなく、異物や不純物の混入、水漏れ等を簡易な構成で防ぐことが可能である。また、本発明の実施例に係る移送装置１は、水中に気泡が混入することを防ぐことが可能であり、仮に、水中に気泡が混入した場合であっても、気泡が第２の室６の上方に移動し第２の空気と混ざるため、水中に気泡が混入した状態が維持されない。尚、第２の室が有する気体は、空気に限定されないが、分析装置の試薬収容部が収容する試薬と試料収容部が収容する試薬とは反応しない気体が望ましい。
【００５５】
また、本発明の実施例に係る移送装置１は、水の体積を、第３の空気の体積の０．５〜２倍にすることにより、安定した状態で、効率よく、短時間で、分析装置５０における試料又は試薬を混合部５５へ移送することが可能である。
【００５６】
更に、本発明の実施例に係る移送装置１は、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出し、第３の空気、水、第２の空気が押される方向に、第３の室４、管５、第２の室６が位置する。
【００５７】
次に、制御部２１について説明する。制御部２１は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムによって実現することができる。吐出ポンプ２が第１の空気を吐出する量が小さい程、水の流速又は流量が小さくなり、水が第２の空気を押す量が小さくなるため、第２の空気が試料収容部５１に収容されている試料や試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送する量が小さくなる。一方、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出する量が大きい程、水の流速又は流量が大きくなり、水が第２の空気を押す量が大きくなるため、第２の空気が試料収容部５１に収容されている試料や試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送する量が大きくなる。吐出ポンプ２の気体量不足により、試料や試薬が混合部５５へ移送されない問題が生じ、吐出ポンプ２の気体量過大により、試料と試薬が混合部５５において混合される前に、試料や試薬が混合部５５から分析部５６まで移送される問題が生じる。そこで、本発明の実施例に係る移送装置１は、制御部２１が、試料と試薬が第２の空気によって混合部５５へ移送される量を制御し、試料と試薬を確実に混合部５５へ移送することが可能である。具体的に説明すると、管５内に流量センサ２２が設けられ、流量センサ２２が管５内を流れる水の流速又は流量を検知する。そして、制御部２１が流量センサ２２から流速又は流量を取得し、流量センサ２２が取得した流速又は流量が既定値を上回る場合は、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出する量を下げ、流量センサ２２が取得した流速又は流量が既定値を下回る場合は、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出する量を上げる。その結果、本発明の実施例に係る移送装置１は、第２の空気を適切な量または速度で分析装置５０における試料や試薬を混合部５５まで移送することが可能である。
【００５８】
吸引ポンプ２３は、第２の空気が試料収容部５１に収容されている試料又は試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送した際、第２の空気を第２の室６に引き戻す。それに伴い、第２の室６に移動した水は、第１の室５及び第３の室４に引き戻される。その結果、本発明の実施例に係る移送装置１は、繰り返し、試料収容部５１に収容されている試料と試薬収容部５２に収容されている試薬とのうち少なくとも何れか一方を混合部５５へ移送することが可能である。また、吸引ポンプ２３は、分析装置５０が行う一連の分析行程に対して、移送装置１が行う一連の移送行程が終了した際に、第２の空気を第２の室６に引き戻しても良い。尚、吸引ポンプ２３は、吐出ポンプ２が吸い込む空気の方向を空気フィルタ９側から第３の室４側にバルブ（不図示）により切りかえることにより、吐出ポンプ２と同じポンプを用いることが可能である。また、本発明の実施例に係る移送装置１は、制御部２１が、流量センサ２２によって検知される流量又は流速に基づき、吸引ポンプ２３が吸引する量を制御し、吸引する空気の量及び流速を調整する。
【００５９】
また、第２の室６から分析装置５０側へ第２の気体が吐出する気体吐出部と分析装置５０の間に第４の気体を吸引可能な開閉部３０を有しても良い。更に、開閉部３０と吸引するための第４の気体の間に空気フィルタ３１を配置すると良い。このようにすることで、吸引ポンプ２３が、上記のような一連の移送工程が終了した際の第２の空気を第２の室６に引き戻す際に、分析装置５０内などの使用された気体が使用前の第２の気体と混合することを防ぐことができる。第４の気体は、例えば、第２の気体と同様に、空気であるが、これに限定されるものではない。なお、第４の気体は、第１の気体あるいは第２の気体あるいは第３の気体と同じでも異なっても良いが、第２の気体と同じである方が好ましい。
【００６０】
開閉部１５は、第２の室６と試料収容部５１を繋ぐ管２４に設けられ、開閉部１６は、第２の室６と試薬Ａ収容部５３を繋ぐ管２５に設けられ、開閉部１７は、第２の室６と試薬Ｂ収容部５４を繋ぐ管２６に設けられる。試料収容部５１と試薬収容部５２が更に複数設けられる場合は、各々の試料収容部又は試薬収容部と第２の室６を繋ぐ管に開閉部が設けられる。吐出ポンプ２が第１の空気を吐出し、圧力の加わった水が第２の空気を押した際に、開閉部が開かれている管に第２の空気が流れ、開状態の開閉部と繋がっている試料収容部５１又は試薬収容部５２に第２の空気が流れ、試料又は試薬を混合部５５へ移送する。また、開閉部が閉状態の管には第２の空気が流れないため、閉状態の開閉部と繋がっている試料収容部５１又は試薬収容部５２に第２の空気が流れず、試料又は試薬が混合部５５へ移送されない。従って、本発明の実施例に係る移送装置１は、第２の室６と各々の試料収容部５１又は試薬収容部５２を繋ぐ管６１、６４、６５に開閉部１５、１６、１７が設けられることにより、移送装置１の外部からの異物や不純物の混入を防ぎ、試料と試薬を各々独立に混合部５５へ移送することが可能である。更に、本発明の実施例に係る移送装置１は、移送装置１側に開閉部１５、１６、１７が設けられるため、分析装置５０側に第２の空気が試料収容部５１又は試薬収容部５２へ流れるか遮断するかを調整するバルブ機構が不要となる。尚、開閉部１４、１５、１６、１７はバルブ等である。
【００６１】
圧力解放部は、開閉部３０が開状態であることにより、第２の室６内の圧力を開放することが可能である。その結果、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出し、第２の空気が試料収容部５１に収容されている試料や試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送した後に、第２の室６内が高圧であるため、開閉部３０が開状態であることにより、第２の室６内の圧力が開放し、第２の室６内が安定するまでの時間や、第２の空気が試料収容部５１に収容されている試料や試薬収容部５２に収容されている試薬を混合部５５へ移送停止する時間を短縮することが可能である。尚、開閉部３０はバルブ等である。
【００６２】
開閉制御部２７は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムによって実現することができる。開閉制御部２７は、開閉部１１から開閉
部２０、及び開閉部３０の開閉を制御する。開閉制御部２７は、各々の開閉部の開閉を切りかえるタイミングを適正化することによって、試料、試薬Ａ及び試薬Ｂを吐出する際の立ち上がり時間を短縮することが可能である。
【００６３】
図６は、流量センサ６９が検知した、時間と流速の関係を示すグラフである。図６に示す結果は、第３の室４及び第２の室６に内径１３ｍｍのものを用い、管５に内径１．０ｍｍのものを用いたものである。図６のグラフに示す（１）は、管５に水を有さず、空気のみであり、分析装置５０側に５０μＬの試薬Ａを配置した場合の流量センサ６９の流速モニタ結果である。（１）に示すように、測定開始から測定終了まで、流量センサ６９が設けられた管内の流速は、約１００μｌ／ｍｉｎから約１２０μｌ／ｍｉｎの間を上下する。図６のグラフに示す（２）は、管５に水を有さず、空気のみであり、分析装置５０側に３ｍＬの試薬Ａを配置した場合の流量センサ６９の流速モニタ結果である。（２）に示すように、測定開始から測定終了まで、流量センサ６９が設けられた管内の流速は、約２０μｌ／ｍｉｎから約１２０μｌ／ｍｉｎの間を上下しており、流速が不安定である。図６のグラフに示す（３）は、管５に水０．５ｍＬ、第３の室の空気０．５ｍＬ、第２の室の空気０．５ｍＬを有し、吐出ポンプ２で第１の空気を吐出し、分析装置５０側に３００μＬの試薬Ａを配置した場合の流量センサ６９の流速モニタ結果である。（３）に示すように、測定開始から約１３秒までに１６０μｌ／ｍｉｎの流速まで上昇し、その後、測定終了まで１６０μｌ／ｍｉｎから１７０μｌ／ｍｉｎの間を維持しており、流速が安定している。以上の結果から、管５に水を有する場合の方が、管５に水を有さず空気のみである場合よりも、流速が安定する。従って、本発明の実施例に係る移送装置１は、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出し、第２の空気が分析装置５０内の試薬及び試料を混合部５５へ移送する際、第３の空気、水、第２の空気の順に第２の空気が押されるため、空気のみで第２の空気が押されることに比べ、流速を安定にし、脈流を低減させることが可能である。
【００６４】
本発明の実施例に係る移送装置１は、管５及び流量センサ２２が、第３の室４及び第２の室６より下部に位置する姿勢で使用される。仮に、管５及び流量センサ２２が、第３の室４及び第２の室６より上部に位置する姿勢で使用されると、管５及び流量センサ２２に混入した気泡が抜けずに流速精度が悪化する可能性がある。また、分析装置５０は、試料を分析する際に決められている所定の方向を位置するように設置される。仮に、分析装置５０が上下逆又は９０度傾けて設置されると、重力で分析装置５０内を溶液が移動してしまい、廃液が漏れてしまう可能性がある。尚、本発明の実施例に係る移送装置１は、分析装置５０と接続する部分に全て開閉部が設置されているため、分析装置５０内の溶液が該移送装置１側へ逆流することを防ぐ事が可能である。
【００６５】
＜移送行程の流れ＞
次に、分析装置５０に本発明の実施例に係る移送装置１を用いる際の移送行程について説明する。図７から図１０は、本発明の実施例に係る移送装置１を用いた移送行程を示すフローチャートである。尚、ここで説明する移送行程は、試料が、免疫分析において固相に磁性粒子を用いて標識化された試薬と混合される。そして、免疫反応によって同じく標識化された磁性粒子と結合させる磁性粒子補足手段により、必要な物質のみを電気化学法、化学発光法等の化学的手段で補足し、電気的情報、化学的情報、物理的情報を分析するものとする。分析装置５０が試料の所定情報を分析する初期条件は、試薬Ａが磁性粒子を含む試薬であり、試薬Ｂが洗浄液、緩衝液、基質液の複数の特徴を有する試薬である。また、試薬Ａが予め試薬挿入孔６２から挿入され、試薬Ａ収容部５３に収容され、試薬Ｂが予め試薬挿入孔６３から挿入され、試薬Ｂ収容部５４に収容されているものとする。開閉部１１から開閉部２０、及び開閉部３０が全て閉状態である。また、第３の室４及び管５は、少なくとも、全移送行程において第２の空気を押すために必要な水量を有する。以下、図３から図５を用いて説明する。
【００６６】
先ず、第１の行程（Ｓ１）として、試料が試料挿入孔５９から適量分注入される。分析装置５０と移送装置１が結合部６０で結合され、接続される。第１の行程（Ｓ１）が完了すると、第２の行程（Ｓ２）へ進む。第２の行程（Ｓ２）として、開閉制御部２７が開閉部１１、開閉部１３、開閉部１５、開閉部１８を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が分析装置５０内の試料収容部５１に流れる。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、所定量の試料が混合部５５へ移送される。次に、吐出ポンプ２の空気の吐出が停止され、開閉制御部２７が開閉部１５を閉状態とする。第２の行程（Ｓ２）が完了すると、第３の行程（Ｓ３）へ進む。
【００６７】
次に、第３の行程（Ｓ３）として、開閉制御部２７が開閉部１６を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が分析装置５０内の試薬Ａ収容部５３に流れる。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、所定量の試薬Ａが混合部５５へ移送される。吐出ポンプ２の空気の吐出が停止され、開閉制御部２７が開閉部１６を閉状態とする。ここで、試料と試薬Ａの液性により交互に混合部５５へ送液を行った方が十分に混合される場合は、第２の行程（Ｓ２）と第３の行程（Ｓ３）を交互に繰り返し、混合部５５での試料と試薬Ａの混合を促進させてもよい。第３の行程（Ｓ３）が完了すると、第４の行程（Ｓ４）へ進む。
【００６８】
次に、第４の行程（Ｓ４）として、開閉制御部２７が開閉部１４を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が管２９、６７を通り混合部５５の下方から流れる。そして、混合部５５内の試料と試薬Ａがバブリング攪拌される（図４を参照）。混合部５５の上方に設けられたエアー抜き孔１から混合部５５内の気泡が抜ける。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、所定量の第２の空気を混合部５５へ移送させ、バブリング攪拌後、吐出ポンプ２の空気の吐出が停止される。試料と試薬Ａが反応するために、所定時間放置される。ここで、試料と試薬Ａの反応を促進する為に放置中もバブリング攪拌をさせてもよい。第４の行程（Ｓ４）が完了すると、第５の行程（Ｓ５）へ進む。
【００６９】
次に、第５の行程（Ｓ５）として、開閉制御部２７が開閉部１４と開閉部１８を閉状態とし、開閉部１７と開閉部１９を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が分析装置５０の試薬Ｂ収容部５４に流れる。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、所定量の試薬Ｂが混合部５５へ移送され、混合部５５内の試料と試薬Ａの混合液を分析部５６に押し出す。所定量の試薬Ｂが流れた後、吐出ポンプ２の空気の吐出が停止される。第５の行程（Ｓ５）が完了すると、第６の行程（Ｓ６）へ進む。
【００７０】
次に、第６の行程（Ｓ６）として、分析部５６に押し出された試料と試薬Ａの混合液から、標識捕捉機構５７により定量分析に必要な標識物質を捕捉する。開閉制御部２７が開閉部１７と開閉部１９を閉状態とし、開閉部１４と開閉部２０を開状態とする。標識物質が捕捉された状態で、吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押
し、第２の空気が管２９、６７を通って混合部５５を介して分析部５６へ流れる。そして、分析部５６の不要な溶液を廃液貯蔵部５８へ排出し、分析部５６内を空気に置換する。空気置換をすることによって、分析部５６内の洗浄効率が向上する。吐出ポンプ２の空気の吐出が停止される。第６の行程（Ｓ６）が完了すると、第７の行程（Ｓ７）へ進む。
【００７１】
次に、第７の行程（Ｓ７）として、開閉制御部２７が開閉部１４、開閉部２０を閉状態とし、開閉部１７と開閉部１９を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が試薬Ｂ収容部５４に流れ、試薬Ｂが混合部５５を介して、分析部５６に移送される。尚、試薬Ｂが分析部５６に移送される際に、試薬に混入した気泡が分析部５６に残留することを避けるために、分析部５６の上方で接続された管６８のエアー抜き孔２から不要な空気が排出される。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、所定量の試薬Ｂが分析部５６に移送された後、吐出ポンプ２の空気の吐出が停止される。次に、開閉制御部２７が開閉部３０を開状態とし、第２の室６の空気と試薬Ｂ収納部５４の液間の高圧状態を開放し、短時間で試薬Ｂの送液を停止させる。なお、分析部５６で分析される試料の所定情報、試料と試薬の混合溶液の性質によっては、吐出ポンプ２が停止された後に、標識捕捉機構５７が標識物質の捕捉を解除した方が好適な場合や、標識捕捉機構５７により標識物質が捕捉された状態で、吐出ポンプ２が停止されずに試薬Ｂが分析部５６に移送され続けた方が好適な場合もある。第７の行程（Ｓ７）が完了すると、第８の行程（Ｓ８）へ進む。
【００７２】
次に、第８の行程（Ｓ８）として、分析部５６にて標識物質の電気的情報、化学的情報、物理的情報を分析する。分析部５６で分析する方法によっては、吐出ポンプ２が第１の空気を吐出し続け、試薬Ｂが分析部５６に移送され続けてもよい。第８の行程（Ｓ８）が完了すると、第９の行程（Ｓ９）へ進む。
【００７３】
次に、第９の行程（Ｓ９）として、開閉制御部２７が開閉部１９、開閉部３０を閉状態とし、開閉部２０を開状態とする。吐出ポンプ２が第１の空気を第３の室４に向かって吐出し、第１の空気に押された第３の空気が水を押し、第３の空気によって押された水が第２の空気を押し、第２の空気が試薬Ｂ収容部５４に流れ、試薬Ｂが混合部５５と分析部５６を介して廃液貯蔵部５８に移送されることにより、分析部５６で分析が終わった試料と試薬の混合溶液を廃液貯蔵部５８に排出する。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吐出ポンプ２が吐出する量が制御され、第１の空気の流量又は流速が調整され、混合溶液が廃液貯蔵部５８へ排出される流速又は流量が調整される。廃液貯蔵部５８に吸収パッドが設置される場合は、該吸収パッドに混合溶液を吸収させる。尚、予め、使用した溶液量などに合わせて、廃液に必要な流量を設定しておけば、流量センサ６９を設置しなくても良い。第９の行程（Ｓ９）が完了すると、第１０の行程（Ｓ１０）へ進む。
【００７４】
次に、第１０の行程（Ｓ１０）として、開閉制御部２７が開閉部１１、開閉部１３、開閉部１７、開閉部２０を閉状態とし、開閉部１２、開閉部３０を開状態とする。吸引ポンプ２３が第３の室４に向かって空気フィルタ３１、開閉部３０を介して空気を吸引する。流量センサ２２が検知する流量又は流速に基づき、制御部２１によって吸引ポンプ２３が吸引する量が制御され、吸引する空気の流量又は流速が調整され、分析装置５０側に流れた第２の空気が第２の室６に戻るまで、吸引ポンプ２３が所定量を吸引する。これに伴い、第２の室６に移動した水が第１の室５及び第３の室４に移動される。吸引ポンプ２３の空気の吐出が停止される。開閉制御部２７が全ての開閉部を閉状態とし、移送行程が終了する。
【００７５】
以上により、本発明の実施例に係る移送装置は、水を補充する必要がなく、脈流を低減させ、省電力化が可能な、携帯型分析装置内の試薬及び試料を混合部へ移送する移送装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・移送装置
２・・・吐出ポンプ
４・・・第３の室
５・・・管（第１の室）
６・・・第２の室
２１・・・制御部
２２・・・流量センサ
２３・・・吸引ポンプ
２７・・・開閉制御部
２８・・・圧力解放部
５０・・・分析装置
５１・・・試料収容部
５３・・・試薬Ａ収容部
５４・・・試薬Ｂ収容部
５５・・・混合部
５６・・・分析部
５７・・・標識捕捉機構
５８・・・廃液貯蔵部
【図１】
0005324618.tif 000002
【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】
0005324618.tif 000007
【図７】
0005324618.tif 000008
【図８】
0005324618.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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