(57)【要約】  本発明は、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる試料液分析用パネルに関する。具体的に本発明の試料液分析用パネルは、回転中心を軸に回転させられ、試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバと、前記第１チャンバに接続する第１流路であって、不連続に幅または高さを大きくされた空洞を有する第１流路と、前記第１流路に接続する第２チャンバと、前記第１チャンバに前記試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバから、前記試料液の流入に伴って気体を排出するための排出開口部を有する。
2007116909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心を軸に回転させられる試料液分析用パネルであって、
試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバと、前記第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さを大きくされた空洞を有する第１流路と、前記第１流路に接続する第２チャンバと、前記第１チャンバに前記試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバから、前記試料液の流入に伴って気体を排出するための排出開口部とを有し、
前記第１流路は、前記供給開口部と前記排出開口部の間に配置され、
前記供給開口部は、パネル内またはパネル外に設定される前記回転中心に向かって開口しており、
前記回転中心と前記供給開口部との距離と、前記回転中心と前記排出開口部の回転中心からの最遠部との距離が等しく、
前記第１チャンバと前記第１流路との接続部は、前記供給開口部および前記排出開口部よりも、前記回転中心から遠くに配置されており、
前記第１チャンバの内壁面の少なくとも一部に、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されている、試料液分析用パネル。
【請求項２】
前記試料液が、液体成分と、前記液体成分よりも比重の大きな固形成分とを含む、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【請求項３】
前記第２チャンバが、前記試料液から前記固形成分を分離して、前記液体成分のみをとりだす構造を有する、請求項２に記載の試料液分析用パネル。
【請求項４】
前記第２チャンバが、前記試料液分析用パネルを回転させることにより得られる遠心力と、前記第２チャンバに接続する第２流路への試料の移動を惹起する毛細管力との組み合わせによって、前記試料液から前記固形成分を分離して、前記液体成分のみを取り出す構造を有する、請求項２に記載の試料液分析用パネル。
【請求項５】
前記第１チャンバにおける前記回転中心から遠位側の側壁が、
前記供給開口部から、前記第１流路との接続部分まで、単調に回転中心から遠ざかる形状であり、かつ
前記排出開口部から、前記第１流路との接続部分まで、単調に回転中心から遠ざかる形状である、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【請求項６】
前記供給開口部の辺縁部の一部が凸形状にせり出している、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料分析用パネルに関し、特に、液体状の試料に試薬を作用させ、その化学反応を検出することによって試料の分析を行うための試料分析用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分析・解析・検査技術の進歩によって、様々な物質を測定することが可能となってきている。特に、臨床検査分野においては、生化学反応、酵素反応、免疫反応等の特異反応に基づく測定原理の開発により、病態に反映する体液中の物質を測定できるようになった。【０００３】
その中で、ポイント・オブ・ケアテスティング（ＰＯＣＴ）と呼ばれる臨床検査分野が注目されている。ＰＯＣＴは、簡易迅速測定を第一とし、検体を採取してから検査結果が出るまでの時間の短縮を目的とした取り組みが行われている。したがって、ＰＯＣＴに要求される測定原理は簡易な原理であり、ＰＯＣＴに要求される測定装置は小型で携帯性があり、操作性がよい装置である。【０００４】
今日、ＰＯＣＴ対応測定機器は、簡易測定原理の構築、それに伴う生体成分の固相化技術、センサデバイス化技術、センサシステム化技術、微細加工技術およびマイクロ流体制御技術の進歩によって、実用性の高い機器が提供されてきている。
ＰＯＣＴ対応測定機器として用いることが可能な分析装置として、パネル部材であって、そこに展開した液体状の試料の定性、定量分析を行う装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術を用いた測定装置によって血液などの液体状の試料を分析することで、病気の診断等を行うことができる。【０００５】
さらに前記分析装置として、複数のチャンバと、複数のチャンバ間を結ぶ流路とを設けて、試料液を各チャンバに自由に移動、停止させる機能を付加したパネル部材も提案されている（例えば、特許文献２参照）。これにより、例えば、試料液である血液中の血漿成分のみを試薬と反応させるために、血液中の血球を遠心分離によって除去したり、複数のチャンバに固体状の試薬を保持すれば、試料液と複数の固体状の試薬を順次溶解、反応させたりすることができる。【０００６】
固体状の試薬をチャンバ内にあらかじめ保持するには、チャンバに滴下された試薬の溶液を乾燥させればよい。チャンバに滴下する試薬の溶液の濃度および量は、チャンバ内に供給された試料液に固体状の試薬が溶解したときに、試料液の分析ができるような試薬濃度となるように調整されればよい。【０００７】
前記分析装置として、一定量の試料液を導入するための機能を付加したパネル部材も提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載のパネル部材は、毛細管現象によって一定量の試料を吸い上げる吸引空洞と、試薬を備える分析空洞と、吸引空洞と分析空洞とを繋ぐ流路を有する。この流路は、流路面積を狭めた隙間を備えた狭窄部を有する。狭窄部は、吸引空洞に試料を吸い上げるときに、試料を吸引空洞に保持する機能を有し、かつ吸引空洞に試料が保持された状態で外部から遠心力が加えられたときに、吸引空洞に保持された試料を、隙間を通して分析空洞に移動させる機能を有する。【０００８】
狭窄部が有する２つの機能によって、一定量の試料液を簡易に採取し、かつ採取した試料液を遠心力によって分析領域へ移動させることができる。このように特別な定量用の器材を用いることなく、一定量の試料を分析パネルに導入することができる。
【特許文献１】国際公開第００／２６６７７号パンフレット
【特許文献２】特表２００２−５３４０９６号公報
【特許文献３】特開２００６−３０８５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１に示すような従来の試料分析用パネルに血液などの試料液を点着するには、別途に準備したピペットなどを用いて、試料液供給口２０ａに点着する必要があった。指先などから出血した血液を、指先から直接点着することも可能ではあるが、ディスク内に一定量の血液を正確に点着することは困難である。また、指先から直接点着しようとすると、試料液供給口２０ａの辺縁周辺に血液が付着して、測定時に分析装置を汚染する可能性もあった。【００１０】
特許文献３に記載のパネル部材によれば、吸引空洞と分析空洞とを繋ぐ流路が有する狭窄部が、静止状態においては吸引空洞内の試料液を保持するので、吸引空洞に対応する一定量の試料液を点着することができる。さらに、点着後に遠心力を作用させると、吸引空洞内の試料液が狭窄部の保持力に打ち勝つ流動力を得て、分析空洞に送り込まれる。ところが、特許文献３に記載のパネル部材に、液体成分より比重が大きい固形成分を含む試料（例えば血液）を点着して遠心力を作用させると、固形成分が吸引空洞と分析空洞との接続部に集積され、流路（特に狭窄部）を閉塞することがあった。それにより、液移送が困難になる場合があった。【００１１】
本発明は、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる試料分析用パネル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】
【００１２】
本発明は、以下に示す試料液分析用パネルに関する。
回転中心を軸に回転させられる試料液分析用パネルであって、
試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバと、前記第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さが大きな空洞を有する第１流路と、前記第１流路に接続する第２チャンバと、前記第１チャンバに前記試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバから、前記試料液の流入に伴って気体を排出するための排出開口部とを有する。
さらに本発明の試料液分析用パネルにおいて、前記第１流路は、前記供給開口部と前記排出開口部の間に配置され、前記供給開口部は、パネル内またはパネル外に設定される前記回転中心に向かって開口しており、前記供給開口部と前記回転中心との距離と、前記排出開口部の回転中心からの最遠部と前記回転中心との距離が等しく、前記第１チャンバと前記第１流路との接続部は、前記供給開口部と前記排出開口部よりも、前記回転中心から遠くに配置されており、前記第１チャンバの内壁面の少なくとも一部に、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されている。【００１３】
本発明の試料液分析用パネルは、液体成分と、液体成分よりも比重の大きな固形成分とを含む試料液の分析に特に好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる試料分析用パネルを提供することができる。よって、特に試料液として血液を分析するための装置、好ましくはＰＯＣＴ対応測定機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の試料分析用ディスクの平面図
【図２】試料分析用パネルを装着された分析装置の斜視図
【図３】図２の試料分析用パネルの平面図
【図４】別の例の試料分析用パネルを装着された分析装置の斜視図
【図５】図４の試料分析用パネルの第１の例の平面図
【図６】図４の試料分析用パネルの第２の例の平面図
【図７】図４の試料分析用パネルの第３の例の平面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の試料液分析用パネルは、１）試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバ、２）第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さが大きな空洞を有する第１流路、および３）第１流路に接続する第２チャンバからなる構造部分を備える。さらに第１チャンバには、試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバへの試料液の流入に伴って、第１チャンバ内の気体を排出するための排出開口部とが形成されている。また第１チャンバと第１流路との接続部は、供給開口部と排出開口部との間に配置される。【００１７】
分析においては、供給開口部を通って第１チャンバに試料液が供給されるが、試料液の供給量は、第１チャンバの容量によって規定される。供給開口部に点着された試料液は、毛細管現象により第１チャンバに流入する。第１チャンバに試料液が流入すると、第１チャンバに存在していた気体（空気など）は排出開口部から円滑にパネル外部に排出される。それにより、最終的に第１チャンバは試料液で満たされる。【００１８】
第１チャンバに流入した試料液は、第１流路の空洞部でせき止められて、第二チャンバへの浸入ができない。つまり空洞部は、不連続的に幅または高さが大きくされているので、キャピラリバルブ効果によって毛細管現象による試料液の浸入を妨げる。【００１９】
本発明の試料液分析用パネルは、回転中心を軸に回転させられる。回転中心はパネル内またはパネル外のいずれに設けられてもよい。第１チャンバに設けられた前記試料を供給するための供給開口部は、前記回転中心に向かって開口していることが好ましい。試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液が、供給開口部からパネル外に漏れることを防止するためである。【００２０】
また、回転面での位置関係における「前記回転中心と前記供給開口部との距離」と、「前記回転中心と、前記排出開口部の回転中心からの最遠部との距離」とが等しいことが好ましい。試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液が、供給開口部および排出開口部のいずれからもパネル外に漏れることを防止するためである。【００２１】
さらに、第１チャンバと第１流路（空洞部を有する）との接続部は、供給開口部と排出開口部よりも、回転中心から遠くに配置されている。試料液分析用パネルを回転させたときに、その遠心力によって第１流路の空洞部のキャピラリバルブ効果を消失させて、試料液を空洞部やそれに続く流路や第２チャンバに送液するためである。【００２２】
キャピラリバルブとして作用する空洞部は、不連続的に幅または高さを大きくされているので、試料液に液体成分より比重が大きい固体成分が含まれていても、閉塞されるおそれが少ない。つまり、第１チャンバに流入した試料液が試料液分析用パネルの回転による遠心力を受けたときに、試料液中の比重が大きい固体成分は回転中心から遠くに配置された第１流路との接続部に堆積することがある。前記の通りキャピラリバルブは、不連続的に大きくされている空洞部であるので、当該空洞部で閉塞が起こりにくい。一方、キャピラリバルブを、流路を狭めた狭窄部とすると、試料液中の固形成分によって閉塞されるおそれが高い。よって、本発明の試料液分析用パネルの第１流路には、不連続的に幅または高さを大きくされた空洞部を、キャピラリバルブとして配置することが好ましい。【００２３】
第１チャンバの供給開口部の辺縁部の一部は、凸形状にせり出していることが好ましい。試料液供給口に試料液を点着するとき、試料液供給口の辺縁部に試料液が残留したり、または試料液が試料液供給口の辺縁部からパネル表面に拡散したりすることを抑制しつつ、前記第１チャンバ内に確実に試料液を流入させることができる。【００２４】
第１チャンバの内壁面の少なくとも一部は、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されていることが好ましい。試料液を、毛細管現象により第１チャンバに流入させやすくするためである。例えば、試料液が水を主成分とする場合には親水化処理を施せばよく、親水化処理を施された面の水接触角は９０°未満であればよい。【００２５】
第１チャンバの回転中心から遠位側の側壁は、供給開口部から、第１チャンバと第１流路との接続部まで単調に回転中心から遠ざかる形状を有する。同様に、第１チャンバの回転中心から遠位側の側壁は、排出開口部から、第１チャンバと第１流路との接続部まで単調に回転中心から遠ざかる形状を有する。それにより試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液の全てを、第１流路を通して第２チャンバに送液して、第１チャンバに試料液が残留することを防ぐことができる。【００２６】
第２チャンバは、第１チャンバから送液される試料液を収容するチャンバである。試料液に、液体成分と、液体成分より比重の大きい固体成分とが含まれている場合は、第２チャンバにおいて固体成分を分離して、液体成分を取り出すことが好ましい。例えば、試料液が血液である場合には、第２チャンバで血球成分を除去して、血漿成分のみを取り出して、分析に供することができる。【００２７】
試料液中の比重の大きい固体成分を分離して液体成分を取り出すには、試料液分析パネルの回転による遠心力と、第２チャンバに接続する第２流路へ試料液の液体成分が浸入する毛細管力とを組み合わせて行なうことが好ましい。そこで第２チャンバに接続する第２流路は、第２チャンバの回転中心からの最遠部に接続するのではなく、ある程度回転中心側の部位に接続していることが好ましい。第２チャンバの、第２流路との接続部よりも回転中心から遠い部位に、固体成分を堆積させて、第２流路に固体成分が入り込むことを防止する。
例えば試料液が血液の場合は、第１チャンバの容量の６割程度を、第２流路の毛細管力によって吸い上げることができる位置に、第２流路を接続することが好ましい。また第２チャンバの構造は、特開２００６−２１４９５５を参照して設計すればよい。【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図２には、本発明の試料分析用パネル、およびそれを用いる分析装置の構成の例が示される。図２に示すように、試料液分析用パネル１０が、分析装置８００に装着される。図２において分析装置８００は、試料分析用パネル１０を回転させるスピンドルモーター８１０；コレステロール濃度測定用パネル１０内に展開された血漿に光ビームを照射するための光ピックアップ８２０；およびコレステロール濃度測定用パネル１０の回転面と平行で回転方向と垂直な方向（以下「パネル径方向」という。）に光ピックアップ８２０を移動させるための送りモータ８３０を備える。【００２９】
試料液分析用パネル１０は、試料液を血液として、その血漿中の総コレステロール濃度を測定するための試料分析用パネルとすることができる。試料分析用パネルには、例えば図３に示すようなチャンバや流路を含む流路構造が形成される。図３には、合計６つの流路構造が形成されている。各流路構造は、定量チャンバ２００と、キャピラリバルブ２１０と、血球分離チャンバ２０と、廃液チャンバ８０とをそれぞれ１つずつ含み、さらに遠心分離後定量チャンバ３０と、試薬保持チャンバ４０、５０および６０をそれぞれ３つずつ含み、６つの測定チャンバ７０を含む。【００３０】
図３に示されるように、試料液分析用パネル１０は複数の流路構造が形成された円形の部材であってもよい。一方、図４に示されるように、試料液分析用パネル１０は、ステージ１０１に着脱可能な部材とされていてもよい。図４における分析装置８００は、試料分析用パネル１０を固定して、それを回転させるためのステージ１０１；スピンドルモーター８１０；コレステロール濃度測定用パネル１０内に展開された血漿に光ビームを照射するための光ピックアップ８２０；およびコレステロール濃度測定用パネル１０のパネル径方向に光ピックアップ８２０を移動させるための送りモータ８３０を備える。【００３１】
図４におけるステージ１０１には、試料液分析用パネル１０をはめ込み、固定するための凹部が形成されている。凹部のうち、はめ込まれた試料分析用パネル１０の測定チャンバ７０に対応する部分は、ステージ１０１を貫通していることが好ましい。図４に示されるように、ステージ１０１に形成された試料液分析用パネル１０に対応する貫通部の周囲の一部に段差１０５を設けて、試料液分析用パネル１０を下から支持してもよい。【００３２】
試料液分析用パネルをコレステロール濃度測定用パネル１０として、血漿中のコレステロール濃度を測定する場合には、以下の化１、化２および化３からなる反応機構を用いることができる。【００３３】
化１：Ｅ-Ｃｈｏｌ→  Ｃｈｏｌ  （酵素：ＣｈＥ）
化２：Ｃｈｏｌ＋ＮＡＤ  →  コレステノン＋ＮＡＤＨ  （酵素：ＣｈＤＨ）
化３：ＮＡＤＨ＋ＷＳＴ-９  →  ＮＡＤ＋ホルマザン  （酵素：ＤＩ）【００３４】
化１〜化３における略称は、以下の通りである。
Ｅ-Ｃｈｏｌ：コレステロールエステルである。血漿中のコレステロールの大半はエステル化している。
Ｃｈｏｌ：コレステロールである。
ＣｈＥ：Ｅ−ＣｈｏｌをＣｈｏｌに変化させる反応を触媒する酵素である。具体的にコレステロールエステラーゼ（ＥＣ３．１．１．１３）を示す。
ＮＡＤ：ＣｈＤＨの補酵素であるニコチンアデニンジヌクレオチドを示す。
ＮＡＤＨ：ＮＡＤの還元状態である。
ＣｈＤＨ：コレステロールデヒドロゲナーゼである。例えば、アマノエンザイム（株）から購入できる。
ＷＳＴ-９：水溶性テトラゾリウム-９である。（株）同仁化学研究所より入手できるテトラゾリウム塩の１種である。
ＤＩ：ＮＡＤＨのＮＡＤへの酸化反応とそれに共役する還元反応を触媒する酵素である。具体的にジアホラーゼ（ＥＣ１．６．９９．２）である。【００３５】
化３によって生成されるホルマザンの、波長６５０ｎｍの吸光度を測定して、測定された吸光度の変化量に基づいて総コレステロール濃度を算出する。【００３６】
図５には、コレステロール濃度測定用パネル１０の例が示される。コレステロール濃度測定用パネル１０は、定量チャンバ２００と、定量チャンバ２００の外周側の側壁に接続し、定量チャンバ２００の空隙の厚みより厚い空隙を有するキャピラリバルブ２１０と、キャピラリバルブ２１０に連通している血球分離チャンバ２０とを有する。キャピラリバルブ２１０は、定量チャンバ２００の試料供給口２００ａと空気口２００ｂとの中間部の側壁で接続している。【００３７】
血漿分離チャンバ２０において、血液から血球を遠心分離により除去して血漿のみをとりだす。【００３８】
定量チャンバ２００には、定量チャンバ２００に血液を流入させるための試料供給口２００ａと、試料液供給口２００ａと反対側の端部に開口する空気口２００ｂが形成される。試料供給口２００ａから流入した血液は、毛細管現象によって浸入して定量チャンバ２００を満たし、定量チャンバ２００に存在していた空気は空気口２００ｂから排出される。【００３９】
さらにコレステロール濃度測定用パネル１０には、血球分離チャンバ２０によって取り出された血漿のうちの一定量をとりだすための遠心分離後定量チャンバ３０と、ＣｈＥを含む固体状の試薬であるＣｈＥ層を堆積させている試薬保持チャンバ４０と、ＣｈＤＨを含む固体状の試薬であるＣｈＤＨ層を堆積させている試薬保持チャンバ５０と、ＷＳＴ-９を含む固体状の試薬であるＷＳＴ-９層を堆積させている試薬保持チャンバ６０と、ホルマザンの波長６５０ｎｍの吸光度を測定するための測定チャンバ７０と、不要となった液体が廃棄されるための廃液チャンバ８０とが形成されている。【００４０】
試薬保持チャンバ４０、５０および６０の試薬層は、コレステロール濃度測定用パネル１０の厚み方向（以下「パネル厚方向」という）と直交した面に堆積されていればよい。【００４１】
遠心分離後定量チャンバ３０は、１つの血球分離チャンバ２０に対して３つ配置されており；試薬保持チャンバ４０、５０および６０は、１つの遠心分離後定量チャンバ３０に対して１つずつ配置されており；測定チャンバ７０は、１つの試薬保持チャンバ６０に対して２つ配置されており；廃液チャンバ８０は、１つの血球分離チャンバ２０に対して１つ配置されている。【００４２】
コレステロール濃度測定用パネル１０内の液体の流通を円滑にするために、定量チャンバ２００には空気口２００ｂが、血球分離チャンバ２０には空気口２０ｂが、試薬保持チャンバ４０、５０および６０には、それぞれ空気口４０ｂ、５０ｂおよび６０ｂが形成されている。空気口は空気を通すことができる。【００４３】
血液供給口２００ａおよび各空気口（２００ｂ、２０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ）は、コレステロール濃度測定用パネル１０が分析装置８００（図４参照）によって駆動されているときに、試料液がコレステロール濃度測定用パネル１０の内部から外部に漏れないような位置に配置される。特に、空気口２００ｂの、コレステロール濃度測定用パネル１０の回転中心から最も遠い端部と、パネルの回転面に対して垂直な面に開口した試料供給口２００ａの開口部とは、回転中心を中心とする等円周上に位置する。【００４４】
定量チャンバ２００の容積は、血球分離チャンバ２０の容積より小さくされている。定量チャンバ２００に供給された血液の全てを、血球分離チャンバ２０に送液するためである。また定量チャンバ２００の容積は、血球分離チャンバ２０で分離された血漿が、以降の各チャンバに移送され、測定に供されるに十分な量となるように設定されている。【００４５】
試薬保持チャンバ４０、５０および６０は、パネル厚方向と直交する面上の形状が“２．０ｍｍ×５．０ｍｍ”の略長方形とされ、５．０ｍｍの辺がパネル径方向と略直交している。また、試薬保持チャンバ４０、５０および６０のパネル厚方向における深さは３００μｍとされている。【００４６】
測定チャンバ７０は、パネル厚方向と直交する面上の形状が直径２ｍｍの円形であって、約１μｌの容積を有する。パネル厚方向における測定チャンバ７０の深さは、本実施形態の場合は２００μｍが適切であるが、一般的には、透過光測定時の光路長に相当する。よって測定チャンバ７０の深さは、透過光量または吸光度の変化により測定対象物質（コレステロール）の濃度が測定できるように適切に設定する必要がある。
また、波長６５０ｎｍの透過光に対する吸光度の変化によって血漿中の総コレステロール濃度を測定できるので、測定チャンバ７０は、パネル厚方向と直交する面を平面として、波長６５０ｎｍの光に対して光学的に略透明とする。【００４７】
反応性や測定時間の短縮の観点からは、固体状の試薬が設置されたチャンバの数は少ない方が好適である。しかしながらコレステロール濃度を測定するための測定用パネル１０には、以下に説明する理由から前記「化１」の反応に必要なＣｈＥ層を試薬保持チャンバ４０に、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に、前記「化３」の反応に必要なＷＳＴ-９層を試薬保持チャンバ６０に保持することが好ましい。【００４８】
ＣｈＤＨの至適ｐＨはアルカリ性領域のｐＨ８以上であることからｐＨ緩衝剤が必要であるが、アルカリ性領域でのＣｈＤＨの安定性はよくない。そこで前記「化１」の反応に必要なＣｈＥ層を試薬保持チャンバ４０に、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に保持するとともに、ｐＨ緩衝剤をＣｈＤＨ層ではなく、ＣｈＥ層に混合することが好ましい。アルカリ性領域での安定性や反応性が悪くないＣｈＥは、市販品から入手することができる。【００４９】
またＷＳＴ-９は、ＣｈＤＨの触媒活性を阻害する傾向がある。そこで、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に、前記「化３」の反応に必要なＷＳＴ-９層を試薬保持チャンバ６０に、別々のチャンバに分けて保持することが好ましい。【００５０】
図５に示すように、コレステロール濃度測定用パネル１０は、各チャンバ間を接続する流路１１０〜１６０を有する。流路１１０〜１６０のパネル厚方向における深さは１００μｍである。【００５１】
流路１１０；血球分離チャンバ２０に接続されるとともに、遠心分離後定量チャンバ３０のうちコレステロール濃度測定用パネル１０の中心（以下「パネルの回転中心」という）に近い部分に接続された流路である。
流路１２０；遠心分離後定量チャンバ３０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ４０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１３０；試薬保持チャンバ４０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ５０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１４０；試薬保持チャンバ５０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ６０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１５０；試薬保持チャンバ６０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０のうち、それぞれパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１６０；遠心分離後定量チャンバ３０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続されるとともに、廃液チャンバ８０のパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。【００５２】
流路１１０は、血球分離チャンバ２０よりも、パネルの回転中心に近い湾曲部１１１を有する。同様に、流路１２０、１３０、１４０および１５０のそれぞれは、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０よりも、パネルの回転中心に近い湾曲部１２１、１３１、１４１および１５１を有する。【００５３】
流路１５０は、湾曲部１５１と、測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０との間に配置された大径部１５２を有する。大径部１５２は、他の部分よりも不連続的に流路径が大きくされている。
流路１６０には、コレステロール濃度測定用パネル１０内の液体の流通を円滑にするために空気を通す空気口１６０ａが形成されている。空気口１６０ａは、コレステロール濃度測定用パネル１０が分析装置８００によって駆動されているときに、試料液が測定用パネル１０の内部から外部に漏れないような位置に配置されている。【００５４】
測定用パネル１０の製造方法について説明する。定量チャンバ２００、血球分離チャンバ２０、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０、測定チャンバ７０、ならびに廃液チャンバ８０に対応する凹部と、空気口２０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂおよび１６０ａに対応する貫通穴とが成型されたポリカーボネート製の板材１２を準備する。別途に、定量チャンバ２００、定量チャンバ２００を開口する試料液供給口２００ａおよび空気口２００ｂ、血球分離チャンバ２０、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０、測定チャンバ７０、廃液チャンバ８０、ならびに流路１１０〜１６０に対応する貫通穴が成型されたポリエチレンテレフタラート製の板材１３を準備する。板材１３の両面には接着剤を付加してもよい。板材１１に、板材１３を貼り合わせる。【００５５】
次いで、板材１１と板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ４０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ４０のＣｈＥ層を形成する。試薬溶液とは例えば、ＣｈＥ、ＣｈＥの触媒活性を活性化するための界面活性剤（例えばｎ−オクチル−β−Ｄ−チオグルコシドや、コール酸ナトリウム）、反応時のｐＨを調整するためのｐＨ緩衝剤であるトリス塩酸塩、およびＤＩを含む５μｌの水溶液である。【００５６】
板材１１と板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ５０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ５０のＣｈＤＨ層を形成する。試薬溶液とは例えば、ＣｈＤＨとＤＩを含む５μｌの水溶液である。【００５７】
また板材１１および板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ６０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ６０のＷＳＴ-９層を形成する。試薬溶液とは、例えばＷＳＴ-９を含む５μｌの水溶液である。【００５８】
その後、表面に親水処理を施した板材１２を板材１３に貼り合わせて、コレステロール濃度測定用パネル１０を製造する。親水処理は、例えば溶媒に分散した界面活性剤を塗布および乾燥させてなされるが、プラズマ処理などの物理的な表面改質などでも可能である。【００５９】
図３に示した測定用パネル１０の試料液供給口２００ａの開口部は、ステージ１０１（図４参照）の凹部に対応する面に形成されている。
一方、試料液供給口２００ａの開口部は、図６に示されるように、パネルの凹部２３０の面に形成されてもよい。凹部２３０は、指先と同程度または若干大きな曲率を有する。それにより、指先から出血した血液を直接点着させやすくなる。また、点着位置が判別しやすく、試料液供給口２００ａ部に血液を正確に点着できる。そのため、試料液供給口２００ａ付近の辺縁部に血液が付着したり、付着血液が分析装置８００に付着したりすることを抑制できる。【００６０】
図６に示すように、試料液供給口２００ａの開口部を凹部２３０の面に形成する場合には、空気口２００ｂの、パネルの回転中心からの最遠部と、試料供給口２００ａの開口部とが、パネルの回転中心を中心とする等円周上に配置される。空気口２００ｂは、板材１２の対応する位置に穴を成型して開口することで設けることができる。空気口２００ｂを、凹部２３０と同様の凹部に設けてもよい。【００６１】
試料液供給口２００ａの開口部を凹部２３０の面に設ける場合は、試料液供給口２００ａを構成する部材のうち天井部分と床部分を形成する板材１２および板材１１の何れか一方が、凸状にせり出していてもよい（図４の凸部２２０）。指先などから血液を直接点着する場合に、凸部２２０に接触した血液は定量チャンバ２００に流入するので、指先をパネル１０の凹部２３０辺縁に接触させる必要がない。従って、指先と凹部２３０辺縁の間に血液が伝播し、凹部２３０辺縁部が血液で汚染されることを抑制することができる。【００６２】
次に、コレステロール濃度測定用パネル１０の動作について説明する。
コレステロール濃度測定用パネル１０の血液供給口２００ａに血液を接触させると、毛細管現象によって血液が自発的に定量チャンバ２００に流入し、空気口２００ｂの端部まで到達する。定量チャンバ２００の壁面には、キャピラリバルブ２１０に連通する開口部があるが、定量チャンバ２００とキャピラリバルブ２１０との接続部で、キャピラリバルブ２１０の天井高が定量チャンバ２００の天井高よりも不連続に高められている。よって、定量チャンバ２００に流入した血液は、キャピラリバルブ２１０には流入しない。【００６３】
定量チャンバ２００に血液が満たされた測定用パネル１０は、分析装置８００（図４参照）に装着されて、スピンドルモーター８１０（図４参照）によって回転させられる。それにより定量チャンバ２００内の血液は、遠心力によって回転中心から遠ざかる方向に力を受ける。キャピラリバルブ２１０は、定量チャンバ２００の回転中心から最も遠い位置に接続しているので、キャピラリバルブ効果によってせき止められていた血液が、遠心力によってキャピラリバルブ２１０に流入する。さらに血液は、キャピラリバルブ２１０を通過して、血球分離チャンバ２０に流入する。【００６４】
血球分離チャンバ２０に流入した血液は、遠心力の作用を受けて、固体成分である血球と、液体成分である血漿とに分離される。血球分離チャンバ２０内で分離された血漿の一部は流路１１０内に流入するが、遠心力が作用している間は、流路１１０内の血漿の液面は、血球分離チャンバ２０内の血漿の液面よりもパネルの回転中心に近づくことができない。よって、血球分離チャンバ２０よりもパネル中心に近い湾曲部１１１にまで、血漿が達することはない。【００６５】
次いで、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止めると、血球分離チャンバ２０および流路１１０内の血漿は、流路１１０の毛細管力によって流路１１０内を流れて遠心分離後定量チャンバ３０に向かう。そして流路１１０内の血漿が、流路１１０と遠心分離後定量チャンバ３０との接続部分に達すると、流路１１０の毛細管力が働かなくなって停止する。【００６６】
次いで、スピンドルモーター８１０によってコレステロール濃度測定用パネル１０を回転させると、流路１１０内の血漿が、遠心力によって遠心分離後定量チャンバ３０内に流入する。血球分離チャンバ２０内の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果によって流路１１０を介して遠心分離後定量チャンバ３０に流入する。【００６７】
遠心分離後定量チャンバ３０に流入した血漿の一部は流路１２０内に流入するが、遠心力が作用している間は、流路１２０内の血漿の液面は、遠心分離後定量チャンバ３０内の血漿の液面よりもパネルの回転中心に近づくことができない。よって、遠心分離後定量チャンバ３０よりもパネル中心に近い湾曲部１２１にまで、血漿が到達することはない。【００６８】
また、遠心分離後定量チャンバ３０に流入した血漿が、遠心分離後定量チャンバ３０と流路１６０との接続部分にまで達すると、さらに流入する余分な血漿は流路１６０を介して廃液チャンバ８０に排出される。【００６９】
スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、血球分離チャンバ２０の血漿が遠心分離後定量チャンバ３０に流入したのと同様に、遠心分離後定量チャンバ３０の血漿が試薬保持チャンバ４０に流入する。
試薬保持チャンバ４０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ４０に保持されたＣｈＥ層と接触して、ＣｈＥ層を溶解して前記「化１」の反応が起こる。【００７０】
さらに、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、遠心分離後定量チャンバ３０の血漿が試薬保持チャンバ４０に流入したのと同様に、試薬保持チャンバ４０の血漿が試薬保持チャンバ５０に流入する。
試薬保持チャンバ５０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ５０に保持されたＣｈＤＨ層と接触して、ＣｈＤＨ層を溶解して前記「化２」の反応が起こる。【００７１】
その後、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、試薬保持チャンバ４０の血漿が試薬保持チャンバ５０に流入したのと同様に、試薬保持チャンバ５０の血漿が試薬保持チャンバ６０に流入する。
試薬保持チャンバ６０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ６０に保持されたＷＳＴ-９層と接触して、ＷＳＴ-９層を溶解して前記「化３」の反応が起こる。【００７２】
そして、コレステロール濃度測定用パネル１０を載せたステージ１０１の回転がスピンドルモーター８１０によって停止させられると、試薬保持チャンバ６０および流路１５０内の血漿は、流路１５０の毛細管力によって測定チャンバ７０に向けて流路１５０内を流れる。流路１５０内の血漿は、液面が大径部１５２まで達すると、流路１５０の毛細管力が働かなくなって停止する。【００７３】
次いで、コレステロール濃度測定用パネル１０を載せたステージ１０１がスピンドルモーター８１０によって回転させられると、流路１５０内の血漿が遠心力によって大径部１５２内に流入して、さらに測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０に流入する。試薬保持チャンバ６０内の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果によって流路１５０を介して測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０に流入する。【００７４】
分析装置８００は、測定チャンバ７０に血漿が流入しているときに、送りモータ８３０（図４参照）によって光ピックアップ８２０（図４参照）を回転面と平行かつ回転方向と垂直な方向に移動させる。光ピックアップ８２０は、移動しながら測定チャンバ７０内の血漿に光ビームを照射し、その透過光を分析装置が検出する。検出された透過光から、試薬の反応状態を検出して分析を行う。【００７５】
各試薬保持チャンバの試薬層の血漿への溶解は、試薬保持チャンバに流入する血漿の流動による攪拌と、試薬保持チャンバに流入した血漿への拡散によってなされる。【００７６】
図６に示された流路１２０、１３０、１４０および１５０のそれぞれは、前述の通り、湾曲部１２１、１３１、１４１および１５１を有する。各流路は、図７に示されたように、湾曲部を形成することなく直線的に各チャンバを接続してもよい。直線的な流路で各チャンバを接続した場合は、チャンバ内の血漿が流路に流入するときの抵抗力と、パネルの回転による遠心力を利用して血漿を移送する。【００７７】
上記の実施形態のように、血漿中の総コレステロール濃度は、色素であるＷＳＴ-９の吸光度変化を検出することで測定されるが、測定手法は他の方法を採用してもよい。例えば、ＮＡＤＨとの間で電子授受が可能なレドックス化合物、例えばフェリシアン化カリウムを用いてもよい。フェリシアン化カリウムは、水溶液中でフェリシアン化物イオンを生成する。フェリシアン化物イオンは、血漿中のコレステロールの酸化によって還元されて、フェロシアン化物イオンを生じる。生じたフェロシアン化物イオンを再度酸化させて、その際に生じる酸化電流値を計測すれば、総コレステロール濃度を測定することができる。
そこで、測定チャンバ７０内に少なくとも対極と作用極の役割を果たす電極を設けて、かつ分析装置８００に測定チャンバ７０内の電極に、コレステロール濃度測定用パネル１０の外部から接触することができる端子を設ける。前記電極間に電圧を印加して、フェロシアン化物イオンを酸化させて、その際に生じる酸化電流値を計測する。【００７８】
本発明の試料液分析用パネルは、上記の実施形態で示した血漿中のコレステロール濃度の測定の他にも、化学反応により生じた変化を光学的または電気化学的に検出可能な反応系を確立された、任意の目的成分の測定に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明に係る試料液分析用パネルは、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる。よって、特に試料液として血液を分析するための装置、好ましくはＰＯＣＴ対応測定機器に適用すると有用である。【００８０】
本出願は、２００６年４月４日出願の出願番号ＪＰ２００６−１０２７０７に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
【図１】
2007116909.tif 000003
【図２】
2007116909.tif 000004
【図３】
2007116909.tif 000005
【図４】
2007116909.tif 000006
【図５】
2007116909.tif 000007
【図６】
2007116909.tif 000008
【図７】
2007116909.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月10日(2008.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心を軸に回転させられる試料液分析用パネルであって、
試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバと、前記第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さを大きくされた空洞を有する第１流路と、前記第１流路に接続する第２チャンバと、前記第１チャンバに前記試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバから、前記試料液の流入に伴って気体を排出するための排出開口部とを有し、
前記第１流路は、前記供給開口部と前記排出開口部の間に配置され、
前記供給開口部は、パネル内またはパネル外に設定される前記回転中心に向かって開口しており、
前記回転中心と前記供給開口部との距離と、前記回転中心と前記排出開口部の回転中心からの最遠部との距離が等しく、
前記第１チャンバと前記第１流路との接続部は、前記供給開口部および前記排出開口部よりも、前記回転中心から遠くに配置されており、
前記第１チャンバの内壁面の少なくとも一部に、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されている、試料液分析用パネル。
【請求項２】
前記試料液が、液体成分と、前記液体成分よりも比重の大きな固形成分とを含む、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【請求項３】
前記第２チャンバが、前記試料液から前記固形成分を分離して、前記液体成分のみをとりだす構造を有する、請求項２に記載の試料液分析用パネル。
【請求項４】
前記第２チャンバが、前記試料液分析用パネルを回転させることにより得られる遠心力と、前記第２チャンバに接続する第２流路への試料の移動を惹起する毛細管力との組み合わせによって、前記試料液から前記固形成分を分離して、前記液体成分のみを取り出す構造を有する、請求項２に記載の試料液分析用パネル。
【請求項５】
前記第１チャンバにおける前記回転中心から遠位側の側壁が、
前記供給開口部から、前記第１流路との接続部分まで、単調に回転中心から遠ざかる形状であり、かつ
前記排出開口部から、前記第１流路との接続部分まで、単調に回転中心から遠ざかる形状である、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【請求項６】
前記供給開口部の辺縁部の一部が凸形状にせり出している、請求項１に記載の試料液分析用パネル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料分析用パネルに関し、特に、液体状の試料に試薬を作用させ、その化学反応を検出することによって試料の分析を行うための試料分析用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分析・解析・検査技術の進歩によって、様々な物質を測定することが可能となってきている。特に、臨床検査分野においては、生化学反応、酵素反応、免疫反応等の特異反応に基づく測定原理の開発により、病態に反映する体液中の物質を測定できるようになった。
【０００３】
その中で、ポイント・オブ・ケアテスティング（ＰＯＣＴ）と呼ばれる臨床検査分野が注目されている。ＰＯＣＴは、簡易迅速測定を第一とし、検体を採取してから検査結果が出るまでの時間の短縮を目的とした取り組みが行われている。したがって、ＰＯＣＴに要求される測定原理は簡易な原理であり、ＰＯＣＴに要求される測定装置は小型で携帯性があり、操作性がよい装置である。
【０００４】
今日、ＰＯＣＴ対応測定機器は、簡易測定原理の構築、それに伴う生体成分の固相化技術、センサデバイス化技術、センサシステム化技術、微細加工技術およびマイクロ流体制御技術の進歩によって、実用性の高い機器が提供されてきている。
ＰＯＣＴ対応測定機器として用いることが可能な分析装置として、パネル部材であって、そこに展開した液体状の試料の定性、定量分析を行う装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術を用いた測定装置によって血液などの液体状の試料を分析することで、病気の診断等を行うことができる。
【０００５】
さらに前記分析装置として、複数のチャンバと、複数のチャンバ間を結ぶ流路とを設けて、試料液を各チャンバに自由に移動、停止させる機能を付加したパネル部材も提案されている（例えば、特許文献２参照）。これにより、例えば、試料液である血液中の血漿成分のみを試薬と反応させるために、血液中の血球を遠心分離によって除去したり、複数のチャンバに固体状の試薬を保持すれば、試料液と複数の固体状の試薬を順次溶解、反応させたりすることができる。
【０００６】
固体状の試薬をチャンバ内にあらかじめ保持するには、チャンバに滴下された試薬の溶液を乾燥させればよい。チャンバに滴下する試薬の溶液の濃度および量は、チャンバ内に供給された試料液に固体状の試薬が溶解したときに、試料液の分析ができるような試薬濃度となるように調整されればよい。
【０００７】
前記分析装置として、一定量の試料液を導入するための機能を付加したパネル部材も提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載のパネル部材は、毛細管現象によって一定量の試料を吸い上げる吸引空洞と、試薬を備える分析空洞と、吸引空洞と分析空洞とを繋ぐ流路を有する。この流路は、流路面積を狭めた隙間を備えた狭窄部を有する。狭窄部は、吸引空洞に試料を吸い上げるときに、試料を吸引空洞に保持する機能を有し、かつ吸引空洞に試料が保持された状態で外部から遠心力が加えられたときに、吸引空洞に保持された試料を、隙間を通して分析空洞に移動させる機能を有する。
【０００８】
狭窄部が有する２つの機能によって、一定量の試料液を簡易に採取し、かつ採取した試料液を遠心力によって分析領域へ移動させることができる。このように特別な定量用の器材を用いることなく、一定量の試料を分析パネルに導入することができる。
【特許文献１】国際公開第００／２６６７７号パンフレット
【特許文献２】特表２００２−５３４０９６号公報
【特許文献３】特開２００６−３０８５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１に示すような従来の試料分析用パネルに血液などの試料液を点着するには、別途に準備したピペットなどを用いて、試料液供給口２０ａに点着する必要があった。指先などから出血した血液を、指先から直接点着することも可能ではあるが、ディスク内に一定量の血液を正確に点着することは困難である。また、指先から直接点着しようとすると、試料液供給口２０ａの辺縁周辺に血液が付着して、測定時に分析装置を汚染する可能性もあった。
【００１０】
特許文献３に記載のパネル部材によれば、吸引空洞と分析空洞とを繋ぐ流路が有する狭窄部が、静止状態においては吸引空洞内の試料液を保持するので、吸引空洞に対応する一定量の試料液を点着することができる。さらに、点着後に遠心力を作用させると、吸引空洞内の試料液が狭窄部の保持力に打ち勝つ流動力を得て、分析空洞に送り込まれる。ところが、特許文献３に記載のパネル部材に、液体成分より比重が大きい固形成分を含む試料（例えば血液）を点着して遠心力を作用させると、固形成分が吸引空洞と分析空洞との接続部に集積され、流路（特に狭窄部）を閉塞することがあった。それにより、液移送が困難になる場合があった。
【００１１】
本発明は、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる試料分析用パネル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】
【００１２】
本発明は、以下に示す試料液分析用パネルに関する。
回転中心を軸に回転させられる試料液分析用パネルであって、
試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバと、前記第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さが大きな空洞を有する第１流路と、前記第１流路に接続する第２チャンバと、前記第１チャンバに前記試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバから、前記試料液の流入に伴って気体を排出するための排出開口部とを有する。
さらに本発明の試料液分析用パネルにおいて、前記第１流路は、前記供給開口部と前記排出開口部の間に配置され、前記供給開口部は、パネル内またはパネル外に設定される前記回転中心に向かって開口しており、前記供給開口部と前記回転中心との距離と、前記排出開口部の回転中心からの最遠部と前記回転中心との距離が等しく、前記第１チャンバと前記第１流路との接続部は、前記供給開口部と前記排出開口部よりも、前記回転中心から遠くに配置されており、前記第１チャンバの内壁面の少なくとも一部に、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されている。
【００１３】
本発明の試料液分析用パネルは、液体成分と、液体成分よりも比重の大きな固形成分とを含む試料液の分析に特に好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる試料分析用パネルを提供することができる。よって、特に試料液として血液を分析するための装置、好ましくはＰＯＣＴ対応測定機器に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の試料液分析用パネルは、１）試料液が毛細管現象で流入させられるための流路状の第１チャンバ、２）第１チャンバに接続する流路であって、不連続に幅または高さが大きな空洞を有する第１流路、および３）第１流路に接続する第２チャンバからなる構造部分を備える。さらに第１チャンバには、試料液を供給するための供給開口部と、前記第１チャンバへの試料液の流入に伴って、第１チャンバ内の気体を排出するための排出開口部とが形成されている。また第１チャンバと第１流路との接続部は、供給開口部と排出開口部との間に配置される。
【００１６】
分析においては、供給開口部を通って第１チャンバに試料液が供給されるが、試料液の供給量は、第１チャンバの容量によって規定される。供給開口部に点着された試料液は、毛細管現象により第１チャンバに流入する。第１チャンバに試料液が流入すると、第１チャンバに存在していた気体（空気など）は排出開口部から円滑にパネル外部に排出される。それにより、最終的に第１チャンバは試料液で満たされる。
【００１７】
第１チャンバに流入した試料液は、第１流路の空洞部でせき止められて、第二チャンバへの浸入ができない。つまり空洞部は、不連続的に幅または高さが大きくされているので、キャピラリバルブ効果によって毛細管現象による試料液の浸入を妨げる。
【００１８】
本発明の試料液分析用パネルは、回転中心を軸に回転させられる。回転中心はパネル内またはパネル外のいずれに設けられてもよい。第１チャンバに設けられた前記試料を供給するための供給開口部は、前記回転中心に向かって開口していることが好ましい。試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液が、供給開口部からパネル外に漏れることを防止するためである。
【００１９】
また、回転面での位置関係における「前記回転中心と前記供給開口部との距離」と、「前記回転中心と、前記排出開口部の回転中心からの最遠部との距離」とが等しいことが好ましい。試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液が、供給開口部および排出開口部のいずれからもパネル外に漏れることを防止するためである。
【００２０】
さらに、第１チャンバと第１流路（空洞部を有する）との接続部は、供給開口部と排出開口部よりも、回転中心から遠くに配置されている。試料液分析用パネルを回転させたときに、その遠心力によって第１流路の空洞部のキャピラリバルブ効果を消失させて、試料液を空洞部やそれに続く流路や第２チャンバに送液するためである。
【００２１】
キャピラリバルブとして作用する空洞部は、不連続的に幅または高さを大きくされているので、試料液に液体成分より比重が大きい固体成分が含まれていても、閉塞されるおそれが少ない。つまり、第１チャンバに流入した試料液が試料液分析用パネルの回転による遠心力を受けたときに、試料液中の比重が大きい固体成分は回転中心から遠くに配置され
た第１流路との接続部に堆積することがある。前記の通りキャピラリバルブは、不連続的に大きくされている空洞部であるので、当該空洞部で閉塞が起こりにくい。一方、キャピラリバルブを、流路を狭めた狭窄部とすると、試料液中の固形成分によって閉塞されるおそれが高い。よって、本発明の試料液分析用パネルの第１流路には、不連続的に幅または高さを大きくされた空洞部を、キャピラリバルブとして配置することが好ましい。
【００２２】
第１チャンバの供給開口部の辺縁部の一部は、凸形状にせり出していることが好ましい。試料液供給口に試料液を点着するとき、試料液供給口の辺縁部に試料液が残留したり、または試料液が試料液供給口の辺縁部からパネル表面に拡散したりすることを抑制しつつ、前記第１チャンバ内に確実に試料液を流入させることができる。
【００２３】
第１チャンバの内壁面の少なくとも一部は、試料液に対する濡れ性を向上させる処理が施されていることが好ましい。試料液を、毛細管現象により第１チャンバに流入させやすくするためである。例えば、試料液が水を主成分とする場合には親水化処理を施せばよく、親水化処理を施された面の水接触角は９０°未満であればよい。
【００２４】
第１チャンバの回転中心から遠位側の側壁は、供給開口部から、第１チャンバと第１流路との接続部まで単調に回転中心から遠ざかる形状を有する。同様に、第１チャンバの回転中心から遠位側の側壁は、排出開口部から、第１チャンバと第１流路との接続部まで単調に回転中心から遠ざかる形状を有する。それにより試料液分析用パネルを回転させたときに、第１チャンバに満たされた試料液の全てを、第１流路を通して第２チャンバに送液して、第１チャンバに試料液が残留することを防ぐことができる。
【００２５】
第２チャンバは、第１チャンバから送液される試料液を収容するチャンバである。試料液に、液体成分と、液体成分より比重の大きい固体成分とが含まれている場合は、第２チャンバにおいて固体成分を分離して、液体成分を取り出すことが好ましい。例えば、試料液が血液である場合には、第２チャンバで血球成分を除去して、血漿成分のみを取り出して、分析に供することができる。
【００２６】
試料液中の比重の大きい固体成分を分離して液体成分を取り出すには、試料液分析パネルの回転による遠心力と、第２チャンバに接続する第２流路へ試料液の液体成分が浸入する毛細管力とを組み合わせて行なうことが好ましい。そこで第２チャンバに接続する第２流路は、第２チャンバの回転中心からの最遠部に接続するのではなく、ある程度回転中心側の部位に接続していることが好ましい。第２チャンバの、第２流路との接続部よりも回転中心から遠い部位に、固体成分を堆積させて、第２流路に固体成分が入り込むことを防止する。
例えば試料液が血液の場合は、第１チャンバの容量の６割程度を、第２流路の毛細管力によって吸い上げることができる位置に、第２流路を接続することが好ましい。また第２チャンバの構造は、特開２００６−２１４９５５を参照して設計すればよい。
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図２には、本発明の試料分析用パネル、およびそれを用いる分析装置の構成の例が示される。図２に示すように、試料液分析用パネル１０が、分析装置８００に装着される。図２において分析装置８００は、試料分析用パネル１０を回転させるスピンドルモーター８１０；コレステロール濃度測定用パネル１０内に展開された血漿に光ビームを照射するための光ピックアップ８２０；およびコレステロール濃度測定用パネル１０の回転面と平行で回転方向と垂直な方向（以下「パネル径方向」という。）に光ピックアップ８２０を移動させるための送りモータ８３０を備える。
【００２８】
試料液分析用パネル１０は、試料液を血液として、その血漿中の総コレステロール濃度
を測定するための試料分析用パネルとすることができる。試料分析用パネルには、例えば図３に示すようなチャンバや流路を含む流路構造が形成される。図３には、合計６つの流路構造が形成されている。各流路構造は、定量チャンバ２００と、キャピラリバルブ２１０と、血球分離チャンバ２０と、廃液チャンバ８０とをそれぞれ１つずつ含み、さらに遠心分離後定量チャンバ３０と、試薬保持チャンバ４０、５０および６０をそれぞれ３つずつ含み、６つの測定チャンバ７０を含む。
【００２９】
図３に示されるように、試料液分析用パネル１０は複数の流路構造が形成された円形の部材であってもよい。一方、図４に示されるように、試料液分析用パネル１０は、ステージ１０１に着脱可能な部材とされていてもよい。図４における分析装置８００は、試料分析用パネル１０を固定して、それを回転させるためのステージ１０１；スピンドルモーター８１０；コレステロール濃度測定用パネル１０内に展開された血漿に光ビームを照射するための光ピックアップ８２０；およびコレステロール濃度測定用パネル１０のパネル径方向に光ピックアップ８２０を移動させるための送りモータ８３０を備える。
【００３０】
図４におけるステージ１０１には、試料液分析用パネル１０をはめ込み、固定するための凹部が形成されている。凹部のうち、はめ込まれた試料分析用パネル１０の測定チャンバ７０に対応する部分は、ステージ１０１を貫通していることが好ましい。図４に示されるように、ステージ１０１に形成された試料液分析用パネル１０に対応する貫通部の周囲の一部に段差１０５を設けて、試料液分析用パネル１０を下から支持してもよい。
【００３１】
試料液分析用パネルをコレステロール濃度測定用パネル１０として、血漿中のコレステロール濃度を測定する場合には、以下の化１、化２および化３からなる反応機構を用いることができる。
【００３２】
化１：Ｅ-Ｃｈｏｌ→  Ｃｈｏｌ  （酵素：ＣｈＥ）
化２：Ｃｈｏｌ＋ＮＡＤ  →  コレステノン＋ＮＡＤＨ  （酵素：ＣｈＤＨ）
化３：ＮＡＤＨ＋ＷＳＴ-９  →  ＮＡＤ＋ホルマザン  （酵素：ＤＩ）
【００３３】
化１〜化３における略称は、以下の通りである。
Ｅ-Ｃｈｏｌ：コレステロールエステルである。血漿中のコレステロールの大半はエステル化している。
Ｃｈｏｌ：コレステロールである。
ＣｈＥ：Ｅ−ＣｈｏｌをＣｈｏｌに変化させる反応を触媒する酵素である。具体的にコレステロールエステラーゼ（ＥＣ３．１．１．１３）を示す。
ＮＡＤ：ＣｈＤＨの補酵素であるニコチンアデニンジヌクレオチドを示す。
ＮＡＤＨ：ＮＡＤの還元状態である。
ＣｈＤＨ：コレステロールデヒドロゲナーゼである。例えば、アマノエンザイム（株）から購入できる。
ＷＳＴ-９：水溶性テトラゾリウム-９である。（株）同仁化学研究所より入手できるテトラゾリウム塩の１種である。
ＤＩ：ＮＡＤＨのＮＡＤへの酸化反応とそれに共役する還元反応を触媒する酵素である。具体的にジアホラーゼ（ＥＣ１．６．９９．２）である。
【００３４】
化３によって生成されるホルマザンの、波長６５０ｎｍの吸光度を測定して、測定された吸光度の変化量に基づいて総コレステロール濃度を算出する。
【００３５】
図５には、コレステロール濃度測定用パネル１０の例が示される。コレステロール濃度測定用パネル１０は、定量チャンバ２００と、定量チャンバ２００の外周側の側壁に接続し、定量チャンバ２００の空隙の厚みより厚い空隙を有するキャピラリバルブ２１０と、
キャピラリバルブ２１０に連通している血球分離チャンバ２０とを有する。キャピラリバルブ２１０は、定量チャンバ２００の試料供給口２００ａと空気口２００ｂとの中間部の側壁で接続している。
【００３６】
血漿分離チャンバ２０において、血液から血球を遠心分離により除去して血漿のみをとりだす。
【００３７】
定量チャンバ２００には、定量チャンバ２００に血液を流入させるための試料供給口２００ａと、試料液供給口２００ａと反対側の端部に開口する空気口２００ｂが形成される。試料供給口２００ａから流入した血液は、毛細管現象によって浸入して定量チャンバ２００を満たし、定量チャンバ２００に存在していた空気は空気口２００ｂから排出される。
【００３８】
さらにコレステロール濃度測定用パネル１０には、血球分離チャンバ２０によって取り出された血漿のうちの一定量をとりだすための遠心分離後定量チャンバ３０と、ＣｈＥを含む固体状の試薬であるＣｈＥ層を堆積させている試薬保持チャンバ４０と、ＣｈＤＨを含む固体状の試薬であるＣｈＤＨ層を堆積させている試薬保持チャンバ５０と、ＷＳＴ-９を含む固体状の試薬であるＷＳＴ-９層を堆積させている試薬保持チャンバ６０と、ホルマザンの波長６５０ｎｍの吸光度を測定するための測定チャンバ７０と、不要となった液体が廃棄されるための廃液チャンバ８０とが形成されている。
【００３９】
試薬保持チャンバ４０、５０および６０の試薬層は、コレステロール濃度測定用パネル１０の厚み方向（以下「パネル厚方向」という）と直交した面に堆積されていればよい。
【００４０】
遠心分離後定量チャンバ３０は、１つの血球分離チャンバ２０に対して３つ配置されており；試薬保持チャンバ４０、５０および６０は、１つの遠心分離後定量チャンバ３０に対して１つずつ配置されており；測定チャンバ７０は、１つの試薬保持チャンバ６０に対して２つ配置されており；廃液チャンバ８０は、１つの血球分離チャンバ２０に対して１つ配置されている。
【００４１】
コレステロール濃度測定用パネル１０内の液体の流通を円滑にするために、定量チャンバ２００には空気口２００ｂが、血球分離チャンバ２０には空気口２０ｂが、試薬保持チャンバ４０、５０および６０には、それぞれ空気口４０ｂ、５０ｂおよび６０ｂが形成されている。空気口は空気を通すことができる。
【００４２】
血液供給口２００ａおよび各空気口（２００ｂ、２０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ）は、コレステロール濃度測定用パネル１０が分析装置８００（図４参照）によって駆動されているときに、試料液がコレステロール濃度測定用パネル１０の内部から外部に漏れないような位置に配置される。特に、空気口２００ｂの、コレステロール濃度測定用パネル１０の回転中心から最も遠い端部と、パネルの回転面に対して垂直な面に開口した試料供給口２００ａの開口部とは、回転中心を中心とする等円周上に位置する。
【００４３】
定量チャンバ２００の容積は、血球分離チャンバ２０の容積より小さくされている。定量チャンバ２００に供給された血液の全てを、血球分離チャンバ２０に送液するためである。また定量チャンバ２００の容積は、血球分離チャンバ２０で分離された血漿が、以降の各チャンバに移送され、測定に供されるに十分な量となるように設定されている。
【００４４】
試薬保持チャンバ４０、５０および６０は、パネル厚方向と直交する面上の形状が“２．０ｍｍ×５．０ｍｍ”の略長方形とされ、５．０ｍｍの辺がパネル径方向と略直交している。また、試薬保持チャンバ４０、５０および６０のパネル厚方向における深さは３０
０μｍとされている。
【００４５】
測定チャンバ７０は、パネル厚方向と直交する面上の形状が直径２ｍｍの円形であって、約１μｌの容積を有する。パネル厚方向における測定チャンバ７０の深さは、本実施形態の場合は２００μｍが適切であるが、一般的には、透過光測定時の光路長に相当する。よって測定チャンバ７０の深さは、透過光量または吸光度の変化により測定対象物質（コレステロール）の濃度が測定できるように適切に設定する必要がある。
また、波長６５０ｎｍの透過光に対する吸光度の変化によって血漿中の総コレステロール濃度を測定できるので、測定チャンバ７０は、パネル厚方向と直交する面を平面として、波長６５０ｎｍの光に対して光学的に略透明とする。
【００４６】
反応性や測定時間の短縮の観点からは、固体状の試薬が設置されたチャンバの数は少ない方が好適である。しかしながらコレステロール濃度を測定するための測定用パネル１０には、以下に説明する理由から前記「化１」の反応に必要なＣｈＥ層を試薬保持チャンバ４０に、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に、前記「化３」の反応に必要なＷＳＴ-９層を試薬保持チャンバ６０に保持することが好ましい。
【００４７】
ＣｈＤＨの至適ｐＨはアルカリ性領域のｐＨ８以上であることからｐＨ緩衝剤が必要であるが、アルカリ性領域でのＣｈＤＨの安定性はよくない。そこで前記「化１」の反応に必要なＣｈＥ層を試薬保持チャンバ４０に、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に保持するとともに、ｐＨ緩衝剤をＣｈＤＨ層ではなく、ＣｈＥ層に混合することが好ましい。アルカリ性領域での安定性や反応性が悪くないＣｈＥは、市販品から入手することができる。
【００４８】
またＷＳＴ-９は、ＣｈＤＨの触媒活性を阻害する傾向がある。そこで、前記「化２」の反応に必要なＣｈＤＨ層を試薬保持チャンバ５０に、前記「化３」の反応に必要なＷＳＴ-９層を試薬保持チャンバ６０に、別々のチャンバに分けて保持することが好ましい。
【００４９】
図５に示すように、コレステロール濃度測定用パネル１０は、各チャンバ間を接続する流路１１０〜１６０を有する。流路１１０〜１６０のパネル厚方向における深さは１００μｍである。
【００５０】
流路１１０；血球分離チャンバ２０に接続されるとともに、遠心分離後定量チャンバ３０のうちコレステロール濃度測定用パネル１０の中心（以下「パネルの回転中心」という）に近い部分に接続された流路である。
流路１２０；遠心分離後定量チャンバ３０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ４０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１３０；試薬保持チャンバ４０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ５０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１４０；試薬保持チャンバ５０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、試薬保持チャンバ６０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１５０；試薬保持チャンバ６０のうちパネルの回転中心から遠い部分に接続されるとともに、測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０のうち、それぞれパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
流路１６０；遠心分離後定量チャンバ３０のうちパネルの回転中心に近い部分に接続されるとともに、廃液チャンバ８０のパネルの回転中心に近い部分に接続された流路である。
【００５１】
流路１１０は、血球分離チャンバ２０よりも、パネルの回転中心に近い湾曲部１１１を有する。同様に、流路１２０、１３０、１４０および１５０のそれぞれは、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０よりも、パネルの回転中心に近い湾曲部１２１、１３１、１４１および１５１を有する。
【００５２】
流路１５０は、湾曲部１５１と、測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０との間に配置された大径部１５２を有する。大径部１５２は、他の部分よりも不連続的に流路径が大きくされている。
流路１６０には、コレステロール濃度測定用パネル１０内の液体の流通を円滑にするために空気を通す空気口１６０ａが形成されている。空気口１６０ａは、コレステロール濃度測定用パネル１０が分析装置８００によって駆動されているときに、試料液が測定用パネル１０の内部から外部に漏れないような位置に配置されている。
【００５３】
測定用パネル１０の製造方法について説明する。定量チャンバ２００、血球分離チャンバ２０、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０、測定チャンバ７０、ならびに廃液チャンバ８０に対応する凹部と、空気口２０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂおよび１６０ａに対応する貫通穴とが成型されたポリカーボネート製の板材１２を準備する。別途に、定量チャンバ２００、定量チャンバ２００を開口する試料液供給口２００ａおよび空気口２００ｂ、血球分離チャンバ２０、遠心分離後定量チャンバ３０、試薬保持チャンバ４０、５０および６０、測定チャンバ７０、廃液チャンバ８０、ならびに流路１１０〜１６０に対応する貫通穴が成型されたポリエチレンテレフタラート製の板材１３を準備する。板材１３の両面には接着剤を付加してもよい。板材１１に、板材１３を貼り合わせる。
【００５４】
次いで、板材１１と板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ４０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ４０のＣｈＥ層を形成する。試薬溶液とは例えば、ＣｈＥ、ＣｈＥの触媒活性を活性化するための界面活性剤（例えばｎ−オクチル−β−Ｄ−チオグルコシドや、コール酸ナトリウム）、反応時のｐＨを調整するためのｐＨ緩衝剤であるトリス塩酸塩、およびＤＩを含む５μｌの水溶液である。
【００５５】
板材１１と板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ５０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ５０のＣｈＤＨ層を形成する。試薬溶液とは例えば、ＣｈＤＨとＤＩを含む５μｌの水溶液である。
【００５６】
また板材１１および板材１３の貼り合わせ板の、試薬保持チャンバ６０に対応する部分に、試薬溶液を滴下して乾燥することによって試薬保持チャンバ６０のＷＳＴ-９層を形成する。試薬溶液とは、例えばＷＳＴ-９を含む５μｌの水溶液である。
【００５７】
その後、表面に親水処理を施した板材１２を板材１３に貼り合わせて、コレステロール濃度測定用パネル１０を製造する。親水処理は、例えば溶媒に分散した界面活性剤を塗布および乾燥させてなされるが、プラズマ処理などの物理的な表面改質などでも可能である。
【００５８】
図３に示した測定用パネル１０の試料液供給口２００ａの開口部は、ステージ１０１（図４参照）の凹部に対応する面に形成されている。
一方、試料液供給口２００ａの開口部は、図６に示されるように、パネルの凹部２３０の面に形成されてもよい。凹部２３０は、指先と同程度または若干大きな曲率を有する。それにより、指先から出血した血液を直接点着させやすくなる。また、点着位置が判別し
やすく、試料液供給口２００ａ部に血液を正確に点着できる。そのため、試料液供給口２００ａ付近の辺縁部に血液が付着したり、付着血液が分析装置８００に付着したりすることを抑制できる。
【００５９】
図６に示すように、試料液供給口２００ａの開口部を凹部２３０の面に形成する場合には、空気口２００ｂの、パネルの回転中心からの最遠部と、試料供給口２００ａの開口部とが、パネルの回転中心を中心とする等円周上に配置される。空気口２００ｂは、板材１２の対応する位置に穴を成型して開口することで設けることができる。空気口２００ｂを、凹部２３０と同様の凹部に設けてもよい。
【００６０】
試料液供給口２００ａの開口部を凹部２３０の面に設ける場合は、試料液供給口２００ａを構成する部材のうち天井部分と床部分を形成する板材１２および板材１１の何れか一方が、凸状にせり出していてもよい（図４の凸部２２０）。指先などから血液を直接点着する場合に、凸部２２０に接触した血液は定量チャンバ２００に流入するので、指先をパネル１０の凹部２３０辺縁に接触させる必要がない。従って、指先と凹部２３０辺縁の間に血液が伝播し、凹部２３０辺縁部が血液で汚染されることを抑制することができる。
【００６１】
次に、コレステロール濃度測定用パネル１０の動作について説明する。
コレステロール濃度測定用パネル１０の血液供給口２００ａに血液を接触させると、毛細管現象によって血液が自発的に定量チャンバ２００に流入し、空気口２００ｂの端部まで到達する。定量チャンバ２００の壁面には、キャピラリバルブ２１０に連通する開口部があるが、定量チャンバ２００とキャピラリバルブ２１０との接続部で、キャピラリバルブ２１０の天井高が定量チャンバ２００の天井高よりも不連続に高められている。よって、定量チャンバ２００に流入した血液は、キャピラリバルブ２１０には流入しない。
【００６２】
定量チャンバ２００に血液が満たされた測定用パネル１０は、分析装置８００（図４参照）に装着されて、スピンドルモーター８１０（図４参照）によって回転させられる。それにより定量チャンバ２００内の血液は、遠心力によって回転中心から遠ざかる方向に力を受ける。キャピラリバルブ２１０は、定量チャンバ２００の回転中心から最も遠い位置に接続しているので、キャピラリバルブ効果によってせき止められていた血液が、遠心力によってキャピラリバルブ２１０に流入する。さらに血液は、キャピラリバルブ２１０を通過して、血球分離チャンバ２０に流入する。
【００６３】
血球分離チャンバ２０に流入した血液は、遠心力の作用を受けて、固体成分である血球と、液体成分である血漿とに分離される。血球分離チャンバ２０内で分離された血漿の一部は流路１１０内に流入するが、遠心力が作用している間は、流路１１０内の血漿の液面は、血球分離チャンバ２０内の血漿の液面よりもパネルの回転中心に近づくことができない。よって、血球分離チャンバ２０よりもパネル中心に近い湾曲部１１１にまで、血漿が達することはない。
【００６４】
次いで、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止めると、血球分離チャンバ２０および流路１１０内の血漿は、流路１１０の毛細管力によって流路１１０内を流れて遠心分離後定量チャンバ３０に向かう。そして流路１１０内の血漿が、流路１１０と遠心分離後定量チャンバ３０との接続部分に達すると、流路１１０の毛細管力が働かなくなって停止する。
【００６５】
次いで、スピンドルモーター８１０によってコレステロール濃度測定用パネル１０を回転させると、流路１１０内の血漿が、遠心力によって遠心分離後定量チャンバ３０内に流入する。血球分離チャンバ２０内の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果によって流路１１０を介して遠心分離後定量チャンバ３０に流入する。
【００６６】
遠心分離後定量チャンバ３０に流入した血漿の一部は流路１２０内に流入するが、遠心力が作用している間は、流路１２０内の血漿の液面は、遠心分離後定量チャンバ３０内の血漿の液面よりもパネルの回転中心に近づくことができない。よって、遠心分離後定量チャンバ３０よりもパネル中心に近い湾曲部１２１にまで、血漿が到達することはない。
【００６７】
また、遠心分離後定量チャンバ３０に流入した血漿が、遠心分離後定量チャンバ３０と流路１６０との接続部分にまで達すると、さらに流入する余分な血漿は流路１６０を介して廃液チャンバ８０に排出される。
【００６８】
スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、血球分離チャンバ２０の血漿が遠心分離後定量チャンバ３０に流入したのと同様に、遠心分離後定量チャンバ３０の血漿が試薬保持チャンバ４０に流入する。
試薬保持チャンバ４０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ４０に保持されたＣｈＥ層と接触して、ＣｈＥ層を溶解して前記「化１」の反応が起こる。
【００６９】
さらに、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、遠心分離後定量チャンバ３０の血漿が試薬保持チャンバ４０に流入したのと同様に、試薬保持チャンバ４０の血漿が試薬保持チャンバ５０に流入する。
試薬保持チャンバ５０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ５０に保持されたＣｈＤＨ層と接触して、ＣｈＤＨ層を溶解して前記「化２」の反応が起こる。
【００７０】
その後、スピンドルモーター８１０を停止して測定用パネル１０の回転を止め、その後、再びスピンドルモーター８１０によって測定用パネル１０を回転させると、試薬保持チャンバ４０の血漿が試薬保持チャンバ５０に流入したのと同様に、試薬保持チャンバ５０の血漿が試薬保持チャンバ６０に流入する。
試薬保持チャンバ６０に流入した血漿は、試薬保持チャンバ６０に保持されたＷＳＴ-９層と接触して、ＷＳＴ-９層を溶解して前記「化３」の反応が起こる。
【００７１】
そして、コレステロール濃度測定用パネル１０を載せたステージ１０１の回転がスピンドルモーター８１０によって停止させられると、試薬保持チャンバ６０および流路１５０内の血漿は、流路１５０の毛細管力によって測定チャンバ７０に向けて流路１５０内を流れる。流路１５０内の血漿は、液面が大径部１５２まで達すると、流路１５０の毛細管力が働かなくなって停止する。
【００７２】
次いで、コレステロール濃度測定用パネル１０を載せたステージ１０１がスピンドルモーター８１０によって回転させられると、流路１５０内の血漿が遠心力によって大径部１５２内に流入して、さらに測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０に流入する。試薬保持チャンバ６０内の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果によって流路１５０を介して測定チャンバ７０および廃液チャンバ８０に流入する。
【００７３】
分析装置８００は、測定チャンバ７０に血漿が流入しているときに、送りモータ８３０（図４参照）によって光ピックアップ８２０（図４参照）を回転面と平行かつ回転方向と垂直な方向に移動させる。光ピックアップ８２０は、移動しながら測定チャンバ７０内の血漿に光ビームを照射し、その透過光を分析装置が検出する。検出された透過光から、試薬の反応状態を検出して分析を行う。
【００７４】
各試薬保持チャンバの試薬層の血漿への溶解は、試薬保持チャンバに流入する血漿の流
動による攪拌と、試薬保持チャンバに流入した血漿への拡散によってなされる。
【００７５】
図６に示された流路１２０、１３０、１４０および１５０のそれぞれは、前述の通り、湾曲部１２１、１３１、１４１および１５１を有する。各流路は、図７に示されたように、湾曲部を形成することなく直線的に各チャンバを接続してもよい。直線的な流路で各チャンバを接続した場合は、チャンバ内の血漿が流路に流入するときの抵抗力と、パネルの回転による遠心力を利用して血漿を移送する。
【００７６】
上記の実施形態のように、血漿中の総コレステロール濃度は、色素であるＷＳＴ-９の吸光度変化を検出することで測定されるが、測定手法は他の方法を採用してもよい。例えば、ＮＡＤＨとの間で電子授受が可能なレドックス化合物、例えばフェリシアン化カリウムを用いてもよい。フェリシアン化カリウムは、水溶液中でフェリシアン化物イオンを生成する。フェリシアン化物イオンは、血漿中のコレステロールの酸化によって還元されて、フェロシアン化物イオンを生じる。生じたフェロシアン化物イオンを再度酸化させて、その際に生じる酸化電流値を計測すれば、総コレステロール濃度を測定することができる。
そこで、測定チャンバ７０内に少なくとも対極と作用極の役割を果たす電極を設けて、かつ分析装置８００に測定チャンバ７０内の電極に、コレステロール濃度測定用パネル１０の外部から接触することができる端子を設ける。前記電極間に電圧を印加して、フェロシアン化物イオンを酸化させて、その際に生じる酸化電流値を計測する。
【００７７】
本発明の試料液分析用パネルは、上記の実施形態で示した血漿中のコレステロール濃度の測定の他にも、化学反応により生じた変化を光学的または電気化学的に検出可能な反応系を確立された、任意の目的成分の測定に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る試料液分析用パネルは、正確な一定量の試料液を簡便に点着することができ、かつ固体成分を含む試料液などであっても、測定操作の簡便性と測定値の正確性を確保することができる。よって、特に試料液として血液を分析するための装置、好ましくはＰＯＣＴ対応測定機器に適用すると有用である。
【００７９】
本出願は、２００６年４月４日出願の出願番号ＪＰ２００６−１０２７０７に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来の試料分析用ディスクの平面図
【図２】試料分析用パネルを装着された分析装置の斜視図
【図３】図２の試料分析用パネルの平面図
【図４】別の例の試料分析用パネルを装着された分析装置の斜視図
【図５】図４の試料分析用パネルの第１の例の平面図
【図６】図４の試料分析用パネルの第２の例の平面図
【図７】図４の試料分析用パネルの第３の例の平面図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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