(57)【要約】【課題】測定データ管理者や測定データ利用者が、測定データを安全に保有し、安心して測定データを利用することのできるハイブリッド基板を提供する。【解決手段】試料の測定が可能な測定基板２と、測定基板２にて試料を測定した結果を示すデータである測定データを記録可能な記録領域３ａを備えたデータ基板３と、これら両基板を連結している連結領域４とを備え、測定基板２は、測定データに対応付けられた情報である第１管理情報を記録可能な管理情報領域２ａを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の測定が可能な測定基板と、当該測定基板にて試料を測定した結果を示すデータである測定データを記録可能な記録領域を備えたデータ基板と、これら両基板を連結している連結領域とを備え、
前記測定基板は、前記測定データに対応付けられた情報である第１管理情報を記録可能な管理情報領域を備えていることを特徴とするハイブリッド基板。
【請求項２】
上記データ基板の記録領域は、上記測定データおよび上記第１管理情報の少なくとも一方に対応付けられた情報である第２管理情報を記録可能であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド基板。
【請求項３】
上記第１管理情報および第２管理情報は、上記測定データを所定の情報量に減じた二次データを含むことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド基板。
【請求項４】
上記第１管理情報は、上記測定データを所定の情報量に減じて二次データとしたものを暗号化するための秘密鍵の情報を含んでおり、
上記第２管理情報は、上記二次データを上記秘密鍵にて暗号化した認証情報と、この認証情報を復号化するための鍵であり前記公開鍵とは非対称鍵である公開鍵の情報と含んでいることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド基板。
【請求項５】
上記二次データは、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータであることを特徴とする請求項３または４に記載のハイブリッド基板。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のハイブリッド基板を構成する、測定基板。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか１項に記載のハイブリッド基板を構成する、データ基板。
【請求項８】
請求項１に記載のハイブリッド基板を使用して試料の測定を行う測定装置であって、
上記測定基板において試料の測定を行う測定手段と、
試料を測定した結果を示すデータである測定データと対応付けて第１管理情報を生成する管理情報生成手段と、
上記第１管理情報を、上記測定基板の管理情報領域に記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項９】
請求項２に記載のハイブリッド基板を使用して試料の測定を行う測定装置であって、
上記測定基板において試料の測定を行う測定手段と、
試料を測定した結果を示すデータである測定データと対応付けて第１管理情報を生成し、上記測定データおよび上記第１管理情報の少なくとも一方に対応付けて第２管理情報を生成する管理情報生成手段と、
第１管理情報を上記測定基板の管理情報領域に、上記第２管理情報をデータ基板の記録領域に記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項１０】
上記管理情報生成手段は、上記第１管理情報と第２管理情報とを、上記測定データを所定の情報量に減じた二次データとして生成することを特徴とする請求項９に記載の測定装置。
【請求項１１】
上記管理情報生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを、上記二次データとして生成することを特徴とする請求項１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
上記管理情報生成手段は、
上記測定データを所定の情報量に減じて二次データを生成する二次データ生成手段と、
上記二次データを暗号化するための秘密鍵の情報を上記第１管理情報として生成する秘密鍵生成手段と、
上記二次データを上記秘密鍵にて暗号化した認証情報を上記第２管理情報の一部として生成する暗号化手段と、さらに、当該認証情報を復号化するための鍵であり前記秘密鍵とは非対称鍵である公開鍵の情報を上記第２管理情報の他の一部として生成する公開鍵生成手段と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の測定装置。
【請求項１３】
上記二次データ生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを、上記二次データとして生成することを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
請求項５に記載のハイブリッド基板からデータを読み取る再生装置であって、
上記認証情報と、上記公開鍵と、上記測定データとを再生する再生手段と、
上記公開鍵を用いて上記認証情報を復号化する復号化手段と、
上記データ基板に記録された測定データを所定の情報量に減じて二次データとする二次データ生成手段と、
を備えることを特徴とする再生装置。
【請求項１５】
上記二次データ生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを上記二次データとして生成することを特徴とする請求項１４に記載の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の測定、特に物理的または化学的測定を行うための、ハイブリッド基板、ハイブリッド基板を構成する測定基板、データ基板、測定装置、および再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、試料を測定するための技術が発展し、装置の開発が進んでいる。以下には、測定装置の一例として、生体試料の測定を行う装置について説明する。生体試料とは、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質などである。近年、これら生体試料の測定（アッセイ）を迅速に、効率良く、正確にそして低コストで実施するためにさまざまな測定装置が開発されている。
【０００３】
このような生体試料を測定するための装置の中には、民生のデジタル情報機器を融合させたものがある。特許文献１には、このような民生のデジタル情報機器を融合させた測定装置に用いられる測定器具の一例として、バイオコンパクトディスクと呼ばれているディスクが開示されている。バイオコンパクトディスクでは、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）と同様な形状のディスク基板は、測定を行うアッセイ領域と、プロトコル情報を記録した情報記録領域とに分かれている。また、特許文献１には、バイオコンパクトディスクの情報記録領域に予め記録されているプロトコル情報を、読み取り装置によって読み取りながら、そのプロトコルを用いてアッセイ前からアッセイ後に至るプロセスを制御する装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１にて開示されたバイオコンパクトディスクの平面図を図１６に示す。図１６に示すように、バイオコンパクトディスク８０は、円周方向に区分されたアッセイセクタ８１およびソフトウェアセクタ８２を含んでいる。また、バイオコンパクトディスク８０は、直径が２０〜２００ｍｍ、厚さが０．５〜３ｍｍである。このバイオコンパクトディスク８０は、従来のＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ読み取り装置に装填されて回転される。なお、このような読み取り装置に装填するため、バイオコンパクトディスク８０には、中央穴８３が設けられている。読み取り装置にて回転を制御することによって、アッセイセクタ８１上の適切な部位に試薬および試料を送り出すことができる。回転速度や回転のタイミング制御などのプロトコルは、ソフトウェアセクタ８２に予め記録されている。
【０００５】
上記のように、従来、ＣＤまたはＤＶＤを利用することにより、コストの低減と回転することで遠心分離とが可能な装置や、バイオコンパクトディスクが提案されている。そのため、これらにより病院等の治療拠点や家庭において、正確に試料のデジタル測定を行うことができる。
【特許文献１】特表２０００−５１５６３２公報（平成１２年１１月２１日公表）
【特許文献２】特開２００３−６６００３公報（平成１５年３月５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のバイオコンパクトディスク８０では、アッセイされた結果である測定データを安全に使用したり、保管したりする方法が開示されていない。従って、例えば、病院等の治療拠点や家庭で測定した後に、測定データをカルテの一部として測定対象者である例えば患者が安心して保有したり、他の治療拠点に持参して診断や治療に生かしたりすることができない。
【０００７】
なお、測定データを保有するには、上記従来のバイオコンパクトディスクにおける読み出し専用のソフトウェアセクタ８２を、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷにおける記録媒体に置き換えて、記録可能な領域である情報セクタとする方法が、容易に考えられる。
【０００８】
しかしながら、記録可能な領域（情報セクタ）に測定データを記録した場合、測定対象者や診断者は、バイオコンパクトディスクに搭載されたアッセイ素子（アッセイセクタ８１）を一緒に保管、あるいは携帯することになる。すると、アッセイに使用した試薬や病原菌などによる汚染が生じ、二次的な疾病を引き起こす恐れがある。測定対象者本人や診断者がバイオコンパクトディスクを安易に廃棄してしまうと、環境汚染の恐れも生じるので、治療拠点等で保管されるのが好ましい。また、測定対象者本人ではなく治療拠点において保管する場合でも、測定データだけを必要に応じて取り出せるように保管すべきであり、アッセイ素子（アッセイセクタ８１）は別途厳重に保管しなければ上記と同様な問題が生じる。つまり、従来のバイオコンパクトディスクに測定データを記録するだけでは、測定対象者や診断者などへの二次的な感染や、環境汚染等の問題が生じる。
【０００９】
また、従来のバイオコンパクトディスクに情報セクタを設けて測定データを記録する場合には、さらに、第３者によって測定データが改竄されたり、あるいは架空のデータを作成されて、情報セクタに記録される危険性がある。そのため、セキュリティー上、大きな問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、測定対象者や診断者が測定データを安全に保有し、データ利用者が安心して利用することのできるハイブリッド基板、測定基板、データ基板、測定装置、および再生装置を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のハイブリッド基板は、試料の測定が可能な測定基板と、当該測定基板にて試料を測定した結果を示すデータである測定データを記録可能な記録領域を備えたデータ基板と、これら両基板を連結している連結領域とを備え、
前記測定基板は、前記測定データに対応付けられた情報である第１管理情報を記録可能な管理情報領域を備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によると、測定基板での試料の測定データと対応付けられた第１管理情報が、測定基板の管理情報領域に記録される。また、測定データは、データ基板の記録領域に記録することができる。また、測定基板とデータ基板とが連結領域により連結されているので、測定基板とデータ基板とを連結領域にて切り離すことができる。
【００１３】
測定基板の管理情報領域に記録された第１管理情報は、データ基板の記録領域に記録された測定データと対応付けられているため、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合に用いることができる。
【００１４】
ここで、測定データを記録したデータ基板（以下、真データ基板）の他に、第３者によって架空のデータや改竄データである偽測定データを記録したデータ基板（以下、偽データ基板）が作製された場合を考える。このような場合、個人のプライバシー情報を侵害し、セキュリティー上、深刻な問題を引き起こすことがある。しかしながら、上記構成により、測定基板の１管理情報は、データ基板の測定データと対応付けられているため、照合が可能なようになっている。例えば、測定データや測定日時・測定者などの情報のうち一部分が、上記第１管理情報であってもよい。もちろん、第１管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。いずれにせよ、第１管理情報が測定データと対応付けられていると、測定データと第１管理情報とを照合することで、測定データが改竄されている（偽データ基板である）か否かを判断できる。これは、測定データが改竄されていると、測定データと第１管理情報との間で、データの整合性を取ることができないからである。このように、偽データ基板に記録された偽の測定データがあったとしても、検査機関などに保管された測定基板の第１管理情報と照合することで、測定データが改竄されているかがわかる。つまり、疑わしいデータ基板が存在した場合に、例えば保管庫に保管されている測定基板と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽データ基板であるか否かを容易に判定することができる。よって、測定データの安全性が高まるので、測定データの利用者は、安心してデータを利用することができる。
【００１５】
なお、測定データには、試料の測定結果を示すデータだけに限らず、測定日時や測定対象者（被測定者）などの情報も含まれるものとする。つまり、これら測定に関する全ての情報（測定データ）のいずれかが改竄や捏造されても、改竄や捏造を判定することができる。
【００１６】
また、測定基板が試薬や病原菌などが残った基板である場合には、検査機関などで冷凍保存するなど厳重に保管される。データ基板を測定基板から切り離すことができるので、測定対象者や診断者等のデータ管理者は、二次感染や汚染の心配をすることなく、保管を要するデータ基板のみを、安全に保管し、利用することができる。なお、上記の切り離しは、連結領域が設けられているので容易となる。切り離しには、例えば適当な分断装置を使用してもよい。
【００１７】
なお、測定データが暗号化されて記録されてもかまわない。例えば、測定データが暗号化されて記録領域に記録され、この測定データを暗号化した鍵と複合化するための鍵を第１管理情報として管理情報領域に記録されるようになっていてもよい。このようになっていると、安全に保管された測定基板から復号化の鍵を読み出さなければ測定データを復号できないし、測定データが改竄されても、暗号化の鍵は測定基板と共に保管されているため暗号化を行うことができない。また、偽の暗号化の鍵で暗号化してデータ基板に記録しても、測定基板の復号化の鍵では復号できないので、測定データが改竄されていることが発見できる。このように、測定データの改竄や捏造を発見することができるので、測定データを利用する際に、安全に安心して利用することができる。
【００１８】
本発明に係る測定装置は、上記課題を解決するために、上記ハイブリッド基板を使用して試料の測定を行う測定装置であって、上記測定基板において試料の測定を行う測定手段と、試料を測定した結果を示すデータである測定データと対応付けて第１管理情報を生成する第１管理情報生成手段と、上記第１管理情報を、上記測定基板の管理情報領域に記録する記録手段と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によると、測定手段によってハイブリッド基板の測定基板において試料の測定を行い、第１管理情報生成手段により、測定データに対応付けられた第１管理情報を生成することができる。そして、記録手段により第１管理情報を測定基板の管理情報領域に記録することができる。第１管理情報は測定データに対応付けられて生成されるので、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合に用いることができる。第１管理情報生成手段は、例えば、測定データそのものや測定日時・測定対象者（被測定者）などの情報のうち一部分を、上記第１管理情報として生成してもよい。もちろん、第１管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。いずれにせよ、第１管理情報は測定データと対応付けられて生成されるので、測定データと第１管理情報とを照合することで、測定データが改竄されている（偽データ基板である）か否かを判断できる。これは、測定データが改竄されていると、測定データと第１管理情報との間で、データの整合性を取ることができないからである。このように、疑わしいデータ基板が存在した場合に、測定基板と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽データ基板であるか否かを容易に判定することができる。よって、測定データの安全性が高まるので、測定データの利用者は、安心してデータを利用することができる。
【００２０】
本発明のハイブリッド基板では、上記構成に加え、上記データ基板の記録領域は、上記測定データおよび上記第１管理情報の少なくとも一方に対応付けられた情報である第２管理情報を記録可能であってもよい。
【００２１】
上記構成によると、測定データおよび第１管理情報の少なくとも一方に対応付けられた情報である第２管理情報を、データ基板の記録領域に記録することができる。
【００２２】
データ基板に記録された第２管理情報が、測定基板に記録された第１管理情報と対応付けられていると、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合を、第１管理情報と第２管理情報と比較することで行うことができる。これは、次のような場合好ましく用いることができる。すなわち、測定データが読み出すのに重いものであり、第２管理情報の情報量が軽いものであると、第１管理情報と測定データとを照合する代わりに、第２管理情報と第１管理情報とを照合することで、照合を早く行うことができる。なお、第２管理情報が第１管理情報と対応づけられているということに、第２管理情報が第１管理情報と同じ情報であるということが含まれているものとする。
【００２３】
また、第２管理情報が、測定データと対応付けられていると、初めに測定データと第２管理情報とを照合することで、データ基板において測定データが改竄されたものであるかを判断することができる。さらに、測定データと第１管理情報とを照合することができるので、データ基板自体が改竄されたものであるかを判断することができる。以上ように、２重に照合することができる。そのため、より安全で安心なハイブリッド基板を使用することができる。ここで、この場合、さらに第２管理情報が第１管理情報と対応づけられていると、測定データと第１管理情報とを照合する代わりに、第２管理情報と第１管理情報とを照合してもよい。第２管理情報が第１管理情報と対応づけられているということには、第２管理情報が第１管理情報と同じ情報であるということが含まれているものとする。第２管理情報は、例えば、測定データや測定日時、測定対象者（非測定者）、測定者などの情報のうち一部分であってもよい。もちろん、第２管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。また、第２管理情報が記録領域に暗号化されて記録されてもかまわない。
【００２４】
本発明の測定装置は、上記ハイブリッド基板を使用して試料の測定を行う測定装置であって、上記測定基板において試料の測定を行う測定手段と、試料を測定した結果を示すデータである測定データと対応付けて第１管理情報を生成し、上記測定データおよび上記第１管理情報の少なくとも一方に対応付けて第２管理情報を生成する管理情報生成手段と、第１管理情報を上記測定基板の管理情報領域に、上記第２管理情報をデータ基板の記録領域に記録する記録手段と、を備えてもよい。
【００２５】
上記構成によると、測定手段によってハイブリッド基板の測定基板において試料の測定を行い、管理情報生成手段により、測定データに対応付けられた第１管理情報を生成し、測定データおよび第１管理情報の少なくとも一方に対応付けて第２管理情報を生成することができる。そして、記録手段により、第１管理情報を測定基板の管理情報領域に、第２管理情報をデータ基板の記録領域に記録することができる。第１管理情報は測定データに対応付けられて生成されおり、また、第２管理情報は、測定データおよび第１管理情報の少なくとも一方に対応付けられているので、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合に用いることができる。
【００２６】
管理情報生成手段は、上記第１管理情報を、例えば、測定データそのものや測定日時・測定対象者（被測定者）などの情報のうち一部分を、上記第１管理情報あるいは、第２管理情報として、生成してもよい。もちろん、第１管理情報および第２管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。第１管理情報と第２管理情報とを同じ情報として生成してもよいし、対応付けがとれるものであれば異ならせて生成してもよい。
【００２７】
データ基板に記録された第２管理情報が、測定基板に記録された第１管理情報と対応付けられていると、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合を、第１管理情報と第２管理情報と比較することで行うことができる。
【００２８】
また、第２管理情報が、測定データと対応付けられていると、初めに、測定データと第２管理情報とを照合することで、データ基板において測定データが改竄されたものであるかを判断することができる。さらに、測定データと第１管理情報とを照合することができるので、データ基板自体が改竄されたものであるかを判断することができる。このように、２重に照合することができる。そのため、より安全で安心なハイブリッド基板を使用することができる。ここで、この場合、さらに第２管理情報が第１管理情報と対応づけられていると、測定データと第１管理情報とを照合する代わりに、第２管理情報と第１管理情報とを照合してもよい。
【００２９】
よって、上記構成により、第１管理情報を測定基板に第２管理情報をデータ基板に記録することで、疑わしいデータ基板が存在した場合に、測定基板と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽データ基板であるか否かを容易に判定することができる。
【００３０】
また、本発明のハイブリッド基板では、上記構成に加え、上記第１管理情報および第２管理情報は、上記測定データを所定の情報量に減じた二次データを含んでもよい。
【００３１】
上記構成によれば、二次データは測定データを所定の情報量に減じたものであり測定データの内容に依存しているため、簡単に第１管理情報と測定データ、また、第２管理情報と測定データ、また第１管理情報と第２管理情報との照合をとることができる。この二次データは、第１管理情報および第２管理情報として、測定基板とデータ基板とにそれぞれ記録される。なお、第１管理情報および第２管理情報は同じ情報でもかまわない。仮に正しい真の測定データを記録した真データ基板の他に、第３者によって架空の測定データや、改竄データを記録した偽データ基板が作製されたことを考える。架空データや改竄データから二次データを得ると、それは偽の二次データであり、真の二次データと異なる。なぜなら、二次データは測定データに依存するからである。
【００３２】
そのため、データ基板において、記録されている二次データと記録されている測定データを所定の情報量に減じて二次データとして生成したものとを比較することで、偽の測定データか否かを確認することができる。さらに、保管されている測定基板の二次データを読み出し、測定対象者である患者やデータ管理者が使用するデータ基板の二次データとが一致しているか否かを比較すると、架空データや改竄データを発見することができる。
【００３３】
なお、二次データの代わりに、測定基板とデータ基板とを照合する照合コードを使用する方法もある。しかし、第３者がこのコードを決める規則を知ってしまえば、照合コードを作成して偽データ基板を作成することができる。ところが、測定データに依存する二次データが記録されれば、測定データが改竄などによって変化すると、二次データも変わってしまうため、第３者によるデータの改竄や架空データの捏造は困難となる。
【００３４】
また、本発明の測定装置では、上記構成に加え、上記管理情報生成手段は、上記第１管理情報と第２管理情報とを、上記測定データを所定の情報量に減じた二次データとして生成してもよい。
【００３５】
上記構成によると、管理情報生成手段によって、上記第１管理情報と第２管理情報を、測定データを所定の情報量に減じた二次データとして得ることができる。この二次データは測定データの内容に依存しているため、測定データと簡単に照合をとることのできるデータを、第１管理情報および第２管理情報として、測定基板およびデータ基板に書き込むことができる。よって、上記構成により二次データが書き込まれたハイブリッド基板では、簡単に第１管理情報（二次データ）と測定データ、また、第２管理情報（二次データ）と測定データ、また第１管理情報（二次データ）と第２管理情報（二次データ）との照合をとることができる。なお、管理情報生成手段は、第１管理情報および第２管理情報を同じ二次データとして生成してもよい。また、管理情報生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを、上記二次データとして生成してもよい。
【００３６】
データ基板に記録した二次データと、データ基板に記録した測定データを所定の情報量に減じて二次データとして生成したものとを比較することで、偽の測定データか否かを確認することができる。さらに、保管されている測定基板の二次データを読み出し、データ基板の二次データとが一致しているか否かを比較することでも、架空データや改竄データを発見することができる。
【００３７】
また、本発明のハイブリッド基板では、上記構成に加え、上記第１管理情報は、上記測定データを所定の情報量に減じて二次データとしたものを暗号化するための秘密鍵の情報を含んでおり、上記第２管理情報は、上記二次データを上記秘密鍵にて暗号化した認証情報と、この認証情報を復号化するための鍵であり前記公開鍵とは非対称鍵である公開鍵の情報と含んでいてもよい。
【００３８】
上記構成によると、データ基板には、暗号化された二次データとその暗号化した二次データを復号するための公開鍵とが記録される。そのため、測定対象者である患者やデータ管理者が保有するデータ基板にて二次データを復号できる。一方で、秘密鍵は測定基板に記録され厳重に保管されているため、秘密鍵は入手困難となり、二次データを暗号化することはできない。このため、第３者が架空データや改竄データをデータ基板に記録しようとしても、二次データを暗号化できないため、偽のデータ基板であることが露呈してしまう。よって、偽のデータ基板を作成することは困難である。したがって、架空データや改竄データが記録されるのを未然に防止することができる。また、公開鍵と秘密鍵とは非対象であるため、公開鍵から秘密鍵の情報が漏洩することはない。
【００３９】
また、データ基板に記録された暗号化された二次データを復号し、この復号された二次データと、データ基板に記録された測定データを所定の情報量に減じて二次データとしたものとを比較して、同じであることが確認できると、データ基板に記録された測定データが本物であることを認証することができる。確認できなければ、測定データは、改竄や捏造されたものであり、偽の測定データであるということができる。このように、測定データにおける、改竄を発見することができる。
【００４０】
なお、本明細者中では暗号化する鍵を測定基板に記録して保管するため、この鍵を秘密鍵と呼ぶ。また、復号化する鍵はデータ基板に記録して公開するため、この鍵を公開鍵と呼ぶ。しかし、一般的な非対称暗号方式（公開鍵暗号方式）においてはこの逆であり、暗号化する鍵を公開鍵と呼び、復号化する鍵を秘密鍵と呼んでいる。
【００４１】
また、本発明の測定装置では、上記構成に加えて、上記管理情報生成手段は、上記測定データを所定の情報量に減じて二次データを生成する二次データ生成手段と、上記二次データを暗号化するための秘密鍵の情報を上記第１管理情報として生成する秘密鍵生成手段と、上記二次データを上記秘密鍵にて暗号化した認証情報を上記第２管理情報の一部として生成する暗号化手段と、さらに、当該認証情報を復号化するための鍵であり前記秘密鍵とは非対称鍵である公開鍵の情報を上記第２管理情報の他の一部として生成する公開鍵生成手段と、を備えていてもよい。
【００４２】
上記構成によると、二次データ生成手段により、測定データを所定の情報量に減じて二次データを生成することができる。そして、秘密鍵生成手段により二次データを暗号化するための秘密鍵の情報が生成することができ、公開鍵生成手段により秘密鍵とは非対称鍵であり認証情報を復号化するための公開鍵を生成することができる。そして、暗号化手段により二次データを秘密鍵にて暗号化した認証情報と、公開鍵の情報とを、第２管理情報として、データ基板に書き込むことができる。そのため、データ基板にて二次データを復号できる。また、上記秘密鍵の情報を第１管理情報として測定基板に書き込むことができる。秘密鍵は測定基板に記録され厳重に保管されているため、秘密鍵は入手困難となり、二次データを暗号化することはできない。このため、第３者が架空データや改竄データをデータ基板に記録しようとしても、二次データを暗号化できないため、偽のデータ基板であることが露呈してしまう。よって、偽のデータ基板を作成することは困難である。したがって、架空データや改竄データが記録されるのを未然に防止することができる。また、公開鍵と秘密鍵とは非対象であるため、公開鍵から秘密鍵の情報が漏洩することはない。
【００４３】
また、本発明の測定装置では、上記構成に加えて、上記二次データ生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを上記二次データとして生成してもよい。
【００４４】
ここで、ハッシュ関数による演算では、一つのデータに対してハッシュ値を事実上ひとつしか得られないような性質を持つ。したがって、第３者が測定データを改竄したり捏造したりすると、ハッシュ値が変化してしまう。またハッシュ関数による演算では、ハッシュ値から元のデータを求めることができない性質を持つ。そのため、測定データからハッシュ関数を予測することも困難である。つまり、上記構成によると、第３者によってハッシュ値の改竄や作成も困難となるため、測定データが本物であるかどうかの認証がより確実に行うことが可能となる。
【００４５】
本発明の再生装置は、上記ハイブリッド基板からデータを読み取る再生装置であって、上記認証情報と、上記公開鍵と、上記測定データとを再生する再生手段と、上記公開鍵を用いて上記認証情報を復号化する復号化手段と、上記データ基板に記録された測定データを所定の情報量に減じて二次データとする二次データ生成手段と、を備えていてもよい。
【００４６】
上記構成によると、再生手段により、データ基板の、認証情報と、上記公開鍵と、上記測定データとを再生することができる。再生された公開鍵により認証情報を復号化することで、複合化された二次データができる。一方で、二次データ生成手段により、データ基板に記録された測定データが所定の情報量に減じられて二次データとして作成される。ここで、公開鍵により複合化された二次データと、二次データ生成手段により作成された二次データとを比較することで、両基板の照合を取ることができ、測定データが本物であるかを確認することができる。
【００４７】
なお、例えば、上記再生装置が上記測定装置の構成を持ち合わせていてもよいし、上記測定装置の構成と上記再生装置の構成を持ち合わせた測定再生装置があってもよい。
【００４８】
また、本発明の再生装置では、上記構成に加えて、上記二次データ生成手段は、ハッシュ関数を用いて所定の情報量に減じられた上記測定データのハッシュ値のデータを上記二次データとして生成してもよい。
【００４９】
上記構成によると、ハッシュ関数による演算は上記のような性質をもつので、第３者によってハッシュ値の改竄や作成も困難となるため、改竄や作成がされにくい、第１管理情報および第２管理情報を生成することができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明のハイブリッド基板は、以上のように、試料の測定が可能な測定基板と、当該測定基板にて試料を測定した結果を示すデータである測定データが記録可能な記録領域を備えたデータ基板と、これら両基板を連結している連結領域とを備え、
前記測定基板は、前記測定データに対応付けられた情報である第１管理情報が記録可能な管理情報領域を備えている。
【００５１】
上記構成によると、測定基板での試料の測定の結果ある測定データと対応付けられた第１管理情報が、測定基板の管理情報領域に記録される。また、測定データは、データ基板の記録領域に記録することができる。また、測定基板とデータ基板とが連結領域により連結されているので、測定基板とデータ基板とを連結領域にて切り離すことができる。
【００５２】
測定基板の管理情報領域に記録された第１管理情報は、データ基板の記録領域に記録された測定データと対応付けられているため、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合に用いることができる。
【００５３】
第１管理情報が測定データと対応付けられているので、測定データと第１管理情報とを照合することで、測定データが改竄されている（偽データ基板である）か否かを判断できる。これは、測定データが改竄されていると、測定データと第１管理情報との間で、データの整合性を取ることができないからである。このように、偽データ基板に記録された偽の測定データがあったとしても、検査機関などに保管された測定基板の第１管理情報と照合することで、測定データが改竄されているかがわかる。つまり、疑わしいデータ基板が存在した場合に、例えば保管庫に保管されている測定基板と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽データ基板であるか否かを容易に判定することができる。よって、測定データの安全性が高まるので、測定データの利用者は、安心してデータを利用することができる。
【００５４】
なお、測定データには、試料の測定結果を示すデータだけに限らず、測定日時や測定対象者（被測定者）などの情報も含まれるものとする。つまり、これら測定に関する全ての情報（測定データ）のいずれかが改竄や捏造されても、改竄や捏造を判定することができる。
【００５５】
また、測定基板が試薬や病原菌などが残った基板である場合には、検査機関などで冷凍保存するなど厳重に保管される。データ基板を測定基板から切り離すことができるので、測定対象者や診断者等のデータ管理者は、二次感染や汚染の心配をすることなく、保管を要するデータ基板のみを、安全に保管し、利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について、図１〜図８に基づいて以下に説明する。
【００５７】
（ハイブリッド基板の構成）
本発明に係るハイブリッド基板の形状は、例えば、プレート形状、ディスク形状、円筒形状など、どのような形状であってもよいが、本実施形態ではディスク形状のハイブリッド基板（以下、測定ディスクと略す）を例に挙げて説明する。測定ディスクは、回転することによって、ディスク上の複数の測定セルや測定流路などを高速で検索しながら測定することが可能なため、今後の普及が期待される基板である。
【００５８】
図１は本発明の実施の形態における測定ディスク１を示す平面図である。図１に示すように、測定ディスク１は、測定基板２、データ基板３および連結領域４を備えている。連結領域４は細い幅の円環状に形成されており、連結領域４に対して径方向の外側領域は、測定基板２となり、内側領域はデータ基板３となっている。
【００５９】
連結領域４は、連結部４ａと切欠き部４ｂとからなる。連結部４ａは、測定基板２とデータ基板３とを連結するものであり、連結領域４の円周方向において複数個が分散して形成されている。もちろん、連結部４ａの個数は限定されない。これら連結部４ａと隣の連結部４ａとの間は、切欠き部４ｂ、即ち空間となっている。したがって、測定ディスク１は、切欠き部４ｂによって測定基板２とデータ基板３とに分離され、連結部４ａによって連結されている。連結領域４の構造は、上記したものに限らず、例えば、切り欠き部４ｂが無く、連結部４ａを円周方向に連続して形成し、連結部４ａの厚みを測定基板２やデータ基板３の基板厚みよりも薄くすることで、測定基板２とデータ基板３とを切り離しやすくした構造としてもよい。ここで、測定基板２が試薬や病原菌などが残った基板である場合には、検査機関などで冷凍保存するなど厳重に保管される。データ基板３を測定基板２から切り離すことができるので、測定対象者や診断者等のデータ管理者は、二次感染や汚染の心配をすることなく、保管を要するデータ基板のみを、安全に保管し、利用することができる。なお、上記の切り離しは、連結領域４が設けられているので容易となる。切り離しには、例えば適当な分断装置を使用してもよい。
【００６０】
データ基板３には、データを記録可能な記録領域３ａが設けられており、測定データや後述するように測定データおよび第１管理情報に対応付けられた情報である第２管理情報等のデータを記録できるようになっている。なお、記録領域３ａにおいて、測定データを記録する領域と、第２管理情報を記録する領域が分けて設けられていても構わない。記録領域３ａは、通常の光記媒体（例えば多層膜構造もの）が成膜され、その他にトラッキング用のグルーブや番地情報などが例えば凹凸形状にて記録されている。記録媒体の材料としては、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどに使われている色素材料や、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷなどに使われている相変化材料などが使用可能である。トラッキングのための凹凸形状として、グルーブ形状を使うことができる。また。この他に例えばウォブルピット形状を使用することができる。また、番地情報など消去不可能な情報は、凹凸のピット形状で形成したり、あるいは前記凹凸のグルーブをウォブルさせて形成する。たとえばＣＤやＤＶＤは前者の例であり、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒは後者の例である。
【００６１】
測定基板２は、管理情報領域２ａと試料の測定が可能な測定領域２ｂとを備えている。管理情報領域２ａは、後述するように測定データに対応付けられた情報である第１管理情報が記録できるようになっている。管理情報領域２ａは、データ基板の記録領域３ａと同様に、通常の光記録媒体（例えば多層膜構造もの）が成膜されている。記録媒体の材料も、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどに使われている色素材料や、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷなどに使われている相変化材料などを使用可能である。同様に、トラッキング用の凹凸形状はグルーブ形状であるが、このほかにウォブルピット形状を使用することができる。
【００６２】
測定領域２ｂには試料の測定を行うための測定用セル（測定チップ５ｘ）が設けられ、各種測定が行われる。本実施形態では、測定領域２ｂには、測定用セルが設けられているものとして説明するが、測定領域２ｂでは、試料の測定が可能になっていれば他のものが設けられていてもよい。測定用セルの種類には、例えば電気泳動やクロマトグラフィーを行うための流路が設けられたものや、ＤＮＡハイブリダイゼーションを行うマイクロセルなど色々なものがあるが、限定はされない。本実施形態では、測定用セルとして、マイクロキャピラリと呼ばれる泳動路５ｅを流路として用いた電気泳動チップである測定チップ５ｘを、測定領域２ｂに設けた例を挙げて説明する。また、本実施形態では、測定領域２ｂに、測定チップ５ｘが複数設けられているが、設けられる個数についての限定は無い。マイクロキャピラリを用いた電気泳動チップを使用した電気泳動については後述する。
【００６３】
電気泳動チップでは、例えば蛍光分子が結合したＤＮＡやたんぱく質が電気泳動され、励起光を照射することによって泳動の速度を検出し、その質量や電荷を分析することができる。測定基板２で測定された結果を示す測定データは、次に説明するように、第２管理情報と共に、データ基板３の記録領域３ａに記録される。
【００６４】
次に、第１管理情報と第２管理情報とについて説明する。初めに第１管理情報について説明する。第１管理情報は、測定基板２での試料の測定の結果ある測定データと対応付けられた情報であり、測定基板２の管理情報領域２ａに記録される。測定基板２の管理情報領域２ａに記録された第１管理情報は、データ基板３の記録領域３ａに記録された測定データと対応付けられているため、測定基板とデータ基板とが連結領域にて切り離された後、両基板の照合に用いることができる。
【００６５】
ここで、測定データを記録したデータ基板（以下、真データ基板）が、第３者によって架空のデータや改竄データである偽測定データを記録したデータ基板（以下、偽データ基板）に改竄された場合を考える。このような場合、個人のプライバシー情報を侵害し、セキュリティー上、深刻な問題を引き起こすことがある。しかしながら、測定基板２の１管理情報は、データ基板３の測定データと対応付けられているため、照合が可能なようになっている。例えば、測定データや測定日時、測定対象者（非測定者）、測定者などの情報のうち一部分が、上記第１管理情報であってもよい。もちろん、第１管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。いずれにせよ、第１管理情報が測定データと対応付けられているので、測定データと第１管理情報とを照合することで、測定データが改竄されている（偽のデータ基板である）か否かを判断できる。これは、測定データが改竄されていると、第１管理情報との間で、データの整合性を取ることができないからである。このように、偽データ基板に記録された偽の測定データがあったとしても、検査機関などに保管された測定基板２の第１管理情報と照合することで、改竄されていることが容易に判定できる。つまり、疑わしいデータ基板が存在した場合に、例えば保管庫に保管されている測定基板２と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽のデータ基板であるか否かを容易に判定することができる。よって、測定データの安全性が高まるので、測定データの利用者は、安心してデータを利用することができる。
【００６６】
なお、測定データには、試料の測定結果を示すデータだけに限らず、測定日時や測定対象者（被測定者）などの情報も含まれるものとする。つまり、これら測定に関する全ての情報（測定データ）のいずれかが改竄や捏造されても、改竄や捏造を判定することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、第２管理情報がデータ基板３に記録される。第２管理情報は、測定データおよび上記第１管理情報の少なくとも一方に対応付けられた情報である。第２管理情報は、例えば、測定データや測定日時、測定対象者（非測定者）、測定者などの情報のうち一部分であってもよい。もちろん、第２管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。
【００６８】
データ基板３に記録された第２管理情報が、測定基板２に記録された第１管理情報と対応付けられていると、測定基板２とデータ基板３とが連結領域４にて切り離された後、両基板の照合を、第１管理情報と第２管理情報と比較することで行うことができる。これは、次のような場合好ましく用いることができる。すなわち、測定データが読み出すのに重いものであり、第２管理情報の情報量が軽いものであると、第１管理情報と測定データとを照合する代わりに、第２管理情報と第１管理情報とを照合することで、照合を早く行うことができる。第２管理情報が第１管理情報と対応づけられているということに、第２管理情報が第１管理情報と同じ情報であるということが含まれているものとする。
【００６９】
また、第２管理情報が、測定データと対応付けられていると、初めに、測定データと第２管理情報とを照合することで、データ基板３において測定データが改竄されたものであるかを判断することができる。さらに、測定データと第１管理情報とを照合することができるので、データ基板３自体が改竄されたものであるかを判断することができる。以上ように、２重に照合することができる。そのため、より安全で安心なハイブリッド基板を使用することができる。ここで、この場合、さらに第２管理情報が第１管理情報と対応づけられていると、測定データと第１管理情報とを照合する代わりに、第２管理情報と第１管理情報とを照合してもよい。
【００７０】
なお、本実施形態では、第１管理情報と第２管理情報とは、同一の情報（管理情報）とするが、異なる情報であっても対応付けられた情報であればよい。
【００７１】
上記したように、本実施形態では、測定ディスク１において、第１管理情報が測定基板２に、第２管理情報がデータ基板３に記録されるものとして説明を行っている。しかし、測定ディスク１において、測定データと対応付けられた第１管理情報が測定基板２に記録されているだけで、第２管理情報がデータ基板３に記録されていなくてもかまわない。これは、第１管理情報が測定データと対応付けられていれば、測定基板２の第１管理情報と、データ基板３の測定データとを照合することで、測定基板２とデータ基板３とを照合することができるからである。なお、本実施の形態のように、測定ディスク１において、測定データと対応付けられた第１管理情報が測定基板２に記録されているのに加え、さらに第２管理情報がデータ基板３に記録されていれば、上記のように二重に照合することができるので、より確実に測定データの安全性を確認することができる。
【００７２】
また、測定データが暗号化されて記録領域３ａに記録されてもかまわない。例えば、測定データが暗号化されて記録領域３ａに記録され、この測定データを暗号化した鍵と複合化するための鍵を第１管理情報として記録領域３ａに記録されるようになっていてもよい。このようになっていると、安全に保管された測定基板２から復号化の鍵を読み出さなければ測定データを復号できないし、測定データが改竄されても、暗号化の鍵は測定基板２と共に保管されているため暗号化を行うことができない。また、偽の暗号化の鍵で暗号化してデータ基板に記録しても、測定基板２の復号化の鍵では復号できないので、測定データが改竄されていることが発見できる。このように、測定データの改竄や捏造を発見することができるので、測定データを利用する際に、安全に安心して利用することができる。
【００７３】
また、本実施形態の測定ディスク１は、上記構成加えて、測定基板２に、測定ディスク毎の固有コード９３が描画されていてもよい。固有コード９３を目視できるように、例えばアルファベットと数字の組み合わせを、インクによってプリントしてもよい。本実施形態では、図１に示すように、固有コード９３として、「ＦＣ３４Ｐ０８６」を、測定ディスク１に、インクによってプリントしてある。あるいは、固有コード９３を、測定ディスク１のディスク基板の成型時に、エンボス加工をすることによって作成してもよい。
【００７４】
測定領域２ｂの測定チップ５ｘにおいて試料の測定が終了したら、固有コードである「ＦＣ３４Ｐ０８６」を、たとえば測定者が目視で確認し、測定装置１３の入力部(例えばキーボード)から「ＦＣ３４Ｐ０８６」を入力する。入力された固有コードが測定データと共にデータ基板３の記録領域３aに記録される。
【００７５】
測定基板２とデータ基板３とが切り離された後、一方のデータ基板３に記録された固有コードを読み出せば、他方の測定基板２に描画された固有コード９３と照合することができる。このように、固有コードを使用すると、測定基板２とデータ基板３との照合を容易に行うことができる。
【００７６】
さらに固有コード９３の代わりに、以下に示すような識別子を使用してもよい。この識別子は、図１に示すように、連結領域４を挟んだ測定基板２とデータ基板３とに跨った領域４ｃに、目視によって照合可能なようにプリントされる。この領域４ｃを拡大した図を図３に示す。例として、図３では、上記固有コード「ＦＣ３４Ｐ０８６」の代わりに、識別子として、バーコード４ｄが用いられている。バーコードを用いる理由は、バーコードを真ん中で切断した後に、切断されたバー同士を合わせることで、目視で確認しやすい識別子だからである。もちろん、識別子は、バーコードに限定されない。
【００７７】
まず、連結部４ａによって、測定基板２とデータ基板３とが連結されている状態でバーコード４ｄを測定基板２とデータ基板３とに跨るように、プリントする。図３に示すように、バーコードを形成するそれぞれのバーが、バーの長手方向にて、測定基板２とデータ基板３とを跨ぐようにする。試料の測定が終了し、測定データがデータ基板３に記録された後に、この測定基板２とデータ基板３とを切り離すと、バーコード４ｄは、連結部４ａと切欠き部４ｂとによってほぼ真ん中で切断される。測定基板２とデータ基板３とを切り離した後、測定基板２とデータ基板３とを照合したい場合は、互いに元のようにバーコードが合わせ、目視によって同一のバーコードであるかどうかを確認することで、照合することができる。このほか、識別子としてアルファベットや数字を、測定基板２とデータ基板３とに跨って記録してもよい。また、これに限らず固有の模様を用いても良い。跨って記録するには、例えばインクジェットなどによってプリントを行えばよい。識別子をプリントすることにより、測定ディスク１の１枚１枚に固有コードを安価で高速に描画することができる。
【００７８】
なお、測定ディスク１の全体の直径（測定基板２を含む直径）を、コンパクトディスクやデジタルビデオディスクの規格に準拠したサイズである１２ｃｍとし、データ基板３の直径（測定基板２から切り離された後の直径）を同規格の小径サイズである８ｃｍとしておけば、測定データが記録された小径サイズの保存ディスク（データ基板３）を市販のＣＤ−ＲＯＭ装置やＤＶＤ−ＲＯＭ装置などにて再生でき、利便性が一層向上する。また、保存ディスク（データ基板３）はサイズが小さいため、携帯や保管などにも適している。
【００７９】
上記の測定ディスク１を使用した場合、後述する試料の測定が専門の検査機関だけでなく広く一般家庭に普及すれば、たとえば家庭にて測定対象者である測定対象者本人やその介護者自らが測定チップ５ｘの数分定期的に測定し、定期測定の結果を示すデータが記録された小径ディスクのみを病院に持参して、診断を受けることが可能となる。そのため、測定対象者や介護者の肉体的、心理的負担を大幅に軽減することができる。
【００８０】
ここで、測定ディスク１の断面構造について図４を用いて説明する。図４に示すように、測定ディスク１の構造は、測定基板２およびデータ基板３どちらも、基本的にプラスチックの基板４１にプラスチックのカバー層４２を接着剤等で張り合わせた構造である。例えば、基板４１の厚みは１．２ｍｍあるいは０．６ｍｍ、カバー層４２の厚みは０．１ｍｍである。基板４１には、光ビームのフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うために、反射光を光ピックアップ７に返すための反射膜４４が成膜されている。また、基板４１には、管理情報領域２ａおよび記録領域３ａにおいて、反射膜４４と同一面内に記録媒体６０が成膜されている。また、基板４１には後述する泳動路５ｅと液溜５ａ〜液溜５ｄとが成型加工されている。この、泳動路５ｅと液溜５ｄ（どの液溜であってもよいが、ここでは液溜ｄを用いて説明する）とが形成されている基板４１における測定領域２ｂの断面の斜視図を、図５に示す。なお、同図では、説明の便宜上、測定チップ５ｘの全体は図示せず、その一部として、泳動路５ｅと液溜５ｄとの断面を示している。
【００８１】
図５に示すように、基板４１には、泳動路５ｅと液溜５ｄ以外に、泳動路５ｅにおける測定後のバンドを光ビームａで検出するために、光ビームａを誘引走査するための案内溝（グルーブ）４３，４３，・・・が形成されている。案内溝４３の深さおよび幅は、例えば光ビームａの波長が６５０ｎｍ、光ピックアップ（記録手段、再生手段）７における対物レンズの開口数が０．６の場合、幅が３００〜８００ｎｍ、深さが３０〜７０ｎｍである。
【００８２】
（測定装置の構成）
次に、本発明に係る測定装置について説明する。本実施形態では、測定装置は、測定ディスク１を用いた測定と、測定データ、第１管理情報および第２管理情報の記録とを行い、さらに、データ基板３に記録された測定データおよび第２管理情報、測定基板に記録された第１管理情報の再生とを行うものとして説明する。しかし、例えば、測定ディスク１を用いた測定と測定データ、第１管理情報および第２管理情報の記録を行う測定装置と、データ基板３に記録された測定データおよび第２管理情報、測定基板に記録された第１管理情報を読み出す再生装置とが別々に設けられていてもかまわない。
【００８３】
本実施例の測定装置１３は、ディスク形状の基板を使用する装置であるが、例えば、基板がプレート形状、あるいは円筒形状であれば、それに適した装置構成となる。
【００８４】
本実施形態の測定装置１３の要部を示すブロック図を図４に示す。図４に示すように、測定装置１３は、光ピックアップ７、記録再生回路５４、サーボ回路５５、コントローラ５６、電気泳動電源供給回路５９、コネクタ９を備えている。
【００８５】
光ピックアップ７は、光ピックアップ要部５１と対物レンズ５２と対物レンズアクチュエータ５３とを備えている。光ピックアップ要部５１は、図示しない半導体レーザ、コリメートレンズ、ビームスプリッタおよびフォトディテクタなど、半導体レーザから出射されたレーザビームを、対物レンズ５２を介して測定ディスク１に照射するとともに、測定ディスク１からの反射光を、対物レンズ５２を介して受光し、再生信号を得るための周知の構成を備えている。
【００８６】
光ピックアップ要部５１の半導体レーザから出射された光ビームａは、光ピックアップ７内の対物レンズ５２によって測定ディスク１に集光される。光ビームａが測定ディスク１において測定基板２の測定領域２ｂに集光した場合は、集光スポットが反射膜４４に焦点を結ぶようにフォーカスサーボが行われる。これにより、上述のトラッキング用の案内溝（グルーブ）に導かれて光ビームａが泳動路５ｅ上の所望の検出位置にアクセスし、走査される。また、反射膜４４と泳動路５ｅの底面がほぼ同一平面であるので、泳動路５ｅにも焦点を結ぶことができ、高感度の測定検出が可能である。
【００８７】
測定ディスク１の管理情報領域２ａおよび記録領域３ａにおいては、反射膜４４に代わり記録媒体６０が成膜されており、光ビームａは記録媒体６０にも焦点を結ぶ。そのため、管理情報領域２ａに第１管理情報、記録領域３ａに測定データおよび第２管理情報、の記録が可能である。管理情報領域２ａおよび記録領域３ａにおいても、上記案内溝と同様な案内溝（図示せず）が形成されている。この案内溝にトラッキングを行いながら、記録再生をする技術は、従来の光ディスクの技術の範疇であり、よく知られているため、説明は省略する。
【００８８】
測定ディスク１からの反射光は、光ピックアップ要部５１のフォトディテクタにて電気信号に変換される。このフォトディテクタは、よく知られているサーボ用の分割ディテクタと情報読み取り用のディテクタとを含んでいる。サーボ用の分割ディステクタの出力信号ｂはサーボ回路５５に送られ、フォーカスサーボやトラッキングサーボを行うために、誤差信号ｈが対物レンズアクチュエータ５３にフィードバックされる。情報読み取り用のディテクタの出力信号ｊは、光ビームａが測定基板２の測定領域２ｂを走査しているときは電気泳動のバンドの検出光量を変換した電気信号となり、記録再生回路５４へ送られて記憶される。また、光ビームａが測定基板２の管理情報領域２ａやデータ基板３の記録領域３ａを走査している時は、第１管理情報や、測定データおよび第２管理情報を読み出した信号となり、記録再生回路５４に入力されて、復号化された測定データｅがコントローラ５６へ送られる。なお、第１管理情報や、測定データおよび第２管理情報の記録時は、以下に説明するように、記録再生回路５４から記録信号ｃが光ピックアップ要部５１に送られる。そして、内蔵された半導体レーザから記録レーザパルスが測定基板２の管理情報領域２ａやデータ基板３の記録領域３ａに照射され、データの記録が行われる。したがって、測定基板２に第１管理情報を、データ基板３に第２管理情報を記録するため、切り離された後でも、上述のとおり基板同士の照合が容易となり、改竄が防止できる。
【００８９】
コントローラ５６は、以下の通り各種の制御を行う。まず、電気泳動電源供給回路５９に命令信号ｆを出力して、電源電圧ｉをコネクタ９に送り出し、図１に示したように液溜５ａ〜５ｄに電源電圧ｉを供給し、以下で説明する電気泳動のプロセスの制御を行う。また、コントローラ５６は、記録再生回路５４へ命令信号ｅを送り、測定基板２からの検出光の測定、測定基板２の管理情報領域２ａへの第１管理情報の記録・再生、データ基板３の記録領域３ａへの測定データや第２管理情報の記録・再生を行う。また、再生された各種制御情報に従って、未使用の測定チップ５ｘの番号を出力する出力手段を兼ねる。さらに、制御情報に従って、未使用の測定チップ５ｘを有効とし、測定を開始する制御手段も兼ねる。また、サーボ回路５５へ命令信号ｇを送り、管理情報領域２ａや記録領域３ａにおける適切なトラックへ光ビームａをアクセスさせる。また、測定基板２にデータ基板３が接続されたままであるか、あるいは切り離されてデータ基板３のみであるかを、光ピックアップ７への反射光量信号に基づいて事前に判定する手段も兼ねる。
【００９０】
測定データ、第１管理情報、第２管理情報の記録・再生は、記録再生回路５４にて行われる。図６は、記録再生回路５４をさらに詳細に説明する図である。なお、記録再生回路５４は、ハードウェアで構成する場合と、ＣＰＵやメモリを用いてソフトウェアで構成する場合と、両方が混在する場合があるが、いずれも機能的には同一であるため、本実施形態ではハードウェアで構成する例を示す。また、その他の回路でもソフトウェアや混在の方式を使用してもよい。
【００９１】
記録再生回路５４は、図６に示すように、記録回路２１、再生回路２２、測定回路２３、管理情報生成回路２４、管理情報読み取り回路２５、記憶回路２６を備えている。
【００９２】
初めに、電気泳動における蛍光の測定時には、光ピックアップ７が測定基板２の測定領域２ｂに移動し、電気泳動のバンドの蛍光量を検出する。光ピックアップ７から送られた検出光量ｊ１は、記録再生回路５４における測定回路２３において測定される。測定回路２３は、例えば８ビットのＡ／Ｄ変換器であり、コントローラ５６からの指令によって、測定ディスクの回転中に泳動路を横切るタイミングで検出光量ｊ１をサンプリングする。測定データａａは記憶回路２６に一時的に記憶される。
【００９３】
次に、管理情報および測定データの記録時は、まず記憶回路２６の測定データａｂが管理情報生成回路２４に送られ第１管理情報（および必要に応じて第２管理情報）ａｃを生成して、記録回路２１に送られる。ここで、本実施形態では、第１管理情報および第２管理情報は、同じものであり、測定データに対応付けられて生成されるとする。管理情報生成回路２４は、例えば、測定データそのものや測定日時・測定対象者（被測定者）などの情報のうち一部分を、第１管理情報および第２管理情報として生成してもよい。もちろん、第１管理情報および第２管理情報は上記に限定されず、上記以外にも、特別な照合コードであってもよい。
【００９４】
記録回路２１では、この第１管理情報および第２管理情報ａｃと、測定データａｂとを記録信号ｃとして光ピックアップ７に出力する。ここで、「検出光量ｊ１」はアナログ値、「測定データａａ」はデジタル値、「測定データaｂ」は記憶されていたデジタル値であるため、符号を使い分けている。記録信号ｃに基づいて、光ピックアップ７から光ビームａが、測定基板２の管理情報領域２ａと、データ基板３の記録領域３ａとに照射され、記録が行われる。これで試料の測定とデータの記録とは終了する。この後、上述のように測定基板２とデータ基板３は切り離される。測定基板２とデータ基板３との照合時は、管理情報領域２ａと記録領域３ａとから信号が読み出され、読み出し信号ｊ２が再生回路２２に送られる。再生回路２２では、測定データが再生されると共に、第１管理情報（と必要に応じて第２管理情報）ａｄが管理情報読み取り回路２５に送られて、照合が行われる。
【００９５】
なお、上記の記録再生回路５４は、測定回路２３と再生回路２２との両方を備えた例を示した。しかし、測定装置１３を、測定のみを行う測定装置と、再生のみを行う再生装置とに分けて使用する場合もある。つまり、検査機関で測定者が測定装置において測定対象者に関する試料の測定を行ってデータの記録のみを行い、データ基板３を測定基板２から切り離した後に、測定対象者本人に渡す。そして、測定対象者はデータ基板３だけを持参して、別の診察機関の再生装置においてデータを読み出し、診断を受けることもできる。この場合は、測定装置には上記再生回路２２および管理情報読み取り回路２５は不要であり、上記測定回路２３、および記憶回路２６、管理情報生成回路２４、記録回路２１を備えればよい。逆に、再生装置には上記測定回路２３、および記憶回路２６、管理情報生成回路２４、記録回路２１は不要であり、上記再生回路２２および管理情報読み取り回路２５を備えればよい。
【００９６】
なお、上記測定では、測定ディスク１は、ターンテーブルに設置されて回転される。この、ターンテーブル１１について説明する。図７は、測定装置１３における、測定ディスク１を装着した状態のターンテーブル１１の要部を示す斜視図である。測定ディスク１は、ターンテーブル１１に載せられ、コネクタ９，９，・・・によってターンテーブル１１に固定される。コネクタ９は、便宜上３つのみ示しているものの、実際には測定チップ５ｘと同数の搭載されている。コネクタ９は、測定ディスク１の最外周部に引き出して配線された電極６ａ〜６ｄに接続され、電源コード１０，１０，・・・を介して電源電圧ｉが供給される。ターンテーブル１１はスピンドルモータ１２によって所定の回転速度で回転される。なお、再生においては、測定基板２とデータ基板３とが嵌め合わされて、ターンテーブル１１に配置されても、測定基板２とデータ基板３とが、それぞれ別々にターンテーブル１１に配置され、別々に再生されてもかわまない。
【００９７】
（測定装置における測定および記録）
測定装置１３が行う測定および記録の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。以下の動作はコントローラ５６の制御の下行われる。
【００９８】
測定を開始すると（ステップ１、以後Ｓ１のように称する）、まず測定基板２へ光ピックアップ７を移動する（Ｓ２）。測定基板２が切り離されているか、あるいは切り離されずに存在するかを確認する（Ｓ３）。データ基板３のみであること、つまり、測定基板２が切り離されていることを確認すると（Ｓ３においてＮＯ）、動作は終了する（Ｓ９）。このとき、測定不可の表示を表示部（図示せず）にしてもよい。測定基板２が存在する場合には、試料として、たとえばＤＮＡの測定サンプルの注入指示を、表示部（図示せず）に表示する（Ｓ４）。なお、注入指示は測定者に対して行うものであり、例えば注入が自動化されている場合には、表示しなくてもよい。試料（測定サンプル）に対して電気泳動を行う（Ｓ５）。このとき、電気泳動電源供給回路５９から所望の電源電圧ｉがコネクタ９を介して測定チップ５ｘに供給され、電気泳動が行われる。
【００９９】
電気泳動が終了すると、光ピックアップ７によって泳動パターンのバンドからの蛍光を検出する（Ｓ６）。そして、電気泳動の測定結果を示す測定データを記憶し（Ｓ７）、測定を終了する（Ｓ８）。その後、測定データをデータ基板３に記録する。
【０１００】
次に測定データの記録動作（Ｓ１０）について説明する。データ記録を開始すると（Ｓ２１）、まず、測定データに基づいて、第１管理情報（と必要に応じて第２管理情報）を生成する（Ｓ２２）。データ基板３の記録領域３ａにピックアップを移動し（Ｓ２３）、測定データ（と必要に応じて第２管理情報）を記録する（Ｓ２４）。また、測定基板２の管理情報領域２ａにピックアップを移動し（Ｓ２５）、第１管理情報を記録する（Ｓ２６）。このデータの記録の順番は特に限定されない。つまり、Ｓ２３〜Ｓ２６はどの順に行われても構わない。測定装置１３に切断装置が備えられていれば、測定基板とデータ基板を切り離して（Ｓ２７）、データ記録を終了する（Ｓ２８）。切断装置がなければＳ２７は必要なく、Ｓ２８でデータ記録を終了した後に、測定者等がカッター等で切り離してもよい。
【０１０１】
以上によれば、測定基板２にて試料の測定を行った後に、まず測定データに対応付けられた第１管理情報を測定基板２の管理情報領域２ａに記録し、測定データ（と必要に応じて第２管理情報）をデータ基板３の記録領域３ａに記録する。その後、測定基板２とデータ基板３とを連結領域４において切断する。測定基板は試薬や病原菌などが残った基板であり、検査機関などで冷凍保存するなど厳重に保管されるのが好ましい。また、データ基板３は測定データが記録されているため測定対象者である患者やデータ管理者が利用することがあるが、２次感染などの危険性はないため、安心して利用することができる。
【０１０２】
（測定基板とデータ基板との照合）
切断後の測定基板２とデータ基板３とを照合する場合は、既に上述したように、管理情報領域２ａと記録領域３ａとに光ピックアップ７が移動し、記録領域３ａから測定データ（と必要に応じて第２管理情報）とが読み取られ、また、管理情報領域２ａから第２管理情報が読み取られて、照合が行われる。この照合により、次のように、改竄された偽のデータ基板を発見することができる。
【０１０３】
例えば、正しい測定データを記録したデータ基板（真データ基板とする）の他に、第３者によって架空の測定データや、改竄された測定データを記録した偽データ基板が作製されたとする。しかしながら、この偽データ基板と照合可能な測定基板は存在しない。したがって、偽データ基板が存在する場合は、照合可能な測定基板が保管庫に存在するかを判定すればよい。測定基板とデータ基板には、互いに相手を照合するための、第１管理情報と第２管理情報とが記録されているからである。よって、疑わしいデータ基板が存在した場合に、測定基板と照合することによって、架空データや改竄データを記録した偽データ基板であるか否かを容易に判定することができる。そのため、測定データの安全性が高まるので、測定データの利用者は、安心してデータを利用することができる。
【０１０４】
本実施形態では、なお、第１管理情報と第２管理情報とを記録するものとするが、第１管理情報が測定基板２に記録されるだけでもかまわない。第２管理情報がデータ基板３に記録されていれば、測定ディスクの項にも記載したように、より確実に測定データの安全性を確かめることができる。
【０１０５】
以上には、本発明に係るハイブリッド基板、測定装置の一例として、測定ディスク１とそれを用いる測定装置１３を例に挙げて、その主要部と管理情報について説明した。上記測定ディスク１を用いた電気泳動の方法について、以下にその概略を説明する。
【０１０６】
（測定チップの構造）
図１に示すように、測定基板２の測定領域２ｂは、測定ディスク１の中心から放射状に配置された複数の測定チップ５ｘ，５ｘ，・・・を備えている。本実施形態では、８つの測定チップ５ｘが測定基板２に搭載されている。もちろん、測定チップ５ｘの数は限定されない。図示しないが、各測定チップ５ｘには番号が割り当てられ、この番号を参照して測定チップ５ｘの使用済みのものと未使用のものとを区別できるようになっている。
【０１０７】
本実施形態では、測定チップ５ｘの一例として、測定チップ５ｘが電気泳動チップである場合を説明する。図１に示すように、測定チップ５ｘは、液溜５ａ〜５ｄと泳動路５ｅとを備えている。この電気泳動チップの構造は、一般に使われている構造であり、例えば特許文献２に測定例と共に開示されている。
【０１０８】
泳動路５ｅは、溝状に形成され、測定ディスク１の径方向に延びる第１泳動路とこれに直交する方向に延びる第２泳動路とからなり、これら２つの経路が十字形をなすように配置されている。液溜５ａ〜５ｄは、泳動路５ｅの４つの端部に泳動路５ｅと連通するようにそれぞれ１つ配置されている。
【０１０９】
泳動路５ｅの幅および深さは数μｍ〜数百μｍであり、液溜５ａ〜５ｄの直径は数百μｍ〜数ｍｍである。このように細い泳動路５ｅは一般にマイクロチャネル又はマイクロキャピラリと呼ばれている。泳動路５ｅは、上述したようにカバー層によって密閉されている。一方、液溜５ａ〜５ｄは、バッファ溶液やサンプル溶液が注入されるため、測定ディスク１の表面に露出している。
【０１１０】
また、本実施形態では、液溜５ａ〜５ｄに接続された電極（電源接続配線）６ａ〜６ｄが記録領域の最外周部（測定ディスク１の最外周部）に引き出して形成されている。それら電極端部に上記測定装置１３からコネクタ９を介して電気泳動用の電源が供給される。具体的には、液溜５ａに電極６ａ、液溜５ｂに電極６ｂ、液溜５ｃに電極６ｃ、液溜５ｄに電極６ｄがそれぞれ接続されている。
【０１１１】
ここで、図５に示すように、泳動路５ｅの下部には金属の反射膜４４を成膜しない。なぜならば、電気泳動のための電界が金属の反射膜４４によって生じにくくなるためである。なお、金属以外の反射膜の場合はこの限りではない。この反射膜４４の有無は、以下の通り、測定基板２の有無の判断として利用できる。反射光は、反射膜４４によって反射されれば強く、反射されなければ弱くなる。したがって、反射膜４４がある案内溝４３の領域と、反射膜４４が無い泳動路５ｅの領域とには、反射光の相対的な差が生じる。よって反射光を上記記録再生回路５４にて検出すれば、測定基板２の有無を知ることができる。つまり、測定ディスク１において、測定基板２が存在する場合には反射膜４４の有無によって高いレベルの反射光量と低いレベルの反射光とが検出され、測定基板２が切り離されていて存在せずデータ基板３のみとなっている場合には、低いレベルの反射光量のみが検出されることにより、測定基板２の有無を判断できる。なお、上記に限らず、例えば、データ基板３の記録領域３ａに、測定基板２の有無の情報を記録しておけば、測定基板２の有無情報を読み出すことによって、測定基板２の有無を知ることもできる。
【０１１２】
このような構成により、測定チップ５ｘのすべてを使用した後に切り離された測定ディスク１であるか、あるいは未使用の測定チップ５ｘが残っている測定ディスク１であるかを判別することができる。これにより、測定装置１３が、測定チップ５ｘを使い切った測定ディスク１に誤って測定操作を行うこと、あるいは測定が未終了の測定ディスク１に誤って測定操作を拒否することなどの誤動作を防止することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、測定基板２が有する測定チップ５ｘとして電気泳動チップの例を用いているが、これに限られることはない。測定チップ５ｘとしては、例えば、インキュベーションや、カラムクロマトグラフィーなどの他のチップが用いられてもかまわない。
【０１１４】
（測定チップにおける電気泳動）
測定チップ５ｘにおける測定のプロセスを図１および図７を用いて説明する。初めに、バッファ溶液を気泡が入らないように図１に示す液溜５ａ〜５ｄに注入し、その後サンプル溶液（測定を行う試料を溶解した溶液）を液溜５ａに注入する。なおバッファ溶液サンプル溶液の注入は測定者が行ってもよいし、自動化されており、コントローラ５６による制御の下で行ってもよい。そして、図７に示す電源コード１０およびコネクタ９から電極６ａに＋電圧電源（数十〜数百ボルト）を接続し、電極６ｃをグランドに接続する。この時、電極６ｂおよび電極６ｄは開放しておく。これにより、液溜５ａに＋電圧（数十〜数百ボルト）が印加され、液溜５ｃにゼロボルトが印加され、注入されたサンプル（試料、たとえばＤＮＡ）は、泳動路５ｅ（マイクロキャピラリ）の中を液溜５ａから液溜５ｃに向かって泳動する。
【０１１５】
次に、サンプル溶液に含まれるサンプルが泳動路５ｅにおける十文字の交点に到達したら、電極６ｂを＋電圧電源（数十〜数キロボルト）に接続し、電極６ｄをグランドに接続する。また、電極６ａ及び電極６ｃは開放する。従って、電気泳動用の電極を、電極６ａ及び電極６ｃから、電極６ｂ及び電極６ｄに切り替えることになる。これにより、液溜５ｂに＋電圧（数十〜数キロボルト）が印加され、液溜５ｄにゼロボルトが印加され、注入されたサンプルは泳動路５ｅの中を液溜５ｂから液溜５ｄに向かって泳動する。このようなマイクロキャピラリを用いた電気泳動測定の原理は良く知られているため、詳細な説明は省略する。なお、電圧の印加はコントローラ５６による制御の下で行われるものとする。
【０１１６】
〔実施の形態２〕
本発明の測定装置に関する他の実施形態について、図９〜図１１に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した構成と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、実施の形態１と同じ符号の信号は、実施の形態１と同じものを指すものとする。
【０１１７】
本実施形態の測定装置は、実施の形態１における測定装置と比較して、記録再生回路の構成が異なっている。本実施形態の図９に示す記録再生回路５４’は、図６に示した記録再生回路５４の別の例である。なお、本実施形態では、実施の形態１と同様に、記録再生回路５４’をハードウェアで構成する例を示すが、ソフトウェアや、混在方式を使用してもよい。
【０１１８】
（記録再生回路）
記録再生回路５４’は、図９に示すように、記録回路２１、再生回路２２、測定回路２３、記憶回路２６、管理情報生成回路２４’、管理情報読み取り回路２５’を備えている。
【０１１９】
初めに、試料の測定時は、記録再生回路５４’において、検出光量ｊ１が測定回路２３にて測定される。測定回路２３は、たとえば８ビットのＡ／Ｄ変換器であり、コントローラ５６からの指令によって、測定ディスク１のターンテーブル１１上での回転中に流路を横切るタイミングで検出光量ｊ１をサンプリングする。測定データａａは記憶回路２６に一時的に記憶される。
【０１２０】
次に、第１管理情報と、第２管理情報および測定データとの記録時は、まず記憶回路２６の測定データａｂが管理情報生成回路２４’に送られ、第１管理情報および第２管理情報ａｃが生成されて記録回路２１に送られる。ここで、管理情報生成回路２４’は、測定データａｂのハッシュ値（以下、第１ハッシュ値）を求めるハッシュ値演算回路として機能する。つまり、第１管理情報および第２管理情報ａｃは、測定データａｂの第１ハッシュ値である。本実施形態では、簡単のため、第１管理情報および第２管理情報ａｃは同一のハッシュ値（第１ハッシュ値）としたが、もちろん、同一に限定されることはなく、ハッシュ関数を第１管理情報用と第２管理情報用とに個別に設けて、異なるハッシュ値としてもよい。ここで、よく知られているように、ハッシュ値から測定データａｃを逆算したり、あるいは推測したりすることは不可能となる。このため、ハッシュ値およびハッシュ関数は、度々一方向ハッシュ値や一方向ハッシュ関数と呼ばれることもある。しかし、本明細書中では、ハッシュ値およびハッシュ関数に統一しておく。また、事実上、ハッシュ値は、一つのデータからは一つのハッシュ値しか得られないという性質を持つ。そのため、一の測定データに対して、複数のハッシュ値が得られる可能性は低く、逆に一つのハッシュ値に対して、複数の測定データが存在する可能性も低い。
【０１２１】
上記のように生成された第１ハッシュ値ａｃと測定データａｂとは、記録回路２１ｃに送られる。記録回路２１では、第１ハッシュ値ａｃと測定データａｂとを記録信号ｃとして光ピックアップ７に出力する。光ピックアップ７からは記録信号ｃに基づいて光ビームａが、測定基板２の管理情報領域２ａと、データ基板３の記録領域３ａに照射され、記録が行われる。この後、上述のように測定基板２とデータ基板３は切り離される。以上のように、データの記録は終了する。
【０１２２】
次に、データの照合について説明する。照合時は、光ピックアップ７によって、管理情報領域２ａから第１管理情報である第１ハッシュ値と、記録領域３ａから測定データおよび第２管理情報である第１ハッシュ値とが読み出され、読み出し信号ｊ２が再生回路２２に送られる。再生回路２２では、測定データａｅと第１ハッシュ値ａｄが管理情報読み取り回路２５’に送られて、照合が行われる。管理情報読み取り回路２５’では、まず測定データａｅがハッシュ値演算回路２５ｂに送られて、第２ハッシュ値ａｇを求める。なお、このハッシュ値演算回路２５ｂは、上述のハッシュ値演算回路２４と兼用してもかまわない。そして、比較回路２５ａにおいて、第２ハッシュ値ａｇと、再生回路２２にて再生された第１ハッシュ値ａｄとが比較される。
【０１２３】
ここで、仮に、第３者によって測定データａｅが改竄された場合を想定する。この改竄された測定データａｅから求めた第２ハッシュ値（偽第２ハッシュ値と呼ぶ）ａｇは、測定データが改竄されているので、第１ハッシュ値ａｄとは、別の値になる。つまり、データ基板３から直接読み出された第１ハッシュ値ａｄと、偽の測定データａｅから求めた偽の第２ハッシュ値ａｇがもはや一致しなくなる。すなわち、測定データが改竄された場合、ハッシュ値を照合することによって改竄を検出することができる。
【０１２４】
さらに、測定データと共に第２管理情報である第１ハッシュ値も改竄される恐れがある。しかし、ハッシュ関数としてどのような関数を使用したかを秘密にしておけば、第１ハッシュ値を改竄することはできない。万一、ハッシュ関数を盗まれて、第１ハッシュ値も改竄されると、データ基板３において、偽の測定データから求めた偽第２ハッシュ値と、改竄された第１ハッシュ値（偽第１ハッシュ値）とが一致してしまう恐れがある。しかし、この場合は正しい真の第１ハッシュ値が測定基板２に記録されたまま、厳重に保管している。したがって、測定基板２に記録された真の第１ハッシュ値と、偽の測定データから求めた偽第２ハッシュ値とを照合すれば、やはり改竄を発見できる。従って、データ基板３を再生して測定データから求めた第２ハッシュ値とデータ基板３に記録された第１ハッシュ値との２つのハッシュ値を照合する第１の照合と、さらに測定基板２を再生して、測定基板２に記録された第１ハッシュ値と、上記測定データから求めた第２ハッシュ値とを照合する第２の照合とが可能となる。よって、２重の照合が可能になり、さらに、安全性が高まる。
【０１２５】
上記記録再生回路５４’の制御はコントローラ５６により行われる。つまり、コントローラ５６は、実施の形態１の制御に加え、ハッシュ値の演算についての制御を行う。
【０１２６】
なお、実施の形態１と同様に、本実施の形態の測定装置では、上記の記録再生回路５４’は、測定機能および再生の機能両方を備えているものとして説明した。しかし測定回路２３、記憶回路２６、管理情報生成回路２４’、記録回路２１を備えた測定装置と、再生回路２２および管理情報読み取り回路２５’を備えた再生装置とに分けても構わない。
【０１２７】
（測定装置における記録）
次に、本実施形態の測定装置の測定及び記録の動作を、図１０のフローチャートを用いて説明する。以下の動作はコントローラ５６の制御の下行われる。試料の測定における動作は図８に示したＳ１〜Ｓ９と同様であるため説明は省略する。実施の形態１に記載したＳ１０におけるデータの記録が異なっているので、このデータの記録（Ｓ１０’）について説明する。
【０１２８】
データ記録を開始すると（Ｓ３１）、管理情報生成回路２４’は、測定データに基づいて、第１ハッシュ値を生成する（Ｓ３２）。データ基板３の記録領域３ａに光ピックアップ７を移動し（Ｓ３３）、記録回路２１により、測定データと第１ハッシュ値とを記録する（Ｓ３４）。そして、測定基板２の管理情報領域２ａに光ピックアップ７を移動し（Ｓ３５）、第１ハッシュ値を記録する（Ｓ３６）。なお、データの記録の順番は特に限定されない。つまり、Ｓ３３〜Ｓ２６はどの順に行われても構わない。そして、測定基板とデータ基板を切り離して（Ｓ３７）、管理情報とデータの記録を終了する（Ｓ３８）。なお、本実施形態の測定装置に切断装置がなければＳ３７は必要なく、Ｓ３８でデータ記録を終了した後に、測定者等がカッター等で切り離してもよい。
【０１２９】
（測定装置における照合）
本実施形態の測定装置が、データ基板３におけるデータを照合（基板の照合）する動作を、図１１のフローチャートを用いて説明する。以下の動作はコントローラ５６の制御の下行われる。
【０１３０】
基板の照合を開始すると（Ｓ４１）、初めに切り離されたデータ基板３を測定装置の再生における所定位置に装填する（Ｓ４２）。そして、記録領域３ａに光ピックアップ７を移動し（Ｓ４３）、記録されている測定データと第１ハッシュ値とを再生する（Ｓ４４）。この再生された測定データから第２ハッシュ値を演算する（Ｓ４５）。そして、第１ハッシュ値と第２ハッシュ値とを比較する（Ｓ４６）。第１ハッシュ値と第２ハッシュ値とが等しければ、測定データは改竄されていないことを確認することができる（Ｓ４７）。しかし、第１ハッシュ値と第２ハッシュ値とが等しくなければ、改竄されていることを確認することができる（Ｓ４８）。以上により、基板の照合は終了する（ｓ４９）。
【０１３１】
なお、上記のように、ハッシュ関数を盗まれて、第１ハッシュ値も改竄されると、データ基板３において、偽の測定データから求めた偽第２ハッシュ値と、改竄された第１ハッシュ値（偽第１ハッシュ値）とが一致してしまう恐れがある。ハッシュ関数を盗まれた可能性がある場合、別途保管された測定基板２の管理情報領域２ａに光ピックアップ７を用いて第１ハッシュ値を読み出して、データ基板３における改竄された可能性のある測定データから求めた第２ハッシュ値とを照合すればよい。そうすると、改竄を発見することができる。
【０１３２】
〔実施の形態３〕
本発明の測定装置に関する他の実施形態について、図１２〜図１４に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１あるいは実施の形態２にて説明した構成と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、実施の形態１あるいは実施の形態２と同じ符号の信号は、実施の形態１あるいは実施の形態２と同じものを指すものとする。
【０１３３】
本実施形態の測定装置は、実施の形態１あるいは実施の形態２における測定装置と比較して、記録再生回路の構成が異なっている。本実施形態の図１２に示す記録再生回路５４’’は、図６に示した記録再生回路５４、図９に示した記録再生回路５４’の別の例である。なお、本実施形態では、実施の形態１および実施の形態２と同様に、記録再生回路５４’’をハードウェアで構成する例を示すが、ソフトウェアや、混在方式を使用してもよい。
【０１３４】
（記録再生回路）
記録再生回路５４’’は、図１２に示すように、記録回路２１、再生回路２２、測定回路２３、記憶回路２６、管理情報生成回路２４’’、管理情報読み取り回路２５’’を備えている。
【０１３５】
初めに、試料の測定時は、記録再生回路５４’’において、検出光量ｊ１が測定回路２３において測定される。測定回路２３は、たとえば８ビットのＡ／Ｄ変換器であり、コントローラ５６からの指令によって、測定ディスク１のターンテーブル１１上での回転中に流路を横切るタイミングで検出光量ｊ１をサンプリングする。測定データａａは記憶回路２６に一時的に記憶される。
【０１３６】
次に、第１管理情報、第２管理情報、測定データの記録時は、以下のように、記憶回路２６の測定データａｂが管理情報生成回路２４’’に送られ、第１管理情報としての秘密鍵の情報ａｃ１と第２管理情報としての公開鍵ａｃ２および暗号化されたハッシュ値ａｃ３が生成されて記録回路２１に送られる。管理情報生成回路２４’’は、秘密鍵生成回路２４ｂ、公開鍵生成回路２４ｃ、ハッシュ値演算回路２４ａおよび暗号化回路２４ｄを備えている。測定データａｂはハッシュ値演算回路２４ａに入力され、第１ハッシュ値ａｊが暗号化回路２４ｄに出力される。実施の形態２での述べたとおり、ハッシュ値ａｊから測定データａｂを逆算したり、あるいは推測したりすることは不可能となる。また、一つの測定データに対してハッシュ値は、事実上一つであり、逆に一つのハッシュ値に対して測定データも事実上一つである。
【０１３７】
秘密鍵生成回路２４ｂは非対称暗号の一方の鍵であり暗号化を行うための鍵である秘密鍵ａｃ１を生成し、暗号化回路２４ｄと記録回路２１とに送る。暗号化回路２４ｄは、秘密鍵ａｃ１を用いて第１ハッシュ値ａｊを暗号化して、暗号化ハッシュ値ａｃ３を記録回路２１に送る。公開鍵生成回路２４ｃは、非対称暗号の他方の鍵であり復号を行うための鍵である公開鍵ａｃ２を記録回路２１に送る。記録回路２１では、これらの秘密鍵ａｃ１、公開鍵ａｃ２、暗号化ハッシュ値ａｃ３および測定データａｂを記録するための記録信号ｃを光ピックアップ７に出力する。光ピックアップ７は、記録信号ｃに基づいて光ビームａを出射し、測定基板２の管理情報領域２ａに秘密鍵ａｃ１を、データ基板３の記録領域３ａには公開鍵ａｃ２、暗号化ハッシュ値ａｃ３、測定データａｂを記録する。この後、測定基板２とデータ基板３は切り離される。なお、本実施形態では暗号化する鍵を測定基板２に記録して保管するため、この鍵を秘密鍵と呼ぶ。また、復号化する鍵はデータ基板３に記録して公開するため、この鍵をに公開鍵と呼ぶ。しかし、一般的な非対称暗号方式（公開鍵暗号方式）においてはこの逆であり、暗号化する鍵を公開鍵と呼び、復号化する鍵を秘密鍵と呼んでいる。
【０１３８】
ここで、ハッシュ値演算回路２４ａと暗号化回路２４ｄは未公開であるため、第３者は、用意するのは困難である。また、仮に、ハッシュ値演算法と暗号化法がそれぞれ３０種類公開されていて、ハッシュ値演算回路と暗号化回路では、その中から適切なものを選んで処理するものであると仮定した場合、９００通りの演算と暗号化を行い、９００種類のデータ基板を作る必要がある。どれが正しい組み合わせかわからないので、認証時に９００種類の偽データ基板が次々と読み出されることになる。よって、このような多数の読み出しだけで改竄が行われていることが発覚する。つまり、このことは、それほど簡単にはデータとハッシュ値を改竄できないことを示している。
【０１３９】
次に、上記のように各データが記録された後の、データの照合について説明する。上記ように記録を行うと、以下に示すようにデータ基板３に記録された測定データが本物であることを認証することができる。
【０１４０】
照合時は、初めに、記録領域３ａから公開鍵、暗号化ハッシュ値、測定データが読み出され、読み出し信号ｊ２が再生回路２２に送られる。再生回路２２では、測定データａｅ、暗号化ハッシュ値ａｄ１および公開鍵ａｄ２が管理情報読み取り回路２５’’に送られる。なお、公開鍵、暗号化ハッシュ値、測定データ等は、記録した信号と、読み出した信号とで、符号を使い分けている。
【０１４１】
管理情報読み取り回路２５’’では、まず測定データａｅがハッシュ値演算回路２５ｂに送られて、第２ハッシュ値ａｇを求める。なお、このハッシュ値演算回路２５ｂは、上述のハッシュ値演算回路２４ａと兼用してもかまわない。次に、ハッシュ値復号化回路２５ｃは、公開鍵ａｄ２を用いて暗号化ハッシュ値ａｄ１を復号して第１ハッシュ値ａｄを出力する。比較回路２５aは、複合化された第１ハッシュ値ａｄと、測定データａｅから演算した第２ハッシュ値ａｇが比較される。
【０１４２】
比較結果した結果、第１ハッシュ値ａｄと第２ハッシュ値ａｇとが等しい場合は、データは改竄されていないことになる。仮に、第３者によって測定データａｅが改竄されたとすれば、測定データａｅから求めた偽の第２ハッシュ値ａｇは改竄データに応じて別の値になる。つまり、データ基板３から直接読み出された真の第１ハッシュ値ａｄと、改竄された測定データａｅから求めた偽の第２ハッシュ値ａｇがもはや一致しなくなる。すなわち、測定データが改竄されると、ハッシュ値の照合によって改竄を検出することができる。
【０１４３】
また、データ基板において、測定データと共に第１ハッシュ値も改竄される恐れがある。しかし、第１ハッシュ値は秘密鍵ａｃ１によって暗号化され、しかも暗号化された後は秘密鍵ａｃ１は保管庫に厳重に保管されるため、たとえ第３者が公開鍵ａｄ２をもっていても、第１ハッシュ値を暗号化することは不可能である。したがって、第３者は第１ハッシュ値を作成できない。この第１ハッシュ値は、言い換えれば認証のための情報であり、第２ハッシュ値が第１ハッシュ値と等しい場合は、測定データが正しいものであることを認証できる。なお、秘密鍵を測定基板に記録する理由は、測定ディスク１においてすべての測定チップ５ｘを使用する前に、一時的に測定データをデータ基板３に記録しておき、再度同じ測定ディスク１で測定を再開するときに、測定基板２の秘密鍵を読み出して使用できるようにするためである。このようにして、すべての測定チップ５ｘを使用するまで測定基板の秘密鍵を利用し、すべての測定チップ５ｘを使用した後は測定基板２とデータ基板３とを切り離して、それぞれ保管することができる。
【０１４４】
上記記録再生回路５４’’の制御はコントローラ５６により行われる。つまり、コントローラ５６は、実施の形態１および実施の形態２の制御に加え、秘密鍵および公開鍵の生成、データの暗号化、データの復号化についての制御を行う。
【０１４５】
なお、実施の形態１および実施の形態２と同様に上記の記録再生回路５４’’は、測定回路２３および再生回路２２の両方を備えた例を示したが、測定回路２３のみを備えた測定装置と、再生回路２２のみを備えた再生装置とに分けても構わない。
【０１４６】
（測定装置における記録）
次に、本実施形態の測定装置の測定及び記録の動作を、図１３のフローチャートを用いて説明する。以下の動作はコントローラ５６の制御の下行われる。試料の測定における動作は図８に示したＳ１〜Ｓ９と同様であるため説明は省略する。実施の形態１に記載したＳ１０におけるデータの記録が異なっているので、このデータの記録（Ｓ１０’’）について説明する。
【０１４７】
データ記録を開始すると（Ｓ６１）、測定基板３へ光ピックアップ７が移動し（Ｓ６２）、管理情報領域から秘密鍵を再生する（Ｓ６３）。秘密鍵が再生できれば、過去に測定データや第１および第２管理情報が記録されたことになる（Ｓ６４）。秘密鍵が再生できない場合は、秘密鍵と公開鍵とを生成する（Ｓ６５）。また、測定データの第１ハッシュ値を生成する（Ｓ６６）。そして、第１ハッシュ値をＳ６５で生成した秘密鍵で暗号化する（Ｓ６７）。次に、データ基板３へ光ピックアップ７を移動し（Ｓ６８）、第２管理情報としての暗号化ハッシュ値および公開鍵と、測定データとを記録領域３ａに記録する（Ｓ６９）。さらに、測定基板３へ光ピックアップ７を移動し（Ｓ７０）、第１管理情報として秘密鍵を管理情報領域２ａに記録する（Ｓ７１）。なお、データの記録の順番は特に限定されない。つまり、Ｓ６８〜Ｓ７１はどの順に行われても構わない。測定基板２における測定チップ５ｘのうち未使用のチップがある場合、測定基板２とデータ基板３とを切り離してよいかどうか判断する（Ｓ７２）。切り離すのはよくないと判断した場合は（Ｓ７２においてＮＯ）、測定ステップへ戻る（Ｓ７５）、つまり、Ｓ１から繰り返す。切り離してよいと判断した場合は（Ｓ７２においてＹＥＳ）、測定基板とデータ基板を切り離す（Ｓ７３）して、データの記録を終了する（Ｓ７４）。なお、本実施形態の測定装置に切断装置がなければＳ７３は必要なく、Ｓ７４でデータ記録を終了した後に、測定者等がカッター等で切り離してもよい。
【０１４８】
（測定装置における照合）
本実施形態の測定装置が、データ基板３におけるデータを認証（基板の認証）する動作を、図１４のフローチャートを用いて説明する。以下の動作はコントローラ５６の制御の下行われる。
【０１４９】
基板の認証を開始すると（Ｓ８１）、初めに切り離されたデータ基板３を測定装置の再生における所定位置に装填する（８４２）。そして、記録領域３ａに光ピックアップ７を移動し（Ｓ８３）、記録されている暗号化ハッシュ値、公開鍵および測定データを再生する（Ｓ８４）。この再生された公開鍵を用いて、暗号化ハッシュ値を復号し、第１ハッシュ値を求める（Ｓ８５）。また、再生された測定データから第２ハッシュ値を演算する（Ｓ８６）。そして、第１ハッシュ値と第２ハッシュ値とを比較する（Ｓ８７）。ハッシュ値が等しいと判断すれば（Ｓ８７においてＹＥＳ）、認証される（Ｓ８８）。しかし、ハッシュ値が等しくないと判断すれば（Ｓ８７においてＮＯ）、認証不可となる（Ｓ８９）。以上により、データ基板の認証は終了する（Ｓ９０）。Ｓ８８で認証されれば、測定データは、改竄や捏造されたものではなく、真の測定データであるということができる。また、Ｓ８９のように認証されなければ、測定データは、改竄や捏造されたものであり、偽の測定データであるということができる。このように、測定データにおける、改竄を発見することができる。
【０１５０】
〔実施の形態４〕
本発明のハイブリッド基板に関する他の実施形態について、図１５に基づいて以下に説明する。上述の実施の形態１、２および３では、図１に示すように測定用セルの一例として電気泳動チップを挙げて説明した。本実施形態では、電気泳動チップの代わりに、他の形状のセルを使用したハイブリッド基板について説明する。
【０１５１】
図１５は、アッセイ用の微小なセル１０６（たとえば、ＤＮＡハイブリダイゼーション用セル）が形成されている、本実施形態のハイブリッド基板１０１の構造を示す図である。ハイブリッド基板１０１の形状は、上述のディスク形状ではなく、カード形状となっている。このカード形状のハイブリッド基板（以下、測定カードと称す）１０１は、測定基板１０２、データ基板１０３、および連結領域１０４からなる。
【０１５２】
測定基板１０２は、測定データと対応付けられた第１管理情報を記録する管理情報領域１０２ａと、試料の測定が可能な測定領域１０２ｂとを備えている。測定領域１０２ｂには、上述した泳動路５ｅの代わりに、アッセイ用のセル１０６が、多数形成されている。各セル１０６のサイズは、いずれも、１０μｍ〜１ｍｍである。このセル１０６の数やサイズは限定されない。セル１０６の間には、一方向に案内溝が設けられている。管理情報領域１０２ａには、図示しない番地情報も設けられている。
【０１５３】
データ基板１０３は、データの記録が可能な記録領域１０３ａを備えている。記録領域１０３ａは、測定基板にて試料を測定した結果を示す測定データと、測定データおよび第一管理情報の少なくとも一方と対応付けられた情報である第２管理情報とが記録可能になっている。
【０１５４】
連結領域１０４は、実施の形態１の連結領域４と同様、測定基板１０２とデータ基板１０３とを接続するものであり、連結部１０４ａと切欠き部１０４ｂとからなる。連結部１０４ａは、測定基板１０２とデータ基板１０３とを連結するものであり、測定基板１０２とデータ基板１０３の間において複数個が分散して形成されている。もちろん、連結部１０４ａの個数は限定されない。これら連結部１０４ａと隣の連結部１０４ａとの間は、切欠き部１０４ｂ、即ち空間となっている。したがって、測定カード１０１は、切欠き部１０４ｂによって測定基板１０２とデータ基板１０３とに分離され、連結部１０４ａによって連結されている。
【０１５５】
なお、本発明に係るハイブリッド基板は、電気泳動に限らず、ハイブリダイゼーション、インキュベーション、およびカラムクロマトグラフィーなどの、他のアッセイにおいても使用可能である。
【０１５６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１５７】
本発明のハイブリッド基板は、次のようなハイブッリド測定基板として表現してもよい。すなわち、本発明に係るハイブリッド測定基板は、物理的または化学的測定を行う測定基板と、測定データを記録するデータ基板と、これら両基板を連結する連結手段とを備え、前記測定基板は、物理的または化学的測定を行う測定領域と、測定データを管理するための第１管理情報を記録する管理情報領域を備え、前記データ基板は、測定データと第２管理情報を記録するデータ管理情報領域を備えていてもよい。
【０１５８】
また、本発明に係るハイブッリド測定基板では、上記構成に加え、前記１管理情報および第２管理情報は、前記測定データを演算して所定の情報量に減じた二次データを含んでもよい。
【０１５９】
また、本発明に係るハイブッリド測定基板では、上記構成に加え、前記第１管理情報は、暗号化における非対称鍵の一方である秘密鍵を含み、前記２管理情報は、前記測定データを演算して所定の情報量に減じた二次データを前記秘密鍵によって暗号化した認証情報と、前記非対称鍵における他方の公開鍵とを含んでもよい。
【０１６０】
また、本発明に係るハイブッリド測定基板では、上記構成に加え、前記演算はハッシュ関数であり、前記二次データは前記測定データのハッシュ値であってもよい。
【０１６１】
また、本発明に係る測定装置は、次のように表現してもよい。すなわち、本発明に係る測定装置は、上記ハイブリッド測定基板を使用する測定装置であって、前記測定領域において物理的または化学的測定を行う測定手段と、測定データを管理するための第１管理情報および第２管理情報を生成するする第１管理情報生成手段および第２管理情報生成手段と、前記第１管理情報を前記測定基板の管理情報領域に記録し、前記測定データと第２管理情報を前記データ基板のデータ・管理情報領域に記録してもよい。
【０１６２】
また、本発明に係る測定装置では、上記構成に加え、前記第１管理情報生成手段および第２管理情報生成手段は、前記測定データを演算して所定の情報量に減じた二次データを生成する二次データ生成手段を備えてもよい。
【０１６３】
また、本発明に係る測定装置では、上記構成に加え、前記第１管理情報生成手段は、暗号化における非対称鍵の一方である秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段を備え、前記２管理情報生成手段は、前記非対称鍵における他方の公開鍵を生成する公開鍵生成手段と、前記測定データを演算して所定の情報量に減じる二次データ生成手段と、前記二次データを前記秘密鍵によって暗号化する暗号化手段とを含んでもよい。
【０１６４】
また、本発明に係る測定装置では、上記構成に加え、二次データ生成手段は、前記測定データのハッシュ値を求めるハッシュ関数演算手段であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明のハイブリッド基板および測定装置等は、高精度の診断を容易に安価で行うために、光ディスクの技術と生体測定チップの技術を融合させ、測定対象者である患者の住居の近所にある治療拠点あるいは、測定対象者である患者の居住する家庭内において、身近なデジタル医療測定機器を普及させることに大きく貢献できる。本発明は、例えば、医療機器分野、測定装置分野、光ディスク分野等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明に係る実施の一形態の測定ディスクを示す平面図である。
【図２】図１の測定ディスクにおいて、使用済みの測定基板を切り離して、データ基板を保管できることを示す図である。
【図３】図１の測定ディスクにおける連結領域に跨ったバーコードを示す図である。
【図４】図１の測定ディスクを使用する測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の測定ディスクの測定領域における泳動路と液溜との断面を示す斜視図である。
【図６】図３に示した測定装置における記録再生回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図３に示した測定装置における、図１の測定ディスクを装着した状態のターンテーブルを示す斜視図である。
【図８】図３の測定装置における測定および記録動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る他の実施形態の記録再生回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の記録再生回路における測定及び記録動作を示すフローチャートである。
【図１１】図９の記録再生回路における照合動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る他の実施形態の記録再生回路であり、図９の記録再生回路とは別の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の記録再生回路における測定及び記録動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１２の記録再生回路における照合動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る他の実施形態のハイブリッド測定基板を示す平面図である。
【図１６】従来のバイオコンパクトディスクの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１              測定ディスク（ハイブリッド測定基板）
２，１０２      測定基板
２ａ，１０２ｂ  測定領域
３，１０３      データ基板
３ａ，１０３ａ  記録領域
３ｂ，１０３ｂ  暗号化データ記録領域
４              連結領域
５ａ〜５ｄ      液溜
５ｅ            泳動路
５ｘ            測定チップ
６ａ〜６ｄ      電極
７              光ピックアップ（記録手段、再生手段）
１３            測定装置
２４，２４’，２４’’  管理情報生成回路（第１管理情報生成手段、管理情報生成手段）
４４            反射膜
５４            記録再生回路
５６            コントローラ
１０１          測定カード（ハイブリッド測定基板）
【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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