(57)【要約】【課題】  多検体の測定を行う試料分析装置として使用した場合に、簡単な構造で反応効率および測定感度を向上させ且つ反応時間および測定時間を短縮することができるとともに、使用する試料や試薬の量を節約してコストを削減することができる、流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニットを提供する。【解決手段】  流体取扱装置１０は、平板状の部材に複数の取付用凹部１４が配列して形成されたプレート本体１２と、このプレート本体の取付用凹部にそれぞれ取り付けられた複数の流体取扱部１６とからなり、各々の流体取扱部が、流体を注入するための注入部２６と、この注入部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部２８と、この流動部内の流体が導入される流体収容室３０と、流動部の底部に到達した流体を流体収容室に導入する流路とを備え、流動部内に複数の円板２２（多数のビーズ１２２、吸水性部材２２２）が配置されている。【選択図】      図３
2007040942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置されていることを特徴とする、流体取扱装置。
【請求項２】
前記装置本体が平板状部材からなることを特徴とする、請求項１に記載の流体取扱装置。
【請求項３】
前記平板状部材の一方の面に複数の凹部が配列して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の流体取扱装置。
【請求項４】
前記装置本体が、枠体と、この枠体上に互いに略平行に配置された複数の支持体とからなり、これらの支持体の各々に複数の凹部が所定の間隔で一列に配置して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の流体取扱装置。
【請求項５】
前記流動部が壁部を介して前記流体収容室を取り囲むように配置されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の流体取扱装置。
【請求項６】
前記表面積増大部材が、鉛直方向に積層された複数の板状体からなり、これらの板状体の間に間隙が形成され、前記流動部内に導入された流体がそれぞれの板状体の上面に沿って流動することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の流体取扱装置。
【請求項７】
前記複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記表面積増大部材が、前記内側円筒状部材を取り囲むように積層された複数の円板状部材であり、前記注入部が、前記複数の円板状部材の上に配置された上側円筒状部材と前記内側円筒状部材との間に形成され、前記複数の円板状部材の間に間隙が形成され、前記流動部内に導入された流体がそれぞれの円板状部材の上面に沿って流動することを特徴とする、請求項３または４に記載の流体取扱装置。
【請求項８】
前記流動部内に導入された流体が、前記複数の円板状部材の最上段の円板状部材の周縁部からその円板状部材の上面に沿って径方向反対側まで流動した後、鉛直方向下側に流れ、その最上段の円板状部材の真下の段の円板状部材の周縁部に到達し、前記複数の円板状部材の各々の上面に沿って順次流動して最下段の円板状部材に到達することを特徴とする、請求項７に記載の流体取扱装置。
【請求項９】
前記表面積増大部材が、前記流動部内に充填された多数の微小粒状物であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の流体取扱装置。
【請求項１０】
前記複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記外側円筒状部材の上に配置された上側円筒状部材と前記内側円筒状部材との間に形成され、前記表面積増大部材が、前記流動部内に充填された多数の微小粒状物であることを特徴とする、請求項３または４に記載の流体取扱装置。
【請求項１１】
前記表面積増大部材が、前記流動部内に配置された吸水性部材であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の流体取扱装置。
【請求項１２】
前記複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記表面積増大部材として前記流動部内に配置された吸水性部材の上に形成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の流体取扱装置。
【請求項１３】
前記複数の凹部の各々が、円柱形の上側凹部と、この上側凹部の底面に形成され、前記上側凹部より小径の下側凹部とからなり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された円筒状部材と前記上側凹部との間に形成され、前記流体収容室が、前記円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記表面積増大部材として前記流動部内に充填された多数の微小粒状物の上に形成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の流体取扱装置。
【請求項１４】
流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部に取り囲まれるように形成されて前記流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置されていることを特徴とする、流体取扱ユニット。
【請求項１５】
支持体と、この支持体に所定の間隔で一列に配置された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部に取り囲まれるように形成されて前記流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置されていることを特徴とする、流体取扱ユニット。
【請求項１６】
前記流体収容室が壁部を介して前記流動部に取り囲まれていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の流体取扱ユニット。
【請求項１７】
前記流動部が、底部を備えた外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記外側円筒状部材の上側に配置された上側円筒状部材と前記内側円筒状部材との間に形成されていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の流体取扱ユニット。
【請求項１８】
前記表面積増大部材が、鉛直方向に積層された複数の板状体からなり、これらの板状体の間に間隙が形成され、前記流動部内に導入された流体がそれぞれの板状体の上面に沿って流動することを特徴とする、請求項１４乃至１７のいずれかに記載の流体取扱ユニット。
【請求項１９】
前記表面積増大部材が、前記流動部内に充填された多数の微小粒状物であることを特徴とする、請求項１４乃至１７のいずれかに記載の流体取扱ユニット。
【請求項２０】
前記表面積増大部材が、前記流動部内に配置された吸水性部材であることを特徴とする、請求項１４乃至１７のいずれかに記載の流体取扱ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニットに関し、特に、生体物質に代表される機能性物質などの試料を分析する試料分析装置として使用可能な流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンパク質などの生体物質を特異的に検出する方法として、特定の生体物質に対する抗体を用いて抗原抗体反応を起こさせ、その反応物を視覚的に認識または分光学的に測定することによってその生体物質を検出する様々な方法が知られている。
【０００３】
現在、タンパク質などの生体物質の抗原抗体反応による反応物を定量する方法として、ＥＬＩＳＡ（Ｅｎｚｙｍｅ−Ｌｉｎｋｅｄ  ＩｍｍｕｎｏＳｏｒｂｅｎｔ  Ａｓｓａｙ）（酵素結合免疫吸着検定法）などの方法が広く採用されている。これらの方法では、一般にマイクロウェル（以下「ウェル」という）と呼ばれる多数の微小凹部の配列が形成されたマイクロウェルプレートと呼ばれる試料分析装置を使用し、目的物質である特定の生体物質に対する抗体を捕体としてウェルの壁面にコートし、この捕体によって目的物質を捕捉し、目的物質と抗体との間の抗原抗体反応による反応物を蛍光や発光試薬などにより測定することによって目的物質を検出する。
【０００４】
一般に、ＥＬＩＳＡなどのマイクロウェルプレートを用いた方法では、抗原抗体反応後の液の吸光や蛍光を測定しているが、この場合、光学測定による測定値は、希薄溶液では液量に依存する。すなわち、光学測定による測定値は、ウェルを満たす液のウェル底面から液面までの高さに比例する。例えば、蛍光を測定する場合には、以下の式に示すように、蛍光強度Ｆは、層長Ｌに比例するので、ウェルに加えた液量に比例する。
Ｆ＝ｋｌ０ｆｅｃＬ
（ｋ：比例係数、ｌ０：励起光強度、ｆ：蛍光の量子収束、ｅ：励起光波長におけるモル吸光係数、ｃ：蛍光物質の濃度、Ｌ：層長）
【０００５】
特に、蛍光測定によるＥＬＩＳＡでは、一般に、ウェルの壁面にコートした捕捉用抗体によって目的物質を捕捉した後、酵素が結合した検出用抗体をウェルに加え、最後に基質をウェルに加えて、この基質の酵素反応による蛍光を測定しているので、一定時間酵素反応させた場合に生じる蛍光物質の量は捕捉された目的物質の量によって決定され、したがって、蛍光物質の濃度はウェルに加えた液量に依存する。すなわち、ウェルに加えた液量が増加すると、一定時間に生じる蛍光物質の濃度が低下する。したがって、測定感度を高めるためにウェルに加える液量を多くすると、上記の式における層長Ｌは増加するが、蛍光物質の濃度ｃが低下することになり、測定感度を十分に向上させることができない。
【０００６】
このように、ＥＬＩＳＡなどのマイクロウェルプレートを用いた従来の方法では、抗原抗体反応が捕捉用抗体をコートしたウェルの壁面のみで進行するため、ウェルに加えた液体中に含まれる目的物質、抗体、基質などがウェル内で浮遊、還流、沈下してウェルの壁面に到達した後に反応するまで放置しなければならず、反応効率が悪いという問題がある。また、マイクロウェルプレートは多数のウェルに細分化されているので、各々のウェルに加える液体の量が制限されるため、測定感度が低下するという問題もある。また、この測定感度の低下を防止するために、ウェルを満たす液のウェル底面から液面までの高さを増大するためには、使用する試料や試薬の量を増大させる必要があり、コストがかかる。
【０００７】
反応効率や測定感度を向上させる方法として、捕体として多孔質体を用いる方法が知られているが、液の流動性を制御するためにポンプなどの外部動力を必要とし、また、多孔質体は詰まり易いので液の流動性を連続的に制御するのは困難である。また、微小空間が形成されたマイクロチップを使用し、微小空間内の液を流動させる方法として、加圧または吸引により液を流動させる方法が知られているが、この方法も外部動力を必要とし、煩雑な装置を必要とする。さらに、微小空間が形成されたマイクロチップを使用し、バルブ構造により微小空間内の液を流動させる方法も知られているが、この方法もバルブを作動させるための動力またはエネルギーを必要とする。
【０００８】
また、ＥＬＩＳＡなどの方法において測定感度の向上や測定時間の短縮を図るために、反応面（捕捉面）となるウェルの底面に微細な凹凸を設けることによって、反応面の表面積を大きくして測定感度を高めることができるマイクロプレートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、マイクロチップのマイクロチャネル内に反応固相として固体微粒子（ビーズ）を配置させることにより、反応面の表面積を増大して、微小空間における反応効率を高めることができるマイクロチップも提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、各ウェルの底面部の中央に小径の凹部を設けることにより、反応面の表面積を増大し且つ試料を節約することができるマイクロプレートも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１５９６７３号公報（段落番号０００９−００１０）
【特許文献２】特開２００１−４６２８号公報（段落番号０００５−０００６）
【特許文献３】特開平９−１０１３０２号公報（段落番号００１０−００１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に提案されたマイクロプレートは、測定感度を向上させることができるが、反応効率を向上させることができないという問題がある。また、特許文献２に提案されたマイクロチップは、一般にＥＬＩＳＡなどの方法に使用されるマイクロウェルプレートではなく、マイクロチャネル構造のマイクロチップであるため、反応効率を向上させることができるものの、多検体の測定に適していない。さらに、特許文献３に提案されたマイクロプレートは、ある程度反応面の表面積を増大して反応効率や測定感度を向上させることができ且つ使用する試料や試薬の量を節約することができるものの、反応効率や測定感度の向上および使用する試料や試薬の量の節約は十分ではない。
【００１１】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、多検体の測定を行う試料分析装置として使用した場合に、簡単な構造で反応効率および測定感度を向上させ且つ反応時間および測定時間を短縮することができるとともに、使用する試料や試薬の量を節約してコストを削減することができる、流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニット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】
上記課題を解決するため、本発明による流体取扱装置は、装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、流動部の底部に到達した流体を流体収容室に導入する流路とを備え、流動部内に導入された流体が流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が流動部内に配置されていることを特徴とする。この流体取扱装置において、装置本体を平板状部材とすることができ、この場合、平板状部材の一方の面に複数の凹部が配列して形成され、これらの凹部内に複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられているのが好ましい。また、装置本体が、枠体と、この枠体上に互いに略平行に配置された複数の支持体とからなり、これらの支持体の各々に複数の凹部が所定の間隔で一列に配置して形成され、これらの凹部内に複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられているようにしてもよい。これらの流体取扱装置において、流動部が壁部を介して流体収容室を取り囲むように配置されているのが好ましい。
【００１３】
上記の流体取扱装置において、表面積増大部材が、鉛直方向に積層された複数の板状体からなり、これらの板状体の間に間隙が形成され、流動部内に導入された流体がそれぞれの板状体の上面に沿って流動するのが好ましい。また、複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、流動部が、複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、流体収容室が、内側円筒状部材内に形成され、表面積増大部材が、内側円筒状部材を取り囲むように積層された複数の円板状部材であり、注入部が、複数の円板状部材の上に配置された上側円筒状部材と内側円筒状部材との間に形成され、複数の円板状部材の間に間隙が形成され、流動部内に導入された流体がそれぞれの円板状部材の上面に沿って流動するのが好ましい。この場合、流動部内に導入された流体が、複数の円板状部材の最上段の円板状部材の周縁部からその円板状部材の上面に沿って径方向反対側まで流動した後、鉛直方向下側に流れ、その最上段の円板状部材の真下の段の円板状部材の周縁部に到達し、複数の円板状部材の各々の上面に沿って順次流動して最下段の円板状部材に到達するのが好ましい。
【００１４】
上記の流体取扱装置において、表面積増大部材が、流動部内に充填された多数の微小粒状物でもよい。また、複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、流動部が、複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、流体収容室が、内側円筒状部材内に形成され、注入部が、外側円筒状部材の上に配置された上側円筒状部材と内側円筒状部材との間に形成され、表面積増大部材が、流動部内に充填された多数の微小粒状物でもよい。
【００１５】
上記の流体取扱装置において、表面積増大部材が、流動部内に配置された吸水性部材でもよい。また、複数の凹部の各々が円柱形の凹部であり、流動部が、複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、流体収容室が、内側円筒状部材内に形成され、注入部が、表面積増大部材として流動部内に配置された吸水性部材の上に形成されていてもよい。
【００１６】
上記の流体取扱装置において、複数の凹部の各々が、円柱形の上側凹部と、この上側凹部の底面に形成され、上側凹部より小径の下側凹部とからなり、流動部が、複数の凹部の各々に挿入された円筒状部材と上側凹部との間に形成され、流体収容室が、円筒状部材内に形成され、注入部が、表面積増大部材として流動部内に充填された多数の微小粒状物の上に形成されていてもよい。
【００１７】
また、本発明による流体取扱ユニットは、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部に取り囲まれるように形成されて流動部内の流体が導入される流体収容室と、流動部の底部に到達した流体を流体収容室に導入する流路とを備え、流動部内に導入された流体が流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が流動部内に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による流体取扱ユニットは、支持体と、この支持体に所定の間隔で一列に配置された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部に取り囲まれるように形成されて流動部内の流体が導入される流体収容室と、流動部の底部に到達した流体を流体収容室に導入する流路とを備え、流動部内に導入された流体が流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が流動部内に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
これらの流体取扱ユニットにおいて、流体収容室が壁部を介して流動部に取り囲まれているのが好ましい。また、流動部が、底部を備えた外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、流体収容室が、内側円筒状部材内に形成され、注入部が、外側円筒状部材の上側に配置された上側円筒状部材と内側円筒状部材との間に形成されているのが好ましい。また、表面積増大部材が、鉛直方向に積層された複数の板状体からなり、これらの板状体の間に間隙が形成され、流動部内に導入された流体がそれぞれの板状体の上面に沿って流動するのが好ましい。あるいは、表面積増大部材が、流動部内に充填された多数の微小粒状物または流動部内に配置された吸水性部材でもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、多検体の測定を行う試料分析装置として使用した場合に、簡単な構造で反応効率および測定感度を向上させ且つ反応時間および測定時間を短縮することができるとともに、使用する試料や試薬の量を節約してコストを削減することができる、流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明による流体取扱装置およびそれに用いる流体取扱ユニットの実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１〜図７は、本発明による流体取扱装置の第１の実施の形態を示している。図１に示すように、本実施の形態の流体取扱装置１０は、例えば、タンパク質などの生体物質に代表される機能性物質などを含む試料を分析する装置として使用することができ、一般にマイクロウェルプレートと呼ばれる多検体の測定を目的とした試料分析装置として使用することができる。図１に示すように、この流体取扱装置１０は、一般にマイクロウェルと呼ばれる略円柱形の凹部１４（以下、「取付用凹部１４」という）が内部に形成された複数（本実施の形態では８×１２の配列の９６個）の略円筒形の突起部を備えた装置本体部としての略矩形のプレート本体１２と、これらの取付用凹部１４にそれぞれ嵌合した流体取扱ユニットとしての複数の流体取扱部１６とから構成されている。
【００２３】
プレート本体１２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂材料またはガラス材料により形成され、厚さが数ｍｍ程度で一辺の長さが数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の大きさの略矩形の平板部と、この平板部の一方の面（上面）の周縁部から略鉛直方向に突出し且つこの周縁部に沿って延びる高さ数ｍｍ程度の外周側壁部１２ａと、この外周側壁部１２ａに囲まれた部分（略矩形の凹部）内に互いに所定の間隔で離間して、平板部の一方の面（上面）から略鉛直方向に突出して形成され、内部に略円柱形の取付用凹部１４が形成された高さ数ｍｍ程度の複数の略円筒形の突起部とから構成されている。なお、プレート本体１２に取付用凹部１４が形成されていればよく、必ずしも上記の円筒形の突起部を形成する必要はない。また、プレート本体１２として、多数（例えば、８×１２の配列の９６個）のウェル（凹部）が形成された市販のマイクロウェルプレートを使用してもよい。
【００２４】
図２〜図６は、本実施の形態の流体取扱装置１０の各々の取付用凹部１４内に取り付けられた流体取扱部１６を拡大して示している。図２は、流体取扱装置１０の各々の取付用凹部１４内に取り付けられた流体取扱部１６の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。また、図４は、流体取扱部１６の分解斜視図、図５は、流体取扱部１６の内側円筒部２０を外側円筒部１８に挿入した状態を示す斜視図、図６は、流体取扱部１６を組み立てた状態を示す斜視図である。
【００２５】
図２〜図６に示すように、各々の流体取扱部１６は、略円筒形の外側円筒部１８と、略円筒形の内側円筒部２０と、複数の環状の円板２２と、略円筒形の蓋部２４とから構成されている。
【００２６】
外側円筒部１８は、直径および高さが数ｍｍ程度の略円筒形であり、外側円筒部１８の下端は、底部により塞がれている。なお、外側円筒部１８の下端を底部により塞がないで開口してもよい。また、外側円筒部１８の上端には、略円形の開口部１８ａが形成され、この開口部１８ａを取り囲むように、外側円筒部１８の上端部から略水平方向外側に突出する円環状のフランジ部１８ｂが形成されている。このフランジ部１８ｂの外径は、取付用凹部１４の内径よりも小さくなっている（図３を参照）。また、このフランジ部１８ｂの外周には、円環状に延び且つ略鉛直方向上側に突出する数μｍ〜１００μｍ、好ましくは５０μｍ程度の高さの円環状壁部１８ｃが形成され、この円環状壁部１８ｃによってフランジ部１８ｂの上面に円環状凹部１８ｄが画定されている。また、円環状壁部１８ｃの一部に幅２００μｍ程度の切欠き部１８ｅが形成されている。
【００２７】
内側円筒部２０は、外側円筒部１８の２倍程度の長さ（図３に示すように流体取扱部１６を組み立てたときに内側円筒部２０と蓋部２４の上端の高さが略同一になる長さ）を有するとともに、外側円筒部１８の内径と略同一の外径を有し、下側の略半分が外側円筒部１８に嵌合するようになっている。また、内側円筒部２０の外周面には、その長さの半分程度の長さ（内側円筒部２０を外側円筒部１８に嵌合させたときに上端が外側円筒部１８のフランジ部１８ｂの上面より高くなる長さ）で幅および深さが数μｍ〜１００μｍ、好ましくは５０μｍ程度の溝部２０ａが長手方向に沿って下端部まで延びるように形成されている。この溝部２０ａの下端には、切欠き部２０ｂが形成されている。なお、溝部２０ａおよび切欠き部２０ｂの代わりに、図８に示すように、内側円筒部２０を貫通する数μｍ〜１００μｍ、好ましくは５０μｍの幅のスリット部２０ｃを形成してもよい。
【００２８】
複数の円板２２の各々は、図３、図４、図６および図７に示すように、それぞれ同一の形状を有し、内側円筒部２０が嵌合する略円形の開口部２２ａが中央に形成された環状の円板本体２２ｂと、この円板本体２２ｂの外周に沿って円環状に延び且つ略鉛直方向上側に突出するように形成された数μｍ〜１００μｍ、好ましくは５０μｍ程度の高さの円環状壁部２２ｃとから構成され、この円環状壁部２２ｃによって円板本体２２ｂの上面に円環状凹部２２ｄが画定されている。これらの円板２２の各々の外径は、外側円筒部１８のフランジ部１８ｂの外径と略同一であり、取付用凹部１４の内径よりも小さくなっている（図３を参照）。また、円環状壁部２２ｃの一部には、幅２００μｍ程度の切欠き部２２ｅが形成され、この切欠き部２２ｅの径方向反対側の位置には、円環状壁部２２ｃの全高にわたって延び且つ円板本体２２ｂの外周部を切欠くように延びる幅２００μｍ程度のスリット部２２ｆが形成されている。これらの円板２２は、図３、図４および図６に示すように、隣接する円板２２に対して径方向に反対向きに配置（円の中心のまわりで円周方向に１８０°回転した方向に配置）し、それぞれの切欠き部２２ｅおよびスリット部２２ｆが交互に配置するように重ね合わせられる。なお、円板２２の一方の面または両面に微細な凹凸を設けてもよい。
【００２９】
図３、図４および図６に示すように、蓋部２４の底部の中央には、内側円筒部２０が嵌合する略円形の開口部が形成され、蓋部２４の上端には、略円形の開口部が形成されている。また、この蓋部２４の底部の外周付近には、注入口としての開口部２４ａが形成されている。この蓋部２４の外径は、円板２２の外径より僅かに大きく、取付用凹部１４の内径と略同一になっている。
【００３０】
このような構成の流体取扱部１６を組み立てる際には、まず、内側円筒部２０の下側部分を外側円筒部１８に嵌合させ、その下端部を外側円筒部１８の底面に接着などにより固定する。次に、複数の円板２２を、切欠き部２２ｅおよびスリット部２２ｆが交互に配置するように外側円筒部１８のフランジ部１８ｂの上に重ね合わせ、各々の円板２２の開口部２２ａの内面を内側円筒部２０に接着などにより固定する。次に、蓋部２４を円板２２の上に配置し、蓋部２４の底部の中央の開口部の内面を内側円筒部２０に接着などにより固定する。このようにして組み立てた流体取扱部１６を取付用凹部１４に嵌合させて取り付ける。
【００３１】
このようにして流体取扱部１６を取付用凹部１４に取り付けると、蓋部２４と内側円筒部２０によって、液体試料などの流体を注入するための注入部２６としての略円環状の空間が形成される。また、この注入部２６の下側には、蓋部２４と内側円筒部２０と外側円筒部１８によって、複数の円板２２を収容した反応部として使用可能な略円環状の空間である流動部２８が形成される。この流動部２８は、注入口としての蓋部２４の開口部２４ａを介して注入部２６に連通している。さらに、内側円筒部２０内には、測定部として使用可能な略円筒形の空間である流体収容室３０が形成される。
【００３２】
流動部２８内には、蓋部２４の底面と最上段の円板２２の間、各々の円板２２の間、最下段の円板２２と外側円筒部１８のフランジ部１８ｂの間に略円環状の空間が画定される。これらの略円環状の空間の高さは、円板２２の材質に対する流体の濡れ性を考慮して毛細管現象により流体を流動させることができるように設定するのが好ましい。同様に、外側円筒部１８の円環状壁部１８ｃの切欠き部１８ｅ、内側円筒部２０の溝部２０ａおよび切欠き部２０ｂ（またはスリット部２０ｃ）、円板２２の切欠き部２２ｅおよびスリット部２２ｆの寸法も、それぞれの材質に対する流体の濡れ性を考慮して毛細管現象により流体を流動させることができるように設定するのが好ましい。このように設定することにより、注入口としての蓋部２４の開口部２４ａから流動部２８に注入された流体は、図７に矢印で示すように、毛細管現象により最上段の円板２２の切欠き部２２ｅ付近からスリット部２２ｆに向かって流れ、そのスリット部２２ｆを介して下の段の円板２２の切欠き部２２ｅまで流れ、さらに毛細管現象によりスリット部２２ｆに向かって流れ、同様に順次下の段の円板２２上を流れて、外側円筒部１８の円環状壁部１８ｃの切欠き部１８ｅまで流れた後、外側円筒部１８の内面と内側円筒部２０の溝部２０ａとの間に形成された流路を流れ、内側円筒部２０の下端の切欠き部２０ｂを介して内側円筒部２０の内部（流体収容室３０）に導入される（図９（ａ）〜（ｅ）を参照）。なお、円板２２の外径を取付用凹部１４の内径より小さくして円板２２の外側に略円環状の空間を形成することにより、表面張力によって、流体が各々の円板２２上を通らないでそのまま下に漏れるのを防止することができる。
【００３３】
このように流動部２８内に複数の円板２２を配置することにより、流動部２８内の流路の内面の表面積を増大し、流体取扱装置１０を試料分析装置として使用した場合に捕体の支持面（反応面）の表面積を増大して、流体との接触面積を増大することができる。また、大きな反応面上で連続的に液を流動させることによって、反応効率が高まり、反応時間の短縮と測定感度の向上を図ることができ、試薬の使用量の削減によるコストの削減が可能になる。
【００３４】
すなわち、ウェル（取付用凹部１４）内において反応部（流動部２８）と測定部（流体収容室３０）を別個に設け、反応部内の反応面の表面積を増大し、注入部２６から導入された少量の液が主に毛細管現象により外部動力を必要としないで連続的に反応部内を流動することができ、反応部内の反応面上の流体の流動距離が長くなるので、反応効率が格段に高くなり、反応時間を大幅に短縮することができる。また、反応面の表面積が非常に大きくなるので、測定感度を向上させることができる。さらに、反応部を通った反応液は中央の測定部に溜まるが、ウェルの径に対して測定部の径が小さいため、少量の液量で液面を高くすることができ、試薬の使用量を少なくしてコストを削減することができる。
【００３５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明による流体取扱装置の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の流体取扱装置１１０は、流体取扱部１６の代わりに流体取扱部１１６を取り付けた以外は、図１に示す第１の実施の形態の流体取扱装置１０と同一であるので、同一の部分に同一の参照符号を付して、その説明を省略する。また、流体取扱部１１６は、複数の円板２２の代わりに微細な略球状の多数のビーズ１２２のような微小粒状物を流動部１２８内に充填した点で、流体取扱部１６と異なっている。
【００３６】
図１０〜図１４は、本実施の形態の流体取扱装置１１０の各々の取付用凹部１４内に取り付けられた流体取扱部１１６を拡大して示している。図１０は、流体取扱部１１６の平面図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。また、図１２は、（ビーズ１２２を除いた）流体取扱部１１６の分解斜視図、図１３は、流体取扱部１１６の内側円筒部１２０を外側円筒部１１８に挿入した状態を示す斜視図、図１４は、流体取扱部１１６を組み立てた状態を示す斜視図である。
【００３７】
図１０〜図１４に示すように、各々の流体取扱部１１６は、略円筒形の外側円筒部１１８と、略円筒形の内側円筒部１２０と、多数のビーズ１２２と、略円筒形の蓋部１２４とから構成されている。
【００３８】
外側円筒部１１８は、直径および高さが数ｍｍ程度の略円筒形の小径部１１８ａと、この小径部１１８ａの上端部から略水平方向外側に突出する円環部１１８ｂと、この円環部１１８ｂの外周から円環状に且つ略鉛直方向上側に延びる、外径が取付用凹部１４の内径と略同一で高さが数ｍｍ程度の略円筒形の大径部１１８ｃとからなる。小径部１１８ａの下端は、底部により塞がれており、大径部１１８ｃの上端には、略円形の開口部が形成されている。
【００３９】
内側円筒部１２０は、図１１に示すように流体取扱部１１６を組み立てたときに内側円筒部１２０と蓋部１２４の上端の高さが略同一になる長さを有するとともに、外側円筒部１１８の小径部１１８ａの内径と略同一の外径を有し、外側円筒部１１８の小径部１１８ａに嵌合するようになっている。また、内側円筒部１２０の外周面には、その長さの半分程度の長さ（内側円筒部１２０を外側円筒部１１８に嵌合させたときに上端が外側円筒部１１８の円環部１１８ｂの上面より高くなる長さ）で数μｍ〜１ｍｍ、好ましくは５０μｍ程度の幅の複数（本実施の形態では４つであり、図１１では２つのみを示す）のスリット部１２０ａが長手方向に沿って下端部まで延びるように内側円筒部１２０を貫通して形成されている。このスリット部１２０ａの幅および深さは、内側円筒部１２０の材質に対する流体の濡れ性を考慮して毛細管現象により流体を流動させることができるように設定するのが好ましい。
【００４０】
蓋部１２４の底部の中央には、内側円筒部１２０が嵌合する略円形の開口部が形成され、蓋部１２４の上端には、略円形の開口部が形成されている。また、この蓋部１２４の底部の外周付近には、注入口としての複数（本実施の形態では４つであり、図１１では２つのみを示す）の開口部１２４ａが形成されている。この蓋部１２４の外径は、外側円筒部１１８の大径部１１８ｃの外径と略同一であり、取付用凹部１４の内径と略同一になっている。
【００４１】
このような構成の流体取扱部１１６を組み立てる際には、まず、内側円筒部１２０の下側部分を外側円筒部１１８の小径部１１８ａに嵌合させ、その下端部を外側円筒部１１８の底面に接着などにより固定する。次に、外側円筒部１１８の大径部１１８ｃと内側円筒部１２０の間の円環状の空間に多数のビーズ１２２を充填する。次に、蓋部１２４を外側円筒部１１８の大径部１１８ｃの上に配置し、接着などにより固定する。このようにして組み立てた流体取扱部１１６を取付用凹部１４に嵌合させて取り付ける。
【００４２】
このようにして流体取扱部１１６を取付用凹部１４に取り付けると、蓋部１２４と内側円筒部１２０によって、液体試料などの流体を注入するための注入部１２６としての略円環状の空間が形成される。また、この注入部１２６の下側には、蓋部１２４と内側円筒部１２０と外側円筒部１１８の大径部１１８ｃによって、多数のビーズ１２２を充填した反応部として使用可能な略円環状の空間である流動部１２８が形成される。この流動部１２８は、注入口としての蓋部１２４の開口部１２４ａを介して注入部１２６に連通している。さらに、内側円筒部１２０内には、測定部として使用可能な略円筒形の空間である流体収容室１３０が形成される。
【００４３】
注入口としての蓋部１２４の開口部１２４ａから流動部１２８に注入された流体は、多数のビーズ１２２を充填した流動部１２８内を下方に流れた後、内側円筒部１２０のスリット部１２０ａを介して内側円筒部１２０の内部（流体収容室１３０）に導入される。
【００４４】
このように流動部１２８内に多数のビーズ１２２を充填することにより、流動部１２８内の流路の内面の表面積を増大し、流体取扱装置１１０を試料分析装置として使用した場合に捕体の支持面（反応面）の表面積を増大して、流体との接触面積を増大することができる。また、大きな反応面上で連続的に液を流動させることによって、反応効率が高まり、反応時間の短縮と測定感度の向上を図ることができ、試薬の使用量の削減によるコストの削減が可能になる。
【００４５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明による流体取扱装置の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の流体取扱装置２１０は、流体取扱部１１６の代わりに流体取扱部２１６を取り付けた以外は、図１に示す第２の実施の形態の流体取扱装置１１０と同一であるので、同一の部分に同一の参照符号を付して、その説明を省略する。また、流体取扱部２１６は、多数のビーズ１２２の代わりに吸水性部材２２２を流動部２２８内に配置し、蓋部１２４を設けない点で、流体取扱部１１６と異なっている。
【００４６】
図１５〜図１９は、本実施の形態の流体取扱装置２１０の各々の取付用凹部１４内に取り付けられた流体取扱部２１６を拡大して示している。図１５は、流体取扱部２１６の平面図であり、図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。また、図１７は、（吸水性部材２２２を除いた）流体取扱部２１６の分解斜視図、図１８は、流体取扱部２１６を組み立てた状態を示す斜視図、図１９は、吸水性部材２２２の斜視図である。
【００４７】
図１５〜図１９に示すように、各々の流体取扱部２１６は、略円筒形の外側円筒部２１８と、略円筒形の内側円筒部２２０と、吸水性部材２２２とから構成されている。
【００４８】
外側円筒部２１８は、直径および高さが数ｍｍ程度の略円筒形の小径部２１８ａと、この小径部２１８ａの上端部から略水平方向外側に突出する円環部２１８ｂと、この円環部２１８ｂの外周から円環状に且つ略鉛直方向上側に延びる、外径が取付用凹部１４の内径と略同一で高さが数ｍｍ程度の略円筒形の大径部２１８ｃとからなる。この大径部２１８ｃの高さは、第２の実施の形態の大径部１１８ｃの高さと蓋部１２４の高さを合わせた高さになっている。小径部２１８ａの下端は、底部により塞がれており、大径部２１８ｃの上端には、略円形の開口部が形成されている。
【００４９】
内側円筒部２２０は、図１６に示すように流体取扱部２１６を組み立てたときに内側円筒部２２０と外側円筒部２１８の上端の高さが略同一になる長さを有するとともに、外側円筒部２１８の小径部２１８ａの内径と略同一の外径を有し、外側円筒部２１８の小径部２１８ａに嵌合するようになっている。また、内側円筒部２２０の外周面には、その長さの半分程度の長さ（内側円筒部２２０を外側円筒部２１８に嵌合させたときに上端が外側円筒部２１８の円環部２１８ｂの上面より高くなる長さ）で数μｍ〜１ｍｍ、好ましくは５０μｍ程度の幅の複数（本実施の形態では４つであり、図１６では２つのみを示す）のスリット部２２０ａが長手方向に沿って下端部まで延びるように内側円筒部２２０を貫通して形成されている。このスリット部２２０ａの幅および深さは、内側円筒部２２０の材質に対する流体の濡れ性を考慮して毛細管現象により流体を流動させることができるように設定するのが好ましい。
【００５０】
このような構成の流体取扱部２１６を組み立てる際には、まず、内側円筒部２２０の下側部分を外側円筒部２１８の小径部２１８ａに嵌合させ、その下端部を外側円筒部２１８の底面に接着などにより固定する。次に、外側円筒部２１８の大径部２１８ｃと内側円筒部２２０の間の円環状の空間に円環状の吸水性部材２２２を挿入する。図１６および図１９に示すように、吸水性部材２２２は、外側円筒部２１８の大径部２１８ｃと内側円筒部２２０の間の円環状の空間と略同一の内径および外径を有するとともに、この円環状の空間より低い高さを有し、スポンジや繊維クロスなどの吸水性の高い材料からなる。このようにして組み立てた流体取扱部２１６を取付用凹部１４に嵌合させて取り付ける。
【００５１】
このようにして流体取扱部２１６を取付用凹部１４に取り付けると、吸水性部材２２２の上に、液体試料などの流体を注入するための注入部２２６としての略円環状の空間が形成される。また、注入部２２６の下側には、吸水性部材２２２が配置された反応部として使用可能な略円環状の空間である流動部２２８が形成される。さらに、内側円筒部２２０内には、測定部として使用可能な略円筒形の空間である流体収容室２３０が形成される。
【００５２】
注入部２２６から流動部２２８に注入された流体は、吸水性部材２２２が配置された流動部２２８内を下方に流れた後、内側円筒部２２０のスリット部２２０ａを介して内側円筒部２２０の内部（流体収容室２３０）に導入される。
【００５３】
このように流動部２２８内に吸水性部材２２２を配置させることにより、流動部２２８内の流路の内面の表面積を増大し、流体取扱装置２１０を試料分析装置として使用した場合に捕体の支持面（反応面）の表面積を増大して、流体との接触面積を増大することができる。また、大きな反応面上で連続的に液を流動させることによって、反応効率が高まり、反応時間の短縮と測定感度の向上を図ることができ、試薬の使用量の削減によるコストの削減が可能になる。特に、上述した第１および第２の実施の形態と比べて部品数を少なくすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００５４】
上述したように、第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０を試料分析装置として使用すると、流動部２８内に配置された複数の円板２２や、流動部１２８内に充填された多数の微小粒状物（ビーズ１２２）や、流動部２２８内に配置された吸水性部材２２２によって、捕体の支持面（反応面）の表面積を増大させることができるとともに、反応試薬が流動部２８、１２８、２２８内の微小空間を流動することができるので、反応効率を向上させることができる。
【００５５】
また、ウェル（取付用凹部１４）内において反応部（流動部２８、１２８、２２８）と測定部（流体収容室３０、１３０、２３０）を別個に設け、反応部内に円板２２または微小粒状物（ビーズ１２２）または吸水性部材２２２を密に配置し、注入部２６、１２６から導入された少量の液が外部動力を必要としないで連続的に反応部内を流動することができるので、反応効率が格段に高くなり、反応時間を大幅に短縮することができる。また、反応面の表面積が非常に大きくなるので、測定感度を向上させることができる。さらに、反応部を通った反応液は中央の測定部に溜まるが、ウェルの径に対して測定部の径が小さいため、少量の液量で液面を高くすることができ、試薬の使用量を少なくしてコストを削減することができる。なお、測定部の内径（内側円筒部２０、１２０、２２０の内径）を測定光のスポット径程度まで小さくすれば、測定されない部分を少なくして、試薬の使用量をさらに少なくすることができる。
【００５６】
なお、上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０では、流体取扱部１６、１１６、２１６をプレート本体１２の各々の取付用凹部１４に取り付けているが、本発明による流体取扱装置では、取扱用凹部１４が形成されていない平板状のプレート本体に流体取扱部１６、１１６、２１６を取り付けてもよい。
【００５７】
また、上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０では、複数の流体取扱部１６、１１６、２１６をそれぞれ別個にプレート本体１２の各々の取付用凹部１４に取り付けているが、これらの流体取扱部１６、１１６、２１６を一体に形成または接続して、それをプレート本体１２の取付用凹部１４に取り付けてもよい。例えば、上述した第１および第２の実施の形態において、それぞれの流体取扱部１６、１１６の蓋部２４、１２４を一つの蓋部として一体に形成してもよい。この場合、一体に形成された蓋部に内側円筒部２０、１２０を一体に形成してもよい。
【００５８】
また、上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０において、それらの機能を維持することができる限り、流体取扱部１６、１１６、２１６の構成要素のいずれか一つまたは複数あるいは一部をプレート本体１２と一体に形成してもよい。例えば、外側円筒部１８、１１８、２１８をプレート本体１２と一体に形成してもよい。この場合、外側円筒部１８、１１８、２１８の底部を設けないで、プレート本体１２の取付用凹部１４の底面が外側円筒部１８、１１８、２１８の底面を兼ねるようにしてもよい。また、プレート本体１２の取付用凹部１４の形状を外側円筒部１８、１１８、２１８に対応する形状にして、外側円筒部１８、１１８、２１８を省略してもよい。
【００５９】
なお、上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０において、流体収容室３０、１３０、２３０の内径が大きい場合には、流体収容室３０、１３０、２３０に導入された液体の液面の高さが流動部２８、１２８、２２８の底面よりも高くなるような量の液体を流体収容室３０、１３０、２３０に導入すると、流体収容室３０、１３０、２３０内の液体の液面の高さが流動部２８、１２８、２２８内の液体の液面の高さと一致する。しかし、流体収容室３０、１３０、２３０内に導入される液体とその内壁面との間の親液性を考慮して、毛細管現象による引力が作用するように流体収容室３０、１３０、２３０の内径を小さくすれば、流動部２８、１２８、２２８内の全ての液体を流体収容室３０、１３０、２３０内に導入することができる。このように流体収容室３０、１３０、２３０の内径を小さく設計することにより、流動部２８、１２８、２２８から流体収容室３０、１３０、２３０への液体の移動の効率を向上させることができ、反応効率を向上させることができる。また、流体収容室３０、１３０、２３０内の液体の高さを増大させることができるので、測定感度を向上させることができる。
【００６０】
［第４の実施の形態］
図２０〜図２６は、本発明による流体取扱装置の第４の実施の形態を示している。上述した第１〜第３の実施の形態と同様に、本実施の形態の流体取扱装置３１０は、例えば、タンパク質などの生体物質に代表される機能性物質などを含む試料を分析する装置として使用することができ、一般にマイクロウェルプレートと呼ばれる多検体の測定を目的とした試料分析装置として使用することができる。図２０に示すように、流体取扱装置３１０は、装置本体部３１２と、この装置本体部３１２に取り付けられた複数（本実施の形態では８×１２の配列の９６個）の流体取扱部３１６とから構成されている。
【００６１】
図２０および図２１に示すように、装置本体部３１２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂材料またはガラス材料により形成されており、中央に略矩形の開口部３１１ａが形成されて厚さが数ｍｍ程度で一辺の長さが数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の大きさの略矩形の枠体３１１と、この枠体３１１に載置された複数（本実施の形態では１２個）の流体取扱部支持体３１３とから構成されている。なお、枠体３１１の開口部３１１ａは、貫通穴でもよいし、底部を備えた凹部でもよい。また、枠体３１１として、例えば、ＳＢＳ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）規格のマイクロプレート用の枠体のような標準的な規格の枠体を使用してもよい。流体取扱部支持体３１３は、透明材料により形成してもよいが、本実施の形態の流体取扱装置３１０を蛍光測定に使用する場合には、蛍光測定時のバックグラウンドの上昇を抑えるために、流体取扱部支持体３１３が光を透過し難い部材（例えば、黒色の部材）からなるのが好ましい。
【００６２】
図２１に示すように、流体取扱部支持体３１３の各々は、枠体３１１の開口部３１１ａの幅と略等しい長さの略直方体の細長い支持体本体部３１３ａと、この支持体本体部３１３ａの上部の長手方向両端から突出して支持体本体部３１３ａの上面に沿って延びる略矩形の一対の突出部３１３ｂとから構成されている。図２０に示すように、流体取扱部支持体３１３の各々の支持体本体部３１３ａが枠体３１１の開口部３１１ａに挿入されて、突出部３１３ｂが枠体３１１の長手方向に延びる一対の上面３１１ｂに支持されるように、枠体３１１上に流体取扱部支持体３１３を互いに略平行に且つ隣接して載置することにより、装置本体部３１２が組み立てられる。
【００６３】
図２０〜図２２に示すように、流体取扱部支持体３１３の各々の支持体本体部３１３ａの上面には、複数（本実施の形態では８個）の凹部３１４（以下、「取付用凹部３１４」という）が所定の間隔で一列に配置して形成されている。これらの取付用凹部３１４の各々は、支持体本体部３１３ａの上面に形成され、支持体本体部３１３ａの高さの略半分の深さの略円柱形の大径凹部３１４ａと、この大径凹部３１４ａの底面の略中央部に形成された略円柱形の小径凹部３１４ｂとから構成されている。これらの取付用凹部３１４内には、流体取扱部３１６が取り付けられるようになっている。
【００６４】
図２４〜図２６は、本実施の形態の流体取扱装置３１０の各々の取付用凹部３１４内に取り付けられた流体取扱部３１６を拡大して示している。図２４は、流体取扱装置３１０の各々の取付用凹部３１４内に取り付けられた流体取扱部３１６の平面図であり、図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。また、図２６は、（ビーズ３２２を除いた）流体取扱部３１６の分解斜視図である。
【００６５】
図２４〜図２６に示すように、各々の流体取扱部３１６は、直径および高さが数ｍｍ程度の略円筒形の円筒部３２０と、微細な略球状の多数のビーズ３２２と、環状の略円板状の蓋部３２４とから構成されている。
【００６６】
円筒部３２０は、図２５に示すように、取付用凹部３１４（大径凹部３１４ａと小径凹部３１４ｂ）の深さと略同一の長さを有するとともに、取付用凹部３１４の小径凹部３１４ｂの内径と略同一の外径を有し、取付用凹部３１４の小径凹部３１４ａに嵌合するようになっている（なお、円筒部３２０の内径は、例えば、２．５ｍｍ程度にすることができる）。また、円筒部３２０の外周面には、その長さの半分程度の長さ（円筒部３２０を取付用凹部３１４の小径凹部３１４ａに嵌合させたときに上端が大径凹部３１４ａの底面より高くなる長さ）で数μｍ〜１ｍｍ、好ましくは５０μｍ程度の幅の１つまたは複数（本実施の形態では４つであり、図２５では２つのみを示す）のスリット部３２０ａが長手方向に沿って下端部まで延びるように円筒部３２０を貫通して形成されている。このスリット部３２０ａの幅および深さは、円筒部３２０の材質に対する流体の濡れ性を考慮して毛細管現象により流体を流動させることができるように設定するのが好ましい。
【００６７】
蓋部３２４の中央には、円筒部３２０が嵌合する略円形の開口部が形成されている。また、この蓋部３２４の周縁部には、注入口としての複数（本実施の形態では６つ）のスリット状の開口部３２４ａが所定の間隔で放射状に延びるように形成されている。この蓋部３２４の外径は、取付用凹部３１４の大径凹部３１４ａの内径よりも僅かに小さくなっており、蓋部３２４を取付用凹部３１４に挿入した際に取付用凹部３１４との間に注入口としての円環状の開口部３２４ｂが形成されるようになっている。
【００６８】
このような構成の流体取扱部３１６を組み立てる際には、まず、円筒部３２０の下側部分を取付用凹部３１４の小径凹部３１４ｂに嵌合させ、その下端部を取付用凹部３１４の小径凹部３１４ｂの底面に接着などにより固定する。次に、取付用凹部３１４の大径凹部３１４ａと円筒部３２０の間の円環状の空間に多数のビーズ３２２を充填する。次に、蓋部３２４を円筒部３２０に嵌合させてビーズ３２２の上に配置し、接着などにより固定する。
【００６９】
このようにして流体取扱部３１６を取付用凹部３１４に取り付けると、蓋部３２４の上には、取付用凹部３１４の大径凹部３１４ａと円筒部３２０の間に、液体試料などの流体を注入するための注入部３２６としての略円環状の空間が形成される。また、この注入部３２６の下側には、取付用凹部３１４の大径凹部３１４ａと円筒部３２０の間に、多数のビーズ３２２を充填した反応部として使用可能な略円環状の空間である流動部３２８が形成される。この流動部３２８は、注入口としての蓋部３２４の開口部３２４ａおよび３２４ｂを介して注入部３２６に連通している。さらに、円筒部３２０内には、測定部として使用可能な略円筒形の空間である流体収容室３３０が形成される。
【００７０】
注入口としての蓋部３２４の開口部３２４ａおよび３２４ｂから流動部３２８に注入された流体は、多数のビーズ３２２を充填した流動部３２８内を下方に流れた後、円筒部３２０のスリット部３２０ａを介して円筒部３２０の内部（流体収容室３３０）に導入される。
【００７１】
このように流動部３２８内に多数のビーズ３２２を充填することにより、流動部３２８内の流路の内面の表面積を増大し、流体取扱装置３１０を試料分析装置として使用した場合に捕体の支持面（反応面）の表面積を増大して、流体との接触面積を増大することができる。また、大きな反応面上で連続的に液を流動させることによって、反応効率が高まり、反応時間の短縮と測定感度の向上を図ることができ、試薬の使用量の削減によるコストの削減が可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態では、装置本体部３１２の流体取扱部支持体３１３に流体取扱部３１６を取り付けることにより、複数の流体取扱部３１６が所定の間隔で一列に配置された流体取扱ユニットとして、装置本体部３１２の枠体３１１に取り付けることができる。このように、一列毎に流体取扱ユニットを枠体３１１に取り付けることができるので、その取り扱いが容易になる。また、上述した第２および第３の実施の形態の流体取扱装置１１０、２１０のように外側円筒部１８、１１８を必要としないため、第２および第３の実施の形態の流体取扱装置１１０、２１０と比べて反応部の容積を大きくすることができるので、測定感度をさらに向上させることができる。また、光を透過し難い黒色の部材によって流体取扱部支持体３１３を形成することにより、蛍光測定時のバックグラウンドの上昇を抑えることができる。さらに、上述した第１および第２の実施の形態と比べて部品数を少なくすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態の流体取扱装置３１０の流体取扱部支持体３１３の取付用凹部３１４の形状を略円柱形にして、上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０の流体取扱部１６、１１６、２１６を取り付けてもよい。また、外形が略円柱形の部材に本実施の形態の流体取扱装置３１０の取付用凹部３１４（大径凹部３１４ａと小径凹部３１４ｂ）と同一の形状の凹部を形成し、この凹部内に流体取扱部３１６を取り付け、これを上述した第１〜第３の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０、２１０のプレート本体１２に取り付けてもよい。
【実施例】
【００７４】
次に、上述した第１、第２および第４の実施の形態の流体取扱装置１０、１１０および３１０の実施例として、これらの流体取扱装置を試料分析装置として使用した例について説明する。
【００７５】
［実施例１］
第１の実施の形態の流体取扱装置１０の流体取扱部１６の各々の円板２２の表面に、ビオチンでラベルされた抗ヒトＴＮＦ−α抗体（５００ｎｇ／ｍＬ）をコートして一晩放置し、市販のブロッキング剤を使用して各々の円板２２をブロッキングした後、これらの円板２２を使用して流体取扱部１６を組み立てて、流体取扱装置１０のプレート本体１２の取付用凹部１４に取り付けた。
【００７６】
次に、流体取扱部１６の注入部２６に３０μＬのストレプトアピジン−ＨＲＰ（２００ｎｇ／ｍＬ）を加えて２０分間（注入部２６に加えた３０μＬのストレプトアピジン−ＨＲＰが流体収容室３０まで流れる時間）反応させた後、３０μＬのバッファで３回洗浄した。
【００７７】
次に、注入部２６に１５μＬの基質（Ｐｉｅｒｃｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．製のＱｕａｎｔａＢｌｕ（登録商標）  Ｆｌｕｏｒｏｇｅｎｉｃ  Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｋｉｔの基質）を加えて２０分間反応させた後、１５μＬの反応停止液（Ｐｉｅｒｃｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．製のＱｕａｎｔａＢｌｕ（登録商標）  Ｆｌｕｏｒｏｇｅｎｉｃ  Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｋｉｔの反応停止液）を加え、流体収容室３０の長手方向（鉛直方向）に３２５ｎｍの励起光を照射して、流体収容室３０内の反応液の蛍光強度（４２０ｎｍの蛍光強度）を測定した。
【００７８】
［比較例１］
流体取扱装置１０の代わりに８×１２の配列の９６個のウェルを備えた市販のマイクロウェルプレートを使用し、ビオチンでラベルされた抗ヒトＴＮＦ−α抗体（５００ｎｇ／ｍＬ）をウェルの壁面にコートしてブロッキングし、ストレプトアピジン−ＨＲＰ（２００ｎｇ／ｍＬ）の量を１００μＬとし、１回の洗浄に使用するバッファの量を１００μＬとし、基質および反応停止液の量を１００μＬとした以外は、実施例１と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００７９】
実施例１および比較例１の結果から、比較例１では、蛍光強度（３回の平均値）が５５．５９であったのに対し、実施例１では、蛍光強度が１９５．５７であり、蛍光強度が大幅に高くなっており、比較例１と比べて少ない液量で測定強度を大幅に高めることができることがわかった。これらの結果を図２７に示す。
【００８０】
［実施例２］
第２の実施の形態の流体取扱装置１１０の各々のビーズ（Ｄｕｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の製品番号４３３０Ａ（粒径３００μｍ）１２２の表面に、ビオチンでラベルされた抗ヒトＴＮＦ−α抗体（５０ｎｇ／ｍＬ）をコートして一晩放置し、市販のブロッキング剤を使用して各々のビーズ１２２をブロッキングした後、これらのビーズ１２２を使用して流体取扱部１１６を組み立てて、流体取扱装置１１０のプレート本体１２の取付用凹部１４に取り付けた。
【００８１】
次に、流体取扱部１１６の注入部１２６に３０μＬのストレプトアピジン−ＨＲＰ（２００ｎｇ／ｍＬ）を加えて、それぞれ２分間、１０分間および２０分間（これらの時間内にそれぞれストレプトアピジン−ＨＲＰを４回循環させて、すなわち、流体収容室（測定部）１３０に溜まった反応液をピペットで吸って注入部１２６に戻す操作を４回繰り返して）反応させた後、３０μＬのバッファで３回洗浄した。
【００８２】
次に、注入部１２６に２５μＬの基質（Ｐｉｅｒｃｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．製のＱｕａｎｔａＢｌｕ（登録商標）  Ｆｌｕｏｒｏｇｅｎｉｃ  Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｋｉｔの基質）を加えて、５分毎に流体収容部（測定部）１３０内に溜まった液を吸って注入部１２６に戻して２０分間反応させた後、２５μＬの反応停止液（Ｐｉｅｒｃｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．製のＱｕａｎｔａＢｌｕ（登録商標）  Ｆｌｕｏｒｏｇｅｎｉｃ  Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｋｉｔの反応停止液）を加え、流体収容室１３０の長手方向（鉛直方向）に３２５ｎｍの励起光を照射して、流体収容室１３０内の反応液の蛍光強度（４２０ｎｍの蛍光強度）を測定した。
【００８３】
［比較例２］
流体取扱装置１１０の代わりに８×１２の配列の９６個のウェルを備えた市販のマイクロウェルプレートを使用し、ビオチンでラベルされた抗ヒトＴＮＦ−α抗体（５０ｎｇ／ｍＬ）をウェルの壁面にコートしてブロッキングし、１００μＬのストレプトアピジン−ＨＲＰ（２００ｎｇ／ｍＬ）を一度に加え、１回の洗浄に使用するバッファの量を１００μＬとし、１００μＬの基質を一度に加え、反応停止液の量を１００μＬとした以外は、実施例２と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００８４】
実施例２および比較例２の結果から、比較例２では、反応時間２分、１０分および２０分の場合の蛍光強度が、それぞれ２０２３．０、１３４０４．５および２１３５０．５であったのに対し、実施例２では、反応時間２分、１０分および２０分の場合の蛍光強度が、それぞれ２１７９０．０（２回の平均値）、４３４３８．０および４９９１４．０であり、それぞれ蛍光強度が大幅に高くなっており、比較例２と比べて少ない液量で測定強度を大幅に高めることができることがわかった。これらの結果を図２８に示す。
【００８５】
なお、実施例２では、ビーズ１２２を充填した流動部（反応部）１２６内に液を通しても試薬の一部が反応部内に残るので、反応時間を長くすれば、残った液が反応を続けるために蛍光強度が高くなるのがわかる。また、通常の感度でよい場合は、反応時間を２分程度にして迅速に測定することができ、高感度で測定したい場合は、反応時間を長くして微量試料の測定を行うことができる。
【００８６】
［実施例３］
第４の実施の形態の流体取扱装置３１０の各々のビーズ（Ｄｕｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の製品番号７６４０Ａ（平均粒径１３４μｍ））３２２の表面に、試薬キット（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ製のＰｏｌｙＬｉｎｋ−Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｋｉｔ  ｆｏｒ  ＣＯＯＨ  Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ）によって抗ヒトＴＮＦ−α抗体（５μｇ／ｍＬ）をコートして一晩放置し、市販のブロッキング剤を使用して各々のビーズ３２２をブロッキングした後、これらのビーズ３２２を使用して流体取扱部３１６を流体取扱装置３１０の装置本体部３１２に取り付けた。
【００８７】
次に、流体取扱部３１６の注入部３２６にサンプルとして３０μＬのヒトＴＮＦ−α（２５ｐｇ／ｍＬ）を加えて１時間反応させた後、５０μＬのバッファで３回洗浄した。
【００８８】
次に、注入部３２６にビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）３０μＬを加えて１時間反応させた後、５０μＬのバッファで３回洗浄した。
【００８９】
次に、注入部３２６に３０μＬのストレプトアピジン−ＡＰ（１００ｎｇ／ｍＬ）を加えて２０分間反応させた後、５０μＬのバッファで３回洗浄した。
【００９０】
次に、注入部３２６に３０μＬの基質（Ｐｒｏｍｅｇａ社製のＡｔｔｏＰｈｏｓ（登録商標）  ＡＰ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍの基質）を加えて１０分間反応させた後、３０μＬの反応停止液（０．５ＮのＮａＯＨ）を加え、流体収容室３３０の長手方向（鉛直方向）上方から４３５ｎｍの励起光を照射して、マイクロプレートリーダーによって流体収容室３３０内の反応液の蛍光強度（５５５ｎｍの蛍光強度）を測定した。
【００９１】
［比較例３］
流体取扱装置３１０の代わりに８×１２の配列の９６個のウェルを備えた市販のマイクロウェルプレートを使用し、実施例３と同様の抗ヒトＴＮＦ−α抗体をウェルの壁面にコートしてブロッキングし、サンプルとして５０μＬのヒトＴＮＦ−α（２５ｐｇ／ｍＬ）を一度に加え、１００μＬのビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）を一度に加え、１００μＬのストレプトアピジン−ＡＰ（１００ｎｇ／ｍＬ）を一度に加え、それぞれの洗浄工程で使用するバッファの量を１００μＬとし、１００μＬの基質を一度に加え、反応停止液の量を１００μＬとした以外は、実施例３と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９２】
［比較例４］
サンプルとして５０μＬのヒトＴＮＦ−α（１００ｐｇ／ｍＬ）を使用した以外は、比較例３と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９３】
実施例３と比較例３および４の結果から、実施例３では、サンプルの濃度が同じ比較例３やサンプルの濃度を４倍にした比較例４と比べて蛍光強度が大幅に高くなっており、少ない液量で測定強度を大幅に高めることができることがわかった。これらの結果を図２９に示す。
【００９４】
［実施例４］
サンプルの濃度を５０ｐｇ／ｍＬとし、サンプルの反応時間およびビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）の反応時間をそれぞれ５分間とした以外は、実施例３と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９５】
［比較例５］
サンプルの濃度を５０ｐｇ／ｍＬとし、サンプルの反応時間およびビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）の反応時間をそれぞれ５分間とした以外は、比較例３と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９６】
［比較例６］
サンプルの反応時間およびビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）の反応時間をそれぞれ３０分間とした以外は、比較例５と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９７】
［比較例７］
サンプルの反応時間およびビオチンでラベルされたヒトＴＮＦ−α抗体（０．５μｇ／ｍＬ）の反応時間をそれぞれ６０分間とした以外は、比較例５と同様の方法により蛍光強度を測定した。
【００９８】
実施例４と比較例５〜７の結果から、実施例４では、抗原抗体反応時間が同じ比較例５や、抗原抗体反応時間をそれぞれ６倍および１２倍にした比較例６および７と比べて蛍光強度が大幅に高くなっており、少ない液量で測定強度を大幅に高め且つ反応時間を大幅に短縮することができることがわかった。これらの結果を図３０に示す。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明による流体取扱装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明による流体取扱装置の第１の実施の形態の各々の取付用凹部内に取り付けられた流体取扱部を拡大して示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２の流体取扱部の分解斜視図である。
【図５】図２の流体取扱部の内側円筒部を外側円筒部に挿入した状態を示す斜視図である。
【図６】図２の流体取扱部を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図７】図２の流体取扱部の円板の斜視図である。
【図８】本発明による流体取扱装置の第１の実施の形態の各々の取付用凹部内に取り付けられた流体取扱部の変形例を示す断面図であり、図３に対応する図である。
【図９】図２の流体取扱部の内側円筒部の内部に流入する流体の流れを概略的に示す図である。
【図１０】本発明による流体取扱装置の第２の実施の形態の各々の取付用凹部内に取り付けられた流体取扱部を拡大して示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０の流体取扱部のビーズを除いた分解斜視図である。
【図１３】図１０の流体取扱部の内側円筒部を外側円筒部に挿入した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１０の流体取扱部を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１５】本発明による流体取扱装置の第３の実施の形態の各々の取付用凹部内に取り付けられた流体取扱部を拡大して示す平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】図１５の流体取扱部の吸水性部材を除いた分解斜視図である。
【図１８】図１５の流体取扱部を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１９】図１５の流体取扱部の吸水性部材の斜視図である。
【図２０】本発明による流体取扱装置の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図２１】図２０の流体取扱装置の装置本体の枠体と流体取扱部支持体を示す斜視図である。
【図２２】図２１の流体取扱部支持体を拡大して示す平面図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図２４】図２０の流体取扱装置の流体取扱部を示す平面図である。
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。
【図２６】図２０の流体取扱装置の流体取扱部のビーズを除いた分解斜視図である。
【図２７】実施例１および比較例１の蛍光強度の結果を示すグラフである。
【図２８】実施例２および比較例２の蛍光強度の結果を示すグラフである。
【図２９】実施例３および比較例３、４の蛍光強度の結果を示すグラフである。
【図３０】実施例４および比較例５〜７の蛍光強度の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１０、１１０、２１０、３１０  流体取扱装置
１２  プレート本体（装置本体部）
１２ａ  外周側壁部
１４、３１４  取付用凹部
１６、１１６、２１６、３１６  流体取扱部
１８、１１８、２１８  外側円筒部
１８ａ、２２ａ  開口部
１８ｂ  フランジ部
１８ｃ、２２ｃ  円環状壁部
１８ｄ、２２ｄ  円環状凹部
１８ｅ、２２ｅ  切欠き部
２０、１２０、２２０  内側円筒部
２０ａ  溝部
２０ｂ  切欠き部
２０ｃ、１２０ａ、２２０ａ、３２０ａ  スリット部
２２  円板
２２ｂ  円板本体
２２ｆ  スリット部
２４、１２４、３２４  蓋部
２４ａ、１２４ａ、３１４ａ、３１４ｂ  開口部（注入口）
２６、１２６、２２６、３２６  注入部
２８、１２８、２２８、３２８  流動部（反応部）
３０、１３０、２３０、３３０  流体収容室（測定部）
１１８ａ、２１８ａ  小径部
１１８ｂ、２１８ｂ  円環部
１１８ｃ、２１８ｃ  大径部
１２２、３２２  ビーズ
２２２  吸水性部材
３１１  枠体
３１１ａ  開口部
３１１ｂ  上面
３１２  装置本体部
３１３  流体取扱部支持体
３１３ａ  支持体本体部
３１３ｂ  突出部
３１４ａ  大径凹部
３１４ｂ  小径凹部
３１６  流体取扱部
３２０  円筒部
３２４ａ、３２４ｂ  開口部
【図１】
2007040942.tif 000003
【図２】
2007040942.tif 000004
【図３】
2007040942.tif 000005
【図４】
2007040942.tif 000006
【図５】
2007040942.tif 000007
【図６】
2007040942.tif 000008
【図７】
2007040942.tif 000009
【図８】
2007040942.tif 000010
【図９】
2007040942.tif 000011
【図１０】
2007040942.tif 000012
【図１１】
2007040942.tif 000013
【図１２】
2007040942.tif 000014
【図１３】
2007040942.tif 000015
【図１４】
2007040942.tif 000016
【図１５】
2007040942.tif 000017
【図１６】
2007040942.tif 000018
【図１７】
2007040942.tif 000019
【図１８】
2007040942.tif 000020
【図１９】
2007040942.tif 000021
【図２０】
2007040942.tif 000022
【図２１】
2007040942.tif 000023
【図２２】
2007040942.tif 000024
【図２３】
2007040942.tif 000025
【図２４】
2007040942.tif 000026
【図２５】
2007040942.tif 000027
【図２６】
2007040942.tif 000028
【図２７】
2007040942.tif 000029
【図２８】
2007040942.tif 000030
【図２９】
2007040942.tif 000031
【図３０】
2007040942.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月13日(2006.3.13)
【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】
平板状部材からなる装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置され、
前記平板状部材の一方の面に複数の円柱形の凹部が配列して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられ、
前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記表面積増大部材が、前記内側円筒状部材を取り囲むように積層された複数の円板状部材であり、前記注入部が、前記複数の円板状部材の上に配置された上側円筒状部材と前記内側円筒状部材との間に形成され、前記複数の円板状部材の間に間隙が形成され、前記流動部内に導入された流体がそれぞれの円板状部材の上面に沿って流動し、
前記流動部内に導入された流体が、前記複数の円板状部材の最上段の円板状部材の周縁部からその円板状部材の上面に沿って径方向反対側まで流動した後、鉛直方向下側に流れ、その最上段の円板状部材の真下の段の円板状部材の周縁部に到達し、前記複数の円板状部材の各々の上面に沿って順次流動して最下段の円板状部材に到達することを特徴とする、流体取扱装置。
【請求項２】
装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置され、
前記装置本体が、枠体と、この枠体上に互いに略平行に配置された複数の支持体とからなり、これらの支持体の各々に複数の円柱形の凹部が所定の間隔で一列に配置して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられ、
前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された外側円筒状部材とこの外側円筒状部材内に挿入された内側円筒状部材との間に形成され、前記流体収容室が、前記内側円筒状部材内に形成され、前記表面積増大部材が、前記内側円筒状部材を取り囲むように積層された複数の円板状部材であり、前記注入部が、前記複数の円板状部材の上に配置された上側円筒状部材と前記内側円筒状部材との間に形成され、前記複数の円板状部材の間に間隙が形成され、前記流動部内に導入された流体がそれぞれの円板状部材の上面に沿って流動し、
前記流動部内に導入された流体が、前記複数の円板状部材の最上段の円板状部材の周縁部からその円板状部材の上面に沿って径方向反対側まで流動した後、鉛直方向下側に流れ、その最上段の円板状部材の真下の段の円板状部材の周縁部に到達し、前記複数の円板状部材の各々の上面に沿って順次流動して最下段の円板状部材に到達することを特徴とする、流体取扱装置。
【請求項３】
平板状部材からなる装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置され、
前記平板状部材の一方の面に複数の凹部が配列して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられ、
前記複数の凹部の各々が、円柱形の上側凹部と、この上側凹部の底面に形成され、前記上側凹部より小径の下側凹部とからなり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された円筒状部材と前記上側凹部との間に形成され、前記流体収容室が、前記円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記表面積増大部材として前記流動部内に充填された多数の微小粒状物の上に形成されていることを特徴とする、流体取扱装置。
【請求項４】
装置本体と、この装置本体上に配列された複数の流体取扱部とからなり、これらの流体取扱部の各々が、流体を注入するための注入部と、この注入部の底部の開口部から導入された流体を連続的に下方に流動させる流動部と、この流動部内の流体が導入される流体収容室と、前記流動部の底部に到達した流体を前記流体収容室に導入する流路とを備え、前記流動部内に導入された流体が前記流動部内で接触する表面の面積を増大させる表面積増大部材が前記流動部内に配置され、
前記装置本体が、枠体と、この枠体上に互いに略平行に配置された複数の支持体とからなり、これらの支持体の各々に複数の凹部が所定の間隔で一列に配置して形成され、これらの凹部内に前記複数の流体取扱部がそれぞれ取り付けられ、
前記複数の凹部の各々が、円柱形の上側凹部と、この上側凹部の底面に形成され、前記上側凹部より小径の下側凹部とからなり、前記流動部が、前記複数の凹部の各々に挿入された円筒状部材と前記上側凹部との間に形成され、前記流体収容室が、前記円筒状部材内に形成され、前記注入部が、前記表面積増大部材として前記流動部内に充填された多数の微小粒状物の上に形成されていることを特徴とする、流体取扱装置。