(57)【要約】【課題】微小容器への液体の導入又は導出が容易な反応容器とこの反応容器を用いた分析装置を提供すること。【解決手段】保持した液体を音波によって攪拌して反応させる反応容器５と反応容器を用いた分析装置。反応容器５は、音波を発生する表面弾性波素子２２と、液体を導入する開口５ｆを有し、液体の導入方向の長さが音波の波長よりも長い液体の保持部とを備え、表面弾性波素子２２は、音波によって液体を開口５ｆから保持部内へ導入し、或いは開口から保持部の外へ導出する。さらに、保持部は、液体の光学的特性を測定する測光領域を含んでいる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持した液体を音波によって攪拌して反応させる反応容器であって、
音波を発生する音波発生手段と、
液体を導入する開口を有し、前記液体の導入方向の長さが前記音波の波長よりも長い液体の保持部と、
を備え、
前記音波発生手段は、前記音波によって前記液体を前記開口から前記保持部内へ導入し、或いは前記開口から前記保持部の外へ導出することを特徴とする反応容器。
【請求項２】
さらに、前記保持部は、前記液体の光学的特性を測定する測光領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記測光領域は、前記液体の光学的特性を測定する光が透過する方向における前記液体の厚みを規定する領域であることを特徴とする請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
前記音波発生手段は、前記測光領域へ前記液体を導入することを特徴とする請求項２に記載の反応容器。
【請求項５】
前記音波発生手段は、前記保持部から前記開口へ移動させた前記液体を、さらに大きな駆動電力によって前記開口から排出することを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項６】
前記音波発生手段は、前記保持部を形成する複数の面のうち、前記液体の光学的特性を測定する光が入射する入射面と出射する出射面とを避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項７】
前記音波発生手段は、前記音波を発生する櫛型電極と、前記音波を伝搬させる圧電基板とを有する表面弾性波素子であることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項８】
前記櫛型電極は、前記測光領域を避けて配置されることを特徴とする請求項７に記載の反応容器。
【請求項９】
さらに、容器外部に液体保持部を有し、音波によって前記液体を前記液体保持部から前記開口へ搬送する搬送手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項１０】
前記保持部は、液体を導入する前記開口と対向する位置に液体を導出する開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項１１】
複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の反応容器に前記複数の異なる液体を保持して攪拌することによって反応させ、反応液を分析することを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器と分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、分析装置は、反応容器内で複数の異なる液体或いは溶媒と溶質とを攪拌して反応させ、反応液を分析している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６８８８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、分析装置で使用する反応容器は、液体の光学的特性の測定が可能な寸法を有する形状に設定され、超音波攪拌によって液体を攪拌する反応容器であっても、液体の導入方向である深さ方向の寸法は、超音波の波長よりも十分大きく設定されている。このとき、前記液体の量が数μＬ〜数十μＬに微量化され、反応容器が微小化すると、反応容器は、表面張力の影響が大きくなって検体，試薬，洗浄液等を含む液体の導入や導出が難しくなる。
【０００５】
例えば、図４７に示す容量を微量化した反応容器１００は、液体を保持する保持部１００ａの深さ方向の寸法を長くして液体の光学的測定のための領域を確保するため、検体，試薬，洗浄液等を含む液体の導入部や導出部となる上部の開口１００ｂが相対的に狭くなる。このため、反応容器１００の上方から開口１００ｂに液体を滴下すると、反応容器１００は、液体を保持する保持部１００ａへの注入が表面張力によって妨げられ、図４７に示すように、液体Ｌが開口１００ｂの近傍に張り付いて開口１００ｂを塞いでしまう。このため、反応容器１００は、保持部１００ａの底部まで液体Ｌを入れ込むことが難しくなり、光線ＢLによる液体Ｌの光学的特性、例えば、吸光度の測定ができなくなる。この場合、保持部１００ａの底部まで確実に液体を入れ込むためには、点着分注が考えられるが、分注装置の位置決め精度の向上や分注ノズルの微小化等の問題に加えて、分注ノズルの汚染等、新たに解決すべき問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、微小容器への液体の導入又は導出が容易な反応容器とこの反応容器を用いた分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る反応容器は、保持した液体を音波によって攪拌して反応させる反応容器であって、音波を発生する音波発生手段と、液体を導入する開口を有し、前記液体の導入方向の長さが前記音波の波長よりも長い液体の保持部と、を備え、前記音波発生手段は、前記音波によって前記液体を前記開口から前記保持部内へ導入し、或いは前記開口から前記保持部の外へ導出することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る反応容器は、上記の発明において、さらに、前記保持部は、前記液体の光学的特性を測定する測光領域を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る反応容器は、上記の発明において、前記測光領域は、前記液体の光学的特性を測定する光が透過する方向における前記液体の厚みを規定する領域であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る反応容器は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記測光領域へ前記液体を導入することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る反応容器は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記保持部から前記開口へ移動させた前記液体を、さらに大きな駆動電力によって前記開口から排出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る反応容器は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記保持部を形成する複数の面のうち、前記液体の光学的特性を測定する光が入射する入射面と出射する出射面とを避けて配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る反応容器は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記音波を発生する櫛型電極と、前記音波を伝搬させる圧電基板とを有する表面弾性波素子であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に係る反応容器は、上記の発明において、前記櫛型電極は、前記測光領域を避けて配置されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に係る反応容器は、上記の発明において、さらに、容器外部に液体保持部を有し、音波によって前記液体を前記液体保持部から前記開口へ搬送する搬送手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に係る反応容器は、上記の発明において、前記保持部は、液体を導入する前記開口と対向する位置に液体を導出する開口が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１１に係る分析装置は、複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、前記反応容器に前記複数の異なる液体を保持して攪拌することによって反応させ、反応液を分析することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる反応容器は、音波発生手段が音波によって液体を保持部へ導入又は導出するので、微小容器であっても表面張力の影響に抗して液体を保持部へ容易に導入し、或いは保持部から容易に導出することができ、反応容器を小型化することが可能なうえ、分析装置は、搭載する反応容器を小型化することにより装置自体を小型にすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の反応容器と分析装置の実施の形態１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の反応容器を用いて分析を行う実施の形態１にかかる自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１に示す自動分析装置のＡ部拡大図である。図３は、実施の形態１の反応容器で使用する表面弾性波素子の正面図である。図４は、表面弾性波素子による液体の導入を説明する実施の形態１の反応容器の断面図である。尚、本明細書で使用する図面は、本発明の構成の説明に重点を置いて作成しており、寸法は必ずしも正確ではない。
【００２０】
自動分析装置１は、図１及び図２に示すように、試薬テーブル２，３、反応部４、検体容器移送機構８、分析光学系１２、洗浄機構１３、制御部１５及び駆動装置２０を備えている。
【００２１】
試薬テーブル２，３は、図１に示すように、それぞれ周方向に配置される複数の試薬容器２ａ，３ａを保持し、図示しない駆動手段に回転されて試薬容器２ａ，３ａを周方向に搬送する。
【００２２】
反応部４は、図１及び図２に示すように、遮光部材４ａとキュベットホイール４ｂとを有している。遮光部材４ａは、キュベットホイール４ｂの半径方向内側と外側に配置され、分析光学系１２と交差する位置に測光用の開口４ｃが形成されている。キュベットホイール４ｂは、周方向に沿って設けた複数の凹部４ｄに反応容器５を保持すると共に、反応容器５内の液体を体温程度の温度に保持して回転する。このとき、キュベットホイール４ｂは、一周期で反時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期で時計方向に反応容器５の１個分回転する。また、キュベットホイール４ｂは、隣接する凹部４ｄ相互間が電磁的にシールドされている。反応容器５は、近傍に設けた試薬分注機構６，７によって試薬テーブル２，３の試薬容器２ａ，３ａから試薬が分注される。ここで、試薬分注機構６，７は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム６ａ，７ａに試薬を分注するプローブ６ｂ，７ｂが設けられ、洗浄水によってプローブ６ｂ，７ｂを洗浄する洗浄手段（図示せず）を有している。
【００２３】
反応容器５は、図２に示すように、液体を保持する保持部５ａ（図４〜図６参照）を有する四角筒状の容器であり、側壁５ｃに表面弾性波素子２２を備えている。保持部５ａは、液体の導入方向となる鉛直方向の長さが、表面弾性波素子２２が発生する音波の波長よりも長く成形されている。反応容器５は、分析光学系１２から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器５は、表面弾性波素子２２を取り付けた側壁５ｃに隣接する側壁５ｄの下部側が分析光を透過させる測光用の窓５ｂとして利用される。従って、反応容器５は、対向する窓５ｂの間に保持部５ａに保持される液体の光学的特性を測定する測光領域が形成される。この測光領域は、液体の光学的特性を測定する光が透過する方向における液体の厚みを規定し、以下に説明する他の実施の形態の反応容器においても同じである。また、反応容器５は、窓５ｂを半径方向に向けてキュベットホイール４ｂの凹部４ｄにセットされ、上部には導入口と導出口を兼ねる開口５ｆが形成されている。反応容器５は、駆動装置２０によって表面弾性波素子２２が駆動される。
【００２４】
検体容器移送機構８は、図１に示すように、フィーダ９に配列した複数のラック１０を矢印方向に沿って１つずつ移送する移送手段であり、ラック１０を歩進させながら移送する。ラック１０は、検体を収容した複数の検体容器１０ａを保持している。ここで、検体容器１０ａは、検体容器移送機構８によって移送されるラック１０の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム１１ａとプローブ１１ｂとを有する検体分注機構１１によって検体が各反応容器５へ分注される。このため、検体分注機構１１は、洗浄水によってプローブ１１ｂを洗浄する洗浄手段を有している。
【００２５】
分析光学系１２は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料を分析するための分析光（３４０〜８００ｎｍ）を出射するもので、図１に示すように、発光部１２ａ，分光部１２ｂ及び受光部１２ｃを有している。発光部１２ａから出射された分析光は、反応容器５内の液体試料を透過し、分光部１２ｂと対向する位置に設けた受光部１２ｃによって受光される。受光部１２ｃは、制御部１５と接続されている。
【００２６】
洗浄機構１３は、ノズル１３ａによって反応容器５内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル１３ａによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系１２による分析が終了した反応容器５を洗浄する。
【００２７】
制御部１５は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、発光部１２ａの出射光量と受光部１２ｃが受光した光量に基づく反応容器５内の液体試料の吸光度に基づいて検体の成分濃度等を分析し、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。制御部１５は、図１に示すように、キーボード等の入力部１６及びディスプレイパネル等の表示部１７と接続されている。
【００２８】
駆動装置２０は、図２に示すように、表面弾性波素子２２に電力を送電する送電体２１を有している。送電体２１は、ＲＦ送信アンテナ２１ａ、駆動回路２１ｂ及びコントローラ２１ｃを有しており、ＲＦ送信アンテナ２１ａは表面弾性波素子２２と対向配置されている。送電体２１は、数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ程度の高周波交流電源から供給される電力をＲＦ送信アンテナ２１ａから電波として表面弾性波素子２２に発信する。このとき、ＲＦ送信アンテナ２１ａは、キュベットホイール４ｂに設けた各凹部４ｄの内面に取り付けられている。このため、駆動装置２０は、例えば、コントローラ２１ｃに制御されたスイッチによって切り替えることにより、供給される電力を複数のＲＦ送信アンテナ２１ａの中から特定のＲＦ送信アンテナ２１ａに出力するように切り替える。
【００２９】
表面弾性波素子２２は、エポキシ樹脂等の音響整合層を介して反応容器５の側壁５ｃに取り付けられ、音波（弾性波）によって液体を攪拌すると共に、液体を保持部５ａへ導入又は導出する音波発生手段であり、図２及び図３に示すように、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電基板２２ａ上に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子２２ｂとアンテナ２２ｃが形成されている。このとき、表面弾性波素子２２が発生する音波は、周波数をｆ、波長をλ、圧電基板２２ａ上を伝搬する速度をＶとすると、λ＝Ｖ／ｆで表わされる。従って、例えば、圧電基板２２ａがニオブ酸リチウムであり、Ｙ−Ｚカットからなる場合、速度Ｖ＝３４８８（ｍ／ｓｅｃ）であるから、音波の周波数がｆ＝１００ＭＨｚの場合、音波の波長は３４．８８μｍとなる。また、表面弾性波素子２２は、分析光学系１２の発光部１２ａから出射された分析光が入射する入射面や出射する出射面が形成される側壁５ｄや側壁５ｄと対向する側壁を避けて、これらに隣り合う側壁５ｃに配置する。また、表面弾性波素子２２は、振動子２２ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）の複数の櫛歯が互いに同心円状に配置されると共に、複数の櫛歯の中心Ｃ（焦点）が鉛直下方となるように複数の櫛歯が下方に向かって短くなるように形成されている。
【００３０】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール４ｂによって周方向に沿って搬送される複数の反応容器５に試薬分注機構６，７が試薬容器２ａ，３ａから試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器５は、検体分注機構１１によってラック１０に保持された複数の検体容器１０ａから検体が順次分注される。そして、試薬と検体が分注された反応容器５は、キュベットホイール４ｂが停止する都度、駆動装置２０によって順次攪拌されて試薬と検体とが反応し、キュベットホイール４ｂが再び回転したときに分析光学系１２を横切る。このとき、反応容器５内の反応液は、受光部１２ｃで側光され、制御部１５によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器５は、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００３１】
このとき、反応容器５の容量が数μＬ〜数十μＬと微量であると、図４に示すように、分注した試薬Ｌrが開口５ｆを塞いでしまう。このような場合、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃの制御の下に、送電体２１のＲＦ送信アンテナ２１ａからアンテナ２２ｃに非接触で電力を送電する。このとき、表面弾性波素子２２は、基板２２ａ上に形成される振動子２２ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）が、中心Ｃ（焦点）が鉛直下方となるように互いに同心円状に配置されている。従って、表面弾性波素子２２の振動子２２ｂは、図３に点線の矢印で示したように、中心Ｃ（焦点）に収束する音波（弾性波）を下方へ出射する。
【００３２】
このため、振動子２２ｂが発生した音波は、図４に示すように、反応容器５の内壁面から試薬Ｌr中へ斜め下方に音波Ｗaとして漏れ出す。このようにして漏れ出す音波Ｗaにより、試薬Ｌr中には、斜め下方に向かう音響流と音響放射圧が生じる。このため、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃによって振動子２２ｂに印加する電圧、従って振動子２２ｂの駆動エネルギーを試薬Ｌrの表面張力以上に大きくする。これにより、開口５ｆを塞いでいる試薬Ｌrは、図５に示すように、音波Ｗaによって生ずる音響流及び音響放射圧により下部側が下方へ移動し、全体が保持部５ａ内に搬送されてゆく。
【００３３】
この結果、開口５ｆを塞いでいた試薬Ｌrは、最終的に、図６に示すように、総て保持部５ａの底部へ搬送される。なお、振動子２２ｂは、上方にも音波を出射するが、円弧の中心（収束）方向とは逆になるため、伝搬により音波が散逸してしまう。このため、振動子２２ｂから上方に出射された音波は、音響エネルギーが相対的に小さくなるために、見かけ上、下方に出射された音波だけが試薬Ｌr中へ漏れ出す。なお、Ｙ−Ｚカットのニオブ酸リチウムが発生する音波は、圧電基板２２ａの表面近傍に集中して伝搬するレイリー波とバルク波からなる弾性波である。本実施の形態では、主にバルク波が搬送と攪拌に寄与する。
【００３４】
また、分注した検体が開口５ｆを塞いだ場合も、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃの制御の下に、送電体２１のＲＦ送信アンテナ２１ａからアンテナ２２ｃに非接触で電力を送電し、検体を保持部５ａ内に搬送させる。そして、反応容器５に分注された試薬と検体は、再度、振動子２２ｂが出射する音波によって保持部５ａ内で攪拌されて反応する。このとき、攪拌用の電力は、液体の表面張力に抗して保持部５ａ内に搬送する場合の電力よりも小さくてよい。このようにして試薬と検体とを反応させた反応容器５は、図７に示すように、反応液が分析光学系１２から出射される光束ＢLによって測光される。このとき、制御部１５は、受光部１２ｃから入力される光信号をもとに反応液の成分濃度等を分析する。
【００３５】
ここで、分析が終了した反応容器は、通常は、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。しかし、容量が数μＬ〜数十μＬと微量である反応容器５は、開口５ｆが狭いことから容量が大きい反応容器に比べて表面張力の影響が大きいうえ、表面弾性波素子２２が液体の導入用として使用されている。このため、反応容器５は、反応液や洗浄液等の液体を保持部５ａから排出することが難しいので、使い捨てとする。
【００３６】
このように、実施の形態１の反応容器５は、微小容器であっても表面弾性波素子２２を表面張力を超える電力で駆動するので、液体の導入が容易なうえ、反応容器５は微小化できるので、反応容器５を用いた自動分析装置１は小型化可能である。
【００３７】
（実施の形態２）
次に、本発明の反応容器と分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１の反応容器は、表面弾性波素子を液体の導入用素子として使用したが、実施の形態２の反応容器は表面弾性波素子を液体の導出用素子として使用し、自動分析装置１は実施の形態１と同じものを使用する。図８は、図１の自動分析装置のＡ部を拡大して示す実施の形態２の反応容器の斜視図である。図９は、反応廃液を保持した反応容器の断面図である。図１０は、実施の形態２の反応容器で使用する表面弾性波素子の正面図である。ここで、以下に説明する反応容器は、実施の形態１の反応容器５と対応する部分には対応する符号を付して説明している。
【００３８】
反応容器２５は、液体を保持する保持部２５ａの液体の導入方向となる鉛直方向の長さが、駆動装置２０の表面弾性波素子２３が発生する音波の波長よりも長く成形された容量が数μＬ〜数十μＬと微量な容器である。反応容器２５は、図８及び図９に示すように、表面弾性波素子２２と同一の構成を有する表面弾性波素子２３が振動子２３ｂを下方に配置して側壁２５ｃに取り付けられている。反応容器２５は、反応容器５と同一の素材が使用され、表面弾性波素子２３を取り付けた側壁２５ｃに隣接する側壁２５ｄの下部側が分析光を透過させる測光用の窓２５ｂとして利用される。また、反応容器２５は、窓２５ｂを外側に向けてキュベットホイール４ｂの凹部４ｄにセットされる。
【００３９】
表面弾性波素子２３は、表面弾性波素子２２と同様に、図１０に示すように、圧電基板２３ａ上に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子２３ｂとアンテナ２３ｃが形成されている。このとき、表面弾性波素子２３は、振動子２３ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）の複数の櫛歯が互いに同心円状に配置されると共に、複数の櫛歯の中心Ｃ（焦点）が鉛直上方となるように複数の櫛歯が上方に向かって短くなるように形成されている。
【００４０】
反応容器２５は、キュベットホイール４ｂの凹部４ｄにセットし、分注される検体と試薬とを駆動装置２０によって攪拌して反応液とした後、側光終了後の反応排液を導出する際に、以下のようにして使用される。このとき、反応容器２５は、図９に示すように、保持部２５ａに反応廃液Ｌwを保持している。
【００４１】
駆動装置２０は、コントローラ２１ｃの制御の下に、送電体２１のＲＦ送信アンテナ２１ａからアンテナ２３ｃに非接触で電力を送電する。すると、表面弾性波素子２３は、振動子２３ｂが反応容器２５の下側に配置されているため、振動子２３ｂが発生した音波は、図１１に示すように、反応容器２５の内壁面から反応排液Ｌwへ斜め上方に音波Ｗaとして漏れ出す。この斜め上方に漏れ出す音波Ｗaにより、保持部２５ａの下部に保持されている反応廃液Ｌw中には、斜め上方に向かう音響流と音響放射圧が生じる。
【００４２】
これにより、反応廃液Ｌwは、図１１に示すように、音波Ｗaによって生ずる音響流及び音響放射圧により表面弾性波素子２２側の反応廃液Ｌwが上方へ移動し、反応廃液Ｌw全体が上方へ移動し始める。この結果、反応容器２５の下部に保持されていた反応廃液Ｌwは、最終的に、図１２に示すように、総て上方の開口２５ｆへ搬送される。但し、反応容器２５は、容積が微量で、保持部２５ａに窓２５ｂを確保するため、開口２５ｆの面積が相対的に小さいため、表面張力の影響が大きいので、排出部である開口２５ｆが反応廃液Ｌwによって塞がれ、開口２５ｆから搬送され難くなる。
【００４３】
このため、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃによって振動子２２ｂに印加する電圧、従って振動子２２ｂの駆動エネルギーを反応排液Ｌwの表面張力以上に大きくして、開口２５ｆから外部へ搬送する。或いは、図１３に示すように、反応容器２５の開口２５ｆを塞いだ反応廃液Ｌwを、上方から吸引ノズル２７によって吸引する。この場合、反応容器２５は、容量の微量化により開口２５ｆの面積が小さくなっている。しかし、吸引ノズル２７は、上方から反応廃液Ｌwを吸引するだけで、開口２５ｆから反応容器２５の内部へ挿入しないので、従来サイズのものを使用することができる。
【００４４】
このようにして反応廃液Ｌwを吸引された反応容器２５は、キュベットホイール４ｂによって搬送され、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。洗浄工程では、洗浄，吸引後にコントローラ２１ｃの制御の下に、洗浄廃液Ｌcを開口２５ｆへ移送した場合よりも大きなパワーで振動子２２ｂを駆動する。このとき、振動子２２ｂは、同心円状の櫛型電極（ＩＤＴ）によって構成されている。このため、大きなパワーの音波が振動子２２ｂの円弧の中心Ｃに収束し、吸引漏れの洗浄廃液Ｌcが残っていても、収束した音波によって残った洗浄廃液Ｌcが飛散される。このため、反応容器２５は、洗浄廃液Ｌcが残らず排出されて、内部が乾燥される。
【００４５】
このとき、反応容器２５は、振動子２２ｂを連続駆動すると、洗浄廃液Ｌcが霧状に飛散される。これに対し、反応容器２５は、振動子２２ｂをパルス駆動すると、洗浄廃液Ｌcが、図１４に示すように、液滴Ｄr状に飛散される。
【００４６】
このように、実施の形態２の反応容器２５は、微小容器であっても液体の導出が容易であり、反応容器２５は微小化できるので、反応容器２５を用いた自動分析装置１は小型化可能である。
【００４７】
（実施の形態３）
次に、本発明の反応容器と分析装置にかかる実施の形態３について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１，２の反応容器は、表面弾性波素子を液体の導入用素子又は導出用素子として使用したが、実施の形態３の反応容器は液体の導入用の表面弾性波素子と液体の導出用の表面弾性波素子を備え、自動分析装置１は実施の形態１と同じものを使用する。図１５は、反応廃液を保持した実施の形態３の反応容器の斜視図である。図１６は、反応廃液を保持した図１５に示す反応容器の断面図である。
【００４８】
反応容器３０は、容量が数μＬ〜数十μＬと微量な容器であり、図１５及び図１６に示すように、液体を保持する保持部３０ａを構成する側壁３０ｃに液体導出用の表面弾性波素子２３を取り付け、側壁３０ｃと対向する側壁３０ｅに液体導入用の表面弾性波素子２２が取り付けられている。反応容器３０は、側壁３０ｃ，３０ｅと隣接する側壁３０ｄの下部側が分析光を透過させる測光用の窓３０ｂとして利用される。また、反応容器３０は、窓３０ｂを外側に向けてキュベットホイール４ｂの凹部４ｄにセットされる。この場合、キュベットホイール４ｂは、凹部４ｄの内面に、表面弾性波素子２２に電力を発信するＲＦ送信アンテナ２１ａと、表面弾性波素子２３に電力を発信するＲＦ送信アンテナ２１ａとを、それぞれ周方向に対向させて取り付ける。
【００４９】
このように構成すると、反応容器３０は、分注した検体と試薬とを液体導入用の表面弾性波素子２２によって保持部３０ａへ導入して攪拌し、攪拌によって検体と試薬とが反応した反応液を分析光学系１２によって測光した後、液体導出用の表面弾性波素子２３によって反応排液が保持部３０ａから導出される。そして、反応容器３０は、自動分析装置１において、キュベットホイール４ｂによって搬送され、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用され、容量が数μＬ〜数十μＬと微量であるにも拘わらず、液体の導入と導出に関する搬送を一つの容器で行うことができる。
【００５０】
ここで、反応容器は、液体の導入と導出ができれば、図１７に示す反応容器５のように、音波によって液体を開口５ｆへ搬送する搬送素子２４を備えていてもよい。ここで、搬送素子２４は、圧電基板２４ａが１２８°Ｙ−Ｘカットのニオブ酸リチウムからなる。１２８°Ｙ−Ｘカットのニオブ酸リチウムが発生する音波は、圧電基板２４ａの表面近傍に集中して伝搬する表面弾性波（レイリー波）である。搬送素子２４は、表面弾性波素子２２，２３と同様に、液体に対する非親和性処理を施した圧電基板２４ａ上に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子２４ｂとアンテナ２４ｃが形成され、駆動装置２０と同様の駆動装置によって駆動される。搬送素子２４は、反応容器５上部の側壁に一端を当接させて開口５ｆと面一となるように水平に配置し、反応容器５に着脱可能とするが、反応容器５に固定してもよい。
【００５１】
これにより、反応容器５は、圧電基板２４ａ上に試薬Ｌrを滴下し、駆動装置によって搬送素子２４駆動すると、図１７に示すように、振動子２４ｂが発生する音波Ｗaによって試薬Ｌrが開口５ｆへと搬送される。このとき、圧電基板２４ａは、液体に対する非親和性処理を施してあるため、試薬Ｌrは球状となる。
【００５２】
このようにして試薬Ｌrが開口５ｆへ搬送された反応容器５は、容量が数μＬ〜数十μＬと微量であると、表面張力の影響により、図１８に示すように、開口５ｆが試薬Ｌrによって塞がれてしまう。このため、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃの制御の下に、送電体２１のＲＦ送信アンテナ２１ａからアンテナ２４ｃに非接触で電力を送電する。すると、振動子２４ｂが発生した音波は、図１８に示すように、反応容器５の内壁面から試薬Ｌr中へ斜め下方に音波Ｗaとして漏れ出す。このようにして漏れ出す音波Ｗaにより、試薬Ｌr中に斜め下方に向かう音響流と音響放射圧が生じる。このとき、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃによって振動子２４ｂに印加する電圧、従って振動子２４ｂの駆動エネルギーを試薬Ｌrの表面張力以上に大きくする。
【００５３】
これにより、開口５ｆを塞いでいる試薬Ｌrは、図１９に示すように、音波Ｗaによって生ずる音響流及び音響放射圧により下部側が下方へ移動し、全体が保持部５ａ内に引き込まれてゆく。この結果、開口５ｆを塞いでいた試薬Ｌrは、図２０に示すように、最終的に総て音響流と音響放射圧によって下方へ移動され、保持部５ａ内へ導入される。
【００５４】
また、分注した検体が開口５ｆを塞いだ場合も、駆動装置２０は、コントローラ２１ｃの制御の下に、送電体２１のＲＦ送信アンテナ２１ａからアンテナ２４ｃに非接触で電力を送電し、検体を下方へ移動させて保持部５ａ内に引き込む。そして、反応容器５に分注された試薬Ｌrと検体は、再度、振動子２４ｂが出射する音波によって保持部５ａ内で攪拌されて反応する。このようにして分注された試薬と検体が反応した反応容器５は、図２０に示すように、反応液Ｌraが分析光学系１２から出射される光束ＢLによって測光される。このとき、制御部１５が、受光部１２ｃから入力される光信号により反応液の成分濃度等を分析する。このとき、攪拌用の電力は、実施の形態１で説明したように、液体の表面張力に抗して保持部５ａ内に搬送する場合の電力よりも小さくてよい。
【００５５】
そして、分析後、反応容器５は、搬送素子２４を外し、図２１に示すように、側壁５ｅの外面に水やジェル等の音響整合層を介して取り外し可能に取り付ける。或いは、反応容器５は、振動子２４ｂを反応廃液側に向け、圧電基板２４ａを内側壁に接すると共に振動子２４ｂを反応廃液Ｌwに浸漬する。この状態で、搬送素子２４を駆動装置によって駆動する。すると、反応容器５は、振動子２４ｂが発する音波が内部の反応廃液Ｌw中へ漏れ出して反応廃液Ｌw中に音響流及び音響放射圧が生じ、図１１〜図１４で説明したように、搬送素子２４に起因して生ずる音響流及び音響放射圧によって反応排液Ｌwが保持部５ａから導出される。このとき、搬送素子２４は、振動子２４ｂを反応廃液Ｌwに浸漬する場合には、防水処理を施しておくことは言うまでもない。また、反応容器５は、搬送素子２４を固定した場合には、このような反応排液Ｌwの導出ができないので、予め取り付けた液体導出用の表面弾性波素子２３によって導出する。
【００５６】
また、実施の形態１〜３の反応容器５，２５，３０は、音響整合層を介して側壁に表面弾性波素子２２，２３を取り付けた。しかし、反応容器は、液体の導入口を有し、液体の導入方向の長さが音波の波長よりも長い液体の保持部を有していれば、必ずしも表面弾性波素子を取り付ける必要はない。例えば、本発明の反応容器は、図２２に示す反応容器３２のように、液体の導入口と導出口を兼ねる開口３２ｆを有し、保持部３２ａを水平に保持して使用し、音波の波長よりも長い保持部３２ａに表面弾性波素子２７を抜き差ししてもよい。このとき、表面弾性波素子２７は、表面弾性波素子２２と同様に構成されると共に、駆動装置２０と同一の構成を有する駆動装置によって駆動され、振動子２７ｂとアンテナ２７ｃを形成する圧電基板２７ａの表面に液体との非親和性処理と防水処理が施されている。
【００５７】
反応容器３２は、このように構成することにより、保持部３２ａに液体を導入するときは、図２２に示すように、振動子２７ｂを外側に配置して保持部３２ａに圧電基板２７ａを挿入する。次に、振動子２７ｂ近傍の保持部３２ａ側の圧電基板２７ａ表面に液体Ｌを分注する。次いで、表面弾性波素子２７を駆動すると、振動子２７ｂが発する音波Ｗaによって液体Ｌが圧電基板２７ａ表面に沿って開口３２ｆへ向かって搬送され、液体Ｌが保持部３２ａに導入される。
【００５８】
このようにして、分注した液体Ｌが保持部３２ａに導入されたら、保持部３２ａから表面弾性波素子２７を引き抜いた後、図２３に示すように、液体Ｌを分析光学系１２から出射される光束ＢLによって測光する。測光終了後、洗浄液を導入し、保持部３２ａを洗浄する。
【００５９】
次に、図２４に示すように、振動子２７ｂ側を保持部３２ａに挿入し、表面弾性波素子２７を駆動する。これにより、振動子２７ｂが発する音波Ｗaが洗浄排液Ｌc    に漏れ出して洗浄排液Ｌc中に音響流と音響放射圧が生じ、洗浄排液Ｌcが音響流と音響放射圧によって開口３２ｆへ向かって矢印で示すように搬送され、保持部３２ａから導出される。このとき、実施の形態２で説明したように、開口３２ｆから溢れた洗浄排液Ｌcを、吸引ノズルによって吸引してもよい。また、吸引ノズルによって洗浄排液Ｌcを吸引した後、洗浄工程において、液体導入・導出と同じように洗浄排液Ｌcを保持部３２ａに対して出し入れする。その後、表面弾性波素子２７を大きいパワーで駆動することによって洗浄排液Ｌcを飛散することで残らず保持部３２ａから排出し、保持部３２ａの内部を乾燥してもよい。この場合、反応容器３２は、検体ごとに表面弾性波素子２７を交換すれば、他の検体の混入に起因するいわゆるコンタミネーションを防ぐことができる。
【００６０】
また、本発明の反応容器は、図２５に示す反応容器３４のように、液体導入用の表面弾性波素子２７によって容器の一部を構成すると共に、側壁３４ｃに液体導出用の表面弾性波素子２３を取り付けてもよい。
【００６１】
このように構成することにより、反応容器３４は、保持部３４ａに液体を導入するときは、図２５に示すように、振動子２７ｂ近傍の保持部３４ａ側の圧電基板２７ａ表面に液体Ｌを分注する。次いで、表面弾性波素子２７を駆動すると、振動子２７ｂが発する音波Ｗaによって液体Ｌが圧電基板２７ａ表面に沿って開口３４ｆへ向かって搬送され、図２６に示すように、圧電基板２７ａ表面から液体Ｌに漏れ出す音波Ｗaによって液体Ｌ中に音響流と音響放射圧が生じ、音響流と音響放射圧によって液体Ｌが開口３４ｆから保持部３４ａに導入される。
【００６２】
このようにして導入された液体Ｌを保持部３４ａから導出するときは、表面弾性波素子２７に代えて表面弾性波素子２３を駆動する。これにより、図２７に示すように、振動子２３ｂが発する音波Ｗaが側壁３４ｃから液体Ｌに漏れ出して液体Ｌ中に音響流と音響放射圧が生じ、液体Ｌが音響流と音響放射圧によって開口３４ｆへ向かって矢印で示すように搬送され、保持部３４ａから導出される。
【００６３】
このように、実施の形態３の反応容器は、微小容器であっても液体の導入並びに導出が容易であり、反応容器は微小化できるので、反応容器５を用いた自動分析装置は小型化可能である。
【００６４】
（実施の形態４）
次に、本発明の反応容器と分析装置にかかる実施の形態４について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１〜３の反応容器は、底壁を有する容器であったが、実施の形態４の反応容器は底壁のない反応容器である。図２８は、実施の形態４の反応容器を用いて分析を行う自動分析装置の概略構成図である。図２９は、図２８に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大して示す斜視図である。図３０は、実施の形態４の反応容器を駆動装置と共に示す斜視図である。図３１は、図３０に示す反応容器の断面図である。
【００６５】
自動分析装置４０は、図２８に示すように、作業テーブル４１上に検体テーブル４２、キュベットホイール４５、ハンドリング機構４９及び試薬テーブル５３が互いに離隔させて設けられ、検体テーブル４２、キュベットホイール４５及び試薬テーブル５３は、それぞれ周方向に沿って回転、かつ、位置決め自在に設けられている。また、自動分析装置４０は、検体テーブル４２とキュベットホイール４５との間に検体分注機構４４が設けられ、キュベットホイール４５と試薬テーブル５３との間には試薬分注機構５２が設けられている。
【００６６】
検体テーブル４２は、図２８に示すように、駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って等間隔で配置される収納室４２ａが複数設けられている。各収納室４２ａは、検体を収容した検体容器４３が着脱自在に収納される。
【００６７】
検体分注機構４４は、検体を分注する手段であり、図２８に示すように、検体テーブル４２の複数の検体容器４３から検体を順次キュベットホイール４５の容器孔４５ａに分注する。
【００６８】
キュベットホイール４５は、図２８に示すように、検体テーブル４２とは異なる駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って等間隔で配置される容器孔４５ａが複数設けられている。各容器孔４５ａは、攪拌容器として検体を試薬と反応させる反応容器６０が着脱自在に挿入される。このとき、各容器孔４５ａは、挿入した反応容器６０の下部と分注基板４６との間に僅かな隙間（図３３〜図３５参照）が形成されるように形成しておく。また、キュベットホイール４５は、下部にキュベットホイール４５と一体に回転し、各容器孔４５ａに挿入される反応容器６０を支持する分注基板４６が設けられている。分注基板４６は、表面に検体や試薬等の液体に対する非親和性処理が施されている。キュベットホイール４５には、光源４７及び排出装置５１が設けられている。
【００６９】
光源４７は、試薬と検体とが反応した反応容器６０内の液体を分析するための分析光（３４０〜８００ｎｍ）を出射する。光源４７から出射された分析用の光ビームは、反応容器６０内の液体を透過し、光源４７と対向する位置に設けた受光素子４８によって受光される。一方、排出装置５１は、排出ノズルを備えており、反応容器６０から反応終了後の液体を前記排出ノズルによって吸引し、排出容器（図示せず）に排出する。ここで、排出装置５１を通過した反応容器６０は、図示しない洗浄装置に移送されて洗浄された後、再度、新たな検体の分析に使用される。
【００７０】
反応容器６０は、容量が数μＬ〜数十μＬと微量な容器であり、反応容器５と同じ素材から成形され、図３０及び図３１に示すように、互いに平行な平行壁６０ａと、平行壁６０ａに隣接して上方に向かって拡がる傾斜壁６０ｂとによって液体を保持する保持部６０ｃが形成され、保持部６０ｃの上部に導出口６０ｄが形成され、下部に導入口６０ｅが形成された底なし容器である。反応容器６０は、導入口６０ｅの面積が導出口６０ｄの面積よりも小さく成形され、平行壁６０ａや傾斜壁６０ｂの内面に検体や試薬等の液体に対する親和性処理が施されている。反応容器６０は、平行壁６０ａの上部側が分析光を透過させる窓６０ｆ（図３３参照）として利用される。また、反応容器６０は、平行壁６０ａを半径方向に向けてキュベットホイール４５の容器孔４５ａに挿入され、２つの傾斜壁６０ｂには駆動装置７０によって駆動される表面弾性波素子６１が音響整合層を介して取り付けられている。ここで、反応容器６０は、保持部６０ｃの液体の導入方向の長さが表面弾性波素子６１が発する音波の波長よりも長く設定されている。
【００７１】
表面弾性波素子６１は、表面弾性波素子２３と同様に構成され、図３０に示すように、圧電基板６１ａ上に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子６１ｂとアンテナ６１ｃが形成されている。このとき、表面弾性波素子６１は、振動子６１ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）の複数の櫛歯が互いに同心円状に配置されると共に、複数の櫛歯の中心Ｃ（焦点）が鉛直上方となるように複数の櫛歯が上方に向かって短くなるように形成されている。
【００７２】
駆動装置７０は、駆動装置２０と同様に構成され、図３０に示すように、表面弾性波素子６１に電力を送電する送電体７１を有している。送電体７１は、ＲＦ送信アンテナ７１ａ、駆動回路７１ｂ及びコントローラ７１ｃを有している。ＲＦ送信アンテナ７１ａは、キュベットホイール４５に設けた複数の容器孔４５ａの内面に個々に取り付けられ、表面弾性波素子６１と対向配置されている。送電体７１は、数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ程度の高周波交流電源から供給される電力をＲＦ送信アンテナ７１ａから電波として表面弾性波素子６１に発信する。駆動装置７０は、例えば、コントローラ７１ｃに制御されたスイッチによって切り替えることにより、供給される電力を複数のＲＦ送信アンテナ７１ａの中から特定のＲＦ送信アンテナ７１ａに出力するように切り替える。
【００７３】
ハンドリング機構４９は、反応容器６０を把持してキュベットホイール４５に設けた各容器孔４５ａに対して挿入及び引き出すもので、図２８及び図２９に示すように、上下動、かつ、水平方向に回動自在なアーム４９ａに反応容器６０を把持するチャック４９ｂが取り付けられている。なお、反応終了後の反応容器６０は、排出装置を通過した後に、ハンドリング機構４９によって洗浄装置（図示せず）へ搬送される。
【００７４】
試薬分注機構５２は、試薬を分注する手段であり、図２８に示すように、試薬テーブル５３の所定の試薬容器１４から試薬を順次キュベットホイール４５の容器孔４５ａに分注する。
【００７５】
試薬テーブル５３は、図２８に示すように、検体テーブル４２及びキュベットホイール４５とは異なる駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、扇形に成形された収納室５３ａが周方向に沿って複数設けられている。各収納室５３ａは、試薬容器５４が着脱自在に収納される。複数の試薬容器５４は、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬に関する情報を表示するバーコードラベル（図示せず）が貼付されている。
【００７６】
ここで、試薬テーブル５３の外周には、試薬容器５４に貼付した前記バーコードラベルに記録された試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を読み取り、制御部５６へ出力する読取装置５５が設置されている。制御部５６は、受光素子４８、排出装置５１、読取装置５５、分析部５７、入力部５８及び表示部５９と接続され、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用される。制御部５６は、自動分析装置４０の各部の作動を制御すると共に、前記バーコードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制するように自動分析装置４０を制御し、或いはオペレータに警告を発する。
【００７７】
分析部５７は、制御部５６を介して受光素子４８に接続され、受光素子４８が受光した光量に基づく反応容器６０内の液体の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部５６に出力する。入力部５８は、制御部５６へ検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部５９は、分析内容や警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００７８】
以上のように構成される自動分析装置４０は、キュベットホイール４５及び分注基板４６の回転によって周方向に沿って移動してくる各容器孔４５ａに、試薬分注機構５２のノズル５２ａが試薬テーブル５３の所定の試薬容器５４から試薬Ｌrを順次分注する（図２９，図３２参照）。これにより、容器孔４５ａに分注された試薬Ｌrは、図３２に示すように、分注基板４６上に滴下される。このとき、分注基板４６上に滴下された試薬は、分注基板４６が非親和処理されているので、分注基板４６上で半球状の液滴を形成する。試薬が分注されると、キュベットホイール４５は、分注基板４６と共に回転して試薬が分注された容器孔４５ａが検体分注機構４４の近傍へ移動し、検体分注機構４４が所定の検体容器４３から検体を容器孔４５ａに分注する。このとき、分注基板４６上には、試薬上に検体が分注された半球状の液体Ｌが存在する（図３３参照）。
【００７９】
このようにして試薬と検体が分注された容器孔４５ａは、キュベットホイール４５及び分注基板４６の回転によってハンドリング機構４９の近傍へ移動される。すると、ハンドリング機構４９が、図２９に示すように、把持した反応容器６０を上方から試薬と検体が分注された容器孔４５ａに挿入する。これにより、反応容器６０は、図３３に示すように、下部の導入口６０ｅが半球状の液体Ｌに当接する。このとき、反応容器６０は、容量が微量で保持部６０ｃの径が小さいため、毛細管力によって液体Ｌの一部が導入口６０ｅから侵入する。
【００８０】
ハンドリング機構４９によって容器孔４５ａに反応容器６０を挿入した後、自動分析装置４０は、駆動装置７０によって表面弾性波素子６１を駆動する。これにより、反応容器６０は、各表面弾性波素子６１の振動子６１ｂが発生した音波が、図３４に示すように、液体Ｌ中に音波Ｗaとして漏れ出し、漏れ出した音波Ｗaによって液体Ｌが導入口６０ｅから保持部６０ｃに導入される。そして、このようにして保持部６０ｃに導入された液体Ｌが、音波Ｗaによって保持部６０ｃ上部の窓６０ｆ（図３３参照）まで搬送された後、図３５に示すように、光源４７から出射される光束ＢLによって測光される。このとき、液体Ｌを導入口６０ｅから導入する際、表面張力に抗して導入するため、各表面弾性波素子６１は、導入した液体Ｌを保持部６０ｃ上部の窓６０ｆまで搬送する場合のエネルギーよりも大きいエネルギーで駆動する必要がある。
【００８１】
測光終了後、反応容器６０は、内部の液体が排出装置５１の排出ノズルによって吸引，排出される。この場合、反応容器６０は、保持部６０ｃに液体が残る場合がある。このような場合には、再度、駆動装置７０によって表面弾性波素子６１を駆動する。これにより、反応容器６０は、各表面弾性波素子６１の振動子６１ｂが発生した音波が、液体Ｌ中に音波Ｗaとして漏れ出す。この結果、反応容器６０は、図３６に示すように、漏れ出した音波Ｗaによって液体Ｌが保持部６０ｃの上部へ移動され、液体Ｌの上面が導出口６０ｄから盛り上がった状態となる。導出口６０ｄから盛り上がった液体Ｌは、吸引ノズルによって吸引して排出する。もしくは、図３７に示すように、同一の各表面弾性波素子６１によって液体Ｌを液滴Ｄr状に飛散させることで排出させてもよい。
【００８２】
飛散排出の場合、駆動装置７０は、コントローラ７１ｃの制御の下に、振動子６１ｂを更に大きなパワーで駆動する。このときのパワーは、液体Ｌを窓６０ｆまで移動した場合或いは液体Ｌの上面が導出口６０ｄから盛り上がった状態となった場合よりも大きなエネルギーを必要とする。このとき、振動子６１ｂは、同心円状の櫛型電極（ＩＤＴ）によって構成され、大きなパワーの音波が振動子６１ｂの円弧の中心Ｃに収束する。このため、反応容器６０は、振動子６１ｂの中心Ｃにおいて、図３７に示すように、液体Ｌが小さな液滴Ｄr状に飛散させ、内部を乾燥することができる。
【００８３】
このとき、反応容器６０は、振動子６１ｂを連続駆動すると、液体Ｌを霧状に飛散させ、振動子６１ｂをパルス駆動すると、液体Ｌを液滴Ｄr状に飛散させることができる。
【００８４】
このようにして液体Ｌを排出した反応容器６０は、排出装置を通過した後に、ハンドリング機構４９によって図示しない洗浄装置に搬送して洗浄した後、ハンドリング機構４９によって各容器孔４５ａに挿入され、再度検体の分析に使用される。
【００８５】
ここで、実施の形態４の反応容器は、傾斜壁６０ｂに代えて、図３８に示す反応容器６４のように、互いに平行な平行壁６４ｂとすることにより、液体を保持する保持部６４ｃを四角柱に成形してもよい。このように保持部６４ｃを四角柱に成形すると、反応容器６４は、保持部６４ｃの加工が容易になる。
【００８６】
このように、実施の形態４の反応容器６０は、微小容器であっても液体の導入が容易であり、反応容器６０は微小化できるので、反応容器６０を用いた自動分析装置４０は小型化可能である。
【００８７】
（実施の形態５）
次に、本発明の反応容器にかかる実施の形態５について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態４の反応容器は、底壁のない反応容器であったが、実施の形態５の反応容器は表面弾性波素子の透明領域と透明板とによって液体保持部が形成されたいわゆるラボオンナチップ（Lab-on-a-chip）タイプの反応容器である。図３９は、実施の形態５の反応容器を示す断面正面図である。
【００８８】
反応容器８０は、実施の形態１〜４と同一の素材を用いた表面弾性波素子８１と透明基板８２とによって液体を保持する保持部８０ａを形成している。保持部８０ａは、容量が数ｎＬ〜数十μＬと微量である。ここで、反応容器８０は、表面張力の影響を抑えて保持部８０ａへの液体の導入と導出が容易になるように、保持部８０ａを形成する表面弾性波素子８１と透明基板８２の部分に液体に対する親和性を付与する処理を施しておくとよい。
【００８９】
表面弾性波素子８１は、音波（表面弾性波）によって液体を少なくとも音波の波長以上の距離を移動させて保持部８０ａへ導入又は導出する音波発生手段であり、表面弾性波素子２２と同様に、圧電基板８１ａ上に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子８１ｂとアンテナ８１ｃが形成されている。振動子８１ｂは、櫛型電極（ＩＤＴ）を形成する複数の櫛歯が互いに同心円状に配置されると共に、複数の櫛歯の中心（焦点）が保持部８０ａ側となるように形成されている。但し、圧電基板８１ａは、検体や試薬等の液体に対する非親和性処理を表面に施し、水晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3），タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）等の透明な素材を使用することにより、透明基板８２と対向する部分を測光領域Ａmとして使用する。
【００９０】
透明基板８２は、圧電基板８１ａとスペーサ８３を介して平行に配置されている。これにより、測光領域Ａmは、スペーサ８３によって圧電基板８１ａと透明基板８２との間隔が一定に保持され、保持部８０ａに保持される液体の光学的特性を測定する光が透過する方向における液体の厚みを規定する。
【００９１】
以上のように構成される反応容器８０は、図３９に示すように、分注ノズル８４によって試薬Ｌrを振動子８１ｂ上或いは振動子８１ｂと保持部８０ａとの間の圧電基板８１ａ上に分注する。このとき、試薬Ｌrを分注した時刻をｔ1とし、反応容器８０における分析フローを図４０に基づいて以下に説明する。次に、表面弾性波素子８１を駆動し、試薬Ｌrを振動子８１ｂが発する音波Ｗaによって保持部８０ａに搬送する（時刻ｔ2）。次いで、他の分注ノズルによって検体Ｓを振動子８１ｂ上或いは振動子８１ｂと保持部８０ａとの間の圧電基板８１ａ上に分注する（時刻ｔ3）。その後、検体Ｓを振動子８１ｂが発する音波Ｗaによって保持部８０ａに搬送する（時刻ｔ4）。
【００９２】
このようにして、試薬Ｌrと検体Ｓを保持部８０ａに搬送した後、供給する電力を増加して表面弾性波素子８１を駆動し、試薬Ｌrや検体を搬送した場合よりも強度の強い音波によって保持部８０ａ内の試薬Ｌrと検体Ｓとを所定時間攪拌する（時刻ｔ5）。これにより、試薬Ｌrと検体Ｓが反応して反応液Ｌraとなる。その後、反応液Ｌraを保持部８０ａの鉛直方向、例えば、図３９に示すように、鉛直上方から照射される光束ＢLによって測光する（時刻ｔ6）。
【００９３】
測光終了後、反応容器８０は、表面弾性波素子８１を搬送用の低い電力によって駆動し、図３９に示すように、振動子８１ｂが発する音波Ｗaによって反応液Ｌraを保持部８０ａの右方へ搬送し、排出する（時刻ｔ7）。反応液Ｌraの排出後、洗浄ノズルによって圧電基板８１ａ上に洗浄液を分注する（時刻ｔ8）。その後、振動子８１ｂが発する音波Ｗaによって洗浄液を搬送して圧電基板８１ａ及び保持部８０ａを洗浄する（時刻ｔ9）。洗浄後、振動子８１ｂを駆動して保持部８０ａから洗浄液を排出する（時刻ｔ10）。洗浄液を排出後、再度、分注ノズル８４によって試薬Ｌrを分注する（時刻ｔ11）。以下、同じ操作を繰り返すことによって、反応容器８０は、検体Ｓの分析を行う。
【００９４】
このように、実施の形態５の反応容器８０は、微小容器であっても液体の導入並びに導出が容易である。
【００９５】
ここで、実施の形態５の反応容器は、図４１に示す反応容器８５のように、実施の形態１〜４と同一の素材を用いた表面弾性波素子８６と逆凹溝状の透明部材８７とによって液体を保持する保持部８５ａを形成してもよい。
【００９６】
このとき、表面弾性波素子８６は、図４１に示すように、圧電基板８６ａ上の長手方向両側近傍の一方に振動子８６ｂとアンテナ８６ｃが形成され、他方に振動子８６ｄとアンテナ８６ｅが形成されている。また、圧電基板８６ａは、検体や試薬等の液体に対する非親和性処理が表面に施されている。一方、透明部材８７は、二箇所のアンテナ８６ｃ，８６ｅ間に配置されている。
【００９７】
反応容器８５は、例えば、振動子８６ｂ側に試薬ノズル８８から試薬Ｌrを分注し、振動子８６ｄ側に検体ノズル８９から検体Ｓを分注する。このとき、試薬Ｌrと検体Ｓを分注した時刻をｔ1とし、反応容器８５における分析フローを図４２に基づいて以下に説明する。次に、振動子８６ｂと振動子８６ｄとを個々に駆動し、発生する音波Ｗaによって試薬Ｌrと検体Ｓを保持部８５ａに搬送する（時刻ｔ2）。
【００９８】
このようにして、試薬Ｌrと検体Ｓを保持部８５ａに搬送した後、振動子８６ｂ，８６ｄに供給する電力を増加して表面弾性波素子８６を駆動し、試薬Ｌrや検体Ｓを搬送した場合よりも強度の強い音波によって保持部８５ａ内の試薬Ｌrと検体Ｓとを所定時間攪拌する（時刻ｔ3）。これにより、試薬Ｌrと検体Ｓが反応して反応液Ｌraとなる。その後、保持部８５ａの鉛直方向又は水平方向から光束ＢLを照射して反応液Ｌraを測光する（時刻ｔ4）。
【００９９】
測光終了後、反応容器８５は、搬送用の低い電力によって振動子８６ｂ又は振動子８６ｄの一方を駆動し、反応液Ｌraを保持部８５ａから排出する（時刻ｔ5）。反応液の排出後、洗浄ノズルによって圧電基板８５ａ上に洗浄液を分注する（時刻ｔ6）。その後、振動子８６ｂ，８６ｄが発する音波Ｗaによって洗浄液を搬送して圧電基板８６ａ及び保持部８５ａを洗浄する（時刻ｔ7）。洗浄後、振動子８６ｂ又は振動子８６ｄを駆動して保持部８５ａから洗浄液を排出する（時刻ｔ8）。洗浄液を排出後、再度、試薬ノズル８８から試薬Ｌrを分注し、検体ノズル８９から検体Ｓを分注する（時刻ｔ9）。以下、同じ操作を繰り返すことによって、反応容器８５は、検体Ｓの分析を行う。
【０１００】
このように、反応容器８５は、表面弾性波素子８６と透明部材８７とによって液体を保持する保持部８５ａを４面で形成するので、水平方向と鉛直方向の２方向から反応液を測光することができる。このため、反応容器８５は、表面弾性波素子８１と透明基板８２とによって液体を保持する保持部８０ａを２面で形成し、測光方向が鉛直方向のみに限られる反応容器８０に比べて測光上の自由度が高くなり、反応容器８５を使用する自動分析装置の設計上の自由度が広がる。
【０１０１】
更に、反応容器は、図４３に示す反応容器９０のように、実施の形態１〜４と同一の素材を用いた表面弾性波素子９１と逆凹溝状の透明部材９２とによって液体を保持する保持部９０ａを形成してもよい。
【０１０２】
このとき、表面弾性波素子９１は、図４３に示すように、圧電基板９１ａ上の長手方向両側近傍の一方に振動子９１ｂとアンテナ９１ｃが形成され、他方に振動子９１ｄとアンテナ９１ｅが形成されている。また、圧電基板９１ａは、幅方向両側近傍の一方に振動子９１ｆとアンテナ９１ｇが形成され、他方に振動子９１ｈとアンテナ９１ｉが形成されており、表面には検体や試薬等の液体に対する非親和性処理が施されている。一方、透明部材９２は、圧電基板９１ａの中央に配置され、基板本体９２ａに４本の脚９２ｂが設けられている。
【０１０３】
反応容器９０は、例えば、振動子９１ｂ側に試薬ノズル９３から試薬Ｌrを分注し、振動子９１ｄ側に検体ノズル９４から検体Ｓを分注する。そして、振動子９１ｂと振動子９１ｄとを個々に駆動し、発生する音波Ｗaによって試薬Ｌrと検体Ｓを保持部９０ａに搬送する。なお、反応容器９０における分析フローは、図４２と同様である。
【０１０４】
このようにして、試薬Ｌrと検体Ｓを保持部９０ａに搬送した後、振動子９１ｂ，９１ｄに供給する電力を増加して表面弾性波素子９１を駆動し、試薬Ｌrや検体Ｓを搬送した場合よりも強度の強い音波によって保持部９０ａ内の試薬Ｌrと検体Ｓとを所定時間攪拌し、反応させる。その後、保持部９０ａの鉛直方向から光束ＢLを照射して反応液を測光する。
【０１０５】
測光終了後、反応容器９０は、搬送用の低い電力によって振動子９１ｆを駆動し、反応液を保持部９０ａから排出する。反応液の排出後、洗浄ノズルによって圧電基板９１ａ上に洗浄液を分注し、振動子９１ｂ，９１ｄ，９１ｆが発する音波Ｗaによって洗浄液を搬送し、圧電基板９１ａ及び保持部９０ａを洗浄する。
【０１０６】
このように、反応容器９０は、表面弾性波素子９１と透明部材９２とによって液体を保持する保持部９０ａに液体を導入或いは導出する４つの面を形成するので、保持部９０ａに保持される液体の自由界面が増えるため、液体の攪拌効率が向上する。
【０１０７】
これまでの実施の形態では、ＲＦ送信アンテナによる電力供給の場合、振動子とアンテナが圧電基板の同じ面に形成されているものであったが、振動子とアンテナの形成面に対しては、外部からアンテナに電力を供給できる構成であれば、種々の変形が可能である。例えば、振動子のみが液体に近い面に形成され、アンテナが裏面に形成されて、振動子とアンテナが配線で接続されていてもよい。また，液体に近い、もしくは、接触する面の裏面側において、振動子とアンテナが同じ面に形成されていてもよい。さらに、例えば、図４４に示すように、反応容器５に設ける表面弾性波素子２２は、キュベットホイール４ｂの凹部４ｄ内面に設けたコンタクトピン２１ｄによって駆動装置２０から電力を接触状態で受信するようにしてもよい。
【０１０８】
この場合、表面弾性波素子２２は、図４５に示すように、圧電基板２２ａ上に形成する櫛型電極（ＩＤＴ）からなる振動子２２ｂとアンテナ２２ｃのうち、アンテナ２２ｃに代えてコンタクトピン２１ｄと接触するコンタクトパッド２２ｄを形成する。
【０１０９】
また、実施の形態１〜５で使用する表面弾性波素子、例えば、表面弾性波素子２２は、音波が複数の櫛歯の中心Ｃ（焦点）が収束するように、振動子２２ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）の複数の櫛歯を互いに同心円状に配置すると共に、複数の櫛歯を下方に向かって短くなるように形成した。しかし、表面弾性波素子は、液体に作用する音波の方向を一方向とすることができれば、図４６に示す表面弾性波素子２８のように、圧電基板２８ａ上に形成する振動子２８ｂとアンテナ２８ｃのうち、振動子２８ｂを構成する櫛型電極（ＩＤＴ）の複数の櫛歯を互いに平行に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の反応容器を用いて分析を行う実施の形態１にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置のＡ部拡大図である。
【図３】実施の形態１の反応容器で使用する表面弾性波素子の正面図である。
【図４】表面弾性波素子による液体の導入を説明する実施の形態１の反応容器の断面図である。
【図５】音波によって生ずる音響流と音響放射圧により試薬全体が反応容器の保持部内に引き込まれてゆく状態を示す反応容器の断面図である。
【図６】開口を塞いでいた試薬が総て下方へ移動され、保持部内へ導入された状態を示す反応容器の断面図である。
【図７】試薬と検体とが反応した反応液を光束によって測光する状態を示す反応容器の斜視図である。
【図８】図１の自動分析装置のＡ部を拡大して示す実施の形態２の反応容器の斜視図である。
【図９】反応廃液を保持した反応容器の断面図である。
【図１０】実施の形態２の反応容器で使用する表面弾性波素子の正面図である。
【図１１】音波によって生ずる音響流と音響放射圧により反応廃液が保持部を上方へ移動し始めた状態を示す反応容器の断面図である。
【図１２】上方へ移動した反応廃液が開口を塞いだ状態を示す反応容器の断面図である。
【図１３】開口を塞いだ反応廃液を、上方から吸引ノズルによって吸引する状態を示す反応容器の断面図である。
【図１４】開口に残った反応廃液を大きなパワーで駆動する振動子が発する音波によって飛散させる状態を示す反応容器の断面図である。
【図１５】反応廃液を保持した実施の形態３の反応容器の斜視図である。
【図１６】反応廃液を保持した図１５に示す反応容器の断面図である。
【図１７】実施の形態３の反応容器の第一の変形例を示す断面図である。
【図１８】振動子が発生した音波が、開口を塞いだ試薬中へ斜め下方に漏れ出す状態を示す反応容器の断面図である。
【図１９】音波によって生ずる音響流と音響放射圧により試薬全体が反応容器の保持部内に引き込まれてゆく状態を示す反応容器の断面図である。
【図２０】開口を塞いでいた試薬が総て下方へ移動され、保持部内へ導入された状態と、反応液を光束によって測光する状態を示す反応容器の断面図である。
【図２１】側壁の外面に搬送素子を取り付けた状態を示す反応容器の断面図である。
【図２２】実施の形態３の反応容器の第二の変形例を示す断面図である。
【図２３】図２２の反応容器の保持部に液体を導入し、表面弾性波素子を引き抜いた保持部の液体を光束によって測光する状態を示す反応容器の断面図である。
【図２４】表面弾性波素子を反応容器に逆向きに挿入し、保持部の液体を導出する状態を示す反応容器の断面図である。
【図２５】実施の形態３の反応容器の第三の変形例を示す断面図である。
【図２６】図２５の反応容器に液体を導入する状態を示す断面図である。
【図２７】導入した液体を反応容器から導出する状態を示す断面図である。
【図２８】実施の形態４の反応容器を用いて分析を行う自動分析装置の概略構成図である。
【図２９】図２８に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大して示す斜視図である。
【図３０】実施の形態４の反応容器を駆動装置と共に示す斜視図である。
【図３１】図３０に示す反応容器の断面図である。
【図３２】分注基板上に滴下される試薬を示す側面図である。
【図３３】ハンドリング機構がキュベットホイールの容器孔に反応容器を挿入し、下部の導入口が液体に当接する状態を示す反応容器の断面図である。
【図３４】表面弾性波素子の振動子が発生し、液体中に漏れ出した音波によって液体が導入口から保持部に導入される状態を示す反応容器の断面図である。
【図３５】保持部に導入された液体が、音波によって保持部上部の測光領域まで移動された後、光束によって測光する状態を示す反応容器の断面図である。
【図３６】漏れ出した音波によって液体が保持部の上部へ移動され、液体の上面が導出口から盛り上がった状態を示す反応容器の断面図である。
【図３７】導出口に移動した液体を小さな液滴状に飛散させる状態を示す反応容器の断面図である。
【図３８】実施の形態４の反応容器の変形例を示す断面図である。
【図３９】実施の形態５の反応容器を示す断面正面図である。
【図４０】実施の形態５の反応容器における分析フローを示す図である。
【図４１】実施の形態５の反応容器の第一の変形例を示す断面図である。
【図４２】実施の形態５の反応容器の第一の変形例における分析フローを示す図である。
【図４３】実施の形態５の反応容器の第二の変形例を示す断面図である。
【図４４】本発明の反応容器に設ける表面弾性波素子に電力を接触状態で送信する駆動装置を示す概略構成図である。
【図４５】図４４の表面弾性波素子の正面図である。
【図４６】本発明の反応容器に設ける表面弾性波素子の変形例を示斜視図である。
【図４７】従来の容量を微量化した反応容器を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１                自動分析装置
２，３            試薬テーブル
２ａ，３ａ        試薬容器
４                反応部
４ａ              遮光部材
４ｂ              キュベットホイール
４ｃ              開口
４ｄ              凹部
５                反応容器
５ａ              保持部
５ｂ              窓
５ｃ，５ｄ        側壁
５ｆ              開口
６，７            試薬分注機構
６ａ，７ａ        アーム
６ｂ，７ｂ        プローブ
８                検体容器移送機構
１０              ラック
１０ａ            検体容器
１１ａ            アーム
１１ｂ            プローブ
１１              検体分注機構
１２              分析光学系
１２ａ            発光部
１２ｂ            分光部
１２ｃ            受光部
１３              洗浄機構
１３ａ            ノズル
１５              制御部
１６              入力部
１７              表示部
２０              駆動装置
２１              送電体
２１ａ            ＲＦ送信アンテナ
２１ｂ            駆動回路
２１ｃ            コントローラ
２１ｄ            コンタクトピン
２２，２３        表面弾性波素子
２２ａ，２３ａ    圧電基板
２２ｂ，２３ｂ    振動子
２２ｃ，２３ｃ    アンテナ
２２ｄ            コンタクトパッド
２４              搬送素子
２４ａ            圧電基板
２４ｂ            振動子
２４ｃ            アンテナ
２５              反応容器
２５ａ            保持部
２５ｂ            窓
２５ｃ，２５ｄ    側壁
２５ｆ            開口
２７，２８        表面弾性波素子
２７ａ，２８ａ    圧電基板
２７ｂ，２８ｂ    振動子
２７ｃ，２８ｃ    アンテナ
３０              反応容器
３０ａ            保持部
３０ｂ            窓
３０ｃ，３０ｅ    側壁
３０ｄ            側壁
３２，３４        反応容器
３２ａ，３４ａ    保持部
３２ｆ，３４ｆ    開口
４０              自動分析装置
４１              作業テーブル
４２              検体テーブル
４２ａ            収納室
４３              検体容器
４４              検体分注機構
４５              キュベットホイール
４５ａ            容器孔
４６              分注基板
４７              光源
４８              受光素子
４９              ハンドリング機構
５１              排出装置
５２              試薬分注機構
５３              試薬テーブル
６０              反応容器
６０ａ            平行壁
６０ｂ            傾斜壁
６０ｃ            保持部
６０ｄ            導出口
６０ｅ            導入口
６０ｆ            窓
６１              表面弾性波素子
６１ａ            圧電基板
６１ｂ            振動子
６１ｃ            アンテナ
７０              駆動装置
７１              送電体
７１ａ            ＲＦ送信アンテナ
７１ｂ            駆動回路
７１ｃ            コントローラ
８０              反応容器
８０ａ            保持部
８１              表面弾性波素子
８１ａ            圧電基板
８１ｂ            振動子
８１ｃ            アンテナ
８２              透明基板
８３              スペーサ
８４              分注ノズル
８５              反応容器
８５ａ            保持部
８６ａ            圧電基板
８６ｂ，８６ｄ    振動子
８６ｃ，８６ｅ    アンテナ
８７              透明部材
８８              試薬ノズル
８９              検体ノズル
９０              反応容器
９０ａ            保持部
９１              表面弾性波素子
９１ａ            圧電基板
９１ｂ，９１ｄ    振動子
９１ｃ，９１ｅ    アンテナ
９１ｆ，９１ｈ    振動子
９１ｇ，９１ｉ    アンテナ
９２              透明部材
９２ａ            基板本体
９２ｂ            脚
９３              試薬ノズル
９４              検体ノズル
ＢL               光束
Ｃ                中心（焦点）
Ｄr               液滴
Ｌ                液体
Ｌr               試薬
Ｌra              反応液
Ｓ                検体
Ｗa               音波
【図１】
2007046953.tif 000003
【図２】
2007046953.tif 000004
【図３】
2007046953.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007046953.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007046953.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007046953.tif 000011
【図１０】
2007046953.tif 000012
【図１１】
2007046953.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2007046953.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
2007046953.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
2007046953.tif 000036
【図３５】
2007046953.tif 000037
【図３６】
2007046953.tif 000038
【図３７】
2007046953.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2007046953.tif 000041
【図４０】
2007046953.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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