(57)【要約】【課題】液体を漏らさず、且つ、流路中の空気を残さずに放出できる検査対象受体を実現すること。【解決手段】検査対象受体１の板状部材２には、所定深さに掘り下げられた凹部からなる液溜部５，６、計量部１４、流路１１、余剰部１０及び受け部１７が形成されている。流路１１は、板状部材２に対して所定深さ掘り下げられて形成されているが、逆Ｌ字形状に屈曲しており、流路１１が屈曲する変曲点１２及び変曲点１８が存在する。検査対象受体１のカバー部材３には流路１１中の空気を大気中に放出するための空気孔４が設けられている。この空気孔４は、流路１１の変曲点１２の近傍のカバー部材３に開口しているので、流路１１の変曲点１２の付近の空気を大気中に放出できる。また、液体も空気孔４から漏れにくい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、
前記液体を注入する注入口と、
前記注入口から注入された液体を溜める液溜部と、
当該液溜部に溜まった液体を流入させて所定量を量り取る計量部と、
当該計量部で所定量を量り取った際の残りの液体が流入する余剰部と、
前記計量部で所定量を量り取った残りの液体を前記余剰部に流す流路と、
前記流路を流れる液体から空気を抜く空気孔と
を備え、
前記空気孔は前記流路の変曲点の近傍に設けられていることを特徴とする検査対象受体。
【請求項２】
前記空気孔は前記計量部から前記余剰部への流路において、重力又は遠心力の上流側の壁面の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の検査対象受体。
【請求項３】
前記液溜部から前記計量部方向に液体を流出させるように前記検査対象受体を所定角度自転させて公転して遠心力を付加する状態で、前記流路の変曲点且つ前記余剰部の入り口近傍の、遠心力方向と反対側の前記余剰部の壁面の近傍に前記空気孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の検査対象受体。
【請求項４】
前記空気孔は検査対象受体の背面に設けられ、
前記流路の前面側と背面側と
を繋ぐ通気路が設けられ、
当該通気路の一端部が前記流路の前面側まで延設されており、当該通気路の他端部が前記空気孔に接続されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の検査対象受体。
【請求項５】
前記流路に対して、前記計量部が設けられている側と同じ側に前記余剰部が所定の奥行きだけ延設されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の検査対象受体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象受体に関し、例えば、化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査対象受体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学的、医学的、生物学的な検査の分野で、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などの生体物質、及び化学物質等を検知、定量する場合に使用するマイクロチップ又は検査チップと呼ばれる検査対象受体が提案されている。この検査対象受体では、内部の液体供給路に検査対象の液体を注入して、当該検査対象受体を水平に保持して公転させて、当該公転により生じる遠心力を利用して、検査対象受体内に形成された流路内の複数の混合槽に液体を移動させ検査を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、大気に連通している空気孔を有した空気穴チャンバーを設けているので、空気孔を介して液体供給路中の空気を大気に放出することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明の検査対象受体では、空気孔の位置が十分考慮されていないので、液体が空気孔から漏れてしまう恐れがあったり、液体供給路中の空気を放出できずに空気が残ってしまったりするという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液体を漏らさず、且つ、液体の流路中の空気を残さずに放出できる検査対象受体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の検査対象受体では、公転により生じる遠心力の方向に対して、自転により複数の所定の回転角度に順次保持されて、検査対象の液体を内部で移動させて検査する用途に用いられる検査対象受体であって、前記液体を注入する注入口と、前記注入口から注入された液体を溜める液溜部と、当該液溜部に溜まった液体を流入させて所定量を量り取る計量部と、当該計量部で所定量を量り取った際の残りの液体が流入する余剰部と、前記計量部で所定量を量り取った残りの液体を前記余剰部に流す流路と、前記流路を流れる液体から空気を抜く空気孔とを備え、前記空気孔は前記流路の変曲点の近傍に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成の検査対象受体では、この空気孔は、空気が滞留し易い流路の変曲点の近傍に開口しているので、流路を流れる液体が漏れ出さず、液体が流れる先の空間にある空気を抜いて液体が流れるようにすることができる。
【０００８】
また、前記空気孔は前記計量部から前記余剰部への流路において、重力又は遠心力の上流側の壁面の近傍に設けられていても良い。この場合には、壁面の近傍に溜まった空気が空気孔から抜けやすく、また、液体が空気孔から漏れにくい。
【０００９】
また、前記液溜部から前記計量部方向に液体を流出させるように前記検査対象受体を所定角度自転させて公転して遠心力を付加する状態で、前記流路の変曲点且つ前記余剰部の入り口近傍の、遠心力方向と反対側の前記余剰部の壁面の近傍に前記空気孔を設けても良い。この場合には、遠心力方向において、空気孔は余剰部より上流側（上側）に位置するので、液体が空気孔から液体が漏れることを防止できる。
【００１０】
また、前記空気孔は検査対象受体の背面に設けられ、前記流路の前面側と背面側とを繋ぐ通気路が設けられ、当該通気路の一端部が前記流路の前面側まで延設されており、当該通気路の他端部が前記空気孔に接続されていても良い。この場合には、検査対象受体の成型時に同時に空気孔は穿孔されるため、空気孔位置は正確になる。
【００１１】
また、前記流路に対して、前記計量部が設けられている側と同じ側に前記余剰部が所定の奥行きだけ延設されていても良い。この場合には、液溜部から計量部に液体を流出させるように、検査対象受体を所定角度自転させて公転して遠心力を付加する状態で、余剰部の入り口において、遠心力方向と反対側の上流側に空気孔を設けているので、余剰部に溜まった空気が空気孔から抜けやすく、また、液体が空気孔から漏れにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】検査装置１００の平面図である。
【図２】第一実施形態の検査対象受体１の正面図である。
【図３】図２にのＸ−Ｘ線に於ける検査対象受体１の矢視方向断面図である。
【図４】液体を注入した状態の検査対象受体１の正面図である。
【図５】検査対象受体１を９０度反時計回りに自転させた状態の正面図である。
【図６】検査対象受体１を初期状態の角度に自転させた状態の正面図である。
【図７】検査対象受体１の公転を止めた状態の正面図である。
【図８】第二実施形態の検査対象受体３１の正面図である。
【図９】図８のＸＩ−ＸＩ線に於ける検査対象受体３１の矢視方向断面図である。
【図１０】検査対象受体３１の背面図である。
【図１１】第三実施形態の検査対象受体５１の正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に於ける検査対象受体５１の矢視方向断面図である。
【図１３】検査対象受体５１を９０度反時計回りに自転させた状態の正面図である。
【図１４】第四実施形態の検査対象受体６１の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第一実施形態について説明する。第一実施形態では、検査対象受体１は、図１に示す検査装置１００に当該検査対象受体１の背面が重力方向（図１の紙面と垂直方向）と平行にして装着されて公転されて遠心力が付加される。先ず、図１を参照して、検査装置１００の構造を簡単に説明する。図１に示すように、検査装置１００の上板３２上には、回転する円盤状のターンテーブル３３が設けられている。また、当該ターンテーブル３３上には、ホルダ角度変更機構３４が設けられている。ホルダ角度変更機構３４には、検査対象受体１が挿入され固定されて、自転するホルダ４７が一対設けられている。また、上板３２の下方には、図示外のモータが設けられ、ターンテーブル３３を回転駆動するようになっている。ターンテーブル３３がその中心部分３５を軸心として回転することにより各ホルダ４７に各々挿入された検査対象受体１には、矢印Ｂ方向に遠心力が各々働くようになっている。また、ホルダ角度変更機構３４が動作して、ホルダ４７を所定角度自転させることにより、検査対象受体１に働く遠心力の方向を変化させることができる。
【００１４】
次に、検査対象受体１の構造について図２及び図３を参照して説明する。図２は、検査対象受体１が検査装置１００に装着された場合の正面図であり、検査対象受体１の正面及び背面が重力方向（図２に於ける下方）と平行になっている。図２及び図３に示すように、検査対象受体１は正面視長方形で所定の厚みを有する板状部材２から構成されている。板状部材２の材質としては、一例として合成樹脂を用いることができる。検査対象受体１には、その表面側（図３では上側）に検査対象受体１の表面を覆うカバー部材３が貼り付けられている。このカバー部材３が後述する第一液溜部５、第二液溜部６、流路１１、計量部１４、余剰部１０及び受け部１７を封止する。カバー部材３は、正面視、板状部材２と同一形状の長方形の合成樹脂の透明の薄板から構成されている。また、カバー部材３には、流路１１中の空気を大気中に放出するための連通孔である空気孔４と、第一液溜部５に検査対象の液体を注入する注入口１５及び検査対象の液体と混合する試薬等を第二液溜部６に注入する注入口１６が形成されている。
【００１５】
図２に示すように、検査対象受体１の板状部材２には、所定深さに掘り下げられた凹部からなる第一液溜部５、当該第一液溜部５から流出する液体を所定量計り取る計量部１４、計量部１４で計り取った残りの液体が流れる流路１１、流路１１の先に設けられ計量部１４で計り取った残りの液体が溜まる余剰部１０、計量部１４で計り取った液体が流入する受け部１７及び受け部１７に注入する試薬等が溜まる第二液溜部６が形成されている。
【００１６】
第一液溜部５は、注入口１５から注入された検査対象の液体を溜める部分で板状部材２に対して、正面視五角形で所定深さ掘り下げられている。また、第二液溜部６は、注入口１６から注入された試薬等を溜める部分で板状部材２に対して、正面視五角形で所定深さ掘り下げられている。図２に於ける第一液溜部５の下方には、計量部１４が設けられている。計量部１４も板状部材２に対して所定深さ掘り下げられ、所定長さ斜め方向に延設されている。また、流路１１は、板状部材２に対して所定深さ掘り下げられて形成されているが、図２に示すように逆Ｌ字形状に屈曲しており、流路１１が屈曲する変曲点１２及び変曲点１８が存在する。なお、変曲点１８の先が後述する余剰部１０となっている。
【００１７】
また、流路１１の下流側の端部には板状部材２に対して所定深さ掘り下げられた余剰部１０が形成されている。この余剰部１０には、第一液溜部５から流出して計量部１４で所定量計り取られた残りの液体が流れ込み溜まるようになっている。この余剰部１０は、流路１１に対して、計量部１４が設けられている側と同じ側に所定の奥行きだけ延設されている。また、受け部１７は、板状部材２に対して所定深さ掘り下げられており、計量部１４で所定量計り取られた液体が流入して、第二液溜部６から流入する試薬等と混合される。また、図２に示すように、余剰部１０の上部の変曲点１８の部分は、流路１１の延設方向（液体の流れる方向）に所定長さ突出した突出部３０となっている。この突出部３０により、検査対象受体１に対して、図６に示す矢印Ａ方向に遠心力が掛かった場合でも、余剰部１０に溜まった液体が流路１１へ逆流することを防止できる。
【００１８】
次に、図５及び図７を参照して、カバー部材３に設けられている空気孔４について説明する。空気孔４は、流路１１を流れる液体の流れる先の空間にある空気を抜いて液体が流れるようにすることができ、流路１１の変曲点１２の近傍のカバー部材３に開口している。この位置に空気孔４を設けている理由は、変曲点１２には、流路１１中の空気が溜まりやすいことと、図７に示すように検査対象受体１が保持されて、図７に於ける下方（矢印Ｂ方向）に重力が掛かっている場合にも余剰部１０では、液体は余剰部１０の下側の奥部１３に溜まり空気孔４から液体が漏れるおそれが無いことと、図５に示すように９０度反時計回りに自転されて遠心力が矢印Ａ方向に付加されても、空気孔４が遠心力の下流側になっていないので、液体は、余剰部１０の奥部１３に溜まり、空気孔４から液体が漏れるおそれが無いからである。
【００１９】
次に、図４から図７を参照して、上記第一実施形態の検査対象受体１の使用方法について説明する。図４に示すように、検査対象受体１では、注入口１５から第一液溜部５に検査対象の液体が注入され、注入口１６から第二液溜部６に試薬が注入される。注入された液体は、第一液溜部５及び第二液溜部６に溜まる。次いで、検査対象受体１は、図１に示す検査装置１００のターンテーブル３３のホルダ４７に各々固定される。そして、検査装置１００のホルダ４７が自転して、検査対象受体１を図５に示す状態に自転させて、ターンテーブル３３が回転する。検査対象受体１は、重力方向（図５に於ける矢印Ｂ方向）と平行な回転軸で公転して、検査対象受体１に遠心力を矢印Ａ方向に付与する。この時、図５に示すように、第一液溜部５に溜まっている液体が流れ出て、計量部１４で所定量計量される。また、余剰な液体７０は、流路１１を流れて余剰部１０に溜まるが、遠心力（図５に於ける矢印Ａ方向）により、余剰部１０の奥部１３に引き寄せられる。また、第二液溜部６に溜まっていた試薬は、受け部１７に流れ込む。
【００２０】
次いで、検査対象受体１は、時計回りに９０度自転されて公転による遠心力が付与される（図６に於ける矢印Ａ方向）、図６に示すように、計量部１４に溜まった液体は、受け部１７に流入して、第二液溜部６から先に、受け部１７に流入している試薬と混合される。その後、検査装置１００のターンテーブル３３の回転が止まると、図７に示すように、検査対象の液体の余剰液は余剰部１０の奥部１３に溜まり、試薬と混合された液体は、受け部１７に溜まる。
【００２１】
以上説明したように、上記第一実施形態の検査対象受体１では、空気が滞留し易い流路１１の変曲点１２の近傍のカバー部材３に空気孔４が形成されているので、図６に示すように、空気孔４から空気を効率よく大気中に放出することができる。また、流路１１中の空気は空気孔４から大気中に放出されるが、図７に於ける下方（矢印Ｂ方向）に重力が掛かっている場合では、空気孔４は余剰部１０より上流側（上側）に位置するので、液体が空気孔４から液体が漏れることがない。また、検査対象受体１が、図５に示すように９０度反時計回りに自転されて遠心力が矢印Ａ方向に付加されても、空気孔４が遠心力の下流側になっていないので、液体は、余剰部１０の奥部１３に溜まり、空気孔４から液体が漏れることが無い。
【００２２】
次に、図８から図１０を参照して、第二実施形態の検査対象受体３１について説明する。以下では、第二実施形態の検査対象受体３１が第一実施の形態検査対象受体１と異なる点について説明する。第二実施の形態の検査対象受体３１が、第一実施の形態の検査対象受体１と異なる点は、空気孔２１がカバー部材３に形成されているのではなく、板状部材２の背面２０に形成されている点である。図８及び図９に示すように、検査対象受体３１の表面のカバー部材３には、空気孔４が形成されていない。代わりに、図９及び図１０に示すように、検査対象受体３１の板状部材２の背面２０に空気孔２１が形成されている。
【００２３】
また、検査対象受体３１では、流路１１の変曲点１２近傍には、壁部２２が形成されている。この壁部２２とカバー部材３との間には空気が通過できる隙間が形成されている。また、空気孔２１は、壁部２２と変曲点１２との間に形成される空気の流路である通気路２３の下流側端部（図９に於ける下側）に開口しており、通気路２３の上流側の端部（図９に於ける上側）が流路１１に繋がっている。第二実施の形態の検査対象受体３１では、空気孔２１は、板状部材２の背面２０に形成されているが、第一実施の形態の検査対象受体１と同様の効果を奏することができる。また、空気孔２１は、板状部材２の背面２０に形成されているので、板状部材２の成型時に同時に空気孔２１は穿孔されるため、空気孔２１の流路１１に対する位置が正確になる。
【００２４】
次に、図１１から図１３を参照して、第三実施形態の検査対象受体５１について説明する。以下では、第一実施形態の検査対象受体１と異なる点について説明する。第三実施形態の検査対象受体５１が、第一実施形態の検査対象受体１と異なる点は、空気孔４の位置である。第一実施形態の検査対象受体１では、空気孔４は流路１１の変曲点１２の近傍のカバー部材３に設けられていたが、図１１から図１３に示すように、第三実施形態の検査対象受体５１では、空気孔４は、流路１１の変曲点１２に対向する変曲点１８（突出部３０の先端部）の近傍のカバー部材３に設けられている。これは、図１３に示すように、第一液溜部５から計量部１４に液体を流出させるように、検査対象受体５１を反時計回りに９０度自転させて公転して遠心力を付加する状態で、余剰部１０において、遠心力方向（矢印Ａ方向）と反対側の上流側で、突出部３０の陰になる位置に空気孔４を設けているので、余剰部１０に溜まった空気が空気孔４から抜けやすく、また、余剰な液体７２は余剰部１０の奥部１３に遠心力により引き寄せられるので、空気孔４から液体が漏れにくい。尚、余剰部１０に流入する液量は、図１１に於いて、余剰部１０の右側に延出している部分のうち、空気孔４よりも右側に相当する量となることが望ましい。
【００２５】
次に、図１４を参照して、第四実施形態の検査対象受体６１について説明する。以下では、第一実施形態の検査対象受体１と異なる点について説明する。第四実施形態の検査対象受体６１が、第一実施の形態の検査対象受体１と異なる点は、空気孔４の位置である。第四実施形態の検査対象受体６１では、第一実施形態の検査対象受体１の空気孔４と第三実施形態の検査対象受体５１の空気孔４の両方を備えている。従って、流路１１の変曲点１２及び変曲点１８の近傍に各々空気孔４を備えている。この構造により、流路１１中の空気を大気中により放出し易くなる。
【００２６】
尚、本発明は、上記実施形態に限られず、各種の変形ができる。例えば、検査対象受体１，３１，５１，６１の材質は特に制限されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリブタジエン樹脂（ＰＢＤ）、生分解性ポリマー（ＢＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの有機材料を用いることができる。また、シリコン、ガラス、石英等の無機材料を用いても良い。また、検査対象受体１，３１，５１，６１では、液体の注入口は２つ設けているが、１つ、３つ、４つ等適宜設けても良い。
【符号の説明】
【００２７】
１ 検査対象受体
２ 板状部材
３ カバー部材
４ 空気孔
５ 第一液溜部
６ 第二液溜部
１０ 余剰部
１１ 流路
１２ 変曲点
１３ 奥部
１４ 計量部
１５ 注入口
１６ 注入口
１７ 受け部
１８ 変曲点
２１ 空気孔
２３ 通気路
３１ 検査対象受体
４７ ホルダ
５１ 検査対象受体
６１ 検査対象受体
１００ 検査装置
【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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