(57)【要約】【課題】反応物が効率的に加熱又は冷却され製造費用の増加が抑制される検査チップ及び計測装置を提供する。【解決手段】流路形成体、誘電体媒体及び導電体膜が検査チップに設けられる。流路形成体の表面には、接合領域及び露出領域が設けられる。流路形成体には、反応物収容空間及び熱媒体収容空間が形成される。反応物収容空間は、接合領域に開口を有し、露出領域に反応物出入口を有する。熱媒体収容空間は、露出領域に熱媒体出入口を有する。誘電体媒体の表面には、入射領域、反射領域及び出射領域が設けられる。入射領域へ入射した励起光が反射領域に全反射され出射領域から出射する。導電体膜の第１の主面は、接合領域に接合される。導電体膜の第２の主面は、反射領域に密着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測に用いられる検査チップであって、
第１の表面を有し、前記第１の表面が接合領域及び露出領域を有し、反応物収容空間及び熱媒体収容空間が形成され、前記反応物収容空間が前記接合領域に開口を有し前記露出領域に反応物出入口を有し、前記熱媒体収容空間が前記露出領域に熱媒体出入口を有する構造物と、
第２の表面を有し、前記第２の表面が入射領域、反射領域及び出射領域を有し、前記入射領域へ入射した励起光が前記反射領域に全反射され前記出射領域から出射するように前記入射領域、前記反射領域及び前記出射領域が配置される誘電体媒体と、
第１の主面及び第２の主面を有し、前記第１の主面が前記接合領域に接合され、前記第２の主面が前記反射領域に密着する導電体膜と、
を備える検査チップ。
【請求項２】
請求項１の検査チップにおいて、
前記熱媒体出入口が第１の熱媒体出入口であり、
前記熱媒体収容空間が第２の熱媒体出入口を前記露出領域に有し、
前記熱媒体収容空間が前記第１の熱媒体出入口から前記構造物の内部を経由し前記第２の熱媒体出入口まで延在する流路である
検査チップ。
【請求項３】
請求項２の検査チップにおいて、
前記露出領域が一定の方向を向く出入口形成領域を有し、
前記反応物出入口、前記第１の熱媒体出入口及び前記第２の熱媒体出入口が前記出入口形成領域に設けられる
検査チップ。
【請求項４】
請求項３の検査チップにおいて、
前記出入口形成領域と前記接合領域とが反対方向を向く
検査チップ。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれかの検査チップにおいて、
前記開口が第１の開口であり、
前記熱媒体収容空間が第２の開口を有し、
前記第１の表面が一定の方向を向く開口形成領域を有し、
前記第１の開口及び前記第２の開口が前記開口形成領域に設けられる
検査チップ。
【請求項６】
請求項２の検査チップにおいて、
前記露出領域が第１の一定の方向を向く出入口形成領域を有し、
前記第１の表面が第２の一定の方向を向く開口形成領域を有し、
前記反応物出入口及び前記第１の熱媒体出入口が前記出入口形成領域に設けられ、
前記開口及び前記第２の熱媒体出入口が前記開口形成領域に設けられる
検査チップ。
【請求項７】
請求項１の検査チップにおいて、
前記熱媒体収容空間が１個の前記熱媒体出入口を有する溜まりである
検査チップ。
【請求項８】
請求項７の検査チップにおいて、
前記露出領域が一定の方向を向く出入口形成領域を有し、
前記反応物出入口及び前記熱媒体出入口が前記出入口形成領域に設けられる
検査チップ。
【請求項９】
請求項８の検査チップにおいて、
前記出入口形成領域と前記接合領域とが反対方向を向く
検査チップ。
【請求項１０】
請求項７から請求項９までのいずれかの検査チップにおいて、
前記開口が第１の開口であり、
前記熱媒体収容空間が第２の開口を有し、
前記第１の表面が一定の方向を向く開口形成領域を有し、
前記第１の開口及び前記第２の開口が前記開口形成領域に設けられる
検査チップ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかの検査チップにおいて、
前記反応物出入口の形状と前記熱媒体出入口の形状が同じである
検査チップ。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれかの検査チップにおいて、
前記反応物収容空間からの距離が異なり分離された２個以上の前記熱媒体収容空間が形成される
検査チップ。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかの検査チップにおいて、
前記熱媒体収容空間の体積の合計が前記反応物収容空間の体積よりも大きい
検査チップ。
【請求項１４】
表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測を行う計測装置であって、
第１の表面を有し、前記第１の表面が接合領域及び露出領域を有し、反応物収容空間及び熱媒体収容空間が形成され、前記反応物収容空間が前記接合領域に開口を有し前記露出領域に反応物出入口を有し、前記熱媒体収容空間が前記露出領域に熱媒体出入口を有する構造物と、
第２の表面を有し、前記第２の表面が入射領域、反射領域及び出射領域を有し、前記入射領域へ入射した励起光が前記反射領域に全反射され前記出射領域から出射するように前記入射領域、前記反射領域及び前記出射領域が配置される誘電体媒体と、
第１の主面及び第２の主面を有し、前記第１の主面が前記接合領域に接合され、前記第２の主面が前記反射領域に密着する導電体膜と、
熱媒体の温度を調整し、前記熱媒体収容空間へ温度が調整された熱媒体を供給する熱媒体供給機構と、
前記入射領域へ励起光を入射させ、表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による測定を行う測定機構と、
を備える計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測に用いられる検査チップ及び表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測を行う計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体媒体の中を進む励起光が導電体膜と誘電体媒体との界面に全反射された場合は、界面からエバネッセント波がもれだし、導電体膜の中のプラズモンとエバネッセント波とが干渉する。界面への励起光の入射角が共鳴角に設定されプラズモンとエバネッセント波とが共鳴する場合にエバネッセント波の電場は著しく増強される。表面プラズモン励起蛍光分光（ＳＰＦＳ）法又は表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）法による計測においては、この共鳴が利用される。
【０００３】
ＳＰＦＳ法による計測においては、導電体膜の表面に被計測物が捕捉され、捕捉された被計測物が蛍光標識される。増強された電場は蛍光標識された被計測物に作用し、蛍光標識された被計測物からは表面プラズモン励起蛍光が放射される。さらに、表面プラズモン励起蛍光の光量が測定され、被計測物の有無、被計測物の捕捉量等が特定される。
【０００４】
ＳＰＲ法による計測においては、金属膜の表面に被計測物質が捕捉される。また、反射光の光量、散乱光の光量及び共鳴角並びにこれらの変化の全部又は一部が測定され、被計測物の有無、被計測物の捕捉量等が特定される。
【０００５】
被計測物の捕捉、被計測物の蛍光標識等のために、試料液、蛍光標識液等の反応物が検査チップに収容され、検査チップの内部において反応物が反応させられる。この反応の進行は、反応物の温度の影響を受ける。したがって、反応物の温度によっては、反応の進行が遅くなり、計測に要する時間が長くなる。また、反応物の温度が変化した場合は計測の結果が変化する。このため、反応物の温度が管理されていない状態においては、計測の精度が低下し、計測結果も再現しにくい。そこで、反応物の温度を調整することが期待される。
【０００６】
一方で、反応物を潤沢に準備できない場合がある。例えば、検体が人体から採取される場合は、人体への負荷を減らすために検体の量を減らすことが期待される。また、検体を処理する試薬が高価である場合は、検査の費用を減らすために試薬の量を減らすことが期待される。
【０００７】
反応物を潤沢に準備できない場合は、反応物の熱容量が小さくなり、反応物が加熱されても熱容量が大きな検査チップに熱が奪われ、反応物を適切な温度に維持することは困難である。又は、熱容量が大きな検査チップに熱を奪われても反応物を適切な温度に維持するために反応物が過剰に加熱された場合は、反応物が熱により失活する危険がある。これらの問題は、反応物が冷却される場合も生じる。
【０００８】
この問題を解決するためには、検査チップの温度を調整することも考えられる。特許文献１から３までは、その一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２７６４９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３８２３号公報
【特許文献３】特開２００８−１３９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１及び２のように、検査チップの外部に熱源があって検査チップの外部から検査チップへ熱が伝達される場合は、熱が十分に伝達されず、検査チップ及びその内部の反応物が効率よく加熱されない。また、熱を伝達させるために検査チップの外部の機構と検査チップとを密着させる複雑な機構が必要になる。
【００１１】
また、特許文献３のように、検査チップの内部に熱源がある場合は、検査チップの製造費用が増加する。検査チップは、計測の作業の安全、効率等を考慮すると使い捨てであることが望まれるので、検査チップの製造費用の増加は許容しがたい場合が多い。
【００１２】
これらの問題は、反応物が加熱される場合だけでなく反応物が冷却される場合にも生じる。
【００１３】
本発明は、これらの問題を解決するためになされる。本発明は、内部の反応物が効率的に加熱又は冷却され製造費用の増加が抑制される検査チップ及び計測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】
【００１４】
本発明の第１から第１３までの局面は、表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測に用いられる検査チップに向けられる。
【００１５】
本発明の第１の局面においては、構造物、誘電体媒体及び導電体膜が設けられる。構造物の表面には、接合領域及び露出領域が設けられる。構造物には、反応物収容空間及び熱媒体収容空間が形成される。反応物収容空間は、接合領域に開口を有し、露出領域に反応物出入口を有する。熱媒体収容空間は、露出領域に熱媒体出入口を有する。
【００１６】
誘電体媒体の表面には、入射領域、反射領域及び出射領域が設けられる。入射領域へ入射した励起光が反射領域に全反射され出射領域から出射するように入射領域、反射領域及び出射領域が配置される。
【００１７】
導電体膜の第１の主面は、接合領域に接合される。導電体膜の第２の主面は、反射領域に密着する。
【００１８】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第２の局面においては、上記の熱媒体出入口が第１の熱媒体出入口であり、熱媒体収容空間が第２の熱媒体出入口を露出領域に有する。熱媒体収容空間は、第１の熱媒体出入口から構造物の内部を経由し第２の熱媒体出入口まで延在する流路である。
【００１９】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第３の局面においては、露出領域が一定の方向を向く出入口形成領域を有する。反応物出入口、第１の熱媒体出入口及び第２の熱媒体出入口は、出入口形成領域に設けられる。
【００２０】
本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第４の局面においては、出入口形成領域と接合領域とが反対方向を向く。
【００２１】
本発明の第５の局面は、本発明の第２から第５までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第５の局面においては、上記の開口が第１の開口であり、熱媒体収容空間が第２の開口を有する。第１の表面は、一定の方向を向く開口形成領域を有する。第１の開口及び第２の開口は、開口形成領域に設けられる。
【００２２】
本発明の第６の局面は、本発明の第２の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第６の局面においては、露出領域が第１の一定の方向を向く出入口形成領域を有し、第１の表面が第２の一定の方向を向く開口形成領域を有する。反応物出入口及び第１の熱媒体出入口は、出入口形成領域に設けられる。開口及び第２の熱媒体出入口は、開口形成領域に設けられる。
【００２３】
本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第７の局面においては、熱媒体収容空間が１個の熱媒体出入口を有する溜まりである。
【００２４】
本発明の第８の局面は、本発明の第７の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第８の局面においては、露出領域が一定の方向を向く出入口形成領域を有する。反応物出入口及び熱媒体出入口は、出入口形成領域に設けられる。
【００２５】
本発明の第９の局面は、本発明の第８の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第９の局面においては、出入口形成領域と接合領域とが反対方向を向く。
【００２６】
本発明の第１０の局面は、本発明の第７から第９までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第１０の局面においては、上記の開口が第１の開口であり、熱媒体収容空間が第２の開口を有する。第１の表面は、一定の方向を向く開口形成領域を有する。第１の開口及び第２の開口は、開口形成領域に設けられる。第２の開口は、閉塞体に閉塞される。
【００２７】
本発明の第１１の局面は、本発明の第１から第１０までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第１１の局面においては、反応物出入口の形状と熱媒体出入口の形状とが同じである。
【００２８】
本発明の第１２の局面は、本発明の第１から第１１までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第１２の局面においては、反応物収容空間からの距離が異なり分離された２個以上の熱媒体収容空間が形成される。
【００２９】
本発明の第１３の局面は、本発明の第１から第１２までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第１２の局面においては、熱媒体収容空間の体積の合計が反応物収容空間の体積よりも大きい。
【００３０】
本発明の第１４の局面は、表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による計測を行う計測装置に向けられる。本発明の第１４の局面においては、本発明の第１の局面の検査チップ、熱媒体供給機構及び測定機構が設けられる。熱媒体供給機構は、熱媒体の温度を調整し、熱媒体収容空間へ温度が調整された熱媒体を供給する。測定機構は、前記入射領域へ励起光を入射させ、表面プラズモン励起蛍光分光法又は表面プラズモン共鳴法による測定を行う。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の第１及び第１４の局面によれば、検査チップが効率よく加熱又は冷却され、反応物収容空間に収容された反応物が効率よく加熱又は冷却される。反応に適した温度に維持される。また、検査チップの製造費用の増加が抑制される。
【００３２】
本発明の第２の局面によれば、熱媒体の供給口と回収口とが分離され、熱媒体が効率よく循環させられる。
【００３３】
本発明の第３及び第８の局面によれば、反応物を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。
【００３４】
本発明の第４及び第９の局面によれば、反応物を供給する機構及び熱媒体を供給する機構を誘電体媒体の反対側に設けることが容易になり、反応物を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が誘電体媒体への励起光の照射を妨げにくくなる。
【００３５】
本発明の第５、第６及び第１０の局面によれば、射出成形により構造物が作製される場合に必要な金型が減り、検査チップの製造費用が減少する。
【００３６】
本発明の第１１の局面によれば、反応物を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。
【００３７】
本発明の第１２の局面によれば、温度が細かく調整され、反応物が適切に加熱又は冷却される。
【００３８】
本発明の第１３の局面によれば、検査チップの加熱又は冷却に寄与する熱媒体が増加し、反応物が効率的に加熱又は冷却される。
【００３９】
これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の本発明の詳細な説明によってより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態の計測装置の模式図である。
【図２】第１実施形態の検査チップの斜視図である。
【図３】第１実施形態の検査チップの断面図である。
【図４】第１実施形態の検査チップ及びその周辺の斜視図である。
【図５】試料液が反応物流路へ注入された状態の模式図である。
【図６】蛍光標識液が反応物流路へ注入された状態の模式図である。
【図７】計測の手順のフローチャートである。
【図８】試薬チップの断面図である。
【図９】第２実施形態の検査チップの斜視図である。
【図１０】第２実施形態の検査チップの断面図である。
【図１１】第３実施形態の検査チップの斜視図である。
【図１２】第３実施形態の検査チップの断面図である。
【図１３】第４実施形態の検査チップの斜視図である。
【図１４】第５実施形態の検査チップの斜視図である。
【図１５】第５実施形態の検査チップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
｛第１実施形態｝
（計測装置の概略）
第１実施形態は、計測装置及び検査チップに関する。
【００４２】
図１の模式図は、第１実施形態の計測装置を示す。図２の模式図は、第１実施形態の検査チップの斜視図である。図３の模式図は、第１実施形態の検査チップの断面を示す。
【００４３】
図１に示すように、第１実施形態の計測装置１０００は、検査チップ１００２、測定機構１００４、供給回収機構１００６及びコントローラ１００８を備える。測定機構１００４は、レーザダイオード１０１０、直線偏光板１０１２、ミラー１０１４、駆動機構１０１６、ローパスフィルタ１０１８、光電子増倍管１０２０及びフォトダイオード１０２２を備える。供給回収機構１００６は、反応液供給機構１０２４、反応液回収機構１０２６、熱媒体循環機構１０２８、反応液供給配管１０３０、反応液回収配管１０３２、熱媒体供給配管１０３４ａ及び１０３４ｂ並びに熱媒体回収配管１０３６ａ及び１０３６ｂを備える。
【００４４】
図２及び図３に示すように、検査チップ１００２は、金膜１１００、プリズム１１０２、抗体固層膜１１０４、流路形成体１１０６並びにシール１１０８ａ及び１１０８ｂを備える。
【００４５】
（計測の概略）
計測装置１０００は、表面プラズモン励起蛍光分光法（ＳＰＦＳ）による計測を行う。検査チップ１００２は、計測装置１０００に取りつけられ、表面プラズモン励起蛍光分光法による計測に用いられる。計測装置１０００は、主に、生化学検査、免疫検査、遺伝子検査に用いられる。
【００４６】
計測が行われる場合には、流路形成体１１０６に形成された反応物流路１１１０へ反応液供給機構１０２４から試料液が供給され、試料液に含まれる被計測物が抗体固層膜１１０４に捕捉される。また、反応液供給機構１０２４から反応物流路１１１０へ蛍光標識液が供給され、捕捉された被計測物が蛍光標識される。
【００４７】
このとき、流路形成体１１０６に形成された熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ熱媒体循環機構１０２８から熱媒体が供給される。これにより、検査チップ１００２が効率よく加熱され、反応物流路１１１０に収容された試料液又は蛍光標識液が抗体抗原反応に適した温度に維持される。
【００４８】
捕捉された被計測物が蛍光標識された状態において、励起光ＥＬがプリズム１１０２に照射される。照射された励起光ＥＬは、プリズム１１０２と金膜１１００との界面で全反射される。
【００４９】
プリズム１１０２と金膜１１００との界面で励起光ＥＬが全反射される場合は、金膜１１００とプリズム１１０２との界面から金膜１１００の側にエバネッセント波がもれだし、金膜１１００の中のプラズモンとエバネッセント波とが干渉する。プラズモンとエバネッセント波とが共鳴する場合にエバネッセント波の電場は著しく増強される。増強された電場は蛍光標識された被計測物に作用し、蛍光標識された被計測物から表面プラズモン励起蛍光ＦＬが放射される。表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量は、光電子増倍管１０２０により測定される。光電子増倍管１０２０の測定結果から被計測物の有無、被計測物の捕捉量等がコントローラ１００８により算出される。
【００５０】
（検査チップの概略）
図２及び図３に示すように、金膜１１００の第１の主面１１１４には、抗体固層膜１１０４が定着する。金膜１１００の第１の主面１１１４は、流路形成体１１０６の表面１１１８の接合領域１１２０に接合される。金膜１１００の第２の主面１１１６は、プリズム１１０２の表面１１２４の反射領域１１２８に密着する。抗体固層膜１１０４は、反応物流路１１１０に収容される。金膜１１００の第１の主面１１１４に被計測物が吸着しうる場合は、抗体固層膜１１０４が省略されてもよい。
【００５１】
金膜１１００と流路形成体１１０６とは、接着、レーザ溶着、超音波溶着、クランプ圧着等により接合される。ただし、金膜１１００と流路形成体１１０６とが他の方法により接合されてもよい。
【００５２】
（金膜）
金膜１１００は、薄膜である。金膜１１００の膜厚は、望ましくは、３０〜７０ｎｍである。ただし、金膜１１００の膜厚がこの範囲外であってもよい。
【００５３】
金膜１１００は、スパッタリング、蒸着、メッキ等により反射領域１１２８に形成される。ただし、金膜１１００が他の方法により形成されてもよい。
【００５４】
金膜１１００が金以外の導電体からなる膜に置き換えられてもよい。例えば、金膜１１００が銀、アルミニウム等の金属又はこれらの金属を含む合金からなる膜に置き換えられてもよい。
【００５５】
（プリズム）
プリズム１１０２の表面１１２４には、励起光ＥＬの入射領域１１２６、反射領域１１２８及び出射領域１１３０が設けられる。入射領域１１２６、反射領域１１２８及び出射領域１１３０は、入射領域１１２６へ入射した励起光ＥＬが反射領域１１２８に全反射され出射領域１１３０から出射するように配置される。
【００５６】
プリズム１１０２は、台形柱体である。望ましくは、プリズム１１０２は、等脚台形柱体である。プリズム１１０２が台形柱体である場合は、プリズム１１０２の一方の傾斜側面が入射領域１１２６になり、プリズム１１０２の幅広の平行側面が反射領域１１２８になり、プリズム１１０２の他方の傾斜面が出射領域１１３０になる。
【００５７】
プリズム１１０２の外形は、臨界角以上の入射角θで励起光ＥＬが反射領域１１２８へ入射するように決められる。臨界角以上の入射角θで励起光ＥＬが反射領域１１２８へ入射する限り、プリズム１１０２が台形柱体以外でもよく、プリズム１１０２が「プリズム」の範疇に含まれない形状物に置き換えられてもよい。例えば、プリズム１１０２が板に置き換えられてもよい。
【００５８】
プリズム１１０２は、励起光ＥＬに対して透明な材質からなる誘電体媒体である。望ましくは、プリズム１１０２は、屈折率が１．４０〜１．７５のガラス又は樹脂からなる。プリズム１１０２が樹脂からなる場合は、望ましくは、射出成形によりプリズム１１０２が製造される。ただし、プリズム１１０２が射出成形以外により製造されてもよい。
【００５９】
（流路形成体の概略）
流路形成体１１０６には、反応物流路１１１０並びに熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂが形成される。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの片方が省略されてもよい。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂから分離されたさらなる熱媒体流路が形成されてもよい。反応物流路１１１０と熱媒体流路１１１２ａと熱媒体流路１１１２ｂとは分離される。したがって、反応物流路１１１０に収容された試料液又は蛍光標識液と熱媒体流路１１１２ａに収容された熱媒体と熱媒体流路１１１２ｂに収容された熱媒体とは混合しない。分離された２個以上の熱媒体流路が形成される場合は、検査チップ１００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液又は蛍光標識液が効率的に加熱される。
【００６０】
（反応物流路及び熱媒体流路の配置）
反応物流路１１１０並びに熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂは、接合領域２２２０に平行に配列される。望ましくは、熱媒体流路１１１２ａと熱媒体流路１１１２ｂとの間に反応物流路１１１０が形成される。これにより、反応物流路１１１０の両側から加熱が行われ、試料液又は蛍光標識液が効率的に加熱される。ただし、他の位置に反応物流路１１１０が形成されてもよい。
【００６１】
（流路形成体の表面）
流路形成体１１０６の外形形状は直方体又は立方体であり、流路形成体１１０６の表面１１１８は上面１１９２、側面１１９４及び下面１１９６を有する。流路形成体１１０６の表面１１１８には、接合領域１１２０、露出領域１１２２並びに閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂが設けられる。接合領域１１２０は、金膜１１００の第１の主面１１１４に接合される領域であり、下面１１９６の一部を占める。露出領域１１２２は、検査チップ１００２の外部に露出する領域であり、下面１１９６の一部、上面１１９２及び側面１１９４を占める。閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂは、それぞれ、シール１１０８ａ及び１１０８ｂが貼られる領域であり、下面１１９６の一部を占める。接合領域１１２０、露出領域１１２２並びに閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂの配置が変更されてもよい。流路形成体１１０６の外形形状が直方体及び立方体以外であってもよい。
【００６２】
（反応物流路）
反応物流路１１１０は、一方の反応液出入口１１３２から流路形成体１１０６の内部を経由し他方の反応液出入口１１３４まで延在し、試料液又は蛍光標識液を収容する反応液収容空間を提供する。反応液出入口１１３２及び１１３４は、露出領域１１２２に設けられる。これにより、反応液出入口１１３２及び１１３４への試料液及び蛍光標識液の供給並びに反応液出入口１１３２及び１１３４からの試料液及び蛍光標識液の回収が可能になる。反応液出入口１１３２と反応液出入口１１３４とは分離される。反応物流路１１１０が１個の反応物出入口を有する反応物溜まりに置き換えられてもよい。反応液出入口の数が３個以上に増やされてもよい。
【００６３】
反応物流路１１１０は、表面露出流路１１３８並びに内部貫通流路１１４０及び１１４２を有する。
【００６４】
表面露出流路１１３８は、接合領域１１２０に沿って延在し、接合領域１１２０に開口１１４４を有する。これにより、表面露出流路１１３８に試料液又は蛍光標識液が供給された場合に、それぞれ、第１の主面１１１４に試料液又は蛍光標識液が供給され、第１の主面１１１４に定着する抗体固層膜１１０４に試料液又は蛍光標識液が接触する。
【００６５】
一方の内部貫通流路１１４０は、反応液出入口１１３２から表面露出流路１１３８の一方の端部まで延在する。他方の内部貫通流路１１４２は、反応液出入口１１３４から表面露出流路１１３８の他方の端部まで延在する。内部貫通流路１１４０及び１１４２により、反応液出入口１１３２又は１１３６に試料液又は蛍光標識液が供給された場合に、それぞれ、表面露出流路１１３８に試料液又は蛍光標識液が供給される。熱媒体出入口の数が３個以上に増やされてもよい。
【００６６】
（熱媒体流路）
熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂは、それぞれ、熱媒体出入口１１４６ａ及び１１４６ｂから流路形成体１１０６の内部を経由し熱媒体出入口１１４８ａ及び１１４８ｂまで延在し、熱媒体を収容する熱媒体収容空間を提供する。熱媒体収容空間が２個以上の熱媒体出入口を有する熱媒体流路として提供される場合は、熱媒体の供給口と回収口とが分離され、熱媒体が効率よく循環させられる。
【００６７】
熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂは、露出領域１１２２に設けられる。これにより、熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂへの熱媒体の供給並びに熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂからの熱媒体の回収が可能になる。熱媒体出入口１１４６ａと熱媒体出入口１１４８ａとは分離される。熱媒体出入口１１４６ｂと熱媒体出入口１１４８ｂとは分離される。
【００６８】
熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂは、望ましくは、同じ形状を有する。ただし、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂが異なる形状を有してもよい。一方の熱媒体流路１１１２ａは、表面露出流路１１５０ａ並びに内部貫通流路１１５２ａ及び１１５４ａを有する。他方の熱媒体流路１１１２ｂは、表面露出流路１１５０ｂ並びに内部貫通流路１１５２ｂ及び１１５４ｂを有する。
【００６９】
表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂは、それぞれ、閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂに沿って延在し、閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂに開口１１５６ａ及び１１５６ｂを有する。表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂの両方又は片方が流路形成体１１０６の内部を通り開口を有さない流路に置き換えられてもよい。この場合は、シール１１０８ａ及び１１０８ｂが省略される。
【００７０】
一方の内部貫通流路１１５２ａ及び１１５２ｂは、それぞれ、熱媒体出入口１１４６ａ及び１１４６ｂから表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂの一方の端部まで延在する。他方の内部貫通流路１１５４ａ及び１１５４ｂは、それぞれ、熱媒体出入口１１４８ａ及び１１４８ｂから表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂの他方の端部まで延在する。
【００７１】
（反応液出入口及び熱媒体出入口の望ましい配置）
望ましくは、反応液出入口１１３２及び１１３４並びに熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂが上面１１９２に集中して設けられる。これにより、反応液を供給する機構並びに熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。このことは、例えば、反応液出入口１１３２及び１１３４が上面１１９２に設けられ熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂが側面１１９４に設けられた場合と対比すれば理解される。より一般的には、上面１１９２のような一定の方向を向く出入口形成領域が露出領域１１２２に存在する場合は、反応液出入口１１３２及び１１３４並びに熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂが出入口形成領域に集中して設けられる。出入口形成領域は、望ましくは、連続面であるが、溝、線状突起等により２個以上の領域に分断されてもよい。
【００７２】
反応液出入口１１３２及び１１３４並びに熱媒体出入口１１４６ａ、１１４６ｂ、１１４８ａ及び１１４８ｂは、接合領域１１２０とは反対方向を向く上面１１９２に設けられる。これにより、供給回収機構１００６をプリズム１１０２の反対側に設けることは容易であり、プリズム１１０２への励起光ＥＬの照射を供給回収機構１００６が妨げにくくなる。
【００７３】
（反応物流路の開口及び熱媒体流路の開口の望ましい配置）
望ましくは、反応物流路１１１０の開口１１４４、熱媒体流路１１１２ａの開口１１５６ａ及び熱媒体流路１１１２ｂの開口１１５６ｂが下面１１９６に集中して設けられる。これにより、射出成形により流路形成体１１０６が製造される場合に流路等の加工が必要な金型が減り、検査チップ１００２の製造費用が減少する。ただし、流路形成体１１０６が射出成形以外により製造されてもよい。
【００７４】
流路等の加工が必要な金型が減る理由は、反応物流路１１１０の開口１１４４並びに熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの開口１１５６ａ及び１１５６ｂが一面の金型があたる下面１１９６に集中して設けられ、一面の金型で反応物流路１１１０並びに熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂが形成されるからである。より一般的には、下面１１９６のような一定の方向を向く開口形成領域が流路形成体１１０６の表面１１１８に存在する場合は、反応物流路１１１０の開口１１４４並びに熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの開口１１５６ａ及び１１５６ｂが開口形成領域に集中して設けられる。開口形成領域は、望ましくは、連続面であるが、溝、線状突起等により２個以上の領域に分断されてもよい。
【００７５】
（開口の閉塞）
閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂには、それぞれ、シール１１０８ａ及び１１０８ｂが貼られる。開口１１５６ａ及び１１５６ｂは、それぞれ、シール１１０８ａ及び１１０８ｂにより閉塞される。これにより、熱媒体が流路形成体１１０６の内部に保持される。シール１１０８ａ及び１１０８ｂ以外の閉塞体により、それぞれ、開口１１５６ａ及び１１５６ｂが閉塞されてもよい。例えば、樹脂からなる封止板が閉塞領域１１２３ａ及び１１２３ｂに溶着されてもよい。金膜１１００又はプリズム１１０２により開口１１５６ａ及び１１５６ｂが閉塞されてもよい。
【００７６】
（反応物流路及び熱媒体流路の延在方向の関係）
望ましくは、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂは、反応物流路１１１０の表面露出流路１１３８に平行に延在する。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの内部貫通流路１１５２ａ及び１１５２ｂは、反応物流路１１１０の内部貫通流路１１４０に平行に延在する。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの内部貫通流路１１５４ａ及び１１５４ｂは、反応物流路１１１０の内部貫通流路１１４２に平行に延在する。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの表面露出流路１１５０ａ及び１１５０ｂの流路長は、反応物流路１１１０の表面露出流路１１３８と同じである。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの内部貫通流路１１５２ａ及び１１５２ｂの流路長は、反応物流路１１１０の内部貫通流路１１４０と同じである。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの内部貫通流路１１５４ａ及び１１５４ｂの流路長は、反応物流路１１１０の内部貫通流路１１４２と同じである。これにより、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂが反応物流路１１１０に平行に延在し、反応物流路１１１０から熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの各々までの距離が均一になる。このことは、試料液又は蛍光標識液の全体を均一に加熱し、試料液又は蛍光標識液を効率的に加熱することに寄与する。ただし、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの両方又は片方が反応物流路１１１０と非平行に延在してもよい。
【００７７】
（反応物流路及び熱媒体流路の体積の関係）
望ましくは、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの体積の合計は、反応物流路１１１０の体積より大きい。これにより、検査チップ１００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液又は蛍光標識液が効率的に加熱される。
【００７８】
（流路形成体の結合物化）
流路形成体１１０６は、１個の構造物からなる。ただし、流路形成体１１０６が２個以上の構造物の結合物であってもよい。例えば、流路形成体１１０６が、表面露出流路１１３８、１１５０ａ及び１１５０ｂが形成されたシールと、内部貫通流路１１４０、１１４２、１１５２ａ、１１５２ｂ、１１５４ａ及び１１５４ｂが形成されたブロックと、の結合物であってもよい。
【００７９】
（供給回収機構）
図４の模式図は、検査チップ及びその周辺の斜視図である。
【００８０】
図１及び図４に示すように、試料液又は蛍光標識液が反応物流路１１１０へ供給される場合は、反応液供給機構１０２４により反応液出入口１１３２へ試料液又は蛍光標識液が供給され、反応液回収機構１０２６により反応液出入口１１３４から試料液又は蛍光標識液が回収される。反応液供給機構１０２４及び反応液回収機構１０２６が一体化されてもよい。試料液又は蛍光標識液が循環されてもよい。反応液回収機構１０２６が省略され、計測装置１０００の外部に試料液又は蛍光標識液が廃棄されてもよい。反応液供給機構１０２４、反応液回収機構１０２６、反応液供給配管１０３０及び反応液回収配管１０３２が省略され、マイクロピペット等を用いて手作業により反応液出入口１１３２へ試料液又は蛍光標識液が供給されてもよい。
【００８１】
反応液供給機構１０２４と反応液出入口１１３２とは反応液供給配管１０３０により接続される。反応液供給配管１０３０と反応液供給機構１０２４との継ぎ目は、Ｏリング１２００でシールされ、反応液供給配管１０３０と反応液出入口１１３２との継ぎ目は、Ｏリング１２０２でシールされる。
【００８２】
反応液回収機構１０２６と反応液出入口１１３４とは、反応液回収配管１０３２により接続される。反応液回収配管１０３２と反応液回収機構１０２６との継ぎ目は、Ｏリング１２０４でシールされ、反応液回収配管１０３２と反応液出入口１１３４との継ぎ目は、Ｏリング１２０６でシールされる。
【００８３】
熱媒体が熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ供給される場合は、熱媒体循環機構１０２８により熱媒体出入口１１４６ａ及び１０４６ｂへ熱媒体が供給され、熱媒体循環機構１０２８により熱媒体出入口１１４８ａ及び０４８ｂから熱媒体が回収され、熱媒体が循環させられる。熱媒体循環機構１０２８が熱媒体供給機構及び熱媒体回収機構へ分離されてもよく、熱媒体が循環させられなくてもよい。回収された熱媒体が計測装置１０００の外部に廃棄されてもよい。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ供給される熱媒体の温度は、望ましくは、同じであるが、異なってもよい。
【００８４】
熱媒体循環機構１０２８と熱媒体出入口１０４６ａ及び１０４６ｂとは、それぞれ、熱媒体供給配管１０３４ａ及び１０３４ｂにより接続される。熱媒体供給配管１０３４ａ及び１０３４ｂと熱媒体循環機構１０２８との継ぎ目は、それぞれ、Ｏリング１２０８ａ及び１２０８ｂでシールされる。熱媒体供給配管１０３４ａ及び１０３４ｂと熱媒体出入口１０４６ａ及び１０４６ｂとの継ぎ目は、それぞれ、Ｏリング１２１０ａ及び１２１０ｂでシールされる。
【００８５】
熱媒体循環機構１０２８と熱媒体出入口１０４８ａ及び１０４８ｂとは、それぞれ、熱媒体回収配管１０３６ａ及び１０３６ｂにより接続される。熱媒体回収配管１０３６ａ及び１０３６ｂと熱媒体循環機構１０２８との継ぎ目は、それぞれ、Ｏリング１２１２ａ及び１２１２ｂでシールされる。熱媒体回収配管１０３６ａ及び１０３６ｂと熱媒体出入口１０４８ａ及び１０４８ｂとの継ぎ目は、それぞれ、Ｏリング１２１４ａ及び１２１４ｂでシールされる。
【００８６】
Ｏリング１２００、１２０２、１２０４、１２０６、１２０８ａ、１２０８ｂ、１２１０ａ、１２１０ｂ、１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１４ａ及び１２１４ｂの全部又は一部がゴムパッキン等の他の種類の弾性体シール部材に置き換えられてもよい。
【００８７】
（熱媒体の加熱）
図１に示すように、熱媒体循環機構１０２８には、加熱機構１０３８が内蔵される。検査チップ１００２へ供給される熱媒体は加熱機構１０３８により加熱される。加熱機構１０３８は、例えば、電熱線を備える。
【００８８】
典型的には、試料液又は蛍光標識液の反応性を向上するために試料液又は蛍光標識液が加熱される。しかし、計測装置１０００が設置される環境の温度が高い場合、試料液又は蛍光標識液が熱に弱い場合等には、試料液又は蛍光標識液を冷却することが望まれる。その場合は、熱媒体循環機構１０２８に冷却機構が内蔵され、検査チップ１００２へ供給される熱媒体が冷却機構により冷却される。冷却機構は、例えば、ヒートポンプ、ペルチエ素子等を備える。試料液及び蛍光標識液の一方が加熱され他方が冷却されることも許される。試料液及び蛍光標識液の一方が加熱又は冷却され他方が加熱も冷却もされないことも許される。試料液又は蛍光標識液が加熱された後に冷却されることも許される。試料液又は蛍光標識液が冷却された後に加熱されることも許される。
【００８９】
より一般的には、熱媒体循環機構１０２８には温度調整機構が内蔵され、検査チップ１００２へ供給される熱媒体が加熱又は冷却され、試料液、蛍光標識液等の反応物の温度が調整される。
【００９０】
熱媒体は、典型的には、水等の液体である。ただし、熱媒体が、空気、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の気体であってもよい。
【００９１】
熱媒体に加えて、試料液又は蛍光標識液の温度が調整されもよい。
【００９２】
（流路への試料液及び蛍光標識液の注入）
図５の模式図は、試料液が反応物流路へ注入された状態を示す。図６の模式図は、蛍光標識液が反応物流路へ注入された状態を示す。
【００９３】
図５に示すように、試料液１３００が反応物流路１１１０へ注入された場合は、試料液１３００に含まれる抗原１３０２と抗体固層膜１１０４に含まれる抗体１３０４とが抗原抗体反応により結合し、抗原１３０２が抗体固層膜１１０４に捕捉される。また、抗原１３０２が抗体固層膜１１０４に捕捉された状態において蛍光標識液１３０６が反応物流路１１１０へ注入された場合は、図６に示すように、抗体固層膜１１０４に捕捉された抗原１３０２と蛍光標識液１３０６に含まれる蛍光標識抗体１３０８とが抗原抗体反応により結合し、抗体固層膜１１０４に捕捉された抗原１３０２が蛍光標識抗体１３０８に蛍光標識される。
【００９４】
（試料液及び蛍光標識液）
試料液１３００は、典型的には、血液等の人間からの採取物であるが、人間以外の生物からの採取物であってもよく、非生物からの採取物であってもよい。希釈、血球分離、試薬の混合等の前処理が採取物に対して行われてもよい。
【００９５】
試料液１３００及び蛍光標識液１３０６に代えて、それぞれ、気体又は流動性を有する固体からなる試料及び蛍光標識抗体含有物が反応物流路１１１０へ注入されてもよい。
【００９６】
（抗体固層膜）
抗体固層膜１１０４は、非流動体からなる。したがって、試料液１３００又は蛍光標識液１３０６が抗体固層膜１１０４に接触しても、抗体固層膜１１０４は移動しない。
【００９７】
抗体１３０４は、均一に分布する。被計測物に応じて被計測物を捕捉する捕捉体は変更される。
【００９８】
抗体固層膜１１０４は、例えば、ラバー製のアプリケーターによりパターニングされる。抗体固層膜１１０４の直径は、典型的には２ｍｍであり、抗体固層膜１１０４の層厚は、典型的には１００ｎｍ以下である。
【００９９】
（レーザダイオード）
図１に示すように、レーザダイオード１０１０は、励起光ＥＬを放射する。望ましくは、レーザダイオード１０１０から放射される励起光ＥＬは、平行光線であり、直線偏光であり、単色光である。
【０１００】
レーザダイオード１０１０が他の種類の光源に置き換えられてもよい。例えば、レーザダイオード１０１０が発光ダイオード、水銀灯、レーザダイオード以外のレーザ等に置き換えられてもよい。光源から放射される光が平行光線でない場合は、望ましくは、レンズ、ミラー、スリット等により光が平行光線へ変換される。光源から放射される光が直線偏光でない場合は、望ましくは、偏光子等により光が直線偏光に変換される。光源から放射される光が単色光でない場合は、望ましくは、回折格子等により光が単色光に変換される。
【０１０１】
（直線偏光板）
直線偏光板１０１２は、励起光ＥＬの光路上にあり、励起光ＥＬを直線偏光に変換する。励起光ＥＬの偏光方向は、反射領域１１２８に対して励起光ＥＬがｐ偏光になるように選択される。これにより、エバネッセント波のもれだしが増加し、表面プラズモン励起蛍光ＦＬが増加し、計測の感度が向上する。
【０１０２】
レーザダイオード１０１０から放射された励起光ＥＬはミラー１０１４により反射される。ミラー１０１４により反射された光はプリズム１１０２に照射される。プリズム１１０２に照射された光は、入射領域１１２６へ入射し、反射領域１１２８に反射され、出射領域１１３０から出射する。反射領域１１２８への励起光ＥＬの入射角θは、全反射条件を満たす。したがって、励起光ＥＬが反射領域１１２８へ入射した場合は、励起光ＥＬが反射領域１１２８に全反射され、図６に示すように、金膜１１００の側にエバネッセント波１３１０がもれだし、エバネッセント波１３１０が増強され、表面プラズモン励起蛍光ＦＬが放射される。
【０１０３】
励起光ＥＬの反射領域１１２８への入射角θを調整するため、図１に示すように、ミラー１０１４の位置及び姿勢が駆動機構１０１６により調整される。駆動機構１０１６は、モータ、圧電アクチュエータ等の駆動力源を備える。駆動機構１０１６は、ミラー１０１４を回転させ、ミラー１０１４の姿勢を調整する。駆動機構１０１６は、ミラー１０１４をリニアステージの上で移動させ、ミラー１０１４の位置を調整する。
【０１０４】
他の種類の光学系によりレーザダイオード１０１０から放射された励起光ＥＬがプリズム１１０２に照射されてもよい。例えば、ミラー１０１４がプリズム等の他の種類の屈曲光学素子に置き換えられてもよい。ミラー１０１４以外の光学素子が設けられてもよい。ミラー１０１４の位置及び姿勢を調整する駆動機構１０１６に代えて、又は、ミラー１０１４の位置及び姿勢を調整する駆動機構１０１６に加えて、ミラー１０１４以外の光学素子の位置及び姿勢を調整する駆動機構が設けられてもよく、レーザダイオード１０１０の位置及び姿勢を調整する機構が設けられてもよい。
【０１０５】
（光電子増倍管）
光電子増倍管１０２０は、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路上にあり、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量を測定する。光電子増倍管１０２０が他の形式の光量センサに置き換えられてもよい。例えば、光電子増倍管１０２０が電荷結合素子（ＣＣＤ）センサに置き換えられてもよい。
【０１０６】
（フォトダイオード）
フォトダイオード１０２２は、出射領域１１３０から出射した励起光ＥＬ、すなわち、反射光ＲＬの光路上にあり、反射光ＲＬの光量を測定する。ただし、フォトダイオード１０２２が他の形式の光量センサに置き換えられてもよい。例えば、フォトダイオード１０２２がフォトレジスタ又はフォトトランジスタに置き換えられてもよい。
【０１０７】
（ローパスフィルタ）
ローパスフィルタ１０１８は、カットオフ波長より長い波長の光を透過し、カットオフ波長より短い波長の光を減衰させる。カットオフ波長は、励起光ＥＬの波長から表面プラズモン励起蛍光ＦＬの波長までの範囲内で選択される。例えば、励起光ＥＬの波長が約６４０ｎｍであって表面プラズモン励起蛍光ＦＬの波長が６７０ｎｍである場合は、６５０ｎｍがカットオフ波長として選択される。ローパスフィルタ１０１８が表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路に挿入された場合は、散乱光はローパスフィルタ１０１８により減衰し、散乱光のごく一部が光電子増倍管１０２０に到達するが、表面プラズモン励起蛍光ＦＬはローパスフィルタ１０１８を透過し、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの大部分が光電子増倍管１０２０に到達する。これにより、相対的に光量が小さい表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が測定される場合に相対的に光量が大きい散乱光の影響が抑制され、計測の精度が向上する。
【０１０８】
（計測装置の動作）
図７のフローチャートは、計測装置の動作を示す。
【０１０９】
図７に示すように、検査チップ１００２及び試薬チップ１４００が準備され、検査チップ１００２及び試薬チップ１４００が計測装置１０００に取りつけられる（ステップＳ１０１）。
【０１１０】
図８の模式図は、試薬チップの断面を示す。
【０１１１】
試薬チップ１４００の検体容器１４０２には、検体１４１２が収容される。試薬チップ１４００の希釈液容器１４０４、蛍光標識液容器１４０６、洗浄液容器１４０８及びバッファ液容器１４２０には、それぞれ、希釈液１４１４、蛍光標識液１３０６、洗浄液１４１６及びバッファ液１４２２が予め収容される。試薬チップ１４００の希釈容器１４１０には、試料液１３００が収容されることが予定されている。
【０１１２】
検査チップ１００２及び試薬チップ１４００が取りつけられた後に、検体１４１２が希釈され、試料液１３００が調製される（ステップＳ１０２）。検体１４１２が希釈される場合は、検体容器１４０２から希釈容器１４１０へ検体１４１２が送液され、希釈液容器１４０４から希釈容器１４１０へ希釈液１４１４が送液される。検体１４１２が希釈されずに検体１４１２がそのまま試料液１３００になる場合もある。
【０１１３】
試料液１３００が調製された後に、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ熱媒体が供給される（ステップＳ１０３）。熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ熱媒体が供給される場合は、熱媒体循環機構１０２８がコントローラ１００８により制御される。これにより、検査チップ１００２の全体が加熱され、検査チップ１００２の温度が目標温度に調整される。熱媒体の量は十分に多く、液体、気体等の流体である熱媒体と熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂの内面との接触は良好であるので、熱媒体から検査チップ１００２へ迅速に熱が移動し、検査チップ１００２の温度が迅速に調整される。試料液１３００が調製される前に又は試料液１３００が調製されるのと並行して、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂへ熱媒体が供給されてもよい。
【０１１４】
熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂに熱媒体が収容されている状態において、バッファ液１４２２が反応物流路１１１０へ注入される（ステップＳ１０４）。バッファ液１４２２が反応物流路１１１０へ注入される場合は、反応液供給機構１０２４及び反応液回収機構１０２６がコントローラ１００８により制御される。反応液供給機構１０２４により、バッファ液容器１４２０から汲み出されたバッファ液１４２２が反応物流路１１１０へ供給される。反応液回収機構１０２６により、反応物流路１１１０からバッファ液１４２２が回収される。
【０１１５】
反応物流路１１１０にバッファ液１４２２が収容されている状態において、入射角θが測定角θｍに設定される（ステップＳ１０５）。試料液１３００が調製される前に又は試料液１３００が調製されるのに並行して入射角θが測定角θｍに設定されてもよい。入射角θが測定角θｍに設定される場合は、駆動機構１０１６及びフォトダイオード１０２２がコントローラ１００８により制御される。ミラー１０１４の位置及び姿勢が駆動機構１０１６により調整され、入射角θが予想される共鳴角θｒの近傍において走査される。入射角θの走査と並行して、反射光ＲＬの光量がフォトダイオード１０２２により測定される。反射光ＲＬの光量の測定値は、コントローラ１００８へ転送される。反射光ＲＬの光量が極小になる入射角θである共鳴角θｒが特定され、共鳴角θｒから測定角θｍが決定される。共鳴角θｒと電場増強度が極大になる入射角θとはわずかに異なるので、望ましくは、微小角が共鳴角θｒに可算又は減算され測定角θｍが決定される。
【０１１６】
入射角θが測定角θｍに設定され、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂに熱媒体が収容されている状態において、試料液１３００及び蛍光標識液１３０６が反応物流路１１１０へ順次に注入される（ステップＳ１０６）。試料液１３００及び蛍光標識液１３０６が反応物流路１１１０に順次に注入される場合は、反応液供給機構１０２４及び反応液回収機構１０２６がコントローラ１００８により制御される。反応液供給機構１０２４により、希釈容器１４１０から汲み出された試料液１３００が反応物流路１１１０へ供給され、蛍光標識液容器１４０６から汲み出された蛍光標識液１３０６が反応物流路１１１０へ供給される。反応液回収機構１０２６により、反応物流路１１１０から試料液１３００及び蛍光標識液１３０６が回収される。これにより、試料液１３００及び蛍光標識液１３０６が抗体固層膜１１０４に順次に供給され、蛍光標識された抗原１３０２が抗体固層膜１１０４に捕捉された状態になる。試料液１３００及び蛍光標識液１３０６は加熱され、試料液１３００及び蛍光標識液１３０６の温度は抗原抗体反応に適した温度に調整される。試料液１３００及び蛍光標識液１３０６以外の試薬が反応物として供給されてもよく、抗原抗体反応以外の生化学反応が行われてもよい。
【０１１７】
試料液１３００及び蛍光標識液１３０６が反応物流路１１１０に注入された後に、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が測定される（ステップＳ１０７）。表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が測定される場合は、光電子増倍管１０２０がコントローラ１００８により制御される。表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量は光電子増倍管１０２０により測定される。表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量の測定値は、コントローラ１００８へ転送される。
【０１１８】
測定機構１００６がＳＰＦＳ法による測定に代えて表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）法による測定を行ってもよい。測定機構１００６がＳＰＲ法による測定を行う場合は、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量に代えて共鳴角θｒの変化が測定される。
【０１１９】
｛第２実施形態｝
（検査チップの概略）
第２実施形態は、第１実施形態の検査チップに代えて採用される検査チップに関する。
【０１２０】
図９の模式図は、第２実施形態の検査チップの斜視図である。図１０の模式図は、第２実施形態の検査チップの断面を示す。
【０１２１】
図９及び図１０に示すように、第２実施形態の検査チップ２００２は、金膜２１００、プリズム２１０２、抗体固層膜２１０４、流路形成体２１０６並びにシール２１０８ａ及び２１０８ｂを備える。第２実施形態の金膜２１００、プリズム２１０２、抗体固層膜２１０４並びにシール２１０８ａ及び２１０８ｂは、それぞれ、第１実施形態の金膜１１００、プリズム１１０２、抗体固層膜１１０４並びにシール１１０８ａ及び１１０８ｂと同じものである。第２実施形態の流路形成体２１０６に形成される反応物流路２１１０は、第１実施形態の流路形成体１１０６に形成される反応物流路１１１０と同じものである。
【０１２２】
（第１実施形態と第２実施形態との相違）
第１実施形態と第２実施形態との相違は、熱媒体流路１１１２ａが熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｄへ置き換えられ、熱媒体流路１１１２ｂが熱媒体流路２１１２ｅ〜２１１２ｈへ置き換えられることにある。
【０１２３】
（温度の異なる熱媒体の収容）
熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈは、分離される。したがって、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｄに収容される熱媒体は、混合しない。また、熱媒体流路２１１２ｅ〜２１１２ｈに収容される熱媒体は、混合しない。このことは、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｄに温度が異なる熱媒体を収容し、熱媒体流路２１１２ｅ〜２１１２ｈに温度が異なる熱媒体を収容することを可能にする。熱媒体流路の数が増減されてもよいが、反応物流路２１１０からの距離が異なり分離された２個以上の熱媒体流路が設けられる。
【０１２４】
反応物流路２１１０から熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｄの各々までの距離は異なり、反応物流路２１１０から熱媒体流路２１１２ｅ〜２１１２ｈの各々までの距離は異なる。熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｄへは、異なる温度の熱媒体が供給される。また、熱媒体流路２１１２ｅ〜２１１２ｈへは、異なる温度の熱媒体が供給される。
【０１２５】
試料液１３００又は蛍光標識液１３０６が加熱される場合は、望ましくは、反応物流路２１１０へ相対的に近い熱媒体流路へ相対的に低温の熱媒体が供給され、反応物流路２１１０から相対的に遠い熱媒体流路へ相対的に高温の熱媒体が収容される。すなわち、反応物流路２１１０から遠ざかるほど、熱媒体流路へ供給される熱媒体の温度が高くなる。
【０１２６】
例えば、反応物流路２１１０へ１番目に近い熱媒体流路２１１２ａ及び２１１２ｅには４番目に高温の熱媒体が供給され、反応物流路２１１０へ２番目に近い熱媒体流路２１１２ｂ及び２１１２ｆには３番目に高温の熱媒体が供給され、反応物流路２１１０へ３番目に近い熱媒体流路２１１２ｃ及び２１１２ｇには２番目に高温の熱媒体が供給され、反応物流路２１１０へ４番目に近い熱媒体流路２１１２ｄ及び２１１２ｈには１番目に高温の熱媒体が供給される。
【０１２７】
これにより、温度が細かく調整され、試料液１３００又は蛍光標識液１３０６が適切に加熱される。このことは、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの全部に高温の熱媒体が供給される場合は、温度の上昇が速くなるが温度のオーバーシュートが発生し、試料液１３００又は蛍光標識液１３０６が過剰な加熱により失活する場合があることから理解される。また、このことは、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの全部に低温の熱媒体が供給される場合は、温度の上昇が遅くなり、計測にかかる時間が長くなることからも理解される。ただし、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの全部に同じ温度の熱媒体が供給されてもよい。
【０１２８】
逆に、試料液１３００又は蛍光標識液１３０６が冷却される場合は、望ましくは、反応物流路２１１０へ相対的に近い熱媒体流路へ相対的に高温の熱媒体が供給され、反応物流路２１１０から相対的に遠い熱媒体流路へ相対的に低温の熱媒体が収容される。すなわち、反応物流路２１１０から遠ざかるほど、熱媒体流路へ供給される熱媒体の温度が低くなる。
【０１２９】
第１実施形態の検査チップ１００２に代えて第２実施形態の検査チップ２００２が採用される場合は、熱媒体循環機構１０２８は、望ましくは、温度が異なる熱媒体を供給する。
【０１３０】
（反応物出入口及び熱媒体出入口の配置）
反応物流路２１１０は、反応物出入口２１３２から流路形成体２１０６の内部を経由して反応物出入口２１３４まで延在し、反応物を収容する反応物収容空間を提供する。反応物流路２１１０は、開口２１４４を有する。
【０１３１】
熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈは、それぞれ、熱媒体出入口２１４６ａ〜２１４６ｈから流路形成体２１０６の内部を経由して熱媒体出入口２１４８ａ〜２１４８ｈまで延在し、熱媒体を収容する熱媒体収容空間を提供する。熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈは、それぞれ、開口２１５６ａ〜２１５６ｈを有する。熱媒体は、熱媒体出入口２１４６ａ〜２１４６ｈへ供給され、熱媒体出入口２１４８ａ〜２１４８ｈから回収される。
【０１３２】
反応物出入口２１３２及び２１３４並びに熱媒体出入口２１４６ａ〜２１４６ｈ及び２１４８ａ〜２１４８ｈは、流路形成体２１０６の表面２１１８の露出領域２１２２に設けられ、望ましくは、一定の方向を向く上面２１９２に集中して設けられる。これにより、反応液を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。また、上面２１９２は、接合領域２１２０とは反対方向を向くので、供給回収機構１００６をプリズム２１０２の反対側に設けることは容易であり、プリズム２１０２への励起光ＥＬの照射を供給回収機構１００６が妨げにくくなる。
【０１３３】
反応物流路２１１０の開口２１４４並びに熱媒体流路２１１２ａ及び２１１２ｅの開口２１５６ａ及び２１５６ｅは、接合領域２１２０に設けられる。熱媒体流路２１１２ｂ〜２１１２ｄ及び２１１２ｆ〜２１１２ｈの開口２１５６ｂ〜２１５６ｄ及び２１５６ｆ〜２１５６ｈは、それぞれ、閉塞領域２１２３ａ及び２１２３ｂに設けられる。望ましくは、開口２１４４及び２１５６ａ〜２１５６ｈは、一定の方向を向く下面２１９６に集中して設けられる。これにより、射出成形により流路形成体２１０６が作製される場合に流路等の加工が必要な金型が減り、検査チップ２００２の製造費用が減少する。
【０１３４】
（反応物出入口及び熱媒体出入口の形状）
反応物流路２１１０の形状と熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの各々の形状とは同じである。このため、反応物出入口２１３２及び２１３４並びに熱媒体出入口２１４６ａ〜２１４６ｈ及び２１４８ａ〜２１４８ｈの形状は同じである。これにより、反応液を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。
【０１３５】
反応物流路２１１０の形状と熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの各々の形状とが同じである場合は、反応物流路２１１０の体積と２１１２ａ〜２１１２ｈの各々の体積とが同じになるが、熱媒体流路２１１２ａ〜２１１２ｈの体積の合計は反応物流路２１１０の体積より大きくなる。これにより、検査チップ２００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱される。
【０１３６】
第２実施形態の検査チップ２００２によれば、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱又は冷却され、検査チップ２００２の製造費用の増加も抑制される。
【０１３７】
｛第３実施形態｝
（検査チップの概略）
第３実施形態は、第１実施形態の検査チップに代えて採用される検査チップに関する。
【０１３８】
図１１の模式図は、第３実施形態の検査チップの斜視図である。図１２の模式図は、第３実施形態の検査チップの断面を示す。
【０１３９】
図１１及び図１２に示すように、第３実施形態の検査チップ３００２は、金膜３１００、プリズム３１０２、抗体固層膜３１０４、流路形成体３１０６並びにシール３１０８ａ及び３１０８ｂを備える。第３実施形態の金膜３１００、プリズム３１０２、抗体固層膜３１０４並びにシール３１０８ａ及び３１０８ｂは、それぞれ、第１実施形態の金膜１１００、プリズム１１０２、抗体固層膜１１０４及びシール１１０８ａ及び１１０８ｂと同じものである。第３実施形態の流路形成体３１０６に形成される反応物流路３１１０は、第１実施形態の流路形成体１１０６に形成される反応物流路１１１０と同じものである。
【０１４０】
（第１実施形態と第３実施形態との相違）
第１実施形態と第３実施形態との相違は、熱媒体流路１１１２ａが熱媒体溜まり（ウェル）３１１２ａへ置き換えられ、熱媒体流路１１１２ｂが熱媒体溜まり３１１２ｂへ置き換えられることにある。
【０１４１】
（反応物出入口及び熱媒体出入口の配置）
反応物流路３１１０は、反応物出入口３１３２から流路形成体３１０６の内部を経由して反応物出入口３１３４まで延在し、反応物を収容する反応物収容空間を提供する。反応物流路３１１０は、開口３１４４を有する。
【０１４２】
熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂは、それぞれ、１個の熱媒体出入口３１４６ａ及び３１４６ｂを有し、熱媒体を収容する熱媒体収容空間を提供する。熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂは、それぞれ、開口３１５６ａ及び３１５６ｂを有する。熱媒体は、熱媒体出入口３１４６ａ及び３１４６ｂへ供給され、熱媒体出入口３１４６ａ及び３１４６ｂから回収される。
【０１４３】
反応物出入口３１３２及び３１３４並びに熱媒体出入口３１４６ａ及び３１４６ｂは、流路形成体３１０６の表面３１１８の露出領域３１２２に設けられ、望ましくは、一定の方向を向く上面３１９２に集中して設けられる。これにより、反応液を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。また、上面３１９２は、接合領域３１２０とは反対方向を向くので、供給回収機構１００６をプリズム３１０２の反対側に設けることは容易であり、プリズム３１０２への励起光ＥＬの照射を供給回収機構１００６が妨げにくくなる。
【０１４４】
反応物流路３１１０の開口３１４４は、接合領域３１２０に設けられる。熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂの開口３１５６ａ及び３１５６ｂは、それぞれ、閉塞領域３０２３ａ及び３０２３ｂに設けられる。熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂの開口３１５６ａ及び３１５６ｂは、それぞれ、シール３１０８ａ及び３１０８ｂに閉塞される。望ましくは、反応物流路３１１０の開口３１４４並びに熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂの開口３１５６ａ及び３１５６ｂは、一定の方向を向く下面３１９６に集中して設けられる。これにより、射出成形により流路形成体３１０６が作製される場合に流路等の加工が必要な金型が減り、検査チップ３００２の製造費用が減少する。
【０１４５】
熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂの体積の合計は、反応物流路３１１０の体積より大きい。これにより、検査チップ３００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液又は蛍光標識液が効率的に加熱される。
【０１４６】
第３実施形態の検査チップ３００２によれば、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱又は冷却され、検査チップ３００２の製造費用の増加も抑制される。
【０１４７】
｛第４実施形態｝
第４実施形態は、第１実施形態の検査チップに代えて採用される検査チップに関する。
【０１４８】
図１３の模式図は、第４実施形態の検査チップの斜視図である。
【０１４９】
図１３に示すように、第４実施形態の検査チップ４００２は、金膜４１００、プリズム４１０２、抗体固層膜４１０４及び流路形成体４１０６を備える。第４実施形態の金膜４１００、プリズム４１０２及び抗体固層膜４１０４は、それぞれ、第１実施形態の金膜１１００、プリズム１１０２及び抗体固層膜１１０４と同じものである。第４実施形態の流路形成体４１０６に形成される反応物流路４１１０は、第１実施形態の流路形成体１１０６に形成される反応物流路１１１０と同じものである。
【０１５０】
（第１実施形態と第４実施形態との相違）
第１実施形態と第４実施形態との相違は、熱媒体流路１１１２ａ及び１１１２ｂが熱媒体溜まり４１１２へ置き換えられることにある。第４実施形態の熱媒体溜まり４１１２は、第３実施形態の熱媒体溜まり３１１２ａ及び３１１２ｂと異なり、反応物流路４１１０の周りを一周する。これにより、反応物流路４１１０に収容された試料液又は蛍光標識液が効率よく加熱される。
【０１５１】
（反応物出入口及び熱媒体出入口の配置）
反応物流路４１１０は、反応物出入口４１３２から流路形成体４１０６の内部を経由して反応物出入口４１３４まで延在し、反応物を収容する反応物収容空間を提供する。
【０１５２】
熱媒体溜まり４１１２は、１個の熱媒体出入口４１４６を有し、熱媒体を収容する熱媒体収容空間を提供する。熱媒体溜まり４１１２は、熱媒体出入口４１４６以外の開口を有しない。熱媒体は、熱媒体出入口４１４６へ供給され、熱媒体出入口４１４６から回収される。
【０１５３】
反応物出入口４１３２及び４１３４並びに熱媒体出入口４１４６は、流路形成体４１０６の表面４１１８の露出領域４１２２に設けられ、望ましくは、一定の方向を向く上面４１９２に集中して設けられる。これにより、反応液を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。上面４１３２は、接合領域とは反対方向を向くので、供給回収機構１００６をプリズム４１０２の反対側に設けることは容易であり、プリズム４１０２への励起光ＥＬの照射を供給回収機構１００６が妨げにくくなる。
【０１５４】
熱媒体溜まり４１１２の体積は、反応物流路４１１０の体積より大きい。これにより、検査チップ４００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液又は蛍光標識液が効率的に加熱される。
【０１５５】
第４実施形態の検査チップ４００２によれば、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱又は冷却され、検査チップ４００２の製造費用の増加も抑制される。
【０１５６】
｛第５実施形態｝
第５実施形態は、第１実施形態の検査チップに代えて採用される検査チップに関する。
【０１５７】
図１４の模式図は、第５実施形態の検査チップの斜視図である。図１５の模式図は、第５実施形態の検査チップの断面を示す。
【０１５８】
図１４及び図１５に示すように、第５実施形態の検査チップ５００２は、金膜５１００、プリズム５１０２、抗体固層膜５１０４及び流路形成体５１０６を備える。第５実施形態の検査チップ５００２の金膜５１００、プリズム５１０２及び抗体固層膜５１０４は、それぞれ、第１実施形態の検査チップ１００２の金膜１１００、プリズム１１０２及び抗体固層膜１１０４と同じものである。第５実施形態の流路形成体５１０６に形成される反応物流路５１１０は、第１実施形態の流路形成体１１０６に形成される反応物流路１１１０と同じものである。
【０１５９】
（第１実施形態と第５実施形態との相違）
第１実施形態と第５実施形態との相違は、熱媒体流路１１１２ａが熱媒体流路５１１２ａへ置き換えられ、熱媒体流路１１１２ｂが熱媒体流路５１１２ｂへ置き換えられることにある。
【０１６０】
（反応物出入口及び熱媒体出入口の配置）
反応物流路５１１０は、反応物出入口５１３２から流路形成体５１０６の内部を経由して反応物出入口５１３４まで延在し、反応物を収容する反応物収容空間を提供する。反応物流路５１１０は、開口５１４４を有する。
【０１６１】
熱媒体流路５１１２ａ及び５１１２ｂは、それぞれ、熱媒体出入口５１４６ａ及び５１４６ｂから流路形成体５１０６の内部を経由して熱媒体出入口５１４８ａ及び５１４８ｂまで延在し、熱媒体を収容する熱媒体収容空間を提供する。熱媒体流路５１１２ａ及び５１１２ｂは、熱媒体出入口５１４６ａ、５１４６ｂ、５１４８ａ及び５１４８ｂ以外の開口を有さない。熱媒体は、熱媒体出入口５１４６ａ及び５１４６ｂへ供給され、熱媒体出入口５１４８ａ及び５１４８ｂから回収される。
【０１６２】
反応物出入口５１３２及び５１３４並びに熱媒体出入口５１４６ａ及び５１４６ｂは、流路形成体５１０６の表面５１１８の露出領域５１２２に設けられ、望ましくは、一定の方向を向く上面５１９２に集中して設けられる。これにより、反応液を供給する機構及び熱媒体を供給する機構が容易に共通化される。また、上面５１９２は接合領域５１２０とは反対の方向を向くので、供給回収機構１００６をプリズム５１０２の反対側に設けることは容易であり、プリズム５１０２への励起光ＥＬの照射を供給回収機構１００６が妨げにくくなる。
【０１６３】
開口５１４４は、接合領域５１２０に設けられる。熱媒体出入口５１４８ａ及び５１４８ｂは、露出領域５１２２に設けられる。望ましくは、開口５１４４及び熱媒体出入口５１４８ａ及び５１４８ｂは、一定の方向を向く下面５１９６に集中して設けられる。これにより、射出成形により流路形成体５１０６が作製される場合に流路等の加工が必要な金型が減り、検査チップ５００２の製造費用が減少する。
【０１６４】
熱媒体流路５１１２ａ及び５１１２ｂの体積の合計は、反応物流路５１１０の体積より大きい。これにより、検査チップ５００２の加熱に寄与する熱媒体が増加し、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱又は冷却される。
【０１６５】
第５実施形態の検査チップ５００２によれば、試料液及び蛍光標識液が効率的に加熱又は冷却され、検査チップ５００２の製造費用の増加も抑制される。
【０１６６】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において例示であり、この発明は上記の説明に限定されない。例示されない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定されうる。
【符号の説明】
【０１６７】
１００２，２００２，３００２，４００２，５００２  検査チップ
１１１０，２１１０，３１１０，４１１０，５１１０  反応物流路
１１１２ａ，１１１２ｂ，２１１２ａ〜２１１２ｈ，５１１２ａ，５１１２ｂ  熱媒体流路
３１４６ａ，３１４６ｂ，４１４６  熱媒体溜まり
【図１】
2012225778.tif 000003
【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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