(57)【要約】 【課題】検査チップ内部の各検査工程に対して、不要な検査液体が流入してしまうことを防止する。【解決手段】  公転によって生じる遠心力と、自転によって保持される所定角度とに応じて検査対象となる検査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チップ４００であって、検査液体に対して、検査工程として定量または光学的測定を実施する定量部４３０または測定部４５０と、遠心力によって検査液体を定量部４３０または測定部４５０へ流入させ、複数の定量部４３０と測定部４５０との間の少なくとも一部に、検査工程に用いない検査液体が流入した場合に、毛管力によって保持する毛管保持部４０１，４０２，４０３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転によって生じる遠心力と、自転によって保持される所定角度とに応じて検査対象となる検査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、
前記検査液体に対して、検査工程における遠心分離または定量または光学的測定を実施する１以上の実施部と、
前記遠心力によって前記検査液体を前記実施部へ流入させ、複数の前記実施部間を連結する連結流路の少なくとも一部に、前記実施部における前記検査工程に用いない前記検査液体が流入した場合に、前記検査液体を毛管力によって保持する毛管保持部と、
を備えることを特徴とする検査対象受体。
【請求項２】
前記毛管保持部は、前記連結流路のうち、次の前記検査工程を実施する前記実施部へ前記検査液体を流入させる流入口の下流側にあ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】
公転によって生じる遠心力と、自転によって保持される所定角度とに応じて検査対象となる検査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、
前記検査液体に対して、検査工程における遠心分離または定量または光学的測定を実施する１以上の実施部と、
前記実施部によって実施される前記検査工程に用いられない前記検査液体を貯留する余剰部の少なくとも一部で前記検査液体を毛管力によって保持する毛管保持部と、
を備えることを特徴とする検査対象受体。
【請求項４】
前記毛管保持部は、前記余剰部のうち、他の流路と連結しない最奥部が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の検査対象受体。
【請求項５】
前記毛管保持部は、前記検査液体を保持する空間の厚さが徐々に薄くなるよう傾斜して構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の検査対象受体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の検査対象受体について、所定位置に配置された前記検査対象受体を前記所定角度自転する自転手段と、
前記自転手段によって自転された前記検査対象受体に、前記遠心力を印加するよう公転する公転手段と、
前記検査対象受体に対する、前記自転手段における自転動作と、前記公転手段における公転動作とを制御する回動制御手段と、
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の検査対象受体を用いて、前記検査液体の検査をおこなうことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象となる物質に対して化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査対象受体、検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で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、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増している。それら生体物質や化学物質などを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップなどのマイクロチップ（検査チップ）が提案されている。
【０００３】
マイクロチップは、内部に流体回路を有している。流体回路は、たとえば、液体試薬を保持する液体試薬保持部、血液など検査・分析の対象となる血液などの検体あるいは検体中の特定成分や液体試薬を計量するための計量部、検体や検体中の特定成分と、液体試薬とを混合する混合部、混合液について検査・分析をおこなうための検出部などの各部と、これら各部を適切に接続する微細な経路とから構成されている。
【０００４】
具体的には、たとえば、マイクロチップでは血液中の血漿成分などを用いて各種検査をおこなうことがある。特許文献１では、流体経路内に注入された血液から遠心分離などによって血漿成分を分離・抽出し、計量をおこなう。計量された血漿と、液体試薬を混合部へ移動させて混合する。混合された検体を検出部へ移動させて、光学計測をおこなうマイクロチップが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、マイクロチップに付与された遠心力によって分離部や混合部や検出部など、検査において所定の処理を実施する部位へ検体を導入する。各部位への経路は、検体が通過することによって濡れるため、検体と、マイクロチップとの親和性によって、所定の処理を実施している間に、本来処理の対象となる検体以外の検体や廃液が流入してしまうことがあるという問題が一例として挙げられる。余剰な検体や廃液などが各部位へ意図せず流入してしまうと、検査を正確に実施できないこととなる。
【０００７】
この発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、検査液体を検査する際、毛管保持部によって、チップ内の各部位において検査対象となる検査液体以外の液体の意図しない流入を防ぎ、適切な検査をおこなうことができる検査対象受体、検査装置および検査方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明の検査対象受体は、公転によって生じる遠心力と、自転によって保持される所定角度とに応じて検査対象となる検査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、前記検査液体に対して、検査工程における遠心分離または定量または光学的測定を実施する１以上の実施部と、前記遠心力によって前記検査液体を前記実施部へ流入させ、複数の前記実施部間を連結する連結流路の少なくとも一部に、前記実施部における前記検査工程に用いない前記検査液体が流入した場合に、前記検査液体を毛管力によって保持する毛管保持部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の検査対象受体は、上記発明において、前記毛管保持部は、前記連結流路のうち、次の前記検査工程を実施する前記実施部へ前記検査液体を流入させる流入口の下流側にあることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の検査対象受体は、公転によって生じる遠心力と、自転によって保持される所定角度とに応じて検査対象となる検査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、前記検査液体に対して、検査工程における遠心分離または定量または光学的測定を実施する１以上の実施部と、前記実施部によって実施される前記検査工程に用いられない前記検査液体を貯留する余剰部の少なくとも一部で前記検査液体を毛管力によって保持する毛管保持部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の検査対象受体は、上記発明において、前記毛管保持部は、前記余剰部のうち、他の流路と連結しない最奥部が含まれていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の検査対象受体は、上記発明において、前記毛管保持部は、前記検査液体を保持する空間の厚さが徐々に薄くなるよう傾斜して構成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明の検査装置は、上記発明において、所定位置に配置された前記検査対象受体を前記所定角度自転する自転手段と、前記自転手段によって自転された前記検査対象受体に、前記遠心力を印加するよう公転する公転手段と、前記検査対象受体に対する、前記自転手段における自転動作と、前記公転手段における公転動作とを制御する回動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明の検査方法は、上記発明の検査対象受体を用いて、前記検査液体の検査をおこなうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、各検査工程を実施する実施部間を連結する連結流路の少なくとも一部に毛管保持部を備えるため、対象となる検査工程とは関係のない検査液体が各実施部に流入することを防ぐことができる。具体的には、たとえば、対象となる検査工程の実施部に対して、前の検査工程において余剰となった検査液体など、不要な検査液体が流入することがない。したがって、各実施部において正確に検査工程を実施することができ、適切に検査液体の検査をおこなうことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、対象となる検査工程の実施部への流入口の下流側に毛管保持部を備える構成である。したがって、対象となる検査工程に必要な検査液体以外の流入を防ぐことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、各実施部において実施される検査工程に用いられない検査液体を貯留する貯留部の少なくとも一部に毛管保持部を備えるため、対象となる検査工程とは関係のない検査液体が各実施部に流入することを防ぐことができる。具体的には、たとえば、対象となる検査工程の実施部に対して、余剰となった検査液体など、不要な検査液体が流入することがない。したがって、各実施部において正確に検査工程を実施することができ、適切に検査液体の検査をおこなうことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、他の流路と連結しない最奥部に毛管保持部を備えるため、実施部への余剰な検査液体の流入を確実に防ぐことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、毛管保持部における検査液体を保持する空間の厚さが徐々に薄くなるよう傾斜して構成するため、検査工程に不要な検査液体を保持しやすい。また、検査対象受体を形成する際に、容易な加工によって毛管保持部を生成することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、検査液体を測定する際、対象となる検査工程の実施部に対して、不要な検査液体が流入することがない。したがって、適切な検査をおこなうことができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、検査液体を測定する際、対象となる検査工程の実施部に対して、不要な検査液体が流入することがない。したがって、適切な検査をおこなうことができる。
【００２２】
以上説明したように、本発明にかかる検査対象受体、検査装置および検査方法によれば、検査液体を検査する際、検査工程の各部位に対して、検査対象となる検査液体以外の液体の意図しない流入を防ぎ、適切な検査をおこなうことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の検査装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態の検査装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の検査装置における角度調整機構の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の検査チップの一例を示す説明図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＸ−Ｘ断面を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＡ−Ａ断面を示す説明図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＢ−Ｂ断面を示す説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＣ−Ｃ断面を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態の検査装置の処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の変形例における検査チップの形状の一例（その１）を示す説明図である。
【図１１】本発明の変形例における検査チップの形状の一例（その２）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検査対象受体、検査装置および検査方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
（実施形態）
（検査装置の構成）
図１〜図３を用いて、本発明にかかる検査対象受体としての検査チップ内部に収容される検査対象となる検査液体に対して、所定の検査をおこなうために遠心力を印加する検査装置の概要について説明する。なお、本発明の実施形態では、検査液体として、血液など検査・分析の対象となる検体あるいは検体中の特定成分や液体試薬などを用いる場合について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態の検査チップが定常状態にある検査装置の一例を示す側面図である。図２は、本発明の実施形態の検査チップが変位状態にある検査装置の一例を示す側面図である。図３は、本発明の実施形態の検査装置の一例を示す平面図である。なお、説明を簡略とするため、図１および図２に示す上部筐体３００は仮想線で示し、図３では上部筐体３００の天板が取り除かれた状態を示す。
【００２７】
検査装置１００は、上部筐体３００と、検査装置１００の駆動を制御する駆動機構を備える下部筐体１０１と、駆動機構の制御によって垂直軸Ｌを中心として回転可能なターンテーブル１０２と、検査チップ４００を内部に保持する箱状のホルダ１０３と、検査チップ４００の保持角度を変更させる角度変更機構１５０と、検査装置１００における遠心処理や計測処理などを制御する制御装置１８０とを備える。なお、図示の例は、検査装置１００の説明のための概略を示すものであり、同等の機能を備える構成であれば各部位の寸法比率や詳細形状などはこれに限ることはない。
【００２８】
検査装置１００は、ホルダ１０３に保持される検査チップ４００から離間した垂直軸Ｌを中心とした回転によって、検査チップ４００に遠心力を付与する。また、検査装置１００は、検査チップ４００を水平軸Ｔまわりに回転させることによって、検査チップ４００に付与する遠心力の方向である遠心方向を切り替えることができる。
【００２９】
ホルダ１０３は、たとえば、底板と上板と側壁とで外形が形成された箱状体である。具体的には、ホルダ１０３は、平面視長方形に形成された検査チップ４００を内部に収納および保持できるように、検査チップ４００より一回り大きい平面視長方形に形成された箱状の部材である。
【００３０】
検査装置１００は、床面に設置され、下部筐体１０１内部にターンテーブル１０２を垂直軸Ｌまわりに回転させる駆動機構を備える。ターンテーブル１０２は、下部筐体１０１の上面側に設けられ、Ｌ型プレート１５１によってホルダ１０３を保持する円盤状の回転体である。具体的には、ターンテーブル１０２は、制御装置１８０から入力される制御信号にしたがって制御される駆動機構によって、垂直軸Ｌまわりに回転する。
【００３１】
角度変更機構１５０は、ターンテーブル１０２に設けられたホルダ１０３を、水平軸Ｔまわりに回転させる駆動機構である。具体的には、角度変更機構１５０は、ターンテーブル１０２の上面に固定された一対のＬ字型板状の連結金具であるＬ型プレート１５１を有する。Ｌ型プレート１５１は、ターンテーブル１０２の中心近傍に固定された基部から上方に延設され、上端部がターンテーブル１０２の径方向外側に延設されている。
【００３２】
Ｌ型プレート１５１の間には、内軸１０４に固定されたラックギア１５２が設けられている。ラックギア１５２は、縦長の金属製の板状部材であり、両端面にギアが各々刻まれている。なお、Ｌ型プレート１５１を一対設けることとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、１つ以上であればよく、複数対であってもよい。対とすることで、回転時にバランスをとることができる。
【００３３】
Ｌ型プレート１５１の延設方向の先端側では、ギア１５３によって水平軸Ｔを中心にホルダ１０３を回転自在に保持している。ギア１５３と、ラックギア１５２との間には、Ｌ型プレート１５１によって支持されたピニオンギア１５４が介在している。ピニオンギア１５４は、ギア１５３およびラックギア１５２にそれぞれ噛合している。
【００３４】
ラックギア１５２の上端部には、柱状のガイド部材１５５が設けられている。ガイド部材１５５は、上下方向に摺動可能に保持されている。ラックギア１５２の上下動に連動して、ピニオンギア１５４、ギア１５３がそれぞれ従動回転することで、ホルダ１０３が水平軸Ｔを中心に回転する。
【００３５】
本発明の実施形態では、制御装置１８０による制御にしたがって、駆動機構によってターンテーブル１０２を回転駆動するのに伴い、検査チップ４００を保持したホルダ１０３が垂直軸Ｌを中心とした回転である公転をする。検査チップ４００には、公転によって遠心力が付与される。
【００３６】
制御装置１８０による制御にしたがって、角度変更機構１５０によってガイド部材１５５を摺動するのに伴い、ラックギア１５２、ピニオンギア１５４、ギア１５３が従動回転し、検査チップ４００を保持したホルダ４００が水平軸Ｔを中心とした回転である自転をする。自転によって、検査チップ４００に作用する遠心方向が相対変化する。
【００３７】
検査装置１００は、ターンテーブル１０２および角度回転機構１５０による検査チップ４００の公転および自転によって印加される遠心力によって、検査チップ４００内部の流体回路に収容された検査液体に対して、各部への移動、複数の相に分離する遠心分離、薬剤との混合、希釈、定量、保持、各種測定などがおこなわれる。
【００３８】
本発明の実施形態において、ホルダ１０３の状態を説明するため、図示の下方向である重力方向となす角度を自転角度として説明する。図１に示すように、ラックギア１５２が可動範囲の最下端まで下降した状態であるとき、ホルダ１０３は、自転角度が０度である定常状態となる。なお、本発明の実施形態では、水平軸Ｔまわりに自転する構成としたが、これに限ることはない。具体的には、各ホルダ１０３について垂直軸Ｌと平行な軸まわりに自転して遠心方向を変更させる構成としてもよい。
【００３９】
図２に示すように、ラックギア１５２が可動範囲の最上端まで上昇した状態であるとき、ホルダ１０３は、自転角度が９０度である変位状態となる。具体的には、変位状態では、ホルダ１０３は、定常状態から水平軸Ｔまわりに９０度回転した状態である。なお、本発英の実施形態では、図１および図２で示したホルダ１０３のうち、紙面右側のホルダ１０３について説明する。具体的には、自転角度が０度から９０度方向に回転する場合は、反時計回りとし、９０度から０度方向に回転する場合は時計回りとして説明する。
【００４０】
すなわち、ホルダ１０３が自転可能な角度幅である自転可能範囲は、定常状態の０度から、変位状態の９０度までとなる。なお、本発明の実施形態では、自転可能範囲を０度から９０度として説明するが、これに限ることはなく、検査内容に応じた検査チップ４００内での検査液体の移動方向に基づいて定められることとしてもよい。
【００４１】
上部筐体３００は、下部筐体１０１の上側に固定されており、検査チップ４００に収容された検査液体を光学的に計測する計測部３１０が内部に設けられている。計測部３１０は、制御装置１８０から入力される制御信号にしたがって、検査液体に対して光学的計測をおこなう。
【００４２】
詳細には、上部筐体３００は、ターンテーブル１０２の回転中心である垂直軸Ｌに対して、ホルダ１０３が回転される範囲の外側に設けられている。上部筐体３００は、ターンテーブル１０２の外周側において平面視で円弧上に延びる対向壁３２１を有する。
【００４３】
上部筐体３００に設けられた計測部３１０は、計測位置となる所定位置でホルダ１０３交差する方向に延びる光を、計測対象となる検査チップ４００に透過させることで、検査チップ４００内の検査液体を計測する。
【００４４】
計測部３１０は、発光部３１３によって計測光を発する光源３１１と、受光部３１４によって光源３１１から発せられた計測光を検出する光センサ３１２とを有する。なお、本発明の実施形態では、検査チップ４００を透過した計測光を計測することとして説明するが、これに限ることはなく、反射する計測光を計測することとしてもよい。
【００４５】
光源３１１および光センサ３１２は、ホルダ１０３の回転範囲の外側に配置されている。光源３１１と、光センサ３１２とを結ぶ光路の高さ位置は、定常状態であるホルダ１０３を基準として、ホルダ１０３に保持される検査チップ４００における計測対象となる検査液体が収容される部位の高さ位置に応じて設定される。
【００４６】
検査装置１００の外部に接続された制御装置１８０は、計測部３１０によって計測された計測光に基づいて各種測定をおこなう。すなわち、制御装置１８０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを内蔵して、検査チップ４００が保持された検査装置１００における公転や自転を制御して、各種測定をおこなう。
【００４７】
制御装置１８０は、利用者が検査装置１００の各種動作を指示するための操作部を備えている。本発明の実施形態では、制御装置１８０を外部接続することとしたが、これに限ることはなく、制御装置１８０の機能を検査装置１００内部に備えることとしてもよい。
【００４８】
なお、図１〜図３を用いて説明した本発明の実施形態では、下部筐体１０１の上面側に円盤状のターンテーブル１０２を備えることとして説明したが、これに限ることはない。すなわち、検査チップ４００に遠心力を印加できる構成であればよく、筐体やターンテーブル１０２の形状は限定することはない。また、ホルダ１０３は、ターンテーブル１０２の円周近傍に一対設けることとしたが、これに限ることはない。すなわち、一つであったり複数であったりしてもよく、検査チップ４００に所望の遠心力を印加できる配置であればよい。
【００４９】
（検査チップ４００の構成）
図４〜図８を参照して、本発明の実施形態の検査チップ４００の構成について説明する。図４は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造の一例を示す説明図である。図４では、図１〜３に示した検査装置１００に検査チップ４００を設置する場合における検査チップ４００の平面視について説明する。
【００５０】
検査チップ４００は、平面視長方形で所定の厚みを有する板部材から構成されており、所定の検査の対象となる検査液体について収容、移動、測定などを実行するための流体回路を備えている。板部材の材質は、たとえば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（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）などの有機材料や、シリコン、ガラス、石英などの無機材料など特に制限されない。
【００５１】
また、検査チップ４００は、図４における紙面手前側である検査チップ４００の表面側が、図５に示す上カバー５０１によって内部に検査液体を保持するよう流体回路を覆う構成となっている。なお、検査チップ４００の流体回路は、説明のための概略を示すものであり、特に記載のない限り各部位の寸法比率や容量などはこれに限ることはない。
【００５２】
検査チップ４００は、図５に示す板部材である基板５００の厚み方向における所定深さの凹部からなる検査チップ４００内部の流体回路として、注入口４２０から注入される検査液体を一時保持する供給部４１０と、供給部４１０の供給口４１１から供給される検査液体を定量する定量部４３０と、定量部４３０に供給される検査液体のうち余剰分を貯留可能な貯留部４７０と、定量部４３０で定量された検査液体に対して、次工程として所定の測定を実施するために収容可能な測定部４５０と、定量部４３０から測定部４５０への検査液体の移動経路となる第一案内経路４４０と、第一案内経路のうち測定部４５０へ検査液体を流入させる流入口４９０と、測定部４５０へ検査液体が流入する際、測定対象としない検査液体を保持する液溜部４８０と、定量部４３０から貯留部４７０への検査液体の移動経路となる第二案内経路４６０と、定量部４３０から測定部４５０の間の一部分設けられた、検査対象とならない検査液体を保持可能な毛管保持部４０１，４０２，４０３と、貯留部４７０の容積の一部分以上に設けられた、検査対象とならない検査液体を保持可能な毛管保持部４０４とを備えている。
【００５３】
なお、本発明の実施形態では、定量部４３０で検査液体の定量をおこない、測定部４５０で、定量部４３０から流入される検査液体の分析をおこなうために光学的に計測をおこなうこととして説明するが、これに限ることはない。具体的には、たとえば、定量部４３０や測定部４５０の他に、混合、分析、遠心分離、希釈、保持などの各種工程を実施するため部位があってもよいし、測定部４５０で分析以外の各種工程を実施することとしてもよい。
【００５４】
利用者などによって、注入口４２０から供給部４１０に検査液体が注入された検査チップ４００は、角度変更機構１５０の制御による自転によって所定角度に保持され、ターンテーブル１０２上における公転によって遠心力が印加される。検査液体は、検査チップ４００内において印加された遠心力によって、供給口４１１から定量をおこなうための定量部４３０へ供給される。
【００５５】
ここで、図５を用いて、本発明の実施形態の検査チップ４００における供給部４１０について説明する。図５は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＸ−Ｘ断面を示す説明図である。図５において、供給部４１０は、基板５００と、上カバー５０１によって内部を区画されている。上カバー５０１には、供給部４１０内部に検査液体を注入する注入口４２０が備えられている。なお、特に図示はしないが、検査液体を注入した後、注入口４２０は必要に応じてフィルムなどによってシールすることとしてもよい。
【００５６】
図４に戻って、検査液体は、定量部４３０と第一案内経路４４０との接続部位と、定量部４３０と第二案内経路４６０との接続部位とからなる開口を通過して定量部４３０内部の壁面の任意の方向に向かって供給される。
【００５７】
供給部４１０から、定量部４３０に検査液体が供給されると、検査装置１００は、制御装置１８０の制御にしたがって、定量部４３０に供給された検査液体の定量をおこなう。定量部４３０において定量をおこなう遠心力は、開口と垂直な方向であればよく、角度変更機構１５０の制御による検査チップ４００の自転で保持される所定角度によって調整される。
【００５８】
定量部４３０に対する検査液体の供給の際や、定量部４３０における定量の際に余剰となる検査液体は、第二案内経路４６０を経由して貯留部４７０へ流出する。また、定量部４３０によって定量された検査液体は、第一案内経路４４０、流入口４９０を経由して異なる部屋である測定部４５０へ流入する。
【００５９】
具体的には、検査液体の流入は、角度変更機構１５０の制御による検査チップ４００の自転によって保持される所定角度と、ターンテーブル１０２上における公転によって印加される遠心力とに応じて、流入口４９０を介して検査液体の流入がなされる。
【００６０】
流入口４９０は、定量部４３０と、測定部４５０とを連結する流路の一部にあり、定量部４３０から測定部４５０へと検査液体の流入がなされる際、遠心力の方向を変化させる部位である。また、流入口４９０から検査液体が測定部４５０へ流入する際、測定部４５０での測定対象とならない検査液体は、測定部４５０の上方の壁面のうち流入口４９０側の壁面などを介して漏れ伝わるなどして液溜部４８０に保持される。
【００６１】
なお、本発明の実施形態では、検査液体は、血液などの検体や、薬剤などの試料や、混合液体などであってもよく、所望の検査に応じて利用者によって適宜選択可能である。また、検査チップ４００は、供給部４１０や、定量部４３０や、貯留部４７０や、液溜部４８０や、測定部４５０など、各部位の数量や経由する経路の数量なども所望の検査に応じて適宜設定可能としてもよい。また、検査チップ４００は、所望の検査に応じて、他の液体との混合、分析、遠心分離、希釈、保持などの各種工程を実施する部位を有する構成としてもよい。
【００６２】
検査チップ４００は、検査液体に対して、所定の検査工程である定量や測定を実施する定量部４３０と、測定部４５０との間に毛管保持部４０１，４０２，４０３を備えている。また、検査チップ４００は、定量部４３０から余剰分の検査液体が流入される貯留部４７０に毛管保持部４０４を備えている。詳細は、図６〜図８を用いて説明するが、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４は、基板５００の板厚方向に、毛管力によって液体を保持可能な所定の空間を有している。
【００６３】
毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４は、毛管力によって、所定以上の遠心力が付与されない状態で検査液体を保持することができる。すなわち、本発明の実施形態における毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４は、検査チップ４００内において、検査液体と接面した壁面をつたうなどして、各検査工程において不要な検査液体が流入したりしないよう、検査液体を保持する構成である。
【００６４】
具体的には、たとえば、測定部４５０によって検査液体の光学測定がおこなわれる際、前の工程に残存する検査液体が、検査チップ４００内の内部壁面をつたって測定部４５０へ流入すること防ぐため、内部壁面をつたってきた検査液体を保持する。また、余剰分として貯留部４７０や液溜部４８０に貯留された検査液体が、検査チップ４００内の内部壁面をつたって測定部４５０へ流入すること防ぐため、内部壁面をつたってきた検査液体を保持する。
【００６５】
一例として、液面の上昇ｈ（ｍ）は、表面張力Ｔ（Ｎ／ｍ）、接触角θ、液体の密度ρ（ｋｇ／ｍ３）重力加速度ｇ（ｍ／ｓ２）、流路の内径ｒ（ｍ）とすると、ｈ＝（２Ｔｃｏｓθ）／（ρｇｒ）とあらわすことができる。
【００６６】
ここで、図６〜図８を用いて、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４によって各検査工程において不要な検査液体を保持する場合について説明する。なお、説明のため、図６〜図８では各検査工程に不要な検査液体Ｋを保持している場合を図示して説明する。
【００６７】
定量部４３０と、測定部４５０との間の流路である第一案内経路４４０の一部に設けられた毛管保持部４０１と、流入口４９０における測定部４５０側に設けられた毛管保持部４０２について説明する。図６は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＡ−Ａ断面を示す説明図である。
【００６８】
図６において、毛管保持部４０１は、第一案内経路４４０の一部に設けられている。図示の例では、第一案内経路４４０の流入口４９０よりも上流側である定量部４３０側に設けられている。
【００６９】
毛管保持部４０１は、基板５００に設けられた毛管壁部６１１と、毛管壁部６１１と対向する上カバー５０１とによって形成される。具体的には、たとえば、毛管壁部６１１と、毛管壁部６１１と対向する上カバー５０１までの長さは、毛管力を発生する空間を形成すればよく、０．１から１ｍｍ程度でもよい。なお、本発明の実施形態では、毛管壁部６１１を基板５００に設けることとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、たとえば、検査液体Ｋを保持可能な空間を形成するために上カバー５００に毛管壁部６１１を設けることとしてもよい。
【００７０】
毛管保持部４０１は、たとえば、定量部４３０から測定部４５０へ検査液体が流入した後、測定部４５０によって光学測定がおこなわれる際に、定量部４３０側に残存する検査液体Ｋが測定部４５０へ流入しないよう保持することができる。
【００７１】
具体的には、毛管保持部４０１は、測定部４５０によって光学測定がおこなわれる際、測定部４５０へ測定対象となる検査液体を流入させるための遠心力が印加されない状態において、光学測定に不要な検査液体Ｋが内部壁面を伝ってきた場合に保持することができる。一方、毛管保持部４０１は、測定部４５０へ測定対象となる検査液体を流入させるための遠心力が印加されている状態においては、遠心力の方が毛管力よりも大きいため、適切に測定部４５０へ測定対象の検査液体を流入させることができる。
【００７２】
毛管保持部４０２は、第一案内経路４４０の流入口４９０よりも下流側である測定部４５０側に設けられている。毛管保持部４０２は、基板５００に設けられた毛管壁部６１２と、毛管壁部５１２と対向する上カバー５０１とによって形成される。なお、毛管壁部６１２を基板５００に設けることとして説明したが、これに限ることはなく、上カバー５００に毛管壁部６１２を設けることとしてもよい。
【００７３】
毛管保持部４０２は、たとえば、定量部４３０から測定部４５０へ検査液体が流入した後、測定部４５０によって光学測定がおこなわれる際に、検査チップ４００の内部壁面をつたうなどして測定部４５０に不要な検査液体Ｋが流入しないよう保持することができる。
【００７４】
具体的には、毛管保持部４０２は、測定部４５０によって光学測定がおこなわれる際、測定部４５０へ測定対象となる検査液体を流入させるための遠心力が印加されない状態において、光学測定に不要な検査液体Ｋが内部壁面をつたってきた場合に保持することができる。一方、毛管保持部４０２は、測定部４５０へ測定対象となる検査液体を流入させるための遠心力が印加されている状態においては、遠心力の方が毛管力よりも大きいため、適切に測定部４５０へ測定対象の検査液体を流入させることができる。
【００７５】
液溜部４８０に設けられた毛管保持部４０３について説明する。図７は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＢ−Ｂ断面を示す説明図である。図７において、毛管保持部４０３は、定量部４３０から測定部４５０への検査液体の流入に際して、測定部４５０で用いられない検査液体を保持する液溜部４８０に設けられている。
【００７６】
毛管保持部４０３は、基板５００に設けられた毛管壁部７１１と、毛管壁部７１１と対向する上カバー５０１とによって形成される。なお、毛管壁部７１１を基板５００に設けることとして説明したが、これに限ることはなく、上カバー５００に毛管壁部７１１を設けることとしてもよい。
【００７７】
毛管保持部４０３は、たとえば、液溜部４８０に一旦保持された不要な検査液体Ｋが、測定部４５０によって光学測定がおこなわれる際に、検査チップ４００の内部壁面をつたわるなどして測定部４５０に流入しないよう保持することができる。
【００７８】
貯留部４７０に設けられた毛管保持部４０４について説明する。図８は、本発明の実施形態の検査チップの内部構造について、図４に示したＣ−Ｃ断面を示す説明図である。図８において、毛管保持部４０４は、定量部４３０における定量の際に余剰となった検査液体を保持する貯留部４７０に設けられている。
【００７９】
毛管保持部４０４は、基板５００に設けられた毛管壁部８１１と、毛管壁部８１１と対向する上カバー５０１とによって形成される。なお、毛管壁部８１１を基板５００に設けることとして説明したが、これに限ることはなく、上カバー５００に毛管壁部８１１を設けることとしてもよい。
【００８０】
毛管保持部４０４は、たとえば、貯留部４７０に一旦保持された不要な検査液体Ｋを、検査チップ４００の内部壁面をつたうなどして定量部４３０や測定部４５０に逆流しないよう保持することができる。
【００８１】
各構成要素と、各機能を対応付けて説明すると、図４〜図８に示した定量部４３０または測定部４５０によって、本発明の実施部の機能を実現する。第一案内経路４４０または第二案内経路４６０によって、本発明の連結流路の機能を実現する。毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４によって、本発明の毛管保持部の機能を実現する。貯留部４７０または液溜部４８０によって、本発明の余剰部の機能を実現する。
【００８２】
（検査装置１００の処理の内容）
図９を用いて、本発明の実施形態の検査装置の処理の内容について説明する。図９は、本発明の処理の内容を示すフローチャートである。図９のフローチャートにおいて、まず、検査装置１００での処理前に、利用者は、注入口４２０から検査チップ４００内部の供給部４１０へ検査液体を注入する（ステップＳ９０１）。ステップＳ９０１において、検査液体の注入が完了すると、利用者は、ホルダ１０３に検査チップ４００をセットする（ステップＳ９０２）
【００８３】
ステップＳ９０２において、検査チップ４００のセットが完了すると、検査装置１００の処理を実行するため、利用者は、制御装置１８０の操作部を操作して、検査装置１００の電源をＯＮする（ステップＳ９０３）。そして、利用者は、制御装置１８０の操作部を操作する。
【００８４】
制御装置１８０のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムの制御にしたがって検査装置１００を制御して、検査チップ４００に所定の遠心力の印加を開始する（ステップＳ９０４）。
【００８５】
具体的には、たとえば、検査装置１００は、制御装置１８０の制御にしたがって角度変更機構１５０や駆動機構などによってターンテーブル１０２および検査チップ４００の保持されたホルダ１０３を回転駆動させ所定の遠心力を印加する。所定の遠心力は、たとえば、供給部４１０から定量部４３０へ検査液体を供給するための遠心力や、定量部４３０において検査液体を定量するための遠心力や、定量部４３０から測定部４５０へ検査液体を流入させるための遠心力などである。所定の遠心力は、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４における毛管力よりも大きい構成である。
【００８６】
ステップＳ９０４における遠心力の印加の後、所定の処理を経て遠心力の印加を終了する（ステップＳ９０５）。遠心力の印加終了は、たとえば、検査液体に対して所定のプログラムに基づいた必要な処理を経て終了することとなる。
【００８７】
ステップＳ９０５において、遠心力の印加が終了すると、検査装置１００は、検査液体のうち計測部３１０による計測の対象となる検査液体の保持された測定部４５０が、光源３１１と、光センサ３１２とを結ぶ光路上となるように検査チップ４００を移動する（ステップＳ９０６）。
【００８８】
ステップＳ９０６において、検査チップ４００を移動すると、検査装置１００は、制御装置１８０の制御にしたがって、計測部３１０によって検査液体の測定をおこなう（ステップＳ９０７）。検査液体の測定は、たとえば、光源３１１から検査チップ４００内部の検査液体に対して光を照射する。そして、検査液体によって透過された光を光センサ３１２によって検出することによっておこなわれる。
【００８９】
光学的測定の際、検査チップ４００は、定常状態となっており、遠心力は印加されていない。検査チップ４００内部には、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４において光学測定に不要な検査液体Ｋが測定部４５０に流入しないように備えられている。すなわち、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４の毛管力によって、光学測定に不要な検査液体Ｋが保持される構成である。
【００９０】
ステップＳ９０７において、計測部３１０によって測定された情報は制御装置１８０に出力される。制御装置１８０は、測定された情報に基づいて、検査液体の検査結果を出力し（ステップＳ９０８）、一連の処理を終了する。検査結果は、たとえば、測定された情報を所定のプログラムによって解析することによって取得し、図示しない表示部に表示することとしてもよい。
【００９１】
本発明の各構成要素における処理と、本発明の実施形態の各処理または各機能とを関連付けて説明すると、ステップＳ５０４、ステップＳ５０５、ステップＳ５０６およびステップＳ５０７における制御装置１８０のＣＰＵによる検査装置１００の駆動機構および角度変更機構１５０の制御によって、本発明の自転手段による自転工程、公転手段による公転工程、回動制御手段による回動制御工程の処理が実行される。
【００９２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４によって、定量部４３０や測定部４５０などに不要な検査液体が流入しないよう保持することができるため、適切な検査をおこなうことができる。
【００９３】
（その他一部の変形例）
本発明の実施形態では特に、図４〜図８に示した検査チップ４００では、各検査工程としての定量や測定をおこなう定量部４３０や測定部４５０に不要な検査液体が流入しないよう毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４によって保持している。特に、図４〜図８では、毛管保持部４０３，４０４は、貯留部４７０や液溜部４８０について、他の流路と連結しない最奥部まで一様な厚みとして説明したがこれに限ることはない。
【００９４】
具体的には、毛管保持部４０３，４０４では、貯留部４７０や液溜部４８０少なくとも一部の設けられることとすればよい。ここで、図１０を用いて、貯留部４７０の一部に毛管保持部が設けられる場合について説明する。図１０は、本発明の変形例における検査チップの形状の一例（その１）を示す説明図である。なお、図１０では、実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、貯留部４７０を一例に挙げて説明するが、液溜部４８０など、他の流路と連結しない部位に同様の構成を有してもよい。
【００９５】
図１０において、貯留部４７０は、最奥部の上流側である図示左側に毛管保持部１００１を備える構成である。毛管保持部１００１は、基板５００に設けられた毛管壁部１０１１と、毛管壁部１０１１と対向する上カバー５０１とによって形成される。毛管保持部１０１１によって、貯留部４７０の最奥部まで流入した検査液体Ｋは、毛管保持部１００１の毛管力によって、流出することなく保持される。したがって、定量部４３０や測定部４５０へ不要な検査液体Ｋが流入することを防ぐことができ、適切な検査をおこなうことができる。
【００９６】
図４〜図８に示した検査チップ４００では、毛管保持部４０１，４０２，４０３，４０４は一様な暑さとして説明したが、これに限ることはない。ここで、図１１を用いて、貯留部４７０に設けられた毛管保持部について説明する。図１１は、本発明の変形例における検査チップの形状の一例（その２）を示す説明図である。なお、図１１では、実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、貯留部４７０を一例に挙げて説明するが、流入口４９０の上流や下流の毛管保持部４０１，４０２や液溜部４８０に設けられた毛管保持部４０３などに適用することとしてもよい。
【００９７】
図１１において、貯留部４７０は、上流側である図示左側から下流部に向かって傾斜した毛管保持部１１０１を備えている。換言すれば、毛管保持部１１０１は、貯留部４７０の最奥部に向かって、徐々に基板５００の板厚方向の厚さが薄くなる空間を有している。毛管保持部１００１は、基板５００に設けられた毛管壁部１１１１と、毛管壁部１１１１と対向する上カバー５０１とによって形成される。このような構成とした毛管保持部１１０１によって、段差を有する構成の検査チップ４００よりも容易に毛管保持部１１０１を作成することができる。
【００９８】
また、図４〜図８、図１０および図１１に示した毛管保持部では、各毛管保持部における上カバー５０１に対向する基板５００は厚い構成であるが、これに限ることはない。具体的には、毛管保持部における図示上側の基板５００は、空間とするいわゆる肉盗み部としてもよく、このようにすれば、検査チップ４００の容易な成形、軽量化を図ることができる。
【００９９】
また、上述した説明では、実施形態および一部の変形例について別々の例として説明したが、これに限ることはない。すなわち、それぞれを組み合わせた構成として、実施形態および一部の変形例を適宜組み合わせて利用してもよい。具体的には、たとえば、複数の毛管保持部のうち、選択的に傾斜を設けたり、部分的な構成としたりしてもよい。
【０１００】
なお、上述で説明した方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  検査装置
１０１  下部筐体
１０２  ターンテーブル
１０３  ホルダ
１５０  角度変更機構
１８０  制御装置
３００  上部筐体
３１０  計測部  
４００  検査チップ
４１０  供給部
４１１  供給口
４２０  注入口
４３０  定量口
４４０  第一案内経路
４５０  測定部
４６０  第二案内経路
４７０  貯留部
４８０  液溜部
４９０  流入口
４０１，４０２，４０３，４０４，１００１，１１０１  毛管保持部
５００  基板
５０１  上カバー
【図１】
2013205282.tif 000003
【図２】
2013205282.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013205282.tif 000008
【図７】
2013205282.tif 000009
【図８】
2013205282.tif 000010
【図９】
2013205282.tif 000011
【図１０】
2013205282.tif 000012
【図１１】
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