(57)【要約】【課題】液体分析デバイスにおける液体の導入と分画の問題を解決する。【解決手段】液体分析デバイスを構成する２枚の基板１０，２２の片方又は両方に親水表面２５を設け，表面濡れ性効果を生かして，デバイス端部の２枚の基板の隙間に設けられた導入口１０１から液体１０３を導入する。また，親水表面の形状を絞り形状にすることにより，液体の分画の効率化を図る。【選択図】図２
2013250205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々独立して電圧が印加される複数の制御電極が設けられた第１の基板と，
前記第１の基板に対して隙間をあけて対向配置され，前記複数の制御電極に対向する電極が設けられた第２の基板と，
前記対向配置された第１の基板と第２の基板の端部位置において，前記第１の基板と前記第２の基板の隙間に設けられた試料導入口と，
前記試料導入口と前記制御電極との間に配置され，前記制御電極に向かって先細りになった形状を有する親水表面と
を有することを特徴とする液体分析デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の液体分析デバイスにおいて，前記親水表面は，前記第１の基板及び第２の基板の両方に設けられていることを特徴とする液体分析デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の液体分析デバイスにおいて，
前記第１の基板及び前記第２の基板の相互に対向する表面は，前記親水表面を除いて
疎水性膜で覆われていることを特徴とする液体分析デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の液体分析デバイスにおいて，
前記親水表面は前記制御電極と一部重なって配置されていることを特徴とする液体分析デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の液体分析デバイスにおいて，
前記親水表面と当該親水表面に隣接する制御電極との間で前記試料導入口から導入された液体試料の分画を行うことを特徴とする液体分析デバイス。
【請求項６】
各々独立して電圧が印加される複数の制御電極が設けられた第１の基板と，前記第１の基板に対して隙間をあけて対向配置され，前記複数の制御電極に対向する電極が設けられた第２の基板と，前記対向配置された第１の基板と第２の基板の端部位置において，前記第１の基板と前記第２の基板の隙間に設けられた試料導入口と，前記試料導入口と前記制御電極との間に配置され，前記制御電極に向かって先細りになった形状を有する親水表面と，開口が設けられた制御電極が配置された検出部とを有する液体分析デバイスが挿入されるスリットと，
前記液体分析デバイスの前記複数の制御電極に対する電圧印加を制御する電圧印加制御部と，
測定光を発生する光源と，
前記スリットに挿入された液体分析デバイスの前記検出部を透過した光を検出する光検出器と，
を有することを特徴とする液体分析装置。
【請求項７】
各々独立して電圧が印加される複数の制御電極が設けられた第１の基板と，前記第１の基板に対して隙間をあけて対向配置され，前記複数の制御電極に対向する電極が設けられた第２の基板と，前記対向配置された第１の基板と第２の基板の端部位置において，前記第１の基板と前記第２の基板の隙間に設けられた試料導入口と，前記試料導入口と前記制御電極との間に配置され，前記制御電極に向かって先細りになった形状を有する親水表面とを有する液体分析デバイスの前記試料導入口から液体試料を導入する工程と，
前記親水表面に隣接する制御電極に電圧を印加し，前記試料導入口から導入されて前記親水表面上に位置する液体試料を分画する工程と，
前記分画された分画試料を反応試薬と混合する工程と，
前記分画試料と反応試薬との混合液の透過率を測定する工程と，
を有することを特徴とする液体分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，基板上で液体を操作して分析するためのデバイス及びそのデバイスを用いた分析システムに関し，特に試料液体を搬送し試薬と反応させて分析する液体分析デバイス及び液体分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院等で実施されている体外診断のうち，患者等，被検者の指先（指採血）又は腕（腕採血）から採血された血液を対象に行われる血液検査が最も重要であり，多くの診断は血液検査から得られた情報を元に実施されている。特に，病院で患者の近傍で実施される「その場検査」は，検査から結果までの間が数分と短いため，検査結果を直ぐ診断に生かせるメリットが高く，近年，普及の一途をたどっている。
【０００３】
病院向けその場検査装置に求められるのは，複数の検査項目（最低３項目以上）を同時に計測できる「多項目同時計測能力」と，患者の負担の少ない「低侵襲採血方法」の両方である。採血方法において指採血は低侵襲であるため望ましいが，得られる検体量が１０μＬ程度と少ない。病院向けその場検査装置において，従来は，毛細管力やペーパークロマトグラフィーの液体ハンドリング方式が主に採用されている。しかし，これらの技術では，気泡発生の問題で微少量の検体の取り扱いが困難であるため，１項目あたり１０μＬ以上が必要であった。従って，これらの技術を利用した従来のその場検査装置は，指採血の検体量では多項目同時計測が実施困難であり，血液量１０μＬ以上を採取可能な腕採血の方法を採用している。
【０００４】
指採血からの微量検体で多項目同時測定を実現するためには，微少量の検体を複数の細かい検体粒に分画し，得られた複数の検体粒をそれぞれ検査項目に当てはめて複数の検査に使う方法が考えられる。検査精度は検体量に敏感なため，検体を分画して出来た粒のサイズを厳密コントロールする必要がある他，微少量の液体を的確に操作し，精度良く分析する技術が必要になる。
【０００５】
微少量の液体（液滴）を操作する方法として，特許文献１には，平面基板に形成された電極上に液滴を置き，電気的な制御により搬送する方法が開示されている。この方法は，表面に沿って複数の電極が形成された２つの基板を一定の間隔をなすように対向して配置し，搬送する液滴を両基板間に挟み込み，電極に電圧を印加することで，液体を搬送する。一方の基板の電極をグラウンドにし，他方の基板側の電極に一定電圧を印加すると，エレクトロウェッティング現象により，グラウンド及び電圧を印加した電極の上の濡れ性がよくなり，液滴が移動する。このプロセスを繰りかえすことで，電極配列に沿って液滴を搬送する。特許文献２には，デバイス内部に配置する電極をテーパー形状とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】US 2009/0304944 A1
【特許文献２】US 2010/0279374 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記液体分析デバイスは，デバイスを構成する２枚の基板の間隔が１ｍｍ以下と狭いため，デバイス内部に効率よく液体を導入することが困難であった。
【０００８】
図１は，従来の液体分析デバイス２００の構成図である。デバイス外部に液溜１１０があり，そこから液体分析デバイス２００を構成する下部基板２２及び上部基板１０の間の狭いデバイス内部１０２に流路２０６を通して液体１０３を導入する。導入された液体１０３は，疏水性膜２３で覆われたデバイス内部１０２の制御電極２４上で分画される。しかし，流路２０６を満たした上で，分画に必要な液量を導入する必要があり，ダミー量（流路系に残り，分画に使えない液量）が大きく，微量液体の導入及び分画は困難である。また，液溜１１０及び流路２０６が必要で，システムが煩雑であったほか，基板に開口部２０３を設ける必要があったため，デバイス作製コストが大きいという問題もある。
【０００９】
開口部２０３の近傍に親水表面を設けることで，液体１０３をデバイス内部１０２に導入しやすくする試みもあるが，この場合にも，流路２０６を通してデバイス内部１０２まで液体１０３を導入する必要があり，必要検体量が多いという問題が残る。従って，微量検体を用いた多項目同時計測装置には利用できない。
【００１０】
また，デバイスに導入された液体を効率よく，かつ高精度に分画して複数の検査項目を実施できる方法がなかった。特に微量検体で複数の検査を同時に行う多項目同時計測検査装置の場合，導入した検体をさらに小さい検体粒に分画して検査に使う必要がある。
【００１１】
本発明は，外部から液体分析デバイス内に微量の液体を簡単に導入でき，導入された液体を液体粒（液滴）に高精度に分画して検査等に用いるための手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の液体分析デバイスは，各々独立して電圧が印加される複数の制御電極が設けられた第１の基板と，第１の基板に対して隙間をあけて対向配置され，複数の制御電極に対向する電極が設けられた第２の基板と，対向配置された第１の基板と第２の基板の端部位置において，第１の基板と第２の基板の隙間に設けられた試料導入口と，試料導入口と制御電極との間に配置され，制御電極に向かって先細りになった形状を有する親水表面とを有する。液体試料の分画は，親水表面とそれに隣接する制御電極との間で行われる。検出部の位置の制御電極には，測定光を通すための開口を設けるのが好ましい。
【００１３】
本発明の液体分析装置は，液体分析デバイスが挿入されるスリットと，液体分析デバイスの複数の制御電極に対する電圧印加を制御する電圧印加制御部と，測定光を発生する光源と，スリットに挿入された液体分析デバイスの検出部を透過した光を検出する光検出器とを有する。
【００１４】
また，本発明の液体分析方法は，上記液体分析デバイスの試料導入口から液体試料を導入する工程と，親水表面に隣接する制御電極に電圧を印加し，試料導入口から導入されて親水表面上に位置する液体試料を分画する工程と，分画された分画試料を反応試薬と混合する工程と，分画試料と反応試薬との混合液の透過率を測定する工程とを有する。
【００１５】
ここで，特許文献２にはテーパー電極が記載されているが，テーパー電極では液体搬送や分画操作のために電圧印加を必要とする。また，仮にデバイスの入り口付近に液体導入及び分画の目的でテーパー電極を配置した場合，露出した電極の側面の絶縁を確保するのが困難である。さらに，指採血からの検体をデバイス内に導入する際に，指がデバイス入口に触れることがあり，感電のリスクを考慮すると，デバイス入り口にデーパー電極等を使った液体導入や分画は安全上の難点がある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では，液体導入口に連結した親水表面を設け，その形状を最適化することにより，デバイス内に液体を容易に導入することができ，導入した液体を入り口付近で効率よく分画することができる。デバイスを構成する２枚の基板の側方から液体を導入できるため，基板に穴等の開口部を開ける必要がなく，作製コストを削減できる。また，デバイス入口付近で分画液量のバラツキが少ない状態で分画を実施できるため，必要とされる検体量が少なく，微量検体を用いて複数検査項目を実施ことが可能である。
【００１７】
上記した以外の，課題，構成及び効果は，以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の液体分析デバイスの構成図。
【図２】本発明の液体分析デバイスの構成例を示す断面模式図。
【図３】本発明の液体分析デバイスの構成例を示す断面模式図。
【図４】親水表面の形状の例を示す平面模式図。
【図５】親水表面の絞り形状の設計例を示す説明図。
【図６】血清分画の実験結果を示す図。
【図７】液体分析デバイスの構成例を示す概略図。
【図８】液体分析デバイスの構成例を示す断面模式図。
【図９】液体分析デバイスを挿入した状態の分析装置を示す概略破断図。
【図１０】液体分画プロセスの概略図。
【図１１】液体分画プロセスの概略図。
【図１２】液体分画プロセスの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に，指採血からの微量検体を液体分析デバイス内に導入し，それを用いて多項目検査を行う方法を説明する。
【００２０】
図２は，本発明の液体分析デバイスの基本構成を示す断面模式図である。本発明の液体分析デバイス１００は，隙間を空けて配置された上部基板１０と下部基板２２を備える。上部基板１０には対向電極１２が配置され，その表面には疎水性膜２３が形成されている。下部基板２２には絶縁膜で互いに絶縁された複数の制御電極２４が配置され，その表面には疎水性膜２３が形成されている。液体試料の導入口１０１は，デバイス端部の上部基板１０と下部基板２２の隙間に設けられている。
【００２１】
図２には，下部基板２２の導入口１０１にのみ親水表面２５を設けた例を示したが，図３に示すように上部基板１０及び下部基板２２の両方の導入口１０１部分に親水表面２５，２６を設けてもよいし，上部基板１０の導入口１０１部分だけに設けてもよい。上部基板１０と下部基板２２の両方に親水表面を設ける場合には，２つの親水表面２５，２６は同じ形状とするのが好ましい。
【００２２】
親水表面２５は，導入口１０１と液体１０３を操作する制御電極２４に連結するように設けられる。親水表面２５の形状は，導入口１０１より導入された液体１０３を効率よく分画又は操作するため，後述するように最適化されている。導入口１０１から導入された液体１０３は，親水表面２５の濡れ性効果により，親水表面２５に沿ってデバイス内部１０２に入り，制御電極２４近傍まで入り込む。また，親水表面２５はそれに最も近い制御電極２４と重なり合いを持っているため，濡れ性効果により制御電極２４にまで到達できるようになっている。
【００２３】
図４Ａ〜４Ｃは，親水表面２５を設けた下部電極２２の導入口付近の平面模式図である。親水表面２５は，図４Ａに示すような矩形形状，あるいは図４Ｂ及び図４Ｃに示すように制御電極２４向かうに従って先細りになった絞り形状とすることができる。その中で，分画が達成しやすい親水表面２５の形状としては，図４Ｂ及び図４Ｃに示す絞り形状が好ましい。例えば，図４Ｂ，図４Ｃに示すように，親水表面２５の導入口１０１側の幅をＫとし，制御電極２４側の幅を電極側幅Ｌとすると，絞り形状の場合は，入口側幅Ｋは電極側幅Ｌより大きく，図４Ａに示した絞り形状無しの場合には幅Ｋと電極側幅Ｌが等しい。入口側幅Ｋは制御電極２４の幅Ｗと同じ寸法に設計してもよい。さらに，電極側幅Ｌは制御電極２４側に向かうに従い，距離Ｘとともに減少する。絞り形状の特徴を生かすことにより，液体分画を効率よく達成できる。
【００２４】
親水表面の絞り形状は，図５Ａ〜５Ｃに示すように，距離Ｘ及び制御電極側幅Ｌの最適化によって，様々な形状を設計できる。距離Ｘ及び電極側幅Ｌの最適化により，図５Ｄに示す絞り形状特性が得られるが，その他の形状特性も可能である。距離Ｘ，制御電極側幅Ｌ，及び入口側幅Ｋは導入する液量に合わせて自由に設計できる。図２に示したように，親水表面２５を除く上下の基板表面は，疏水性膜２３で覆われた疏水性表面となっている。
【００２５】
分画は，親水表面２５に液体１０３を保持したまま，親水表面２５に最も隣接している制御電極２４に電圧を印加することで，液体１０３を制御電極２４に誘導し，さらに，次の制御電極２４に電圧をかけると液体１０３がちぎれ，分画液滴３０ができる。そのメカニズムとして，親水表面２５を除き，下部基板２２及び上部基板１０の基板表面２７は疏水性膜２３に覆われており，疏水性になっているため，制御電極２４に電圧を印加して液体１０３を誘導した際，液体１０３は親水表面２５の絞り形状に沿って流れる。そして，液体１０３は電圧を印加した制御電極２４に到達し，制御電極２４を覆うように広がる。液体１０３の流れは，親水表面２５の形状により絞られた状態で制御電極２４に入る。また，親水表面２５により絞られた液体１０３が制御電極２４上で急に広がると圧力変動が起き，その結果，外圧によって液体が更に絞られ，千切れやすくなる。液体は親水表面２５と制御電極２４の境界付近で最も絞られることになるため，絞り形状の親水表面２５を用いることにより液体が千切れる場所を局所的にコントロールでき，さらに，得られる分画液量もコントロール可能である。
【００２６】
図６は，親水表面２５を介した血清の導入及び分画を実験的に検証した結果を示す図である。実験には，図４Ｂに示す絞り形状の親水表面を用いた。入口側幅Ｋを２ｍｍ，電極側幅Ｌを１ｍｍ，距離Ｘを５ｍｍとし，分画のために血清３μＬを導入し，電圧４０Ｖを印加した。そして，得られた分画液滴３０の量を分画液量と定義し，絞り形状と絞り無し形状の効果も比較検討した。図６から明らかなように，絞り無し形状に比べて，絞り形状の方が得られた分画液量が小さい。また，絞り形状の方が絞り無し形状よりも分画液量のバラツキが小さかった。したがって，親水表面２５の形状特徴を生かすことにより，分画を簡単に出来るのみならず，目的の分画液量を精度良く達成できる。
【００２７】
図７は，本実施例に用いた液体分析デバイスの構成例を示す概略図，図８はその断面模式図である。
【００２８】
本実施例の液体分析デバイス３００は，厚み２ｍｍの下部基板２２と厚み１ｍｍの上部基板１０を，間隔０．５ｍｍの隙間３１を形成するように配置して構成されている。隙間３１は，媒体となる粘度２ｃＳｔのシリコーンオイル１０７で満たされている。このシリコーンオイル１０７は，導入された検体を分画して出来た分画液滴３０及び検体と試薬が混合して出来た反応液滴４０が蒸発しやすい溶液の場合に使うと特に好適である。さらに，分画及び液滴の搬送又は制御を行うための制御電極２４と，導入した検体３０２と反応させるための反応試薬３０３と，検体３０２と反応試薬３０３の反応を測定するための検出部３０５及び，測定後の混合液を捨てるための廃液溜３０７を備えている。
【００２９】
上部基板１０には，１つ以上の対向電極１２を配置した。下部基板２２にはサイズ２．０ｍｍ角，厚み２００ｎｍの制御電極２４を複数配置し，さらにそれらの制御電極２４の表面を厚み３００ｎｍの絶縁膜２０で覆った。さらに，上部基板１０及び下部基板２２の表面全体を厚み５０ｎｍの疏水性膜２３で覆った。検体導入及び分画のための親水表面２５を下部基板２２に形成するため，試料導入口１０１付近において，下部基板２２の疏水性膜２３の一部を削り取り，親水性膜で覆って親水表面２５とした。ただし，親水表面２５は，下部基板２２にではなく上部基板１０に設けてもよいし，上下両側の基板に対向するように設けてもよい。また，検体３０２が吸着しないように試料導入口１０１の周りを疏水性膜１０６で覆った。
【００３０】
本実施例では下部基板２２及び上部基板１０に石英を用いた。また，制御電極２４及び対向電極１２には厚み２００ｎｍのクロームを用い，リソグラフィー法で代表される半導体技術で形成した。絶縁膜２０に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を用い，ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）で成膜した。本実施例では，二酸化ケイ素を用いたが，パリレンＣ，窒化ケイ素，テフロンＡＦ等の絶縁性材用を用いてもよい。検出部３０５に配置されたスリット電極３０６は中央部に光を通す開口を有する。また，上部基板１０の対向電極１２にも，スリット電極３０６の開口に対応する位置に開口を設けた。光源４０１からの測定光は，コリメートレンズ４０３によって平行光とされ，スリット電極３０６の開口を通して反応液滴４０に照射される。反応液滴４０を透過した透過光４０４は，集光レンズ４０３によって受光器４０２に集光される。
【００３１】
液体分析デバイス３００は，指３０１から採血された検体３０２を直接導入するための試料導入口１０１と，検体導入及び分画を行うため，試料導入口１０１から制御電極２４までの距離Ｘの間に絞り形状を持った親水表面２５を備えている。検体３０２は，試料導入口１０１に指を置くことで，親水表面２５の濡れ効果により簡単にデバイス内部に入る。親水表面２５は，制御電極２４に向かうに従ってその形状が細くなり，試料導入口１０１側の入口側幅Ｋ（図４Ｂ）よりも電極側幅Ｌ（図４Ｂ）のほうが細くなっている「絞り形状」が特徴である。
【００３２】
血液から血清を分離するためのフィルタを試料導入口１０１に設けてもよい。その場合，全血よりも分画しやすい血清だけがデバイス内部に入ることになり，残物はフィルタに吸着するので，フィルタとともに廃棄できる。フィルタに代わる分離方法を用いてもよい。図７に示した液体分析デバイス３００は３項目検査用のデバイスであるが，制御電極２４の配置を工夫することで，それ以上の検査項目に対応させることができる。
【００３３】
分画及び液体搬送の制御のための電源１２２，配線１２１，制御電極２４への電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ１２０を含む電圧制御部は，液体分析デバイス３００を用いる分析装置本体に備えられている。
【００３４】
図９は，液体分析デバイスを挿入した状態の分析装置を示す概略破断図である。
分析装置５００は，液体分析デバイス３００が挿入されるスロット５０１，スロット５０１の両側に配置された光源４０１と光検出器４０２，光源４０１に給電するための電源５０４，光検出器４０２からの出力が入力される光量検出部５０５，及び液体分析デバイス３００の制御電極への電圧印加を制御する電圧印加制御部５０６を備える。
【００３５】
図８に図示するように，検出ユニット９０は，光源４０１，受光器４０２及びレンズ４０３によって構成されている。反応液滴４０を通過した光源４０１の光を受光器４０２で検出し，吸光度計測を実施する。光路には必要に応じて特定波長を透過する光フィルタを挿入してもよい。
【００３６】
電圧印加制御部５０６は，図８に図示した電源１２２，配線１２１及びスイッチ１２０を含み，液滴の搬送や分画を行うために複数の制御電極２４に印加する時間的に変化する電圧パターンを発生する。通常，対向電極１２をグラウンドにし，制御電極２４に電圧を印加することで，上部基板１０と下部基板２２との間に電圧差が生じて分画液滴３０及び反応液滴４０を搬送することができる。制御する反応液滴４０を１つ以上の制御電極２４の上に配置し，制御電極２４に２５Ｖの電圧を順次印加することにより移動させることができる。分画液滴３０及び反応液滴４０が移動し易いように，絶縁膜２０及び対向電極１２の表面は疏水性処理されている。電源５０４，電圧印加制御部５０６は，コネクタ５０７に接続されたＰＣ５０８によって制御される。また，光量検出部５０５で検出された透過光のデータは，コネクタ５０７を介してＰＣ５０８に取り込まれ，解析される。
【００３７】
図１０Ａ〜１０Ｆ，図１１Ａ〜１１Ｆ，図１２Ａ〜１２Ｆは，液体分画の様子を示す模式図である。図１０Ａ〜１０Ｆは親水表面２５を矩形形状としたときの分画の様子を示し，図１１Ａ〜１１Ｆは親水表面２５を絞り形状としたときの分画の様子を示している。また，図１２Ａ〜１２Ｆは，親水表面２５を図１１Ａよりも距離Ｘが長い絞り形状としたときの分画の様子を示している。図１０Ａ，図１１Ａ，図１２Ａに示すように，いずれの場合にも親水表面２５は隣接する制御電極に対して一部重なるように形成されている。制御電極２４は，３個のみを図示している。また，制御電極の上の「ＯＮ」「ＯＦＦ」の表示は，その制御電極に電圧が印加されているか否かを表す。
【００３８】
図１０Ａに示すように親水表面２５が矩形形状である場合の液体分画について，図１０Ｂ〜８Ｆを参照して説明する。図１０Ｂは，液体１０３を親水表面２５上に導入した状態を示している。親水表面２５は隣の制御電極２４に対して先端部分が重なっているため，親水表面２５上に導入された液体１０３は，一部分が制御電極２４にかかった状態で静止する。このとき，３個の制御電極２４には電圧が印加されていない。図１０Ｃは，３個の制御電極のうち，親水表面２５に隣接する制御電極に電圧を印加した状態を示している。液体１０３は電圧印加されて濡れ性が向上した制御電極上に広がり，その制御電極上に誘導されて全体として図の右方向に移動する。図１０Ｄは，親水表面２５に隣接する制御電極と共に真ん中の制御電極にも電圧を印加した状態を示している。液体１０３は，真ん中の制御電極の方に誘導され，一体として図の右方向に移動する。次に，図１０Ｅに示すように親水表面２５に隣接する制御電極への電圧印加を止めると，その制御電極の表面は疎水性に戻り，その位置で液体１０３にくびれが生じ，ついには，図１０Ｆに示すように，親水表面２５上の液体１０３と真ん中の電圧印加されている制御電極上の液体３０とに分離される。こうして，分画が行われる。
【００３９】
図１１Ａに示すように親水表面２５が絞り形状になっている場合に，図１１Ｂのように親水表面２５上に液体１０３を導入すると，液体は親水表面２５の外形に沿って先細り形状に変形する。その後，図１１Ｃに示すように親水表面２５に隣接する制御電極２４に電圧を印加すると，親水表面２５の絞り形状の影響で検体１０３は絞られながら電極に入り込み，また電圧の印加で濡れ性が向上した電極上で急に広がる。流体力学的な観点から，絞られた流れが急に広がると流体内部圧力が低下し，外部圧によって流体が絞られることから，検体は親水表面２５と制御電極２４の境界近傍で最も絞られやすくなる。次に，図１１Ｄに示すように，親水表面２５に隣接する制御電極と共に真ん中の制御電極にも電圧を印加すると，液体１０３は，真ん中の制御電極の方に誘導される。次に，図１１Ｅに示すように親水表面２５に隣接する制御電極への電圧印加を止めると，その制御電極の表面は疎水性に戻り，その位置で液体１０３にくびれが生じ，ついには，図１１Ｆに示すように，親水表面２５上の液体１０３と真ん中の電圧印加されている制御電極上の液体３０とに分離され，分画が生じる。このとき，液体１０３は親水表面２５の形状に倣って絞り形状になるため，親水表面が矩形である図１０Ｅに比較して，細いくびれが生じる。
【００４０】
親水表面２５が，図１２Ａのように，図１１Ａの絞り形状よりも細長い絞り形状になっている場合に，同様の操作により分画が行われる様子が図１２Ｂ〜１２Ｆに示されている。図１２Ｂ〜１２Ｆは，図１１Ｂ〜１１Ｆに対応する模式図である。図１０Ｂ〜１０Ｆ，図１１Ｂ〜１１Ｆ，及び図１２Ｂ〜１２Ｆを比べると，図１０Ａの親水表面の形状より図１１Ａの親水表面の形状の方が，さらに，図１１Ａの親水表面の形状より図１２Ａの親水表面の形状の方が，液体１０３は鋭く絞られており，鋭く絞られた方が液体を千切りやすく，また，分画の精度も出しやすいことが理解できる。
【００４１】
分画液滴３０は，制御電極２４に電圧を印加することにより搬送され，図７に示した試薬３０３と混合させて反応液滴４０とされる。反応液滴は，さらにスリット電極３０６の位置に搬送され，そこで検出ユニット９０により吸光度計測が実行される。計測結果は，ＰＣ５０８に送信され，表示される。
【００４２】
なお，本発明は上記した実施例に限定されるものではなく，様々な変形例が含まれる。例えば，上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり，必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また，ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり，また，ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また，各実施例の構成の一部について，他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  上部基板
１２  対向電極
２０  絶縁膜
２２  下部基板
２３  疏水性膜
２４  制御電極
２５  親水表面
２７  基板表面
３０  分画液滴
４０  反応液滴
９０  検出ユニット
１００  液体分析デバイス
１０１  試料導入口
１０３  液体
１０７  シリコーンオイル
１１０  溜池
１２０  スイッチ
２００  液体分析デバイス
２０３  開口部
２０６  流路
３０３  反応試薬
３０５  検出部
３０６  スリット電極
３０７  廃液溜
４０１  光源
４０２  受光器
【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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