(57)【要約】【課題】分析の目的とする物質を含むサンプルを正確に検出することを目的とする。【解決手段】標識された捕捉物質の活性のみを検出する参照検出部を設ける。参照検出部では必ず最大捕捉量に相当する信号値が検出されるため、製造後の時間経過、保存状態、使用環境（温度、湿度）などの要因のみに依存した信号値を得ることができるため、当該信号値と検出部の信号値とを比較することで、上記要因の影響を排除する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体、および、上記流体中の検出すべき物質を捕捉するとともに標識物質が結合している第一の捕捉物質、を流すための流路と、
上記流路内に設けられているとともに、上記流体中の検出すべき物質を捕捉するための第二の捕捉物質が配置されている検出部と、
上記流路内に設けられているとともに、上記第一の捕捉物質を捕捉するための第三の捕捉物質が配置されている参照検出部と、が設けられた分析素子であって、
上記第三の捕捉物質は、飽和吸着にて上記第一の捕捉物質を捕捉することを特徴とする分析素子。
【請求項２】
上記参照検出部は、上記検出部の下流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分析素子。
【請求項３】
上記流路に流される上記第一の捕捉物質の量は、上記第二の捕捉物質の量と上記第三の捕捉物質の量との和以上の量であることを特徴とする請求項２に記載の分析素子。
【請求項４】
上記流路は、分岐しており、
上記分岐した流路の１つに、上記検出部が設けられており、
上記分岐した流路とは別の流路に、上記参照検出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分析素子。
【請求項５】
上記流路に流される上記第一の捕捉物質の量は、上記検出部における上記第二の捕捉物質の量または上記参照検出部における上記第三の捕捉物質の量の２倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の分析素子。
【請求項６】
上記第一の捕捉物質を保存するとともに、当該第一の捕捉物質を上記流路内へ導入するための第一の保存部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５に何れか１項に記載の分析素子。
【請求項７】
上記標識物質と反応する化学物質を保存するとともに、当該化学物質を上記流路内へ導入するための第二の保存部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項８】
上記流体を受容するとともに、当該受容した流体を上記流路へ導入するための導入部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項９】
上記参照検出部および上記検出部は、同一の検出手段を備えていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１０】
上記参照検出部および上記検出部は、それぞれ作用電極および参照電極を備えていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１１】
上記作用電極および上記参照電極は、大きさが同一であることを特徴とする請求項１０に記載の分析素子。
【請求項１２】
上記検出部および上記参照検出部は、光透過性を有する材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１３】
上記第一の捕捉物質が、上記検出すべき物質に対する抗体であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１４】
上記第二の捕捉物質が、上記検出すべき物質に対する抗体であることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１５】
上記第三の捕捉物質が、上記第一の捕捉物質に対する抗体であることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１６】
上記標識物質が、酵素であることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１７】
上記標識物質が、蛍光材料であることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１８】
上記化学物質が、酵素と反応する基質であることを特徴とする請求項７〜１６の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項１９】
上記検出部の信号値および上記参照検出部の信号値から導出される検出信号値と、上記検出すべき物質の濃度との相関関係に関する情報が書き込まれたバーコードまたはＩＣタグが設けられていることを特徴とする請求項１〜１８の何れか１項に記載の分析素子。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか１項に記載の分析素子を備えることを特徴とする分析装置。
【請求項２１】
上記検出部の信号値と上記参照検出部の信号値とを比較した相対信号値から、上記検出すべき物質の濃度を算出することを特徴とする請求項２０に記載の分析装置。
【請求項２２】
上記参照検出部の信号値が基準値以下の場合に、警告を発することを特徴とする請求項２０または２１に記載の分析装置。
【請求項２３】
上記検出部の信号値および上記参照検出部の信号値を検出する検出手段が同じであることを特徴とする請求項２０〜２２に記載の分析装置。
【請求項２４】
バーコードまたはＩＣタグ用のリーダーが設けられていることを特徴とする請求項２０〜２３の何れか1項に記載の分析装置。
【請求項２５】
請求項１〜１９の何れか１項に記載の分析素子を用い、
上記参照検出部の信号値と上記検出部の信号値とを比較して、検出信号値を算出することを特徴とする分析方法。
【請求項２６】
上記検出信号値は、上記検出部の信号値と上記参照検出部の信号値との比から算出されることを特徴とする請求項２５に記載の分析方法。
【請求項２７】
上記参照検出部の信号値が基準値以下である場合に、検出エラーと判断することを特徴とする請求項２５または２６に記載の分析方法。
【請求項２８】
上記検出信号値と上記検出すべき物質の濃度との相関関係を予め上記分析素子へ入力し、
上記検出信号値と上記相関関係とから、上記検出すべき物質の濃度を算出することを特徴とする請求項２５〜２７の何れか１項に記載の分析方法。
【請求項２９】
上記分析素子の製造ロットおよび試薬ロットの少なくとも一方に関する情報に基づいて、上記相関関係を補正することを特徴とする請求項２８に記載の分析方法。
【請求項３０】
上記情報を、上記分析素子に設けられたバーコードまたはＩＣタグから読み取ることを特徴とする請求項２９に記載の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析素子、分析装置および分析方法に関する。本発明は、特に、血液中に含まれている特定の成分（例えば抗原、抗体、酵素、基質、サイトカインなど）を検出および分析する分析素子（チップ）、分析装置、および上記成分を検出および分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
抗原抗体反応を用いた免疫分析法は、医療分野、生化学分野、またはアレルゲン等を測定する分野などにおける分析および計測に使用される方法として有用である。しかし、従来の免疫分析法は、分析に長時間を要する、操作が煩雑であるなどの問題を有している。
【０００３】
近年、半導体の微細加工技術などを応用したマイクロ化技術（Micro Electro Mechanical System、MEMS）が開発されている。そして、タンパク質、遺伝子などの生化学分野における分析においては、抗原抗体反応を用いたマイクロ化技術（Micro Total Analytical System、μ−ＴＡＳ）が急速に発展している。
【０００４】
例えば、特許文献１には、幅がマイクロメートルオーダーの長さである微細流路（以下、「マイクロチャネル」ともいう。）が表面上に形成された基板を有するマイクロチャネル型の分析装置が開示されている。特許文献１に記載の分析装置は、マイクロチャネルに固定化された抗体または人工抗体などを用いて、抗原などの検出対象の物質（以下、「対象物質」ともいう。）を分析するというものであり、このような分析装置を用いて分析時間の短縮化または分析操作の簡略化を実現することが提案されている。
【０００５】
特許文献１に開示された分析装置の構造を図７に示す。図７に示すように、このマイクロチャネル型分析装置は、ガラス、プラスチックなどの透光性材料からなる基板１１０の表面に、マイクロチャネル１１１、溶液をマイクロチャネル１１１に導入する導入孔１１２、溶液を溜める液溜め部１１３、および、溶液を分析装置から排出する排出孔１１４が形成されている。導入孔１１２および排出孔１１４は、それぞれマイクロチャネル１１１の両端に設けられており、排出孔１１４には液溜め部１１３が連結されている。マイクロチャネル１１１内には、抗体固定部１１５が設けられている。抗体固定部１１５には、溶液中の対象物質と特異的に結合する抗体が周知の固定化方法（例えば、物理的な吸着を用いて固定する方法、抗体が有するアミノ基と固定部の官能基との間に共有結合を形成して固定する方法など）によって固定化されている。なお、抗体とは、対象物質に対して特異的な親和性を有する物質である。
【０００６】
図８は、図７に示す分析装置を使用した、対象物質の分析方法を説明するための図である。図８に示すように、対象物質１２０を含むサンプル溶液と、標識抗体１２３を含む溶液とを混合する。標識抗体１２３は、光学的に検出可能な標識物質１２１と、対象物質１２０に結合可能な抗体１２２とが結合して形成されたものである。この標識抗体１２３と対象物質１２０とが結合して、免疫複合体１２４（標識抗体１２３と対象物質１２０との反応によって生じた複合体）が形成される。
【０００７】
次いで、この免疫複合体１２４を含む溶液を、図７に示す導入孔１１２から外部ポンプを用いて導入し、マイクロチャネル１１１内に流通させる。免疫複合体１２４を含む溶液が抗体固定部１１５に到達すると、図８に示すように、溶液中の免疫複合体１２４と、抗体固定部１１５に固定化された抗体１２５とが結合する。これにより、抗体固定部１１５において、「固定化された抗体１２５−対象物質１２０−標識抗体１２３」から構成される複合体１２６が形成される。
【０００８】
その後、抗体固定部１１５にて形成された複合体１２６中の標識抗体１２３に結合されている標識物質１２１を光学的に検出することによって、対象物質１２０を検出する。標識物質１２１の検出には、例えば、使用する標識物質１２１の種類に応じて、紫外可視分光分析、蛍光分析、化学発光分析、熱レンズ分析などの所定の分析機器が用いられて、標識物質１２１の光吸収、蛍光または発光などを検出することによって実施される。
【０００９】
濃度が既知の対象物質１２０を含む標準溶液に対して上述の対象物質の分析方法を適用して、対象物質１２０の濃度についての検量線を作製する。この検量線を用いて、対象物質１２０の濃度が不明の溶液における、対象物質１２０の濃度を測定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００６／０５４６８９号パンフレット（２００６年５月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示されたようなマイクロチャネルチップを用いて簡易な検査チップを作製した場合、チップ内に二次抗体及び基質を保存することで、ユーザーは試薬を装置にセットすることなく簡易に検査を行うことが可能となる。しかしながら、チップ製造後の保存状態、製造後から使用するまでの期間の差異、および／または、使用する環境（温度、湿度など）の差異により、測定結果の値が実際の値とは異なるものになる。そのためユーザーが、実際の値とは異なる値を正しい検査結果であると誤認してしまう危険性が生じる。保存状態、使用するまでの期間、使用環境に関しては、全てユーザー側に起因している条件であり、マイクロチャネルチップの製造者側が制御不可能な条件である。そのためマイクロチャネルチップの製造者は、正しい検査結果の値をユーザーに提供することが非常に困難であった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、試薬を保存したマイクロチャネルチップを使用する際、保存状態、使用するまでの期間、使用環境に関してユーザーが気にすることなく、正しい値を検出結果として提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る分析素子は、上記課題を解決するために、流体、および、上記流体中の検出すべき物質を捕捉するとともに標識物質が結合している第一の捕捉物質、を流すための流路と、上記流路内に設けられているとともに、上記流体中の検出すべき物質を捕捉するための第二の捕捉物質が配置されている検出部と、上記流路内に設けられているとともに、上記第一の捕捉物質を捕捉するための第三の捕捉物質が配置されている参照検出部と、が設けられた分析素子であって、上記第三の捕捉物質は、飽和吸着にて上記第一の捕捉物質を捕捉することを特徴としている。換言すれば、上記構成では、上記第三の捕捉物質が、当該第三の捕捉物質が吸着し得る最大量の第一の捕捉物質を捕捉するように、上記流路に対して第一の捕捉物質が流されている。
【００１４】
検出部の信号値は、サンプル中に含まれる対象物質（検出すべき物質）の濃度により値が上下する以外に、保存環境や使用環境により値が実際の信号値から差異を生じる。しかしながら、上記構成であれば、参照検出部の信号値は、必ず飽和吸着で捕捉された第一の捕捉物質の量（常に一定の量）に相当する信号値が検出されるため、参照検出部の信号値を参照することで上記要因の影響を排除することが可能になる。
【００１５】
例えば、第一の捕捉物質に結合している標識物質が発する信号（例えば、蛍光）は、様々な条件によって変化する。例えば、標識物質が古くなれば、当該標識物質が発する信号は、時間が経つのに伴って弱くなる。つまり、一定量の標識物質が発する信号は、常に一定であるわけではない。このとき、上記構成であれば、第三の捕捉物質が常に一定量の第一の捕捉物質を結合することができるので、たとえ標識物質が古くなっていたとしても、検出を行う時点における、一定量の第一の捕捉物質あたりの信号（例えば、蛍光の強度）を検出することができる。そして、当該信号（一定量の第一の捕捉物質あたりの信号）に基づいて、上記検出部にて検出される信号を補正することによって、上記検出部で捕捉されている第一の捕捉物質の量を正確に算出することができる。第一の捕捉物質は、流体中の検出すべき物質を捕捉するものなので、検出部に捕捉されている第一の捕捉物質の量を正確に算出することができれば、検出部に捕捉されている検出すべき物質の量も正確に算出することができる。
【００１６】
本発明に係る分析素子では、上記参照検出部は、上記検出部の下流側に設けられていることが好ましい。
【００１７】
上記構成であれば、第一の捕捉物質は検出部を通過した後、参照検出部に送液されるため、検出部の反応（第二の捕捉物質による、検出すべき物質の捕捉）を優先させることが可能となる。また、対象物質も参照検出部を通過する前に検出部で反応させることができるため、参照検出部に対する非特異吸着などの影響を少なくすることができる。
【００１８】
本発明に係る分析素子では、上記流路に流される上記第一の捕捉物質の量は、上記第二の捕捉物質の量と上記第三の捕捉物質の量との和以上の量であることが好ましい。
【００１９】
上記構成であれば、第一の捕捉物質の量は、参照検出部において必ず飽和吸着になるように捕捉される条件が成り立つため、第一の捕捉物質の量の調整を簡易的に行うことができる。また、上記構成によれば、より正確に、対象物質を測定することができる。
【００２０】
本発明に係る分析素子では、上記流路は、分岐しており、上記分岐した流路の１つに、上記検出部が設けられており、上記分岐した流路とは別の流路に、上記参照検出部が設けられていることが好ましい。
【００２１】
上記構成であれば、参照検出部と検出部とがそれぞれ独立して反応できるため、お互いに影響することなく検出することが可能となる。
【００２２】
本発明に係る分析素子では、上記流路に流される上記第一の捕捉物質の量は、上記検出部における上記第二の捕捉物質の量または上記参照検出部における上記第三の捕捉物質の量の２倍以上であることが好ましい。
【００２３】
上記構成であれば、第一の捕捉物質の量は参照検出部において必ず飽和吸着になるように捕捉される条件が成り立つため、第一の捕捉物質の量の調整を簡易的に行うことができる。また、上記構成によれば、より正確に、対象物質を測定することができる。
【００２４】
本発明に係る分析素子は、上記第一の捕捉物質を保存するとともに、当該第一の捕捉物質を上記流路内へ導入するための第一の保存部が設けられていることが好ましい。
【００２５】
上記構成であれば、ユーザーは第一の捕捉物質を別に用意することなく検出を行うことができる。チップ内に第一の捕捉物質を保存することで、検出信号が分析素子製造後の時間経過や保存状態に依存することになるが、本発明の分析素子であれば参照検出部により、その影響を無視することが可能となる。
【００２６】
本発明に係る分析素子は、上記標識物質と反応する化学物質を保存するとともに、当該化学物質を上記流路内へ導入するための第二の保存部が設けられていることが好ましい。
【００２７】
上記構成であれば、ユーザーは、標識物質と反応する化学物質を別に用意することなく検出を行うことができる。上記のように、検出信号は分析素子製造後の時間経過や保存状態などに依存するが、参照検出部により簡易に校正することが可能である。
【００２８】
本発明に係る分析素子では、上記流体を受容するとともに、当該受容した流体を上記流路へ導入するための導入部が設けられていることが好ましい。
【００２９】
上記構成であれば、分析素子内に導入部が存在するため、容易に送液することが可能となる。
【００３０】
本発明に係る分析素子では、上記参照検出部および上記検出部は、同一の検出手段を備えていることが好ましい。
【００３１】
上記構成であれば、同一の検出手段で検出するため、例えば熱などの使用環境の変化により検出器自身が影響を受けても、その影響を排除することができる。
【００３２】
本発明に係る分析素子では、上記参照検出部および上記検出部は、それぞれ作用電極および参照電極を備えていることが好ましい。
【００３３】
上記構成を用いれば、検出部において、対象物質を電気化学的に検出することが可能となる。電気化学的に検出される対象物質は、それ自身が電気化学的に活性なものであってもよいし、電気化学的に活性な物質で修飾されたものであってもよい。対象物質を電気化学的に検出する方法としては、電気化学的に活性な物質から得られる電流値を検出電極にて測定すればよい。
【００３４】
本発明に係る分析素子では、上記作用電極および上記参照電極は、大きさが同一であることが好ましい。
【００３５】
上記構成であれば、同一の大きさの電極を用いるので、電極界面に拡がる拡散層の大きさを考慮しなくとも、簡易に信号値同士を比較することが可能となる。
【００３６】
本発明に係る分析素子では、上記検出部および上記参照検出部は、光透過性を有する材料によって形成されていることが好ましい。
【００３７】
上記構成によれば、検出部において対象物質を光学的に検出することが可能となる。光学的に検出される対象物質は、自身が光学特性を有しているものであってもよいし、光学特性を有する物質で修飾されたものであってもよい。光学特性としては、例えば、吸光特性、発光特性および発色特性が挙げられる。なお、発光には蛍光が包含される。光学特性を有する物質としては、例えば、吸光色素、発光色素および発色色素が挙げられる。対象物質を光学的に検出する方法としては、上述の光学特性を検出する方法であればよい。このような方法としては、例えば、紫外可視分光分析法、蛍光分析法、化学発光分析法、または熱レンズ分析法などの従来公知の方法が挙げられる。光学特性を有している対象物質を用いれば、その光学特性を測定（化学発光量変化や蛍光変化、吸光度変化を測定）することによって定量的な測定が可能となる。
【００３８】
本発明に係る分析素子では、上記第一の捕捉物質が、上記検出すべき物質に対する抗体であることが好ましい。
【００３９】
生化学的な分析に用いられるマイクロチャネル型の分析装置の検出対象となる物質は、生体内タンパク質であることが多い。変性しにくい抗体は、捕捉物質として使用するには最適な物質である。
【００４０】
本発明に係る分析素子では、上記第二の捕捉物質が、上記検出すべき物質に対する抗体であることが好ましい。
【００４１】
生化学的な分析に用いられるマイクロチャネル型の分析装置の検出対象となる物質は、生体内タンパク質であることが多い。変性しにくい抗体は、捕捉物質として使用するには最適な物質である。
【００４２】
本発明に係る分析素子では、上記第三の捕捉物質が、上記第一の捕捉物質に対する抗体であることが好ましい。
【００４３】
生化学的な分析に用いられるマイクロチャネル型の分析装置の検出対象となる物質は、生体内タンパク質であることが多い。変性しにくい抗体は、捕捉物質として使用するには最適な物質である。
【００４４】
本発明に係る分析素子では、上記標識物質が、酵素であることが好ましい。
【００４５】
上記構成であれば、酵素を標識物質として使用するため、第一の捕捉物質の量を酵素基質反応させることで簡便に検出することができる。
【００４６】
本発明に係る分析素子では、上記標識物質が、蛍光材料であることが好ましい。
【００４７】
上記構成であれば、蛍光材料を標識物質として使用するため、直接蛍光検出することで簡便に検出することが可能となる。
【００４８】
本発明に係る分析素子では、上記化学物質が、酵素と反応する基質であることが好ましい。
【００４９】
上記構成であれば、対象物質を簡易的に、酵素基質反応により検出することが可能となる。
【００５０】
本発明に係る分析素子では、上記検出部の信号値および上記参照検出部の信号値から導出される検出信号値と、上記検出すべき物質の濃度との相関関係に関する情報が書き込まれたバーコードまたはＩＣタグが設けられていることが好ましい。
【００５１】
上記構成であれば、チップに予め情報を書き込んでおくことができる。なお、製造時のロットや試薬のロットに応じ、書き込む情報を変えることが可能となる。
【００５２】
本発明に係る分析装置は、上記課題を解決するために、本発明に係る分析素子を備えることを特徴としている。
【００５３】
上記構成であれば、参照検出部の信号値は、必ず飽和吸着になるように捕捉された第一の捕捉物質に相当する値が検出されるため、参照検出部の信号値を参照することで、使用環境などの影響を排除することが可能となる。
【００５４】
本発明に係る分析装置では、上記検出部の信号値と上記参照検出部の信号値とを比較した相対信号値から、上記検出すべき物質の濃度を算出することが好ましい。
【００５５】
上記構成であれば、チップ製造後の時間経過や保存状態、使用環境による影響を、例えば参照検出部の信号値との比をとり相殺することで、対象物質の濃度に依存した信号値のみ得ることが可能となる。比の他にも差や補正係数を掛けるなど補正手段は問わない。
【００５６】
本発明に係る分析装置は、上記参照検出部の信号値が基準値以下の場合に、警告を発することが好ましい。
【００５７】
上記構成であれば、信頼の無いデータをユーザーに表示することなく、警告を発することで、ユーザーに検出エラーが生じたことを伝えることができる。
【００５８】
本発明に係る分析装置は、上記検出部の信号値および上記参照検出部の信号値を検出する検出手段が同じであることが好ましい。
【００５９】
上記構成であれば、同一の検出手段を用いるため、上記検出部の信号値および上記参照検出部の信号値に対して、共通の検出器を用いることができ、分析装置の構成を簡易化することができる。
【００６０】
本発明に係る分析装置は、バーコードまたはＩＣタグ用のリーダーが設けられていることが好ましい。
【００６１】
上記構成であれば、分析素子に設けられたバーコードまたはＩＣタグから情報を読み取ることが可能となる。そして、読み取った情報を校正などに使用できる。
【００６２】
本発明に係る分析方法は、上記課題を解決するために、本発明の分析素子を用い、上記参照検出部の信号値と上記検出部の信号値とを比較して、検出信号値を算出することを特徴としている。
【００６３】
上記構成であれば、チップ製造後の時間経過や保存状態、使用環境による影響を、参照検出部の信号値と検出部の信号値との比などをとって相殺することで、対象物質の濃度に依存した信号値のみを得ることが可能となる。
【００６４】
本発明に係る分析方法では、上記検出信号値は、上記検出部の信号値と上記参照検出部の信号値との比から算出されることが好ましい。
【００６５】
上記構成であれば、チップ製造後の時間経過や保存状態、使用環境による影響を、参照検出部の信号値と検出部の信号値との比をとり相殺することで、対象物質の濃度に依存した信号値のみ得ることが可能となる。
【００６６】
本発明に係る分析方法では、上記参照検出部の信号値が基準値以下である場合に、検出エラーと判断することが好ましい。
【００６７】
上記構成であれば、信頼の無いデータをユーザーに表示することなく、ユーザーに検出エラーを伝えることができる。
【００６８】
発明に係る分析方法では、上記検出信号値と上記検出すべき物質の濃度との相関関係を予め上記分析素子へ入力し、上記検出信号値と上記相関関係とから、上記検出すべき物質の濃度を算出することが好ましい。
【００６９】
上記構成であれば、参照検出部と検出部とを用いて検出信号値を算出するため、実際の値に近い値を出力とすることが可能となる。
【００７０】
本発明に係る分析方法では、上記分析素子の製造ロットおよび試薬ロットの少なくとも一方に関する情報に基づいて、上記相関関係を補正することが好ましい。
【００７１】
上記構成であれば、製造ロットおよび試薬ロットの差異により生じた上記相関関係の差異を補正することが可能となる。
【００７２】
本発明に係る分析方法では、上記情報を、上記分析素子に設けられたバーコードまたはＩＣタグから読み取ることが好ましい。
【００７３】
上記構成であれば、ユーザーに手間をかけさせること無く、簡便に補正を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００７４】
本発明によれば、マイクロチャネルチップを製造した後の保存状態、使用するまでの期間または使用環境に依存することなく、本来の正確な値を検出することができる。
【００７５】
本発明によれば、簡便な構成を有する素子または装置によって、本来の正確な値を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【図７】従来のマイクロチャネル型の分析装置を示す概略図である。
【図８】従来のマイクロチャネル型の分析装置に設けられた抗体の固定部での反応を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
以下、本発明に係る分析装置の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は、これらに限定されない。なお、以下ではマイクロチャネル型の分析装置を例にして本発明を説明しているが、本発明に係る分析装置はマイクロチャネル型に限定されず、例えば、マイクロキャピラリ型の分析装置もまた本発明の範囲に含まれる。
【００７８】
本明細書において、用語「サンプル」とは、分析装置の導入部に導入される検体（被検物）をいい、検出の対象としている目的物質（対象物質）を含んでいても、いなくてもよい。
【００７９】
本明細書において、用語「捕捉物質」とは、対象物質と特異的に相互作用することによって、この対象物質と共有結合または非共有結合を形成する物質をいう。捕捉物質は、具体的に、対象物質との間でホストとゲストとの関係を有する物質であり、捕捉物質としては、例えば、抗原、抗体、酵素、基質、リガンド、レセプター、ＤＮＡ、糖、ペプチド、合成高分子（例えばモレキュラーインプリントポリマー）などが挙げられる。
【００８０】
本明細書において、用語「上流」および「下流」は、微小流路内における流体の流れを基準とした概念であり、液体が流れていく方向を「下流」、液体の流れと逆方向を上流と呼ぶ。特に説明を加えない限り、流路における導入部方向が「上流」である。
【００８１】
〔実施の形態１〕
図１に基づいて、本発明の実施の形態１について説明する。図１、図２および図３は、本発明の実施の形態１に係るマイクロチャネル型分析装置の平面図である。
【００８２】
＜１．マイクロチャネル型分析装置＞
本実施形態に係るマイクロチャネル型分析装置（マイクロチャネルチップ）は、基板１００、および基板１００と重ね合わせる蓋１０１（図示なし）を備えており、基板１００の表面には、凹状の微細な溝（マイクロチャネル２）が形成されている。また、蓋１０１無しで、基板１００に微細な貫通穴（マイクロチャネル２）を形成してもよい。なお、本明細書中において、「微細」とは、μｍオーダーの径を有していることが意図され、具体的には、半導体の微細加工技術を用いて形成され得る程度のサイズが意図される。
【００８３】
マイクロチャネル２は、本実施形態に係る分析装置の流路を規定する。基板１００の表面には、導入すべき流体を受容する導入部１、および流路から流体を排出する排出部７がさらに形成されており、それぞれマイクロチャネル２の両端と連結している。すなわち、マイクロチャネル２は、導入部１と排出部７とを基板１００の表面上にて接続している。導入部１は、マイクロチャネル２へ導入する流体を貯留する部位であり得、排出部７は、マイクロチャネル２から排出される流体を貯留する部位であり得る。なお、本明細書中では、必要に応じて、マイクロチャネル２と導入部１または排出部７との境界部を、導入孔または排出孔（図示せず）と称する。
【００８４】
このような基板１００に蓋１０１を重ね合わせることによって、マイクロチャネル２は、基板の外部から隔離される。ただし、基板１００または蓋１０１を貫通する第１および第２の貫通孔（図示せず）が、それぞれ導入部１および排出部７と基板の外部とを連通する。これにより、基板の外部からマイクロチャネル２へ流体を供給したり、マイクロチャネル２から基板の外部へ流体を排出したりすることができる。
【００８５】
さらに、マイクロチャネル２内には、マイクロチャネル２内を流れる流体中の物質を検出するための検出部３が設けられている。この検出部３には、検出および分析の対象となる物質を捕捉する第二の捕捉物質４が固定化されている。さらに、マイクロチャネル２内には、分析装置内に保存された標識された第一の捕捉物質および化学物質の活性を評価するための参照検出部５が設けられている。この参照検出部５には、第一の捕捉物質を捕捉する第三の捕捉物質６が固定化されている。検出部３と参照検出部５とは、マイクロチャネル２内であれば何処に設けられても構わないが、好ましくは、導入部１側に検出部３、排出部７側に参照検出部５を設けることが反応性の観点から好ましい。
【００８６】
なお、図示していないが、本実施形態に係る分析装置は、マイクロチャネル２内の流体の、導入部１から排出部７への移動を促進する駆動手段が、導入部１および排出部７の少なくとも一方に連結されていてもよい。このような駆動手段としては、例えば、押出しポンプおよび吸引ポンプが挙げられる。押出しポンプを用いて流体をマイクロチャネル２内へ送り込む場合は、押出しポンプを導入部１に連結すればよく、吸引ポンプを用いて流体をマイクロチャネル２内から引き出す場合は、吸引ポンプを排出部７に連結すればよい。また、上述したようなポンプを用いる以外に、従来公知の方法（例えば、毛管現象を用いた方法、または、吸水物質を用いた方法）で溶液を流すこともできる。
【００８７】
本実施形態に係る分析装置に提供される流体は、気体であっても液体であってもよいが、マイクロ化技術による生化学的な分析に用いられる場合は、液体であることが好ましい。
【００８８】
以下、本実施形態に係る分析装置が備えている部材について詳細に説明する。
【００８９】
＜１．１  基板＞
基板１００および蓋１０１として、例えば、絶縁性を有する基板を用いることができる。絶縁性を有する基板としては、例えば、表面に酸化膜などの絶縁性材料が形成されたシリコン基板、石英基板、酸化アルミニウム基板、ガラス基板またはプラスチック基板などが挙げられる。
【００９０】
物質を光学的に検出する場合には、光透過性の基板を基板１００または蓋１０１として用いることができる。光透過性の基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板または光透過性樹脂から作成された基板などが挙げられる。
【００９１】
また、化学発光を利用して物質を検出する場合には、自発蛍光が小さく且つ透明性のあるガラスまたはプラスチック材料（例えば、ポリイミド、ポリベンツイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホンまたはポリフェニレンサルファイトなど）を、基板１００または蓋１０１として用いることもできる。
【００９２】
なお、マイクロチャネル型の分析装置に用いるに好ましい、基板１００の厚みは０．１〜５ｍｍ程度である。なお、蓋１０１は、基板１００と同一の厚みを有していても、基板１００よりも薄くてもよい。
【００９３】
＜１．２  マイクロチャネル＞
基板１００の表面上に形成されるマイクロチャネル２の深さは０．１〜１０００μｍ程度であることが好ましく、幅は０．１〜１０００μｍ程度であることが好ましいが、これらに限定されない。また、マイクロチャネル２の長さは、基板１００の大きさに従って適宜設計可能であり、５０〜８００μｍ程度であることが好ましい。
【００９４】
マイクロチャネル２の流路は、流体が流れる方向に沿って、角柱形状であっても円柱形状であってもよい。すなわち、マイクロチャネル２の、流体が流れる方向に対して垂直な断面の形状は、矩形、台形または円形（半円形）であり得る。
【００９５】
マイクロチャネル２は、例えば基板１００上に凹凸を形成することによって作製することができる。例えば、基板１００上に凹部を形成し、この凹部をマイクロチャネル２としてもよいし、基板１００上に複数の凸部を形成し、これらの凸部で囲まれた領域をマイクロチャネル２としてもよい。また、凹部と凸部と形成し、凹部と凸部との組合せからマイクロチャネル２を作製してもよい。
【００９６】
基板１００上に凹凸を形成する方法としては、例えば、直接加工する方法としての機械加工による方法、レーザー加工による方法、金型を用いた射出成型、プレス成型、および鋳造による方法などが挙げられる。金型を用いた射出成型は、量産性に優れ、形状の再現性が高いので、特に好適に利用される。また、基板１００の材料がシリコンまたはガラス等である場合、基板１００上のマイクロチャネル２のパターンを、フォトリソグラフィ法またはエッチング法により形成することができる。
【００９７】
導入部１および排出部７は、予め基板１００上に形成されている態様を図示したが、導入部１および排出部７を介してマイクロチャネル２と基板外部とを連絡する構成であれば限定されず、例えば、第１および第２の貫通孔として形成されてもよい。導入部１および排出部７の大きさは、マイクロチャネル２の大きさおよび形状に従って適宜変更可能であるが、本実施形態に係る分析装置をマイクロチャネル型の分析装置として用いるためには、径が１０μｍ以上であることが好ましい。なお、基板１００と別の部材として形成した導入部１および排出部７を基板の外部に配置して、それぞれを、第１の貫通孔および第２の貫通孔を介して導入孔および排出孔に連結させた態様であってもよい。
【００９８】
＜１．３  検出部＞
検出部３は、上述したように、マイクロチャネル２を流れる流体中の物質を検出する部位であり、図１に示すように、検出部３には、検出および分析の対象となる物質（以下、対象物質とも称する。）を捕捉する第二の捕捉物質４が固定化されている。第二の捕捉物質４は、対象物質とホスト−ゲストの関係にある物質（例えば、抗体、抗原、ペプチド、ＤＮＡ、糖、合成高分子（例えばモレキュラーインプリントポリマー）、酵素、基質、リガンドまたはレセプターなど）であればよく、特に、抗体または合成高分子は、活性が安定しているので好ましい。また、第二の捕捉物質４を固定化する方法としては、物理的吸着法、化学結合法または共有結合法などの公知の方法が適宜採用され得る。
【００９９】
検出部３の構成は、特に限定されず、対象物質の検出方法によって適宜決定され得る。吸光度または発光（蛍光を含む）などに基づいて、対象物質を光学的に検出する場合、マイクロチャネル２の光透過性を有する部分を検出部３とすればよい。分析装置の製造を簡便にするためには、基板１００全体または蓋１０１全体を、例えば、ガラス、石英または光透過性樹脂などの光透過性の材料にて形成することが好ましい。このような場合は、図示するように、検出部３として機能するマイクロチャネル２の一領域の内壁面上に、第二の捕捉物質４を固定化すればよい。
【０１００】
また、対象物質を電気化学的に検出する場合、検出部３は、マイクロチャネル２内に形成された検出電極を有する検出手段を備えていればよい。検出電極は、少なくとも参照電極および作用電極の２電極から構成されていればよいが、参照電極および作用電極に加えて対向電極を備えている３電極から構成されていることが好ましい。図１〜３には、検出部３として機能するマイクロチャネル２の一領域の内部壁面に第二の捕捉物質４が固定化されている構成を示しているが、検出電極を用いる場合には、第二の捕捉物質４が少なくとも作用電極上に固定化されていればよい。
【０１０１】
参照電極、作用電極および対向電極は、従来のフォトリソグラフィ技術を利用した微細加工技術によってマイクロチャネル２に形成することができる。電極の導電性材料として、例えば金、白金、銀、クロム、チタン、イリジウム、銅またはカーボンなどを用いることができる。参照電極には、基準電位の安定性の観点から、銀／塩化銀電極を用いることが好ましい。
【０１０２】
＜１．４  参照検出部＞
参照検出部５は、上述したように、チップ内に保存された標識された第一の捕捉物質および化学物質の活性を評価する部位である。図１に示すように、検出部３と排出部７との間に設けられた参照検出部５には、第一の捕捉物質を捕捉するための第三の捕捉物質６が固定化されている。
【０１０３】
第三の捕捉物質６は、第二の捕捉物質４と同様に、第一の捕捉物質とホスト−ゲストの関係にある物質（例えば、抗原、抗体、酵素、基質、リガンド、レセプター、ＤＮＡ、糖、ペプチドまたは合成高分子（例えばモレキュラーインプリントポリマー）など）であればよく、特に、抗体または合成高分子は、活性が安定しているので好ましい。第三の捕捉物質６を固定化する方法もまた、物理的吸着法、化学結合法または共有結合法などの公知の方法が適宜採用され得る。
【０１０４】
参照検出部５の構成は検出部３と同様であって、特に限定されず、第一の捕捉物質の検出方法によって適宜決定され得る。吸光度または発光（蛍光を含む）などに基づいて、第一の捕捉物質を光学的に検出する場合、マイクロチャネル２の光透過性の部分を参照検出部５とすればよい。分析装置の製造を簡便にするために、基板１００全体または蓋１０１全体を、例えば、ガラス、石英および光透過性樹脂などの光透過性の材料にすることが好ましい。このような場合は、図示するように、参照検出部５として機能するマイクロチャネル２の一領域の内壁面上に第三の捕捉物質６を固定化すればよい。また、第一の捕捉物質を電気化学的に検出する場合、参照検出部５は、マイクロチャネル２内に形成された検出電極を有する検出手段を備えていればよい。検出電極は、少なくとも参照電極および作用電極の２電極から構成されていればよいが、参照電極および作用電極に加えて対向電極を備えている３電極から構成されていることが好ましい。
【０１０５】
また、参照検出部５の構成は、好ましくは検出部３と同じ検出手段および／または検出構造を用いることが好ましい。同一の検出手段および／または検出構造であれば検出のバラつきの影響を無視することができる。また、検出信号値も温度により変動するため、検出手段および／または検出構造が同一であれば、変動幅も同一とみなすことが可能となる。
【０１０６】
＜１．５  標識された第一の捕捉物質＞
流体中の物質を検出するための標識された第一の捕捉物質の標識物質は、色素、蛍光色素（または蛍光たんぱく質）、酵素または放射性物質など、ラベル化剤として使用できる物質であればよい。捕捉物質としては上記のように対象物質とホスト−ゲストの関係がある物質（例えば、抗原、抗体、酵素、基質、リガンド、レセプター、ＤＮＡ、糖、ペプチドまたは合成高分子（例えばモレキュラーインプリントポリマー）など）であればよく、特に、抗体または合成高分子は、活性が安定しているので好ましい。
＜１．５．１  標識された第一の捕捉物質の保存方法＞
標識された第一の捕捉物質のチップ内での保存方法は液中保存、乾燥保存などいずれでもよく、適宜チップの形状や試薬の特性に応じて選択できる。また保存する場所（第一の保存部）は、導入部１から検出部３の間であればいずれでもよい。例えば、流路内、導入部１内または検出部３上などに保存部（第一の保存部）を設けてもよい。第一の捕捉物質の保存手順としてはチップ内の壁面にブロッキング剤で処理後または処理中に行うことが好ましい。ブロッキング方法としては既存の方法を使用することができる。例えば、流路基板自身がブロッキング能の高い材質であってもよいし、ＢＳＡなどのブロッキング溶液に浸漬することでブロッキング処理を行うことができる。
【０１０７】
＜１．５．２  流路構造＞
流路構造として、図２のようにマイクロチャネルに分岐流路を作製し、分岐した第一の捕捉物質用流路１０内に、標識された第一の捕捉物質を保存してもよい。この構造であれば、サンプル液と第一の捕捉物質とがコンタミネーションすることなく、検出部３および参照検出部５に送液することが可能となる。また、第一の捕捉物質用流路１０にバルブ９を設けることが好ましい。上記構成であれば、サンプル送液時のコンタミネーションをより良く防ぐことが可能となる。ただし、図２に記載したバルブ９の位置には特に限定されない。導入部１からサンプルが送液される際、分岐した第一の捕捉物質用流路１０に液体が流れ込むのを防ぐ機能が発揮できればよい。例えば、第一の捕捉物質用流路１０内の流体の流れを物理的に停止させる構造、第一の捕捉物質用流路１０内の流体を切断する構造、第一の捕捉物質用流路１０内の流体を分離する構造などを有し得、必要に応じて全ての機能を備えていてもよい。好ましいバルブ９の例としては、回転ねじ式バルブ、出し入れ自在の堰板、圧力による閉鎖または気体制御による液体の切断などが挙げられる。
【０１０８】
＜１．５．３  標識された第一の捕捉物質の量＞
標識された第一の捕捉物質の保存量は、検出部３で第一の捕捉物質が十分に反応する量であり、かつ、参照検出部５でほぼ飽和で反応できる量とする。
【０１０９】
具体的には、検出部３における第二の捕捉物質４の固定化量がデータとして得られている場合、第一の捕捉物質の量は、下記の式で表すことが可能である。
【０１１０】
（第一の捕捉物質の保存量）≧（第二の捕捉物質４の固定化量）＋（第三の捕捉物質６の固定化量）
ただし、第一の捕捉物質としてポリクローナル抗体など１つの対象物質に対し多数のエピトープで捕捉する捕捉物質を用いる場合、上記式の３倍量程度標識された第一の捕捉物質を保存することが望ましい。
【０１１１】
（第一の捕捉物質の保存量）≧｛（第二の捕捉物質４の固定化量）＋（第三の捕捉物質６の固定化量）｝×３
検出部３における第二の捕捉物質の固定化量データが得られていない場合、第一の捕捉物質は下記のように調製可能である。具体的な調製例を下記に示す。
（１）参照検出部５の確認
濃度既知の第一の捕捉物質（標準物質）を用いて、参照検出部５における第一の捕捉物質の検出範囲を調べる。得られた飽和濃度と送液した容量との積を導出することで、参照検出部５において第一の捕捉物質が飽和吸着するために必要な量を算出できる。
（２）検出部３の確認
濃度既知の対象物質（標準物質）を用いて、検出部３において必要な第一の捕捉物質の最大量を調べる。具体的には想定される対象物質の最大濃度で反応させた検出部３において、検出部３上に捕捉された対象物質に対し飽和吸着するために必要な第一の捕捉物質濃度を調べる。得られた飽和濃度と容量との積を導出することで、第一の捕捉物質が飽和吸着するために必要な量を算出できる。
【０１１２】
以上、（１）、（２）から得られた第一の捕捉物質の量の和以上をマイクロチャネル内の保存部（第一の保存部）に保存する。
【０１１３】
＜１．６  分析方法＞
本実施形態に係る分析チップを用いた分析方法の例を、以下に示す。なお、マイクロチャネル２内にて流体を流す駆動手段は、導入部１に連結した押出ポンプを用いる方法、排出部７に連結した吸引ポンプを用いる方法、毛管力および／または吸水物質を用いる方法のいずれでもよい。
【０１１４】
（１）サンプルの導入と反応
１つ目の例として、図１に記載のマイクロチャネルチップにおいて、標識された第一の捕捉物質が保存された保存部（第一の保存部）を、導入部１中に設けたチップに関して分析例を説明する。サンプルを導入部１からマイクロチャネル２内に導入する。サンプル中の対象物質は、まず導入部１内に保存された第一の捕捉物質と反応しながら、検出部３に流れ込む。流れたサンプル中の対象物質は検出部３上の第二の捕捉物質４とも反応するため、結果として検出部３上の第二の捕捉物質４は第一の捕捉物質が結合した対象物質を捕捉することとなる。その一方で、参照検出部５に流れた過剰な第一の捕捉物質は、参照検出部５上の第三の捕捉物質６により捕捉される。
【０１１５】
２つ目の例として、図２に記載のマイクロチャネルチップにおいて、第一の捕捉物質が保存された保存部（第一の保存部）を、第一の捕捉物質用流路１０中に設けたチップに関して説明する。サンプルを導入部１からマイクロチャネル２内に導入する。検出部３に流れ込んだ対象物質は検出部３上の第二の捕捉物質４に捕捉される。この際、バルブ９は閉じておき、第一の捕捉物質用流路１０内に液が流れないようにすることが好ましい。次にバルブ９を開け、導入部１１からバッファーを送液し、第一の捕捉物質用流路１０中に保存された第一の捕捉物質をマイクロチャネル２に送液する。送液された第一の捕捉物質は、検出部３上に捕捉された対象物質、および、参照検出部５上の第三の捕捉物質６と反応し、それぞれによって捕捉される。また、サンプル送液後と第一の捕捉物質を送液する前とに、マイクロチャネル２を洗浄するための洗浄操作を入れてもよい。マイクロチャネル２を洗浄するための洗浄操作では、マイクロチャネル２に対して、導入部１から洗浄液を送液してもよいし、新たに設けたマイクロチャネル２の分岐流路（図示せず）から洗浄液を送液してもよい。
【０１１６】
（２）対象物質の検出
第一の捕捉物質の標識物質が、蛍光色素などの、直接測定可能な標識物質である場合、第一の捕捉物質を導入後、当該標識物質を検出することが可能である。また、導入部１から洗浄液を送液した後、当該標識物質の検出を行ってもよい。上記と同様に、専用の洗浄流路（図示せず）から洗浄液を送液してもよい。
【０１１７】
第一の捕捉物質の標識物質が、酵素などの場合、検出するために化学物質（酵素の場合、基質に相当）との反応が必要な標識物質である。その場合、例えば図３に記載のマイクロチャネルチップにおいて、化学物質が保存された第二の保存部が設けられた化学物質用流路１３から、化学物質を含む溶液を送液することで、検出するための反応を行うことが可能である。また、化学物質を含む溶液を送液する前に、洗浄操作を入れてもよい。例えば、第一の捕捉物質の標識物質がＡＬＰ酵素であり、基質としてｐＡＰＰを用いる場合、酵素と基質との反応によりｐＡＰＰがｐＡＰに変化する。なお、ｐＡＰは、電気化学的に活性な物質である。そして、基質が電気化学的に活性な物質に変化するため、電流値として信号値を取得可能となる。
【０１１８】
検出は、検出部３および参照検出部５で行う。検出部３では検出部３上で捕捉された第一の捕捉物質の量（捕捉された対象物の量に相応）を検出し、参照検出部５では参照検出部５上で捕捉された第一の捕捉物質の量を検出する。
＜１．７  信号値の補正＞
従来のマイクロチャネルチップの場合、検出部３の信号値から検量を行う。検出信号値は下記のようにあらわされる。
【０１１９】
・検出信号∝捕捉物質（第二の捕捉物質）の固定化量×対象物質の反応率×標識された捕捉物質（第一の捕捉物質）の反応率×酵素基質反応率（酵素基質反応を利用する場合）×検出効率
固定化量、反応率、および検出効率は、（Ａ）製造ロット（捕捉物質や標識物質など）、（Ｂ）固定化量または保存量、（Ｃ）使用環境（湿度、温度、製造後時間）により信号値が変化することがあり、実際の値と相違が生じる可能性がある。
【０１２０】
下記に具体的に信号値を変化させる要因の例を記す。
【０１２１】
【表１】
2013113690.tif 000003
【０１２２】
上記の（Ａ）、（Ｂ）に関しては製造上の条件によるため、予めマイクロチャネルチップを検出するための装置を補正することで対応できる。しかし、（Ｃ）使用環境に関しては、ユーザーに依存する条件であるため、マイクロチャネルチップの製造者は制御できない。
【０１２３】
検出部３の信号値は、上記要因の他に、サンプル中に含まれる対象物質の濃度によって信号値が上下するが、参照検出部５の信号値は、必ず飽和吸着に相当する信号値が検出されるため、上記要因の影響のみを考慮することが可能となる。具体的には参照検出部５の信号値は下記のように表され得る。
【０１２４】
・参照検出部の信号値∝捕捉物質（第三の捕捉物質）の固定化量×標識された捕捉物質（第一の捕捉物質）の反応率×酵素基質反応率（酵素基質反応を利用する場合）×検出効率
上記の検出部３の信号値の式と比較すると使用環境に影響を受ける因子に関して相殺できるため、検出部３の信号値と参照検出部５の信号値とを比較することで、実際の値との相違を小さくすることが可能となる。補正の方法は、比をとることで可能であるが、その他、差や補正係数をかけるなど補正手段は問わない。
【０１２５】
例えば、保存時間により酵素活性が２割減少していた場合、検出部３の信号値は最大２割減少することが考えられるが、参照検出部５の信号値も同じく減少するため、信号値で比較した場合、酵素活性の影響は無視できる。
【０１２６】
上記（Ａ）、（Ｂ）の補正に関しては、製造チップのロットにより信号値が変化する可能性がある。そのため、ロット変更に伴い、ユーザーが、マイクロチャネルチップを検出するための装置またはソフトウェアに予め補正情報を入力しておくことで対応可能となる。また、チップにＩＣタグやバーコードなどを付加することで情報をチップに埋設しておき、検出装置側で当該情報を読みとり、自動で補正を行うことが可能である。例えば、検量線やデータ情報などをあらかじめ装置側に入力しておくことで、検出結果として得られた検出信号値から検量することが可能となるが、製造時のロットの違いや試薬のロットの違いにより検量線が異なる可能性があるため、検量するための情報を手入力またはバーコードやＩＣタグに入力しておくことができる。装置は、入力された情報を基に、検量線またはデータの補正を行うことが可能となる。装置によるバーコードやＩＣタグの読み取り方法は、あらゆる周知の技術を用いることが可能である。
【０１２７】
＜１．８  検出エラー＞
参照検出部５は、マイクロチャネルチップでの検出が失敗していないか否か判定することにも使用可能である。参照検出部５では、標識された第一の捕捉物質が飽和吸着したときの信号値が検出されるが、当該信号値が所定の値以下で検出された際に、測定自身の信頼性が低いと判断することが可能である。当該所定の値を基準値とすることができる。検出時に参照検出部５の信号値が基準値を下回った場合、ユーザーに警告を発するとともに、検量値の表示を行わないようにすることで、ユーザーに誤った検量値を伝えることを防止することが可能になる。警告は光による警告でもよいし、音による警告であってもよく、従来周知の方法を用いることが可能である。ただし、検出部および参照検出部において、光による検出が行われる場合、それらに影響を及ぼさないように、音による警告が好ましい。
【０１２８】
〔実施の形態２〕
図４、５および６に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成については、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【０１２９】
実施の形態１においては、参照検出部５と検出部３とは、同じマイクロチャネル内に直列に配置されるが、実施の形態２においては、図４のように、参照検出部５’と検出部３’とは、分岐したマイクロチャネル内に並列に配置される。並列に配置することで、「標識された第二の捕捉物質の保存量」の項目が実施の形態１とは異なるが、その他の項目に関しては実施の形態１に従う。例えば図５、図６に記載したように、第一の捕捉物質用流路１０’、基質用流路１３’、洗浄用流路（図示せず）など設けることができる。これらは、実施の形態１と同様の構成を用いることが可能である。
【０１３０】
図４〜６に示すように、マイクロチャネル２は、導入孔１’よりも下流側で、複数の流路に分岐する。当該分岐点の位置は特に限定されないが、第一の捕捉物質用流路１０’および基質用流路１３’の少なくとも１つが設けられている場合には、これらの流路がマイクロチャネル２へ接続される箇所よりも下流側に分岐点が存在することが好ましい。
【０１３１】
１本のマイクロチャネル２が分岐する流路の数としては特に限定されず、適宜設定され得る。例えば、２本であってもよく、３本であってもよく、４本であってもよく、それよりも多くても良い。分岐する流路の数を２本よりも多くする場合には、例えば、流路の数を偶数個（例えば、４、６、８、・・・）にすることが可能である。分岐する流路の数を２本よりも多くする場合には、例えば、検出部３’が設けられた流路を複数設けると共に、参照検出部５’が設けられた流路を複数設けることが可能である。なお、この場合、各検出部３’と各参照検出部５’とが対をなすように、同じ数の検出部３’と参照検出部５’とを設けることが好ましい。上記構成によれば、１つのマイクロチャネルチップによって、複数種類の物質を同時に検出および分析することが可能になる。この場合、各検出部３’および参照検出部５’は、検出および分析したい物質に合わせた構成にすることが可能である。つまり、複数の検出部３’は、各々が同じ構成を有する検出部３’であっても良いが、各々が異なる構成を有する検出部３’であっても良い。同様に、複数の参照検出部５’は、各々が同じ構成を有する参照検出部５’であっても良いが、各々が異なる構成を有する参照検出部５’であっても良い。
【０１３２】
分岐した各々の流路の、流体が移動する方向に対して垂直な方向における断面の大きさおよび形状は特に限定されないが、同じ大きさおよび形状であることが好ましい。上記構成によれば、精度よく物質を検出および分析することが可能である。分岐した各流路の大きさ及び形状は、例えば、実施の形態１にて説明したマイクロチャネル２と同様にすることが可能である。
【０１３３】
また、流路の分岐点と参照検出部５’との間に、バルブ（図示せず）を設けることもできる。図４に示される導入孔１’にサンプルを導入した場合、サンプルは分岐した流路の両方に流れる。バルブを設けた場合、バルブを閉めた状態でサンプルを導入すれば、対象物質は参照検出部５’側に流れることなく検出部３’に流れ、第二の捕捉物質４’に捕捉される。その後、当該バルブを開いた状態で第一の捕捉物質を流路内に導入すれば、検出部３’上に捕捉された対象物質および参照検出部５’上の第三の捕捉物質６’と反応し、それぞれによって第一の捕捉物質が捕捉される。上記構成であれば、対象物質を確実に検出部３’で反応させることができる。
【０１３４】
＜２．１  標識された第一の捕捉物質の量＞
標識された第一の捕捉物質の保存量は、実施の形態１と同様に、検出部３’で第一の捕捉物質が十分反応する量であり、かつ、参照検出部５’でほぼ飽和で反応できる量とする。
【０１３５】
具体的には、検出部３’における第二の捕捉物質４’の固定化量がデータとして得られている場合、第一の捕捉物質の量は下記の式で表すことが可能である。
【０１３６】
（第二の捕捉物質４’の固定化量）≧（第三の捕捉物質６’の固定化量）の場合
（第一の捕捉物質の保存量）≧（第二の捕捉物質４’の固定化量）×２
（第三の捕捉物質６’の固定化量）≧（第二の捕捉物質４’の固定化量）の場合
（第一の捕捉物質の保存量）≧（第三の捕捉物質６’の固定化量）×２
図４は２分岐流路であるためチップ全体として２倍保存する。ｎ分岐の場合はｎ倍行う。
【０１３７】
ただし、第一の捕捉物質として、ポリクローナル抗体など１つの対象物質に対し多数のエピトープで捕捉する捕捉物質を用いる場合、上記式の３倍程度第一の捕捉物質を保存することが望ましい。
【０１３８】
検出部３’における第二の捕捉物質４’の固定化量データが得られていない場合、第一の捕捉物質は下記のように調製可能である。具体的な調製例を下記に示す。
（１）参照検出部５’の確認
濃度既知の第一の捕捉物質（標準物質）を用いて参照検出部５’における第一の捕捉物質の検出範囲を調べる。得られた飽和濃度から容量との積を導出することで、参照検出部５‘において第一の捕捉物質が飽和吸着するために必要な量を算出できる。
（２）検出部３’の確認
濃度既知の対象物質（標準物質）を用いて検出部３’において必要な第一の捕捉物質の最大量を調べる。具体的には想定される対象物質の最大濃度で反応させた検出部３’において、検出部３’上に捕捉された対象物質に対し飽和吸着するために必要な第一の捕捉物質濃度を調べる。得られた飽和濃度と容量との積を導出することで、第一の捕捉物質が飽和吸着するために必要な量を算出できる。
【０１３９】
以上、（１）、（２）から得られた第一の捕捉物質の量を比較し、多かった方の２倍量保存する。
【０１４０】
本発明は、以下のように構成することも可能である。
【０１４１】
本発明の分析素子は、流路中に流体中の物質を検出する検出部が設けられており、検出部には検出すべき物質を捕捉する第二の捕捉物質が配置され、検出すべき物質を捕捉し、かつ標識物質が結合した第一の捕捉物質を用いる分析素子において、流路中に上記第一の捕捉物質を検出する参照検出部が設けられており、参照検出部には、第一の捕捉物質を捕捉する第三の捕捉物質が配置され、参照検出部上の第三の捕捉物質に対し第一の捕捉物質が最大量捕捉されることを特徴としている。
【０１４２】
本発明の分析素子では、上記参照検出部は、上記検出部の下流側にあることが好ましい。
【０１４３】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質の必要量は、検出部における第二の捕捉物質の量と参照検出部における第三の捕捉物質の量の和以上であることが好ましい。
【０１４４】
本発明の分析素子では、上記流路は、上記注入部の下流側で分岐しており、分岐した一方の流路に、上記検出部が設けられており、分岐したもう一方の流路に、上記参照検出部が設けられていることが好ましい。
【０１４５】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質の必要量は、検出部における第二の捕捉物質の量または参照検出部における第三の捕捉物質の量の２倍以上であることが好ましい。
【０１４６】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質が、チップ内に保存されていることが好ましい。
【０１４７】
本発明の分析素子では、上記標識物質と反応する化学物質が、チップ内に保存されていることが好ましい。
【０１４８】
本発明の分析素子では、上記流路において注入すべき流体を受容する注入部を備えることが好ましい。
【０１４９】
本発明の分析素子では、上記参照検出部と上記検出部は、同一の検出手段で検出することが好ましい。
【０１５０】
本発明の分析素子では、上記検出部と上記参照検出部は、それぞれ作用電極と参照電極から構成されていることが好ましい。
【０１５１】
本発明の分析素子では、上記作用電極と参照電極の大きさが同一であることが好ましい。
【０１５２】
本発明の分析素子では、上記検出部と上記参照検出部は、透過性のある材料から構成されていることが好ましい。
【０１５３】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質が、検出すべき物質に対する抗体であることが好ましい。
【０１５４】
本発明の分析素子では、上記第二の捕捉物質が、上記検出すべき物質に対する抗体であることが好ましい。
【０１５５】
本発明の分析素子では、上記第三の捕捉物質が、標識された捕捉物質に対する抗体であることが好ましい。
【０１５６】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質に結合した標識物質が酵素であることが好ましい。
【０１５７】
本発明の分析素子では、上記第一の捕捉物質に結合した標識物質が、蛍光材料であることが好ましい。
【０１５８】
本発明の分析素子では、上記標化学物質が、酵素と反応する基質であることが好ましい。
【０１５９】
本発明の分析素子では、検出部の信号値と参照検出部の信号値から導出した検出信号値と検出すべき物質の濃度との相関関係に関する情報が書き込まれたバーコードまたはＩＣタグを設けることが好ましい。
【０１６０】
本発明の分析装置は、本発明の分析素子を用いて、検出部の信号値と参照検出部の信号値を比較した相対信号値から検出すべき物質の濃度を算出することを特徴としている。
【０１６１】
本発明の分析装置は、本発明の分析素子を用いて、参照検出部の信号値が基準値以下の場合、警告を発することを特徴としている。
【０１６２】
本発明の分析装置は、本発明の分析素子を検出するための分析装置であって、上記検出部と上記参照検出部を検出する検出手段が同じであることを特徴としている。
【０１６３】
本発明の分析装置は、本発明の分析素子を用いて、バーコードまたはＩＣタグ用のリーダーが設けられていることを特徴としている。
【０１６４】
本発明の分析方法は、本発明の分析素子を用いて、検出信号値を算出する際、参照検出部の信号値と検出部の信号値を比較することを特徴としている。
【０１６５】
本発明の分析方法では、検出信号値は、検出部の信号値と参照検出部の信号値との比から算出することが好ましい。
【０１６６】
本発明の分析方法では、参照検出部の信号値が基準値以下の場合、検出エラーと判断することが好ましい。
【０１６７】
本発明の分析方法では、検出部の信号値と参照検出部の信号値から算出した検出信号値と検出すべき物質の濃度との相関関係が予め入力されており、検出チップから得られた検出信号値から検出すべき物質の濃度を出力することが好ましい。
【０１６８】
本発明の分析方法では、測定前にチップ情報を入力することで上記相関関係を補正することが好ましい。
【０１６９】
本発明の分析方法では、上記チップ情報をチップに設けられたバーコードまたはＩＣタグから読み取ることで入力され、上記相関関係を補正することが好ましい。
【０１７０】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明の分析装置を用いれば、使用環境などの差異にかかわらず精度の良い測定結果をユーザーに表示することが可能となる。このため、本発明は、微小な化学物質などの検出に用いる化学マイクロデバイス（例えば、マイクロチャネルチップおよびマイクロリアクター）、およびバイオセンサー（例えば、アレルゲンセンサー）などの、μ−ＴＡＳ技術を用いたマイクロチャネルチップを利用する分野に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７２】
１、１’        導入孔
２、２’        マイクロチャネル
３、３’        検出部
４、４’        第二の捕捉物質
５、５’        参照検出部
６、６’        第三の捕捉物質
７、７’        排出部
９、９’        バルブ
１０、１０’      第一の捕捉物質用流路
１１、１１’      導入孔
１２、１２’      バルブ
１３、１３’      基質用流路
１４、１４’      導入孔
１００、１００’  基板
１０１            蓋
１１０            基板
１１１            マイクロチャネル
１１２            導入部
１１３            液溜め部
１１４            排出部
１１５            抗体固定部
１２０            対象物質
１２１            標識物質
１２２            抗体
１２３            標識抗体
１２４            免疫複合体
１２５            固定化された抗体
１２６            複合体
【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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