(57)【要約】【課題】複数の分析用流路での液体またはその成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にする。【解決手段】流路チップ１は、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂと、少なくとも１つの分析用流路１３ａ内の液体Ｌに印加されている力を変動させるメンブレン２１と、メンブレン２１が変動させた力の、他の分析用流路１３ｂ内の液体Ｌへの伝播を緩和する第１開口部１１と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とする複数の分析用流路と、
上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構と、
上記力変動機構が変動させた力の、上記１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備えていることを特徴とする流路構造。
【請求項２】
上記力緩和機構は、気体が格納されている気体格納部であることを特徴とする請求項１に記載の流路構造。
【請求項３】
上記気体格納部の送液方向と垂直な断面における、該気体格納部の底部に対して垂直方向の距離である第１距離は、上記１つの分析用流路の送液方向と垂直な断面における、該１つの分析用流路の底部に対して垂直方向の距離である第２距離よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の流路構造。
【請求項４】
上記第１距離は、上記第２距離の１．５倍以上であることを特徴とする請求項３に記載の流路構造。
【請求項５】
上記気体格納部の送液方向と垂直な断面における、該気体格納部の底部に対して水平方向の距離である第３距離は、上記１つの分析用流路の、送液方向と垂直な断面における、該１つの分析用流路の底部に対して水平方向の距離である第４距離よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の流路構造。
【請求項６】
上記力緩和機構は、大気に開放された通気路であることを特徴とする請求項１に記載の流路構造。
【請求項７】
上記複数の分析用流路に上記液体を導入する液体導入部を備え、
上記液体導入部は、上記力緩和機構として機能することを特徴とする請求項６に記載の流路構造。
【請求項８】
上記力緩和機構は、上記複数の分析用流路の全てに接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の流路構造。
【請求項９】
上記複数の分析用流路のそれぞれは、上記液体を送液する動力として毛細管力を生じさせる構造を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の流路構造。
【請求項１０】
上記力変動機構は、上記液体を吸収する吸収体であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の流路構造。
【請求項１１】
上記吸収体には、吸収した上記液体中の分析対象となる上記成分と反応することにより、該液体の特性を変化させる試薬が固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の流路構造。
【請求項１２】
上記液体に含まれる、少なくとも分析対象となる上記成分以外の特定成分を通過させないフィルタを備えていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の流路構造。
【請求項１３】
液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可
能とする複数の分析用流路と、
上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力が変動したときに、該変動した力の、該１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備え、
上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構が、上記１つの分析用流路に接続されていることを特徴とする流路構造。
【請求項１４】
上記力変動機構は、上記１つの分析用流路内を流れる液体を吸引する吸引器であることを特徴とする請求項１３に記載の流路構造。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の流路構造を備えていることを特徴とする流路チップ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の流路チップを備え、上記液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を行うことを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の分析、または液体に含まれる成分の分析を行うことを可能にする流路構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断のための検査において、患者の血液中の成分を多項目にわたり分析することにより、患者の病状の把握や、患者への投与に対する効果の判断などを行うことが可能となる。例えば、生活習慣病に関する検査において、上記の把握や判断を行うためには、その生活習慣病と関連性の深い、中性脂肪、コレステロール、血糖値などを同時に測定する必要がある。
【０００３】
近年、病院のベッドサイドや家庭内など、患者に近いところで実施される臨床検査ＰＯＣＴ（Point Of Care Testing）に対する関心が高まっている。ＰＯＣＴであれば、血液に対する検査結果を迅速に患者の治療に活かすことができるとともに、質の高い治療を患者に提供することができる。このＰＯＣＴを実施するためには、簡便な操作によって迅速な血液の成分分析を行うことが可能な小型の分析装置が必要となる。
【０００４】
ここで、医療分野、生化学分野、アレルゲンなどの分析を行う必要がある分野等において広く使用される成分分析方法として、免疫分析法がある。従来の免疫分析法では、成分分析を実施するために大型の分析装置が必要であり、また、成分分析のための操作が煩雑であるため、当該分析に１日以上の時間を要していた。このため、従来の免疫分析法をＰＯＣＴに適用することはできなかった。
【０００５】
そこで、ＰＯＣＴの実施のための上記小型の分析装置として、近年、基板中に横断面の小さな流路（例えば、当該横断面の一辺がマイクロメートルオーダー）が形成され、当該流路内に抗体等を固定化したチップ（例えば、マイクロ分析チップ）が開発され、実用化されつつある。このチップでは、検体等を含む液体を、抗体等が固定化され、当該検体との反応が生じる反応領域（または、当該反応を検出可能な検出領域）まで導入し、その反応領域の下流側へと導く必要がある。このようなチップは、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【０００６】
特許文献１には、導入された試料液が、酸化還元酵素および電子メディエータを含む試薬部に到達する時間を互いに異なるように構成されたセンサユニットを複数備えたバイオセンサが開示されている。この構成によれば、複数の特定物質の濃度を測定することができる。
【０００７】
特許文献２には、２本以上の独立した流路と、全ての流路の上端側と繋がる１つの血液導入保持部とを備え、各流路の下流端に各々吸引用開口を設けたセンサカードが開示されている。センサカードは、各々独立して吸引することができるように構成されたポンプを有する測定装置にセットされることにより、各流路が備える、測定すべき測定成分に対する反応試薬が設けられた測定部において、それぞれ任意の成分の測定を行うことができる。
【０００８】
特許文献３には、複数の分析流路を備えたチップを含む微小流体システムが開示されている。このチップの各分析流路には、試薬や緩衝液などの試料の送液を制御する流体ポンプが設けられている。これにより、使用者が、効率的な生物学的免疫分析を行うことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１１７３４２号公報（２００４年４月１５日公開）
【特許文献２】特開２００４−２４５７３５号公報（２００４年９月  ２日公開）
【特許文献３】特表２００９−５２４０５４号公報（２００９年６月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、分析対象となる血液等の液体が、複数の分岐した流路ごとに設けられた反応領域まで導入される場合、各流路内の液体には、ほぼ均一の推進力が印加されていることが好ましい。例えば１つの導入口から反応領域までの長さが各流路でほぼ同じである場合には、液体が反応領域に到達するまでの時間をほぼ同じにすることができる。これは、各流路での反応の検知を、当該反応に必要な時間以上の時間を要することなく、短時間で行うことを可能にする。
【００１１】
一方、流路内の液体に対する吸収、吸引等により上記推進力が変化する場合には、流路ごとに、その推進力の大きさが異なってしまう可能性がある。これは、例えば、ある流路内の液体に対して吸収力または吸引力が作用した場合、当該液体に対して印加されていた力が当該吸収力または吸引力によって変動し、当該変動した力が、他の流路内の液体へと伝播されてしまうことにより生じる。この場合、その変動した力により、当該他の流路内の液体が停止または逆流し、当該他の流路が備える反応領域への導入を妨げてしまい、当該反応領域における短時間での検知ができないか、最悪の場合には、当該検知すらできない可能性が生じてしまう。
【００１２】
例えば、図１２に示すような流路チップ１００の場合を考える。この流路チップ１００は、液体導入部１０１と、導入用流路１０２と、分析用流路１０３ａ、１０３ｂと、開口部１０４ａ、１０４ｂと、送液機構１０５とを備えている。送液機構１０５は、開口部１０４ａにのみ接続され、開口部１０４ｂには接続されていない。
【００１３】
図１３の（ａ）のように、液体導入部１０１から導入された液体Ｌを、開口部１０４ａ、１０４ｂまで到達させることができれば、分析用流路１０３ａ、１０３ｂまたは開口部１０４ａ、１０４ｂにおいて、液体Ｌまたはその成分の分析が可能となる。
【００１４】
しかし、送液機構１０５が開口部１０４ａにのみ接続されているので、図１３の（ｂ）に示すように、送液機構１０５の吸引力により、分析用流路１０３ａ内の液体Ｌに印加されている力に変動が生じ、その変動した力が、分析用流路１０３ｂ内の液体Ｌに伝播する。その結果、分析用流路１０３ｂ内の液体Ｌには、分析用流路１０３ａ側へ向かう力が作用するため、当該液体Ｌが停止または逆流してしまい、開口部１０４ｂまで到達しない可能性がある。つまり、流路チップ１００では、上記のように、短時間にかつ確実に液体の成分分析を行うための工夫が一切なされていなかった。
【００１５】
そして、特許文献１〜３においても、各流路に設置された吸収体（試薬、フィルタなど）、および／または、各流路に設置または接続されたポンプによって生じる、各流路内の液体（試料液、血液など）に対する力の変動を制御して、短時間にかつ確実に液体の成分分析を行うための工夫については、一切開示されていない。
【００１６】
特に、特許文献１の技術は、各流路が備える試薬部に試料液が到達する時間を異ならせるようにするものであり、各試薬部に試料液がほぼ同時に到達させることを目的としていない。また、特許文献２および３では、各流路に対して独立に機能するポンプが接続また
は設置されているため、上記の力の変動を制御するためには、各ポンプに対する制御が必要となり繁雑となってしまう。また、その制御のための機構（例えばバルブなど）や、機構制御部（例えばセンサ、制御回路）などを外部に設ける必要がある。
【００１７】
それゆえ、特許文献１〜３の技術から、各流路が連通するように接続された簡易な流路構造において、上記の力の変動が生じた場合に、簡易な機構により、各流路における液体の成分に対する様々な分析を、短時間にかつ確実に行うことを想到することはできなかった。
【００１８】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の分析用流路での液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことが可能にする流路構造、流路チップおよび分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る流路構造は、上記課題を解決するために、液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とする複数の分析用流路と、上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構と、上記力変動機構が変動させた力の、上記１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備えていることを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、力緩和機構により、１つの分析用流路内の液体に印加されている力の、力変動機構による変動が、他の分析用流路に伝播することを緩和できる。それゆえ、複数の分析用流路のそれぞれにおいて、導入された液体の流れを維持することができ、複数の分析用流路のそれぞれが有する液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にする。
【００２１】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記力緩和機構は、気体が格納されている気体格納部であることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、力緩和機構が気体格納部によって実現されることにより、気体の圧縮性を利用して、力変動機構が変動させた力の液体への伝播を緩和できる。
【００２３】
また、力緩和機構として大気に開放された通気路を形成する場合に比べ、容易に形成することができる。さらに、上記通気路に比べ、気体格納部に滞留する液体の量を少なくすることができるゆえ、分析に必要となる液体の容量を少なくすることができる。
【００２４】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記気体格納部の送液方向と垂直な断面における、該気体格納部の底部に対して垂直方向の距離である第１距離は、上記１つの分析用流路の送液方向と垂直な断面における、該１つの分析用流路の底部に対して垂直方向の距離である第２距離よりも長いことが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、第１距離が第２距離よりも長いので、気体格納部は、分析用流路よりも、底部に対して垂直方向（厚み方向）に広がりを有している。すなわち、力緩和機構として、厚み方向に広がりをもつ気体格納部を形成することができる。
【００２６】
なお、上記第２距離を有する「１つの分析用流路」は、複数の分析用流路のうちのいずれであってもよい。
【００２７】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記第１距離は、上記第２距離の１．５倍以上で
あることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、第１距離を第２距離の１．５倍以上とすることにより、力変動機構が変動させた力が、他の分析用流路内の液体への伝播することを、十分に緩和できるだけの気体を、気体格納部内に収容することができる。
【００２９】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記気体格納部の送液方向と垂直な断面における、該気体格納部の底部に対して水平方向の距離である第３距離は、上記１つの分析用流路の、送液方向と垂直な断面における、該１つの分析用流路の底部に対して水平方向の距離である第４距離よりも長いことが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、第３距離が第４距離よりも長いので、気体格納部は、分析用流路よりも、底部に対して水平方向に広がりを有している。すなわち、力緩和機構として、水平方向に広がりをもつ気体格納部を形成することができる。また、厚み方向に広がりを有する気体格納部を形成する場合に比べ、容易に形成することができる。
【００３１】
なお、上記第４距離を有する「１つの分析用流路」は、複数の分析用流路のうちのいずれであってもよい。
【００３２】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記力緩和機構は、大気に開放された通気路であることが好ましい。
【００３３】
上記構成によれば、力緩和機構が大気に開放された通気路にて実現できるので、その空間が閉じられている気体格納部である場合よりも、強い力緩和効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、本発明に係る流路構造は、上記複数の分析用流路に上記液体を導入する液体導入部を備え、上記液体導入部は、上記力緩和機構として機能することが好ましい。
【００３５】
上記構成によれば、液体を導入するために必要となる部材にて力緩和機構を実現できる。
【００３６】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記力緩和機構は、上記複数の分析用流路の全てに接続されていることが好ましい。
【００３７】
上記構成によれば、力変動機構が変動させた力の伝播を、１つの力緩和機構によって緩和できる。
【００３８】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記複数の分析用流路のそれぞれは、上記液体を送液する動力として毛細管力を生じさせる構造を有することが好ましい。
【００３９】
上記構成によれば、分析用流路以外の機構によって発生させた動力を必要とせずに、該分析用流路内の液体を一方向に流すことができる。
【００４０】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記力変動機構は、上記液体を吸収する吸収体であることが好ましい。
【００４１】
上記構成によれば、吸収体のサイズ等により液体の吸収量を調節できるため、分析のために必要となる液体量を任意に設定することが可能となる。そのため、当該分析に対する利便性を向上させることができる。
【００４２】
一方、吸収体が液体を吸収することにより、当該液体に印加されている力を変動させたとしても、力緩和機構を備えているので、当該変動した力の液体への伝播を緩和できる。それゆえ、複数の分析用流路を用いた液体またはその成分の分析において、利便性および効率の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、本発明に係る流路構造は、上記吸収体には、吸収した上記液体中の分析対象となる上記成分と反応することにより、該液体の特性を変化させる試薬が固定されていることが好ましい。
【００４４】
上記構成によれば、吸収体に試薬が固定されていることにより、吸収体が存在する位置において、液体中の分析対象となる成分の濃度を測定することができる。
【００４５】
さらに、本発明に係る流路構造は、上記液体に含まれる、少なくとも分析対象となる上記成分以外の特定成分を通過させないフィルタを備えていることが好ましい。
【００４６】
上記構成によれば、特定成分を通過させない、すなわち、主に分析対象となる成分を通過させることができるゆえ、分析用流路での分析精度を向上させることができる。
【００４７】
さらに、本発明に係る流路構造は、上記課題を解決するために、液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とする複数の分析用流路と、上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力が変動したときに、該変動した力の、該１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備え、上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構が、上記１つの分析用流路に接続されていることを特徴としている。
【００４８】
上記構成によれば、流路構造が備える分析用流路の少なくとも１つに、力変動機構が接続されているので、当該力変動機構により、当該分析用流路内の液体に印加されている力が変動する。しかし、力緩和機構により、その変動した力が、他の分析用流路に伝播することを緩和できる。それゆえ、複数の分析用流路のそれぞれにおいて、導入された液体の流れを維持することができ、複数の分析用流路での液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にする。
【００４９】
さらに、本発明に係る流路構造では、上記力変動機構は、上記１つの分析用流路内を流れる液体を吸引する吸引器であることが好ましい。
【００５０】
上記構成によれば、吸引器の吸引力の制御により液体の送液量を調節できるため、分析のために必要となる液体量を任意に設定することが可能となる。そのため、当該分析に対する利便性を向上させることができる。
【００５１】
一方、吸引器が液体を吸引することにより、当該液体に印加されている力を変動させたとしても、力緩和機構を備えているので、当該変動した力の液体への伝播を緩和できる。それゆえ、複数の分析用流路を用いた液体またはその成分の分析において、利便性および効率の向上を図ることができる。
【００５２】
さらに、本発明に係る流路チップは、上記に記載の流路構造を備えていることが好ましい。
【００５３】
上記構成によれば、流路チップは、上記流路構造を備えているので、当該流路構造と同様、複数の分析用流路のそれぞれが有する液体の分析、および液体に含まれる成分の分析
を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にする。
【００５４】
さらに、本発明に係る分析装置は、上記に記載の流路チップを備え、上記液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を行うことが好ましい。
【００５５】
上記構成によれば、分析装置は、上記流路チップを備えているので、当該流路チップと同様、複数の分析用流路のそれぞれが有する液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明に係る流路構造は、以上のように、液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とする複数の分析用流路と、上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構と、上記力変動機構が変動させた力の、上記１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備えている構成である。
【００５７】
さらに、本発明に係る流路構造は、以上のように、液体が導入されることにより、該液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とする複数の分析用流路と、上記複数の分析用流路のうち、少なくとも１つの分析用流路内の上記液体に印加されている力が変動したときに、該変動した力の、上記１つの分析用流路とは異なる他の分析用流路内の上記液体への伝播を緩和する力緩和機構と、を備え、上記液体に印加されている力を変動させる力変動機構が、上記１つの分析用流路に接続されている構成である。
【００５８】
それゆえ、本発明の流路構造は、複数の分析用流路での液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップを、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す流路チップが外部のポンプに接続されたときの概略構成の一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す流路チップが挿入される分析装置の概略構成の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明の別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップを、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明のさらに別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップに液体が導入されたときの様子の一例を示す図である。
【図６】図５に示す流路チップが備える気体格納部付近の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は、本発明のさらに別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップに液体が導入されたときの様子の一例を示す図である。
【図８】図７に示す流路チップが備える気体格納部付近の概略構成の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明のさらに別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明のさらに別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップを、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明のさらに別の一実施形態に係る流路チップの概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップを、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の流路チップの概略構成を示す上面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、上記従来の流路チップ内に導入された液体の流れる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下に、本発明の実施の各形態について説明するが、本発明は、これらの形態に限定されるものではない。なお、各実施の形態に導入される液体（サンプル）としては、例えば、水溶液、血液、尿などの液体試料、アルコール等の有機溶媒などを含む溶媒試料、ゲルなどの高分子溶液試料が挙げられる。
【００６１】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００６２】
＜流路チップ１の全体構造＞
まず、本実施の形態に係る流路チップ１について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成の一例を示す図であり、（ａ）は、流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップを、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。本実施の形態に係る流路チップ１は、少なくとも、複数の分析用流路１３と、メンブレン２１と、第１開口部１１とによって形成される流路構造を備えた構成である。
【００６３】
本実施の形態に係る流路チップ１は、流路チップ１内に導入された液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を行うことを可能とするものである。例えば、これらの分析は、流路チップ１が分析装置５０（図３参照）に挿入されることにより行われる。流路チップ１は、その分析を実現するために、図１に示すように、第１開口部（力緩和機構、通気路、液体導入部）１１と、分析用流路１３ａ、１３ｂと、第２開口部１４ａ、１４ｂ（力変動機構）と、メンブレン２１（力変動機構、吸収体）と、基板４１と、流路形成基板４２とを備えている。なお、各実施の形態の説明において、流路チップ１が備える複数の分析用流路の符号を「１３」、複数の第２開口部の符号を「１４」として説明する場合もある。
【００６４】
第１開口部１１は、分析用流路１３ａ、１３ｂに接続されており、分析対象となる液体を分析用流路１３ａ、１３ｂに導入するものである。また、第１開口部１１は、大気に開放された構造となっている。例えば、第１開口部１１は、その形状が円柱であり、その内径Ｒ（図１の（ａ）に示すｘｙ平面上における長さ）が０．５〜１０ｍｍ程度、その高さ（厚み、図１の（ｂ）に示すｚ方向）Ｈが０．１〜１０ｍｍ程度である。
【００６５】
分析用流路１３ａ、１３ｂは、第１開口部１１から導入された液体の分析、および該液体に含まれる成分の分析を可能とするものであり、それぞれの一端が第１開口部１１に、それぞれの他端が第２開口部１４ａ、１４ｂに接続されている。分析用流路１３ａ、１３ｂは、それぞれ第１開口部１１を介して連通していることにより、分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれに同一の液体が同じタイミングで導入される。ただし、分析用流路１３ａ、１３ｂに導入された液体は、それぞれ独立に（分析用流路１３ａ、１３ｂごとに）、例
えば分析装置５０の分析対象となる。
【００６６】
分析用流路１３ａ、１３ｂの幅ｗは、１〜５０００μｍ、好ましくは１００〜２０００μｍであり、その深さは１〜１０００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍである。このように、分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれは、上記のような大きさ（マイクロメートルオーダー）で形成されることにより、当該分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれに導入された液体を送液する動力として毛細管力を生じさせる構造を有しているといえる。この場合、分析用流路１３ａ、１３ｂ以外の機構によって発生させた動力を必要とせずに、該分析用流路１３ａ、１３ｂ内に導入された液体をそれぞれ一方向に流すことができる。
【００６７】
第２開口部１４ａ、１４ｂは、第１開口部１１と同様、大気に開放されており、第１開口部１１から導入された液体の第２開口部１４ａ、１４ｂ側への送液を促進する。また、第２開口部１４ａ、１４ｂの底部（基板４１で形成された領域）には、分析用流路１３ａ、１３ｂに導入された液体または液体の成分の分析を行うために、当該液体と試薬等を反応させる反応部（後述）が設けられてもよい。
【００６８】
メンブレン２１は、図１の（ｂ）に示すように、分析用流路１３ａに導入された液体を吸収する吸収体のひとつであり、例えば、分析用流路１３ａに接続された第２開口部１４ａの底部に載置されている。これにより、第２開口部１４ａと同様、第１開口部１１から導入された液体の第２開口部１４ａ側への送液が促進される。メンブレン２１としては、例えば、高分子性膜、コラーゲン膜、セルロース系繊維、ガラス繊維、高分子系繊維、多孔質体などの吸収性を有するものが用いられる。
【００６９】
メンブレン２１のサイズ、ポア（穴）径、材料の種類等を調整して載置することにより、少なくとも分析用流路１３ａ内の液体の吸収量を調節できるため、分析のために必要となる液体量（サンプル量）を任意に設定することが可能となる。そのため、当該分析に対する利便性を向上させることができる。
【００７０】
なお、液体またはその成分の分析を行うことを可能とする領域（上記の反応部など）まで当該液体を流すことができればよい。そのため、メンブレン２１は、第２開口部１４ａの底部に設けられている必要は必ずしもなく、例えば当該領域が分析用流路１３ａの途中に存在する場合には、分析用流路１３ａ内の、送液方向に対してその領域よりも後方に設けられていてもよい。
【００７１】
基板４１は、流路チップ１の台座として、また、第１開口部１１、分析用流路１３ａ、１３ｂ、第２開口部１４ａ、１４ｂの底部として機能するものであり、ガラスや樹脂などからなる。また、流路形成基板４２は、流路チップ１に形成される各部材の形状を形成するものであり、具体的には、第１開口部１１、第２開口部１４ａ、１４ｂの側面および開口、分析用流路１３ａ、１３ｂの側面および上部（底部に対向する領域）を形成する。流路形成基板４２も、基板４１と同様、ガラスや樹脂などからなる。
【００７２】
＜第１開口部１１の機能＞
第１開口部１１から導入された液体は、当該第１開口部１１の底部に到達した後、例えば毛細管力によって分析用流路１３ａ、１３ｂにそれぞれ導入される。
【００７３】
ここで、本実施の形態において、第１開口部１１が大気に開放されていない場合を考える。この場合、第２開口部１４ａの底部には、吸収性を有するメンブレン２１が載置されているので、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている毛細管力のほかに、メンブレン２１の吸収力が印加され、第２開口部１４ａ側への推進力が強まる。一方、第２開口部１４ｂの底部にはメンブレン２１が載置されていないので、分析用流路１３ｂ内の液体に印
加されている力とは逆方向（第１開口部１１に戻る方向）の力が印加され、第２開口部１４ｂ側への推進力が弱まる。
【００７４】
つまり、メンブレン２１は、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂのうち、少なくとも１つの分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させる力変動機構として機能する。そして、メンブレン２１が変動させた力が分析用流路１３ｂ内の液体へと伝播することにより、図１２および図１３を用いて説明したように、分析用流路１３ｂ内の液体が停止または逆流してしまい、第２開口部１４ｂ（分析用流路１３ｂの末端部）まで到達しない可能性が生じてしまう。
【００７５】
しかし、本実施の形態では、大気に開放された第１開口部１１を備えているので、その開放により、メンブレン２１が変動させた力の、分析用流路１３ａとは異なる他の分析用流路１３ｂ内の液体への伝播を緩和できる。これは、気体の圧縮性が液体の圧縮性よりも高く、また、第１開口部１１の空間が分析用流路１３ｂの空間よりも広いため、分析用流路１３ａ内の液体から伝播した力は、分析用流路１３ｂではなく、第１開口部１１の上方（底部から遠ざかる方向、図１の（ｂ）に示すｚ方向）へと導かれやすくなるためである。
【００７６】
すなわち、メンブレン２１がその吸収力によって分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させたとしても、その変動した力は、分析用流路１３ｂ内の液体に伝播する前に、力緩和機構として機能する第１開口部１１内の気体（例えば空気）に伝播し、大気へと逃がされる。したがって、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体に印加されている力を一定に維持できるので、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれにおいて、導入された液体の流れを維持することができる。それゆえ、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂでの液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を、簡易な機構により効率よく行うことを可能にする。
【００７７】
また、力緩和機構を大気に開放された第１開口部１１にて実現できるので、力緩和機構として機能する、流路チップ１内に形成された閉空間である気体格納部３２、３３（後述）よりも強い力緩和効果を得ることができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、複数の分析用流路１３ａ、１３ｂに液体を導入する第１開口部１１が力緩和機構としても機能するため、液体を導入するために必要となる部材にて力緩和機構を実現できる。すなわち、力緩和機構を別途形成するといった、流路チップ１の製造上の手間を回避できる。
【００７９】
なお、上記では、メンブレン２１を力変動機構として説明したが、これに限られない。例えば、第２開口部１４ａ、１４ｂの容積、断面積、壁面の表面状態等が異なる場合には、第２開口部１４ａ、１４ｂのそれぞれに接続された分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体に印加される力が異なる。この場合、その送液方向に印加される力を強く作用させる第２開口部１４ａ、１４ｂのいずれかが、力変動機構として機能することになる。また、メンブレン２１が第２開口部１４ａ、１４ｂの両方の底部に載置されている場合であっても、各底部に載置されたメンブレン２１の吸収力に差がある場合には、吸収力の強い方のメンブレン２１が力変動機構として作用することになる。
【００８０】
＜ポンプ２３＞
次に、図２を用いて、流路チップ１の第２開口部１４ａ側に、ポンプ２３の吸引口（不図示）が接続された場合の概略構成について説明する。図２は、流路チップ１が外部のポンプ２３に接続されたときの概略構成の一例を示す図である。この場合、流路チップ１は、少なくとも、複数の分析用流路１３と、第１開口部１１とによって形成される流路構造
を備えた構成である。
【００８１】
ポンプ２３は、その吸引口を介して、第１開口部１１から導入された液体を吸引するものであり、主として分析用流路１３ａ側の液体を、流路チップ１の外部へと吸い出す装置である。換言すれば、ポンプ２３は、少なくとも１つの分析用流路１３ａ内を流れる液体を吸引する吸引器（力変動機構）である。ポンプ２３を用いることによって、分析用流路１３ａ内の液体に対する吸引力および送液速度を一定に維持することができる。
【００８２】
また、その吸引力の制御により、少なくとも分析用流路１３ａ内の液体の送液量を調節できるため、分析のために必要となる液体量を任意に設定することが可能となる。そのため、当該分析に対する利便性を向上させることができる。
【００８３】
なお、図２には、メンブレン２１が第２開口部１４ａの底部に載置され、かつ、第２開口部１４ａにポンプ２３の吸引口が接続された構成が示されているが、これに限らず、第２開口部１４ａ、１４ｂのいずれの底部にもメンブレン２１が載置されていない構成であってもよい。すなわち、図２では、流路チップ１が、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させる力変動機構を備えておらず、当該力変動機構（ポンプ２３）が、流路チップ１の外部に存在し、分析用流路１３ａに接続されていてもよい。
【００８４】
＜ポンプ２３に接続されているときの第１開口部１１の機能＞
上記のように、ポンプ２３が、分析用流路１３ａ内の液体に対する吸引力および送液速度を一定に維持し、液体またはその成分の分析に対する利便性を向上させることができる一方で、ポンプ２３による、分析用流路１３ａ内の液体に対する吸引力により、当該液体に印加されていた力に変動が生じる。すなわち、ポンプ２３は、メンブレン２１と同様、少なくとも１つの分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させる力変動機構としての機能を有する。
【００８５】
しかし、図２に示す流路チップ１は、少なくとも１つの分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力が変動したときに、該変動した力の、１つの分析用流路１３ａとは異なる他の分析用流路１３ｂ内の液体への伝播を緩和する第１開口部１１を備えている。そのため、ポンプ２３が、その吸引力によって分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させたとしても、その変動した力は、分析用流路１３ｂ内の液体に伝播する前に、第１開口部１１内の気体に伝播し、大気へと逃がされる。それゆえ、図１の場合と同様、ポンプ２３が変動させた力の、分析用流路１３ａとは異なる他の分析用流路１３ｂ内の液体への伝播を緩和できる。
【００８６】
なお、特許文献１のバイオセンサにおいては、各センサユニットに対してポンプ等の送液機構を備えたり、接続することができない。これは、各センサユニットへの液体の流れを制御できなくなるためである。そのため、特許文献１には、バイオセンサに、ポンプ等の送液機構が変動させた力の伝播を緩和する力緩和機構を備えるといった動機がない。
【００８７】
＜分析装置５０＞
次に、図３を用いて、流路チップ１が挿入される分析装置５０の概略構成について説明する。図３の（ａ）〜（ｃ）は、流路チップ１が挿入される分析装置５０の概略構成の一例を示す図である。図３の（ａ）および（ｂ）では、発光素子５１から出射され、流路チップ１で反射または散乱した光を、受光素子５２で受光する分析装置５０の一例を示している。一方、図３の（ｃ）では、発光素子５１から出射され、流路チップ１を透過した光を、受光素子５２で受光する分析装置５０の一例を示している。
【００８８】
分析装置５０は、流路チップ１の分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれに導入された液
体の分析、または液体に含まれる成分の分析を行うものであり、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えば発光素子５１、受光素子５２および分析部５３を備えている。この発光素子５１および受光素子５２は、分析装置５０の光学系を形成している。
【００８９】
なお、図３では、流路チップ１の分析用流路１３ａにメンブレン２１が載置され、かつ、第２開口部１４ａにポンプ２３が接続された構成を示しているが、上述のように、複数の分析用流路１３の少なくとも１つにメンブレン２１およびポンプ２３のいずれかが載置あるいは接続されている構成であってもよい。
【００９０】
発光素子５１は、例えばＬＥＤなどで構成され、分析用流路１３ａ、１３ｂ（各分析用流路１３または各第２開口部１４に反応部（例えば、後述の反応部２２）が設けられている場合には、各反応部）に、光を照射するものである。
【００９１】
受光素子５２は、挿入された流路チップ１に照射された結果、当該流路チップ１にて反射あるいは散乱した光、または、当該流路チップ１を透過した光を受光するものである。また、受光素子５２は、その受光量を分析部５３に送信する。
【００９２】
例えば、受光素子５２は、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、挿入された流路チップ１（流体チップ１が挿入される挿入部（不図示））に対して発光素子５１と同じ側に設けられ、上記の反射光または散乱光を受光する。図３の（ａ）では、発光素子５１および受光素子５２が流体チップ１（上記挿入部）の上部側に設けられており、図３の（ｂ）では、流体チップ１（上記挿入部）の下部側に設けられている一例を示している。
【００９３】
一般に、反応部はメンブレン２１や試薬などから形成されるので、発光素子５１から出射された光は、当該反応部を透過せずに、反射または散乱する。そのため、流路チップ１に反応部が設けられている場合、その反応部における液体またはその成分の反応は、反応部において反射または散乱した光を受光素子５２にて受光することにより測定（分析）される。すなわち、図３の（ａ）および（ｂ）に示す分析装置５０は、特に、流路チップ１に反応部が設けられており、その反応部による液体またはその成分の反応測定（当該反応の分析）を、反射光または散乱光に基づいて行う場合に、有効に利用できる構成である。
【００９４】
一方、図３の（ｃ）の場合、受光素子５２は、挿入された流路チップ１（上記挿入部）を挟んで発光素子５１と対向する位置に設けられ、分析用流路１３ａ、１３ｂを透過した光を受光する。この構成は、特に、流路チップ１に上記反応部が設けられておらず、分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体またはその成分の反応測定を、透過光に基づいて行う場合に、有効に利用できる構成である。
【００９５】
分析部５３は、各分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体、またはその液体に含まれる成分の分析を行うものである。例えば、分析部５３は、発光素子５１および受光素子５２を流路チップ１に沿って移動させ、受光素子５２から送信された受光量に基づいて上記の分析を行う。また、反応部が存在する場合には、その受光量から、例えばその反応部における発色状態を解析することにより、液体中の成分の濃度を求める。
【００９６】
このように、分析装置５０に流路チップ１が挿入されることにより、複数の分析用流路１３のそれぞれが有する液体またはその成分の分析を効率よく行うことができる。
【００９７】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の別形態について図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９８】
図４は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成を示すものであり、（ａ）は、当該流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップ１を、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。本実施形態に係る流路チップ１は、少なくとも、複数の分析用流路１３と、メンブレン２１と、第３開口部３１とによって形成される流路構造を備えた構成である。
【００９９】
本実施の形態に係る流路チップ１は、図４に示すように、力緩和機構として第３開口部（通気路）３１が備えられ、第１開口部１１と第３開口部３１とが導入用流路１２で接続されている点で、実施の形態１に係る流路チップ１とは異なる。第１開口部１１の液体導入部としての機能は同一であるため、ここではその説明を省略する。なお、本実施の形態において、第１開口部１１も第３開口部３１と同様、力緩和機構として機能してもよく、この場合、力緩和効果が高まる。
【０１００】
導入用流路１２は、図４の（ａ）に示すように、第１開口部１１および第３開口部３１に接続されており、第１開口部１１から導入された液体を、第３開口部３１を介して、分析用流路１３ａ、１３ｂに送液するものである。導入用流路１２の形状、大きさは、分析用流路１３ａ、１３ｂと同様であってよく、この場合、導入された液体を、毛細管力によって第３開口部３１まで送液することが可能となる。
【０１０１】
第３開口部３１は、分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれと接続されており、また、図４の（ｂ）に示すように大気に開放された通気路であるため、実施の形態１の第１開口部１１と同様、力緩和機構として機能する。それゆえ、第２開口部１４ａの底部に設けられたメンブレン２１の吸収力によって、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力の変動が生じたとしても、その変動した力が分析用流路１３ｂに伝播することを緩和できる。
【０１０２】
また、第３開口部３１は、導入用流路１２と分析用流路１３ａ、１３ｂとの間に接続されている。そのため、メンブレン２１の吸収力による力の変動だけでなく、導入用流路１２から導入される液体に印加されている推進力（加圧力）によって、１つの分析用流路１３内の液体に印加されている力の変動が生じ、その変動した力が、他の分析用流路１３に伝播することを抑制することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態の構成によれば、第３開口部３１は、分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれに直接接続されているゆえ、第３開口部３１に接続された導入用流路１２の構造などに依存することなく、力緩和機構としての機能を発揮できる。
【０１０４】
〔実施の形態３〕
次に、本発明の実施の更なる別形態について図５および図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１、２と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１０５】
図５は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成を示すものであり、（ａ）は、当該流路チップ１の概略構成の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップ１に液体が導入されたときの様子の一例を示す図である。また、図６は、図５に示す流路チップ１が備える気体格納部３２付近の概略構成の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る流路チップ１は、少なくとも、複数の分析用流路１３と、メンブレン２１と、気体格納部３２とによって形成される流路構造を備えた構成である。
【０１０６】
本実施の形態に係る流路チップ１は、力緩和機構として、第３開口部３１の代わりに、気体格納部３２が設けられた点で、実施の形態２に係る流路チップ１とは異なる。なお、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成を示す上面図は、図４の（ａ）において、第
３開口部３１が気体格納部３２に置換された図となる。すなわち、図５は、第３開口部３１を気体格納部３２に置換した図４の（ａ）において、流路チップ１を、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成を示す断面図である。
【０１０７】
気体格納部３２は、図５の（ａ）に示すように、導入用流路１２と分析用流路１３ａとの間に設けられており、分析用流路１３ｂにも接続されている。また、気体格納部３２には、図５の（ｂ）に示すように、気体が格納されている。すなわち、液体Ｌが導入された状態であっても、気体によって形成される空間Ａを少なくともその一部に有している。そのため、分析用流路１３ａ、１３ｂ間にこの気体格納部３２が備えられることにより、導入用流路１２から気体格納部３２に液体Ｌが導入されたときに、気体格納部３２に気体の空間Ａを残すことが可能となる。そして、空間Ａに含まれる気体は圧縮性を有するため、分析用流路１３ａに載置されたメンブレン２１の吸収力によって、分析用流路１３ａ内の液体Ｌに印加されている力の変動が生じたとしても、その変動した力を当該気体に吸収させることができる。それゆえ、気体格納部３２に形成される気体の空間Ａによって、上記変動した力が分析用流路１３ｂに伝播することを緩和できる。すなわち、気体格納部３２は、力緩和機構として機能する。
【０１０８】
また、気体格納部３２を形成する場合には、大気に開放された第１開口部１１または第３開口部３１のように、分析用流路１３ａ、１３ｂの形成工程とは別に、流路形成基板４２に開放穴を形成する必要がない。すなわち、気体格納部３２は、分析用流路１３ａ、１３ｂとともに形成することが可能である。それゆえ、気体格納部３２は、力緩和機構としての第１開口部１１または第３開口部３１を形成する場合に比べ、容易に形成できる。さらに、第１開口部１１および第３開口部３１に比べ、気体格納部３２に滞留する液体Ｌの量を少なくすることができるゆえ、分析に必要となる液体Ｌの容量を少なくすることができる。
【０１０９】
また、気体格納部３２は、図６に示すように、気体格納部３２の送液方向（図６のｘ方向）と垂直な断面における、気体格納部３２の底部（図５の（ａ）に示す基板４１）に対して垂直方向の距離である第１距離（気体格納部３２の高さ）ｈ１は、分析用流路１３ａの送液方向（図６のｘ方向）と垂直な断面における、分析用流路１３ａの底部（図５の（ａ）に示す基板４１）に対して垂直方向の距離である第２距離（分析用流路１３ａの高さ）ｈ２よりも長い。すなわち、気体格納部３２は、分析用流路１３の高さ方向に断面積が増大している構成といえる。
【０１１０】
これにより、その垂直方向（厚み方向）に広がりを有している気体格納部３２を形成することができる。そして、図５の（ｂ）に示すように、気体格納部３２に液体Ｌが導入されたときに、分析用流路１３ａ、１３ｂには形成されない気体の空間Ａを、気体格納部３２の少なくとも一部に確実に形成することができる。
【０１１１】
また、気体格納部３２の高さｈ１は、分析用流路１３ａの高さｈ２の１．５倍以上であることが好ましい。この場合、分析用流路１３ａに載置されたメンブレン２１の吸収力によって、分析用流路１３ａ内の液体Ｌに印加されている力の変動が生じたとしても、その変動した力が分析用流路１３ｂに伝播することを十分に緩和できるだけの気体を、気体格納部３２内に収容することができる。この力緩和効果をより高めるには、気体格納部３２の高さｈ１は、分析用流路１３ａの高さｈ２の１０倍以上であることがなお好ましい。本実施の形態では、気体格納部３２は、分析用流路１３ａへの送液方向の長さが２ｍｍ、幅が３００μｍ、高さｈ１が５００μｍの直方体であるが、この大きさ、形状に限られたものではない。
【０１１２】
また、気体格納部３２の容積が、分析用流路１３ａの容積の１．５倍以上、好ましくは
１０倍以上であっても、上記と同様、十分な力緩和効果を得ることができる。
【０１１３】
なお、気体格納部３２の高さｈ１が、分析用流路１３ａの高さｈ２の１．５倍未満であっても、気体格納部３２の容積が、分析用流路１３ａの容積の１．５倍未満であっても、気体格納部３２に気体の空間Ａを形成することは可能である。しかし、その気体量が少なくなるために、力緩和効果が弱まってしまう可能性がある。また、気体格納部３２に気体の空間Ａが形成されず、液体Ｌで満たされた状況であっても、気体格納部３２の高さｈ１および容積は、分析用流路１３ａの高さｈ２および容積よりも大きいので、気体格納部３２に広がった液体Ｌによって、多少の力緩和効果を得ることはできる。
【０１１４】
また、上記では、気体格納部３２の大きさ（高さまたは容積）を、メンブレン２１を設けた第２開口部１４ａと直接接続されている分析用流路１３ａの大きさに基づいて規定しているが、これに限らず、分析用流路１３ｂの大きさに基づいて規定してもよい。すなわち、気体格納部３２の大きさを、流路チップ１が備える複数の分析用流路１３のうち、いずれの分析用流路１３の大きさに基づいて規定してもよい。
【０１１５】
また、上記の気体格納部３２の第１距離ｈ１および分析用流路１３ａの第２距離ｈ２は、それぞれの「高さ」だけでなく、それぞれの「深さ」を含む概念である。
【０１１６】
〔実施の形態４〕
次に、本発明の実施の更なる別形態について図７および図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜３と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１１７】
図７は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成を示すものであり、（ａ）は、当該流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップ１に液体が導入されたときの様子の一例を示す図である。また、図８は、図７に示す流路チップ１が備える気体格納部３３付近の概略構成の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る流路チップ１は、少なくとも、複数の分析用流路１３と、メンブレン２１と、気体格納部３３とによって形成される流路構造を備えた構成である。
【０１１８】
本実施の形態に係る流路チップ１は、力緩和機構として、気体格納部３２の代わりに、気体格納部３３が設けられた点で、実施の形態３に係る流路チップ１とは異なる。
【０１１９】
気体格納部３３は、図７の（ａ）に示すように、気体格納部３２と同様、導入用流路１２と、分析用流路１３ａ、１３ｂとに接続されている。また、気体格納部３３には、図７の（ｂ）に示すように、気体が格納されている。すなわち、液体Ｌが導入された状態であっても、気体によって形成される空間Ａを少なくともその一部に有している。そのため、分析用流路１３ａ、１３ｂ間にこの気体格納部３３が備えられることにより、導入用流路１２から気体格納部３３に液体Ｌが導入されたときに、気体格納部３３に気体の空間Ａを残すことが可能となる。そして、空間Ａに含まれる気体は圧縮性を有するため、分析用流路１３ａに載置されたメンブレン２１の吸収力によって、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力の変動が生じたとしても、その変動した力を当該気体に吸収させることができる。それゆえ、気体格納部３３に形成される気体の空間Ａによって、上記変動した力が分析用流路１３ｂに伝播することを緩和できる。すなわち、気体格納部３３もまた、力緩和機構として機能する。
【０１２０】
また、実施の形態３と同様、分析用流路１３ａ、１３ｂの形成工程とは別に、流路形成基板４２に、力緩和機構としての開放孔（第１開口部１１または第３開口部３１）を形成する必要がない。それゆえ、気体格納部３３は、第１開口部１１または第３開口部３１を
形成する場合に比べ、容易に形成できる。また、第１開口部１１または第３開口部３１に比べ、気体格納部３３に滞留する液体Ｌの量を少なくすることができるゆえ、分析に必要となる液体Ｌの容量を少なくすることができる。さらに、気体格納部３３は、気体格納部３２の形成とは異なり、流路形成基板４２の厚み方向への加工が不要であるため、気体格納部３２よりも容易に形成することができる。
【０１２１】
また、気体格納部３３は、図８に示すように、気体格納部３３の送液方向（図８のｘ方向）と垂直な断面における、気体格納部３３の底部に対して水平方向の距離である第３距離（気体格納部３３の幅）ｗ１は、分析用流路１３ａの、送液方向と垂直な断面における、分析用流路１３ａの底部に対して水平方向の距離である第４距離（分析用流路１３ａの幅）ｗよりも長い。すなわち、気体格納部３３は、分析用流路１３の水平面内方向に断面積が増大している構成といえる。
【０１２２】
これにより、その水平方向に広がりを有している気体格納部３３を形成することができる。そして、図７の（ｂ）に示すように、気体格納部３３に液体Ｌが導入されたときに、分析用流路１３ａ、１３ｂには形成されない気体の空間Ａを、気体格納部３３の少なくとも一部に確実に形成することができる。本実施の形態では、気体格納部３３は、分析用流路１３ａへの送液方向の長さが１ｍｍ、幅ｗ１が２ｍｍ、高さが５０μｍの直方体であるが、この大きさ、形状に限られたものではない。
【０１２３】
また、気体格納部３３は、その一部に気体の空間Ａが形成されるように、導入用流路１２の側壁から延伸する直線に対して所定の角度（流路拡大角度）αを有して形成されることが好ましい。具体的には、図７の（ａ）の場合、気体格納部３３は、その所定の角度αが９０度となるように形成されている。
【０１２４】
一般に、液体は、その進行方向にテーパ状に広がって進むという性質がある。つまり、導入用流路１２の側壁に沿って流れてきた液体Ｌは、気体格納部３３において、テーパ状に、ある程度の広がりをもって進むことになる。そのため、所定の角度αが小さい（例えば０°≦α＜４５°）場合、導入用流路１２の側壁を沿って流れてきた液体Ｌは、気体格納部３３に導入された後も、気体格納部３３の側壁を沿って流れる可能性が高くなる。この場合、気体格納部３３において、気体の空間Ａを形成することができないか、またはその空間Ａが非常に小さく、力緩和効果を十分に得ることができない可能性がある。
【０１２５】
一方、所定の角度αが大きい（例えばα≧４５°）場合には、図７の（ｂ）に示すように、導入用流路１２から導入された液体Ｌのうち、気体格納部３３の側壁に沿って流れる液体Ｌを少なくし、その多くを、本来の進行方向である分析用流路１３ａ、１３ｂに流すことが可能となる。そのため、気体格納部３３内に、力緩和効果を十分に得ることができる気体の空間Ａを形成することができる。
【０１２６】
上記力緩和効果を十分に得ることを考慮すれば、所定の角度αは、４５°以上、好ましくは９０度以上であることが好ましい。すなわち、所定の角度αが大きいほど、気体の空間Ａを大きくすることができる。しかしながら、その効果の強弱を考慮しなければ、上記角度αが４５°未満であってもよい。
【０１２７】
なお、気体格納部３３の容積は、十分な力緩和効果を得るために、分析用流路１３ａの容積の１．５倍以上、好ましくは１０倍以上であることが好ましいが、気体格納部３２と同様、力緩和効果の強弱を考慮しなければ、分析用流路１３ａの容積の１．５倍未満であってもよい。また、気体格納部３２と同様、気体格納部３３の容積の規定は、分析用流路１３ａでなく、複数の分析用流路１３のいずれであってもよい。
【０１２８】
また、気体の空間Ａを効率よく形成するためには、図７の（ｂ）に示すように、気体格納部３３は、導入用流路１２の気体格納部３３との接続領域と、分析用流路１３ａ、１３ｂのそれぞれの気体格納部３３との接続領域とを結ぶ直線から離れた位置に形成されることが好ましい。
【０１２９】
さらに、気体格納部３２はその高さ方向、気体格納部３３はその幅方向にそれぞれ広がりを有する構成となっているが、その両方向に広がりを有する気体格納部が形成されてもよい。この場合、気体によって形成される空間Ａをより増大させることが可能となる。
【０１３０】
〔実施の形態５〕
次に、本発明の実施の更なる別形態について図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜４と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。図９は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図である。なお、図９における矢印は、第１開口部１１から液体が導入されたときの、当該液体の進行方向である。
【０１３１】
図９に示すように、本実施の形態に係る流路チップ１は、複数の分析用流路１３として、分析用流路１３ａ〜１３ｄを備え、分析用流路１３ａ〜１３ｄのそれぞれが、力緩和機構としての第３開口部３１を介して、導入用流路１２に接続されている。すなわち、第３開口部３１は、複数の分析用流路１３ａ〜１３ｄの全てに接続されている。
【０１３２】
この場合、第２開口部１４ａに載置されたメンブレン２１が、その吸収力により、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させたときに、その変動した力が、他の分析用流路１３ｂ〜１３ｄ内の液体に伝播することを、１つの第３開口部３１によって緩和することができる。
【０１３３】
なお、分析用流路１３ａ〜１３ｄのそれぞれは、第３開口部３１の接続領域とは異なる末端部において、第２開口部１４ａ〜１４ｄと接続されている。また、分析用流路１３ｃ、１３ｄは、分析用流路１３ａ、１３ｂと同様の機能、形状、大きさを有し、第２開口部１４ｃ、１４ｄは、第２開口部１４ａ、１４ｂと同様の機能、形状、大きさを有する。
【０１３４】
また、本実施の形態では、力緩和機構として第３開口部３１を備えた場合について説明しているが、第３開口部３１の代わりに、気体格納部３２または気体格納部３３を備えてもよい。
【０１３５】
また、第１開口部１１が、導入用流路１２を介して分析用流路１３ａ〜１３ｄに接続されていなくてもよい。この場合、実施の形態１に示すように、第１開口部１１が力緩和機構として機能し、第１開口部１１に分析用流路１３ａ〜１３ｄが直接接続される構成となる。
【０１３６】
また、本実施の形態では、分析用流路１３が４つである場合を例示しているが、これに限らず、２以上の分析用流路１３を備えていればよい。なお、分析用流路１３が２つの場合について説明したものが、実施の形態１〜４である。
【０１３７】
〔実施の形態６〕
次に、本発明の実施の更なる別形態について図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜５と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。図１０は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成の一例を示す図であり、（ａ）は、当該流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップ１を、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である
。
【０１３８】
本実施の形態に係る流路チップ１は、第２開口部１４ａ、１４ｂの両方の底部に反応部２２が設けられている。それ以外は、実施の形態１と同様の構造となっている。なお、反応部２２は、第２開口部１４ａ、１４ｂの底部ではなく、分析用流路１３ａ、１３ｂの途中に設けられてもよい。
【０１３９】
反応部２２は、分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体を吸収するメンブレン２１と、メンブレン２１が吸収した液体、または当該液体中の分析対象となる成分と反応することにより、その液体の特性を変化させる試薬とを含むものである。本実施の形態では、メンブレン２１に、液体に含まれる一部の成分と反応する試薬が、乾燥させた状態で固定されている。この試薬としては、例えば、液体が血液であり、コレステロールの測定を行う場合には、コレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、3,5-ジメトキシ-N-エチル-N-（2-ハイドロキシ-3-スルホプロピル）-アニリンナトリウム、4-アミノアンチピリン、アスコルビン酸オキシダーゼを主成分とする発色剤などが挙げられる。また、尿酸値の測定を行う場合には、ウリカーゼ、ペルオキシダーゼ、4-アミノアンチピリンリポプロテインリパーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼを主成分とする発色剤などが挙げられる。
【０１４０】
反応部２２では、メンブレン２１に吸収された液体が、メンブレン２１に固定された試薬と反応し、発色（または呈色）する。すなわち、当該液体は、試薬により、発色反応（または呈色反応）を起こす。そして、発色反応後の流路チップ１を、例えば分析装置５０に挿入することにより、反応部２２における、液体に含まれる一部の成分の色の変化を検出し、解析することにより、当該成分の濃度を求める（測定する）ことができる。
【０１４１】
このように、反応部２２が設けられた位置（図１０の（ａ）では、第２開口部１４ａ、１４ｂそれぞれの底部）において、液体中の分析対象となる成分の濃度を測定することができる。また、分析用流路１３ａ、１３ｂそれぞれに接続された反応部２２に含まれる試薬として、それぞれ、導入される液体中の互いに異なる成分と反応するものを選択した場合には、液体中の異なる成分の濃度測定を、１つの流路チップ１においてほぼ同時に行うことができる。
【０１４２】
また、反応部２２が第２開口部１４ａ、１４ｂの底部に設けられる場合、メンブレン２１への試薬の固定は、分析用流路１３ａ、１３ｂ外で行うことが可能である。それゆえ、試薬ごとにメンブレン２１に固定化する条件が異なっている場合であっても、その条件を気にすることなく、各メンブレン２１へ試薬を固定できる。
【０１４３】
また、第２開口部１４ａ、１４ｂに載置されたメンブレン２１の吸収力が異なる場合、吸収力の強いメンブレン２１が、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させることになる。しかし、力緩和機構としての第１開口部１１を備えているので、その変動した力が、他の分析用流路１３ｂ内の液体に伝播することを緩和できる。
【０１４４】
なお、本実施の形態に係る流路チップ１は、実施の形態１に係る流路チップ１と同様の構造となっている。すなわち、本実施の形態に係る流路チップ１は、実施の形態１に係る流路チップ１の第２開口部１４ａ、１４ｂの底部すべてに、反応部２２を設けた構成となっている。しかし、これに限らず、実施の形態２〜５に係る流路チップ１において、第２開口部１４の底部すべてに反応部２２を設けても、上記と同様の効果を奏する。
【０１４５】
〔実施の形態７〕
次に、本発明の実施の更なる別形態について図１１に基づいて説明すれば、以下のとお
りである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。図１１は、本実施の形態に係る流路チップ１の概略構成の一例を示す図であり、（ａ）は、当該流路チップ１の概略構成の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す流路チップ１を、Ａ−Ａ´線で切ったときの概略構成の一例を示す断面図である。
【０１４６】
本実施の形態に係る流路チップ１は、図１１に示すように、フィルタ６１を備えている。フィルタ６１は、分析用流路１３ａ、１３ｂに接続された各反応部２２が分析対象としている成分以外の共通の特定成分を通過させない機能を有する。すなわち、フィルタ６１は、導入される液体に含まれる、少なくとも分析対象となる成分以外の特定成分を通過させないものである。フィルタ６１としては、例えば、液体が血液であって、血液中の血球を除去して、コレステロール値の測定等を行う場合には、１〜１０μｍの孔径を有するポリスルフォン膜が挙げられる。
【０１４７】
このフィルタ６１を備えることにより、流路チップ１において分析対象としない特定成分を通過させず、主に分析対象となる成分だけを通過させることができる。すなわち、液体中の不要な成分（粒子、細胞等）をフィルタ６１にてトラップし、必要な成分だけを分析用流路１３ａ、１３ｂに導入することができる。それゆえ、分析用流路１３ａ、１３ｂに接続された各反応部２２での分析精度を向上させることができる。
【０１４８】
本実施の形態では、フィルタ６１は、図１１に示すように、第１開口部１１の内部に備えられているが、これに限らず、第１開口部１１から反応部２２までの空間（例えば、導入用流路１２、分析用流路１３ａ、１３ｂ）に備えられていてもよい。ただし、反応部２２ではなく、分析用流路１３ａ、１３ｂ内の液体またはその成分を用いて分析が行われる場合には、第１開口部１１または導入用流路１２に備えられることが好ましい。また、流路チップ１の製造の容易性を考慮すれば、第１開口部１１に設けることが好ましい。
【０１４９】
また、各反応部２２での分析精度を高めるためにフィルタ６１を備えた場合には、メンブレン２１の吸収力に負荷がかかり、フィルタ６１を備えない場合に比べ、メンブレン２１が吸収できる液体の量が減少する。このため、フィルタ６１の存在により、メンブレン２１が液体の吸収を安定して行うことができなくなる可能性がある。
【０１５０】
しかし、本実施の形態では、第３開口部３１を備えているため、フィルタ６１を通過した液体を、一旦第３開口部３１に滞留させることが可能となる。この場合、メンブレン２１は、その滞留している液体を吸収することになる。それゆえ、メンブレン２１は、フィルタ６１が液体に与える抵抗に関係なく（上記負荷の影響を受けることなく）、当該液体を吸収することができる。
【０１５１】
また、第２開口部１４ａ、１４ｂに載置されたメンブレン２１の吸収力が異なる場合、吸収力の強いメンブレン２１が、分析用流路１３ａ内の液体に印加されている力を変動させることになる。しかし、力緩和機構としての第３開口部３１を備えているので、その変動した力が、他の分析用流路１３ｂ内の液体に伝播することを緩和できる。
【０１５２】
なお、第３開口部３１は、気体格納部３２または気体格納部３３であってもよい。また、実施の形態２〜５に係る流路チップ１（すなわち、反応部２２が第２開口部１４ａの底部だけに設けられた流路チップ１）にフィルタ６１を設けても、上記と同様の効果を奏する。
【０１５３】
〔流路チップ１の製造方法〕
上記各実施の形態に係る流路チップ１は、例えば、流路形成基板４２に、第１開口部１１と、導入用流路１２と、分析用流路１３と、第２開口部１４と、第３開口部３１、気体
格納部３２および／または気体格納部３３とを加工した後、当該加工後の流路形成基板４２を基板４１に貼りあわせることにより作製される。流路形成基板４２に形成される各部は、ウエットエッチング／ドライエッチングや金型による成型、機械加工等により形成される。
【０１５４】
〔本発明の別の表現〕
本発明は、液体試料中の多項目の成分を分析するための複数の分析部（分析用流路、反応部）への送液方法、多項目検査用マイクロチップ、及び分析装置に関するものであって、以下のようにも表現できる。
【０１５５】
すなわち、本発明の送液方法は、２つ以上の分岐した流路と、上記流路の少なくとも１つの流路の一端に液体の送液機構とを備えた流路構造において、上記送液機構を備えた流路に圧力調整用の流路（圧力調整流路）が接続されていることにより実現される。
【０１５６】
さらに、上記圧力調整流路に液体が導入された後に、当該流路の内部に気体の空間が設けられることが好ましい。さらに、上記圧力調整流路が大気に開放された流路であることが好ましい。
【０１５７】
さらに、本発明の流路構造は、２つ以上の流路と一方の流路である第１の流路の端部に液体の吸引力を発生させる部位を備えた流路構造において、第１の流路と圧力調整流路を介してその他の流路が接続されている。
【０１５８】
また、本発明の流路構造は、２つ以上の流路と一方の流路である第１の流路の端部に液体の吸引力を発生させる部位を備えた流路構造において、圧力調整流路を備え、第１の流路と圧力調整流路が接続されている。
【０１５９】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。
【０１６０】
例えば、流路チップ１に備えられる分析用流路１３の数、大きさ、形状、配置位置などは、上記に限られたものではなく、例えば分析対象となる液体によって適宜変更されてよい。また、分析用流路１３の大きさ、形状なども互いに同様である必要はなく、例えば分析対象となる液体の成分によって分析用流路１３ごとに異なっていてもよい。
【０１６１】
また、分析装置５０は、流路チップ１内での液体またはその成分の分析を、発光素子５１および受光素子５２からなる光学系による光学的な検知によって行っているが、これに限らず、電気的な検知によって行ってもよい。この場合、上記分析は、流路チップ１の各分析用流路１３または各第２開口部１４の底部に測定用電極が備えられ、その測定用電極に電圧を印加することによって行われる。
【０１６２】
また、流路チップ１内での液体またはその成分の分析は、分析装置５０を用いて行われることを前提としているが、これに限らず、例えばその色の変化などを目視によって確認し、その変化状態による分析（例えば、所定の成分の有無判定）が行われてもよい。すなわち、上記分析は、分析装置５０による分析に限られない。
【０１６３】
また、実施の形態１〜５では、分析用流路１３ａに接続された第２開口部１４ａの底部にメンブレン２１が載置されるか、ポンプ２３が接続される構成について説明した。しかし、分析用流路１３ｂ〜１３ｄ（第２開口部１４ｂ〜１４ｄ）のいずれかに、メンブレン
２１が載置、またはポンプ２３が接続されていてもよい。各実施の形態において、複数の分析用流路１３の少なくともいずれかに、メンブレン２１（または反応部２２）が載置、またはポンプ２３が接続されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明に係る流路構造は、複数の分析用流路での液体の分析、および液体に含まれる成分の分析を効率よく行うことを可能にするものであり、例えば、臨床検査ＰＯＣＴにおいて用いられる使い捨て型の検査チップとして、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１    流路チップ（流路構造）
１１  第１開口部（力緩和機構、通気路、液体導入部）
１３、１３ａ〜１３ｄ  分析用流路
１４、１４ａ〜１４ｄ  第２開口部（力変動機構）
２１  メンブレン（力変動機構、吸収体）
２３  ポンプ（力変動機構、吸引器）
３１  第３開口部（力緩和機構、通気路）
３２  気体格納部（力緩和機構）
３３  気体格納部（力緩和機構）
５０  分析装置
６１  フィルタ
Ａ    気体の空間（気体によって形成される空間）
Ｌ    液体
ｈ１  気体格納部の高さ（第１距離）
ｈ２  分析用流路の高さ（第２距離）
ｗ１  気体格納部の幅（第３距離）
ｗ    分析用流路の幅（第４距離）
【図１】
2013210336.tif 000003
【図２】
2013210336.tif 000004
【図３】
2013210336.tif 000005
【図４】
2013210336.tif 000006
【図５】
2013210336.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013210336.tif 000009
【図８】
2013210336.tif 000010
【図９】
2013210336.tif 000011
【図１０】
2013210336.tif 000012
【図１１】
2013210336.tif 000013
【図１２】
2013210336.tif 000014
【図１３】
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