(57)【要約】【課題】微粒子による検出対象の検出精度を向上させることができる撹拌装置及び攪拌方法を提供する。【解決手段】攪拌装置１は、溶液Ｔが溜められ所定の軌道で移動されるウェル６と、ウェル６の軌道に対して下方に配置された下側磁石２０と、ウェル６の軌道に対して上方に配置された上側磁石１０とを備える。溶液Ｔは、検出対象と、これと特異的に結合する第１物質が表面に固定され、磁性体を内包する微粒子とを含む。ウェル６は検出対象と特異的に結合する第２物質が固定された底面を有する。下側磁石２０と上側磁石１０とはウェルの６の軌道に対して所定の間隙を有して配置され、上側磁石１０が微粒子に作用する磁力の力積が、下側磁石２０が微粒子に作用する磁力の力積よりも大きくなるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液が溜められ、所定の軌道で移動されるウェルと、
前記ウェルの軌道に対して下方に配置された下側磁石と、
前記ウェルの軌道に対して上方に配置された上側磁石と、
を備え、
前記溶液は、検出対象と、前記検出対象と特異的に結合する第１物質が表面に固定され、磁性体を内包する微粒子と、を含み、
前記ウェルは、前記検出対象と特異的に結合する第２物質が固定された底面を有し、
前記下側磁石と前記上側磁石とは、前記ウェルの軌道に対して所定の間隙を有して配置され、
前記上側磁石及び前記下側磁石は、前記上側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積が、前記下側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】
前記下側磁石、前記間隙、及び前記上側磁石からなる磁石ユニットが、前記ウェルの軌道に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１記載の攪拌装置。
【請求項３】
前記下側磁石は、前記ウェルの軌道から一方向にずれて配置された第１の下側磁石と、前記ウェルの軌道から前記一方向とは反対方向にずれて配置された第２の下側磁石と、を有して構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の攪拌装置。
【請求項４】
検出対象と、前記検出対象と特異的に結合する第１物質が表面に固定され、磁性体を内包する微粒子と、を含む溶液が溜められ、前記検出対象と特異的に結合する第２物質が固定された底面を有するウェルを、前記ウェルの軌道に対して下方に配置された下側磁石の上方を通過させることで、前記微粒子を前記下側磁石の磁力によって前記ウェルの底面に向かって移動させる下方向移動ステップと、
前記ウェルを、前記ウェルの軌道に対して上方に配置された上側磁石の下方を通過させることで、前記微粒子を前記上側磁石の磁力によって前記溶液の液面に向かって移動させる上方向移動ステップと、
を含み、
前記上側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積を、前記下側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積よりも大きくしていることを特徴とする攪拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗体、抗原等の生体物質の分析に用いる攪拌装置及び攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
疾病に関連付けられた特定の抗原または抗体をバイオマーカーとして検出することで、疾病の発見や治療の効果等を定量的に分析する免疫検定法（immunoassay）が知られている。
【０００３】
免疫検定法の一つとして、容器の内壁面に固定された第１抗体と試料液中の抗原とを反応させ、反応しなかった物質を除去した後、反応した抗原と、磁性体を内包するビーズで標識された第２抗体との反応量を定量する方法が提案されている。反応量は、ビーズに含有させた蛍光物質が発する光を検出することやビーズの個数を計数することにより定量される。
【０００４】
このようなビーズを用いた方法として、目的の反応後の溶液中のビーズを磁石により吸引して収集する方法、磁石を回転させて溶液中のビーズを攪拌する方法等が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
一方、光ディスクに固定された抗体と試料中の抗原を結合させ、抗体を有するビーズによって抗原を標識し、光ヘッドで走査することにより、ディスク上に固定されたビーズを計数する技術が提案されている（特許文献２参照）。
このような技術では、一般的に、表面に抗体が固定されたビーズの一部が、バイオマーカーと反応しないまま基板に非特異吸着してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１０−５１２５３１号公報
【特許文献２】特開平５−５７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ビーズとバイオマーカーとの衝突及びバイオマーカーと基板の抗体との衝突は起こりにくく、一般に、投入したバイオマーカーが基板上に捕捉される確立は０．１〜１％程度である。そのため、バイオマーカーの濃度によっては検出信号に含まれる非特異吸着によるノイズが影響し、バイオマーカーの検出が困難になる。
【０００８】
磁石を回転させることによりビーズを含む溶液を攪拌したとしても、基板上に特異的に結合するビーズの顕著な増加は見込めない。また、特許文献１の技術を用いてビーズを基板表面に収集する場合、磁力によりビーズの基板への非特異吸着が増加し、バイオマーカーの検出精度が悪化するおそれがある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑み、微粒子による検出対象の検出精度を向上させることができる撹拌装置及び攪拌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】
【００１０】
本発明は、溶液が溜められ、所定の軌道で移動されるウェルと、前記ウェルの軌道に対して下方に配置された下側磁石と、前記ウェルの軌道に対して上方に配置された上側磁石と、を備え、前記溶液は、検出対象と、前記検出対象と特異的に結合する第１物質が表面に固定され、磁性体を内包する微粒子と、を含み、前記ウェルは、前記検出対象と特異的に結合する第２物質が固定された底面を有し、前記下側磁石と前記上側磁石とは、前記ウェルの軌道に対して所定の間隙を有して配置され、前記上側磁石及び前記下側磁石は、前記上側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積が、前記下側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする攪拌装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、検出対象と、前記検出対象と特異的に結合する第１物質が表面に固定され、磁性体を内包する微粒子と、を含む溶液が溜められ、前記検出対象と特異的に結合する第２物質が固定された底面を有するウェルを、前記ウェルの軌道に対して下方に配置された下側磁石の上方を通過させることで、前記微粒子を前記下側磁石の磁力によって前記ウェルの底面に向かって移動させる下方向移動ステップと、前記ウェルを、前記ウェルの軌道に対して上方に配置された上側磁石の下方を通過させることで、前記微粒子を前記上側磁石の磁力によって前記溶液の液面に向かって移動させる上方向移動ステップと、を含み、前記上側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積は、前記下側磁石が前記微粒子に作用する磁力の力積よりも大きいことを特徴とする攪拌方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撹拌装置及び攪拌方法によれば、微粒子による検出対象の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の攪拌装置を示すブロック図（側面図）である。
【図２】図１のウェルの配置を示す平面図である。
【図３】図１のウェルに溜められた溶液を示す模式図（断面図）である。
【図４】ウェルの軌道に対する下側磁石及び上側磁石の配置を示す平面図である。
【図５】ウェル（ビーズ）の移動時間に対する、ウェル（ビーズ）に作用する下側磁石及び上側磁石の磁界強度のプロファイルである。
【図６】ウェル（ビーズ）に下側磁石による引力が作用した状態を示す模式図（断面図）である。
【図７】磁石からの距離と磁束密度との関係を示す相関図である。
【図８】非特異吸着が発生した状態を示す模式図（断面図）である。
【図９】非特異吸着量と磁力の印加時間との関係を示す相関図である。
【図１０】ウェル（ビーズ）に上側磁石による引力が作用した状態を示す模式図（断面図）である。
【図１１】ビーズのカウント数とバイオマーカー量との関係を示す相関図である。
【図１２】ウェルの軌道に対する下側磁石及び上側磁石の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
図１〜図３を用いて、第１の実施形態の攪拌装置を説明する。
【００１５】
図１に示すように、攪拌装置１は、基板２と、基板２を回転させるモータ等からなる駆動部３と、基板２の上方に配置された上側磁石（第１の磁石）１０と、基板２の下方に配置された下側磁石（第２の磁石）２０と、駆動部３を制御する制御部４と、を備えている。
【００１６】
基板２は、例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ、ブルーレイディスク（ＢＤ）等の光ディスクと同等の寸法を有する円盤状である。基板２は、例えば、一般の光ディスクに用いられるポリカーボネート樹脂やシクロオレフィンポリマー等の疎水性を有する樹脂材料からなる。必要に応じて基板２に薄膜形成やシランカップリング剤などによる表面処理を行ってもよい。
【００１７】
基板２上にはウェルプレート５が形成されている。ウェルプレート５は例えばシリコーンゴム等からなる。
ウェルプレート５には、溶液Ｔを溜める容器であるウェル６が形成されている。基板２の表面はウェル６の底面を構成している。なお、ウェル６のみで溶液Ｔを溜める構造としてもよい。
【００１８】
図２に示すように、ウェル６は、基板２の回転軸Ｃ２に対して、基板２と同心円上に配列している。ウェル６は基板２と共に回転する。図１に示す制御部４は、ウェル６（基板２）が所望の回転速度で回転するように駆動部３を制御する。
【００１９】
図３に示すように、基板２の表面（ウェル６の底面）には、検出対象のバイオマーカーである抗原３１と特異的に結合する抗体（第２物質）３０が予め固定されている。抗体３０は、疎水結合や共有結合により基板２の表面に結合される。抗体３０は、アビジン等の結合力の強い物質を介して基板２の表面に固定されてもよい。
【００２０】
溶液Ｔは、抗原３１を含む試料液と、ビーズ３２を含む緩衝液とが混合されている。
ビーズ３２は、略球形に形成されたポリスチレン等の合成樹脂からなり、数十ｎｍ〜２００ｎｍ程度の直径を有する微粒子である。ビーズ３２は酸化鉄等の磁性体３４を内包している。磁性体３４は数十ｎｍ程度の直径を有する。ビーズ３２の表面には抗原３１と特異的に結合する抗体（第１物質）３３が固定されている。
【００２１】
図４〜図１０を用いて、攪拌装置１による溶液Ｔの攪拌方法を説明する。
図５の横軸はウェルが軌道上を移動（図４の矢印で示す）する時間軸であり、縦軸はウェル（ビーズ）に作用する磁界強度である。図５の攪拌プロファイルは、４つのプロファイルI〜IVからなる。縦軸において、０よりも−（マイナス）側のプロファイルIとIIは下側磁石がウェル（ビーズ）に作用する磁界強度であり、＋（プラス）側のプロファイルIVは上側磁石がウェル（ビーズ）に作用する磁界強度である。基準線上のプロファイルIIIはウェル（ビーズ）において下側磁石及び上側磁石の影響が無視できる程度に小さい状態であることを示している。
【００２２】
図４に示すように、図１で説明した上側磁石（第１の磁石）１０は２つの上側磁石１１，１２で構成され、下側磁石（第２の磁石）２０は１つの下側磁石２１で構成されている。
下側磁石２１はウェル６の軌道に対して下方に配置（固定）されている。上側磁石１１，１２はウェル６の軌道に対して上方に配置（固定）されている。下側磁石２１と上側磁石１１とは、ウェル６の軌道に対して所定の間隙Ｇ１を有して配置されている。上側磁石１１と上側磁石１２とは隣接して配置されている。
【００２３】
下側磁石２１及び上側磁石１１，１２で１組の磁石ユニットを構成している。磁石ユニットはウェル６の軌道に対して複数組、配置されている。磁石ユニットはウェル６の軌道に対して全周に亘って配置されてもよい。なお、図４では２組の磁石ユニットを表示している。
【００２４】
ウェル６は、基板２が回転することによって、下側磁石２１、上側磁石１１、上側磁石１２の順に通過する。なお、図４では、説明をわかりやすくするために、図２に示す複数のウェル６のうちの１つのウェルのみを表示している。
【００２５】
基板２の回転によって、ウェル６は下側磁石２１に接近する。ウェル６と下側磁石２１との距離が短くなると、図５のプロファイルIに示すように、ウェル６（ビーズ３２）に作用する下側磁石２１の磁界強度が大きくなる。そして、プロファイルIでは、下側磁石２１の磁力により、ビーズ３２は下方へ移動する。
【００２６】
ビーズ３２の移動終端速度は式（１）で表される。
Ｕ＝Ｆ／（３×π×μ×ｄｐ）    …（１）
Ｆはビーズ３２に加わる力である。μは磁性体３４の透磁率である。ｄｐはビーズ３２の直径である。
【００２７】
式（１）を用いて算出したビーズ３２の移動終端速度から、ビーズ３２がウェル６の底面に到達するまでの時間を算出し、到達時間からウェル６（基板２）の回転速度を設定することができる。
【００２８】
式（１）で表される磁界による引力と、溶液Ｔ中を移動しているビーズ３２が受ける溶液Ｔの粘性抵抗とビーズ３２の速度の積に比例した反力とが釣り合ったときに、ビーズ３２は等速運動により移動する。ビーズ３２はナノサイズの微粒子であり密度が１に近い条件では、低レイノルズ数条件を十分に満たしており、磁界印加と同時に溶液Ｔ中を等速運動により移動すると考えてよい。
【００２９】
図６に示すように、溶液Ｔ中の抗原３１は、下方に向かって移動するビーズ３２と衝突してビーズ３２の抗体３３と結合し、基板２の抗体３０と結合することで、ビーズ３２と基板２とでサンドイッチ法により捕獲され、基板２上で標識される。
【００３０】
図７に示すように、磁石からの距離が短くなると磁束密度は急激に高くなる。従って、ウェル６が下側磁石２１に接近することにより、ビーズ３２に作用する下方への引力が急激に大きくなる。その結果、ビーズ３２は加速され、基板２に衝突してしまう。
【００３１】
そこで、ビーズ３２の加速を抑制し、ビーズ３２がほぼ一定の速度で基板２の表面に到達するように、基板２の回転によりウェル６は下側磁石２１から引き離される。これにより、図５のプロファイルIIに示すように、ウェル６（ビーズ３２）に作用する下側磁石２１の磁界強度は小さくなる。
【００３２】
図５のプロファイルIIは、図７に示すような磁石からの距離と磁束密度との相関図、式（１）に示す終端速度計算式、及びウェル６（容器）のサイズ等により決定することができる。
【００３３】
図５のプロファイルIIによりビーズ３２がほぼ一定の速度で基板２の表面に到達し、ウェル６は間隙Ｇ１を通過する。間隙Ｇ１は上側磁石も下側磁石も存在しない領域である。従って、ウェル６が間隙Ｇ１を通過する間、図５のプロファイルIIIに示すように、ウェル６（ビーズ３２）に作用する磁界強度はほぼ０（ゼロ）に収束し、上側磁石及び下側磁石の影響が無視できる程度に小さい状態となる。
【００３４】
プロファイルIIIに示す時間では、ビーズ３２は、式（２）に従ってブラウン運動による拡散のみが行われる。この拡散エネルギーによってビーズ３２と抗原３１との特異的な抗原抗体反応（免疫反応）が促進される。図５のプロファイルIIIは、式（２）により決定することができる。間隙Ｇ１はプロファイルIIIから決定することができる。
Ｄ＝Ｋ×Ｔ／（３×π×η×ｄｐ）    …（２）
Ｄは拡散時間である。Ｋはボルツマン定数である。Ｔは温度である。ηは粘性係数である。ｄｐはビーズ３２の直径である。
【００３５】
ところで、ビーズ３２は、溶液Ｔ中に分散している。そのため、基板２の表面に近いビーズ３２は、表面から離れたビーズ３２よりも表面に早く到達し、磁界印加が暫く続く状態となる。
【００３６】
このようなビーズ３２は、図８に示すように、溶液Ｔ中の抗原３１と結合せずに、基板２の抗体３０とファンデルワールス力等によって直接、結合してしまう場合、即ち、非特異吸着してしまう場合がある。ビーズ３２の非特異吸着は、抗原抗体反応によるものではなく、ビーズに磁力を作用させたことによる物理的な吸着である。非特異吸着はバイオマーカー（抗原３１）を検出する際のノイズとなるため、バイオマーカー（抗原３１）の検出精度を悪化させる。
【００３７】
ここで、図９を用いて、ビーズの非特異吸着量と磁力の印加時間との関係を説明する。
下側磁石２０の上面から基板２の表面（ウェル６の底面）までの距離をＬ１（図１参照）としたとき、図９のポイント◆を結ぶ線はＬ１＝１ｍｍの条件での測定結果である。ポイント■を結ぶ線はＬ１＝５ｍｍの条件での測定結果である。なお、図７から、Ｌ１＝１ｍｍの条件での磁束密度は約４０００ガウスであり、Ｌ１＝５ｍｍの条件での磁束密度は約７２０ガウスである。
【００３８】
図９から、磁束密度が高く、磁力の印加時間が長いと非特異吸着は増加する。即ち、非特異吸着は、ビーズに作用する磁力（磁束密度）と作用時間の積算で増加する。
【００３９】
図４及び図５に戻って説明する。
間隙Ｇ１を通過したウェル６は、さらに上側磁石１１，１２の下方を連続して通過する。図５のプロファイルIVに示すように、ウェル６（ビーズ３２）には上側磁石１１，１２の磁力が作用し、上側磁石１１，１２の下方を通過する間、その状態が維持される。本実施形態では上側磁石が２つ並べて配置されることでプロファイルIVの磁力が保持される時間を維持している。
【００４０】
上側磁石１１，１２は、ウェル６との距離が非特異吸着エネルギーよりも大きく特異吸着エネルギーよりも小さい磁力（引力）がビーズ３２に加わるように設計されている。
【００４１】
磁性体３４を内包したビーズ３２に加わる力Ｆは、式（３）で表される。
Ｆ＝（１−Ｎｄ）×μ０×μｒ×Ｖｐ（Ｈ・∇Ｈ）    …（３）
Ｎｄは反磁界係数である。μ０は真空の透磁率である。μｒは磁性体の比透磁率である。Ｖｐは内包する磁性体の体積である。Ｈは磁界の強さである。∇（ナブラ）は演算子である。
【００４２】
図５のプロファイルIVは、式（３）や原子間力顕微鏡を用いて直接測定される抗原抗体の結合力から求めたり、実験結果に基づいて設定したりすることができる。
【００４３】
図５のプロファイルIVにより、ビーズ３２と基板２とでサンドイッチ法により捕獲された抗原３１は、基板２上で標識された状態を維持する。一方、非特異吸着したビーズ３２は基板２から離れ、溶液Ｔ中に拡散する。これにより、非特異吸着量を低減することができる。
【００４４】
図５のプロファイルIVは、溶液Ｔのビーズ３２に対して上方向に作用する磁力の力積（図５のＢで表される面積に相当する）が、下方向に作用する磁力の力積（図５のＡで表される面積に相当する）よりも大きくなるように設定されている。
【００４５】
プロファイルIVは、非特異吸着を防止する目的で、ウェル６の底面及びその近傍に位置し、抗原３１を介して基板２の抗体３０と結合していないビーズ３２を、再び溶液Ｔの中を移動させるように液面上部まで十分に移動させるため、プロファイルI及びプロファイルIIの作用時間よりも長い作用時間を要する。
【００４６】
そのため、図１０に示すように、基板２から離れたビーズ３２及び溶液Ｔ中のビーズ３２は、上側磁石１１，１２の磁力により、ウェル６の底面側から溶液Ｔの液面側へ移動する。溶液Ｔの液面側へ移動したビーズ３２は、次に通過する磁石ユニットの下側磁石２１の磁力によって、ウェル６の底面に向かって再び移動することになる。従って、次の磁石ユニットでのビーズ３２の移動行程を長くすることができるので、抗原３１との結合確率を向上させることができる。
【００４７】
攪拌装置１を用いて図５の攪拌プロファイルで溶液Ｔを攪拌した後、溶液Ｔを洗浄バッファ及び純水等で洗浄して除去する。基板２は乾燥され、光ピックアップにより光学的に走査される。標識のビーズ３２が検出されることで、疾病等の指標となるバイオマーカー量（濃度）を定量することができる。
【００４８】
本実施形態によれば、ウェル６が所定のプロファイルI，IIで下側磁石２１を通過するので、ビーズ３２がほぼ一定の速度で基板２の表面に到達するため、非特異吸着を抑制することができる。
【００４９】
ウェル６が所定のプロファイルIIIで上側磁石及び下側磁石の影響が無視できる程度に小さい状態の間隙を通過するので、ビーズ３２のブラウン運動による拡散のみが行われるため、抗原３１との特異的な抗原抗体反応（免疫反応）が促進される。ウェル６が所定のプロファイルIVで上側磁石１１，１２を通過するので、非特異吸着したビーズ３２が基板２から離れるため、非特異吸着量を低減することができる。
【００５０】
下側磁石２１及び上側磁石１１，１２で構成された磁石ユニットはウェル６の軌道上に複数組、配置されている。そのため、基板２を回転させることで、ウェル６に溜められた溶液Ｔに対して図５に示す攪拌プロファイルを連続して実施することができる。
【００５１】
従って、基板２を回転させることにより、抗原３１とビーズ３２との結合確率、及び、抗原３１がビーズ３２と基板２とでサンドイッチ法により捕獲される確率を向上させることができる。また、基板２を回転させることにより、非特異吸着量を低減することができる。
【００５２】
従って、本実施形態によれば、バイオマーカーがビーズ３２と特異的に結合する確率を向上させ、非特異吸着量を低減することができるので、バイオマーカーの検出精度を向上させることができる。
【００５３】
本実施形態によれば、下側磁石及び上側磁石を駆動させずに基板を回転させることで溶液の攪拌を行うため、バイオマーカーの検出時間を従来よりも短縮することができる。また、装置の構成が煩雑にならないので小型化が可能である。
【００５４】
ここで、下側磁石２１及び上側磁石１１，１２の極性とビーズ３２に内包されている磁性体３４との関係について説明する。
【００５５】
下側からの磁界の極性を反転させれば、非特異吸着しているビーズ中の磁性体の磁化の向きに対して逆向きの磁界が加わるわけであるから、斥力が生じるように思われる。
【００５６】
ところが、免疫反応標識として使用されるビーズは数十〜２００ｎｍ程度の微粒子である。微粒子に内包される磁性体の大きさは通常、数十ｎｍである。数十ｎｍサイズの磁性体の室温における振る舞いは一般的な強磁性体と異なり、スピン軌道相互作用に起因する分子内での磁気モーメントの異方性を保つエネルギー、すなわち交換エネルギーと比して熱擾乱による影響が上回る、「超常磁性」状態となっている。
【００５７】
そのため、磁性体に異方性は無く、従って容易に磁化が回転してしまう。即ち、非特異吸着しているビーズに内包されている磁性体は印加磁界が反転された瞬間に磁性体内部で磁化反転が生じてしまい、結果的に斥力は働かず、引力のみが加わり続ける。
【００５８】
従って、下側磁石２１及び上側磁石１１，１２を下側及び上側のいずれか一方の側に統一して配置し、極性を異ならせる構成では意味がない。また、図１及び図４に示す配置であれば、ウェル６に対向する下側磁石２１及び上側磁石１１，１２の極性はＳ極であってもＮ極であってもよい。
【００５９】
図１１を用いて、上述した攪拌装置１で溶液Ｔを攪拌した実施例を説明する。図１１の横軸はバイオマーカー量（濃度）であり、縦軸はビーズカウント数である。
【００６０】
実施例として、下側磁石２１及び上側磁石１１，１２として、直径が６ｍｍ、厚さが６ｍｍのネオジウム磁石を用いている。ウェル６と下側磁石２１との距離Ｌ１を１ｍｍ、上側磁石１１，１２との距離Ｌ２（図１参照）を３ｍｍに設定している。図５の攪拌プロファイルにて、１周期１０秒の条件で基板２を５回転させている。
比較例として、下側磁石として実施例と同じ磁石を用いている。
【００６１】
図１１の破線はバックグラウンドであり、非特異吸着量に相当する。図１１から、実施例は比較例よりも非特異吸着量が低減していることがわかる。
また、実施例は、比較例よりも、バックグラウンドが下がっているにも関わらず、信号レベルが大きくなっており、Ｓ／Ｎが大幅に改善していることがわかる。その結果、ビーズカウント数が大きな値となっている。これは、バイオマーカーがビーズ３２と特異的に結合する確率が大幅に改善していることを示すものである。
【００６２】
バックグラウンドと測定値の繰り返し再現誤差との接点を最小検出感度と称する。図１１に示すように、実施例は、比較例よりも最小検出感度が小さな値となっている。即ち、実施例は、比較例に対して、バイオマーカー量が少ない場合においても検出可能であり、バイオマーカーに対する検出感度が大幅に向上している。
【００６３】
［第２の実施形態］
図１２を用いて、第２の実施形態の攪拌装置を説明する。図１２は図４に対応する。なお、説明をわかりやすくするために、第１の実施形態と同じ構成部には同じ符号を付す。
【００６４】
第２の実施形態の攪拌装置１０１は、第１の実施形態の攪拌装置１と比較して、磁石ユニットの構成が異なり、それ以外の構成、及び図５に示す攪拌プロファイルは同じである。
【００６５】
図１２に示すように、攪拌装置１０１は、図１で説明した上側磁石（第１の磁石）１０が２つの上側磁石１１１，１１２で構成され、下側磁石（第２の磁石）２０は３つの下側磁石１２１〜１２３で構成されている。
【００６６】
上側磁石１１１，１１２はウェル６の軌道上に隣接して配置されている。上側磁石１１１，１１２は第１の実施形態の上側磁石１１，１２に対応し、通過するウェル６（ビーズ３２）に対して磁力が作用する。
【００６７】
下側磁石１２１は中心がウェル６の軌道から一方向にずれて配置されている。具体的には、下側磁石１２１は中心がウェル６の軌道から基板の中心側にずれて配置されている。
【００６８】
一方、下側磁石１２２は中心が基板の中心に対してウェル６の軌道から上記の一方向とは反対方向にずれて配置されている。具体的には、下側磁石１２２は中心が基板の中心に対してウェル６の軌道から外側にずれて配置されている。なお、ウェル６の軌道に対して下側磁石１２１と下側磁石１２２の配置の順序を反対にしてもよい。
下側磁石１２３はウェル６の軌道上に配置されている。
【００６９】
本実施形態では、下側磁石１２１〜１２３及び上側磁石１１１，１１２として直径が６ｍｍ、厚さが６ｍｍのネオジウム磁石を用いている。下側磁石１２１の中心がウェル６の軌道よりも基板の中心側に６ｍｍずれるように配置されている。下側磁石１２２の中心が基板の中心に対してウェル６の軌道よりも外側に６ｍｍずれるように配置されている。
【００７０】
下側磁石１２３と上側磁石１１１とは所定の間隙Ｇ２を有して配置されている。間隙Ｇ２は第１の実施形態の間隙Ｇ１に対応し、通過するウェル６（ビーズ３２）を上側磁石及び下側磁石の影響が無視できる程度に小さい状態にする。
【００７１】
下側磁石１２１〜１２３及び上側磁石１１１，１１２で１組の磁石ユニットを構成している。磁石ユニットはウェル６の軌道に沿って複数組、配置されている。なお、図１１では２組の磁石ユニットを表示している。
下側磁石１２１〜１２３、間隙Ｇ２、及び上側磁石１１１，１１２は、図５に示す攪拌プロファイルとなるように配置されている。
【００７２】
ウェル６は３つの下側磁石１２１〜１２３の上方を連続して通過する。そのため、ウェル６（ビーズ３２）には下方向の引力が加わる。
【００７３】
具体的には、ウェル６が１つ目の下側磁石１２１を通過するときには、ウェル６（ビーズ３２）には下方向のベクトルと基板２の中心方向のベクトルとの合成ベクトルの引力が加えられる。ウェル６が２つ目の下側磁石１２２を通過するときには、下方向のベクトルと基板２の中心とは反対方向のベクトルとの合成ベクトルの引力が加えられる。
【００７４】
従って、溶液Ｔ中のビーズ３２は、基板２の半径方向にジグザグに移動しながら下方に移動する。これにより、第１の実施形態よりもビーズ３２の移動行程を長くすることができるので、抗原（バイオマーカー）３１との結合確率を向上させることができる。
【００７５】
なお、本発明に係る実施形態は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  攪拌装置
２  基板
６  ウェル
１０〜１２  上側磁石
２０，２１  下側磁石
３０  抗体（第２物質）
３１  抗原（検出対象）
３２  ビーズ（微粒子）
３３  抗体（第１物質）
３４  磁性体
Ｔ  溶液
Ｇ１  間隙
【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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