(57)【要約】【課題】検査精度が低下する可能性を低減する検査装置を提供する。【解決手段】検査チップ２は、分離部１２４、取出流路１２７、残留液保持部１２１、及び接続流路１２０を備えている。接続流路１２０の流路入口４０１の第一断面積Ｓβは、取出流路１２７における最も断面積が小さい部位１２７１の第二断面積Ｓγより小さい。検査装置のＣＰＵは、分離部１２４において検体を第一分離成分と第二分離成分とに分離する。ＣＰＵは、検査チップ２に対して第二遠心方向に第二遠心力を作用させる。第二遠心方向は、接続流路１２０の第一接続壁面４１１と第二接続壁面４１２との接線４７１に垂直な方向である。ＣＰＵは、検査チップ２に対して第三遠心方向に遠心力を作用させる場合に、第二遠心力より大きい第三遠心力を作用させる。第三遠心方向は、流路入口４０１から第一接続壁面４１１が延びる方向に垂直な方向である。【選択図】図４
2016070808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状の形状を有し、注入された検体が第一分離成分と前記第一分離成分より比重の大きい第二分離成分とに分離される分離部と、
前記分離部に接続され、前記第一分離成分が取り出される取出流路と、
前記分離部に対して一方向側に設けられ、前記分離部に残留した前記検体である残留液を保持する残留液保持部と、
前記分離部と前記残留液保持部とを接続する流路であって、前記残留液保持部側の第一接続壁面と、前記第一接続壁面に対向する第二接続壁面とを備える接続流路と
を備えた検査チップであって、
前記接続流路における前記分離部と接続される部位である流路入口における第一断面積が、前記取出流路における最も断面積が小さい部位における第二断面積より小さく、
前記流路入口から前記第一接続壁面が延びる接続方向と前記一方向とがなす接続角度は、前記第一接続壁面と前記第二接続壁面とに接する接線と前記一方向とがなす取出角度より大きい検査チップを配置可能な検査装置において、
前記検査チップを、第一軸心を中心に回転させ、前記検査チップに前記遠心力を作用させる第一回転制御手段と、
前記検査チップを第二軸心を中心に回転させ、前記検査チップに作用する前記遠心力の方向を変える第二回転制御手段と
を備え、
前記第二回転制御手段は、
前記分離部において分離を行う場合の前記遠心力の方向であって、前記一方向に直交する第一遠心方向、前記取出角度を規定する前記接線に垂直な方向である第二遠心方向、及び前記接続角度を規定する接続方向に垂直な方向である第三遠心方向の順に、前記遠心力が作用するように、前記検査チップを回転させる角度変更回転を実行し、
前記第一回転制御手段は、
前記第二回転制御手段が前記角度変更回転を実行する場合において、前記検査チップに対して、前記第二遠心方向に前記遠心力が作用する場合に第二遠心力を作用させ、前記第三遠心方向に前記遠心力が作用する場合に、前記第二遠心力より大きい第三遠心力を作用させることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記第二回転制御手段は、前記角度変更回転において、前記第二遠心方向及び前記第三遠心方向の順に前記遠心力が作用するように前記検査チップを一の回転方向に回転させた後、さらに前記一の回転方向に回転させて、第四遠心方向に前記遠心力を作用させ、
前記第一回転制御手段は、前記第四遠心方向に前記遠心力が作用する場合に、前記第三遠心力より大きい第四遠心力を作用させることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記第一回転制御手段は、前記第三遠心方向に前記遠心力を作用させる場合に、前記第一遠心方向に作用させる第一遠心力より小さい前記第三遠心力を作用させることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記取出流路は、一端が前記分離部に接続され、前記一方向に向かうほど、前記分離部が凹む方向とは反対方向側に位置するように傾く第一取出壁面と、前記第一取出壁面の他端に接続され、前記一方向に向かうほど、前記分離部が凹む方向側に位置するように傾く第二取出壁面とを備え、
Ｌ１／｛ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）｝  ＜  Ｌ２／｛ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）｝
（Ｌ１：前記取出流路における前記第一取出壁面に沿う道のり
Ｗ１：前記取出流路における最も断面積が小さい部位における幅
ｄ１：前記取出流路における最も断面積が小さい部位における深さ
Ｌ２：前記接続流路における前記接線と前記第一接続壁面との交点と、前記流路入口との間の道のり
Ｗ２：前記接続流路における最も断面積が大きい部位における幅
ｄ２：前記接続流路における最も断面積が大きい部位における深さ）
であることを特徴とする請求項２又は３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記接続流路における前記残留液保持部側の一端部は、前記一方向側に湾曲し、
前記第一回転制御手段は、
Ｆβ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ
且つ
Ｆθ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ＋Ｖ×Ｌ２／｛ｄ５×（ｄ５＋Ｌ２）＾２｝＋２×（ｄ４＋Ｗ４）×Ｂ＋２×（ｄ２＋Ｗ２）×Ｂ
（Ｂ：前記残留液の表面張力と前記残留液の前記流路入口への接触角とで定まる定数
Ｖ：前記残留液の粘度と密度とによって定まる定数
Ｗ３：前記流路入口における前記接続流路の幅
ｄ３：前記流路入口における前記接続流路の深さ
Ｗ４：前記一端部において、前記第一接続壁面の上端に垂直に引いた仮想線における前記接続流路の部位である流路出口における前記接続流路の幅
ｄ４：前記流路出口における深さ
ｄ５：前記接続流路における前記流路入口と前記流路出口との間の流路の深さ
Ｆβ：前記第三遠心力
Ｆθ：前記第四遠心力）
となるように前記第一軸心を中心に回転させることを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記取出流路の道のりは、前記接続流路の道のりより長く、
前記第二遠心力及び前記第三遠心力は、前記第四遠心力より小さく、
前記第二回転制御手段は、前記角度変更回転における前記第二遠心方向から前記第三遠心方向に向けて前記遠心力が作用する方向を変更する時間を、前記第一回転制御手段が前記検査チップに前記第四遠心力を作用させる時間より長くすることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査チップに配置された検体の成分を分離して検査を行う検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査チップに配置された検体の成分を分離して検査を行う検査装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の検査装置は、検査チップである検査対象受体を支持可能である。検査対象受体には、分離部、第一流路、第二流路、及び保持部が設けられている。第一流路は、分離部に接続され、分離部において分離された分離成分を取り出す流路である。第二流路は、分離部と保持部とを接続する流路である。検査装置は、検査チップに遠心力を作用させ、分離部において液体の成分を遠心分離する。検査装置は、検査チップを回転させて遠心力が作用する方向を変化させる。検査装置は、検査チップを回転させ、分離部において分離した分離成分を、第一流路を介して取り出す。分離部に残った液体である残留成分は、第二流路を介して保持部に移動し、保持部によって保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７９８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記検査装置においては、検査チップの第一流路と第二流路の断面積によって、第一流路と第二流路への液体の流れ易さが異なる。このため、遠心力の大きさによっては、必要量の分離成分が第一流路から取り出される前に、第二流路に液体が流れ、必要量の分離成分が第一流路から取り出されなくなる可能性がある。このため、検査精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、検査精度が低下する可能性を低減する検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る検査装置は、凹状の形状を有し、注入された検体が第一分離成分と前記第一分離成分より比重の大きい第二分離成分とに分離される分離部と、前記分離部に接続され、前記第一分離成分が取り出される取出流路と、前記分離部に対して一方向側に設けられ、前記分離部に残留した前記検体である残留液を保持する残留液保持部と、前記分離部と前記残留液保持部とを接続する流路であって、前記残留液保持部側の第一接続壁面と、前記第一接続壁面に対向する第二接続壁面とを備える接続流路とを備えた検査チップであって、前記接続流路における前記分離部と接続される部位である流路入口における第一断面積が、前記取出流路における最も断面積が小さい部位における第二断面積より小さく、前記流路入口から前記第一接続壁面が延びる接続方向と前記一方向とがなす接続角度は、前記第一接続壁面と前記第二接続壁面とに接する接線と前記一方向とがなす取出角度より大きい検査チップを配置可能な検査装置において、前記検査チップを、第一軸心を中心に回転させ、前記検査チップに前記遠心力を作用させる第一回転制御手段と、前記検査チップを第二軸心を中心に回転させ、前記検査チップに作用する前記遠心力の方向を変える第二回転制御手段とを備え、前記第二回転制御手段は、前記分離部において分離を行う場合の前記遠心力の方向であって、前記一方向に直交する第一遠心方向、前記取出角度を規定する前記接線に垂直な方向である第二遠心方向、及び前記接続角度を規定する接続方向に垂直な方向である第三遠心方向の順に、前記遠心力が作用するように、前記検査チップを回転させる角度変更回転を実行し、前記第一回転制御手段は、前記第二回転制御手段が前記角度変更回転を実行する場合において、前記検査チップに対して、前記第二遠心方向に前記遠心力が作用する場合に第二遠心力を作用させ、前記第三遠心方向に前記遠心力が作用する場合に、前記第二遠心力より大きい第三遠心力を作用させる。
【０００７】
この場合、第一断面積が第二断面積より小さいので、第二遠心方向に第二遠心力が作用する場合に、接続流路よりも取出流路側に第一分離成分が流れ易い。よって、第一断面積が第二断面積以上である場合に比べて、第一分離成分をより確実に取り出すことができる。よって、検査精度が低下する可能性を低減できる。また、第三遠心力を第二遠心力よりも大きくし、断面積の小さい接続流路に残留液が流れ易くすることで、取出流路を介して追加で流れる検体の量を少なくすることができる。よって、第一分離成分以外の液体が流れる可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【０００８】
前記検査装置において、前記第二回転制御手段は、前記角度変更回転において、前記第二遠心方向及び前記第三遠心方向の順に前記遠心力が作用するように前記検査チップを一の回転方向に回転させた後、さらに前記一の回転方向に回転させて、第四遠心方向に前記遠心力を作用させ、前記第一回転制御手段は、前記第四遠心方向に前記遠心力が作用する場合に、前記第三遠心力より大きい第四遠心力を作用させてもよい。
【０００９】
前記検査装置において、前記第一回転制御手段は、前記第三遠心方向に前記遠心力を作用させる場合に、前記第一遠心方向に作用させる第一遠心力より小さい前記第三遠心力を作用させてもよい。
【００１０】
前記検査装置において、前記取出流路は、一端が前記分離部に接続され、前記一方向に向かうほど、前記分離部が凹む方向とは反対方向側に位置するように傾く第一取出壁面と、前記第一取出壁面の他端に接続され、前記一方向に向かうほど、前記分離部が凹む方向側に位置するように傾く第二取出壁面とを備え、
Ｌ１／｛ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）｝  ＜  Ｌ２／｛ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）｝
（Ｌ１：前記取出流路における前記第一取出壁面に沿う道のり、Ｗ１：前記取出流路における最も断面積が小さい部位における幅、ｄ１：前記取出流路における最も断面積が小さい部位における深さ、Ｌ２：前記接続流路における前記接線と前記第一接続壁面との交点と、前記流路入口との間の道のり、Ｗ２：前記接続流路における最も断面積が大きい部位における幅、ｄ２：前記接続流路における最も断面積が大きい部位における深さ）であってもよい。
【００１１】
前記検査装置において、前記接続流路における前記残留液保持部側の一端部は、前記一方向側に湾曲し、
前記第一回転制御手段は、
Ｆβ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ
且つ
Ｆθ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ＋Ｖ×Ｌ２／｛ｄ５×（ｄ５＋Ｌ２）＾２｝＋２×（ｄ４＋Ｗ４）×Ｂ＋２×（ｄ２＋Ｗ２）×Ｂ
（Ｂ：前記残留液の表面張力と前記残留液の前記流路入口への接触角とで定まる定数、Ｖ：前記残留液の粘度と密度とによって定まる定数、Ｗ３：前記流路入口における前記接続流路の幅、ｄ３：前記流路入口における前記接続流路の深さ、Ｗ４：前記一端部において、前記第一接続壁面の上端に垂直に引いた仮想線における前記接続流路の部位である流路出口における前記接続流路の幅、ｄ４：前記流路出口における深さ、ｄ５：前記接続流路における前記流路入口と前記流路出口との間の流路の深さ、Ｆβ：前記第三遠心力、Ｆθ：前記第四遠心力）となるように前記第一軸心を中心に回転させてもよい。
【００１２】
前記検査装置において、前記取出流路の道のりは、前記接続流路の道のりより長く、前記第二遠心力及び前記第三遠心力は、前記第四遠心力より小さく、前記第二回転制御手段は、前記角度変更回転における前記第二遠心方向から前記第三遠心方向に向けて前記遠心力が作用する方向を変更する時間を、前記第一回転制御手段が前記検査チップに前記第四遠心力を作用させる時間より長くてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検査装置１及び制御装置９０を含む検査システム３の構成を示す図である。
【図２】検査チップ２の正面図である。
【図３】検査チップ２の背面図である。
【図４】正面から見た検査チップ２の要部拡大図である。
【図５】遠心処理のフローチャートである。
【図６】遠心処理における検査チップ２の状態遷移図である。
【図７】図６の続きの検査チップ２の状態遷移図である。
【図８】第一遠心方向に第一遠心力Ｘ１が作用した検査チップ２の要部拡大図である。
【図９】第二遠心方向に第二遠心力Ｘ２が作用した検査チップ２の要部拡大図である。
【図１０】第三遠心方向に第三遠心力Ｘ３が作用した検査チップ２の要部拡大図である。
【図１１】第四遠心方向に第四遠心力Ｘ４が作用した検査チップ２の要部拡大図である。
【図１２】第四遠心方向に第四遠心力Ｘ４が作用し、残留液１７Ｃが残留液保持部１２１に移動した状態の検査チップ２の要部拡大図である。
【図１３】図７の続きの検査チップ２の状態遷移図である。
【図１４】図１３の続きの検査チップ２の状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図１は、検査システム３を構成する検査装置１の平面及び制御装置９０の内部の機能ブロックを示している。
【００１５】
＜１．検査システム３の概略構造＞
図１を参照して、検査システム３の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム３は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ２と、検査チップ２を用いて検査を行う検査装置１とを含む。検査装置１が検査チップ２から離間した第一軸心Ａ１を中心として検査チップ２を回転させると、遠心力が検査チップ２に作用する。第一軸心Ａ１は、上下方向である鉛直方向に延びる。検査装置１が第一軸心Ａ１に直交する水平方向に延びる第二軸心Ａ２を中心に検査チップ２を回転させると、検査チップ２に作用する遠心力の方向である遠心方向が検査チップ２に対して切り替えられる。尚、本実施形態の検査システム３及び検査装置１は、特開２０１２−７８１０７号公報に記載されているように周知の構造であるので、以下の説明では、検査装置１の構造の概略について説明する。
【００１６】
＜２．検査装置１の構造＞
図１を参照して、検査装置１の構造について説明する。以下の説明では、図１の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、夫々、検査装置１の前方、後方、右方、左方、上方、及び下方とする。本実施形態では、第一軸心Ａ１の方向は検査装置１の上下方向であり、第二軸心Ａ２の方向は、検査チップ２が第一軸心Ａ１を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図１は検査装置１の上部筐体３０の天板が取り除かれた状態を示す。
【００１７】
図１に示すように、検査装置１は、上部筐体３０、下部筐体３１、上板３２、ターンテーブル３３、角度変更機構３４、及び制御装置９０を備える。ターンテーブル３３は、後述する上板３２の上側に回転可能に設けられた円盤である。検査チップ２は、ターンテーブル３３の上方に保持される。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に設けられた駆動機構である。この角度変更機構３４は、第二軸心Ａ２を中心に検査チップ２を各々回転させる。上部筐体３０は、後述する上板３２に固定されており、検査チップ２に対して光学測定を行う測定部７が内部に設けられている。制御装置９０は、検査装置１の各種処理を制御するコントローラである。
【００１８】
下部筐体３１の概略構造を説明する。下部筐体３１は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体３１の上面には、長方形の板材である上板３２が設けられている。下部筐体３１の内部には、第一軸心Ａ１を中心にターンテーブル３３を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
【００１９】
下部筐体３１内の左方寄りに、ターンテーブル３３を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ３５が設置されている。主軸モータ３５の軸３６は、上方に突出しており、プーリ３７が固定されている。下部筐体３１の中央部には、下部筐体３１の内部から上方に延びる垂直な主軸５７が設けられている。主軸５７は、上板３２を貫通して、下部筐体３１の上側に突出している。主軸５７の上端部は、ターンテーブル３３の中央部に接続されている。
【００２０】
主軸５７は、上板３２の直下に設けられた図示しない支持部材により、回転自在に保持されている。支持部材の下側では、主軸５７にプーリ３８が固定されている。プーリ３７とプーリ３８とに亘って、ベルト３９が掛け渡されている。主軸モータ３５が軸３６を回転させると、プーリ３７、ベルト３９、及びプーリ３８を介して駆動力が主軸５７に伝達される。このとき、主軸５７の回転に連動して、ターンテーブル３３が主軸５７を中心に回転する。
【００２１】
下部筐体３１内の右方寄りに、下部筐体３１の内部において上下方向に延びる図示しないガイドレールが設けられている。図示しないＴ型プレートは、ガイドレールに沿って下部筐体３１内において上下方向に移動可能である。
【００２２】
先述の主軸５７は、内部が中空の筒状体である。図示しない内軸は、主軸５７の内部において上下方向に移動可能な軸である。内軸の上端部は、主軸５７内を貫通してラックギア４３に接続されている。Ｔ型プレートの左端部には、図示しない軸受が設けられている。軸受の内部では、内軸の下端部が回転自在に保持される。
【００２３】
Ｔ型プレートの前方には、Ｔ型プレートを上下動させるためのステッピングモータ５１が固定されている。ステッピングモータ５１の軸５８は後方、すなわち図１では下方側に向けて突出している。軸５８の先端には、図示しない円盤状のカム板が固定されている。カム板の後側の面には、図示しない円柱状の突起が設けられている。突起の先端部は、図示しない溝部に挿入されている。突起は、溝部内を摺動可能である。ステッピングモータ５１が軸５８を回転させると、カム板の回転に連動して突起が上下動する。このとき、溝部に挿入されている突起に連動して、Ｔ型プレートがガイドレールに沿って上下動する。
【００２４】
角度変更機構３４の詳細構造を説明する。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３の上面に固定された一対のＬ型プレート６０を有する。各Ｌ型プレート６０は、ターンテーブル３３の中心近傍に固定された基部から上方に延び、且つ、その上端部がターンテーブル３３の径方向外側に向けて延びている。一対のＬ型プレート６０の間には、内軸に固定された図示しないラックギア４３が設けられている。ラックギア４３は、上下方向に長い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。
【００２５】
各Ｌ型プレート６０の延設方向の先端側では、ギア４５を有する水平な支軸４６が回転自在に軸支されている。支軸４６は図示外の装着用ホルダを介して検査チップ２に固定されている。このため、ギア４５の回転に連動して検査チップ２も支軸４６を中心に回転する。ギア４５とラックギア４３との間には、Ｌ型プレート６０により図示略の水平軸線を中心に回転自在に支持されたピニオンギア４４が介在している。ピニオンギア４４は、ギア４５及びラックギア４３に夫々噛合している。ラックギア４３の上下動に連動して、ピニオンギア４４、及びギア４５が夫々従動回転し、ひいては検査チップ２が支軸４６を中心に回転する。
【００２６】
本実施形態では、主軸モータ３５がターンテーブル３３を回転駆動するのに伴って、検査チップ２が垂直軸である主軸５７を中心に回転して、検査チップ２に遠心力が作用される。即ち、主軸モータ３５は、第一軸心Ａ１を中心に検査チップ２を回転させ、遠心力を作用させる。検査チップ２の第一軸心Ａ１を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、ステッピングモータ５１が内軸を上下動させるのに伴って、検査チップ２が水平軸である支軸４６を中心に回転して、検査チップ２に作用する遠心力の方向が相対変化する。即ち、ステッピングモータ５１は、第二軸心Ａ２を中心に検査チップ２を回転させる。検査チップ２の第二軸心Ａ２を中心とした回転を、自転と呼ぶ。
【００２７】
Ｔ型プレートが可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、検査チップ２は、自転角度が０度の定常状態になる。また、Ｔ型プレートが可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、検査チップ２は、定常状態から第二軸心Ａ２を中心に１８０度回転した状態になる。つまり、本実施形態では検査チップ２が自転可能な角度幅は、自転角度０度〜１８０度である。
【００２８】
上部筐体３０の詳細構造を説明する。図１に示すように、上部筐体３０は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板３２の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体３０は、ターンテーブル３３の回転中心にある主軸５７からみて、検査チップ２が回転される範囲の外側に設けられている。
【００２９】
上部筐体３０の内部に設けられた測定部７は、測定光を発光する光源７１と、光源７１から発せられた測定光を検出する光センサ７２とを有する。光源７１及び光センサ７２は、検査チップ２の回転範囲の外側において、ターンテーブル３３の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ２の公転可能範囲のうちで主軸５７の左側位置が、検査チップ２に測定光が照射される測定位置である。検査チップ２が測定位置にある場合、光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光が、検査チップ２の前面及び後面に対して略垂直に交差する。
【００３０】
＜３．制御装置９０の電気的構成＞
図１を参照して、制御装置９０の電気的構成について説明する。制御装置９０は、検査装置１の主制御を司るＣＰＵ９１と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ９２と、制御プログラムを記憶したＲＯＭ９３とを有する。ＣＰＵ９１には、ユーザが制御装置９０に対する指示を入力するための操作部９４と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置９５と、各種情報を表示するディスプレイ９６とが接続されている。制御装置９０としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
【００３１】
さらに、ＣＰＵ９１には、公転コントローラ９７、自転コントローラ９８、及び測定コントローラ９９が接続されている。公転コントローラ９７は、主軸モータ３５を回転駆動させる制御信号を主軸モータ３５に送信することによって、検査チップ２の公転を制御する。自転コントローラ９８は、ステッピングモータ５１を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ５１に送信することによって、検査チップ２の自転を制御する。測定コントローラ９９は、測定部７を駆動することによって、検査チップ２の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ９９は、光源７１の発光、及び光センサ７２の光検出を実行させる制御信号を、光源７１及び光センサ７２に送信する。尚、ＣＰＵ９１が公転コントローラ９７、自転コントローラ９８及び測定コントローラ９９を制御する。
【００３２】
＜４．検査チップ２の構造＞
図２及び図３を参照して、本実施形態に係る検査チップ２の詳細構造を説明する。以下の説明においては、図２の上方、下方、左方、右方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ２の上方、下方、左方、右方、前方、及び後方とする。
【００３３】
図２及び図３に示すように、検査チップ２は一例として前方から見た場合に、上辺部２１、右辺部２２、左辺部２３及び下辺部２４からなる正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材２０を主体とする。図２に示すように、板材２０の前面２０１は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート２９１によって封止されている。図３に示すように、前面２０１の反対側の後面２０２は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート２９２によって封止されている。図２及び図３に示すように、板材２０とシート２９１との間、及び、板材２０とシート２９２との間には、検査チップ２に封入された液体が流動可能な液体流路２５が形成されている。液体流路２５は、板材２０の前面２０１側及び後面２０２側に所定深さに形成された凹部であり、板材２０の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。シート２９１，２９２は、板材２０の流路形成面を封止する。シート２９１，２９２は、図２及び図３以外では図示を省略している。
【００３４】
図２及び図３に示すように、液体流路２５は、検体定量流路１１、試薬定量流路１３，１５、第一接続流路３０１、第二接続流路３３１、混合部８０、及び測定部８１等を含む。図２に示すように、試薬定量流路１３は、前面２０１における左上部に設けられている。検体定量流路１１は、前面２０１における試薬定量流路１３の右側に設けられている。図３に示すように、試薬定量流路１５は、後面２０２側における左上部に設けられている。混合部８０は、前面２０１における右下部に設けられている。測定部８１は、混合部８０の下部である。
【００３５】
試薬定量流路１３、１５に共通する構成について説明する。図２及び図３に示すように、試薬定量流路１３，１５は、それぞれ、注入口１３０、試薬注入部１３１、連通路１５４、第一保持部１３２、第二保持部１３３、試薬定量部１３４、第一案内部１３８、第二案内部１３７、及び試薬余剰部１３６を含む。試薬注入部１３１は、検査チップ２の左上部に設けられている。試薬注入部１３１は、上方に開口する凹部である。試薬注入部１３１は、左辺部２３と、左辺部２３から右上方に延びる壁部２７とによって形成されている。注入口１３０は、試薬注入部１３１の上部から検査チップ２の上辺部２１に向かって板材２０を貫通する。注入口１３０は、第一試薬１８又は第二試薬１９が試薬注入部１３１に注入される部位である。試薬定量流路１３の試薬注入部１３１は、試薬定量流路１３の注入口１３０から注入された第一試薬１８が貯留される部位である。試薬定量流路１５の試薬注入部１３１は、試薬定量流路１５の注入口１３０から注入された第二試薬１９が貯留される部位である。尚、本実施形態の第二試薬１９は、第一試薬１８と後述する第一分離成分１７Ａとが混合された後に混合される試薬である。以下の説明においては、第一試薬１８、及び第二試薬１９を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、試薬１６という。
【００３６】
図２及び図３に示すように、第一保持部１３２は、左向きに開口する凹部である。第一保持部１３２と試薬注入部１３１とは、左右方向に延びる連通路１５４を介して接続されている。第一保持部１３２は、連通路１５４の右側部分から下方向に延びる流路を介して、第二保持部１３３と接続される。第二保持部１３３は、左上方に開口する屈曲壁面によって形成されている。第二保持部１３３の右側には、第三保持部１６０が設けられている。第三保持部１６０は、第二保持部１３３の上部に接続され、下方に延びる。第三保持部１６０は、試薬注入部１３１から第一保持部１３２へ第一試薬１８が注入される場合に、第一保持部１３２から溢れ出た第一試薬１８を保持する部位である。
【００３７】
第二保持部１３３の下方には、試薬定量部１３４が設けられている。試薬定量部１３４は、試薬１６が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。試薬定量部１３４は、第一案内部１３８及び第一接続流路３０１を介して混合部８０と接続されており、第二案内部１３７を介して試薬余剰部１３６と接続されている。試薬定量部１３４の容量は、試薬定量部１３４の試薬余剰部１３６側の端部１４２から右方向に延びる試薬定量面１４６より下方の液体流路２５の容量である。試薬定量面１４６は、試薬１６が試薬定量部１３４において定量される場合における試薬１６の上面の位置となる仮想的な面である。
【００３８】
試薬定量部１３４の上部から、第二案内部１３７が左斜め下方に延びる。第二案内部１３７は、試薬定量部１３４から溢れた試薬１６が移動する流路である。試薬定量部１３４の左下方には、試薬余剰部１３６が設けられている。試薬余剰部１３６は、第二案内部１３７を移動した試薬１６が収容される部位であり、第二案内部１３７の下端部から下方向及び右方向に設けられた凹部である。
【００３９】
以下の説明においては、試薬定量流路１３の試薬定量部１３４を試薬定量部１３４Ａといい、試薬定量流路１５の試薬定量部１３４を試薬定量部１３４Ｂという。図２に示すように、試薬定量部１３４Ａの上部から、第一案内部１３８が右斜め上方に延び、第一接続流路３０１に繋がる。試薬定量流路１３の第一案内部１３８は、試薬定量部１３４Ａにおいて定量された第一試薬１８が移動する流路である。第一接続流路３０１は、前面２０１に形成され、第一案内部１３８と混合部８０とを接続する流路である。第一接続流路３０１は、第一案内部１３８の右端から右斜め下方に延び、下端部からさらに右方に延びる。
【００４０】
第一接続流路３０１は、試薬受け部３０５を備えている。試薬受け部３０５は、第一接続流路３０１の下辺部２４側に設けられ、流入口３０６に接続する。試薬受け部３０５の右部は、右斜め上方に延びる壁部３０４によって形成されている。流入口３０６は、壁部３０４の右端の上側に形成されている。流入口３０６は、混合部８０の左側に位置し、混合部８０に試薬１６を流入させる部位である。
【００４１】
試薬受け部３０５の左部には、合流孔部３５１が設けられている。合流孔部３５１は、板材２０を前後方向に貫通し、第一接続流路３０１に後述する第二接続流路３３１を合流させる孔部である。
【００４２】
図３に示すように、試薬定量部１３４Ｂの上部から、第一案内部１３８が右斜め上方に延び、第二接続流路３３１に繋がる。試薬定量流路１５の第一案内部１３８は、試薬定量部１３４Ｂにおいて定量された第二試薬１９が移動する流路である。第二接続流路３３１は、後面２０２に形成され、試薬定量部１３４Ｂから合流孔部３５１側に延び、試薬定量部１３４Ｂと合流孔部３５１とを接続する流路である。第二接続流路３３１は、２つの試薬受け部３４１，３４２を備えている。試薬受け部３４１，３４２は、試薬定量部１３４Ｂにおいて定量された第二試薬１９を受ける部位である。第二接続流路３３１は、第一案内部１３８の右上部から左下方に延びて試薬受け部３４１に繋がり、試薬受け部３４１から左斜め下方に延びて試薬受け部３４２に繋がる。試薬受け部３４２の右端部は、合流孔部３５１に接続されており、前面２０１側の第一接続流路３０１に繋がる。
【００４３】
検体定量流路１１について説明する。図２に示すように、検体定量流路１１は、注入口１１０、検体注入部１１１、第一検体保持部１１２、検体案内部１１３、分離部１２４、通路１２５、取出流路１２７、検体余剰部１２６、第二検体保持部１２３、検体定量部１１４、通路１１５、通路１１７、及び第二余剰部１１６を含む。検体注入部１１１は、試薬定量流路１３の第一保持部１３２の右側に設けられている。検体注入部１１１は、上方に開口する凹部である。注入口１１０は、検体注入部１１１の上部から検査チップ２の上辺部２１に向かって板材２０を貫通する。注入口１１０は、検体１７が検体注入部１１１に注入される部位である。検体注入部１１１は、注入口１１０から注入された検体１７が貯留される部位である。本実施形態の検体１７は、例えば、血液、血漿、血球、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、精液、唾液、又は食料品などの成分を含む液体である。第一検体保持部１１２と、検体注入部１１１とは、左右方向に延びる連通路１６６を介して接続されている。第一検体保持部１１２は、検体注入部１１１側に開口する凹部である。第一検体保持部１１２の下端部は、通路である検体案内部１１３に繋がっている。
【００４４】
検体案内部１１３の下方には、分離部１２４が設けられている。検体案内部１１３は、分離部１２４に検体１７を案内する。分離部１２４は、右斜め下方に凹む凹状の形状を有し、検体１７に含まれる成分が分離される部位である。分離部１２４は、遠心力の作用によって、検体１７を比重の小さい成分と比重の大きい成分とに遠心分離する。以下の説明においては、分離部１２４において分離された検体１７の比重の小さい成分を第一分離成分１７Ａといい、比重の大きい成分を第二分離成分１７Ｂという。また、検体１７が遠心分離された後において、分離部１２４に残っている検体１７を残留液１７Ｃという。
【００４５】
残留液保持部１２１は、分離部１２４に対して右方向側に設けられている。残留液保持部１２１は、残留液１７Ｃの少なくとも一部を保持する貯溜部である。なお、残留液１７Ｃは、第二分離成分１７Ｂのみであってもよいし、第一分離成分１７Ａと第二分離成分１７Ｂを含む液であってもよい。また、残留液１７Ｃは、分離されていない検体１７を含んでいてもよい。以下の説明においては、分離部１２４に対して残留液保持部１２１が位置する右方向を一方向という場合がある。
【００４６】
図４に示すように、接続流路１２０は、分離部１２４と残留液保持部１２１とを接続する。接続流路１２０は、後述する流路入口４０１から右斜め上方に延び、上端部が一方向側に湾曲し、残留液保持部１２１の上端部に接続されている。
【００４７】
接続流路１２０は、第一接続壁面４１１と、第二接続壁面４１２とによって形成されている。第一接続壁面４１１は、接続流路１２０における残留液保持部１２１側である右側の壁面を形成する。第一接続壁面４１１は、延伸部４１３と湾曲部４１４とを備えている。延伸部４１３は、分離部１２４の右壁部４００の上下方向中央部から右上方に直線状に延びる。湾曲部４１４は、延伸部４１３の上端に接続され、一方向側に湾曲して残留液保持部１２１の上部に繋がる。
【００４８】
第二接続壁面４１２は、第一接続壁面４１１に対向し、接続流路１２０における左側の壁面を形成する。第二接続壁面４１２は、湾曲部４１５、延伸部４１６、及び湾曲部４１７を備えている。延伸部４１６は、第一接続壁面４１１の延伸部４１３と平行に右斜め上方に延びる。湾曲部４１５は、延伸部４１６の下端に接続され、左方に湾曲して分離部１２４に繋がる。湾曲部４１７は、延伸部４１６の上端に接続され、一方向側に湾曲して残留液保持部１２１の上端に繋がる。
【００４９】
図４に示すように、接続流路１２０における分離部１２４と接続される部位を流路入口４０１という。流路入口４０１は、第二接続壁面４１２の下端、即ち、湾曲部４１５の下端から、一方向に向けて引いた仮想線４６１における接続流路１２０の部位である。流路入口４０１における接続流路１２０の第一断面積Ｓβは、取出流路１２７における最も断面積が小さい部位１２７１における取出流路１２７の第二断面積Ｓγよりも小さい。
【００５０】
図４に示すように、接続流路１２０における残留液保持部１２１と接続される部位を流路出口４０２という。流路出口４０２は、第一接続壁面４１１の上端、即ち、湾曲部４１４の上端に垂直に引いた仮想線４６２における接続流路１２０の部位である。接続流路１２０は、流路入口４０１と流路出口４０２との間の流路である。
【００５１】
図２に示すように、分離部１２４の上部から、通路１２５が左斜め下方に延び、取出流路１２７が右斜め上方に延びている。分離部１２４に接続された通路１２５は、分離部１２４の左下方に設けられた検体余剰部１２６まで延びている。検体余剰部１２６は、分離部１２４から溢れ出た検体１７が貯留される部位である。
【００５２】
分離部１２４に接続された取出流路１２７は、第二検体保持部１２３に繋がっている。取出流路１２７は、分離部１２４において分離された第一分離成分１７Ａが取り出される流路である。取出流路１２７は、第一取出壁面４５１と第二取出壁面４５２とを備えている。図４に示すように、第一取出壁面４５１の一端１２４１が分離部１２４に接続されている。第一取出壁面４５１は、一方向に向かうほど、分離部１２４が凹む下方向とは反対方向側である上側に位置するように傾く。第二取出壁面４５２は、第一取出壁面４５１の他端１２４２に接続されている。第二取出壁面４５２は、一方向に向かうほど、分離部１２４が凹む下方向に位置するように傾く。第二取出壁面４５２は、第一取出壁面４５１よりも一方向に沿う方向に延びる。
【００５３】
第二検体保持部１２３の下方には、検体定量部１１４が設けられている。検体定量部１１４は、第一分離成分１７Ａを定量する部位であり、上側に開口する凹部である。検体定量部１１４は、右上方に延びる通路１１７を介して混合部８０と接続されており、通路１１５を介して第二余剰部１１６に接続されている。検体定量部１１４の容量は、検体定量部１１４の第二余剰部１１６側の端部１１９から右方向に延びる検体定量面１２９より下方の液体流路２５の容量である。検体定量面１２９は、第一分離成分１７Ａが検体定量部１１４において定量される場合における第一分離成分１７Ａの上面の位置となる仮想的な面である。第二余剰部１１６は、検体定量部１１４から溢れ出た第一分離成分１７Ａが貯留される部位である。通路１１７は、流入口３０６の上方に位置する。
【００５４】
混合部８０は、通路１１７に接続されて下方に延びる、流入口３０６より右側の流路を含む領域である。混合部８０においては、検体定量部１１４において定量された第一分離成分１７Ａ、試薬定量部１３４Ａにおいて定量された第一試薬１８、及び試薬定量部１３４Ｂにおいて定量された第二試薬１９が混合される。後述する光学測定が行われる際には、混合部８０の下部を形成する測定部８１に測定光が透過される。
【００５５】
＜５．検査チップ２のその他構造＞
図１に示すように、Ｌ型プレート６０から延びる支軸４６は、図示外の装着用ホルダを介して板材２０の後面中央に垂直に連結される。支軸４６の回転に伴って、検査チップ２が支軸４６を中心に自転する。検査チップ２は図２及び図３に示す定常状態である場合、上辺部２１及び下辺部２４が重力Ｇの方向と直交し、右辺部２２及び左辺部２３が重力Ｇの方向と平行、且つ、左辺部２３が右辺部２２よりも主軸５７側に配置される。定常状態の検査チップ２が測定位置に配置されている状態において、光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光を測定部８１に通過させることで、検査装置１は光学測定による検査を行う。
【００５６】
＜６．検査方法の一例＞
検査装置１及び検査チップ２を用いた検査方法について説明する。図２に示すように、注入口１１０から検体１７が注入され、検体注入部１１１に配置される。試薬定量流路１３の注入口１３０から第一試薬１８が注入され、試薬定量流路１３の試薬注入部１３１に配置される。図３に示すように、試薬定量流路１５の注入口１３０から第二試薬１９が注入され、試薬定量流路１５の試薬注入部１３１に配置される。第一試薬１８、第二試薬１９、及び検体１７の配置方法は限定されない。例えば、シート２９１，２９２における検体注入部１１１及び試薬注入部１３１に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から、検体１７、第一試薬１８、及び第二試薬１９を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、予め、第一試薬１８と第二試薬１９とが、試薬定量流路１３，１５のそれぞれの試薬注入部１３１に配置されて、シート２９１，２９２によって封止されていてもよい。この場合、シート２９１における検体定量流路１１の検体注入部１１１に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から検体１７を注入し、さらにシールをして封止してもよい。
【００５７】
ユーザは検査チップ２を図示外の装着用ホルダに取り付けて、操作部９４から処理開始のコマンドを入力する。これによって、ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９３に記憶されている制御プログラムに基づいて、図５に示す遠心処理を実行する。尚、検査装置１は二つの検査チップ２を同時に検査可能であるが、以下では説明の便宜のため、一つの検査チップ２を検査する手順を説明する。以下の説明においては、図２及び図３に示す検査チップ２の定常状態を自転角度０度といい、定常状態から９０度反時計回りに回転した状態を自転角度９０度という。尚、以下の説明においてＣＰＵ９１が検査チップ２を自転角度０度から９０度に回転させる場合、検査チップ２は、前方から見て反時計回りに回転する。また、ＣＰＵ９１が検査チップ２を自転角度９０度から０度に回転させる場合、検査チップ２は、前方から見て時計回りに回転する。
【００５８】
図５に示すように、ＣＰＵ９１は、ＨＤＤ９５に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ９７に主軸モータ３５の駆動情報をセットし、自転コントローラ９８にステッピングモータ５１の駆動情報をセットする（Ｓ１）。このとき、検査チップ２は図２及び図３に示すように、定常状態であり自転角度０度である。次いで、図１に示すＣＰＵ９１が公転コントローラ９７を制御し、主軸モータ３５の駆動を開始する（Ｓ２）。この結果、自転角度が０度の検査チップ２が公転する。主軸モータ３５は、公転コントローラ９７の指示に基づき、ターンテーブル３３の回転速度を速度Ｖｃに上げる。この速度Ｖｃでターンテーブル３３が回転されると、検査チップ２に、数百Ｇほどの遠心力Ｘが作用する。ＣＰＵ９１は主軸モータ３５の回転速度を速度Ｖｃに保持する（Ｓ３）。図６（Ａ）に示すように、左辺部２３から右辺部２２に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって試薬１６は、試薬注入部１３１から第一保持部１３２に移動する。また、検体１７は、検体注入部１１１から第一検体保持部１１２に移動する。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御してステッピングモータ５１を駆動制御し、図６（Ｃ）に示すように、自転角度９０度まで検査チップ２を回転させる（Ｓ４）。図６（Ｃ）は、自転角度９０度まで検査チップ２が自転された状態を示し、図６（Ｂ）は、自転角度０度から自転角度９０度まで検査チップ２が自転される間の中間の状態を示す。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、自転角度０度から自転角度９０度に向けて検査チップ２が自転される間に、試薬１６は、遠心力Ｘの作用によって、第一保持部１３２から、第二保持部１３３を経由して、試薬定量部１３４に流れる。また、検体１７は、第一検体保持部１１２から、検体案内部１１３を介して分離部１２４に流れる。
【００６０】
図６（Ｃ）に示す状態においては、自転角度９０度まで検査チップ２が自転され、上辺部２１から下辺部２４に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。試薬定量部１３４において余った試薬１６は、第二案内部１３７を介して試薬余剰部１３６に流れる。遠心力Ｘは試薬定量面１４６に垂直な方向に作用する。これによって、試薬定量部１３４の容量分の試薬１６が定量される。分離部１２４において余った検体１７は、通路１２５を介して検体余剰部１２６に流れる。このため、分離部１２４の容量分の検体１７が分離部１２４に残る。分離部１２４の容量は、図２に示す分離部１２４における通路１２５側の端部１４７から、右方向に延びる仮想面１４８より下方の液体流路２５の容量である。
【００６１】
ＣＰＵ９１は、所定時間の間、主軸モータ３５の回転速度を速度Ｖｃに保持する（Ｓ５）。これによって、図６（Ｃ）に示す自転角度９０度の検査チップ２に、所定時間の間、上辺部２１から下辺部２４に向けて、遠心力Ｘが作用する。これによって、図７（Ｄ）及び図８に示すように、分離部１２４においては、検体１７の成分が第一分離成分１７Ａと第二分離成分１７Ｂとに分離される。例えば、検体１７が血液の場合、比重の大きい血球が遠心力Ｘの作用方向側に溜まり、比重の小さい血漿が遠心力Ｘの作用方向の反対側に溜まる。すなわち、検体１７が、血液中の血漿である第一分離成分１７Ａと、血球である第二分離成分１７Ｂとに分離される。
【００６２】
以下に説明するＳ６〜Ｓ１１の処理において、分離部１２４から取出流路１２７を介して必要量の第一分離成分１７Ａが取り出される。必要量の第一分離成分１７Ａが取り出された後は、分離部１２４に残った残留液１７Ｃの少なくとも一部が残留液保持部１２１に移動する。以下の説明では、Ｓ５の処理において分離部１２４において検体１７の分離を行う場合の遠心力Ｘの方向を第一遠心方向という。第一遠心方向は、分離部１２４から残留液保持部１２１に向かう一方向に直交する下方向である。第一遠心方向に作用する遠心力Ｘを第一遠心力Ｘ１という場合がある。第一遠心力Ｘ１は、検体１７を遠心分離する時の遠心力であり、検体１７の成分が第一分離成分１７Ａと第二分離成分１７Ｂとに分離されるほどの大きさである。
【００６３】
また、第一接続壁面４１１と第二接続壁面４１２とに接する接線を接線４７１という。接線４７１と平行な方向を矢印５０１に示す。接線４７１と第一方向とがなす角度を取出角度γという。図９に示すように、取出角度γを規定する接線４７１に垂直な方向を第二遠心方向という。第二遠心方向に作用する遠心力Ｘを第二遠心力Ｘ２という場合がある。なお、第二遠心方向に第二遠心力Ｘ２が作用したとき、分離部１２４から取出流路１２７を介して第一分離成分１７Ａが必要量取り出されている。必要量は、検体定量部１１４の容量以上の量である。
【００６４】
また、図１０に示すように、流路入口４０１から第一接続壁面４１１が延びる方向を接続方向といい、矢印５０２で示す。接続方向は、流路入口４０１から右上方に延びる延伸部４１３に平行な方向である。接続方向と一方向とがなす角度を接続角度βという。接続角度βは、図９に示す取出角度γより大きい。また、接続方向に垂直な方向を第三遠心方向という。第三遠心方向に作用する遠心力Ｘを第三遠心力Ｘ３という場合がある。
【００６５】
また、図１１及び図１２に示すように、一方向に平行な遠心力Ｘの方向を第四遠心方向という。第四遠心方向に作用する遠心力Ｘを第四遠心力Ｘ４という場合がある。ＣＰＵ９１は、Ｓ７〜Ｓ１１において、第一遠心力方向、第二遠心力方向、第三遠心力方向、及び第四遠心力方向の順に、遠心力Ｘが作用するように、検査チップ２を回転させる角度変更回転を実行する。以下、Ｓ６以降の処理について説明する。
【００６６】
Ｓ５において、第一遠心方向に第一遠心力Ｘ１を作用させ、検体１７を分離した後、ＣＰＵ９１は、公転コントローラ９７を制御して主軸モータ３５を駆動制御し、ターンテーブル３３の回転速度を速度Ｖｃから速度Ｖｄに減速する（Ｓ６）。これによって、検査チップ２に作用する遠心力Ｘは、図８に示す第一遠心力Ｘ１より小さくなる。
【００６７】
次いで、ＣＰＵ９１は、自転コントローラ９８を制御してステッピングモータ５１を駆動制御し、図７（Ｅ）に示す自転角度０度までの検査チップ２の回転を開始する（Ｓ７）。すなわち、角度変更回転を開始する。ＣＰＵ９１は、角度変更回転が実行されている途中において、公転コントローラ９７を制御して主軸モータ３５を駆動制御し、ターンテーブル３３の回転速度について、速度Ｖｄから速度Ｖｃに向けての加速を開始する（Ｓ８）。故に、検査チップ２に作用する遠心力Ｘは、徐々に大きくなる。ＣＰＵ９１は、自転角度が０度になった場合に検査チップ２の自転を停止する（Ｓ９）。次いで、ＣＰＵ９１は、ターンテーブル３３の回転速度がＶｃになった場合に加速を停止する（Ｓ１０）。ＣＰＵ９１は、時間Ｔ２の間、速度Ｖｃの状態での公転を継続する（Ｓ１１）。
【００６８】
Ｓ７〜Ｓ１１における第一分離成分１７Ａと残留液１７Ｃとの流れについて詳細に説明する。Ｓ７の処理によって検査チップ２の自転が開始され、Ｓ８の処理によって検査チップ２の公転が加速されると、図９に示すように、検査チップ２に対して第二遠心方向に第二遠心力Ｘ２が作用する。第一分離成分１７Ａは、取出流路１２７を介して、必要量取り出される。なお、第二遠心力Ｘ２は、ターンテーブル３３の回転速度が速度Ｖｄと速度Ｖｃとの間の速度における遠心力である。このため、検査チップ２に作用する第二遠心力Ｘ２は、図８に示す第一遠心力Ｘ１より小さい。
【００６９】
ＣＰＵ９１が検査チップ２をさらに自転させると、図９に示す第二遠心方向に第二遠心力Ｘ２が作用する状態から、図１０に示す第三遠心方向に第三遠心力Ｘ３が作用する状態に変化する。検査チップ２の公転が加速されているので、第三遠心力Ｘ３は、第二遠心力Ｘ２より大きい。第三遠心方向は、接続方向に垂直な方向であるので、残留液１７Ｃは、接続流路１２０を通って残留液保持部１２１に流れる。
【００７０】
ＣＰＵ９１は、検査チップ２の自転角度が０度になった場合に自転を停止する（Ｓ９）。また、ＣＰＵ９１は、ターンテーブル３３の回転速度がＶｃになった場合に加速を停止する（Ｓ１０）。この場合、図１１に示すように、第四遠心方向に第四遠心力Ｘ４が作用する。第四遠心力Ｘ４は、第二遠心力Ｘ２及び第三遠心力Ｘ３より大きい。ＣＰＵ９１は、時間Ｔ２の間、速度Ｖｃの状態での公転を継続する（Ｓ１１）。このため、第四遠心力Ｘ４が、時間Ｔ２の間、検査チップ２に作用する。図１１及び図１２に示すように、第四遠心力Ｘ４の作用によって、残留液１７Ｃが、接続流路１２０を介して残留液保持部１２１にさらに流入する。この結果、図７（Ｅ）及び図１２に示すように、残留液保持部１２１に残留液１７Ｃの少なくとも一部が保持された状態となる。
【００７１】
ここで、図４に示すように、第一取出壁面４５１の道のりがＬ１である。取出流路１２７における最も断面積が小さい部位１２７１における幅がＷ１である。取出流路１２７における最も断面積が小さい部位１２７１における深さがｄ１である。接線４７１と第一接続壁面４１１との交点４７２と、流路入口４０１との間の道のりがＬ２である。接続流路１２０における最も断面積が大きい部位における幅がＷ２である。接続流路１２０における最も断面積が大きい部位における深さがｄ２である。本実施形態では、接続流路１２０における最も断面積が大きい部位は、流路入口４０１である。上記の条件の場合、本実施形態では、以下の式（１）を満たす。
Ｌ１／｛ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）｝＜Ｌ２／｛ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）｝・・・（１）
【００７２】
図９に示すように、接続流路１２０に位置する残留液１７Ｃの液面は、接線４７１の位置になるので、残留液１７Ｃは、残留液保持部１２１に流れない。このため、残留液保持部１２１に残留液１７Ｃが流れて残留液１７Ｃの液面５２１が下がり、必要量の第一分離成分１７Ａの取り出しにおいて、液不足が発生する可能性を低減できる。よって、より確実に必要量の第一分離成分１７Ａを取り出すことができ、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００７３】
また、式（１）において、Ｌ１／｛ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）｝は、取出流路１２７から流体である第一分離成分１７Ａが受ける流路抵抗である。また、Ｌ２／｛ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）｝は、接続流路１２０から流体である残留液１７Ｃが受ける流路抵抗である。Ｌ１／ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）＜Ｌ２／ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）であるので、Ｌ１／｛ｄ１×（ｄ１＋Ｗ１）｝≧Ｌ２／｛ｄ２×（ｄ２＋Ｗ２）｝である場合に比べて、取出流路１２７側に第一分離成分１７Ａが流れる時に、接続流路１２０側に残留液１７Ｃが流れ難い。故に、図９に示す第二遠心力Ｘ２が検査チップ２に作用しているときに、残留液保持部１２１側に残留液１７Ｃがさらに流れ難くなる。、このため、より確実に必要量の第一分離成分１７Ａを取り出すことができる。よって、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００７４】
なお、道のりＬ１は、第一取出壁面４５１の道のりである。第一分離成分１７Ａは、道のりＬ１より長い道のりを移動すると、第一取出壁面４５１の他端１２４２を通過し、第二取出壁面４５２に到達する。第二取出壁面４５２は、一方向に向かうほど、下方向に位置するように傾斜しているので、第二取出壁面４５２に到達した第一分離成分１７Ａは、分離部１２４に戻り難い。このため、式（１）においては、第一分離成分１７Ａが移動する長さとして、道のりＬ１を使用している。
【００７５】
また、分離部１２４内の残留液１７Ｃの表面張力と残留液１７Ｃの流路入口４０１への接触角Ｒとで定まる定数がＢであるとする。本実施形態においては、残留液１７Ｃのうち、第一分離成分１７Ａが流路入口４０１に位置するので、第一分離成分１７Ａの表面張力と第一分離成分１７Ａの流路入口４０１への接触角Ｒとで定まる定数がＢである。なお、図８の拡大図Ｚ１に示すように、残留液１７Ｃの流路入口４０１への接触角Ｒは、一方向に対する、流路入口４０１における残留液１７Ｃの液面５１１が第一接続壁面４１１に接触する角度である。液面５１１は、表面張力によって右端が右上方に湾曲して第一接続壁面４１１に接触している。
【００７６】
また、残留液１７Ｃの粘度と密度とによって定まる定数がＶであるとする。図４に示すように、流路入口４０１における接続流路１２０の幅がＷ３であるとする。流路入口４０１における接続流路の前後方向の深さがｄ３であるとする。流路出口４０２における接続流路１２０の幅がＷ４であるとする。流路出口４０２における前後方向の深さがｄ４であるとする。接続流路１２０における流路入口４０１と流路出口４０２との間の流路の深さがｄ５であるとする。より詳細には、深さｄ５は、延伸部４１３及び延伸部４１６によって形成される流路における前後方向の深さである。図１０に示す第三遠心力Ｘ３の大きさがＦβであるとする。図１１及び図１２に示す第四遠心力Ｘ４の大きさがＦθであるとする。この場合、本実施形態では、
Ｆβ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ  ・・・（２）
且つ
Ｆθ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂ＋Ｖ×Ｌ２／｛ｄ５×（ｄ５＋Ｌ２）＾２｝＋２×（ｄ４＋Ｗ４）×Ｂ＋２×（ｄ２＋Ｗ２）×Ｂ  ・・・（３）
を満たす。
【００７７】
式（２）における２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂは、接続流路１２０の流路入口４０１によって残留液１７Ｃが保持される力である。すなわち、分離部１２４における残留液１７Ｃの保持力である。Ｆβ≧２×（ｄ３＋Ｗ３）×Ｂであるので、第三遠心力Ｘ３であるＦβが、分離部１２４における残留液１７Ｃの保持力以上である。このため、図１０に示すように、Ｆβが分離部１２４における残留液１７Ｃの保持力より小さい場合に比べて、より確実に、残留液１７Ｃを接続流路１２０側に流すことができる。
【００７８】
また、式（３）におけるＶ×Ｌ２／｛ｄ５×（ｄ５＋Ｌ２）＾２｝は、接続流路１２０の流路抵抗によって残留液１７Ｃが接続流路１２０から受ける力である。２×（ｄ４＋Ｗ４）×Ｂは、接続流路１２０の流路出口４０２によって残留液１７Ｃが保持される力である。２×（ｄ２＋Ｗ２）×Ｂは、流路入口４０１と流路出口４０２との間の流路によって残留液１７Ｃが保持される力である。第四遠心力Ｘ４であるＦθが、夫々の力の合計以上であるので、Ｆθが合計より小さい場合に比べて、より確実に、残留液１７Ｃを接続流路１２０側に流すことができる。よって、残留液１７Ｃが取出流路１２７側に流れること可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性をできる。
【００７９】
式（２）及び式（３）を満たす場合の公転速度は、予め図１に示すＨＤＤ９５に駆動情報として記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ９１は、記憶された速度を含む駆動情報をＳ１において読み込み、Ｓ７〜Ｓ１０において読み込んだ速度にターンテーブル３３の速度を合わせるように制御する。また、式（２）及び式（３）に用いられるパラメータであるｄ３、Ｗ３、Ｂ、Ｖ、Ｌ２、ｄ４、Ｗ４、及びｄ５が予めＨＤＤ９５に記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ９１は式（１）〜式（３）を満たすように速度を計算し、ターンテーブル３３の速度を制御する。
【００８０】
また、図４に示すように、取出流路１２７の道のりがＬ３である。道のりＬ３は、第一取出壁面４５１と、第二取出壁面４５２との合計の道のりである。接続流路１２０の道のりがＬ４である。道のりＬ３は道のりＬ４より長い。本実施形態においては、角度変更回転において、ＣＰＵ９１が図９に示す第二遠心方向から図１０に示す第三遠心方向に向けて遠心力Ｘが作用する方向を変更する時間Ｔ１は、図１１及び図１２に示す第四遠心力Ｘ４を作用させる時間Ｔ２より長い。
【００８１】
図９に示すように、必要量の第一分離成分１７Ａをより確実に取り出すためには、第一分離成分１７Ａが第一取出壁面４５１の他端１２４２より第二取出壁面４５２側に流れる必要がある。さらに、分離部１２４から取り出された第一分離成分１７Ａが第二取出壁面４５２に残っていると、第一取出壁面４５１の表面に付着した第一分離成分１７Ａに引きずられて、第二取出壁面４５２に残った第一分離成分１７Ａが分離部１２４に戻り易い。従って、第一分離成分１７Ａをより確実に取り出すためには、第二取出壁面４５２から第一分離成分１７Ａが離れる必要がある。第二取出壁面４５２は、下方向に傾斜しており、第二取出壁面４５２の右端で第一分離成分１７Ａが第二取出壁面４５２から離れる。すなわち、第一分離成分１７Ａが第二取出壁面４５２の右端で離れるまでの分離部１２４からの道のりをＬ３としている。また、残留液保持部１２１への残留液１７Ｃの流入が始まると液面５２１が下がり、第一分離成分１７Ａを取出流路１２７から取り出せなくなる。取り出し時の第二遠心力Ｘ２は残留液保持部１２１への流入時の第四遠心力Ｘ４より小さい。すなわち、取り出し時の第二遠心力Ｘ２が、残留液保持部１２１への流入時の第四遠心力Ｘ４よりも小さい。また、第二取出壁面４５２は残留液保持部１２１よりも外周側にあるため第一分離成分１７Ａを移動させる道のりＬ３は道のりＬ４より長くなる。よって、弱い力で長い距離を移動させる必要があるため取り出した第一分離成分１７Ａがより確実に取り出される位置まで移動するまでに時間がかかる。
【００８２】
本実施形態においては、ＣＰＵ９１は、時間Ｔ１を時間Ｔ２より長くしているので、時間Ｔ１が時間Ｔ２以下である場合に比べて、第一分離成分１７Ａが取出流路１２７を移動する時間を確保することができる。よって、必要量の第一分離成分１７Ａをより確実に取り出すことができ、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００８３】
図７（Ｅ）に示すように、試薬定量部１３４Ａにおいて定量された第一試薬１８は混合部８０に移動し貯留される。また、試薬定量部１３４Ｂにおいて定量された第二試薬１９は、試薬受け部３４１に移動する。第一分離成分１７Ａは第二検体保持部１２３に移動する。
【００８４】
次いで、ＣＰＵ９１は、自転コントローラ９８を制御してステッピングモータ５１を駆動制御し、図７（Ｆ）に示すように、自転角度９０度まで検査チップ２を回転させる（Ｓ１２）。この結果、上辺部２１から下辺部２４に向けて遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、第一分離成分１７Ａは、第二検体保持部１２３から検体定量部１１４に流れる。また、第二試薬１９は、試薬受け部３４１から試薬受け部３４２に移動する。図１３（Ｇ）に示すように、検体定量部１１４において余った第一分離成分１７Ａは、通路１１５を介して第二余剰部１１６に流れる。遠心力Ｘは検体定量面１２９に垂直な方向に作用する。これによって、検体定量部１１４の容量分の第一分離成分１７Ａが定量される。また、試薬受け部３４２に移動した第二試薬１９は、合流孔部３５１を介して前面２０１に形成された第一接続流路３０１に合流する。
【００８５】
次いで、ＣＰＵ９１は、自転コントローラ９８を制御してステッピングモータ５１を駆動制御し、図１３（Ｈ）、図１３（Ｉ）、及び図１４（Ｊ）に示すように、自転角度０度まで検査チップ２を回転させる（Ｓ１３）。この結果、左辺部２３から右辺部２２に向けて検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。
【００８６】
図１３（Ｇ）に示す状態から図１４（Ｊ）に示す状態に検査チップ２の姿勢が変化する過程において遠心力Ｘが作用することで、図１３（Ｈ）に示すように、検体定量部１１４において定量された第一分離成分１７Ａが混合部８０に流入する。そして、図１３（Ｉ）に示すように、合流孔部３５１から合流した第二試薬１９が混合部８０に流入し、図１４（Ｊ）に示すように混合部８０において混合液２６が生成される。
【００８７】
次いで、ＣＰＵ９１は、自転コントローラ９８を制御してステッピングモータ５１を駆動制御し、図１４（Ｋ）に示すように、自転角度９０度まで検査チップ２を回転させる（Ｓ１４）。この結果、上辺部２１から下辺部２４に向けて検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、混合液２６は、測定部８１に移動する。
【００８８】
図１４には図示しないが、Ｓ１４が実行された後、ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御し、ステッピングモータ５１を駆動する。ＣＰＵ９１は、自転角度０度まで検査チップ２を回転させる（Ｓ１５）。また、ＣＰＵ９１は公転コントローラ９７を制御し、主軸モータ３５の回転を停止する（Ｓ１５）。故に、検査チップ２の公転が終了する。遠心処理は終了される。
【００８９】
遠心処理の実行後、ＣＰＵ９１は公転コントローラ９７を制御し、検査チップ２を測定位置の角度まで回転移動させる。図１に示す測定コントローラ９９が光源７１を発光させると、測定光が測定部８１に貯溜された混合液２６を通る。ＣＰＵ９１は光センサ７２が受光した測定光の変化量に基づいて、混合液２６の光学測定を行い、測定データを取得する。ＣＰＵ９１は、取得された測定データに基づいて、混合液２６の測定結果を算出する。測定結果に基づく混合液２６の検査結果が、図１に示すディスプレイ９６に表示される。尚、混合液２６の測定方法は、光学測定に限られず、他の方法でもよい。
【００９０】
＜７．本実施形態の主たる作用効果＞
以上のように、検査チップ２を用いた測定が行われる。本実施形態においては、図４に示すように、流路入口４０１における接続流路１２０の第一断面積Ｓβは、取出流路１２７における最も断面積が小さい部位１２７１における取出流路１２７の第二断面積Ｓγよりも小さい。このため、図９に示すように、第二遠心方向に第二遠心力Ｘ２が作用する場合に、接続流路１２０よりも取出流路１２７側に第一分離成分１７Ａが流れ易い。よって、第一断面積Ｓβが第二断面積Ｓγ以上である場合に比べて、第一分離成分１７Ａをより確実に分離部１２４から取り出すことができる。よって、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９１】
ここで、第一断面積Ｓβが第二断面積Ｓγより小さいので、第一断面積Ｓβが第二断面積Ｓγ以上の場合に比べて、図１０に示す第三遠心力Ｘ３が作用する場合に、接続流路１２０側に残留液１７Ｃが流れ難くなる。このため、第二遠心力Ｘ２の作用によって、第一分離成分１７Ａが取出流路１２７を介して必要量取り出された後に、取出流路１２７から追加で流れる検体１７の量が多くなる可能性があり、第一分離成分１７Ａ以外の検体１７が取出流路１２７側に流れる可能性がある。本実施形態においては、第三遠心力Ｘ３を第二遠心力Ｘ２よりも大きくし、断面積の小さい接続流路１２０に残留液１７Ｃが流れ易くすることで、図１０に示すように、分離部１２４における残留液１７Ｃの液面５２１を下げ、取出流路１２７を介して追加で流れる検体１７の量を少なくすることができる。よって、第一分離成分１７Ａ以外の液体である第二分離成分１７Ｂが取出流路１２７側に流れる可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９２】
また、図８に示す第一遠心方向に第一遠心力Ｘ１が作用することによって、検体１７が第一分離成分１７Ａと第二分離成分１７Ｂとに分離される。そして、図１０に示す第三遠心方向に第三遠心力Ｘ３が作用することで、残留液１７Ｃが接続流路１２０を通って残留液保持部１２１に移動し始める。第一遠心力Ｘ１が第三遠心力Ｘ３より大きいので、第一遠心力Ｘ１が第三遠心力Ｘ３以下である場合に比べて、より確実に検体１７を第一分離成分１７Ａと第二分離成分１７Ｂとに分離でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９３】
また、ＣＰＵ９１は、第三遠心方向に遠心力を作用させる場合に、図８に示す第一遠心力Ｘ１より小さい図１０に示す第三遠心力Ｘ３を検査チップ２に作用させる。第三遠心力Ｘ３が第一遠心力Ｘ１より小さいので、第三遠心力Ｘ３を作用させる時に、分離部１２４の第一遠心方向側である下部に、第一遠心力Ｘ１によって分離された第二分離成分１７Ｂを留めておける可能性が高くなる。すなわち、第三遠心力Ｘ３が小さいので、第一分離成分１７Ａに比べて比重の大きい第二分離成分１７Ｂが移動し難くなり、図１０に示すように、第一分離成分１７Ａに比べて、第二分離成分１７Ｂの液面５２２が接続流路１２０側に傾き難くなる。このため、第三遠心力Ｘ３を検査チップ２に作用させる時に、第二分離成分１７Ｂが接続流路１２０に流入するよりも先に、第一分離成分１７Ａが接続流路１２０に流入する。この結果、より確実に、残留液保持部１２１に、残留液１７Ｃのうち第一分離成分１７Ａを含む上層を、第三遠心力Ｘ３を作用させる時に流入させることができる。よって、取出流路１２７側へ流出する検体１７の液面５２１が下がることで、液面５２１が分離界面である液面５２２に到達する前に第一分離成分１７Ａの取り出しを終了することができる。よって、取出流路１２７側に第二分離成分１７Ｂが流れ難くなり、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９４】
また、図１０に示すように、第三遠心方向に第三遠心力Ｘ３が作用することで、残留液１７Ｃが接続流路１２０を通って残留液保持部１２１に移動し始める。図１１及び図１２に示すように、第四遠心方向に第四遠心力Ｘ４が作用することで、残留液保持部１２１への残留液１７Ｃの移動が完了する。第四遠心力Ｘ４が第三遠心力Ｘ３より大きいので、第四遠心力Ｘ４が第三遠心力Ｘ３以下である場合に比べて、より確実に残留液保持部１２１に残留液１７Ｃを移動させることができる。よって、残留液１７Ｃが取出流路１２７側に流れること可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９５】
上記実施形態において、主軸モータ３５を制御して第一軸心Ａ１を中心に検査チップ２を回転させるＣＰＵ９１は本発明の第一回転制御手段の一例である。ステッピングモータ５１を制御して第二軸心Ａ２を中心に検査チップ２を回転させるＣＰＵ９１は本発明の第二回転制御手段の一例である。
【００９６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、取出流路１２７の道のりＬ３が接続流路１２０の道のりＬ４以下であってもよい。第四遠心方向は、ＣＰＵ９１が第二遠心方向及び第三遠心方向の順に遠心力Ｘが作用するように検査チップ２を一の回転方向に回転させた後、さらに同じ回転方向に回転させて遠心力Ｘを作用させる方向であればよく、一方向に平行でなくてもよい。また、角度変更回転において、ＣＰＵ９１が図９に示す第二遠心方向から図１０に示す第三遠心方向に向けて遠心力Ｘが作用する方向を変更する時間Ｔ１を、図１１及び図１２に示す第四遠心力Ｘ４を作用させる時間Ｔ２以下にしてもよい。
【００９７】
また、ＣＰＵ９１が作用させる遠心力Ｘについて、第三遠心力Ｘ３が第一遠心力Ｘ１以上であってもよい。第四遠心力Ｘ４が第二遠心力Ｘ２以下であってもよい。第四遠心力Ｘ４が第三遠心力Ｘ３以下であってもよい。第四遠心力Ｘ４が第一遠心力Ｘ１より大きくてもよい。第四遠心力Ｘ４が第一遠心力Ｘ１より小さくてもよい。また、角度変更回転において、ＣＰＵ９１は、第一遠心方向、第二遠心方向、及び第三遠心方向の順に、遠心力Ｘが作用するように検査チップ２を回転させればよく、第四遠心方向に遠心力Ｘを作用させなくてもよい。また、式（１）の条件は、満たされなくてもよい。第三遠心力Ｘ３の大きさであるＦβが式（２）を満たさなくてもよい。第四遠心力Ｘ４の大きさであるＦθが式（３）を満たさなくてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１    検査装置
２    検査チップ
１６    試薬
１７    検体
１７Ａ    第一分離成分
１７Ｂ    第二分離成分
１７Ｃ    残留液
１８    第一試薬
１９    第二試薬
２６    混合液
９１    ＣＰＵ
１２０    接続流路
１２１    残留液保持部
１２４    分離部
１２７    取出流路
４０１    流路入口
４０２    流路出口
４１１    第一接続壁面
４１２    第二接続壁面
４５１    第一取出壁面
４５２    第二取出壁面
Ｒ    接触角
Ｓβ    第一断面積
Ｓγ    第二断面積
Ｘ１    第一遠心力
Ｘ２    第二遠心力
Ｘ３    第三遠心力
Ｘ４    第四遠心力
Ｚ１    拡大図
β    接続角度
γ    取出角度
【図１】
2016070808.tif 000003
【図２】
2016070808.tif 000004
【図３】
2016070808.tif 000005
【図４】
2016070808.tif 000006
【図５】
2016070808.tif 000007
【図６】
2016070808.tif 000008
【図７】
2016070808.tif 000009
【図８】
2016070808.tif 000010
【図９】
2016070808.tif 000011
【図１０】
2016070808.tif 000012
【図１１】
2016070808.tif 000013
【図１２】
2016070808.tif 000014
【図１３】
2016070808.tif 000015
【図１４】
2016070808.tif 000016