(57)【要約】【課題】  内蔵された液体の適切な保存と流動制御とを両立可能な分析用具および分析システムを提供すること。【解決手段】  分析用具Ａ１は、試薬８が貯蔵された貯蔵槽１１と、貯蔵槽１に繋がる受容空間１３と、受容空間１３を塞ぎ、且つ試薬８の通過を阻止するとともに、破砕可能な破砕膜２と、破砕膜２に対して受容空間１３とは反対側の外側に位置し、且つ破砕前の破砕膜２が存在する位置を超えて受容空間１３内に進入するように変形可能な変形膜３と、試薬８を用いた分析を行う分析部と、を備える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯蔵された貯蔵槽と、
前記貯蔵槽に繋がる受容空間と、
前記受容空間を塞ぎ、且つ前記液体の通過を阻止するとともに、破砕可能な破砕膜と、
前記破砕膜に対して前記受容空間とは反対側の外側に位置し、且つ破砕前の前記破砕膜が存在する位置を超えて前記受容空間内に進入するように変形可能な変形膜と、
前記液体を用いた分析を行う分析部と、
を備える分析用具。
【請求項２】
前記破砕膜および前記変形膜の間に位置し、且つ前記受容空間とは前記破砕膜によって区画された流路用空間と、
前記流路用空間と前記分析部とに繋がる流路と、を備える、請求項１に記載の分析用具。
【請求項３】
前記受容空間が形成され、且つ前記破砕膜が接合された基材と、
前記基材および前記破砕膜の少なくとも一方に前記変形膜を接合する接合層と、をさらに備えており、
前記接合層には、厚さ方向視において前記受容空間と重なる開口が設けられており、
前記流路用空間は、前記破砕膜、前記変形膜および前記開口によって規定された空間によって構成されている、請求項２に記載の分析用具。
【請求項４】
前記変形膜は、押圧手段によって前記受容空間に向けて延伸されることにより、前記受容空間を通じた前記液体の流動を阻止しうる、請求項１ないし３のいずれかに記載の分析用具。
【請求項５】
前記受容空間は、前記貯蔵槽につながる連結口が設けられており、且つ前記破砕膜の厚さ方向と直角である方向において前記連絡口よりも前記貯蔵槽側に位置する部分を有する、請求項４に記載の分析用具。
【請求項６】
前記受容空間は、前記破砕膜から内側に離間するほど断面形状寸法が小となる部位を有する形状であり、且つ最も内側に位置する部位に前記連結口が設けられている、請求項５に記載の分析用具。
【請求項７】
複数の前記貯蔵槽およびこれらの貯蔵層に対応する複数の前記受容空間を備える、請求項１ないし６のいずれかに記載の分析用具。
【請求項８】
請求項１ないし７に記載の分析用具と、
前記分析用具が装填され、且つ前記変形膜を外側から押圧する押圧手段を備える分析装置と、
を備える、分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析用具および分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野や環境測定分野において、分析に必要な試料調製および分析処理などを１つの分析用具内において完遂する分析用具およびこの分析用具が装填される分析装置からなる分析システムが提案されている。このような分析用具は、たとえば一回の分析に必要な試薬を内蔵しており、一回の分析を終えた後には廃棄される、いわゆるディスポーザブルタイプの分析用具として構成されている。
【０００３】
図１４および図１５は、従来の分析用具の一例を示している（特許文献１参照）。同図に示す分析用具Ｘは、基材９１、中間膜９２および変形膜９３を備えている。基材１には、流路９４が形成されており、変形膜９３には、流路９５が形成されている。中間膜９２には、流路９４および流路９５を繋ぐ開口９２ａが形成されている。変形膜９３は、比較的弾性変形が容易な材質からなり、弁部９３ａを有する。
【０００４】
図１４に示す状態においては、流路９４と流路９５とが開口９２ａを通じて繋がっており、試薬や試料などの液体が互いを流動することが許容されている。一方、図１５においては、たとえば分析装置に設けられた押圧手段９６によって変形膜９３が図中下方に押圧されている。これにより、変形膜９３が弾性変形し、弁部９３ａが開口９２ａを塞ぐ。この結果、流路９４と流路９５とを行き交う流動が阻止される。図１４に示す状態と図１５に示す状態とを適宜選択することにより、分析用具Ｘ内における液体の流動を制御することができる。
【０００５】
しかしながら、変形膜９３を構成する弾性変形容易な材質は、微視的には多孔質体であることが一般的である。このような変形膜９３は、長期的観点からは、液体を完全に封止する材質とは捉えられない。このため、たとえば、分析用具Ｘに内蔵された試薬などの液体が、長期間に及ぶ保存期間などにおいて、蒸発や変質を生じてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、内蔵された液体の適切な保存と流動制御とを両立可能な分析用具および分析システムを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供される分析用具は、液体が貯蔵された貯蔵槽と、前記貯蔵槽に繋がる受容空間と、前記受容空間を塞ぎ、且つ前記液体の通過を阻止するとともに、破砕可能な破砕膜と、前記破砕膜に対して前記受容空間とは反対側の外側に位置し、且つ破砕前の前記破砕膜が存在する位置を超えて前記受容空間内に進入するように変形可能な変形膜と、前記液体を用いた分析を行う分析部と、を備える。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記破砕膜および前記変形膜の間に位置し、且つ前記受容空間とは前記破砕膜によって区画された流路用空間と、前記流路用空間と前記分析部とに繋がる流路と、を備える。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受容空間が形成され、且つ前記破砕膜が接合された基材と、前記基材および前記破砕膜の少なくとも一方に前記変形膜を接合する接合層と、をさらに備えており、前記接合層には、厚さ方向視において前記受容空間と重なる開口が設けられており、前記流路用空間は、前記破砕膜、前記変形膜および前記開口によって規定された空間によって構成されている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記変形膜は、押圧手段によって前記受容空間に向けて延伸されることにより、前記受容空間を通じた前記液体の流動を阻止しうる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受容空間は、前記貯蔵槽につながる連結口が設けられており、且つ前記破砕膜の厚さ方向と直角である方向において前記連絡口よりも前記貯蔵槽側に位置する部分を有する。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受容空間は、前記破砕膜から内側に離間するほど断面形状寸法が小となる部位を有する形状であり、且つ最も内側に位置する部位に前記連結口が設けられている。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、複数の前記貯蔵槽およびこれらの貯蔵層に対応する複数の前記受容空間を備える。
【００１５】
本発明の第２の側面によって提供される分析システムは、本発明の第１の側面によって提供される前記分析用具と、前記分析用具が装填され、且つ前記変形膜を外側から押圧する押圧手段を備える分析装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、いまだ使用前である保管状態などにおいては、前記破砕膜によって前記受容空間が塞がれている。このため、前記貯蔵槽に貯蔵された前記液体が蒸発したり浸透したりすることが、前記破砕膜によって阻止される。一方、前記押圧手段によって前記変形膜が前記受容空間に進入するように延伸されると、前記破砕膜が破砕される。この結果、前記破砕膜が破砕された後は、前記貯蔵槽の前記液体は、前記受容空間を通じて流動可能となる。したがって、内蔵された前記液体の適切な保存と流動制御とを両立可能である。
【００１７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に基づく分析用具を示す正面図である。
【図３】図２の分析用具の基材を示す正面図である。
【図４】図２の分析用具の破砕膜を示す正面図である。
【図５】図２の分析用具の接合層を示す正面図である。
【図６】図２の分析用具の変形膜を示す正面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを用いた分析方法を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを用いた分析方法を示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを用いた分析方法を示す正面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを用いた分析方法を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に基づく分析用具および分析システムを示す要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に基づく分析用具および分析システムを示す要部拡大断面図である。
【図１４】従来の分析用具の一例を示す要部拡大断面図である。
【図１５】図１４の分析用具を用いた分析方法を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１、図２および図７は、本発明の第１実施形態に基づく分析用具および分析システムを示している。本実施形態の分析システムＢ１は、分析用具Ａ１および分析装置７を備えている。
【００２１】
図１は、分析システムＢ１を示す斜視図である。図２は、分析用具Ａ１を示す正面図である。図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【００２２】
分析システムＢ１は、医療分野や環境測定分野などにおける分析を行うためのシステムである。分析システムＢ１の分析における分析対象や分析手法は特に限定されない。一例として、医療分野における分析の場合、分析対象としては、血液、尿および汗などが挙げられ、分析手法としては、化学的分原理、電気的原理、光学的原理などを単独で用いた、あるいは組み合わせた手法を採用できる。
【００２３】
分析装置７は、分析用具Ａ１が装填されることにより、上述した分析を実行するための装置である。分析用具Ａ１における分析を行うために、分析装置７は、たとえば集中制御部、記憶部、表示部、インターフェース部などを備える（いずれも図示略）。集中制御部は、たとえばＩＣチップであり、記憶部は、たとえばメモリチップであり、表示部は、たとえば液晶ディスプレイである。また、分析用具Ａ１における液体の流動を発生させる動力源として、分析装置７は、たとえばポンプ（図示略）を備える。このポンプは、吐出および吸引のいずれのタイプであってもよい。また、分析装置７には、ポンプからの吐出力あるいは吸引力を分析用具Ａ１の適所に作用させるためのノズルおよびチューブなど（いずれも図示略）が適宜実装される。ポンプは、上述した集中制御部によってその動作が制御される。
【００２４】
分析装置７は、押圧ロッド７１を備えている。押圧ロッド７１は、分析用具Ａ１の適所を押圧する押圧手段の一例である。押圧ロッド７１は、たとえば略円柱形のロッドが長手方向において進退自在とされたものである。押圧ロッド７１を進退させる機構は特に限定されず、モーター、エアシリンダ、バネなどを用いた各種の機構を採用すればよい。また、後述する分析用具Ａ１における流動制御においては、分析用具Ａ１の複数箇所を押圧することが好ましい。これを実現すべく、押圧ロッド７１の分析用具Ａ１に対する位置を変更自在の構成としてもよいし、複数の押圧ロッド７１を備える構成としてもよい。図示された構成は、複数の押圧ロッド７１を備える例である。なお、分析装置７に備えられた押圧ロッド７１は、破砕膜２および変形膜４を押圧する手段の具体的構成の一例であり、かかる手段の具体的構成はこれに限定されない。押圧するための手段の一部または全部が、分析用具Ａ１に具備されていてもよい。具体的には、破砕膜２および変形膜４を押圧する部分を分析用具Ａ１に具備し、この押圧する部分を駆動する駆動源を分析装置７に備えてもよいし、押圧する部分および駆動源の双方を分析用具Ａ１に具備してもよい。
【００２５】
分析用具Ａ１は、基材１、破砕膜２、接合層３、変形膜４および裏面封止膜５を備えている。本実施形態においては、分析用具Ａ１は、一回の分析を行った後に廃棄されるディスポーザブルタイプの分析用具として構成されている。
【００２６】
基材１は、分析用具Ａ１の土台となるものであり、板状の部材である。基材１の材質は特に限定されないが、液体の浸透を妨げる材質が好ましく、一例としてたとえばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などの樹脂が挙げられる。基材１は、表面１ａおよび裏面１ｂを有する。表面１ａおよび裏面１ｂは、基材１の厚さ方向において互いに反対側を向く。なお、図３は、基材１を示す正面図である。
【００２７】
基材１には、貯蔵槽１１、連絡流路１２、受容空間１３、供給流路１５、集合流路１６、分析部１７および排出槽１８が形成されている。また、本実施形態においては、１つの基材１（分析用具Ａ１）に複数の貯蔵槽１１と、これらに対応する複数の連絡流路１２、複数の受容空間１３および複数の供給流路１５が設けられている。複数の貯蔵槽１１には、異なる種類の試薬８が貯蔵されてもよいし、試薬８以外の液体であるたとえば希釈液や洗浄液が貯蔵されてもよい。
【００２８】
貯蔵槽１１は、分析用具Ａ１内において分析に用いられる液体を貯蔵する槽である。このような液体としては、試薬、希釈液および洗浄液などが挙げられる。本実施形態においては、貯蔵槽１１は、分析用具Ａ１が分析装置７に装填された状態において鉛直方向上方に位置する箇所に設けられている。貯蔵槽１１は、基材１の裏面１ｂから凹む凹部によって構成されている。本実施形態においては、貯蔵槽１１には、液体の一例に相当する試薬８が貯蔵されている。この試薬８の貯蔵量は、分析システムＢ１における一回の分析に必要となる量程度である。
【００２９】
連絡流路１２は、貯蔵槽１１と受容空間１３とを繋ぐ流路である。図示された例においては、連絡流路１２は、基材１の裏面１ｂから凹む溝によって構成されている。なお、連絡流路１２の構成は特に限定されず、たとえば接合層３またはこれと類似の要素に設けられた切欠きまたは溝と、破砕膜２またはこれと類似の要素とによって構成されてもよい。
【００３０】
受容空間１３は、後述する変形膜４の基材１内方への延伸を受容する空間である。また、本実施形態においては、さらに、受容空間１３の内壁と延伸された接合層３とが当接することにより、弁機能を果たす部位となっている。受容空間１３の形状は、係る機能を果たす形状であれば特に限定されないが、本実施形態においては、受容空間１３は、円柱部１３１、円錐部１３２および連絡口１３３を有している。
【００３１】
円柱部１３１は、基材１の表面１ａから凹む凹部であり、基材１の厚さ方向視において円形状である。円錐部１３２は、円柱部１３１に対して内方から繋がっており、基材１の厚さ方向において円柱部１３１から離間するほど断面形状が小となる円錐形状である。すなわち、円錐部１３２は、破砕膜２から厚さ方向において内側に離間するほど断面形状寸法が小となる部位の一例に相当する。
【００３２】
連絡口１３３は、受容空間１３と連絡流路１２とが繋がる部位である。本実施形態においては、連絡口１３３は、円錐部１３２の底部に設けられている。これにより、連絡口１３３は、基材１の厚さ方向視において受容空間１３の略中央に位置している。また、このような構成の受容空間１３は、基材１の厚さ方向（後述する破砕膜２の厚さ方向）と直角である方向である図中上下方向において連絡口１３３よりも貯蔵槽１１側に位置する部分を有する構成となっている。
【００３３】
供給流路１５は、貯蔵槽１１からの試薬８などの液体を分析部１７に供給するための流路である。本実施形態においては、供給流路１５は、基材１の表面１ａから凹む溝によって構成されている。さらに、本実施形態においては、供給流路１５は、受容空間１３から貯蔵槽１１とは反対側の図中下方に向けて延びている。集合流路１６は、複数の供給流路１５が合流する流路である。本実施形態においては、集合流路１６は、基材１の表面１ａから凹む溝によって構成されている。
【００３４】
分析部１７は、分析対象の分析を行うための場となるものである。分析部１７の構成は、分析手法が依拠する原理に応じて、種々の構成とされる。たとえば、分析対象としての血液と貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８との化学的な反応を利用した手法を採用した場合、分析部１７は、外部から血液の導入が可能な開口などを有し、また、集合流路１６から試薬８が供給可能な構成とされる。
【００３５】
排出槽１８は、分析部１７に対して下流側に配置されており、分析を実行するために使用された分析対象、試薬、希釈液、洗浄液などが排出される槽である。
【００３６】
破砕膜２は、受容空間１３を塞ぎ、且つ液体の通過を阻止するとともに、破砕可能な膜である。なお、本発明において破砕可能であるとは、受容空間１３を塞ぎ、且つ液体の通過を阻止する破砕前の状態から、液体の通過を許容する状態に変態可能であることをいう。このような破砕を実現する手法としては、たとえば押圧などの外力、熱応力などの内力、加熱による溶解および焼失、化学反応による溶解などを用いたものが挙げられる。以降の実施形態においては、外力を利用した場合について説明する。具体的には、図７に示すように、破砕膜２は、基材１の表面１ａに接合されている。破砕膜２の接合は、たとえば接着剤によってなされる。この接着剤は、極薄い層となり、図中においては省略されている。破砕膜２は、少なくとも受容空間１３を塞ぐように設けられていればよく、基材１の表面１ａの一部が破砕膜２から露出していてもよい。破砕膜２の材質としては、液体の通過を阻止するとともに、破砕可能なものであればよく、本実施形態においてはアルミなどの金属からなる薄膜が用いられる。
【００３７】
図４は、破砕膜２を示す正面図である。図４および図７に示すように、破砕膜２には、開口２１が形成されている。開口２１は、破砕膜２を貫通しており、基材１の厚さ方向視において、受容空間１３から退避した位置に設けられており、供給流路１５の端部に重なっている。本実施形態においては、複数の貯蔵槽１１に対応して複数の供給流路１５が設けられている。破砕膜２には、複数の供給流路１５に対応した複数の開口２１が設けられている。
【００３８】
接合層３は、変形膜４を基材１および破砕膜２の少なくとも一方に接合する層である。本実施形態においては、接合層３は、変形膜４の大部分を破砕膜２に接合している。なお、本実施形態とは異なり、破砕膜２が基材１の表面１ａの一部を露出させている場合、接合層３は、変形膜４を基材１の表面１ａに接合してもよい。また、接合層３は、上述した破砕膜２を基材１に接合する接着剤と比べて肉厚の層であり、たとえば１００μｍ程度である。
【００３９】
図５は、接合層３を示す正面図である。図１，図５および図７に示すように、接合層３は、複数の開口３１を有している。開口３１は、接合層３を貫通しており、基材１の厚さ方向視において基材１の受容空間１３および破砕膜２の開口２１に重なっている。開口３１の形状は特に限定されないが、相対的に大サイズの受容空間１３と相対的に小サイズの開口２１とに重なる形状として、涙型とされている。
【００４０】
変形膜４は、破砕膜２に対して基材１の受容空間１３とは反対側の外側に位置し、且つ破砕前の破砕膜２が存在する位置を超えて受容空間１３内に進入するように変形可能である。このような変形を実現しうる変形膜４として、本実施形態においては、弾性変形可能な変形膜４を例に説明するが、変形膜４の具体的構成はこれに限定されない。たとえば、破砕膜２よりも顕著に破砕し難く、且つ屈曲変形が可能な材質からなる変形膜４を採用してもよい。この場合、変形膜４は、受容空間１３内に進入することが可能な大きさとされており、受容空間１３に進入しない通常時は、たとえば弛んだ状態で受容空間１３の外方に待機可能であればよい。図６は、変形膜４を示す正面図である。図１、図４および図７に示すように、本実施形態においては、変形膜４は、少なくとも受容空間１３や開口３１に重なる位置においてなんら開口などが設けられていない。また、変形膜４は、全面にわたって厚さが一定とされている。なお、変形膜４の形状や厚さ分布は、特に限定されない。また、後述する分析用具Ａ１を用いた分析システムＢ１の分析を達成可能であれば、変形膜４は、基材１の一部に相当する領域のみに設けられていてもよい。
【００４１】
本実施形態の変形膜４は、押圧ロッド７１によって押圧されることにより、破砕膜２を破砕する程度に受容空間１３に進入すべく弾性変形可能な材質が選定され、さらに本実施形態においては、受容空間１３の内面に密着する程度に弾性変形可能な材質が選定される。このような材質としては、シリコーン樹脂またはゴム、エラストマなどが挙げられる。
【００４２】
また、分析用具Ａ１は、流路用空間１４を有する。流路用空間１４は、破砕膜２および変形膜４の間に位置し、且つ受容空間１３とは破砕膜２によって区画されている。さらに、本実施形態においては、流路用空間１４は、破砕膜２、変形膜４および開口３１によって規定された空間によって構成されている。図７に示した状態において、流路用空間１４は、破砕膜２によって受容空間１３と区画されている一方、破砕膜２の開口２１を通じて供給流路１５と繋がっている。
【００４３】
裏面封止膜５は、基材１の裏面１ｂに接合されており、基材１に形成された貯蔵槽１１、連絡流路１２などを塞ぐ機能を果たす。裏面封止膜５の材質は、試薬８などの液体を長期間にわたって通過させない材質であればよく、樹脂、金属などが適宜用いられる。
【００４４】
次いで、図７〜図１１を参照しつつ、分析用具Ａ１および分析システムＢ１による分析方法の一例について説明する。
【００４５】
図７は、保管されていた分析用具Ａ１が分析を行うために分析装置７に装填された状態を示している。同図に示すように、分析用具Ａ１は、受容空間１３に対して貯蔵槽１１が鉛直方向上方に位置するように装填されている。このような配置により、図示された例においては、受容空間１３のすべてが試薬８によって満たされているが、受容空間１３の一部または全部に空気などの気体が滞留する場合も有り得る。本実施形態においては、分析装置７に装填された分析用具Ａ１の複数の受容空間１３それぞれの正面に、押圧ロッド７１が位置する構成である場合を例に説明する。
【００４６】
図８は、図示された貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８を分析方法の一処理に用いる際の工程を示している。図示された押圧ロッド７１を図中左方に移動させることにより、変形膜４のうち基材１の厚さ方向において受容空間１３と重なる部位を押圧する。この押圧によって変形膜４は、受容空間１３に進入するように延伸される。この延伸された変形膜４によって、破砕膜２が破砕される。この結果、押圧ロッド７１を図中右方に退避させると、破砕膜２による受容空間１３の封止が解かれる。
【００４７】
次いで、図９および図１０に示すように、試薬８を貯蔵槽１１から分析部１７へと送る。この送液には、分析装置７の上述したポンプの吐出力または吸引力を利用する。ポンプの吸引力を利用する場合、たとえば、貯蔵槽１１と排出槽１８または排出槽１８の下流側部分とに、開口（図示略）を設ける。貯蔵槽１１側の開口は、大気開放とする。排出槽１８側の開口には、ポンプに繋がるノズル等を固定する。そして、ポンプを駆動させると、おそれによって生じる圧力差によって、試薬８が貯蔵槽１１から連絡流路１２、受容空間１３、流路用空間１４、供給流路１５、集合流路１６を通じて分析部１７へと送られる。
【００４８】
次いで、図１０に示す複数の１１のうち、いまだ封止状態である受容空間１３に繋がる貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などの液体のみを分析部１７に送る工程を説明する。この工程においては、図８において封止が解除された受容空間１３からは試薬８を送るべきでない。このため、図１１に示すように、押圧ロッド７１によって、変形膜４を再び押圧する。図８に示した押圧は、破砕膜２を破砕可能であれば十分であるが、本工程における押圧は、変形膜４を延伸させ、受容空間１３の内面に確実に密着する程度とする。これにより、受容空間１３が延伸された変形膜４によって塞がれることとなる。したがって、ポンプからの吸引力が図中の供給流路１５や流路用空間１４に及んでいても、図示された貯蔵槽１１の試薬８は、送液されない。この結果、他の貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などのみを分析部１７へと送液することができる。
【００４９】
以降は、複数の貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などの液体のうち分析に必要とされる液体を個別にあるいは混合して分析部１７に順次送液することにより、分析用具Ａ１を用いた分析システムＢ１による分析が完了する。
【００５０】
次に、分析用具Ａ１および分析システムＢ１の作用について説明する。
【００５１】
本実施形態によれば、いまだ使用前である保管状態などにおいては、破砕膜２によって受容空間１３が塞がれている。このため、貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などの液体が蒸発したり浸透したりすることが、破砕膜２によって阻止される。一方、押圧ロッド７１などの押圧手段によって変形膜４が受容空間１３に進入するように延伸されると、破砕膜２が破砕される。この結果、破砕膜２が破砕された後は、貯蔵槽１１の試薬８などの液体は、受容空間１３を通じて流動可能となる。したがって、内蔵された試薬８などの液体の適切な保存と流動制御とを両立可能である。
【００５２】
また、破砕膜２と変形膜４との間には、流路用空間１４が設けられている。流路用空間１４は、破砕膜２がいまだ破砕されていない状態においては、受容空間１３とは区画されている。このため、貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などの液体は、流路用空間１４に流れない。一方、破砕膜２が延伸した変形膜４によって破砕されると、受容空間１３と流路用空間１４とは、ただちに繋がる。これにより、貯蔵槽１１に貯蔵された試薬８などの液体を、受容空間１３から流路用空間１４を通じて供給流路１５へと速やかに送液する事ができる。
【００５３】
本実施形態においては、流路用空間１４は、接合層３の開口３１を破砕膜２および変形膜４によって塞ぐことによって構成されている。接合層３が設けられる主目的は、変形膜４を破砕膜２に接合することである。この接合層３に開口３１を形成することにより、所望の位置に所望の形状および大きさの流路用空間１４を配置することができる。また、流路用空間１４を設けるための専用の部材を設ける必要がないという利点がある。
【００５４】
受容空間１３に進入するように変形膜４を延伸することにより、図８に示す破砕膜２の破砕だけでなく、図１１に示す受容空間１３を通じた送液の阻止を行うことができる。すなわち、本実施形態においては、受容空間１３は、破砕膜２を破砕するために必要な空間を確保するだけでなく、送液を制御する弁機能を実現する一部として利用される。これにより、より多様な送液制御をよりコンパクトな構成で達成することができる。
【００５５】
円錐部１３２を有する受容空間１３は、受容空間１３を塞ぐために押圧ロッド７１を受容空間１３に進入させた際に、基材１の厚さ方向視における受容空間１３の中心に押圧ロッド７１を位置させるセンタリング機能が期待できる。
【００５６】
複数の貯蔵槽１１、連絡流路１２、受容空間１３、流路用空間１４および供給流路１５を有する構成とすることにより、試薬８をはじめとする異なる種類の液体を分析用具Ａ１に貯蔵しておくことができる。そして、これらの液体のそれぞれを独立して所望のタイミングで分析部１７へと送液することができる。これは、より複雑な分析を行うのに適している。
【００５７】
図１２および図１３は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５８】
図１２は、本発明の第２実施形態に基づく分析用具および分析システムを示している。本実施形態の分析システムＢ２に用いられる分析用具Ａ２は、流路用空間１４の具体的構成が上述した分析用具Ａ１と異なっている。
【００５９】
分析用具Ａ２においては、変形膜４に凹部４１が形成されている。凹部４１は、変形膜４のうち破砕膜２側に位置する面から凹んでいる。基材１の厚さ方向における凹部４１の形状および位置は、たとえば分析用具Ａ１における開口３１と同様である。本実施形態においては、流路用空間１４は、凹部４１と破砕膜２および変形膜４とによって規定された空間によって構成されている。なお、本実施形態においては、変形膜４は、極薄い層をなす接着剤などによって破砕膜２に接合されていればよい。あるいは、図示された構成に加えて、分析用具Ａ１における接合層３をさらに備えてもよい。この場合、流路用空間１４は、接合層３の開口３１および変形膜４の凹部４１と破砕膜２および変形膜４とによって規定された空間によって構成される。
【００６０】
このような実施形態によっても、内蔵された試薬８などの液体の適切な保存と流動制御とを両立可能である。
【００６１】
図１３は、本発明の第３実施形態に基づく分析システムに用いられる分析用具を示している。本実施形態の分析システムＢ３に用いられる分析用具Ａ３は、流路用空間１４の具体的構成が上述した実施形態と異なっている。
【００６２】
分析用具Ａ３においては、基材１に凹部１９が形成されている。凹部１９は、基材１の裏面１ｂから凹んでいる。この凹部１９のさらに内側に受容空間１３が設けられている。図示された例においては、受容空間１３は、円柱部１３１を有しておらず円錐部１３２のみからなる。また基材１の厚さ方向視における凹部１９の寸法は、受容空間１３よりも大とされている。凹部１９（流路用空間１４）の図中下端には、供給流路１５が繋がっている。
【００６３】
凹部１９の底部には、破砕膜２が接合されている。この破砕膜２は、受容空間１３を塞ぐように凹部１９内のみに接合されており、基材１の裏面１ｂは覆っていない。また、変形膜４は、破砕膜２を介することなく、基材１の裏面１ｂに直接接合されている。この接合は、極薄い層をなす接着剤などによってなされてもよいし、上述した開口３１を有する接合層３によってなされてもよい。
【００６４】
分析用具Ａ３においては、押圧ロッド７１が凹部１９を超えて受容空間１３に進入するように変形膜４を押圧することにより、延伸された変形膜４によって破砕膜２が破砕される。また、押圧ロッド７１をさらに前進させることにより、受容空間１３を塞ぐ弁機能を実現することができる。
【００６５】
このような実施形態によっても、内蔵された試薬８などの液体の適切な保存と流動制御とを両立可能である。
【００６６】
本発明に係る分析用具および分析システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る分析用具および分析システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ１〜Ａ３      分析用具
Ｂ１〜Ｂ３      分析システム
１      基材
１ａ      表面
１ｂ      裏面
１１      貯蔵槽
１２      連絡流路
１３      受容空間
１３１      円柱部
１３２      円錐部
１３３      連絡口
１４      流路用空間
１５      供給流路
１６      集合流路
１７      分析部
１８      排出槽
１９      凹部
２      破砕膜
２１      開口
３      接合層
３１      開口
４      変形膜
４１      凹部
５      裏面封止膜
７      分析装置
７１      押圧ロッド
８      試薬
【図１】
2016133335.tif 000003
【図２】
2016133335.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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