(57)【要約】【課題】より複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる試料分析用基板及び試料分析システムを提供する。【解決手段】試料分析用基板は、回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸および所定の厚さを有する板形状を備えた基板１００’と、基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバー１０２と、基板内において、第１チャンバーから排出される液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバー１０３と、基板内に位置しており、第１チャンバーおよび第２チャンバーを接続する経路を有する第１流路１１２と、第２チャンバーの第２空間内に配置され、第２チャンバー内に排出された液体の少なくとも一部を吸収することができる液体吸収部材１２１、１２２とを備える。【選択図】図３Ｂ
2016114409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、
回転軸および所定の厚さを有する板形状を備えた基板と、
前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、
前記基板内において、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有する第１流路と、
前記第２チャンバーの前記第２空間内に配置され、前記第２チャンバー内に排出された液体の少なくとも一部を吸収することができる液体吸収部材と、
を備えた試料分析用基板。
【請求項２】
前記液体吸収部材は、前記第２空間内において、前記液体吸収部材と、前記第１流路と前記第２チャンバーとの接続部分との間に、所定の容積を有する第３空間を有するように配置された、請求項１に記載の試料分析用基板。
【請求項３】
前記第１流路は、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体を前記第１流路内に満たすことができる、請求項１または２に記載の試料分析用基板。
【請求項４】
前記第２チャンバーは、第１副チャンバー、第２副チャンバーおよび前記第１副チャンバーと前記第２副チャンバーとを接続する連結部を含み、
前記第２副チャンバーは、前記第１副チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置する、請求項１から３のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項５】
前記液体吸収部材は、前記第１副チャンバーに配置された、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項６】
前記液体吸収部材は、前記第２副チャンバーに配置された、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項７】
前記基板内に位置し、液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第１チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第２流路と、
を備え、
前記第２流路は第１開口および第２開口を有し、前記第１開口および前記第２開口がそれぞれ前記第３チャンバーおよび第１チャンバーに接続され、前記第１開口は、前記第２開口よりも回転軸に近い側に位置し、
前記第１空間は第１領域および第２領域を有し、前記第１領域は前記第１開口と接続し、前記第１開口から前記回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含み、前記第２領域は、前記第１開口よりも前記回転軸から遠い位置において前記第１領域の前記延伸する部分と接続しており、
前記第３チャンバーの前記第３空間は、前記第２流路の容積よりも大きい、請求項１から６のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項８】
前記第１チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える請求項１から７のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の試料分析用基板と、
前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、
前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、
（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる、
試料分析システム。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかに記載の試料分析用基板を、前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、
前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器
を有する試料分析装置と、
を備え、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、
（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる
試料分析装置。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれかに記載の試料分析用基板と、
前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、
前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システム用プログラムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、
（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる、
試料分析システム用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、尿や血液等の検体中の特定成分を分析するために試料分析用基板を用いる技術が知られている。例えば、特許文献１は、流路・チャンバー等が形成された円盤状の試料分析用基板を用い、試料分析用基板を回転等させることで、溶液の移送、分配、混合、検体溶液中の成分の分析等を行う技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平７−５００９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検体中の特定成分の分析には、酵素反応、免疫反応等を用い、複雑な反応ステップを介する分析法がある。このような複雑な反応ステップを介する分析法を試料分析用基板中で行うことができる技術が求められていた。
【０００５】
本願の限定的ではない例示的な実施形態は、より複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の試料分析用基板は、回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸および所定の厚さを有する板形状を備えた基板と、前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、前記基板内において、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有する第１流路と、前記第２チャンバーの前記第２空間内に配置され、前記第２チャンバー内に排出された液体の少なくとも一部を吸収することができる液体吸収部材とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムによれば、複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を説明する模式図の一例である。
【図２】図２は、実施形態の試料分析システムの構成を示す模式図の一例である。
【図３Ａ】図３Ａは、試料分析用基板の分解斜視図の一例である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、試料分析用基板の平面図の一例である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂにおける太い破線部分の断面における各チャンバーおよび流路の厚さを示す一例である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、反応チャンバー、Ｂ／Ｆ分離チャンバー、回収チャンバー、第２経路および第４経路の試料分析用基板上における回転軸からの配置関係を示す一例である。
【図４】図４は、試料分析システムの動作を説明するフローチャートの一例である。
【図５】図５は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図６】図６は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図７】図７は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図８】図８は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図９】図９は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１０】図１０は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１１】図１１は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１２】図１２は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１３】図１３は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１４】図１４は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１５】図１５は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置を模式的に示す図の一例である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、液体吸収部材がない場合に、第１副チャンバーに反応液または洗浄液が残留する様子を示す模式図の一例である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、液体吸収部材がない場合において、第２副チャンバーの反応液また洗浄液がＢ流路へ逆流する様子を示す模式図の一例である。
【図１７】図１７は、試料分析用基板の平面図の他の例である。
【図１８】図１８は、試料分析用基板の平面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
尿や血液等の検体の成分の分析法には、分析対象物であるアナライトと、アナライトと特異的に結合するリガンドとの結合反応が用いられる場合がある。このような分析法には、例えば、免疫測定法や遺伝子診断法が挙げられる。
【００１０】
免疫測定法の一例として、競合法と非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）が挙げられる。また、遺伝子診断法の一例として、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法が挙げられる。これら分析法の一例として、磁性粒子（「磁性ビーズ」、「磁気粒子」又は「磁気ビーズ」等と称することもある。）を用いたサンドイッチイムノアッセイ法で具体的に説明する。
【００１１】
図１に示すように、まず、磁性粒子３０２の表面に固定化された一次抗体３０４（以下、「磁性粒子固定化抗体３０５」と称する。）と測定対象物である抗原３０６とを抗原抗体反応とにより結合させる。次に標識物質３０７が結合された２次抗体（以下、「標識抗体３０８」と称する。）と抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。これにより、抗原３０６に対して磁性粒子固定化抗体３０５及び標識抗体３０８が結合した複合体３１０が得られる。
【００１２】
この複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に基づくシグナルを検出し、検出したシグナルの量に応じて抗原濃度を測定する。標識物質３０７には、例えば、酵素（例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、ルシフェラーゼ等がある。）、化学発光物質、電気化学発光物質、蛍光物質等が挙げられ、それぞれの標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。
【００１３】
この一連の反応において、反応物である複合体３１０を得る上で、検体中の未反応物、磁性粒子等に非特異的に吸着した物質、複合体３１０の形成に関与しなかった標識抗体３０８等である未反応物とを分離する必要がある。この分離をＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）と呼ぶ。競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法においても、同様に、Ｂ／Ｆ分離の工程が必要である。
【００１４】
前述で、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を例に挙げて説明したが、Ｂ／Ｆ分離は、磁性粒子の使用の有無にかかわらず、競合法や非競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法を行う場合に必要となる。磁性粒子を用いない場合は、例えば、ポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成された固相へ固定化されたリガンド（物理吸着による固定化）、金等で構成された金属基板表面へ固定化（例えば、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を用いた固定化）されたリガンドを用いる場合等が挙げられる。
【００１５】
Ｂ／Ｆ分離を十分に行うには、洗浄液で複合体３１０を含む磁性粒子を複数回洗浄することが好ましい。具体的には、まず、複合体３１０と、未反応の抗原３０６、標識抗体３０８等とを含む反応溶液において、磁石によって磁性粒子を含む複合体３１０を捕捉した状態で、反応溶液のみを除去する。その後、洗浄液を加えて複合体３１０を洗浄し、洗浄液を除去する。この洗浄を複数回繰り返し行うことによって、未反応物が十分に除去されたＢ／Ｆ分離が達成され得る。この点についても磁性粒子を用いた例で説明しているが、磁性粒子の使用の有無に拘わらず、サンドイッチ型のアッセイ全般に言えることである。
【００１６】
従来、このような複数回洗浄を行う操作は、分析器具を用いて操作者が手動で行ったり、複雑な機構を有する大型の分析機器によって実現されていた。このため、より簡単に複数回洗浄を行う技術が求められていた。
【００１７】
本願発明者らは、特許文献１に開示されるような試料分析用基板を用いて、複数回の洗浄工程を可能にする技術を詳細に検討し、新規な試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを想到した。本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、以下の通りである。
［項目１］
回転運動によって、液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸および所定の厚さを有する板形状を備えた基板と、前記基板内に位置し、液体を保持するための第１空間を有する第１チャンバーと、前記基板内において、前記第１チャンバーから排出される前記液体を保持するための第２空間を有する第２チャンバーと、前記基板内に位置しており、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーを接続する経路を有する第１流路と、前記第２チャンバーの前記第２空間内に配置され、前記第２チャンバー内に排出された液体の少なくとも一部を吸収することができる液体吸収部材とを備えた試料分析用基板。この構成によれば、第２チャンバーに移送された液体を液体吸収部材が吸収することができるため、試料分析用基板が意図しない角度で停止した場合でも第２チャンバーの液体が第１チャンバーへ逆流するのを抑制することができる。
［項目２］
前記液体吸収部材は、前記第２空間内において、前記液体吸収部材と、前記第１流路と前記第２チャンバーとの接続部分との間に、所定の容積を有する第３空間を有するように配置された、項目１に記載の試料分析用基板。この構成によれば、前記第１流路から移送される液体が第３空間を通って第２チャンバー内に移動することができるため、第１チャンバーから複数回液体が移送される場合でも、液体を第２チャンバー内に確実に保持することができる。
［項目３］
前記第１流路は、毛細管現象により前記第１空間内に保持された液体を前記第１流路内に満たすことができる、項目１または２に記載の試料分析用基板。
［項目４］
前記第２チャンバーは、第１副チャンバー、第２副チャンバーおよび前記第１副チャンバーと前記第２副チャンバーとを接続する連結部を含み、
前記第２副チャンバーは、前記第１副チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置する、項目１から３のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目５］
前記液体吸収部材は、前記第１副チャンバーに配置された、項目４に記載の試料分析用基板。この構成によれば、第１副チャンバーに液体が残留する場合に、液体が第１流路へ逆流するのを抑制することができる。
［項目６］
前記液体吸収部材は、前記第２副チャンバーに配置された、項目４に記載の試料分析用基板。この構成によれば、第２副チャンバーに液体が残留する場合に、液体が第１流路へ逆流するのを抑制することができる。
［項目７］
前記基板内に位置し、液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第１チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第２流路とを備え、前記第２流路は第１開口および第２開口を有し、前記第１開口および前記第２開口がそれぞれ前記第３チャンバーおよび第１チャンバーに接続され、前記第１開口は、前記第２開口よりも回転軸に近い側に位置し、前記第１空間は第１領域および第２領域を有し、前記第１領域は前記第１開口と接続し、前記第１開口から前記回転軸より遠い側に向けて延伸する部分を含み、前記第２領域は、前記第１開口よりも前記回転軸から遠い位置において前記第１領域の前記延伸する部分と接続しており、前記第３チャンバーの前記第３空間は、前記第２流路の容積よりも大きい、項目１から６のいずれかに記載の試料分析用基板。この構成によれば、第３チャンバーに保持される液体を複数回に分けて第１チャンバーへ移動させ、更に第２チャンバーへ移動させる場合に、試料分析用基板が種々の角度位置で停止しても、第２チャンバー内の液体吸収部材が第２チャンバー内の液体の少なくとも一部を吸収するため、第２チャンバー内の液体が第１流路から第１チャンバーへ逆流するのを抑制することができる。
［項目８］
前記第１チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える項目１から７のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目９］
項目１から８のいずれかに記載の試料分析用基板と、前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器を有する試料分析装置とを備えた試料分析システムであって、前記プログラムは、前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム。
［項目１０］
項目１から８のいずれかに記載の試料分析用基板を、前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記回転軸周りに回転させるモータ、前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および、演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器を有する試料分析装置とを備え、前記プログラムは、前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる試料分析装置。
［項目１１］
項目１から８のいずれかに記載の試料分析用基板と、前記回転軸を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、前記モータの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器 、前記回転角度検出器の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の回転角度を制御するドライバー、および、演算器、メモリおよびメモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記回転角度検出器、前記原点検出器および前記ドライバーの動作を制御する制御器を有する試料分析装置とを備えた試料分析システム用プログラムであって、前記プログラムは、前記第１チャンバーに液体が充填された試料分析用基板が前記試料分析装置に装填された場合において、（ａ）前記試料分析用基板を回転させることで、前記第１チャンバー内の液体の少なくとも一部を、前記第１流路を介して前記第２チャンバーへ移送させる、試料分析システム用プログラム。
【００１８】
以下、図面を参照しながら本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プラグラムを詳細に説明する。本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、１つのチャンバーに保持されている液体を、一定量秤量し、複数回に分けて、別のチャンバーへ移送することができる。実施形態では、液体が洗浄液であると説明するが、液体は洗浄液に限られず、試料分析に用いられる種々の液体であってもよい。
【００１９】
図２は、試料分析システム５０１の全体の構成を示す模式図である。試料分析システム５０１は、試料分析用基板１００と試料分析装置２００とを含む。
【００２０】
（試料分析装置２００の構成）
試料分析装置２００は、モータ２０１と、原点検出器２０３と、角度検出器２０４と、制御器２０５と、ドライバー２０６と、光学測定器２０７とを備える。
【００２１】
モータ２０１は、ターンテーブル２０１ａおよび重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度θで重力方向から傾いた回転軸Ａを有し、ターンテーブル２０１ａに載置された試料分析用基板１００を回転軸Ａ周りに回転させる。回転軸Ａが傾いていることにより、試料分析用基板１００における溶液の移送に、回転による遠心力に加え、重力を利用することができる。モータ２０１は例えば、直流モータ、ブラシレスモータ等であってよい。
【００２２】
原点検出器２０３は、モータ２０１に取り付けられた試料分析用基板１００の原点を検出する。例えば、原点検出器２０３は、光源および受光素子を含み、光源と受光素子との間に試料分析用基板１００が位置するように配置される。試料分析用基板１００は特定の位置に光を遮光する遮光部を有する。試料分析用基板１００がモータ２０１によって回転すると、試料分析用基板１００の特定の角度において、原点検出器２０３の光源から出射した光が遮光部によって遮られる。このとき、受光素子は、検出した光の変化を出力する。これにより、試料分析用基板１００の原点位置（試料分析用基板１００の基準となる角度位置）を検出する。原点検出器２０３は、他の構成を備えていてもよい。例えば、試料分析用基板１００に原点検出用の磁石を備え、原点検出器２０３はこの磁石の磁気を検出する磁気検出素子であってもよい。また、後述する磁性粒子を捕捉するための磁石を原点検出に用いてもよい。また、試料分析用基板１００がターンテーブル２０１ａに特定の角度でのみ取り付け可能である場合には、原点検出器２０３はなくてもよい。
【００２３】
角度検出器２０４は、モータ２０１の回転軸Ａの角度を検出する。例えば、角度検出器２０４は回転軸Ａに取り付けられたロータリーエンコーダであってもよい。モータ２０１がブラシレスモータである場合には、角度検出器２０４は、ブラシレスモータに備えられているホール素子であってもよい。
【００２４】
ドライバー２０６はモータ２０１を回転させる。具体的には、制御器からの指令に基づき、試料分析用基板１００を時計方向または反時計方向に回転させる。また、角度検出器２０４および原点検出器２０３の検出結果および試料分析用基板１００を制御器からの指令に基づき、揺動および回転の停止を行う。
【００２５】
光学測定器２０７は、試料分析用基板１００に保持された複合体３１０（図１）に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じたシグナル（例えば、色素、発光、蛍光等）を検出する。
【００２６】
制御器２０５は、演算器、メモリおよびメモリに記憶され、演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含む。制御器２０５は、プログラムに基づき、モータ２０１、原点検出器２０３、角度検出器２０４、ドライバー２０６および光学測定器２０７の動作を制御する。
【００２７】
（試料分析用基板１００）
図３Ａは、試料分析用基板１００の分解斜視図である。試料分析用基板１００は、回転軸１１０および回転軸に沿って所定の厚さを有する板形状の基板１００’を備える。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は円形形状を有しているが、多角形形状や楕円形状を有していてもよい。また、本実施形態において、基板１００’は、２つの主面が平行であって、所定の厚さ（２つの主面の間の距離）は同一の板版形状として説明しているが、これら２つの主面は、平行である必要はない。例えば、２つの主面の一部分が平行であってもよいし、全体的に非平行であってもよい。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は、ベース基板１００ａとカバー基板１００ｂによって構成されている。
【００２８】
図３Ｂは、ベース基板１００ａの平面図である。図３Ｂに示すように、試料分析用基板１００は、基板１００’内に位置する洗浄液チャンバー１０１（第３のチャンバー）と、Ｂ／Ｆ分離チャンバー（第１のチャンバー）１０２と、回収チャンバー１０３（第２のチャンバー）と、貯蔵チャンバー１０４と、反応チャンバー１０５とを有する。各チャンバーの形状は、以下において特に言及しない限り、制限はなく、任意の形状を有していてもよい。各チャンバーは、概ね、基板１００’の２つの主面に平行な上面及び下面と、これらの間に位置する４つの側面とによって規定された空間を有する。上面、下面および側面のうちの隣接する２つの面は、明瞭な稜線によって分けられていなくてもよい。例えば、各チャンバーの形状は扁平な球あるいは、回転楕円体であってもよい。試料分析用基板１００は、それぞれ基板１００’内に位置するＡ流路１１１（第２流路）と、Ｂ流路（第１流路）１１２と、Ｃ流路１１３と、Ｄ流路１１４とを更に有する。Ａ流路１１１は洗浄液チャンバー１０１とＢ／Ｆ分離チャンバー１０２とを接続する経路を有している。同様に、Ｂ流路１１２は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２と回収チャンバー１０３とを接続する経路を有している。Ｃ流路１１３は、貯蔵チャンバー１０４と洗浄液チャンバー１０１とを接続する経路を有している。Ｄ流路１１４は、反応チャンバー１０５とＢ／Ｆ分離チャンバー１０２とを接続する経路を有している。流路の名称の先頭に付したアルファベットＡからＤは、単に複数の流路を区別するための記号であり、流路の形状や流路の特性を意味してはいない。
【００２９】
試料分析用基板１００は、回収チャンバー１０３の空間内に配置された液体吸収部材１２１、１２２を更に備える。
【００３０】
洗浄液チャンバー１０１、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２、回収チャンバー１０３、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５のそれぞれの空間はベース基板１００ａ内に形成され、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、それぞれの空間の上部または下部が形成される。つまり、これらの空間は基板１００’の内面によって規定されている。Ａ流路１１１、Ｂ流路１１２、Ｃ流路１１３およびＤ流路１１４もベース基板１００ａに形成されており、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、これらの流路の空間の上部または下部が形成される。本実施形態では、ベース基板１００ａおよびカバー基板１００ｂがそれぞれ上面および下面として使用される。基板１００’は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂によって生成され得る。
【００３１】
反応チャンバー１０５は、図１を参照して説明したように、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを同時に反応させて、複合体３１０を形成させる反応場である。
【００３２】
本実施の形態では、複合体３１０を形成させる反応場として、別途、反応チャンバー１０５を設ける構成を示したが、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８の反応チャンバー１０７への移送は、種々の手段を採り得る。
【００３３】
例えば、予め磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を混合させた混合溶液を、試料分析用基板１００内に分注して反応チャンバー１０５で複合体を形成させる手段を採り得る。
【００３４】
例えば、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８のそれぞれを保持するチャンバーと、それぞれのチャンバーと反応チャンバー１０５とが連結する流路（例えば、毛細管流路）を備え、それぞれのチャンバーから磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を反応チャンバー１０５に移送して、反応チャンバー１０５中で混合し、複合体３１０を形成させる手段を採り得る。
【００３５】
複合体３１０を含む溶液は、Ｄ流路１１４を介して、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。
【００３６】
貯蔵チャンバー１０４は、Ｂ/Ｆ分離の際の洗浄に用いる洗浄液を貯留する。以下において詳細に説明するように、本実施形態の試料分析システムでは、Ｂ／Ｆ分離の際、複合体３１０を複数回洗浄することができる。このため、貯蔵チャンバー１０４は、洗浄回数に応じた合計容量の洗浄液を保持し得る。
【００３７】
洗浄液チャンバー１０１は、貯蔵チャンバー１０４に貯留されていた全洗浄液を保持する。その後、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２で複合体３１０を洗浄するために、洗浄液の一部をＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送させ、残りを保持する。一回の洗浄に用いる洗浄液の量は以下において説明するように、Ａ流路１１１によって秤量される。このため、洗浄液チャンバー１０１は、Ａ流路１１１以上の容積を有しており、洗浄回数分の合計の洗浄液量以上の容積（例えば、２回の洗浄であればＡ流路１１１の２倍以上の容積、３回の洗浄であればＡ流路１１１の３倍以上の容積）を有している。
【００３８】
洗浄液チャンバー１０１の空間（第１空間）は第１領域１０１ａと、第２領域１０１ｂとを含む。第１領域１０１ａは以下において説明するＡ流路１１１の第１開口１１１ｃと接続している。第１領域１０１ａは、第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に向けて延伸する部分を含む。これにより、第１領域１０１ａに位置する洗浄液を、Ａ流路１１１を介してＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送することができる。第２領域１０１ｂは、第１開口１１１ｃよりも前記回転軸１１０から遠い位置において第１領域１０１ａ）と接続している。すなわち、第２領域１０１ｂは、第１領域１０１ａよりも回転軸１１０から遠くに位置する部分を含み、第１領域１０１ａと接続する第２領域１０１ｂ部分は、第１領域１０１ａよりも回転軸１１０から遠くに位置する部分である。また、１回の洗浄に用いる量よりも過剰な洗浄液は、第２領域１０１ｂに保持することが可能である。貯蔵チャンバー１０４から洗浄液を洗浄液チャンバー１０１移送するため、第２領域１０１ｂの少なくとも一部は貯蔵チャンバー１０４よりも回転軸１１０から遠くに位置している。
【００３９】
以下において詳細に説明するように、Ａ流路１１１へ円滑に洗浄液を移動させるため、第１領域１０１ａは第１開口１１１ｃと接続する接続部１０１ｃを含んでいる。接続部１０１ｃは、第１領域１０１ａの少なくとも一部であって、第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に延伸する。接続部１０１ｃは、毛細管現象により、洗浄液チャンバー１０１に保持された洗浄液を吸引し、接続部１０１ｃ内に保持することが可能である。これによって、より確実に洗浄液をＡ流路１１１へ移動させることが可能となる。
【００４０】
Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２は、複合体３１０を含む溶液のＢ／Ｆ分離を行う場である。Ｂ／Ｆ分離のために、試料分析用基板１００は、基板１００’内に配置された磁石１１６を含む。磁石１１６は、試料分析用基板１００内において、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の空間に近接して位置している。より具体的には、磁石１１６は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の複数の側面のうち、回転軸から最も遠くに位置する側面１０２ｓに近接して配置されている。ただし、試料分析用基板１００における磁石１１６は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の側面１０２ｓ以外の上面や下面に近接する位置に配置してもよい。すなわち、磁石１１６によって、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の壁面に磁性粒子を捕捉できれば、その位置は特に限定されない。磁石１１６はＢ／Ｆ分離に応じて取外しできるように構成されていてもよいし、基板１００’に着脱不能に取り付けられていてもよいし、試料分析装置２００側に設ける構成であってもよい。磁石１１６を試料分析装置２００側に設ける場合には、例えば、試料分析装置２００のターンテーブル２０１ａに磁石１１６を備えた磁石ユニットを備えていてもよい。この場合、使用者が試料分析用基板１００をターンテーブル２０１ａ（磁石ユニット）の所定の位置に配置すると、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の壁面に磁性粒子を捕捉できる位置に磁石１１６を配置される。また、例えば、試料分析装置２００に、Ｂ／Ｆ分離に応じて試料分析用基板１００内に磁石１１６を着脱することができる駆動機構を設けてもよい。
【００４１】
反応液がＤ流路１１４を介して、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送されると、反応液中の複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５（以下、これら両方を指す場合には、単に磁性粒子３１１と呼ぶ）は、側面１０２ｓに近接して配置された磁石１１６の磁力によって、側面１０２ｓ側に捕捉される。
【００４２】
磁性粒子３１１を除く反応液は、Ｂ流路１１２を介して回収チャンバー１０３へ移送される。また、一定量の洗浄液がＡ流路１１１からＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送され、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内において、捕捉された磁性粒子３１１が洗浄される。洗浄液は、Ｂ流路１１２を介して回収チャンバー１０３へ移送される。以下において詳細に説明するように、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の空間（第２空間）は第１領域１０２ａおよび第２領域１０２ｂを含んでおり、第２領域１０２ｂは、毛細管現象により、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２に保持された反応液または洗浄液を吸引し、第２領域１０２ｂ内に保持することが可能である。側面１０２ｓは、第２領域１０２ｂに位置しており、Ｂ流路１１２が接続されている。
【００４３】
回収チャンバー１０３は、Ｂ流路１１２を介してＢ／Ｆ分離チャンバー１０２から移送される磁性粒子３１１以外の反応液および使用済みの洗浄液を貯蔵する。これらの液体がより確実にＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ戻るのを抑制するため、本実施形態では、回収チャンバー１０３は第１副チャンバー１０３Ａ、第２副チャンバー１０３Ｂおよび第１副チャンバー１０３Ａと第２副チャンバー１０３Ｂとを接続する連結部１１５を含む。連結部１１５は、重量によって液体が移動可能な流路である。第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂは別の独立した空間によってそれぞれ構成されており、連結部１１５によって接続されている。つまり、回収チャンバー１０３の空間（第３空間）は、第１副チャンバー１０３Ａの空間および第２副チャンバー１０３Ｂの空間を含む。本実施形態では、第２副チャンバー１０３Ｂは第１副チャンバー１０３Ａよりも回転軸１１０から遠くに位置している。また、第１副チャンバー１０３ＡはＢ／Ｆ分離チャンバー１０２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。つまり、回収チャンバー１０３は全体としてＢ／Ｆ分離チャンバー１０２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。第１副チャンバー１０３Ａの空間は、反応液の量と１回分の洗浄液の量との多い方よりも大きな容量を有している。第２副チャンバー１０３Ｂは、反応液と複数回分の洗浄液との合計よりも大きな容量を有している。
【００４４】
本実施形態では、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂはそれぞれ基板１００’の円周方向に沿って伸びる空間を有しており、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂの空間内に液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２がそれぞれ配置されている。試料分析用基板１００は、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２のいずれか一方のみを備えていてもよい。
【００４５】
試料分析用基板１００は、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２を備えることによって、回収チャンバー１０３へ移送された反応液または洗浄液がＢ流路１１２を介してＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ逆流するのを抑制する。つまり、回収チャンバー１０３へ移送された液体をより確実に内部に保持する。
【００４６】
液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は、反応液および使用済みの洗浄液等の液体を吸収する材料によって構成されている。例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどに代表される吸収性ポリマー、ポリビニルアルコールおよびウレタン等の合成樹脂または海綿等の天然材料からなるスポンジ、ろ紙等の吸水紙等を液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２に用いることができる。ここで吸収とは、少なくとも重力程度の力が働いても、その力によって液体が移動せずに液体吸収部材が液体を保持し得ることをいう。
【００４７】
液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂの円周方向に沿って伸びる空間の一端に配置されている。好ましくは、液体吸収部材１２１は、第１副チャンバー１０３Ａの空間内において、液体吸収部材１２１と、Ｂ流路１１２と第１副チャンバー１０３Ａとの接続部分との間に、所定の容積を有する空間１０３Ａａを有するように配置されている。つまり、第１副チャンバー１０３Ａに接続されたＢ流路１１２の開口を液体吸収部材１２１で塞がないように、液体吸収部材１２１が位置しない空間１０３Ａａが設けられている。
【００４８】
同様に、液体吸収部材１２２は、第２副チャンバー１０３Ｂの空間内において、液体吸収部材１２２と、連結部１１５と第２副チャンバー１０３Ｂとの接続部分との間に、所定の容積を有する空間１０３Ｂａを有するように配置されている。つまり、第２副チャンバー１０３Ｂに接続された連結部１１５の開口を液体吸収部材１２２で塞がないように、液体吸収部材１２２が位置しない空間１０３Ｂａが設けられている。
【００４９】
好ましくは、液体吸収部材１２１は、第１副チャンバー１０３Ａの空間内において、液体吸収部材１２１と、連結部１１５と第１副チャンバー１０３Ａとの接続部分との間に、所定の容積を有する空間１０３Ａｂを有するようにも配置されている。つまり、第１副チャンバー１０３Ａに接続された連結部１１５の開口を液体吸収部材１２１で塞がないように、液体吸収部材１２１が位置しない空間１０３Ａｂが設けられている。
【００５０】
空間１０３Ａａ、１０３Ａｂ、１０３Ｂａが設けられることによって、Ｂ流路１１２から移送される反応液および洗浄液が、液体吸収した液体吸収部材１２１に妨げられることなく第１副チャンバー１０３Ａへ流入することができる。また、第１副チャンバー１０３Ａ内の反応液および洗浄液が、液体吸収した液体吸収部材１２１および液体吸収した液体吸収部材１２２に妨げられることなく第２副チャンバー１０３Ｂへ流入することができる。
【００５１】
試料分析用基板１００の回転、あるいは、試料分析用基板１００の角度位置によって、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２が第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂの空間内で移動しないように、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は固定されているか、上述した空間１０３Ａａ、１０３Ａｂ、１０３Ｂａへ入りこまないように、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２の移動が制限されていることが好ましい。例えば、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂの円周方向に沿って伸びる空間の一端において接着剤等によって固定されていてもよい。また、空間１０３Ａａ、１０３Ａｂ、１０３Ｂａの周囲に、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２の侵入を防止し、液体が自由に移動し得るためのメッシュ状の仕切りや壁等が設けられていてもよい。
【００５２】
液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２の大きさ（体積）に特に制限はなく、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂの空間内に上述した空間１０３Ａａ、１０３Ａｂ、１０３Ｂａを確保した状態で収容されればよい。液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２の少なくとも一方が配置される限り、回収チャンバー１０３へ移送された反応液または洗浄液の少なくとも一部が、液体吸収部材１２１または液体吸収部材１２２に吸収されるため、吸収量に応じた程度で、回収チャンバー１０３へ移送された液体がＢ流路１１２またはＢ流路１１２を介してＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ逆流するのを抑制することができる。また、吸収部材１２１および／または液体吸収部材１２２が、回収チャンバー１０３へ移送される反応液および洗浄液の全量を吸収し得る大きさを有していれば、上述したＢ流路１１２またはＢ／Ｆ分離チャンバー１０２への逆流をより確実に抑制し得る。したがって、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２の大きさは、回収チャンバー１０３へ移送される反応液および洗浄液の量や、逆流をどの程度確実に抑制するべきであるか等の仕様や設計に基づき、任意に決定し得る。
【００５３】
次に各流路を説明する。Ａ流路１１１は、洗浄液チャンバー１０１に貯蔵された洗浄液をＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送させる。この時、洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液の全量ではなく、Ａ流路１１１が規定する空間の容量によって一回の洗浄液を秤量し、秤量された洗浄液をＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送する。Ａ流路１１１は第１開口１１ｃと第２開口１１１ｄとを含み、第１開口１１１ｃが洗浄液チャンバー１０１に接続され、第２開口１１１ｄがＢ／Ｆ分離チャンバー１０２に接続されている。より詳細には、Ａ流路１１１は、第１開口１１１ｃを有する第１部分１１１ａと、第２開口１１１ｄを有する第２部分１１１ｂとを含んでいる。第１部分１１１ａと第２部分１１１ｂとは、それぞれ第１開口１１１ｃおよび第２開口１１１ｄが位置していない一端でそれぞれ接続されている。
【００５４】
第１開口１１１ｃは、第２開口１１１ｄよりも回転軸１１０に近い側に位置している。Ａ流路１１１の各部は、回転軸１１０から第１開口１１１ｃと同じ位置または、回転軸１１０から第１開口１１１ｃよりも遠くに位置していることが好ましい。これにより、Ａ流路１１１に洗浄液が満たされた状態で洗浄液に遠心力が働くと、Ａ流路１１１内のすべての洗浄液が洗浄液チャンバー１０１へ戻ることなく、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。
【００５５】
第１部分１１１ａと第２部分１１１ｂとの合計容量が一回分の洗浄液の量に相当し、Ａ流路１１１の第１開口１１１ｃと第２開口１１１ｄとの間の空間が洗浄液でみたされることにより、一回分の洗浄液の秤量が行われる。Ａ流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂは、いずれも毛細管現象によって、洗浄液チャンバー１０１に保持された洗浄で満たすこと可能である。図３Ｃは、図３Ｂにおいて太い破線で示すように、洗浄液チャンバー１０１の第１領域１０１ａからＡ流路１１１の第１部分１１１ａ、第２部分１１１ｂ、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の第１領域１０２ａおよび第２領域１０２ｂを介してＢ流路１１２につながる経路における空間の、基板１００’の厚さと平行な方向における厚さ（深さ）を示している。図３Ｃにおいて、横軸は第１領域１０１ａの一端からの距離を示し、縦軸は厚さを示している。図３Ｃでは横軸は説明のための一例であって、正確には示されていない。同様に、縦軸は隣接する領域における相対的な厚さの大小関係を示しているが、厚さの値は正確には示されてはいない。
【００５６】
図３Ｃに示すように、本実施形態では、Ａ流路１１１において第２部分１１１ｂの厚さが第１部分１１１ａの厚さよりも小さく、第２部分１１１ｂは第１部分１１１ａよりも大きな毛細管力を備える。このため、第１開口１１１ｃから洗浄液チャンバーの第１領域１０１ａに保持された洗浄液がＡ流路１１１の第１部分１１１ａに吸引されると、よりも大きな毛細管力が働く第２部分１１１ｂにまで洗浄液が行き渡る。これにより、Ａ流路１１１全体が洗浄液で満たされる。
【００５７】
また、洗浄液チャンバー１０１の第１領域１０１ａにおいて、図３Ｃでは、接続部１０１ｃの厚さは、第１領域１０１ａの他の部分の厚さより小さい。また、接続部１０１ｃの厚さは第１部分１１１ａの厚さと同じである。これにより、接続部１０１ｃに毛細管力を働かせることが可能である。また、図３Ｂに示すように、接続部１０１ｃは、第１開口１１１ｃよりも大きな開口１０１ｄ（太線で示す）を有し、開口１０１ｄで第１領域１０１ａの残りの部分と接触する。このため、試料分析用基板１００が種々の回転角度で停止した状態でも、接続部１０１ｃの開口１０１ｄの一部が洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液と接触することにより、接続部１０１ｃは洗浄液を吸引し、接続部１０１ｃを洗浄液で満たすことができる。
【００５８】
なお、接続部１０１ｃの厚さは、第１部分１１１ａと異なっていてもよい。また、洗浄液チャンバー１０１の第１領域１０１ａ全体が接続部１０１ｃであってもよいし、接続部１０１ｃを有していなくてもよい。
【００５９】
Ａ流路１１１の第１部分１１１ａの毛細管力は、接続部１０１ｃの毛細管力よりも大きい。よって、接続部１０１ｃに保持された洗浄液は、Ａ流路１１１の第１部分１１１ａに吸引され、移動し得る。また、Ａ流路１１１の第１開口１１１ｃよりも接続部１０１ｃの開口１０１ｄの方が大きいため、接続部１０１ｃが漏斗として機能し、多くの洗浄液が円滑に接続部１０１ｃを通ってＡ流路１１１に吸引され得る。
【００６０】
Ｂ流路１１２も毛細管現象によってＢ／Ｆ分離チャンバー１０２に保持された液体を吸引することが可能である。図３Ｃに示すように、Ｂ流路１１２の厚さは、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の第２領域１０２ｂの厚さよりも小さい。また、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２において、第２領域１０２ｂは第１領域１０２ａよりも小さく、かつ、Ｂ流路１１２よりも大きい厚さを有している。このため、第２領域１０２ｂに毛細管力を働かせることが可能であり、Ａ流路１１１から移送された洗浄液は、毛細管現象によって、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の第２領域１０２ｂに吸引される。Ｂ流路１１２は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の第２領域１０２ｂに接続されているため、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の第２領域１０２ｂよりも大きな毛細管力によって、洗浄液の一部は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２からＢ流路１１２へ吸引される。
【００６１】
Ｃ流路１１３およびＤ流路１１４も毛細管現象によって内部を液体で満たすことが可能である。具体的には、Ｃ流路１１３およびＤ流路１１４は、それぞれ、毛細管現象により、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５に満たされた液体で内部を満たすことができる。
【００６２】
Ｂ流路１１２およびＤ流路１１４は、更にサイフォンの原理によって、液体の移動を制御し得る。このためにＢ流路１１２は、第１屈曲部１１２ａおよび第２屈曲部１１２ｂを有している。第１屈曲部１１２ａは回転軸１１０と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部１１２ｂは回転軸１１０側に凸形状を有する。第１屈曲部１１２ａは、流路が接続するＢ／Ｆ分離チャンバー１０２と回収チャンバー１０３のうち、回転軸１１０に近い側に位置するＢ／Ｆ分離チャンバー１０２と、第２屈曲部１１２ｂとの間に位置している。同様に、Ｄ流路１１４は、第１屈曲部１１４ａおよび第２屈曲部１１４ｂを有している。第１屈曲部１１４ａは回転軸１１０と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部１１４ｂは回転軸１１０側に凸形状を有する。第１屈曲部１１４ａは、流路が接続する反応チャンバー１０５とＢ／Ｆ分離チャンバー１０２のうち、回転軸１１０に近い側に位置する反応チャンバー１０５と、第２屈曲部１１４ｂとの間に位置している。
【００６３】
回転軸１１０と、回転軸１１０から遠くに位置するチャンバーの最も回転軸に近い側面との距離をＲ１とし、回転軸１１０から、第１屈曲部の最も回転軸１１０から遠い側に位置する点までの距離をＲ２とした場合、Ｒ１＞Ｒ２（条件１）を満たすことが好ましい。
【００６４】
また、回転軸１１０と、回転軸１１０に近くに位置するチャンバーに保持された液体が、遠心力によって、側面に偏って保持されている場合において、回転軸から液体の液面までの距離をＲ４とし、回転軸１１０から、第２折曲部の最も回転軸１１０に近い側に位置する点までの距離をＲ３とした場合、Ｒ４＞Ｒ３（条件２）を満たすことが好ましい。
【００６５】
図３Ｄに示すように、Ｂ流路１１２およびＤ流路１１４について、距離Ｒ１〜Ｒ４をそれぞれ、距離２Ｒ１〜２Ｒ４、４Ｒ１〜４Ｒ４とした場合、条件１、２は以下のように示される。
Ｂ流路１１２
条件１：２Ｒ１＞２Ｒ２
条件２：２Ｒ４＞２Ｒ３
Ｄ流路１１４
条件１：４Ｒ１＞４Ｒ２
条件２：４Ｒ４＞４Ｒ３
【００６６】
Ｂ流路１１２が条件１、２を満たしていることによって、反応チャンバー１０５から反応液をＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ遠心力によって移送させる場合に、あるいは、Ａ流路１１１からＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ洗浄液を移送させる際、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送された反応液または洗浄液がそのまま回収チャンバー１０３へ移送されるのを防止し得る。
【００６７】
また、Ｄ流路１１４が条件１、２を満たしていることによって、反応チャンバー１０５において、複合体３１０を形成させ、反応液がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送させるのを防止し得る。
【００６８】
毛細管現象を利用する場合、各流路あるいはチャンバーは、例えば、５０μｍ〜３００μｍの厚さを有している。厚さの異なるチャンバーの領域や流路を形成する場合、例えば、ベース基板１００ａに設ける空間の深さを異ならせることによって、異なる厚さを実現することができる。あるいは、ベース基板１００ａに設ける空間の深さは一定にし、カバー基板１００ｂの各チャンバーや流路に対応する位置に高さの異なる凸部を設けることにより、各流路およびチャンバーの厚さを異ならせてもよい。
【００６９】
洗浄液チャンバー１０１、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２、回収チャンバー１０３、貯蔵チャンバー１０４および反応チャンバー１０５のそれぞれには少なくとも１つの空気孔１０８が設けられている。これにより、各チャンバー内が環境下の気圧に保たれ、毛細管現象およびサイフォンの原理によって各流路を移動し得る。また、反応チャンバー１０５および貯蔵チャンバー１０４には、検体溶液、反応溶液、洗浄液等などの液体を注入するための開口１０９が設けられていてもよい。また、空気孔１０８は開口１０９を兼ねていてもよい。
【００７０】
（試料分析システム５０１の動作）
試料分析システム５０１の動作を説明する。図４は、試料分析システム５０１の動作を示すフローチャートである。試料分析システム５０１を動作させるための、試料分析システム５０１の各部を制御する手順を規定したプログラムが、例えば制御器２０５のメモリに記憶されており、演算器によるプログラムの実行により、以下の動作が実現する。以下の工程に先立ち、試料分析用基板１００を試料分析装置２００に装填し、試料分析用基板１００の原点を検出する。
【００７１】
［ステップＳ１］
まず、図５に示すように、洗浄液を試料分析用基板１００の貯蔵チャンバー１０４に導入する。また、反応チャンバー１０５に、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８を導入する。例えば、反応チャンバー１０５に磁性粒子固定化抗体３０５を含む液体が保持されており、試料分析用基板１００に設けられた図示しないチャンバーが抗原３０６および標識抗体３０８を含む液体をそれぞれ別々に保持しており、試料分析用基板１００の回転による遠心力でこれらが反応チャンバー１０５へ移送されてもよい。反応チャンバー１０５において、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを抗原抗体反応により、同時に反応させて複合体３１０を形成させる。この時点でＣ流路１１３およびＤ流路１１４は、毛細管現象によって、それぞれ、洗浄液および複合体３１０を含む反応液で満たされている。
【００７２】
［ステップＳ２］
複合体３１０が生成した後、試料分析用基板１００を回転させ、複合体３１０を含む反応液をＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移動させる。この際、Ｄ流路１１４は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。このため、反応チャンバー１０５の複合体３１０を含む反応液に、回転による遠心力が働くと、反応液はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送された反応液は、試料分析用基板１００が回転している状態では、続いて回収チャンバー１０３へ移送されることはない。前述したようにＢ流路１１２がサイフォンを構成しているため、遠心力に逆らって、液体がＢ流路１１２を回転軸１１０に向かう方向へ移動しないからである。Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送された複合体３１０を含む反応液のうち、磁性粒子３１１の多くは、磁石１１６の磁力により側面１０２ｓに捕捉される。
【００７３】
試料分析用基板１００の回転速度は、回転による遠心力が生じることにより、反応液等の液体が重力によって移動しないような速度が設定される。以下、遠心力を利用する回転には、この回転速度が設定される。
【００７４】
反応液の移動と同時に、洗浄液が貯蔵チャンバー１０４からＣ流路１１３を通って、洗浄液チャンバー１０１へ移送される。
【００７５】
反応液および洗浄液をそれぞれすべてＢ／Ｆ分離チャンバー１０２および洗浄液チャンバー１０１へ移送させた後、所定の角度で試料分析用基板１００を停止させる。図６に示すように、所定の第１の角度とは、試料分析用基板１００において、洗浄液チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、洗浄液チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触せず、かつ、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移行された反応液が、Ｂ流路１１２の開口と接することのできる角度である。この角度は、洗浄液チャンバー１０１およびＢ／Ｆ分離チャンバー１０２の形状や基板１００’内における位置、洗浄液および反応液の量、試料分析用基板１００の傾斜角度θ等に依存する。例えば図６に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における鉛直方向（矢印で示す）が、試料分析用基板１００のδ１で示す角度範囲内にあればよい。
【００７６】
Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の反応液は、Ｂ流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、Ｂ流路１１２を満たす。
【００７７】
［ステップＳ３（工程（ａ））］
試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の反応液および磁性粒子３１１（複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５）に働く。この遠心力は、液体及び複合体がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働く。このため、図７に示すように、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに押し付けられる。
【００７８】
遠心力を受けた反応液はＢ流路１１２から排出され、回収チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。この時、反応液の一部が第１副チャンバー１０３Ａに位置する液体吸収部材１２１と接触し、液体吸収部材１２１に吸収されてもよい。反応液はさらに、遠心力によって第１副チャンバー１０３Ａに接続された連結部１１５の開口から連結部１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。第２副チャンバー１０３Ｂ移送された反応液の一部または全部は液体吸収部材１２２と接触し、吸収される。
【００７９】
遠心力および磁石１１６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面１０２ｓに強く押し付けられ、捕捉される。その結果、反応液のみがＢ流路１１２から排出され、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。反応液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。
【００８０】
これにより、反応液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、反応液は、回収チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１１６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第１の角度であってもよいし、次のステップの第２の角度であってもよく、他の角度であってもよい。
【００８１】
［ステップＳ４］
図８に示すように、試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第２の角度で停止させる。第２の角度は洗浄液チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、洗浄液チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触する角度である。例えば図８に示す例では、試料分析用基板１００のδ２で示す角度範囲内に鉛直方向が位置する角度である。
【００８２】
洗浄液は接続部１０１ｃ、Ａ流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂにおける毛細管力によって洗浄液チャンバー１０１から吸い込まれ、Ａ流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより、１回分の洗浄液が秤量される。
【００８３】
Ａ流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第２の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。Ａ流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、Ａ流路１１１の第２部分１１１ｂからＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【００８４】
第２の角度における試料分析用基板１００の停止によって、第２副チャンバー１０３Ｂへ移動した洗浄液が液体吸収部材１２２と接触する場合には、さらに洗浄液が液体吸収部材１２２に吸収されてもよい。
【００８５】
［ステップＳ５］
続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力がＡ流路１１１および洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液に働く。図９に示すように、Ａ流路１１１内の洗浄液は、遠心力によってＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。一方、洗浄液チャンバー１０１内の第１領域１０１ａに位置していた余分な洗浄液は、遠心力によって洗浄液チャンバー１０１内の第２領域１０１ｂへ移動する。よって、Ａ流路１１１によって秤量された洗浄液だけがＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液はＢ流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的にＢ／Ｆ分離チャンバー１０２内にとどまる。これにより、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、１回目の洗浄が行われる。
【００８６】
図１０に示すように、Ａ流路１１１内の洗浄液がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へすべて移動した後、所定の第３の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第３の角度は、洗浄液チャンバー１０１の洗浄液が、接続部１０１ｃと接触せず、かつ、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、Ｂ流路１１２の開口と接することのできる角度である。例えば図１０に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における鉛直方向が、試料分析用基板１００上においてδ３で示す角度範囲内にあればよい。
【００８７】
Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の洗浄液は、Ｂ流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、Ｂ流路１１２を満たす。
【００８８】
［ステップＳ６］
試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液及び磁性粒子３１１がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１１６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【００８９】
遠心力を受けた洗浄液はＢ流路１１２から排出され、回収チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。この時、洗浄液の一部が第１副チャンバー１０３Ａに位置する液体吸収部材１２１と接触し、液体吸収部材１２１に吸収されてもよい。さらに、洗浄液は連結部１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。液体吸収部材１２２の容量が大きく、液体を吸収可能な空間が残っている場合には、移送された洗浄液の一部または全部はさらに、液体吸収部材１２２に吸収される。
【００９０】
このため、図１１に示すように、洗浄液のみがＢ流路１１２から排出され、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。洗浄液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、回収チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１１６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第３の角度であってもよいし、次のステップの第４の角度であってもよい。
【００９１】
［ステップＳ７（工程（ｅ））］
図１２に示すように、試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第４の角度で停止させる。第４の角度は洗浄液チャンバー１０１へ移送された洗浄液が、洗浄液チャンバー１０１の接続部１０１ｃと接触する角度である。例えば図１２に示す例では、試料分析用基板１００のδ４で示す角度範囲内に鉛直方向が位置する角度である。ステップＳ４における洗浄液チャンバー１０１内に残っている洗浄液の量が異なるため、角度範囲δ４は角度範囲δ２と異なり得る。
【００９２】
洗浄液は接続部１０１ｃ、Ａ流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂにおける毛細管力によって洗浄液チャンバー１０１から吸い込まれ、Ａ流路１１１の第１部分１１１ａおよび第２部分１１１ｂが洗浄液で満たされる。これにより再度１回分の洗浄液が秤量される。
【００９３】
Ａ流路１１１が確実に洗浄液で満たされるように、第２の角度を中心として、試料分析用基板１００を揺動させてもよい。Ａ流路１１１には毛細管力が働くため、このとき、Ａ流路１１１の第２部分１１１ｂからＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ洗浄液が移動することはない。
【００９４】
［ステップＳ８］
続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力がＡ流路１１１および洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液に働く。図１３に示すように、Ａ流路１１１内の洗浄液は、遠心力によってＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。一方、洗浄液チャンバー１０１内の第１領域１０１ａに位置していた余分な洗浄液は、遠心力によって洗浄液チャンバー１０１内の第２領域１０１ｂへ移動する。よって、Ａ流路１１１によって秤量された洗浄液だけがＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送される。Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液はＢ流路１１２において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的にＢ／Ｆ分離チャンバー１０２内にとどまる。これにより、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、２回目の洗浄が行われる。
【００９５】
Ａ流路１１１内の洗浄液がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へすべて移動した後、図１４に示すように、所定の第５の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第５の角度は、洗浄液チャンバー１０１の洗浄液が、接続部１０１ｃと接触せず、かつ、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２へ移行された洗浄液が、Ｂ流路１１２の開口と接することのできる角度である。例えば図１４示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における鉛直方向が、試料分析用基板１００上においてδ５で示す角度範囲内にあればよい。
【００９６】
Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の洗浄液は、Ｂ流路１１２の開口と接することによって、毛細管現象により、Ｂ流路１１２を満たす。
【００９７】
［ステップＳ９］
試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液及び磁性粒子３１１がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２の側面１０２ｓ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１１６による吸引力によって側面１０２ｓにおいて捕捉される。
【００９８】
遠心力を受けた洗浄液はＢ流路１１２から排出され、回収チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送される。さらに、洗浄液は連結部１１５を通って第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。
【００９９】
このため、図１５に示すように、洗浄液のみがＢ流路１１２から排出され、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。洗浄液チャンバー１０１内の洗浄液は、回転による遠心力を受け、第２領域１０１ｂへ移動する。洗浄液の第２副チャンバー１０３Ｂへの移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、回収チャンバー１０３の第２副チャンバー１０３Ｂへ移動し、磁性粒子３１１はＢ／Ｆ分離チャンバー１０２にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１１６から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、側面１０２ｓに集まったままの状態を維持し得る。
【０１００】
この時、洗浄液の一部が第１副チャンバー１０３Ａに位置する液体吸収部材１２１と接触し、液体吸収部材１２１に吸収されてもよい。さらに、第２副チャンバー１０３Ｂにおいて、移送された洗浄液の一部または全部はさらに、液体吸収部材１２２に吸収されてもよい。
【０１０１】
以上の工程によって、Ｂ／Ｆ分離、具体的には、磁性粒子３１１と種々の未反応物および洗浄液とが分離される。
【０１０２】
その後、光学測定器２０７を用いて、磁性粒子３１１に含まれる複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。これにより、抗原３０６の検出、抗原３０６の濃度の定量等を行うことができる。
【０１０３】
（液体吸収部材）
上述した試料分析用基板１００における反応液および洗浄液の移動において、液体吸収部材１２１、１２２の機能を説明する。図１６Ａは、液体吸収部材１２１、１２２を備えない試料分析基板において、第２副チャンバー１０３Ｂに反応液および洗浄液の少なくも一方が移送された状態を示している。この反応液および洗浄液は、まず第１副チャンバー１０３Ａへ移送され、続いて第２副チャンバー１０３Ｂへ移送される。この時、何らかの理由によって、第１副チャンバー１０３Ａに反応液または洗浄液の一部が残留する場合がある。また、連結部１１５は重力によって液体が移動可能であるため、試料分析用基板１００の停止角度位置によっては、第２副チャンバー１０３Ｂ内の反応液または洗浄液が、連結部１１５を介して第１副チャンバー１０３Ａへ逆流する場合がある。
【０１０４】
この場合、図１６Ｂに示すように、Ｂ流路１１２と第１副チャンバー１０３Ａとの接続部分が鉛直方向の下方に位置するように試料分析用基板１００が停止すると、第１副チャンバー１０３Ａ内の反応液および洗浄液が毛細管力によってＢ流路１１２を満たす。このため、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２内の反応液または洗浄液を回収チャンバー１０３の第１副チャンバー１０３Ａへ移送させることができなくなる可能性がある。
【０１０５】
これに対し、図３Ｂに示すように、第１副チャンバー１０３Ａに液体吸収部材１２１を備える場合には、第１副チャンバー１０３Ａに残留している反応液または洗浄液の少なくとも一部を液体吸収部材１２１が吸収する。このため、第１副チャンバー１０３Ａ内の反応液または洗浄液がＢ流路１１２へ逆流する可能性を小さくすることができる。
【０１０６】
また、第２副チャンバー１０３Ｂに液体吸収部材１２２を備える場合には、第２副チャンバー１０３Ｂ内の反応液または洗浄液の少なくとも一部を液体吸収部材１２１が吸収する。このため、第２副チャンバー１０３Ｂ内の反応液または洗浄液が連結部１１５を通って第１副チャンバー１０３Ａへ移動し、更にＢ流路１１２へ逆流する可能性を小さくすることができる。
【０１０７】
つまり、液体吸収部材１２１および液体吸収部材１２２は、回収チャンバー１０３へ移送された液体をより確実に内部に保持する。この機能は、本実施形態の試料分析用基板１００の他の特徴と独立して発揮され得るが、反応液、洗浄液等を２回以上に分けて回収チャンバー１０３へ移動させる場合に、好適に用いられる。回収チャンバー１０３に反応液または洗浄液が複数回移送される場合、反応液または１回目の洗浄液が回収チャンバー１０３へ移動した後に、試料分析用基板１００が種々の角度位置で停止することがあり、停止した角度位置によっては上述したように反応液または洗浄液がＢ／Ｆ分離チャンバー１０２へ逆流する可能性が生じるからである。
【０１０８】
このように本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置及び試料分析システムによれば、同じチャンバーに、液体を複数回に分けて、導入することができる。このため、試料分析用基板を用いてＢ／Ｆ分離をする場合、十分な洗浄を行うことができる。液体を秤量する際、毛細管力を発現する流路を利用するため、各秤量をより確実にかつより正確に行うことが可能である。また、この動作は、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御によって、実現し得る。このため、大型の分析機器を用いたり、操作者が手動で操作することなく、Ｂ／Ｆ分離を含む複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に好適に適用可能である。
【０１０９】
なお、上記実施形態で図示した試料分析用基板の各チャンバーおよび流路の形状や配置は一例であり、種々の改変が可能である。例えば図１７に示す試料分析用基板１５０は、第１領域１０１ａ’と第２領域１０１ｂとを含む洗浄液チャンバー１０１を有している。第１領域１０１ａ’は図３Ｂに示す試料分析用基板１００とは異なり、接続部１０１ｃを有しておらず、第１の領域の第１開口１１１ｃから回転軸１１０より遠い側に向けて延伸する部分のみを含んでいる。第１領域１０１ａ’は全体が毛細管現象により第２領域１０１ｂ内に保持された液体を吸引すること可能である。全体が毛細管現象により、洗浄液チャンバー１０１に保持された洗浄液を吸引し、保持することが可能である。第１領域１０１ａ’の一端はＡ流路１１１の第１開口１１１ｃと接続されており、第２領域１０１ｂは、第１開口１１１ｃよりも回転軸１１０から遠い位置において第１領域１０１ａと接続している。試料分析用基板１５０も上述したように、Ａ流路１１１によって一回分の洗浄液を秤量することができる。試料分析用基板１５０によれば、第１領域１０１ａ’の第２領域１０１ｂと接続する部分が洗浄液と接していれば、毛細管力により、第１領域１０１ａ’およびＡ流路１１１を洗浄液で満たすことができる。このため、試料分析用基板１００よりも広い回転角度範囲で、Ａ流路１１１に洗浄液を満たすことが可能となり、第１の角度範囲δ１、第２の角度範囲δ２が広くなる。よって、試料分析システムにおける制御の自由度が高められる。
【０１１０】
また、図１８に示すように、試料分析用基板１６０は、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１３Ｂにそれぞれ位置する液体吸収部材１２１’、１２２’を更に備えていてもよい。
【０１１１】
液体吸収部材１２１’は、第１副チャンバー１０３Ａ内の空間において、回転軸から遠い側に位置する壁面１０３Ａｓに沿って、かつ、空間１０３Ａｂを残すように、液体吸収部材１２１’が設けられている。同様に、液体吸収部材１２２’は、第２副チャンバー１０３Ｂ内の空間において、回転軸から遠い側に位置する壁面１０３Ｂｓに沿って液体吸収部材１２２’が設けられている。
【０１１２】
この構成によれば、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１３Ｂに移送された反応液および洗浄液の一部は、確実に液体吸収部材１２１’および形態吸収部材、１２２’と接触し、吸収される。よって、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１０３Ｂ内の反応液または洗浄液がＢ流路１１２へ逆流する可能性をより小さくすることができる。
【０１１３】
さらに、図３Ｂおよび図１８に示す形態では、第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１３Ｂに配置する液体吸収部材の数はそれぞれ１であるが、２以上の液体吸収部材を第１副チャンバー１０３Ａおよび第２副チャンバー１３Ｂの一方または両方において、隣接した位置または異なる位置に配置してもよい。
【０１１４】
なお、本実施形態では、磁性粒子を用いた測定系を想定した説明を行ったが、本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、磁性粒子を用いた測定系に限定されるものではない。例えば、１次抗体が固定化される対象は、磁性粒子に替えて、チャンバー内の壁面であってもよい。すなわち、チャンバーがポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成されている場合には、チャンバー内の壁面に物理吸着により１次抗体を固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。また、チャンバー内の壁面に金属基板を備える構成であれば、例えば、ＳＡＭを用いて１次抗体を金属基板に結合して固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。一次抗体をチャンバー壁面に物理吸着で固定化させる場合は、主に色素、化学発光または蛍光のシグナルを検出する系に使用される。一方、一次抗体を金属基板に固定化させる場合は、シグナルとして、主に電気化学的シグナル（例えば、電流）、電気化学発光のシグナルを検出する系に使用される。この場合、図３Ｂに示した磁石１１６は不要である。また、複合体３１０形成の反応場は反応チャンバー１０５ではなく、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２になる。したがって、一次抗体は、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２の壁面に固定化する必要がある。
【０１１５】
上記実施形態では、Ｂ／Ｆ分離の洗浄の例を説明したが、本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置及び試料分析システムは、洗浄液以外の溶液を、上述したように複数回に分けて同じチャンバーへ導入する種々の試料分析方法へ適用可能である。また、上記実施形態では、液体のチャンバーへの導入を続けて行っているが、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御を適切に行うことにより、間に他の工程を含めることも可能である。
【０１１６】
また、上記実施形態では２回洗浄を行っているが、必要に応じて３回以上行ってもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態のでは、試料分析用基板は、回収チャンバー１０３に位置する液体吸収部材を備えているが、上述したように、液体吸収部材を備える構成と、秤量機能を備えるＡ流路の構成等とは独立して実施可能である。例えば、試料分析用基板は液体吸収部材を備えていなくてもよいし、試料分析用基板は、液体吸収部材を備えるが、秤量機能を備えるＡ流路の構成等を備えていいなくてもよい。この場合、Ｂ／Ｆ分離チャンバー１０２から回収チャンバー１０３への反応液または洗浄液の移動は、重力によらず遠心力のみによって行うことでき、これにより、回収チャンバー１０３内の液体吸収部材１２１、１２２が反応液または洗浄液を保持することが可能である。よって、試料分析用基板は、回転軸１１０を重力方向に対して０°以上９０°以下の角度にした状態で、回転軸周りに回転させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本願に開示された試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、種々の反応を利用した検体中の特定成分の分析に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００、１５０、１６０        試料分析用基板
１００’      基板
１００ａ      ベース基板
１００ｂ      カバー基板
１０１        洗浄液チャンバー
１０１ａ      第１領域
１０１ａ’    第１領域
１０１ｂ      第２領域
１０１ｃ      接続部
１０１ｄ      開口
１０２        Ｂ／Ｆ分離チャンバー
１０２ａ      第１領域
１０２ｂ      第２領域
１０２ｓ      側面
１０３        回収チャンバー
１０３Ａ      第１副チャンバー
１０３Ｂ      第２副チャンバー
１０４        貯蔵チャンバー
１０５        反応チャンバー
１０８        空気孔
１０９        開口
１１０        回転軸
１１１        Ａ流路
１１１ａ      第１部分
１１１ｂ      第２部分
１１１ｃ      第１開口
１１１ｄ      第２開口
１１２        Ｂ流路
１１２ａ      第１屈曲部
１１２ｂ      第２屈曲部
１１３        Ｃ流路
１１４        Ｄ流路
１１４ａ      第１屈曲部
１１４ｂ      第２屈曲部
１１５        連結部
１１６        磁石
１２１、１２２  液体吸収部材
２００        試料分析装置
２０１        モータ
２０１ａ      ターンテーブル
２０３        原点検出器
２０４        角度検出器
２０５        制御器
２０６        ドライバー
２０７        光学測定器
３０２        磁性粒子
３０４        一次抗体
３０５        磁性粒子固定化抗体
３０６        抗原
３０７        標識物質
３０８        標識抗体
３１０        複合体
３１１        磁性粒子
５０１        試料分析システム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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