(57)【要約】【課題】  クロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法に関し、迅速で効率的かつ信頼性の高いクロマトグラフィー処理を行うことを目的とする。【解決手段】容器に挿入されて液体の吸引および吐出が行われる口部を下端に有し、該口部と連通する細管および該細管と連通し吸引した液体を貯溜する貯溜部が下側に設けられた太管を有する透光性をもつ分注チップと、該分注チップの前記太管内に設けられ、吸引された移動相溶媒中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体とを有するとともに、該多孔質固定相担体は、前記検査用物質固定面の光学的状態が前記分注チップの側面の外部から測定可能となるように封入され、該多孔質固定相担体の下端は前記貯溜部内に設けられるように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に挿入されて液体の吸引および吐出が行われる口部を下端に有し、該口部と連通する細管および該細管と連通し吸引した液体を貯溜する貯溜部が下側に設けられた太管を有する透光性をもつ分注チップと、該分注チップの前記太管内に設けられ、吸引された移動相溶媒中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体とを有するとともに、該多孔質固定相担体は、前記検査用物質固定面の光学的状態が前記分注チップの側面の外部から測定可能となるように封入され、該多孔質固定相担体の下端は前記貯溜部内に設けられたクロマトグラフィー処理用チップ。
【請求項２】
前記検査用物質固定面は、液体の吸引吐出方向に平行に配置された請求項１に記載のクロマトグラフィー処理用チップ。
【請求項３】
前記分注チップ内に流入した移動相溶液と接触可能となるように、前記多孔質固定相担体を該分注チップ内に所定の配置位置に封入する封入部を前記分注チップに設けた請求項１または請求項２に記載のクロマトグラフィー処理用チップ。
【請求項４】
前記多孔質固定相担体の検査用物質固定面には、前記吸引吐出方向に間隔を空けて、該吸引吐出方向に直交する方向に引かれた移動相貯溜線、前記所定領域、ポジティブコントロール線、およびネガティブコントロール線が下側から上側に向かって順に設けられた請求項１または請求項２に記載のクロマトグラフィー処理用チップ。
【請求項５】
吸引吐出機構によって液体の吸引吐出が可能な１または２以上の分注チップが装着可能な処理用ヘッドと、
前記処理用ヘッドに設けられ、該処理用ヘッドに装着された該分注チップに対して液体の吸引吐出を行わせる吸引吐出機構と、
１または２以上の分注チップを前記処理用ヘッドに対して装着可能に収容する１または２以上のチップ収容部、および種々の液体を収容しまたは収容可能な１または２以上の液収容部からなる容器群と、
前記処理用ヘッドを前記容器群に相対的に移動させる移動手段とを有するとともに、
少なくとも１の前記分注チップは、移動相溶液中の目的物質を吸着、捕獲、分離もしくは結合を可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体を分注チップ内に封入されたクロマトグラフィー処理用チップであり、
前記吸引吐出機構の吸引もしくは吐出の量、時間または位置を、前記処理用ヘッドに装着される前記クロマトグラフィー処理用チップの構造、前記移動相溶液中に存在する物質の種類、濃度、該移動相溶液の量、該移動相溶液もしくは多孔質固定相担体の温度、および前記移動相溶液の収容位置を含む座標位置の中から選択された少なくとも１からなる物質条件、および処理内容に基づいて制御する制御部をさらに有するクロマトグラフィー処理装置。
【請求項６】
前記クロマトグラフィー処理用チップに封入された前記多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面での光学的状態を光学的に測定する測定部を有する請求項５に記載のクロマトグラフィー処理装置。
【請求項７】
前記検査用物質固定面での光学的状態を、該検査用物質固定面に固定された検査用物質に結合した目的物質を標識化した蛍光物質または化学発光物質の発光強度とする請求項６に記載のクロマトグラフィー処理装置。
【請求項８】
前記測定部は、前記クロマトグラフィー処理用チップに対応して設けられ、１の前記各検査用物質固定面に近接可能に設けられた測定端を有し、前記各検査用物質固定面での結合により生じ得る光学的状態に基づいて得られる光を接続端にまで導光可能に設けられた複数本の導光路と、
複数本の前記導光路の前記測定端が、前記各クロマトグラフィー処理用チップの対応する各検査用物質固定面の所定測定位置に所定走査周期で一斉に到達するように前記各検査用物質固定面に対して相対的に移動可能に設けられた測定用ヘッドと、
前記測定用ヘッドによって前記各測定端が前記所定測定位置にまで移動しまたはその位置に停止している間に、前記複数本の導光路を順次所定選択周期で選択し、選択された該導光路の接続端と光学的に接続して入射した光を出射可能とする導光領域を有する導光路選択部と、
前記導光領域から出射された光を順次受光して光電変換する受光部と、該受光部から得られた画領域データを前記所定選択周期で変換して順次ディジタルデータを得るディジタルデータ変換部と、
該ディジタルデータを順次格納する格納手段と、を有する請求項６に記載のクロマトグラフィー処理装置。
【請求項９】
前記処理用ヘッドには装着された分注チップ内に磁力を及ぼし除去することができる磁力機構および／または前記処理用ヘッドに装着された前記分注チップまたはクロマトグラフィー処理用チップの外側に対して接近しまたは接近可能に設けられ外部からの信号によって温度を昇降させる温度昇降体を設け、前記制御部によって制御される請求項５に記載のクロマトグラフィー処理装置。
【請求項１０】
容器に挿入して液体の吸引および吐出が行われる口部を下端に有する細管および該細管と連通し吸引した液体を貯溜する貯溜部が下側に設けられた太管を有する透光性をもつ分注チップの太管内に、吸引された移動相溶液中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体を封入したクロマトグラフィー処理用チップに対して液体の吸引吐出を可能とする吸引吐出機構が設けられた処理用ヘッドに装着し、
前記吸引吐出機構の吸引若しくは吐出の量、時間または位置を、前記処理用ヘッドに装着される前記クロマトグラフィー処理用チップの構造、前記移動相溶液中に存在する物質の種類、濃度、該移動相溶液の量、該移動相溶液もしくは多孔質固定相担体の温度および前記移動相溶液の収容位置を含む座標位置の中から選択された少なくとも１からなる物質条件、および処理内容に基づいて制御することによって、該クロマトグラフィー処理用チップを、前記移動相溶液が収容されている液収容部にまで相対的に移動し、かつ、前記多孔質固定相担体と、少なくとも前記移動相溶液とを接触させてクロマトグラフィーの処理を実行するクロマトグラフィー処理方法。
【請求項１１】
前記クロマトグラフィー処理方法の前記実行工程は、前記吸引吐出機構によって該移動相溶液を前記クロマトグラフィー処理用チップの前記貯溜部の所定位置にまで吸引して前記多孔質固定相担体の下端に一定液量を接触させて前記移動相溶液を前記検査用物質固定面に沿って移動させ、
該移動相溶液の残液を該クロマトグラフィー処理用チップから吐出し、前記クロマトグラフィー処理用チップを、移動手段によって展開液および／または洗浄液が収容されている液収容部にまで移動し、
前記吸引吐出機構によって該展開液および／または洗浄液を貯溜部にまで吸引して前記多孔質固定相担体の下端に一定液量を接触させて前記展開液および／または洗浄液を前記検査用物質固定面に沿って移動させる請求項９に記載のクロマトグラフィー処理方法。
【請求項１２】
前記クロマトグラフィー処理実行工程の後、前記クロマトグラフィー処理用チップ内部に封入された多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面を光学的に測定する請求項１１に記載のクロマトグラフィー処理方法。
【請求項１３】
前記検査用物質固定面での光学的状態は、蛍光物質または化学発光で標識化された目的物質の内、該検査用物質固定面に固定された検査用物質に結合した目的物質を標識化した蛍光物質または化学発光の発光強度である請求項１１に記載のクロマトグラフィー処理方法。
【請求項１４】
前記測定工程は、前記各クロマトグラフィー処理用チップでの反応によって生ずる光学的状態に基づく光を、各クロマトグラフィー処理用チップに対応して設けられた複数本の導光路の各測定端を、前記多孔質固定相担体の検査用物質固定面に対して相対的に移動して、前記各検査用物質固定面の対応する所定測定位置に所定走査周期で一斉に到達させる走査工程と、
前記測定端が前記各クロマトグラフィー処理用チップにおける前記検出用物質固定面の前記測定位置に移動しまたはその位置に停止している間に、前記複数本の導光路の全てを前記所定選択周期で順次選択し、選択された該導光路の前記接続端からの光を受光部の受光面に出射可能とする導光路選択工程と、
前記選択された導光路から出射された光を順次受光部が受光して光電変換する受光工程と、
該受光部から得られる画領域データを前記所定選択周期で順次ディジタルデータに変換して順次格納するディジタルデータ変換工程とを有する請求項１２に記載のクロマトグラフィー処理方法。
【請求項１５】
磁力機構によって前記処理用ヘッドには装着された分注チップ内に磁力を及ぼし除去する工程、または、前記処理用ヘッドに装着された前記分注チップまたはクロマトグラフィー処理用チップの外側に対して外部からの信号によって温度を昇降させる温度昇降体を接近させる工程をさらに有する請求項９に記載のクロマトグラフィー処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感染症の診断方法として、検体から抽出した核酸をＰＣＲ法で増幅し、その塩基配列を特定することによって、感染症の診断を行う方法があった。該方法は、検出感度が高いものの、操作が複雑で、測定に数時間を要するという問題点があった。
【０００３】
一方、クロマトグラフィー法を用いて感染症の診断を行う方法があった。該方法では、ニトロセルロースメンブレンを基体として、その端に、サンプルを滴下するサンプルパッドを、標識を行うコンジュゲートパッドを挟んで設けたものである。前記基体の他端には吸収パッドが設けられ、前記基体上の該コンジュゲートパッドと吸収パッドの間には、気体をコンジュゲートパッド側と吸収パッド側に仕切るようにテストラインとコントロールラインが間隔を置いて設けられている。前記コンジュゲートパッドには、目的抗原と特異的に結合可能な金コロイド標識抗体が塗布され、前記テストラインには目的抗原と特異的に結合可能な固相化抗体が固定され、コントロールラインには、前記標識抗体と特異的に結合可能な固相化抗体が固定されている。前記サンプルパッドにサンプルを滴下すると、該サンプルがコンジュゲートパッドに流れて目的抗原が前記金コロイド標識化抗体と結合したものが前記コンジュゲートパッドから基体上に放出され、毛細管現象によって金コロイド標識化抗原があれば前記テストラインに捕捉されて、赤色に呈色することになる。さらに、前記目的抗原と未結合の金コロイド標識化抗体は、さらに毛細管現象により基体を移動してコントロールラインを呈色することになる。
【０００４】
ところで、以上のイムノクロマトグラフィーによる診断方法は、用手法により、前記サンプルを前記サンプルパッド上に滴下して行い、前記呈色は、目視によって測定するものであるために、ユーザ−が誤って、サンプル溶液と接触したり、その飛沫を浴びるおそれがあった。
【０００５】
また、該方法は、呈色するかしないかの定性的な測定を行うものであって、定量性については判断を行うことが難しいおそれがあるという問題点を有していた。また、用手法で処理や測定を行うため、目的核酸の抽出段階、増幅段階や測定段階における、剥き出しで用いられる固定相担体への接触や目的核酸以外の核酸の混入のおそれがあり、精度や信頼性の高い測定を行うことができないおそれがあるという問題点を有していた。
【０００６】
また、複数の検体についての処理を行う場合には、１人のユーザに対して、１つずつ処理を行う必要があり、処理の効率が低いおそれがあるという問題点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５２１８２３５号公報
【非特許文献１】「イムノクロマト技術の現状と将来性」（１２月度ナノテクビジネスマッチングフォーラム）（http://www.nbci.jp/file/051227-4.pdf#search）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の第１の目的は、毛細管現象を利用したクロマトグラフィーについて、定量性をも確保することができる精度の高い測定を可能とするクロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００９】
第２の目的は、毛細管現象を利用したクロマトグラフィーについて、クロスコンタミネーションを防止して信頼性の高い処理を行うことができるクロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
第３の目的は、毛細管現象を利用したクロマトグラフィーについて、免疫検査のみならず、検体から抽出し増幅した核酸に関する検査をも可能とする汎用性の高いクロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【００１１】
第４の目的は、毛細管現象を利用したクロマトグラフィーについての反応から測定まで、さらには検体からの目的物質の抽出や増幅をも含む処理の一貫した自動化を容易にするクロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置、およびクロマトグラフィー処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、容器に挿入されて液体の吸引および吐出が行われる口部を下端に有し、該口部と連通する細管および該細管と連通し吸引した液体を貯溜する貯溜部が下側に設けられた太管を有する透光性をもつ分注チップと、該分注チップの前記太管内に設けられ、吸引された移動相溶液中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体とを有するとともに、該多孔質固定相担体は、前記分注チップの前記太管内に前記検査用物質固定面の光学的状態が該分注チップの側面の外部から測定可能となるように封入され、該多孔質固定相担体の下端は前記貯溜部内に設けられたクロマトグラフィー処理用チップである。
【００１３】
ここで、「分注チップ」とは、液体の吸引及び吐出が可能な器具であって、例えば、気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と連通するノズルに装着される装着用開口部を有するノズル装着式分注チップ、または吸引吐出機構としての可動部材により変形可能な変形要素を有しまたは変形壁を有する変形式分注チップである。前記装着用開口部は太管の上側に設けられる。分注チップの大きさとしては例えば、全長 2cmから30cm程度である。
「クロマトグラフィー」とは、固定相（または担体）と呼ばれる物質の表面あるいは内部を、移動相と呼ばれる物質が通過する過程で物質が結合、分離、抽出されるものである。
「多孔質固定相担体」とは、毛細管現象により移動相溶媒（または展開液）が内部を移動可能な担体であって、例えば、濾紙、綿糸、グラスファイバー、パルプ、不織布、合成繊維であり、より具体的には、ニトロセルロース、再生セルロース、ナイロン、ポリビニリデンフルオライト、ポリカーボネート、セルロースアセテート等により形成され、例えば、薄膜状（ペーパー、メンブレン）、短冊状、薄板状または棒状等である。該多孔質固定相担体の厚さは、例えば、1mm程度以下、好ましくは 0.1mm〜0.8mm程度、該多孔質固定相担体の大きさは、前記分注チップの太管に封入可能な大きさであって、上下方向の長さは、例えば、1cm〜20cm程度、幅は、例えば、1mm〜20mm程度である。「検査用物質」としては、検査対象の目的化学物質（生体物質を含む）に対して、結合性を有する核酸等の遺伝物質、抗原及び抗体等のタンパク質、糖、糖鎖、ペプチド等の化学物質（生体物質を含む）である。
【００１４】
「所定領域」とは、例えば、後述する移動相貯溜線とポジティブコントロール線との間の固定領域（１または２以上の種類の検査用物質が固定される領域）であって、目的物質と結合性を有する１または２以上の種類の検査用物質が、各々例えば、吸引吐出方向に直交する方向に沿って該領域を上側と下側に仕切るように直線状に固定されることになる。各検査用物質が固定された部位を「固定部位」という。これらの１または２以上の固定部位は相互に所定間隔を開けて予め定めた位置に配列されている。
【００１５】
「所定量」としたのは、予め定めた定量値であって、光学的状態を測定することによって定量性をも測定することが可能とするためである。「光学的状態」は、前記移動相溶液中で標識化された目的化学物質等によって引き起こされる状態であって、目的化学物質等の標識化は、目的化学物質等と標識化物質としての蛍光物質、化学発光物質、呈色物質、変光物質または変色物質との結合または反応によって行われ、蛍光や化学発光による発光、呈色、変光、変色等がある。
前記多孔質固定相担体の上端には、吸収パッドが接触して設けられることが好ましい。これによって、前記多孔質固定相担体が含浸可能な液量が拡大され、毛細管現象が停止する飽和状態を遅らせて、毛細管現象による溶液の固定領域内の移動距離の拡大や多孔質固定相担体の固定領域内の洗浄が可能になる。吸収パッドは、前記多孔質固定相担体と同様な素材またはスポンジや高吸水性ポリマー等の吸水体で形成される。
【００１６】
第２の発明は、前記多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面は、液体の吸引吐出方向に平行に配置されたクロマトグラフィー処理用チップである。
【００１７】
ここで、前記検査用物質固定面は、前記多孔質固定相担体に形成された最大面積をもつ平面であることが好ましい。該分注チップの太管は角筒状に形成され、前記検査用物質固定面に対応する角筒側面の面積が最大に形成される薄型の角筒であることが好ましい。これによって、分注チップ内部の光学的状態を、レンズ効果による歪みを被ることなく、該分注チップの側面の外部から確実に得ることができる。「吸引吐出方向」とは、使用時における上下方向であり、ノズル装着式分注チップの場合には口部と装着用開口部を結ぶ方向、または分注チップの軸方向である。
【００１８】
第３の発明は、前記分注チップ内に流入した移動相溶媒と接触可能となるように、前記多孔質固定相担体を該分注チップ内に所定の配置位置に封入する封入部を該分注チップに設けたクロマトグラフィー処理用チップである。
【００１９】
前記封入部としては、例えば、前記多孔質固定相担体を貼り付けて支持する薄板状プレートを有し、該薄板状プレートは前記太管に、装着用開口部から挿入して太管の内壁との間で摩擦力や、細管と太管との間の移行部の段差または傾斜面を利用して取り付けられるのが好ましい。所定の配置位置とは、例えば、前記液体の吸引吐出方向に平行に該プレートを配置することである。
【００２０】
第４の発明は、前記多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面には、前記吸引吐出方向に間隔を開けて、該吸引吐出方向に直交する方向に引かれた移動相貯溜線、前記所定領域、ポジティブコントロール線、およびネガティブコントロール線が下側から上側に向かって順に設けられたクロマトグラフィー処理用チップである。
【００２１】
ここで、「移動相貯溜線」とは、前記検査用物質固定面に沿って移動する移動相溶媒をその下端に接触させるために必要な貯溜部内に貯溜すべき液体の液面レベルを示す部位である。「ポジティブコントロール線」とは、移動相溶媒がこの位置まで移動すれば必ず呈色、発光、変色等する物質が固定されている部位であり、「ネガティブコントロール線」とは、移動相溶媒がこの位置まで移動しても通常、呈色（発光、変色等）しない物質が固定されている部位である。
【００２２】
第５の発明は、吸引吐出機構によって液体の吸引吐出が可能な１または２以上の分注チップが装着可能な処理用ヘッドと、前記処理用ヘッドに設けられ、該処理用ヘッドに装着された該分注チップに対して液体の吸引吐出を行わせる吸引吐出機構と、１または２以上の分注チップを前記処理用ヘッドに対して装着可能に収容する１または２以上のチップ収容部、および種々の液体を収容しまたは収容可能な１または２以上の液収容部を有する容器群と、前記処理用ヘッドを前記容器群に相対的に移動させる移動手段とを有するとともに、少なくとも１の前記分注チップは、移動相溶媒中の目的物質を吸着、捕獲、もしくは結合を可能とする検査用物質が固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体を分注チップ内に封入されたクロマトグラフィー処理用チップであり、前記吸引吐出機構の吸引もしくは吐出の量、時間または位置を、前記処理用ヘッドに装着される前記クロマトグラフィー処理用チップの構造、前記移動相溶液中に存在する物質の種類、濃度、該移動相溶液の量、該移動相溶液もしくは多孔質固定相担体の温度および前記移動相溶液の収容位置を含む座標位置の中から選択された少なくとも１の物質条件、および処理内容に基づいて制御する制御部をさらに有するクロマトグラフィー処理装置である。
【００２３】
前記液収容部には、少なくともサンプルを収容するサンプル収容部、蛍光物質、金コロイド等の標識化物質の溶液を収容する液収容部、またはこれらを多孔質固定相担体に対して移動させる移動相溶媒や展開液を収容する移動相溶媒（展開液）収容部、これらを混合した移動相溶液を収容する移動相溶液収容部、および、洗浄液が収容されている液収容部等を有している。
【００２４】
第６の発明は、前記クロマトグラフィー処理用チップに封入された前記多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面での光学的状態を光学的に測定する測定部を有するクロマトグラフィー処理装置である。
前提として、前記多孔質固定相担体は、前記検査用物質固定面の光学的状態が前記分注チップの側面の外部から測定可能となるように封入されている。
【００２５】
第７の発明は、前記検査用物質固定面での光学的状態を、該検査用物質固定面に固定された検査用物質に結合した目的物質を標識化した蛍光物質または化学発光物質の発光強度とするクロマトグラフィー処理装置である。
【００２６】
蛍光物質による標識化は、例えば、目的物質のアミノ基、ＳＨ基、アルデヒド基、カルボキシル基、水酸基等に化学結合可能な蛍光物質や、化学発光性の化合物、例えば、アクリジニウムエステル誘導体等を用いて抗体または抗原を直接標識化するような場合がある。
【００２７】
第８の発明は、前記測定部は、前記クロマトグラフィー処理用チップに対応して設けられ、１の前記各検査用物質固定面に近接可能に設けられた測定端を有し、前記各検査用物質固定面での結合により生じ得る光学的状態に基づいて得られる光を接続端にまで導光可能に設けられた複数本の導光路と、複数本の前記導光路の前記測定端が、前記各クロマトグラフィー処理用チップの対応する各検査用物質固定面の所定測定位置に所定走査周期で一斉に到達するように前記各検査用物質固定面に対して相対的に移動可能に設けられた測定用ヘッドと、前記測定用ヘッドによって前記各測定端が前記所定測定位置にまで移動しまたはその位置に停止している間に、前記複数本の導光路を順次所定選択周期で選択し、選択された該導光路の接続端と光学的に接続して入射した光を出射可能とする導光領域を有する導光路選択部と、前記導光領域から出射された光を順次受光して光電変換する受光部と、該受光部から得られた画領域データを前記所定選択周期で変換して順次ディジタルデータを得るディジタルデータ変換部と、該ディジタルデータを順次格納する格納手段と、を有するクロマトグラフィー処理装置である。
【００２８】
ここで、「接触」には、密着、密接または連結を含む。
「受光部」とは、１もしくは複数または多数の受光素子を有するセンサをいう。高感度な受光素子の例としては、浜松ホトニクス製の APD（アバランシェ・フォトダイオード）アレイがある。受光素子の配列の密度が高い特別な場合として、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の「撮像センサ」を含有する。例えば、ビットランBU-50LM (ICX415AL) 6.4×4.8mm で、772×580ピクセルである。受光部に属する受光素子によって得られた画領域データ（アナログ信号）を処理することによって、対応するディジタルデータが得られる。これらは集積回路（IC）で形成されている。「画領域データ」とは、前記受光部から、その受光素子の配列を考慮して得られたデータの集合であって、該受光部に 1個の受光素子のみがある場合には、画素データであり、複数または前述した個数程度（772×580ピクセル）のような多数の受光素子がある場合には画像データに相当する。
【００２９】
「受光素子」とは、光電効果を利用した電子素子であって、フォトダイオード、フォトトランジスタ等である。さらに、前記APDのような増倍効果を有するフォトンカウンティングセンサ、ＰＭＴ等の場合も含む。
【００３０】
「所定測定位置」とは、前記各クロマトグラフィー処理用チップの検査用物質固定面に対応するように設けられ、前記測定端が該検査用物質固定面に関する測定を行う位置であって、少なくとも各検査用物質が固定された固定部位（または測定線）に近接または接触するように各固定部位ごとに少なくとも１または２以上設定されている。各固定部位は有限の大きさを持ち、測定端も有限の大きさを持ち、好ましくは、１の固定部位のみの全体を測定可能となるような大きさまたは形状または所定測定位置を持つことが好ましい。１の固定部位に対して該所定測定位置が複数設定されている場合には、各隣接する複数の固定部位間の相互の距離と同様に、隣接する所定測定位置間の相互の距離は等しく設定することが好ましい。例えば、固定部位が、1mmの間隔に設定されて一列状に配列されている場合に、所定測定位置を 0.1mmごとに設定するような場合である。この場合には、１の固定部位に対して、測定値が10個設定されていることになる。該所定測定位置の数が多い程、精密な測定を行うことができるが、測定に係る時間が延びることになる。
【００３１】
「所定走査周期（ｔｓ）」は、前記測定端が、同一のクロマトグラフィー処理用チップにおける隣接する所定測定位置間を移動しかつ測定が行われるための時間である。
一方、「所定選択周期」（ｔｃ）は、前記所定走査周期ｔｓの間に前記複数の導光路の全てを選択することができるように、前記導光路選択部が各導光路を順次選択するための時間である。したがって、所定選択周期ｔｃと所定走査周期ｔｓとは相互に関連付けられており、最長したがって最善の所定選択周期ｔｃは、前記所定走査周期ｔｓおよび前記クロマトグラフィー処理用チップの個数ｎに基づいて、ｔｃ＝ｔｓ／ｎにより定まることになる。すなわち、該所定選択周期は前記所定走査周期よりも短い時間となるので、該所定選択周期の間に受光部が受光した光を光電変換して必要な領域データを出力することができる程度の十分な長さを確保するためには、ｔｃが最長の長さとなるように設定されることが好ましいからである。すると、各クロマトグラフィー処理用チップについて前記測定端が連続的に移動する場合には、前記測定端が次の前記所定測定位置にまで移動している間に全導光路が選択され、前記測定端が前記所定測定位置にまで間欠的に移動する場合には前記測定端が所定測定位置に停止している間に全導光路を選択されることが好ましい。
【００３２】
該所定走査周期および所定選択周期は、測定すべき光学的状態の内容、呈色、発光の種類（例えば、蛍光物質の種類、化学発光物質の種類）、呈色、発光で用いる試薬（試薬の種類、試薬の量も含む）、１のクロマトグラフィー処理用チップ当たりの測定位置の個数、発光の態様（例えば、瞬時発光、プラトー状の発光、発光の寿命、安定的受光可能時間等）、測定位置から次の測定位置までの移動態様（前記測定端が前記クロマトグラフィー処理用チップの検査用物質固定面を走査する場合、間欠動作、連続動作、走査速度、移動距離、移動時間、停止時間、移動経路等）、固定部位の大きさ、固定部位の配置若しくは検査用物質固定面内での個数等、クロマトグラフィー処理用チップの個数、導光部の大きさ、固定部位間の距離、受光部の特性、露光時間、および前記固定部位における反応時間等のグループの中から選択された１または２以上の要素からなる光測定態様に応じて定める。また、データの転送若しくはデータの読み出し時間（ＣＣＤを用いる場合）等を考慮することもある。例えば、蛍光の場合のように光の量が大きい場合には所定走査周期は短く、光の量が小さくなるに従って所定走査周期を長くする。
【００３３】
例えば、プラトー状の化学発光の場合には、該プラトーが維持される安定的受光可能時間（Ｔ）および固定部位数（ｍ）（ｍは自然数）、固定部位当たりの所定測定位置の個数（受光回数）（ν）（νは自然数）、所定走査周期（ｔｓ）は、Ｔ／（ｍ・ν）となり、この周期内に、各クロマトグラフィー処理用チップにおける所定測定位置から次の所定測定位置までの移動時間と、その所定測定位置での前記ディジタル変換のための時間等が含まれることになる。
【００３４】
すると、最長の「所定選択周期」（ｔｃ）としては、全ての導光路を１回ずつ選択するので、前記所定走査周期ｔｓを、導光路の個数（ｎ）で除したｔｓ／ｎとなり、該周期で各導光路を選択することになる。したがって、所定走査周期がｔｓ＝Ｔ／（ｍ・ν）の場合には、前記所定選択周期ｔｃは、Ｔ／（ｍ・ν・ｎ）となり、該所定選択周期で全導光路が１回ずつ選択されることになる。したがって、各固定部位当たり、受光回数はν・ｎ回ということになる。十分な受光時間が取れる場合には、各固定部位に対して複数回の選択が行われることが好ましい。
【００３５】
より具体的には、例えば、処理用ヘッドには、16本（＝ｎ）のクロマトグラフィー処理用チップがあり、1本のクロマトグラフィー処理用チップ当たり、縦方向に 50mm（＝ｍ）の検査用物質固定面がある場合に１個の各固定部位が上下方向に 1mmの間隔である場合に、各固定部位に対して 0.2mmごとの所定測定位置を 5個設定した場合（ν＝5）に、連続的に走査を行うとともに、受光安定時間Ｔが 200秒であるとすると、前記所定走査周期ｔｓは、ｔｓ＝200／(50×5)＝0.8秒となる。すると、前記所定選択周期ｔｃは、ｔｃ＝ｔｓ／16＝50ｍ秒ということになる。この時間は、前記受光部が、光を受光して光電変換が可能となる時間であることが必要になる。これによって、全体として 800mmの検査用物質固定面を、約 3分で一括して精密に光学的に測定することができることになる。
【００３６】
なお、前記「ディジタルデータ変換部」としては、例えば、ＣＣＤイメージセンサの場合には、ゲートコントロール可能なシフトレジスタ、アンプおよびＡＤ変換器を有し、受光素子が受光した光の強度または輝度に応じた個数のフォトンを発生させるＰＭＴフォトンカウンティングセンサや半導体を用いたフォトンカウンティングセンサの場合には、フォトン計数器としてのゲートコントロール可能なパルスカウンタを有し、受光素子アレイと同様にＩＣ回路で形成される。これらは、後述する測定制御部からの指示によって前記光測定態様に基づいて得られた所定走査周期で動作する。
【００３７】
生成されたディジタルデータは、ＤＲＡＭ等の半導体記憶素子の格納手段に格納し、演算処理によって、前記受光部に対応する１または２以上の受光素子の画領域データを所定選択周期で変換したディジタルデータに基づき前記光学的状態の輝度の時間変化を導き出して解析する。「所定選択周期」は、例えば、該周期でパルス信号を発生させる駆動部またはＣＰＵ、プログラムおよびメモリを有する情報処理部に設けられた測定制御部の指示により出力されるパルス信号等の指示信号に基づいて設定される。
【００３８】
「受光部」は少なくとも１個の受光素子を有する。なお、少なくとも３個の受光素子を有する場合には、各受光素子ごとに、カラーフィルタ（ＲＧＢ）を通して受光された光に基づいてカラー受光を可能にすることができる。なお受光素子の個数や種類は、該受光素子の大きさまたは感度、前記導光路の接続端に大きさや形状、接続時間の間隔、後述する出射端と受光面との間の間隔、出射端の形状または光学的状態の態様に依存する。
【００３９】
前記「ディジタルデータ」は、ＣＰＵ等の情報処理装置によって処理可能な、例えば、数値を表すデータである。該データは、例えば、受光部に受光素子が多い場合には、圧縮や画領域データの間引き等によって格納手段に格納することも可能である。格納手段とは、データを記録するメモリであって、半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＳＤ、ブルーレイディスク等である。
【００４０】
「導光路」は、例えば、空洞、レンズ等の光学系要素、光ファイバ等を含有する。光ファイバとしては、例えば、外径500μmの可視光に対応可能なプラスチック製光ファイバである。光ファイバには、複数の光ファイバを束にした光ファイバ束をも含有する。導光路の少なくともその一部は可撓性をもつことが好ましい。
【００４１】
光学的状態が「蛍光」である場合には、前記固定部位に励起光を照射するための導光路であって、前記処理用ヘッドに設けられた１の前記クロマトグラフィー処理用チップに近接もしくは接触しまたは近接可能もしくは接触可能に設けられた照射端、および前記励起光光源の光源面に近接もしくは接触するように設けられた接続端を有する第２の導光路を有することが好ましい。また、光学的状態が「呈色」である場合には、前記各固定部位に可視光を照射するための導光路であって、前記処理用ヘッドの１の前記クロマトグラフィー処理用チップに近接もしくは接触しまたは近接可能もしくは接触可能に設けられた照射端、および前記可視光光源の光源面に近接もしくは接触するように設けられた接続端を有する第３の導光路を有することが好ましい。これらの場合には、前記測定端は該照射端と先端を揃えて束ねられて測定端として取り扱われることが好ましい。
【００４２】
「受光面」とは、前記受光素子の受光部分が配列されて形成される面であり、撮像センサの場合には緻密でADPアレイの場合には粗い。なお、格納されたディジタルデータはＣＰＵ等からなる情報処理部の解析手段によって読み出されて演算解析されて、目的化学物質の検査が行われることになる。
【００４３】
なお、前記導光路選択部は、選択した前記導光路以外の選択されていない導光路からの光を吸収可能とする吸光領域をさらに有し、前記導光領域が前記選択された導光路の接続端と光学的に接続した際に、該吸光領域は、選択されていない前記導光路の各接続端と光学的に接続するように設けられるのが好ましい。
【００４４】
ここで、該「吸光領域」とは、前記導光路からの光を吸収可能とすることで光の反射や散乱を防止しまたは軽減することができる領域である。該吸光領域は、前記導光領域が存在、貫通または交差しないように境界線または壁面で囲まれ、前記接続端と光学的に接続する平面部や開口部を除き外部から遮光性をもつように仕切られている領域であることが好ましい。例えば、黒色染料が塗布された前記接続端を包含する形状および面積を有する平面状領域、または前記接続端を包含する形状および面積を有する開口部をもち、前記接続端と逆方向に延びるように形成された窪み、凹部、溝、管若しくは空洞である。なお、前記接続端配列板の接続端以外の部分は遮光性をもつ遮光面が形成され、前記平面状領域および開口部は、前記接続端配列板の前記接続端および前記遮光面以外の部分と接続することはない。該窪み、凹部、溝、管もしくは空洞内の前記壁面は、金属や樹脂等の遮光性物質で形成され、さらに黒色染料が塗布され、または、炭化した綿のような黒色の繊維状物質が内部に収容されることが好ましい。
【００４５】
このように構成することによって、選択した導光路については、該接続端から出射する光を確実に前記受光部の受光面に導く一方、選択されなかった導光路については、単に遮光されるだけでなく、導光路からの光を吸収することで、光の反射や散乱に基づいて生ずる雑光の前記受光部への進入を確実に防止することができて信頼性が高い測定を行うことができる。
【００４６】
第９の発明は、前記処理用ヘッドには装着された分注チップ内に磁力を及ぼし除去することができる磁力機構および／または前記処理用ヘッドに装着された前記分注チップまたはクロマトグラフィー処理用チップの外側に対して接近しまたは接近可能に設けられ外部からの信号によって温度を昇降させる温度昇降体を設け、前記制御部によって制御されるクロマトグラフィー処理装置である。
【００４７】
第１０の発明は、容器に挿入して液体の吸引および吐出が行われる口部を下端に有する細管および該細管と連通し吸引した液体を貯溜する貯溜部が下側に設けられた太管を有する透光性をもつ分注チップの太管内に、吸引された移動相溶液中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする検査用物質が所定領域に所定量固定された検査用物質固定面が設けられた多孔質固定相担体を封入したクロマトグラフィー処理用チップに対して液体の吸引吐出を可能とする吸引吐出機構が設けられた処理用ヘッドに装着し、前記吸引吐出機構の吸引若しくは吐出の量、時間または位置を、前記処理用ヘッドに装着される前記クロマトグラフィー処理用チップの構造、前記移動相溶液中に存在する物質の種類、濃度、該移動相溶液の量、該移動相溶液もしくは多孔質固定相担体の温度および前記移動相溶液の収容位置を含む座標位置の中から選択された少なくとも１からなる物質条件、および処理内容に基づいて制御することによって、該クロマトグラフィー処理用チップを、少なくとも移動相溶液が収容されている液収容部にまで相対的に移動し、かつ、前記多孔質固定相担体と、少なくとも前記移動相溶液とを接触させてクロマトグラフィーの処理を実行するクロマトグラフィー処理方法である。なお、前記移動相溶液は、前記クロマトグラフィー処理工程の前に、該移動相溶液に含有される目的化学物質等の標識化が行われる。したがって、予め、前記多孔質固定相担体に前記移動相溶液中の目的化学物質と結合可能なように標識化物質を用意しておく必要がない。
【００４８】
第１１の発明は、前記クロマトグラフィー処理方法の前記実行工程は、前記吸引吐出機構によって該移動相溶液を前記クロマトグラフィー処理用チップの前記貯溜部の所定位置にまで吸引して前記多孔質固定相担体の下端に一定液量を接触させて前記移動相溶液を前記検査用物質固定面に沿って移動させ、該移動相溶液の残液を該クロマトグラフィー処理用チップから吐出し、前記クロマトグラフィー処理用チップを、移動手段によって展開液および／または洗浄液が収容されている液収容部にまで移動し、前記吸引吐出機構によって該展開液および／または洗浄液を貯溜部にまで吸引して前記多孔質固定相担体の下端に一定液量を接触させて前記展開液および／または洗浄液を接触前記検査用物質固定面に沿って移動させるクロマトグラフィー処理方法である。
【００４９】
ここで、「展開液」または移動相溶媒を前記多孔質固定相担体に接触させることによって、移動相溶液をさらに前記固定領域全域を通過させる程度に移動させることを可能にして、該移動相溶液内の目的物質を確実に前記検査用物質と結合させることを可能にして、定量性の高い処理を行うことができることになる。同様にして、「洗浄液」を前記多孔質固定相担体と接触させることによって、前記検査用物質に未結合の標識化物質を、前記固定領域から排除することができて、定量性の高い測定を行うことができることになる。
【００５０】
第１２の発明は、前記クロマトグラフィー処理実行工程の後、前記クロマトグラフィー処理用チップ内部に封入された多孔質固定相担体の前記検査用物質固定面を光学的に測定するクロマトグラフィー処理方法である。
前提として、前記多孔質固定相担体は、前記検査用物質固定面の光学的状態が前記分注チップの側面の外部から測定可能となるように封入されている。
【００５１】
第１３の発明は、前記検査用物質固定面での光学的状態は、蛍光物質または化学発光物質で標識化された目的物質の内、該検査用物質固定面に固定された検査用物質に結合した目的物質を標識化した蛍光物質または化学発光物質の発光強度であるクロマトグラフィー処理方法である。
【００５２】
本発明によれば、クロマトグラフィー処理において、発光の測定を可能にすることによって、精密で、定量的な測定を可能にする。
【００５３】
第１４の発明は、前記測定工程は、前記各クロマトグラフィー処理用チップでの反応によって生ずる光学的状態に基づく光を、各クロマトグラフィー処理用チップに対応して設けられた複数本の導光路の各測定端を、前記多孔質固定相担体の検査用物質固定面に対して相対的に移動して、前記各検査用物質固定面の対応する所定測定位置に所定走査周期で一斉に到達させる走査工程と、前記測定端が前記各クロマトグラフィー処理用チップにおける前記検出用物質固定面の前記測定位置に移動しまたはその位置に停止している間に、前記複数本の導光路の全てを前記所定選択周期で順次選択し、選択された該導光路の前記接続端からの光を受光部の受光面に出射可能とする導光路選択工程と、前記選択された導光路から出射された光を順次受光部が受光して光電変換する受光工程と、該受光部から得られる画領域データを前記所定選択周期で順次ディジタルデータに変換して順次格納するディジタルデータ変換工程とを有するクロマトグラフィー処理方法である。
【００５４】
第１５の発明は、磁力機構によって前記処理用ヘッドには装着された分注チップ内に磁力を及ぼし除去する工程、または、前記処理用ヘッドに装着された前記分注チップまたはクロマトグラフィー処理用チップの外側に対して外部からの信号によって温度を昇降させる温度昇降体を接近させる工程をさらに有するクロマトグラフィー処理方法である。
【発明の効果】
【００５５】
第１の発明および第５の発明および第１０の発明によると、分注チップ内に多孔質固定相担体を封入することによって、該多孔質固定相担体に対して、移動相溶媒を吸引吐出機構によって分注チップ内で接触可能とすることによって、ユーザの負担を軽減してユーザによる固定相または移動相への接触事故によるクロスコンタミネーションを防止して、信頼性の高い処理を行うことができる。
【００５６】
さらに、複数の処理を併行して同時に行うことを可能にして、効率性の高い処理を行うことができる。したがって、処理時間を短縮化して迅速に処理を行うことができる。
【００５７】
本発明によれば、クロマトグラフィー処理用チップの処理用ヘッドへの装着からクロマトグラフィー処理および測定までを、ユーザが分注チップ自体にも触れることなく一貫して自動的に行うことを可能にし、したがって、信頼性の高い処理を行うことができる。
【００５８】
第２の発明によれば、前記検査用物質固定面を吸引吐出方向に平行に配置することによって、該検査用物質固定面によって吸引吐出が妨げられることがなく、分注チップの側面を通して外部から該検査用物質固定面で生ずる光学的状態を確実に測定することができる。
【００５９】
第３の発明によれば、多孔質固定相担体を封入部を用いて分注チップ内に封入することによって、薄膜状または可撓性のある薄板状の多孔質固定相担体であっても確実に分注チップ内に封入することができる。
【００６０】
第４の発明によれば、移動相溶媒を、移動相貯溜線に達するような所定量を吸引することが容易に設定することができて、信頼性の高い、また、定量性の高い処理を行うことができることになる。
【００６１】
第６の発明または第１２の発明によれば、分注チップ内に多孔質固定相担体を封入し、吸引吐出機構によって定まった量の移動相溶媒を前記固定相担体に供給することができるので、該移動相溶媒中の目的物質を標識化し、所定の洗浄処理等を施すことによって前記検査用物質固定面の呈色等の光学的状態を測定することによって、定性的な測定結果のみならず、その定量的な測定結果をも得ることができる。これによって、液収容部の個数や作業面積、処理手順を削減することができる。
【００６２】
第７の発明または第１３の発明によれば、クロマトグラフィー処理用チップ内で蛍光物質または化学発光物質で標識化された目的物質が前記検査用物質と結合可能とすることで、光学的状態として、発光強度を測定することによって、精密で信頼性の高い測定を行うことができるので定性的な測定を越えて、定量的な測定を行うことができる。
【００６３】
第８の発明または第１４の発明によれば、複数のクロマトグラフィー処理用チップに対して、各クロマトグラフィー処理用チップごとに対応して設けられた導光路を順次選択して、各クロマトグラフィー処理用チップで生じた光学的状態に基づく光を１の受光部に導いて導光させ受光することで、多数のクロマトグラフィー処理用チップで一斉に行われる反応を１の受光部を用いてディジタルデータに変換して解析可能としている。したがって、複数のクロマトグラフィー処理用チップごとの光学的状態の空間的及び時間的な変化を１の受光部で受光することで時間的空間的に集積化して測定することができるので、装置規模の拡大を抑制するだけでなく、信頼性の高い処理を、迅速かつ効率良く行うことができる。
【００６４】
各クロマトグラフィー処理用チップ内での固定部位間の移動または走査とともに、クロマトグラフィー処理用チップ間での切り替えを行うことで、１の受光部で受光することで、高額な受光部の個数を削減して安価な装置を提供することができる。
【００６５】
各クロマトグラフィー処理用チップ間を独立かつ並行して処理や測定を行うことができるので、全体の固定部位をまとめて取り扱う場合に比較して、クロマトグラフィー処理用チップ間を物理的に離し、または各クロマトグラフィー処理用チップ間を遮光することによって、隣接するクロマトグラフィー処理用チップ間の光学的影響を排除してより信頼性の高い処理を行うとともに、同時並行処理によって効率的かつ迅速に処理を行うことができる。
【００６６】
多数の固定部位全体を、各クロマトグラフィー処理用チップに区分し、各クロマトグラフィー処理用チップに属する対応する前記固定部位に対し所定測定位置を設定し、所定走査周期で測定端を移動させるとともに、該所定走査周期と関連付けた所定選択周期で、該クロマトグラフィー処理用チップに対応する導光路を順次切り替えて１の受光部と光学的に接続するようにしているので、多数の固定部位の測定であるにも拘わらず、走査からディジタルデータの変換までが１の受光部を用いて整然と行われることになる。したがって、クロマトグラフィー処理用チップ数や固定部位数の変更についても、前記所定走査周期と所定選択周期を変更することで容易に対処することができて、柔軟性及び汎用性が高い。
【００６７】
第９の発明または第１５の発明によれば、分注チップ内を前記温度昇降体を接近させることで温度制御を行うことで前記移動相溶媒内の目的物質と多孔質固定相担体に固定された検査用物質との間の反応を促進することができるので、反応時間を短縮し、効率の高い処理を行うことができることになる。また、磁力機構を設けることによって、磁性粒子を用いた、サンプルからの目的物質の分離を行うことで、抽出から測定までを１の装置で一貫して処理することができるので効率性が高い。
【００６８】
第１１の発明によれば、展開液および／または洗浄液を前記多孔質固定相担体に自動的かつ容易に接触可能とすることによって、移動相溶液内の目的物質を確実に前記検査用物質にまで移動させて結合させることができるとともに、前記検査用物質に未結合の標識化物質を、前記固定領域から排除することができて、精密で定量性の高い測定を行うことができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係るクロマトグラフィー処理装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置を示すブロック図である。
【図３】図２に示すクロマトグラフィー処理装置をより具体化した例を示す外観斜視図である。
【図４】図３に示すクロマトグラフィー処理装置に示すクロマトグラフィー処理用チップを拡大して示す斜視図である。
【図５】図３に示すクロマトグラフィー処理装置の主要部を示す斜視図である。
【図６】図３に示すクロマトグラフィー処理装置の動作説明図である。
【図７】図２に示すクロマトグラフィー処理装置の抽出工程での動作説明図である。
【図８】図２に示すクロマトグラフィー処理装置の温度制御時の動作説明図である。
【図９】図５に示すクロマトグラフィー処理装置の他の例を示す主要部の斜視図である。
【図１０】図９に示すクロマトグラフィー処理装置の動作説明図である。
【図１１】図９に示すクロマトグラフィー処理装置の温度制御時の動作説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態の第２の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示すクロマトグラフィー処理装置の測定部をより具体的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係るクロマトグラフィー処理装置１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。
【００７１】
図１は、該クロマトグラフィー処理装置１０を示すブロック図である。
該クロマトグラフィー処理装置１０は、大きくは、被検者から採取した血清、血漿、全血、便、尿等のサンプル、金コロイド、プラチナ＝金コロイド、蛍光物質、化学発光物質等の標識化物質、溶媒や洗浄液や展開液としての生理的食塩水、バッファ液等の各種の溶液や、各種分注チップ４１〜４ｎおよびクロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎが収容された複数の収容部３ａ〜３ｃがＹ軸方向に沿ってステージ上にｎ列分配列された収容部群３１〜３ｎを有する容器群３と、該容器群３に対して水平方向、例えば、Ｙ軸方向に沿って相対的に移動可能に設けられ、吸引吐出機構４３によって液体の吸引吐出が可能な複数個（この例ではｎ個）の透光性を有する分注チップ４１〜４ｎがＸ軸方向に配列されるように装着されて前記各収容部に先端の口部が挿入可能に設けられた処理用ヘッド７および該処理用ヘッド７と前記容器群３との間を少なくともＹ軸方向に沿って相対的に移動可能とする処理用ヘッド移動機構５２と、該クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎの太管内に封入されて、吸引された移動相溶媒中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能とする例えばニトロセルロースメンブレン等で形成された多孔質固定相担体２１〜２ｎと、各種制御のための情報処理を行ういわゆる情報処理部としてのＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９と、該ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９に対するユーザの指示等の操作を行う操作パネル１４と、を有する。
【００７２】
前記処理用ヘッド７には、前記処理用ヘッド７に設けられ装着された前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに封入された前記多孔質固定相担体２１〜２ｎを光学的に測定する測定部６またはその一部を有する。該測定部６としては、１の測定端、該測定端と光学的に接続された１のＰＭＴ等の受光素子を有する測定器、および、Ｘ軸方向及びＺ軸方向またはＸ軸方向のみに前記測定器を移動させて配列された各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに順次近接可能に設ける測定器移動機構とを有するものである（第１の実施例）。または、他の例としては、複数の測定端を前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎごとに設けた測定端支持体と、該測定端支持体をＺ軸方向の移動により、接近または離間可能とし、かつ封入された前記多孔質固定相担体に対し一斉に順次近接するように前記測定端をＺ軸方向に移動可能とする測定端移動機構とを有するものである（第２の実施例）。さらには、各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎごとに、測定端のみならず、ＰＭＴ等の受光部を設けるものが考えられる。
【００７３】
前記処理用ヘッド７は、前述したように、前記分注チップ４１〜４ｎおよびクロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに対して、液体の吸引吐出を行う吸引吐出機構４３を有し、該分注チップおよびクロマトグラフィー処理用チップは、Ｘ軸方向に沿って、前記容器群３の配列に応じた間隔で分注チップ支持部材４５に配列かつ支持される。該分注チップ支持部材４５には、例えば、前記吸引吐出機構４３と連通する各ノズルが配列され、前記分注チップ４１〜４ｎおよび前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎは、そのノズルの下端部に装着されて支持されることになる。なお、吸引吐出機構には、前記ノズルから分注チップおよび前記クロマトグラフィー処理用チップを脱着する脱着機構（４２、図５参照）を含有している。
【００７４】
また、他の例として、前記分注チップに対して変形式分注チップおよび変形式クロマトグラフィー処理用チップを用いる場合には、液体の吸引吐出を行うために変形式分注チップおよび変形式クロマトグラフィー処理用チップの変形要素、変形壁を変形させるための上下動可能なロッドやアームを可動させるモータ等からなる可動機構を有することになる。この場合には、前記変形式分注チップや変形式クロマトグラフィー処理用チップはこれらの指示部材に脱着可能に装着されることになる。
【００７５】
さらに、該処理用ヘッド７には、前記分注チップ４１〜４ｎまたはクロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎが支持された分注チップ支持部材４５を一斉にＺ軸方向に移動させる分注チップＺ軸移動機構５３と、前記分注チップ４１〜４ｎ内に吸引された液体、または前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに封入された多孔質固定相担体２１〜２ｎの温度制御を行うための、温度昇降体４８、該温度昇降体４８を前記各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに近接しまたは接触させるために該温度昇降体４８を前進させまたは後退させるための昇降体進退駆動機構４８ｂ、および温度昇降体４８の温度の上昇および下降を制御するための温度制御器４８ａと、前記分注チップ４１〜４ｎ内に磁力を印加するための磁力機構４４とを有する。前記処理用ヘッド移動機構５２と該分注チップＺ軸移動機構５３とは、分注チップ４１〜４ｎおよびクロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎの移動手段５を構成する。
【００７６】
前記ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９には、前記温度制御器４８ａ、昇降体進退駆動機構４８ｂ、吸引吐出機構４３（脱着機構４２も含む）、前記移動手段５、磁力機構４４に対して抽出または反応の指示を行う抽出・反応制御部９１と、前記測定部６、前記移動手段５、格納手段９３、及び解析手段９４に対して測定の指示を行う測定制御部９２、前記測定部からのデータを格納する格納手段９３と、該格納手段９３に格納されているディジタルデータに基づいて演算により前記測定の解析を行う解析手段９４とを有する。
【００７７】
続いて、図２乃至図８に基づいて、図１で説明した本発明の実施の形態に係るクロマトグラフィー処理装置１０について、測定部６をより具体化したクロマトグラフィー処理装置１００について説明する。
【００７８】
該クロマトグラフィー処理装置１００にあっては、前記測定部６は、前記分注チップ支持部材４５と連結した測定器支持体６ｂと、該測定器支持体６ｂにスライド可能に支持された測定器６ａと、前記測定器支持体６ｂにスライド可能に支持された前記測定器６ａの測定端をＸ軸方向に沿って各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに近接可能に移動させる測定器移動機構６ｃとを有している。前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎの前記多孔質固定相担体の検査用物質固定面で生じる光学的状態の状態に応じて、前記測定端は単なる受光端のみか照射端を含有するか、照射端が照射すべき光の種類が定まる。すなわち、光学的状態が呈色である場合には、所定の可視光が照射され、蛍光による発光の場合には、該当する励起光が照射されることになる。また、化学発光の場合には、受光端のみということになる。
【００７９】
続いて、図３乃至図８に基づいて、図２で説明した第１の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置１００をより具体化したクロマトグラフィー処理装置１０１，１０２について説明する。
【００８０】
図３は、クロマトグラフィー処理装置１０１の外観を示すものである。
該装置１０１は、筐体１１内に組み込まれている。該筐体１１は、前記装置１０１の主要部である処理用ヘッド７１および容器群３１が組み込まれている本体部１２と、上側に開閉可能に設けられた蓋体１３とを有し、符号１４は操作パネルとしての本体と無線で接続されたタッチパネル式タブレットを示す。符号８１４は、前記処理用ヘッド７１に装着されたクロマトグラフィー処理用チップを示す。
【００８１】
図４は、該クロマトグラフィー処理装置１０１のクロマトグラフィー処理用チップ８１を詳細に示すものである。
【００８２】
図４に示すように、該クロマトグラフィー処理用チップ８１は、分注チップ４１内に多孔質固定相担体２１が封入されたものである。分注チップ４１は、先細りの円筒状の細管４１ａと、該細管４１ａと移行部４１ｅを介して連通する太管４１ｂと、前記細管４１ａの先端に設けられ容器内に挿入可能であって液体の吸引吐出が行われる口部４１ｆと、前記太管４１ｂの上側の前記太管４１ｂよりも太く形成された円筒状の装着用管４１ｈに設けられ気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と連通するノズル（４３ａ、図６参照）に装着可能な装着用開口部４１ｃと、該装着用開口部４１ｃが設けられた太管４１ｂの上側の装着用管４１ｈの外側面の外周に沿って設けられた複数本の上下方向に延びる突条４１ｄと、細管４１ａと太管４１ｂとの間に設けられた角錐状の移行部４１ｅとを有する。
【００８３】
前記太管４１ｂの上側の装着用管４１ｈを除く部分は、薄型の角柱状に形成され、内部に前記多孔質固定相担体２１が封入されている。これによって、太管４１ｂ内に封入された前記多孔質固定相担体２１の検査用物質固定面２１ａが前記太管４１ｂの外部から、レンズ効果に基づく歪みなしに確実に測定することができることになる。
【００８４】
該多孔質固定相担体２１の下端は、該太管４１ｂの下側に設けられた貯溜部４１ｇ内に挿入され、該貯溜部４１ｇ内に吸引された液体との接触が可能である。前記検査用物質固定面２１ａには、前記貯溜部４１ｇ内に吸引すべき液体のレベルを示す移動相貯溜線２１ｂ、ポジティブコントロール線２１ｄ、およびネガティブコントロール線２１ｅが、下側から上側に向かってこの順序で、各々水平方向に引かれている。さらに、前記移動相貯溜線２１ｂと、前記ポジティブコントロール線２１ｄとの間には、予め間隔を開けて設定された複数の固定部位のいずれかに検査用物質が固定されている１または２以上（この例では 3）個の固定部位２１ｃが水平方向に引かれている。前記多孔質固定相担体２１の上側は吸収パッド２１ｆと接触または接続されており、該吸収パッド２１ｆの上側は気体のみが通過可能なフィルタ２１ｇが設けられている。また、該多孔質固定相担体２１の全体は、封入部としての前記移行部４１ｅの斜面に下側で支持され、上側で前記太管４１ｂと前記装着用管４１ｈとの間の斜面に支えられた薄板状プラスチック板２１ｈに張り付けられて支持されている。
【００８５】
図５は、図３に示すクロマトグラフィー処理装置１０１を筐体１１から取り出して、より詳細に示すものである。
【００８６】
該クロマトグラフィー処理装置１０１は、大きくは、Ｙ軸方向に沿って延びるように一列状に配列された複数の収容部がＸ軸方向に複数列（この例では４列）配列されたカートリッジ容器３１１〜３１４からなる容器群３１と、該容器群３１に対して水平方向、例えばＹ軸方向に沿って相対的に移動可能に設けられ、吸引吐出機構４３１によって液体の吸引吐出が可能な複数個（この例では 4個）の透光性を有する分注チップ４１１〜４１４またはクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４がＸ軸方向に配列されるように前記吸引吐出機構４３１のノズル４３ａに各々装着されて前記各収容部に先端の口部が挿入可能に設けられた処理用ヘッド７１と、該処理用ヘッド７１と前記容器群３１との間を少なくともＹ軸方向に沿って相対的に移動可能とする処理用ヘッド移動機構５２としてタイミングベルトおよびプーリ等の機構と、前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の太管４１ｂ内に封入されて、吸引された移動相溶液中の目的物質を吸着し、捕獲し、分離し、または結合することを可能にするニトロセルロースメンブレン等で形成された多孔質固定相担体２１１〜２１４と、前記処理用ヘッド７１に設けられ、前記処理用ヘッド７１に装着された前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４に封入された多孔質固定相担体２１１〜２１４を光学的に測定する測定部６１と、を有する。
【００８７】
前記容器群３１の各カートリッジ容器３１１〜３１４には、図６に併せて示すように、被検者が発病した感染症の細菌またはウィルスを特定するために、被検者から採取した血清、血漿、全血、体液等のサンプルを収容するサンプル収容部３１ｇ（第１の液収容部、順番は液収容部群３１ｂにおけるもの）、細菌等を採取するために用いる磁性粒子懸濁液収容部（第２の液収容部）、細菌や細胞を破砕するためのタンパク質変性酵素溶液（Lysis 1）を40μL収容する収容部（第３の液収容部）、タンパク質分解酵素溶液（Lysis 2）を200μL収容する収容部（第４の液収容部）、分離抽出液（結合バッファ液、NaCl、SDS、isopropanol）を500μL収容する収容部（第５の液収容部、第６の液収容部）、洗浄液（水、isopropanol）を700μL収容する収容部（第７の液収容部、第８の液収容部）、解離液（第１０の液収容部）、温度制御可能な反応容器３１ｆ（第９の液収容部）、および移動相溶媒（展開液、洗浄液）を計10mL収容部する収容部（第１１の液収容部、第１２の液収容部）、ＰＣＲ用溶液収容部（第１３の液収容部）からなる液収容部群３１ｂと、前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４、分注チップ４１１〜４１４、穿孔用チップ４６が、各チップの装着用開口部が上側に来るように収容されまたは収容可能なチップ収容部群３１ａと、抽出した核酸を増幅するＰＣＲ用反応容器３１ｃと、温度制御可能なＰＣＲ容器３１ｃの開口部を密閉する密閉蓋を収容する蓋収容部３１ｅと、隣接するカートリッジ容器３１１〜３１４との間の飛沫によるクロスコンタミネーションを防止するための隔壁３１ｄとを各々有するＹ軸方向に直列状に延びる各カートリッジ容器３１１〜３１４をＸ軸方向に平行に複数列（この例では 4列）配列した容器群３１をステージ上又は本体部１２に有している。
【００８８】
前記処理用ヘッド７１の前記吸引吐出機構４３１は、内部をプランジャが摺動可能に設けられたシリンダ４３ｂと、シリンダ４３ｂの下端に設けられ前記分注チップ４１１〜４１４およびクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の装着用開口部が装着可能なノズル４３ａと、前記ノズル４３ａよりも大きな内径を有するが前記分注チップ４１１〜４１４およびクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の前記太管４１ｂの上側の装着用管４１ｈの外径よりも小さな内径を有する切欠き部４２ａおよび切欠き部４２ａが設けられた脱着部材４２ｂを有する脱着機構４２と、前記シリンダ４３ｂおよび該シリンダ４３ｂ内を摺動するプランジャを往復運動させるシリンダ駆動機構を支持する分注チップ支持部材４５１と、該分注チップ支持部材４５１をＺ軸方向に沿って移動可能とする分注チップＺ軸駆動機構５３１とを有する。
【００８９】
前記脱着部材４２ｂは、前記シリンダ駆動機構によって、プランジャの吸引吐出範囲を超える範囲にまでプランジャを押し下げる際に前記脱着部材４２ｂの上端も該シリンダ駆動機構によって押し下げられることによって前記ノズル４３ａから分注チップ４１１〜４１４またはクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を脱着させる。
【００９０】
前記処理用ヘッド７１には、さらに測定部６１が前記チップ支持部材４５１に支持されている前記処理用ヘッド７１に装着されたクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４内に封入された前記多孔質固定相担体２１１〜２１４の検出用物質固定面２１ａの法線がＹ軸方向に向くように装着される。該測定部６１は、前記各クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の該検出用物質固定面２１ａで生じた光学的状態を受光する受光端および前記検出用物質固定面２１ａに照射用光を照射する照射端からなる測定端６１ａと、該測定端６１ａを支持するとともに照射端に照射用光を導光し、受光端からの光を受光部に導光する導光路が内部に設けられた測定器支持体６ｂとしての測定端支持用アーム６１ｂと、該測定端支持用アーム６１ｂをＸ軸方向に沿ってスライドさせる測定器移動機構６ｃとしてのスライド機構６１ｃとを有する。ここで、「照射用光」とは、例えば、前記光学的状態が蛍光の場合には、励起光であり、光学的状態が呈色の場合には、可視光である。
【００９１】
さらに、前記処理用ヘッド７１には、前記ノズルに装着された分注チップ４１１〜４１４内に磁力を及ぼすための磁力機構４４が設けられている。該磁力機構４４は、例えば、前記分注チップ４１１〜４１４の配列に応じた間隔で配列されたｎ個（この例では 4個）の永久磁石４４１と、該ｎ個の永久磁石を支持する磁石配列部材４４２と、該磁石配列部材４４２を、Ｘ軸方向に沿い前記分注チップに対して進退動作を行うためのＹ軸方向に沿って設けられ、一端が前記磁石配列部材に軸支され他端がボール螺子軸支板に軸支されたボール螺子、該ボール螺子と螺合するナット部を回転駆動するモータが内蔵され、前記処理用ヘッド７１に支持されて、該ボール螺子をＹ軸方向に沿って前後方向に移動させるアクチュエータ４４３とを少なくとも有する（図７参照）。また、該処理用ヘッド７１には、前記分注チップ４１〜４ｎ内に吸引された液体、または前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎに封入された多孔質固定相担体２１〜２ｎの温度制御を行うための、温度昇降体４８１、該温度昇降体４８１を前記各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎ等に近接しまたは接触させるために該温度昇降体４８１を前進させまたは後退させるための昇降体進退駆動機構，および温度昇降体４８１の温度の上昇および下降を制御するための温度制御器とを有する（図８参照）。
【００９２】
続いて、図６乃至図８に基づいて、該クロマトグラフィー処理装置１０１の動作について説明する。ここでは、被検者の検体中から所定の感染症の原因となる細菌が存在するか否かの検査を行う。ステップＳ１〜ステップＳ９は核酸抽出工程に相当する。
ステップＳ１で、前記操作パネル１４のタッチパネル等の操作により、感染症の検査処理の開始を指示する。
【００９３】
ステップＳ２で、該クロマトグラフィー処理装置１０１のＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９に設けられた抽出・反応制御部９１は、前記処理用ヘッド移動機構５２に指示して、前記処理用ヘッド７１をＹ軸方向に沿って移動して、該カートリッジ容器３１１〜３１４のチップ収容部群３１ａに収容された穿孔用チップ４６の上方に位置した後前記分注チップＺ軸移動機構５３１を駆動して前記ノズル４３ａを下降させて、穿孔用チップ４６を装着させて上昇し、前記容器群３１の液収容部群３１ｂの第２の液収容部の上方にまで前記処理用ヘッド移動機構５２によって前記穿孔用チップ４６を位置させ、前記分注チップＺ軸移動機構５３によって下降させることで該液収容部の開口部を被覆するフィルムを穿孔し、同様にして、前記処理用ヘッド７１をＹ軸方向に移動させて該液収容部３１ｂの他の液収容部および反応容器についても順次穿孔する。
【００９４】
ステップＳ３で、前記穿孔用チップ４６を元のチップ収容部３１ａ内に前記脱着部材４２を用いて脱着した後、該処理用ヘッド７１をＹ軸方向に沿って、前記分注チップ４１１〜４１４が収容されているチップ収容部群３１ａにまで移動させ、前記分注チップＺ軸移動機構５３１によってノズル４３ａを下降させることによって分注チップ４１１〜４１４を該ノズル４３ａを介して処理用ヘッド７１に装着する。次に、前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって上昇させた後、該分注チップ４１１〜４１４を前記処理用ヘッド移動機構５２によってＹ軸に沿って移動させて、親検体が収容されているサンプル収容部３１ｇ（第１の液収容部）にまで移動した後、分注チップＺ軸移動機構５３１を用いて、各分注チップ４１１〜４１４の口部を下降挿入させて、前記吸引吐出機構４３１によってプランジャを上昇および下降させることで該サンプル収容部３１ｇ に収容されているサンプル液について、吸引吐出を繰り返すことで該サンプルを液中に懸濁させた後、該サンプル液を分注チップ４１１〜４１４内に吸引する。該サンプル液は、分注チップ４１１〜４１４内に吸引された状態で前記処理用ヘッド７１によってＹ軸方向に沿って移動し、分離抽出液としての Lysis 1 (酵素)が収容されている第３の液収容部３１ｂにまで移動させて、穿孔されたフィルムの孔を通して前記分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａを挿入してサンプル液と前記 Lysis 1とを撹拌するための吸引吐出を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ４で、撹拌した該液の全量を、前記分注チップ４１１〜４１４によって吸引し、前記恒温制御器４８ｃによって55℃に設定された収容孔に保持された反応用チューブからなる反応容器３１ｆ（第９の液収容部）に収容してインキュベーションを行う。これによって、前記サンプルに含まれるタンパク質を変性する。所定時間経過後、該反応液を前記反応容器３１ｆに残したまま、前記分注チップ４１１〜４１４を前記処理用ヘッド移動機構５２によって前記カートリッジ容器３１１〜３１４の第４の液収容部にまで移動し、前記分注チップＺ軸移動機構５３１および吸引吐出機構４３１を用いて該第４の液収容部内に収容されている Lysis 2の全量を吸引し、前記処理用ヘッド移動機構５２によって前記分注チップ４１１〜４１４を用いて移送し、前記第５の液収容部内に前記フィルムの孔を貫通して前記細管４１ａを挿入して前記液を吐出し、タンパク質を低分子化する。
【００９６】
ステップＳ５で、前記第５の液収容部内に収容されている分離抽出液としての結合バッファ液と、前記反応溶液とを撹拌して、可溶化したタンパク質をさらに脱水させ、核酸またはその断片を溶液中に分散させる。
【００９７】
ステップＳ６で、前記分注チップ４１１〜４１４を用いて該第５の液収容部中にその細管を前記フィルムの孔を通して挿入し、全量を吸引して前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって該分注チップ４１１〜４１４を上昇させ、該反応容器を、第２の液収容部にまで移送し、該第２の液収容部内に収容されている磁性粒子懸濁液と前記反応溶液とを撹拌する。該磁性粒子懸濁液内に含まれる磁性粒子を被覆するシリカ等の表面に形成された水酸基にNa＋イオンが結合するカチオン構造が形成されている。そのために負に帯電したＤＮＡが磁性粒子に捕獲される。
【００９８】
ステップＳ７で、図７に示すように、前記分注チップ４１１〜４１４の細管に前記磁力機構４４の磁石４４１を接近させることによって該分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａの内壁に前記磁性粒子を吸着させる。該磁性粒子を該分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａに吸着させた状態で、前記分注チップＺ軸移動機構５３１により上昇させ、前記処理用ヘッド移動機構５２を用いて前記分注チップ４１１〜４１４を該第４の液収容部から第５の液収容部にまで移動させ前記フィルムの孔を貫通して前記細管を挿入する。
【００９９】
前記磁力機構４４の前記磁石４４１を該分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａから離間させることによって前記細管内への磁力を除去した状態で、該第６の液収容部に収容されている洗浄液１（NaCl, SDS, isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことにより前記磁性粒子を前記内壁から離脱させて洗浄液１中で撹拌することで洗浄する。その後、前記磁力機構４４の磁石を再び前記分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａに接近させることで前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ４１１〜４１４を、該分注チップＺ軸移動機構５３１により該第６の液収容部から第７の液収容部にまで前記処理用ヘッド移動機構５２により移動させる。
【０１００】
ステップＳ８で、前記分注チップ４１１〜４１４の細管を分注チップＺ軸移動機構５３１を用いて前記フィルムの孔を貫通して挿入する。前記磁力機構４４の磁石を前記分注チップ４１１〜４１４の細管から離間させることで前記細管内への磁力を除去した状態で、該第７の液収容部に収容されている洗浄液２ (isopropanol) について吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を液中で撹拌させNaClおよびSDSを除去し、洗浄する。その後、前記磁力機構４４の磁石を再び前記分注チップ４１１〜４１４の細管に接近させることで前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ４１１〜４１４を、前記分注チップＺ軸移動機構５３１により上昇させた後、該第７の液収容部から、蒸留水が収容されている前記第８の液収容部に前記処理用ヘッド移動機構５２によって移動させる。
【０１０１】
ステップＳ９で、前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって、前記分注チップ４１１〜４１４の細管を前記孔を通って下降させ、前記磁力を前記分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａ内に及ぼした状態で、ゆっくりとした流速での前記蒸留水の吸引吐出を繰り返すことで、洗浄液２（isopropanol）を水と置き換えて除去する。その後、前記磁力機構４４の磁石を前記分注チップ４１１〜４１４の細管から離間させて磁力を除去した状態で前記磁性粒子を第１０の液収容部に収容されている前記解離液としての蒸留水中に吸引吐出を繰り返すことで撹拌して、前記磁性粒子が保持していた核酸またはその断片を磁性粒子から液中に解離（溶出）する。その後、前記分注チップ４１１〜４１４の細管４１ａに前記磁石４４１を接近させることで細管内に磁場を及ぼし磁性粒子を内壁に吸着させ、前記第１０の液収容部内に前記抽出した核酸等を含有する溶液を残留させる。処理用ヘッド移動機構５２により洗浄液３が保持されている第８の液収容部にまで移動し、磁場を除去した状態で、吸引吐出を繰り返すことで磁性粒子を再懸濁した状態で洗浄液３とともに吐出して該分注チップを洗浄する。
【０１０２】
以下、ステップＳ１０〜ステップＳ１５は核酸増幅および測定工程に相当する。
ステップＳ１０において、前記処理用ヘッド７１を前記処理用ヘッド移動機構５２によって移動させ、前記第１０の液収容部内に収容された核酸等を含有する溶液を吸引して、予め増幅用溶液が収容された前記ＰＣＲ用容器３１ｃにまで移送して吐出して該容器内に導入する。該ＰＣＲ用容器３１ｃには予め、検出しようとする感染症の目的細菌または目的ウィルスの特徴的な塩基配列部分を増幅するための蛍光物質で標識化されたプライマーを含有しており、該目的細菌等が存在すれば、該塩基配列部分が増幅されることになる。前記処理用ヘッド移動機構５２によって、前記チップ収容部３１ａにまで戻り、前記脱着部材４２ｂにより装着された前記分注チップ４１１〜４１４を脱着し、再び、前記密閉蓋収容部３１ｅの上方にまで、前記ノズル４３ａを移動させる。前記分注チップＺ軸移動機構５３１を用いて下降させることによって前記密閉蓋の上側の窪みをノズル４３ａの下端に嵌合させることで装着する。該分注チップＺ軸移動機構５３１によって、密閉蓋を下降させて該ＰＣＲ用容器３１ｃの広口管部の開口部と嵌合させて装着密閉する。
【０１０３】
ステップＳ１１において、ＰＣＲ法に基づく温度制御を行うことによって抽出された核酸の増幅が完了すると、前記密閉蓋を前記穿孔用チップ４６で穿孔し、前記測定制御部９２の指示により、前記処理用ヘッド移動機構５２を指示して、前記処理用ヘッド７１を移動させて前記分注チップ４１１〜４１４を装着し、第１１の液収容部の上方にまで位置させて、前記分注チップを下降させることによって、展開液、例えば、生理食塩水またはバッファ液等を例えば数100μL〜数mL吸引し、前記処理用ヘッド移動機構５２によってＹ軸方向に該分注チップ４１１〜４１４を移動させることで前記ＰＣＲ用容器３１ｃにまで移送して前記ＰＣＲ用容器３１ｃ内に収容されている増幅産物と展開液とを混合させる。
【０１０４】
ステップＳ１２において、前記処理用ヘッド移動機構５２によって、前記分注チップ４１１〜４１４を前記チップ収容部３１ａの上方にまでＹ軸方向に移動し、前記脱着部材４２ｂによって脱着させた後、Ｙ軸方向に移動させて前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の上方に位置し、前記分注チップＺ軸移動機構５３１を下降させることで、前記ノズル４３ａに該クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を装着させ、上昇後に前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって、該クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を前記ＰＣＲ用容器３１ｃの上方にまで移動させる。前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって、該クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を下降させて該ＰＣＲ用容器３１ｃ内に挿入して、図６に示すように、前記溶液を吸引吐出機構４３１によって前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の前記移動相貯溜線まで吸引し、所定時間経過後（例えば、数秒後）に吸引した残液を吐出して、前記多孔質固定相担体２１へ接触する液量を一定量（例えば、数100μL）とする。該多孔質固定相担体２１の検査用物質固定面２１ａには、検査用物質として、予め、検出をしようとする目的細菌またはウィルスの前記特徴部分の塩基配列と相補的な塩基配列が固定されている。
【０１０５】
ステップＳ１３で、前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって上昇させて、前記洗浄液（前記展開液と同じ）が収容されている第１２の液収容部にまで移動し、該洗浄液を例えば、数100μL〜数mL吸引して前記多孔質固定相担体２１と接触させて、前記検査用物質としての前記目的塩基配列とハイブリダイズされていない標識化された塩基配列を前記吸収パッドまで移動させる。その際、図８に示すように、前記温度昇降体４８１を前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４に接近させることで、温度制御を行い反応を促進することが好ましい。
【０１０６】
ステップＳ１４で、前記測定制御部９２からの指示により、前記測定部６１の測定器移動機構６ｃによって、前記分注チップ支持部材４５に連結され前記測定端支持用アーム６１ｂに可動に支持された測定端６１ａをＸ軸方向に移動させることで、順次クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４ごとに測定を行う。すなわち、前記測定部６１の測定端６１ａから励起光を各クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４ごとに照射することで、目的細菌またはウィルスが存在する場合には、生じた蛍光を前記測定端に設けた受光端から順次受光して、その強度を測定することができる。すると、定量で所定濃度のサンプル液に対して、定量の核酸増幅液および展開液を用いて検査用物質が固定された位置における蛍光強度を測定かつ比較することによって、患者の治療経過を監視することができることになる。
【０１０７】
続いて、図９乃至図１１に基づいて、図２に示された第１の実施例に係る前記クロマトグラフィー処理装置１００をより具体化した他の例に係るクロマトグラフィー処理装置１０２について説明する。
【０１０８】
図９は、クロマトグラフィー処理装置１０２を筐体から取り出して、より詳細に示すものである。
【０１０９】
該クロマトグラフィー処理装置１０２は、前記例に係るクロマトグラフィー処理装置１０１と異なり、Ｙ軸方向に沿って延びるように一列状に配列された複数の収容部がＸ軸方向に複数列（この例では４列）配列されたカートリッジ容器３２１〜３２４からなる容器群３２を有するものである。
【０１１０】
本例に係るクロマトグラフィー処理装置１０２を、４種類の食品について、表示義務７項目（卵、乳、小麦、そば、落花生、えび、かに）から選択された項目についての特定食物アレルゲン検出を行う場合について説明する。該容器群３２の各カートリッジ容器３２１〜３２４には、図１０にも併せて示すように、被検食品から抽出された食品抽出液が 100μL収容されたサンプル収容部３２ｇ（第１の液収容部、順番は液収容部群３２ｂにおけるもの）と、金コロイド標識化抗体溶液を収容する液収容部（第２の液収容部）、展開液を収容する液収容部（第３の液収容部、第４の液収容部）、洗浄液を収容する液収容部（第５の液収容部）、空の液収容部（第６の液収容部）、および空の液収容部（第７の液収容部）を有する。
【０１１１】
前記チップ収容部３２ａには、穿孔用チップ４６、分注チップ４１１〜４１４、クロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４が装着用開口部を上にして予め収容されている。該クロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４には、多孔質固定相担体２２１〜２２４が封入されている。該多孔質固定相担体２２は、検査用物質固定面２２ａを有し、該検査用物質固定面２２ａには、下側から移動相貯溜線２２ｂと、測定によって表示される固定部位２２ｃと、ポジティブコントロール線２２ｄと、ネガティブコントロール線２２ｅとを有している。
【０１１２】
該固定部位２２ｃとしては、所定の特定された高さ位置に、２種類のアレルゲンを捕獲できる抗体（例、抗小麦抗体、抗卵抗体）が水平直線状に間隔を開けて形成されている。
【０１１３】
またネガティブコントロール線２２eとしては、抗原や抗体が結合しないようにブロッキングされた部分であり、ポジティブコントロール線２２ｄとしては、必ず呈色する部分である。
【０１１４】
以下に４種類の食品について、選択された２項目についての特定食物アレルゲン検出を行う動作について説明する。
ステップＳ２１で、前記処理用ヘッド７１を前記処理用ヘッド移動機構５２によってＹ軸方向に移動させて、分注チップ４１１〜４１４が収容されているチップ収容部３２ａの上方に位置させる。前記分注チップＺ軸移動機構５３１により、該処理用ヘッド７１に設けられたノズル４３ａを下降させることで、該分注チップ４１１〜４１４を装着し、再び上昇させて、前記分注チップの下端が前記チップ収容部３２ａの上方にまで来ると相対的にＹ軸方向に移動する。
【０１１５】
ステップＳ２２で、液収容部３２ｂの内、前記サンプルとしての食品抽出液が収容されているサンプル収容部３２ｇ（第１の液収容部）の上方に位置させ、下降することで該分注チップ４１１〜４１４の先端を該液収容部に挿入して、前記吸引吐出機構４３１を用いて、該食品抽出液を吸引し、前記処理用ヘッド移動機構５２によりＹ軸方向に移動させ前記第６の液収容部の上方に位置させ下降させて該第６の液収容部内にサンプルを吐出する。続いて、前記処理ヘッド移動機構５２によって該分注チップ４１１〜４１４を前記金コロイド標識化抗体溶液が収容されている第２の液収容部にまで移動し、下降させて該標識化抗体を吸引して前記第６の液収容部内に吐出するとともに、吸引吐出を繰り返して、前記サンプル中のアレルゲンと該金コロイド標識化抗体とを反応させる。前記分注チップ４１１〜４１４を第３の液収容部にまで移動し、第３の液収容部に収容されている展開液を所定量吸引して該第７の液収容部にまで移送して吐出し、第６の液収容部に収容されていたアレルゲンを金コロイドで標識化したものを所定量吸引して、第７の液収容部にまで移送し、吸引吐出を繰り返すことで撹拌させる。
【０１１６】
ステップＳ２３で、前記処理用ヘッド移動機構５２により処理用ヘッド７１をＹ軸方向に移動させ装着された前記分注チップ４１１〜４１４を前記脱着部材４２ｂにより脱着させ、Ｙ軸方向に移動し前記分注チップＺ軸移動機構５３１により下降させて、新たにクロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４を装着する。図１０に示すように、上昇した後、前記処理用ヘッド移動機構５２によりＹ軸方向に移動させて前記第７の液収容部の上方に位置させた後下降させて前記標識化されたサンプル液を、前記移動相貯溜線まで吸引し、所定時間経過後（例えば、数秒後）該液を吐出する。所定時間経過後（例えば、数秒後）に吸引した残液を吐出して、前記多孔質固定相担体２１へ接触する液量を一定量とする。該多孔質固定相担体２２の検査用物質固定面には、検査用物質として、予め、検出をしようとする食物アレルゲンに対応する抗体が固定されている。その際、図１１に示すように、温度昇降体４８１を前記クロマトグラフィー処理用チップ８２に接近させることによって、温度制御することで反応を促進することができる。
【０１１７】
ステップＳ２４で、前記クロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４を前記分注チップＺ軸移動機構５３１によって上昇させて、前記洗浄液（前記展開液と同じ）が収容されている第５の液収容部にまで移動し、該洗浄液を吸引して前記多孔質固定相担体２２１〜２２４と接触させて、前記検査用物質としての前記抗体と特異的に結合していない標識化された抗原等を前記吸収パッドまで移動させる。
【０１１８】
ステップＳ２５で、前記測定制御部９２からの指示により、前記測定部６１の測定器移動機構６ｃによって、前記分注チップ支持部材４５に連結され前記測定器支持体としての測定端支持用アーム６１ｂに動作可能に支持された測定端６１ａをＸ軸方向に移動させることで、順次クロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４ごとに測定を行う。すなわち、前記測定部６１の測定端６１ａから照射用光を各クロマトグラフィー処理用チップ８２１〜８２４ごとに照射することで、目的の食物アレルゲンが存在する場合には、生じた呈色に基づく光を前記測定端に設けた受光端から順次受光して、その呈色の程度を測定することができる。すると、定量で所定濃度のサンプル液に対して、定量の展開液を用いて検査用物質が固定された位置における呈色の程度を測定かつ比較することによって、食物アレルギーの程度を特定することができることになる。
【０１１９】
続いて、図１２および図１３に基づく、第２の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置１０３について説明する。
【０１２０】
該クロマトグラフィー処理装置１０３は、第１の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置１０１とは、測定部６が相違する。測定部６は、前記各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎから導光路６１〜６ｎにより導光させた光について受光処理を行う受光処理部６６が設けられている。前記導光路６１〜６ｎは、前記各クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎの太管に各々近接可能もしくは接触可能、したがって、封入された前記多孔質固定相担体２１〜２ｎに近接可能に設けられたｎ個の測定端６２１〜６２ｎを有し、該検査用物質固定面での反応により生じ得る光学的状態に基づいて得られる光を接続端６４１〜６４ｎにまで導光するｎ本の導光路６１〜６ｎと、複数本の前記導光路６１〜６ｎの前記測定端６２１〜６２ｎが、前記各クロマトグラフィー処理用チップの前記検査用物質固定面の対応する所定測定位置に所定走査周期（ｔｓ）で一斉に到達するように前記クロマトグラフィー処理用チップに対して相対的に移動可能に設けられた測定用ヘッド（６２１〜６２ｎ，６３，６５）と、を有している。
【０１２１】
前記受光処理部６６は、前記測定用ヘッドによって前記各測定端６２１〜６２ｎが前記所定測定位置にまで移動しまたはその位置に停止している間に、前記複数本の導光路を順次所定選択周期（ｔｃ）で選択し、選択された該導光路６１〜６ｎの接続端６４１〜６４ｎと光学的に接続して入射した光を出射可能とする導光領域を有する導光路選択部７３と、前記導光路選択部７３の前記導光領域から出射された光を順次受光して光電変換する受光部６７と、該受光部６７から得られた画領域データを前記所定選択周期で変換して順次ディジタルデータを得るディジタルデータ変換部７５とを有する。
【０１２２】
前記測定用ヘッドは、複数の前記測定端６２１〜６２ｎを前記クロマトグラフィー処理用チップ８１〜８ｎの配列に応じた間隔を開けて配列させて支持する測定端支持体６３と、該測定端支持体６３を、Ｙ軸方向の移動により前記分注チップ４１〜４ｎに対し接近または離間可能とし、かつ封入された多孔質固定相担体２１〜２ｎの各検査用物質固定面に一斉に順次近接するように前記測定端６２１〜６２ｎをＺ軸方向に移動可能とする測定端移動機構６５とを有する。なお、前記測定端６２１〜６２ｎは、前記収容部群３１〜３ｎの内前記分注チップの移動経路の終点に相当する端に配列され、かつその位置で前記分注チップ４１〜４ｎの先端が挿入可能な反応容器３ｃであって、該分注チップ４１〜４ｎがその位置にある場合に、該分注チップ４１〜４ｎに前記測定端移動機構６５によって接近離間可能な位置に設けられるか、または前記容器群３がＹ軸方向に移動し、前記分注チップ４１〜４ｎがＹ軸方向には不動の場合には、前記分注チップ４１〜４ｎに対して前記測定端移動機構６５によって接近離間可能な位置に配列されるのが好ましい。
【０１２３】
図１３は、前記受光処理部６６をより詳細に示すものである。
前記受光部６７１と、前記導光路選択部７３１として、複数本（例えば、この例では 4本）の前記導光路６１１〜６１４の前記各接続端を円周に沿って所定の中心角、この例では90度で等角で配列して支持する接続端配列板７３ｂと、暗箱内に組み込まれ前記導光領域が設けられ前記接続端配列板７３ｂの前記円周と同心の回転軸線をもつように設けられた選択用回転体７３ａと、前記所定選択周期で該選択用回転体を連続的または間欠的に回転駆動可能な回転駆動機構７６としてのモータ７６ａを有する。
【０１２４】
前記受光部６７１として、ＣＣＤイメージセンサを用いた場合について説明する。ＣＣＤイメージセンサとしては、例えば、6.4mm×4.8mmの受光面を持ち 772×580個の受光素子が配列されたものである。この場合前記ディジタルデータ変換部７５としては、ゲートコントロールによって電荷を順次転送するシフトレジスタ、電圧増幅を行うアンプおよび電荷量をディジタルデータに変換するＡＤ変換器を有する。前記所定選択周期としては、例えば、前記操作パネル１４からの指示またはＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９の測定制御部による指示により指定された時間間隔に基づいて定めることができる。前記所定選択周期は、前述したように、前記所定走査周期、および検査用物質の種類数、各クロマトグラフィー処理用チップ数、光学的状態の種類、試薬、光学的状態の態様、受光部の特性、検査用物質固定面における移動相の移動時間、反応時間、光学的状態、またはその寿命や安定的受光可能時間等に基づいて定める。したがって、前記測定端移動機構６５による、前記検査用物質固定面の走査速度、所定走査周期、前記検査用物質固定面の大きさ、形状またはその移動態様をも考慮した光測定態様に応じて定める。例えば、測定端に設けられた径 1mmの光ファイバを用いて、Ｚ軸方向に沿って走査するように測定する。その場合、前記測定端を、相対的に、例えば、受光位置から次の受光位置までの距離が 0.1mmであって、化学発光のプラトー状態を考慮して受光時間（フォトンカウンティングに必要な停止時間）として10msecの時間停止しながら間欠的に移動するようにして、１の固定部位に関して、複数回（この例では10回）測定が行われるようにする。これは、固定部位の位置が必ずしも正確な一直線ではないことに基づく不確定さや光ファイバの大きさ等を考慮したものである。これによって、１の固定部位に対して、ガウス関数型の発光の輝度が得られ、それにより発光等の精密な測定を行うことができることになる。そのために、前記測定制御部９２により、前記分注チップＺ軸移動機構５３および前記格納手段９３に対してそのようなタイミングのパルス信号を発生させることで行う。すると、50mmの固定領域全体としては、移動時間を含めて約30秒から約50秒程度（化学発光のプラトー状態を考慮）間で 500回の受光またはディジタルデータ変換が行われることになる。
【０１２５】
図１３に示すように、前記容器群３には、さらに前記各クロマトグラフィー処理用チップの太管に各々接触可能に設けられた各測定端、および前記導光路選択部７３１の前記接続端配列板に支持された接続端を各々有する複数個（この例では 4個）の導光路６１１〜６１４を有する。前記測定端は、測定端支持体６３１に、前記クロマトグラフィー処理用チップの配列に応じた間隔でＸ軸方向に沿って配列されかつ支持されている。
【０１２６】
また、前記容器群３１には、前記測定端支持体６３１を、したがって、複数個（この例では 4個）の前記測定端を前記分注チップの軸方向であるＺ軸方向に沿って移動可能とすることで、各クロマトグラフィー処理用チップの検査用物質固定面を走査可能な測定端移動機構６５が前記処理用ヘッド７１に設けられている。この例では処理用ヘッドは該筐体１２にＹ軸方向については静止するように設けられているので、前記測定用ヘッドについても、容器群３１に対しては静止するように設けられており、ただ、前記クロマトグラフィー処理用チップに対する接近及び離間のためのＹ軸方向についてのみ前記測定端移動機構６５によって、移動可能となるように設けられている。
【０１２７】
該測定端は、前記容器群のＹ軸方向に沿った後端側に設けられた反応容器３１ｃの上方に前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４が来るように前記容器群を移動した場合に、測定処理が行われるようにする。
【０１２８】
前記測定端移動機構６５は、前記測定端支持体６３１と連結したアーム部材と、該アーム部材を摺動可能に保持し、Ｙ軸方向に沿って前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４に向けて前進させるように弾性的に常時付勢する弾性部材が設けられたアーム保持台と、該アーム保持台をＺ軸方向に沿って該ボール螺子を上下動させるために該ボール螺子と螺合するナット部を回転駆動するモータと、該モータが取り付けられ前記ボール螺子が貫通する孔が設けられかつ前記底に固定された基部と、前記モータによって回転駆動されるナット部と螺合し、上下方向に駆動されその先端が前記アーム保持台の下側に軸支されている前記ボール螺子と、該基部に下端が設けられ前記アーム保持台を貫通しその上端が取付け具に取り付けられているガイド柱と、前記筐体に取り付けられた取付け具とを有する。
【０１２９】
すると、前記容器群３をＹ軸方向の処理を行いながら移動して、最終的に前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４を前記液収容部としての反応容器３１ｃに到達すると、該分注チップの各細管が測定端を押圧して、弾性的な反発を受けて接触することになる。
【０１３０】
したがって、前記測定端支持体６３１がＺ軸方向に移動することで、前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４の配列に応じて配列された測定端６２１〜６２４が、前記多孔質固定相担体２１１〜２１４に対してＺ軸方向に移動して、前記各クロマトグラフィー処理用チップの多孔質固定相担体２１１〜２１４に属する、検査用物質固定面の固定部位に対して一斉にかつ順次近接かつ離間して走査する。その場合に、前記測定端支持体６３１は、各クロマトグラフィー処理用チップの各固定部位（径 1mmの粒子）に対応して、0.2mmごとに設けられた複数（この例では 5）の所定測定位置を所定走査周期（ｔｓ、この例では、0.8秒）とする。
【０１３１】
図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）は、前記導光路選択部７３１を詳細に示すものである。
図１３（ｃ）に示すように、該導光路選択部７３１は、複数本（この例では 4本）の前記導光路６１１〜６１４の前記接続端を円周に沿って所定の中心角（この例では、22.5度）で等角で配列して支持する接続端配列板７３ｂと、前記導光領域としての切換用導光路７４が設けられ前記接続端配列板７３ｂの前記円周と同心の回転軸線７３ｄを持つように設けられた選択用回転体７３ａと、前記所定選択周期ｔｃで該選択用回転体７３ａを連続的または間欠的に回転駆動可能な回転駆動機構７６と、を有する。前記導光領域は、前記各導光路６１１〜６１４の接続端に前記所定選択周期で順次連続的または間欠的に光学的に接続可能に設けられた入射端７４ａおよび前記受光部６７１の受光面に光学的に接続する出射端７４ｂを有する切換用導光路７４を少なくとも有している。
【０１３２】
図１３（ａ）は、図１３（ｃ）のＡＡ線の矢印方向から見た前記接続端配列板７３ｂを示す。前記入射端７４ａは、該接続端配列板７３ｂに平行に近接するように定められる入射端配置面７３ｅにおいて、前記接続端配列板７３ｂの前記接続端６４１〜６４１６が配列された前記円周７３ｇと同心同径の円周上に配置され、前記出射端７４ｂは、前記回転軸線７３ｄ上に定められる出射端配置点７３ｃに配置されている。
【０１３３】
前記選択用回転体７３ａは、前記回転軸線７３ｄに沿って設けられた回転軸７３ｆを有し、その両端が軸支部７６ｄにベアリング７６ｅを介して軸支されている。該回転軸７３ｆはカップリング７６ｃを介して前記モータ７６ａの軸７６ｂと回転可能に連結している。
【０１３４】
図１３（ｂ）は、図１３（ｃ）のＢＢ線の矢印方向から見た前記選択用回転体７３ａの内部を示すものである。該選択用回転体７３ａは中実の円筒体であって、前記切換用導光路７４が設けられている部分には、溝７４ｄが前記接続端配列板７３ｂの前記円周７３ｇの半径に沿って回転軸線７３ｄから半径方向に沿って延びるように凹設され、前記吸光領域７７として、溝７７ａが、前記溝７４ｄと交差することなく、前記円周７３ｇに沿う円弧状の開口部をもち、深さが前記回転軸線７３ｄ方向に沿って延びるが該選択用回転体７３ａの軸方向の長さよりは短い深さ（例えば、該長さの90％の長さ）となるように凹設されている。該溝７７ａの奥には、例えば、炭化した綿、または黒色の繊維等が詰められている。
【０１３５】
続いて、第２の実施例に係るクロマトグラフィー処理装置１０３を、4人の被検者のゲノムについて所定の薬剤の効果に関連する特定のＳＮＰｓの検査を行って、その薬剤を使用するかどうかの妥当性を検査する場合の動作を説明する。
【０１３６】
前記チップ収容部群３１ａには、抽出用分注チップ、ＰＣＲ用分注チップ、穿孔用チップおよび前記多孔質固定相担体２１１〜２１１６が封入されたクロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４が装着用開口部を上にして予め収容されている。前記液収容部群３１ｂの各液収容部には、予め、順番に、被検者から採取した口腔粘膜等の検体、ゲノム抽出用試薬、磁性粒子懸濁液、ＰＣＲ用試薬としてのプライマー含有液、制限酵素溶液等、ミネラルオイル及び洗浄液が収容され、一部の収容部は空である。また、温度制御可能なＰＣＲ容器等の反応容器を有している。前記クロマトグラフィー処理用チップ８１１〜８１４には、前記薬剤に関連する複数個所のＳＮＰの多型の２種類ずつの塩基配列を持つプローブが適当な間隔を開けながら各固定部位に固定されているものとする。各固定部位は、例えば直線状で、線幅は、例えば 1mmである。
【０１３７】
ステップＳ３１で、前記処理用ヘッド７１を前記処理用ヘッド移動機構５２により、Ｙ軸方向に移動させて未使用の抽出用分注チップが収容されているチップ収容部群３１ａの第１のチップ収容部の上方に位置させる。前記分注チップＺ軸移動機構４２１により、該処理用ヘッド７１に設けられた16個の前記ノズルを下降させることで、抽出用分注チップを装着し、再び上昇させて、分注チップの下端が前記チップ収容部の上方にまで来ると、Ｙ軸方向に移動する。
【０１３８】
ステップＳ３２で、前記処理用ヘッド７１を、前記ゲノム抽出用試薬を収容する液収容部群３１ｂに属する１の液収容部の位置にまで移動し、下降させることで該分注チップの先端を該液収容部に挿入して、前記吸引吐出機構４３１を用いて該当する前記抽出用試薬を一斉に吸引する。該分注チップを前記検体溶液が収容されている前記液収容部群３１ｂの１の液収容部にまで移送して前記分注チップの下端を該液収容部内に挿入して吐出する。さらに、同様にして、該液収容部群３１ｂの１の液収容部に収容され、目的物質としての各被検者のＤＮＡを抽出するための磁性粒子懸濁液を前記分注チップ内に吸引して前記検体溶液が収容されている前記液収容部にまで移送して吐出するとともに、吸引吐出を繰り返すことで撹拌を行い、目的物質である各被検者のＤＮＡを磁性粒子に結合させる。なお、必要ならば、夾雑物を除去するためにさらに洗浄液で吸引吐出を繰り返す。
【０１３９】
ステップＳ３３で、前記磁力機構の前記アクチュエータを用いて、前記磁石配列部材を前記抽出用分注チップに接近させて磁石を該分注チップの細管に近接させることで細管内に磁場を及ぼし、各被検者のＤＮＡを結合した前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させて分離する。分離された該磁性粒子は、内壁に吸着させたまま、前記処理用ヘッド７１によって前記液収容部群３１ｂの乖離液が収容されている次の１の液収容部にまで移送され、磁力機構によって磁石配列部材を該抽出用分注チップから離間させた状態で、乖離用溶液の吸引吐出を繰り返すことで目的物質の各被検者のＤＮＡを乖離用溶液内に懸濁させ、前記磁力機構により再度磁性粒子を内壁に吸着させたまま、該処理用ヘッド７１を移動させてチップ収容部群３１ａにおいて、該抽出用分注チップを前記チップ脱着板４３ｅを下降させることでノズルから脱着させて廃棄する。
【０１４０】
ステップＳ３４で、前記チップ収容部群３１ａの１のチップ収容部に収容されていた未使用のＰＣＲ用分注チップを、前記処理用ヘッド７１の前記分注チップＺ軸移動機構４２１によって下降させることで該分注チップの装着用開口部に前記ノズルを嵌合させて装着させ、上昇してＹ軸方向に該処理用ヘッド７１を移動させ、前記液収容部群３１ｂの前記液収容部に収容されていた前記ＤＮＡ溶液を前記吸引吐出機構４３１により吸引し、前記分注チップＺ軸移動機構４２１によって分注チップを上昇させて、該液収容部群３１ｂに設けられたＰＣＲ用の液収容部にまで移動して該ＤＮＡ溶液を吐出する。同様に、各ＳＮＰを含有する塩基配列を増幅するための対応する塩基配列を有するプライマー等の試薬溶液を前記ＰＣＲ用の反応容器に吐出して、ＰＣＲ法に基づく所定の温度制御サイクルによって、該当する各ＳＮＰを含む塩基配列を有するＤＮＡ断片を増幅かつ生成する。
【０１４１】
ステップＳ３５で、生成された各種ＳＮＰを含有するＤＮＡ断片溶液は、前記ＰＣＲ用分注チップによって各ＤＮＡ断片に特有な塩基配列と相補的な塩基配列を有するアダプタと連結された化学発光物質溶液を収容する前記液収容部群３１ｂに設けられた１の液収容部内に分注され撹拌されて、該各種ＳＮＰを化学発光物質で標識化させる。ここで、化学発光物質としては酵素、西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）を用い、基質としては、ルミノール／過酸化水素を用い、ＣＬＥＩＡ法により検出を行う。
【０１４２】
ステップＳ３６で、前記処理用ヘッド７１を再度チップ収容部群３１ａにまで戻し、空のチップ収容部内に、装着されていたＰＣＲ用分注チップを前記チップ脱着板４３ｅにより脱着させて廃棄する。
【０１４３】
ステップＳ３７で、該処理用ヘッド７１を上昇させた後、再びＹ軸方向に移動して前記チップ収容部群３１ａにある１のチップ収容部であって、前記多孔質固定相担体２１１〜２１４が封入されている分注チップ４１１〜４１４が収容されているチップ収容部の上方に位置させる。前記分注チップＺ軸移動機構４２１によって前記ノズルを下降させることでその装着用開口部に嵌合させて該分注チップ４１１〜４１４をノズルに装着させる。
【０１４４】
ステップＳ３８で、該分注チップ４１１〜４１４をＹ軸方向に移動させ、前記標識化された各種ＳＮＰ断片が収容されているカートリッジ容器３１１〜３１４の前記液収容部群３１ｂの前記液収容部の上方にまで移動させ、前記分注チップＺ軸移動機構４２１を用いて該分注チップ４１１〜４１４の先端を該液収容部内に挿入させて、前記吸引吐出機構４３１によって吸引吐出を繰り返すことで前記固定部位を有する多孔質固定相担体２１１〜２１４と前記溶液と接触反応させる。その際、前記抽出・反応制御部９１の指示によって前記昇降体進退駆動機構４８ｂとしてのモータによって温度昇降体４８が分注チップ４１１〜４１４にまで前進して密着して前記分注チップ４１１〜４１４内を所定温度に維持させる。
【０１４５】
ステップＳ３９で、該分注チップ４１１〜４１４を前記処理用ヘッド移動機構５５を用いてＹ軸方向に移動させて、前記液収容部群３１ｂの洗浄液が収容されている１の液収容部にまで移動させ、前記温度昇降体４８を前記分注チップ４１１〜４１４から離間させた状態で吸引吐出を繰り返すことで洗浄する。
【０１４６】
ステップＳ４０で、該分注チップ４１１〜４１４を、化学発光の前記基質を収容する反応容器３１ｃにまで移動させ、該反応容器３１ｃ内に先端を挿入する。その際、前記測定端移動機構６５によって該分注チップ４１１〜４１４の細管に前記測定端６２１〜６２４を接触した状態になるようにＹ軸方向に移動する。また、前記昇降体進退駆動機構８２としてのモータによって温度昇降体４８が分注チップ４１１〜４１４にまで前進して密着して前記分注チップ４１１〜４１１６を所定温度に維持させる。
【０１４７】
ステップＳ４１で、前記分注チップ４１１〜４１４によって前記反応容器３１ｃ内の溶液を吸引する。すると、吸引された基質は、これらの分注チップ４１１〜４１４内に封入されている多孔質固定相担体２１１〜２１４の酵素と反応し発光することになる。
【０１４８】
その後、前記測定端移動機構６５によって、前記測定端支持体６３をＺ軸方向に沿って移動させることで、前記多孔質固定相担体２１１〜２１４に各々配列されている対応する固定部位を一斉に逐次測定端６２１〜６２４から接続端６４１〜６４４まで、導光路６１１〜６１４を通して前記多孔質固定相担体２１１〜２１４に対して導光されることになる。
【０１４９】
ステップＳ４２で各々50個に対応する光学的状態を前記測定端移動機構６５による前記測定端６２１〜６２４のＺ軸方向の移動に応じて順次受光する。すると、該測定端６２１〜６２１６の相対的な移動、例えば、0.2mmの前記所定測定位置間の距離を 800msecの移動および停止時間（ｔｓ：所定走査周期）を間欠的に繰り返すような移動を行うことで、1mmの１の固定部位に対して前記所定測定位置で 5回受光することを可能とする。その所定走査周期（ｔｓ）の間に、前記導光路選択部７３１によって、前記4本の全導光路６１１〜６１４を、所定選択周期（ｔｃ）で順次選択することで、１の受光部６７１が全クロマトグラフィー処理用チップの各固定部位を順次受光可能とする。この場合前記導光路選択部７３１の前記選択用回転体７３aは、所定選択周期（ｔｃ）、800msec／4＝200msecで停止しながら間欠的に回転することになる。すなわち、測定端のＺ軸方向の走査速度は毎秒 1mmの間欠的な移動であり、選択用回転体の回転数は、前記測定端の移動に同期した毎分60回転の間欠的な回転である。
【０１５０】
その際、前記測定制御部９２からの指示により、前記ディジタルデータ変換部７５によって、該所定選択周期で、前記受光部６７１が受光した光の強度または輝度を対応するディジタルデータに変換して、前記格納手段９３内に順次格納され、前記解析手段９４によって読み出されて演算解析されて、検査対象の目的生体物質を検査することができる。ここで、前記「所定走査周期」（ｔｓ）は、例えば、前記測定端移動機構による測定端の隣接する所定測定位置間の相対的な移動に要する移動時間（例えば、隣接する所定位置間について、800msec）、各クロマトグラフィー処理用チップに対する受光回数（例えば、5回）、固定部位の個数（例えば、50個）、および、化学発光を安定的に受光することができる安定的受光可能時間（発光のプラトー状態が維持される時間、例えば、200秒）からなる光測定態様に基づいて定められ、それによって、固定部位に対する受光（ディジタルデータ変換）のための停止時間が、例えば、800msecと定められることになり、前記測定制御部９２によって指示される。一方、前記「所定選択周期」は、例えば、前記所定走査周期（ｔｓ）、および、前記クロマトグラフィー処理用チップ数（ｎ）に基づいて定められる。
【０１５１】
以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させる為に具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、以上の例では、光学的状態として化学発光、蛍光及び呈色のみ説明したが、その他の光学的状態、例えば、変光であってもそれによって生じた光を受光することによって行うことができる。また、化学発光の試薬について前述したアクリジニウムエステル誘導体、西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）等に限定されるものではない。
【０１５２】
以上の例では、処理用ヘッドに測定端が組み合わせた場合についてのみ説明したが、測定端が処理用ヘッドに設けられていない場合にも可能である。また、本発明の各実施の形態で説明した装置、これらの装置を形成する部品、またはこれらの部品を形成する装置や試薬等を適当に選んで適当な変更を加えて相互に組み合わせることができる。例えば、化学発光物質、クロマトグラフィー処理用チップ、多孔質固定相担体、固定部位、容器群、受光素子アレイ、受光素子、導光路、導光路選択部等の測定部、ディジタルデータ変換部、分注チップ、または測定制御部等である。
【０１５３】
なお、本出願内の、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」、「Ｚ軸」、「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「上下」、「行」、「列」等のような空間的な表示は、図解のためのみであって、前記構造の特定の空間的な方向または配置に制限するものではない。
【０１５４】
以上の説明で用いた数値、回数、形状、個数、量等についてもこれらの場合に限定されるものではない。例えば、クロマトグラフィー処理用チップの個数は、4個の場合に限られず、各クロマトグラフィー処理用チップに属する固定部位の個数は、図面に示された場合に限られないことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、クロマトグラフィー処理用チップ、クロマトグラフィー処理装置およびクロマトグラフィー処理方法に関し、食品や患者等から採取した検体の、食物アレルゲン、妊娠関連、心筋梗塞関連、腎機能、薬物（コカイン、マリファナ等）、感染症等の検査、その測定を行うものであって、遺伝子、免疫系、アミノ酸、蛋白質、糖等の生体高分子、生体低分子の扱いが要求される分野、例えば、生化学分野、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、製剤分野、衛生、保健、免疫、疾病、遺伝等の医療分野等の様々な分野で利用可能である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０，１００，１０１〜１０４                クロマトグラフィー処理装置
２１〜２ｎ，２１１〜２１ｎ，２２１〜２２ｎ  多孔質固定相担体
３，３１，３２                              容器群
４１〜４ｎ，４１１〜４１ｎ                  分注チップ
４３，４３１                                吸引吐出機構
４４（４４１，４４２，４４３）              磁力機構
４８，４８１                                温度昇降体
５（５２，５３，５３１）                    移動手段（処理用ヘッド移動機構、分注チップＺ軸移動機構）
６                                          測定部
７，７１                                    処理用ヘッド
８１〜８ｎ，８１１〜８１ｎ、８２１〜８２ｎ  クロマトグラフィー処理用チップ
９                                          ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ
【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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【図１３】
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