【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析すべきサンプル溶液が収納され、前記サンプル溶液を内部で移送可能な分析用デバイスにおいて、
前記サンプル溶液を、溶液成分と、固体成分とに、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室と、
前記分離室にて分離された前記固体成分の一部が移送され、これを保持するための保持流路と、
前記保持流路と前記分離室との間に設けられた、前記分離室のサンプル溶液を移送するための連結通路により連結される溢流流路と、を備え、
前記分離室で分離されて前記連結通路に存在する溶液成分が、前記溢流流路に優先的に流入した後に、前記分離室で分離された固体成分が、前記連結通路を経由して前記溢流流路に充填され、その後に、前記分離室内の固体成分が、前記連結通路から前記溢流流路を経由して前記保持流路に流入し、固体成分の一部が保持される、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記溢流流路内に充填されたサンプル溶液が排出される溢流室を、さらに備え、
前記溢流室は、結合部を介して前記溢流流路と接続されており、
前記連結通路から前記溢流流路への前記サンプル溶液の移送は、毛細管力によりなされるものであり、
前記溢流流路と前記溢流室との間の、前記結合部における前記溢流流路の開口面積が、前記保持流路の開口面積より大きい、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記溢流流路内に充填されたサンプル溶液が排出される溢流室を、さらに備え、
前記溢流室は、結合部を介して前記溢流流路と接続されており、
前記連結流路から前記溢流流路への前記サンプル溶液の移送は、圧送によりなされるものであり、
前記溢流室に設けられた空気孔から、吸引ポンプによって、前記溢流流路および前記連結通路内の空気が吸引され、
その吸引によってできる圧力差によって、前記連結通路に存在する溶液成分が、優先して前記溢流流路の前記溢流室との前記結合部に移送される、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記保持流路と連通し、前記固体成分と、希釈溶液または試薬溶液とを混合するための混合室と、
前記混合室と連通し、前記希釈溶液または前記試薬溶液を収容する希釈液収容室とを、さらに備えた、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記保持流路は、その流路の体積によって固体成分を計量する、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項６】
分析すべきサンプル溶液が収納され、前記サンプル溶液を内部で移送可能な分析用デバイスにおいて、
前記サンプル溶液を収容するための液体収容室と、
前記液体収容室と連通し、毛細管力によって前記液体収容室から前記サンプル溶液を移送し、前記サンプル溶液の一部を保持するための保持流路と、
外力によって移送された前記保持流路内のサンプル溶液を保持するための液体保持室と、
該分析用デバイスを軸心回りに回転させる際、前記液体収容室に対して前記軸心より外側に位置し、サイフォン構造を有する毛細管流路を介して前記液体収容室と連結されているサンプル溢流室と、を備えた、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の分析用デバイスにおいて、
前記外力が、分析用デバイスの回転によって発生する遠心力である、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項８】
請求項６に記載の分析用デバイスにおいて、
前記外力が、前記保持流路の液分離位置に設けられている空気孔からのガスの導入によって発生する圧力である、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項９】
請求項６に記載の分析用デバイスにおいて、
前記液体収容室が、前記サンプル溶液を、溶液成分と、固体成分に、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室を有するものであり、
前記保持流路は、前記連結通路を介して前記分離室から前記サンプル溶液のうちの分離された溶液成分のみを移送する、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項１０】
請求項６に記載の分析用デバイスにおいて、
前記保持流路は、その流路の体積によって保持される溶液を計量する、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項１１】
請求項６に記載の分析用デバイスにおいて、
前記液体収容室が、前記サンプル溶液を、溶液成分と、固体成分に、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室を有するものであり、
前記分離室にて分離された前記固体成分の一部を保持するための保持流路と、
前記保持流路と前記分離室の間に設けられた、前記分離室と連結通路で連結される溢流流路と、
前記溢流流路に連結される溢流室とを、さらに備えた、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記溢流室は、結合部を介して前記溢流流路と接続されており、
前記保持流路および前記溢流流路が、液体の毛管流を生成する毛管寸法を有し、
前記溢流流路の前記溢流室との前記結合部における前記溢流流路の開口面積が、前記保持流路の開口面積よりも大きい、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項１３】
請求項１１に記載の分析用デバイスにおいて、
前記分離室と連結し、前記分離室内の前記サンプル溶液の、分離された溶液成分の一部を保持するための溶液成分保持流路と、
前記溶液成分保持流路内に充填された溶液成分を保持し、その溶液成分と試薬を混合／反応させて、その混合した液の吸光度や濁度を測定するための測定セルとを、さらに備えた、
ことを特徴とする分析用デバイス。
【請求項１４】
請求項２に記載の分析用デバイスが装着される分析装置であって、
前記分析用デバイスを、その軸心周りに回転させる回転駆動手段を備え、
前記分離室にサンプル溶液が収容された状態で前記分析用デバイスを回転させることにより前記サンプル溶液を溶液成分と固体成分に分離し、
その後に前記分析デバイスの回転を停止することで、前記分離室から前記連結通路に流入した溶液成分を、毛細管力によって前記溢流流路の前記溢流室との前記結合部に優先して移送し、
その後に前記分離室内の固体成分を、毛細管力によって前記保持流路に移送し、
再び前記分析デバイスを回転させることで、前記溢流流路およびその結合部に充填された溶液成分と固体成分を、前記溢流室に排出する、
ことを特徴とする分析装置。
【請求項１５】
請求項３に記載の分析用デバイスが装着される分析装置であって、
前記分析用デバイスを軸心周りに回転させる回転駆動手段と、
前記分析用デバイス内の液を吸引するためのポンプと、
前記ポンプと前記分析用デバイスの空気孔とを接続するための連結機構と、を備え、
前記分離室にサンプル溶液が収容された状態で、前記分析用デバイスを回転させることにより、前記サンプル溶液を溶液成分と固体成分に分離し、
その後に、前記分析デバイスの回転を停止させた後に、前記連結機構を前記溢流室の空気孔に接続させて、前記ポンプにて空気を吸引して、前記連結通路内に流入した溶液成分を前記溢流流路の前記溢流室との前記結合部にまで優先して移送させ、
さらに、前記結合部が充填された後に、前記保持流路に連結された保持室の空気孔に前記連結機構を接続させて、前記ポンプにて空気を吸引することで、前記分離室内の固体成分を前記保持流路に移送させ、
前記保持流路が固体成分で充填された後に、前記連結機構を離脱させ、再び前記分析デバイスを回転させることで、前記溢流流路およびその結合部に充填された溶液成分と固体成分を、前記溢流室に排出させる、
ことを特徴とする分析装置。
【請求項１６】
請求項７に記載の分析用デバイスが装着される分析装置であって、
前記分析用デバイスをその軸心周りに回転させる回転駆動手段を備え、
前記溶液収容室にサンプル溶液が収容された前記分析用デバイスを回転させることにより、前記サンプル溶液を前記液体収容室の外周部に移送させ、
その後に、前記分析デバイスの回転を停止することで、前記液体収容室から毛細管力によって、前記保持流路に前記サンプル溶液を吸い出して保持し、
さらに、前記液体収容室から毛細管力によって前記サンプル溢流室と連結しているサイフォン構造を有する毛細管流路に、前記サンプル溶液を吸い出して保持し、
前記分析デバイスを回転させることで、前記保持流路内に充填されたサンプル溶液を液体保持室に移送させ、前記液体収容室内のサンプル溶液を、前記毛細管流路のサイフォン構造によって、前記サンプル溢流室内に排出させる、
ことを特徴とする分析装置。
【請求項１７】
請求項８に記載の分析用デバイスが装着される分析装置であって、
前記分析用デバイスを軸心周りに回転させる回転駆動手段と、
前記分析用デバイス内の液を移送するためのガス導入機構を備え、
溶液収容室にサンプル溶液が収容された前記分析用デバイスを回転させることにより、前記サンプル溶液を前記液体収容室の外周部に移送させ、
その後に、前記分析デバイスの回転を停止することで、前記液体収容室から毛細管力によって前記保持流路に前記サンプル溶液を吸い出して保持し、
さらに、前記液体収容室から毛細管力によって前記サンプル溢流室と連結しているサイフォン構造を有する毛細管流路に前記サンプル溶液を吸い出して保持し、
前記ガス導入機構を、前記保持流路の液分離位置に設けられている空気孔と、前記液体収容室の内周部に設けられている空気孔とに連結し、
前記ガス導入機構から空気孔を介してガスを導入することで、前記保持流路内に充填されたサンプル溶液を、前記液分離位置で切り離して前記液体保持室に移送させ、前記液体収容室内のサンプル溶液を前記毛細管流路のサイフォン構造によって、前記サンプル溢流室に排出する、
ことを特徴とする分析装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる分析用デバイスは、分析すべきサンプル溶液が収納され、前記サンプル溶液を内部で移送可能な分析用デバイスにおいて、前記サンプル溶液を、溶液成分と、固体成分とに、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室と、前記分離室にて分離された前記固体成分の一部が移送され、これを保持するための保持流路と、前記保持流路と前記分離室との間に設けられた、前記分離室のサンプル溶液を移送するための連結通路により連結される溢流流路と、を備え、前記分離室で分離されて前記連結通路に存在する溶液成分が、前記溢流流路に優先的に流入した後に、前記分離室で分離された固体成分が、前記連結通路を経由して前記溢流流路に充填され、その後に、前記分離室内の固体成分が、前記連結通路から前記溢流流路を経由して前記保持流路に流入し、固体成分の一部が保持される、ことを特徴としたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の請求項１２にかかる分析用デバイスは、請求項１１に記載の分析用デバイスにおいて、前記溢流室は、結合部を介して前記溢流流路と接続されており、前記保持流路および前記溢流流路が、液体の毛管流を生成する毛管寸法を有し、前記溢流流路の前記溢流室との前記結合部における前記溢流流路の開口面積が、前記保持流路の開口面積よりも大きい、ことを特徴としたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
このような本実施の形態１の分析用デバイス１０１、および分析装置によれば、分析すべきサンプル溶液が収納され、サンプル溶液を内部で移送可能な分析用デバイスにおいて、サンプル溶液を、溶液成分と、固体成分とに、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室１０と、分離室にて分離された固体成分の一部が移送され、これを保持するための保持流路１３と、保持流路と前記分離室との間に設けられた、分離室のサンプル溶液を移送するための連結通路１１により連結される溢流流路１２とを備え、分離室で分離され、かつ連結通路に存在する溶液成分が溢流流路を優先的に流入した後に、分離室で分離された固体成分が連結通路を経由して溢流流路に充填され、その後に、前記分離室内の固体成分が、前記連結通路から前記溢流流路を経由して前記保持流路に流入し、固体成分の一部が保持されるものとし、さらに、溢流流路内に充填されたサンプル溶液が排出される溢流室１５を備え、該溢流室は、結合部３０を介して溢流流路と接続され、連結通路から溢流流路へのサンプル溶液の移送は、溢流流路と溢流室との間の結合部における溢流流路の開口面積が、保持流路の開口面積より大きく、毛細管力によりなされるものとしたので、溢流流路の開口面積が保持流路の開口面積より大きいものとすることにより、溶液成分を保持流路に比し優先して溢流流路に流入させて排出でき、また、保持流路および溢流流路の開口面積を調整することで、各流路が保持する許容体積を決定でき、遠心分離した後の固体成分、もしくは高濃度固体成分溶液を、必要量だけ保持流路に移送することができ、分析用デバイスの測定精度を向上させることができる効果がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
このような本実施の形態２の分析用デバイス２０１、およびこれを用いた分析装置によれば、サンプル溶液を、溶液成分と固体成分とに、該分析用デバイスの回転によって発生する遠心力を用いて分離するための分離室１０と、分離室にて分離された固体成分の一部が移送され、これを保持するための保持流路１３と、保持流路と分離室との間において、前記分離室のサンプル溶液を移送するための連結通路により連結される溢流流路１２とを備え、分離室で分離され、かつ連結通路に存在する溶液成分３１が溢流流路を優先的に流入した後に、前記分離室で分離された固体成分３２が連結通路を経由して溢流流路に充填され、その後に、前記分離室内の固体成分が、前記連結通路から前記溢流流路を経由して前記保持流路に流入し、固体成分の一部が保持されるものとし、さらに溢流流路内に充填されたサンプル溶液が排出される溢流室１５を備え、該溢流室は、結合部３０を介して溢流流路と接続され、連結流路から溢流流路へのサンプル溶液の移送は、溢流室に設けられた空気孔２９から吸引ポンプによって溢流流路および連結通路内の空気が吸引され、その吸引によってできる圧力差によって、連結通路に存在する溶液成分が優先して溢流流路の溢流室との結合部に移送されることにより、連結通路に存在する溶液成分を排出でき、また、保持流路および溢流流路の開口面積を調整することで、各流路が保持する許容体積を決定でき、遠心分離した後の固体成分、もしくは高濃度固体成分溶液を、必要量だけ移送することができ、分析用デバイスの測定精度を向上させることができる効果がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
本実施の形態５の構成では、本分析用デバイス５０１を回転させて、液体収容室９から分離室１０に移送させた際に、連結通路１１と溢流流路１２の連結位置、および連結通路１４のサイフォンの屈曲点を超えて、サンプル溶液が分離室１０から流出しないように、あらかじめ計量されるサンプル溶液の量から、分離室１０の大きさ、連結通路１１と溢流流路１２の連結位置、連結通路１４のサイフォンの屈曲点位置等を最適化して、サンプル溶液の流出を防ぐ必要がある。このため、本実施の形態５では、連結通路１１は、分離室１０が一定量のサンプル溶液を保持する時の液面よりも内周位置まで形成しており、連結通路１４も、分離室１０が一定量のサンプル溶液を保持する時の液面よりも内周位置にサイフォンの屈曲点を形成しているため、図１６（ｂ）に示すように、遠心力によって液体収容室９から移送されたサンプル溶液は分離室１０および連結通路１１、連結通路１４内に保持される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
同様に、溢流流路１２に充填された液も、空気孔１８と空気孔１９の位置で破断し、空気孔１８の位置から空気孔１９の間に充填されていた液が溢流室１５に流入し、空気孔１８の位置から分離室１０の間に充填されていた液は、遠心力によって分離室１０内に戻される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
本実施の形態６の構成では、本分析用デバイス６０１を回転させて、液体収容室９から分離室１０に移送させた際に、連結通路１１と溢流流路１２の連結位置、連結通路３４と保持流路３６の連結位置、および連結通路１４のサイフォンの屈曲点を超えて、サンプル溶液が分離室１０から流出しないように、あらかじめ計量されるサンプル溶液の量から、分離室１０の大きさ、連結通路１１と溢流流路１２の連結位置、連結通路３４と保持流路３６の連結位置、連結通路１４のサイフォンの屈曲点位置等を最適化して、サンプル溶液の流出を防ぐ必要がある。このため、本実施の形態６では、連結通路１１および連結通路３４は、分離室１０が一定量のサンプル溶液を保持する時の液面よりも内周位置まで形成しており、また、連結通路１４も、分離室１０が一定量のサンプル溶液を保持する時の液面よりも内周位置にサイフォンの屈曲点を形成しており、これにより、図２０（ｂ）に示すように、遠心力によって液体収容室９から移送されたサンプル溶液は、分離室１０および連結通路１１、連結通路３４、連結通路１４内に保持される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０２】
１  基板
２  基板
３  接着層
４ａ、４ｂ  マイクロチャネル
５ａ  反応サンプル
５  反応溶液
６  光源部
６ａ  透過光
７  受光部
８  注入口
９  液体収容室
１０  分離室
１１  連結通路
１２  溢流流路
１３  保持流路
１４  連結通路
１５  溢流室
１６  混合室
１７  サンプル溢流室
１８  空気孔
１９  空気孔
２０  空気孔
２１  注入口
２２  希釈液収容室
２３  計量室
２４  希釈液溢流室
２５  毛細管流路
２６  連結通路
２７  連結通路
２８  測定セル
２９  空気孔
３０  結合部
３１  溶液成分
３２  固体成分
３３  空気孔
３４  連結通路
３５  空気孔
３６  保持流路
３７  測定セル
８１  大型流体室
８２  計量室
８３  溢流室
８４  受容室
８５  毛細管連結手段
８６  サイフォン
１０１  ２０１  ３０１  ４０１  ５０１  ６０１  分析用デバイス
１０２  モータ
１０３  レーザ光源
１０４  トラバースモータ
１０５  送りねじ
１０６  サーボコントロール回路
１０７  フォトディテクタ
１０８  調整回路
１０９  Ａ／Ｄ変換器
１１０  透過光量信号処理回路
１１１  ＣＰＵ
１１２  表示部
１１３  メモリー
１０００  分析装置