(57)【要約】      （修正有）【課題】血液生化学反応のための微細流動装置に試薬を保存する方法、及び微細流動装置を用いた生化学的検査方法を提供する。【解決手段】微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する段階と、試薬を微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する段階と、を含む微細流動装置への試薬の保存方法である。また、微細流動装置を用いた生化学的検査方法は、試料を生化学検査するための試薬が収容された反応チャンバと、流体の移動通路とが設けられた生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法であって、前記微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する工程と、前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する工程とを含む。【選択図】図１
2009168818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する段階（Ｉ）と、
前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する段階（ＩＩ）とを含む、微細流動装置中での試薬の保存方法。
【請求項２】
前記試薬を注入する段階（Ｉ）において、前記試薬は液状である、請求項１に記載の試薬の保存方法。
【請求項３】
前記試薬を注入する段階（Ｉ）において、前記液状の試薬の濃度は、分析対象の物質の検出に必要な濃度よりも高くして複数の前記反応チャンバに注入する、請求項２に記載の試薬の保存方法。
【請求項４】
前記凍結乾燥の段階（ＩＩ）は、凍結段階及び乾燥段階を含み、
前記乾燥段階の少なくとも一部で昇華作用を利用する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の試薬の保存方法。
【請求項５】
前記微細流動装置は、２つ以上の前記反応チャンバを備え、
前記試薬を注入する段階では、前記２つ以上の反応チャンバに互いに異なる試薬を注入する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の試薬の保存方法。
【請求項６】
前記複数の試薬は、アスパルテートアミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ、直接ビリルビン、総ビリルビン、クレアチンキナーゼ、乳酸脱水素酵素、アミラーゼ、クレアチニン、アルブミン、総タンパク質、カルシウム、尿素窒素、アルカリホスファターゼ、グルコース、総コレステロール、トリグリセリド及び尿酸よりなる群から選択される２種以上を検査用試薬として含む、請求項５に記載の試薬の保存方法。
【請求項７】
前記試薬にフィラーを添加する段階（ＩＩＩ）をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の試薬の保存方法。
【請求項８】
前記フィラーは、ウシ血清アルブミン、ポリエチレングリコール、デキストラン、マンニトール、ポリアルコール、ミオイノシトール、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸２ナトリウム塩、ポリオキシエチレンドデシルエーテルよりなる群から選択される１種以上を含む、請求項７に記載の試薬の保存方法。
【請求項９】
前記試薬に界面活性剤を添加する段階（ＩＶ）をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の試薬の保存方法。
【請求項１０】
前記界面活性剤は、ポリエチレン、ラウリルエーテル、オクトキシノール、ポリエチレンアルキルアルコール、ノニルフェノールポリエチレングリコールエーテル、酸化エチレン、エトキシ化トリデシルアルコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムよりなる群から選択される１種以上を含む、請求項９に記載の試薬の保存方法。
【請求項１１】
試料を生化学検査するための試薬が収容された反応チャンバと、流体の移動通路とが設けられた生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法であって、
前記微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する工程と、
前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する工程とを含む、微細流動装置を用いた生化学的検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液生化学反応のための微細流動装置に試薬を保存する方法及び微細流動装置を用いた生化学的検査方法に係る。より詳細にいえば、本発明は、血清と反応して多様な血液生化学検査を行うための試薬を微細流動装置に保存する方法及び微細流動装置を用いた生化学的検査方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来の病理学的な血液検査は、多くの手作業や多様な装備を必要とする。そして、検査を迅速に行うためには、熟練した臨床病理技術士が必要である。熟練した臨床病理技術士であるとしても、様々な検査を同時に行うには多くの困難性がつきまとう。しかし、応急患者に対する診断に際し、速やかに検査結果の出ることが迅速な応急措置のために必要不可欠である。したがって、状況に応じて必要となる様々な病理学的検査を一度で、迅速且つ正確に行える装置が要求されている。
【０００３】
従来の血液検査の場合、巨大で高価な自動化装置が使用されているため、検査のために相対的に多量の血液が必要となる。さらに、採血後、最短で２〜３日、長い場合には１〜２週後にやっと結果が出るという様に、検査に要する時間も長くかかっている。かような問題点を改善するため、必要に応じて一人または少数の患者の血液を迅速に分析できる小型化かつ自動化した装置が開発されている。
【０００４】
例えば、ディスク型の微細流動装置に血液を注入し、この微細流動装置を回転させると、遠心力によって、血液から血清を分離することができる。分離した血清を一定量の希釈液と混合して、得られた混合液をディスク型微細流動装置内の複数の反応チャンバへと移動させる。複数の反応チャンバには、血液検査項目別に相異なる試薬があらかじめ注入されており、血清と反応して所定の色相が現れる。この色相の変化を検出することによって血液分析を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、かかる装置には、試薬が液体の状態では保存し難いという問題がある。そこで、特許文献１には、様々な種類の試薬をそれぞれ凍結乾燥されたビーズ状で保管していて、血液分析が必要な場合に、ディスク型微細流動装置内の反応チャンバに挿入して使用する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平７−５０１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、様々な種類の試薬をそれぞれ凍結乾燥することは非常に面倒且つ煩雑であり、検査を一度で、迅速且つ正確に行い難いという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、血液生化学反応のための微細流動装置に、血清と反応して複数項目の血液生化学検査を自動的に行うための試薬を定量注入して保存できる試薬の保存方法及び微細流動装置を用いた生化学的検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための本発明に係る微細流動装置中での試薬の保存方法は、微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する段階と、前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する段階とを含む点に特徴を有する。
【００１０】
また、前記課題を解決するための本発明に係る生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法は、試料を生化学検査するための試薬が収容された反応チャンバと、流体の移動通路とが設けられた生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法であって、前記微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する工程と、前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、試薬（液状試薬）を微細流動装置の反応チャンバに注入するため、定量の試薬を注入するのが非常に容易である。また、試薬（液状試薬）を微細流動装置にあらかじめ注入した状態で一度に凍結乾燥するため、検査項目を分析するための微細流動装置を非常に容易に大量製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に用いられる、試薬の保存方法が適用される血液生化学反応用の微細流動装置の概略図である
【図２】微細流動装置を利用した血液分析器の概略図である。
【図３】微細流動装置に液状試薬を注入して凍結乾燥させる例示的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態は、微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する段階（Ｉ）と、前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する段階（ＩＩ）とを含む微細流動装置中での試薬の保存方法に係る。以下、各段階について詳細に説明する。
【００１５】
＜段階（Ｉ）＞
微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する段階（Ｉ）について説明する。図１は、試薬の保存方法が適用される血液生化学反応用の微細流動装置の概略図である。微細流動装置１００は、回転可能な（例えば、ディスク形状の）プラットホーム１０１と、流体が収容される空間及び流体が流れる流路を提供するためのプラットホーム１０１内に設けられる微細流動構造物とを備える。ここで、前記微細流動構造物とは、図１のプラットホーム１０１内に存在する、チャンネル、弁やチャンバ等の各種のパーツを意味する。プラットホーム１０１は、その中心Ｃを軸として回転できる。プラットホーム１０１の回転による遠心力の作用により、プラットホーム１０１に設けられた微細流動構造物内では、試料の移動、遠心分離や混合などが起こる。
【００１６】
プラットホーム１０１の素材は、特に限定されることはなく、化学的安定性、生物学的安定性、光学的透明性及び機械的加工性の良好な素材であればよい。プラットホーム１０１の素材として、好ましくは、成形が容易であり、その表面が生物学的に非活性である、アクリル系やポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のプラスチック素材が挙げられる。プラットホーム１０１は、複数層の板で形成される。板と板とが接する面にチャンバやチャンネル等に該当する凹状構造物（ｅｎｇｒａｖｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を設け、板同士を相互接合することにより、プラットホーム１０１の内部に流体が収容される空間及び流体が流れる通路を設けることができる。板と板との接合は、接着剤や両面接着テープを利用した接着、超音波融着及びレーザー溶接などの多様な方法によって行うことができる。
【００１７】
プラットホーム１０１内に配置された血液検査のための一連の構造物をさらに詳細に説明する。ここで、プラットホーム１０１のうち、中心に近い領域を内側とし、中心から遠い領域を外側とする。まず、プラットホーム１０１の最も内側に試料チャンバ２０が配置される。外部からの一定量の血液が、試料注入口２１より試料チャンバ２０に注入されうる。試料チャンバ２０のうち、外側には、プラットホーム１０１の回転によって生じた遠心力で分離された物質が存在することとなる遠心分離部２２が配置される。遠心分離部２２の末端（試料チャンバ２０と反対側）には、質量の大きな物質が収容される沈降物収集部２２ａが配置される。遠心分離部２２は、以下に限定されることはないが、例えば、チャンネル形状があり得、処理する試料の量に応じて遠心分離部２２の長さ、幅及び深さが拡張され得る。遠心分離部２２の一側面には、収集された血清を次の段階の構造物に分配する試料分配チャンネル２３が配置される。試料分配チャンネル２３は、弁２４を通じて遠心分離部２２と連結される。
【００１８】
弁２４としては、多様な形態の微細流動弁が採用され得る。毛細管状の弁のように、一定以上の圧力がかかると受動的に開放される弁であってもよいし、作動信号により外部から動力またはエネルギーを受けて能動的に作動する弁であってもよい。具体例として、外部からのエネルギーや外部からの物質を吸収して作動する刺激応答性材料を使用した弁（相転移型弁など）が採用され得る。前記外部からのエネルギーとして、例えば電磁波エネルギー、熱エネルギー、並びに電気的方法及び光学的方法その他の方法で与えられたエネルギーが挙げられ、前記外部からの物質として、例えば発熱粒子などが挙げられる。前記相転移型弁は、常温で固体状態の相転移物質より形成される。前記相転移物質は、上記した外部からのエネルギーを照射するか、または外部からの物質を投入することにより溶融した状態で、試料分配チャンネル２３内に注入される。その後凝固させると試料分配チャンネル２３を閉鎖する。前記相転移物質に上記した外部からのエネルギーを照射するか、または外部からの物質を投入すると、相転移物質が溶融し、試料分配チャンネル２３を開放した状態で再び凝固する。前記相転移物質としては、以下に制限されることはないが、例えばワックスが挙げられる。また、電磁気エネルギーを吸収して熱エネルギーに変換する前記外部からの物質（例えば発熱粒子）を前記相転移物質に分散してもよい。前記ワックスとしては、以下に制限されることはないが、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックスまたは天然ワックス等が挙げられる。また、前記相転移物質は、ゲルまたは熱可塑性樹脂であってもよい。前記ゲルとしては、以下に制限されることはないが、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートまたはポリビニルアミド等が挙げられる。また、前記熱可塑性樹脂としては、以下に制限されることはないが、環状オレフィン・コポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、過フッ化アルコキシ（ＰＦＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。
【００１９】
試料分配チャンネル２３の外側には血清チャンバ２５、２６が設けられる。血清チャンバ２５、２６はそれぞれ、チャンネル２７、２８を介して希釈チャンバ２９、３０と連結する。チャンネル２７、２８には弁３１、３２が設けられる。注入口２９ａ、３０ａを通じて希釈チャンバ２９、３０にそれぞれ希釈液が注入される。ここで、希釈チャンバ２９、３０は、相異なる割合で希釈された試料希釈液を提供するために備えられる。したがって、希釈チャンバ２９及び３０の間の希釈倍率が相違するようにするために、希釈チャンバ２９、３０中で保存される希釈液の体積を相違させることができる。また、試料分配チャンネル２３を通じて希釈チャンバ２９及び３０へと分配される試料（血清）の量をそれぞれ相違させることもできる。すなわち、血清チャンバ２５、２６にそれぞれ異なる量の血清（試料）が供給されうる。弁３１、３２としては、弁２４と同様、多様な形態の微細流動弁を採用でき、弁２４と同一の弁を採用してもよいし、異なる弁を採用してもよい。弁３１、３２として、好ましくは上記の相転移型弁が挙げられる。
【００２０】
希釈チャンバ２９、３０の外側には、それぞれ反応チャンバグループＡ、Ｂが配置される。反応チャンバグループＡ、Ｂの最も簡単な構成としては、それぞれ一つの反応チャンバで形成されてなる構成が挙げられる。そして、より複雑な構成として、必要に応じて複数の反応チャンバで形成されてもよい。図１に示された微細流動装置では、反応チャンバグループＡ、Ｂがそれぞれ複数の反応チャンバで形成されている。反応チャンバグループＡには複数の反応チャンバＡ１ないしＡ９が設けられている。複数の反応チャンバＡ１ないしＡ９は、試料希釈液分配チャンネル３３を通じて希釈チャンバ２９と連結する。反応チャンバグループＢには複数の反応チャンバＢ１ないしＢ１１が設けられている。複数の反応チャンバＢ１ないしＢ１１は、試料希釈液分配チャンネル３４を通じて希釈チャンバ３０と連結する。複数の反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１の容量は同一であり得る。ただし、これに限定されることはなく、検査項目によって相異なる容量の試料希釈液や試薬が要求される場合には、各反応チャンバの容量を相違させることもできる。このように、前記微細流動装置は２つ以上の反応チャンバを備えることが好ましい。そして、上記の試薬を注入する段階では、前記２つ以上の反応チャンバに互いに異なる試薬を注入することが好ましい。ここで、本明細書における「互いに異なる試薬」とは、２つ以上の反応チャンバのうち少なくともいずれか２つの間で試薬の種類が異なっていればよい。このような場合、複数種の試薬を用いたことになる。さらに、１つの反応チャンバに注目して見たときに、１種単独の試薬を注入してもよいし、２種以上の試薬を混合して注入してもよい。
【００２１】
弁３５、３６は、それぞれ試料希釈液分配チャンネル３３、３４を選択的に開放するためのものであって、例えば、弁２４の一態様である相転移型弁が採用される。
【００２２】
前記試薬は、アスパルテートアミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ、直接ビリルビン、総ビリルビン、クレアチンキナーゼ、乳酸脱水素酵素、アミラーゼ、クレアチニン、アルブミン、総タンパク質、カルシウム、尿素窒素、アルカリホスファターゼ、グルコース、総コレステロール、トリグリセリド及び尿酸よりなる群から選択される２種以上を検査用試薬として含むことが好ましい。
【００２３】
より好ましくは、反応チャンバＡ１ないしＡ９には、例えば、血清、ＡＳＴ（アスパルテートアミノトランスフェラーゼ）、ＡＬＴ（アラニンアミノトランスフェラーゼ）、ＧＧＴ（γ−グルタミルトランスペプチダーゼ）、Ｄ−ＢＩＬ（直接ビリルビン）、Ｔ−ＢＩＬ（総ビリルビン）、ＣＫ（クレアチンキナーゼ）、ＬＤＨ（乳酸脱水素酵素）、ＡＭＹ（アミラーゼ）を検査するための試薬がそれぞれ注入されうる。そして、反応チャンバＢ１ないしＢ１１には、例えば、血清、ＣＲＥＡ（クレアチニン）、ＡＬＢ（アルブミン）、ＴＰ（総タンパク質）、Ｃａ（カルシウム）、ＢＵＮ（尿素窒素）、ＡＬＰ（アルカリホスファターゼ）、ＧＬＵ（グルコース）、ＣＨＯＬ（総コレステロール）、ＴＲＩＧ（トリグリセリド）、ＵＡ（尿酸）を検査するための試薬がそれぞれ注入されうる。
【００２４】
一方、試料分配チャンネル２３から試料が供給されない希釈チャンバ３７も設けられうるが、希釈チャンバ３７は反応検出時に標準値を得るためのものであって、希釈液が保存されうるチャンバである。希釈液は、注入口３７ａを通じて希釈チャンバ３７に注入される。希釈チャンバ３７の外側には、検出標準値を得るためのチャンバ３８が設けられうる。
【００２５】
各チャンバ及び各チャンネルには、必要に応じて空気を排出するためのエアーベントが設けられうる（図示せず）。
【００２６】
図２は、微細流動装置１００を利用した血液分析器の概略図である。回転駆動部１１０は、遠心分離のために微細流動装置１００を回転させる。また、回転駆動部１１０は、分離された血清を血清チャンバ２５及び２６、並びに希釈チャンバ２９及び３０に供給する。さらに、回転駆動部１１０は、希釈チャンバ２９、３０から反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１へと希釈された試料を供給するために、微細流動装置１００を回転駆動する。また、回転駆動部１１０は、反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１を検出器１２０と対面させるために、微細流動装置１００を所定位置に停止させる役割も果たす。回転駆動部１１０は、微細流動装置１００の角位置を制御できるモータードライブ装置を備えることができる（図示せず）。前記モータードライブ装置は、例えば、ステップモーターを利用したものでもあってもよいし、直流モーターを利用したものでもあってもよい。なお、このように、図２中に回転駆動部１１０の全体が図示されているとは限らない。検出器１２０は、例えば、検出しようとする物質の蛍光特性、発光特性及び／または吸光特性といった光学的特性を感知する。
【００２７】
血液分析は、以下のような方法で進めることができる。試薬があらかじめ保存された微細流動装置１００中の試料チャンバ２０に、被検者から採取した血液を注入する。通常の場合、希釈チャンバ２９、３０には希釈液が注入されており、そうでない場合には希釈液を注入すればよい。同様に、通常の場合、希釈チャンバ３７には希釈液が注入されており、そうでない場合には希釈液を注入すればよい。
【００２８】
続いて、微細流動装置１００を図２に示したような血液分析器に装着する。回転駆動部１１０は、微細流動装置１００を回転させて血液から血清を分離するとともに、微細流動装置１００を停止させる役割を果たす。微細流動装置１００中の弁２４を開放すれば、血清は、試料分配チャンネル２３を通じて血清チャンバ２５、２６に所定分量ずつ供給される。次に、弁３１、３２を開放して、血清チャンバ２５、２６から希釈チャンバ２９、３０に血清を供給する。ここで、回転駆動部１１０は、微細流動装置１００を左右に振盪させることにより、血清と希釈液とを混合する役割を果たす。次に、弁３５、３６を開放して、希釈された血清を反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１に供給する。試薬と希釈された血清とを混合するために、回転駆動部１１０は、微細流動装置１００を左右に数回振盪させるように操作され得る。
【００２９】
続いて、各反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１を検出器１２０と順次対面させて、検出しようとする物質が各反応チャンバＡ１ないしＡ９及びＢ１ないしＢ１１に存在するかどうかの確認を行い、且つその量を検出することによって、血液分析が完了する。
【００３０】
上記した血液分析を行う上で、試薬が微細流動装置内にあらかじめ注入されていなければならない。検査者は、試薬があらかじめ注入された状態で保管された微細流動装置に、被検者から採取した血液のみを注入し、かかる微細流動装置を前記血液分析器に装着することにより、血液分析を行うことができる。そこで、以下では、微細流動装置内に試薬をあらかじめ注入して保存する方法を説明する。
【００３１】
＜段階（ＩＩ）＞
本実施形態における、試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する段階（ＩＩ）について説明する。なお、段階（ＩＩ）は上記した段階（Ｉ）の後に行う。試薬は、液体状態では保存し難いため、本発明者らは、試薬を凍結乾燥する方法を検討した。しかし、様々な種類の試薬をそれぞれ凍結乾燥することは非常に面倒且つ煩雑である。また、凍結乾燥された固体状態の試薬を複数の反応チャンバに一定量ずつ注入することも必ずしも容易ではない。なぜなら、凍結乾燥によって試薬を均一なサイズのビーズ状とするのが必ずしも容易でないだけでなく、凍結乾燥されたビーズ状の試薬が割れる虞があるためである。このような事情に鑑みて、本実施形態では、様々な種類の試薬を液体状態で微細流動装置中の複数の反応チャンバに注入した後、同時に凍結乾燥する方法を用いる。
【００３２】
ここで、微細流動装置中の複数の反応チャンバに注入する試薬としては、液状の試薬であることが好ましく、また、複数の反応チャンバを通じて１種単独の試薬であってもよいが、複数種の試薬を使用することが好ましい。前記複数種の試薬とは、１つの反応チャンバに複数種の試薬を注入することも意味し、１つの反応チャンバには１種単独の試薬を注入するが複数の反応チャンバ間では異なる種類の試薬を注入しうることも意味する。複数の反応チャンバに注入される試薬の体積を小さくするためには、前記液状試薬の濃度は、分析対象の物質の検出に必要な濃度よりも高くすることが好ましい。
【００３３】
＜段階（ＩＩＩ）＞
本実施形態においては、前記試薬にフィラーを添加する段階（ＩＩＩ）をさらに含むことが好ましい。特に、液状の試薬に対してフィラーを添加することが好ましい。前記フィラーは、凍結乾燥された試薬を多孔質構造として、後になって試料希釈液が反応チャンバへ投入された際に、試薬が容易に溶解されるようにするために供される。したがって、段階（ＩＩＩ）は、通常、段階（ＩＩ）の前に行い、段階（Ｉ）の前後いずれかの時点で行うこともできるが、好ましくは段階（Ｉ）の前に行う。前記フィラーは、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）、デキストラン、マンニトール、ポリアルコール、ミオイノシトール、クエン酸、ＥＤＴＡ２Ｎａ（エチレンジアミン四酢酸２ナトリウム塩）、ＢＲＩＪ−３５（ポリオキシエチレンドデシルエーテル）よりなる群から選択される１種以上であることが好ましい。すなわち、これらのフィラーの中から、試薬の種類によって１種単独で、または２種以上を選択して添加できる。
【００３４】
＜段階（ＩＶ）＞
本実施形態においては、前記試薬に界面活性剤を添加する段階（ＩＶ）をさらに含むことが好ましい。特に、液状の試薬に対して界面活性剤を添加することが好ましい。段階（ＩＩＩ）は、通常、段階（ＩＩ）の前に行い、段階（Ｉ）の前後いずれかの時点で行うこともできるが、好ましくは段階（Ｉ）の前に行う。また、段階（ＩＩＩ）と段階（ＩＶ）とはいずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。ただし、実質的には、液状試薬にフィラー及び／または界面活性剤を添加した後に凍結乾燥過程を行い得る。前記界面活性剤は、ポリエチレン、ラウリルエーテル、オクトキシノール、ポリエチレンアルキルアルコール、ノニルフェノールポリエチレングリコールエーテル、酸化エチレン、エトキシ化トリデシルアルコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムよりなる群から選択される１種以上を含むことが好ましい。すなわち、これらの界面活性剤の中から、試薬の種類によって１種単独で、または２種以上を選択して添加できる。
【００３５】
上記のように、複数の液状試薬が一定量注入された微細流動装置を凍結乾燥器に装着した上で、凍結乾燥プログラムに従って乾燥段階を実施する。前記凍結乾燥プログラムは、本技術分野に属する当業者であれば、液状試薬の量や種類によって適切に設定できる。
【００３６】
ここで、本明細書における「凍結乾燥の段階」とは、凍結段階及び乾燥段階を含む。そして、凍結段階を通じて物質に含まれる水分を凍結させた後、嵌挿段階を通じて凍結された水分を除去することを意味する。多くの場合、凍結した水分が水蒸気に直接変わる「昇華」作用を利用するが、乾燥段階の全体に亘って昇華を常に利用しなければならないものではなく、乾燥段階の一部でのみ利用されてもよい。なお、後者の場合、残りの部分は凍結乾燥以外の乾燥法（温風乾燥や熱風乾燥など）が利用され得る。昇華のためには、乾燥段階の圧力を水の三重点（６ｍｂａｒまたは４．６Ｔｏｒｒ）以下に下げることが好ましいが、常に一定の圧力を保持する必要はない。乾燥段階中の温度は変わることがあり、凍結後に温度を徐々に上昇させる方法を使用してもよい。
【００３７】
微細流動装置としては、図１に示したような構造を有する装置が使用可能である。また、図１には示していないが、各反応チャンバ別に注入口を設け、これらの注入口より液状試薬を注入することもできる。ここで、図３は、微細流動装置に液状試薬を注入して凍結乾燥させる例示的な斜視図である。微細流動装置は複数の板で形成することもできるが、図３に示したように、１枚の板１０２に設けられた複数の反応チャンバ１０４それぞれに複数種の液状試薬を注入し、かかる板１０２を凍結乾燥器に入れて凍結乾燥段階を行える。次に、残りの板１０３をボンディングや融着などの方法によって、上記の板１０２に結合させる。図３とは異なり、単一の反応チャンバで構成された微細流動装置の場合は、一種の液状試薬が注入されて凍結乾燥段階が行われうるということを当業者であれば理解できるであろう。また、図３には（複数の）反応チャンバ１０４のみが示され、試料チャンバやその他の微細流動構造（物）は省略されていることを、当業者であれば理解できるであろう。
【００３８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、試料を生化学検査するための試薬が収容された反応チャンバと、流体の移動通路とが設けられた生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法であって、
前記微細流動装置に設けられた反応チャンバに試薬を注入する工程と、
前記試薬を前記微細流動装置に注入された状態で凍結乾燥する工程と、を含む生化学検査用の微細流動装置を用いた生化学的検査方法に係る。
【００３９】
本実施形態における各構成要素は、上記第１実施形態で説明したものがそのまま第２実施形態に適用される。なお、流体の移動通路は、上記第１実施形態で説明した各種のチャンネルである。そして、本実施形態により得られる微細流動装置は、生化学検査用に好適に用いることができる。
【実施例】
【００４０】
［実施例１］
性能検査のために、ＡＬＴ（アラニンアミノトランスフェラーゼ）、ＡＳＴ（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ）、Ｄ−ＢＩＬ（直接ビリルビン）、Ｔ−ＢＩＬ（総ビリルビン）、ＧＧＴ（γ−グルタミルトランスフェラーゼ）、ＵＡ（尿酸）、ＡＬＢ（アルブミン）、ＡＭＹ（アミラーゼ）、ＣＫ（クレアチンキナーゼ）、ＬＤＨ（乳酸デヒドロゲナーゼ）、ＴＲＩＧ（トリグリセリド）、ＣＨＯＬ（総コレステロール）、ＧＬＵ（グルコース）、ＢＵＮ（尿素窒素）を検査するための試薬の母液を２倍濃縮した濃度になるよう調製した後、図１に示された微細流動装置の各反応チャンバにそれぞれ５０μｌずつ注入した。また、試薬の検証のために同じサンプルを複数のバイアルにそれぞれ５０μｌずつ注入した。本実施例では、下記の表１に示した各フィラーを添加した。
【００４１】
【表１】
2009168818.tif 000003
【００４２】
そして、複数のバイアルと微細流動装置とを凍結乾燥器（ＫＭ−１２ＩＮＴ、Ｃ＆Ｈ社製）に入れて、下記の表２に示された凍結乾燥プログラムに従って凍結乾燥を行った。
【００４３】
下記の表２に開示された凍結乾燥条件に従い、初期に凍結された試薬を順次温度を上昇させつつ乾燥した。表２における「Ｎｏ」とは、凍結乾燥プログラムの進行順序を表したものである。凍結乾燥プログラムにおいて、圧力は真空ポンプの作動後２０分以内に２５ｍＴｏｒｒ以下で維持し、最後の乾燥品を取り出すまで２５ｍＴｏｒｒ以下で維持した。
【００４４】
【表２】
2009168818.tif 000004
【００４５】
同じ凍結乾燥条件で凍結乾燥された複数の検査試薬の性能に関し、水分含有量、溶解性能、初期吸光度、反応終了吸光度及び直線性という項目について評価した。各項目別に使用した測定方法、正常範囲、検査波長及び検査方法などを表４に整理した。表４で使われた略語の意味は、下記表３の通りである。
【００４６】
【表３】
2009168818.tif 000005
【００４７】
【表４】
2009168818.tif 000006
【００４８】
［水分含有量の測定］
凍結乾燥の効果を調べるために、凍結乾燥された試薬自体の水分含有量を調べた。カールフィッシャー法によって検査した。結果を下記表５に示す。
【００４９】
【表５】
2009168818.tif 000007
【００５０】
結果として、上記表５に示したように、１４種の検査試薬全てが、良好に凍結乾燥した。
【００５１】
［溶解状態の試験］
凍結乾燥された試薬が入っているバイアルに希釈液を注入して栓で閉鎖した後、強く振盪させて３秒以内にかかる試薬が溶解するか否かを試験した。結果を下記表６に示す。
【００５２】
【表６】
2009168818.tif 000008
【００５３】
結果として、上記表６に示したように、１４種の検査試薬全てが良好な溶解性能を示した。
【００５４】
［初期吸光度の評価］
測定機器として、分光光度計（Ｕ３０１０、日立製作所（株）製）を用いた。また、サンプル数として、検査項目別に試薬を３連ずつ用いた。
【００５５】
凍結乾燥試薬に希釈液のみを混ぜた後、初期吸光度を５分間タイムスキャンして測定した。「初期吸光度」検査は、血清を添加する前の試薬自体の吸光度（値）を評価し、凍結乾燥段階で特異な問題の有無を確認するためのテストである。結果を下記の表７に示す。表中、「試験基準値」は、凍結乾燥段階中、新たに最適化した添加剤を入れる前の、試薬を使用した値である。また、「評価結果」は、添加剤を最適化した後に、凍結乾燥した試薬を使用した評価値である。
【００５６】
【表７】
2009168818.tif 000009
【００５７】
結果として、上記表７に示されたように、１４種の検査項目全てが良好な成績を収めた。
【００５８】
［反応終了］
一定時間の反応後の最終値を検査に使用する「エンドポイント」測定型に関して、５分経過後にも反応が終了せずに進行し続けると、検査結果の再現性に悪影響を及ぼす。したがって、「５分」以内に反応が終了するかを確認するために、５分間タイムスキャンして４分後の吸光度と５分後の吸光度との間の変化量を観察した。結果を下記表８に示す。一方、１分当たりの反応変化率を測定する「キネティック」測定型に関しては、反応終了の検査に意味がないので、測定しなかった。正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ  Ｎｏ．１９２３６Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）及び非正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ａｂｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ  Ｎｏ．１９２３９Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）を使用し、分光光度計（Ｕ３０１０、日立製作所（株）製）を用いて測定した。
【００５９】
【表８】
2009168818.tif 000010
【００６０】
５分間タイムスキャンして４分後の吸光度と５分後の吸光度との間の変化量を観察した結果、上記表８に示したように、７種の検査項目全てにおいて、基準時間（５分）以内に反応が頭打ちになったことを確認した。
【００６１】
［直線性］
測定機器として分光光度計（Ｕ３０１０、日立−製作所（株）製）を用い、さらに使用した標準血清として、正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ  Ｎｏ．１９２３６Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）及び非正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ａｂｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ  Ｎｏ．１９２３９Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）を用いた。
【００６２】
上記の２種の標準血清を４：０、３：１、２：２、１：３、０：４の割合（正常標準血清：非正常標準血清）でそれぞれ混合し調製した５種の濃度の異なる検体に対して、各検体当たり４回ずつ測定して凍結乾燥試薬のダイナミック・レンジを測定し、得られた結果である直線性を検査した。結果を下記の表９に示す。
【００６３】
【表９】
2009168818.tif 000011
【００６４】
表９に示したように、１４種の検査項目全てにおいて、良好な直線性を得ることができた。与えられた濃度範囲において直線性が良好であって初めて、吸光度の変化のみを指標とすることにより、濃度の予測の正確性が高くなる。
【００６５】
［再現性］
１４種の検査項目における各２０個のサンプルに対して正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ  Ｎｏ．１９２３６Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）及び非正常標準血清（Ｍｕｌｉ−ｓｅｒａ  ａｂｎｏｒｍａｌ−Ｌｏｔ Ｎｏ．１９２３９Ａ、Ｌｉｎｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）を利用して検査した。結果を下記の表１０に示す。なお、検査に際し、自動生化学分析器ＡＭＳ−１８Ａ（Ｚｈａｎｇ  Ｊｉａ  Ｋｏｕ  ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ製）を用いた。
【００６６】
【表１０】
2009168818.tif 000012
【００６７】
上記の表１０に示したように、１４種の検査項目全てにおいて、分散度５％以内の良好な再現性を得ることができた。
【００６８】
これまで示してきた試験（評価）結果より、複数の液状試薬を微細流動装置に注入した後、同時に凍結乾燥できることを見出した。このような液状試薬の保存方法によれば、小さくてしかも正確に制御された体積を有する凍結乾燥用のビーズ状試薬を同時に作るのに必要となり得る膨大な労力と、固体状態のビーズ状試薬をディスク型微細流動装置に注入する際の困難点とをともに回避できる。また、既存の液状試薬をそのまま、自動化したディスク型微細流動装置に利用できる点で、優れた経済性及び互換性を実現できる。
【００６９】
これまで、一つの試料チャンバに対してそれぞれ２つの血清チャンバが備えられた微細流動装置を例として説明してきたが、これは例示的なものに過ぎず、その他の多様な構成によっても同様の効果が得られる。
【００７０】
以上、本発明に係る実施形態及び前記実施形態を実証するための実施例を説明した。しかし、これらは例示的なものに過ぎず、本願を知った当業者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載によって定められなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、血液生化学反応関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７２】
２０    試料チャンバ、
２１    試料注入口、
２２    遠心分離部、
２２ａ    沈降物収集部、
２３    試料分配チャンネル、
２４、３１、３２、３５、３６    弁、
２５、２６    血清チャンバ、
２７、２８    チャンネル、
２９、３０、３７    希釈チャンバ、
２９ａ、３０ａ、３７ａ    注入口、
３３、３４    試料希釈液分配チャンネル、
３８    検出標準値を得るためのチャンバ、
１００    微細流動装置、
１０１    プラットホーム、
１０２    板、
１０３    残りの板、
１０４    複数の反応チャンバ、
１１０    回転駆動部、
１２０    検出器、
Ａ、Ｂ    反応チャンバグループ、
Ａ１ないしＡ９、Ｂ１ないしＢ１１    反応チャンバ、
Ｃ    中心。
【図１】
2009168818.tif 000013
【図２】
2009168818.tif 000014
【図３】
2009168818.tif 000015