WO2004029619A1

WO2004029619A1 - 分析用具

Info

Publication number: WO2004029619A1
Application number: PCT/JP2003/012295
Authority: WO
Inventors: Takayuki Taguchi; Shigeru Kitamura; Yuichiro Noda
Original assignee: Arkray, Inc.
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2004-04-08
Also published as: JP4210783B2; CN100554961C; JP2004117178A; CN1685231A; US20060045799A1; AU2003266637A1; EP1548433B1; EP1548433A4; US7850909B2; EP1548433A1

Abstract

　本発明は、液導入口(61)と、この液導入口(61)から導入された試料液を移動させるための１または複数の流路(51)と、液導入口(61)に供給された試料液を濾過してから１または複数の流路(51)に導入するための分離膜(８)と、を備えた分析用具(Ｙ)に関する。この分析用具(Ｙ)は、分離膜(８)において、この分離膜(８)の厚み方向に試料液を進行させて試料液を濾過するように構成されている。流路(51)は、たとえば毛細管現象により試料液を移動させるように構成される。

Description

明細書分析用具技術分野

本発明は、試料液 (たとえば血液や尿)における特定成分を分析するために使用される分析用具に関する。背景技術

試料の分析方法としては、たとえば試料と試薬を反応させたときの反応液を、光学的手法により分析する方法がある。このような手法により試料の分析を行うには、反応場を «する分析用具が利用されている。分析用具としては、試料液中の固体成分を除去してから、試薬部に対して試料液を供給するように構成されたものがある。このような分析用具としては、本願の図 13および図 14あるいは図 15および図 16に示したものがある（たとえば日本国特表 2002-508698号公報、日本国特開平 8 -114539号公報参照)。

図 13および図 14に示した分析用具 9 Aは、基板 90とカバー 91との間にフィルタ 92を介在させたものである。基板 90には、フィルタ 92を嵌め込むためのフィルタ空戸 J?90 aが形成されている。カバー 91には、フィルタ 92の上方に位置するようにして液体導入口 92 aが設けられている。フィルタ空卵 0 aは、退出領域 90 bにつなげられている。この分析用具 9 Aでは、液体導入口 92 aカゝら導入された液体がフィルタ 92において固体成分が除去されてから退出領域 90 bに導入される。一方、図 15および図 16に示した分析用具 9 Bは、試料受容口 93と、測定誤差の要因となる物質を除去するための第 1試料処理室 94と、ブランク値を測定するための第 1測光室 95と、目的物質と反応させるための試薬部が設けられた第 2試料処理室 96と、目的物質と試薬との反応生成物の光学的特性を測定するための第² 測光室 97と、第 1試料処理室 94における試料受容口 93の直下領域に配置されたフイノレタ 98と、ポンプ接続口 99と、を備えたものである。この分析用具 9 Bでは、試料液受液ロ 93から供給された試料液がフィルタ 98におレヽて固体成分が除去されてから第 1試料処理室 94に導入される。試料液は、分析用具 9 Bに対してポンプ接続口 99を介してポンプを接続した上で、ポンプの動力によって吸引することにより、各室 94〜97の間を移動させられる。

分析用具 9 A， 9 Bでは、フィルタ 92， 98における固体成分の除去は、主としてフィルタ 92， 98の平面方向に試料液が進行する際に行われる。そのため、分析用具 9 A， 9 Bでは、濾過長を大きく確保できるために固体成分の除去効率が大きくなる効果が期待される。その反面、濾過長が大きくなることと、フイノレタ 92， 98における試料液の滞留時間が長くなることに起因して、固体成分を除去するのに必要な時間力長くなり、測定時間が長くなつてしまうことが懸念される。とくに、毛細管力を利用して斗液を移動させるように構成された分析用具においては、その懸念が大きレ、。また、マイクロデバイスのように流路の断面寸法が小さレ、分析用具にぉレ、ては、試料液の粘性が高いほど微細流路内にぉレ、て毛細管力により試料液を移動させるのが困難となるため、そのにも、上述した懸念が大きくなる。

一方、分析用具 9 Bのように、ポンプの動力を利用して試料液を移動させる構成においては、比較的に容易に試料液を移動させることができるため、測定時間に対する懸念は少ない。しかしながら、分析用具 9 Bを測定するための装置にポンプを設ける必要が生じるため、その分だけ装置コストが高くなつてしまう。また、ポンプを使用することにより、一回の測定で必要な測定コストも大きくなつてしまう。発明の開示

本発明は、測定時間がさほど大きくなることなく、試料液中の固体成分を除去することができる分析用具をコスト的に^^に提供することを目的としている。本発明においては、液導入口と、この液導入口から導入された試料液を移動させるための 1または複数の流路と、上記液導入口に供給された試料液を濾過して力ら上記 1または複数の流路に導入するための分麵莫と、を備えた分析用具であつて、上記分離莫において、この分難莫の厚み方向に試料液を進行させて試料液を濾過するように構成されていることを糊数としてレ、る。この分析用具では、分麵莫の厚み方向に試料液を進行させて、試料液中の固体成分を除去するように構成されている。そのため、分離奠の平面方向に試料液を進行させる ¾ ^に比べて、分離膜における試料液の滞留時間が短くなる。その結果、試料液は分離膜にぉレヽてさほど大きな抵抗を受けることなく、短時間で分離膜を通過することができる。これにより、固体成分の除去に必要な時間を短くし、測定時間のィ匕を図ることができるようになる。試料液の移動の際の抵抗が小さくなれば、流路内において、毛細管現象により試料液を移動させることができるようになる。これにより、ポンプの動力を利用して試料液を移動させる必要がなくなるため、分析用具を用レ、て測定を行うための装置の製造コストを低減でき、またポンプ力を利用する必要がない分だけ、測定コストを小さくできるようになる。

分麵莫における移動抵抗が小さくなれば、分析用具は、微細流路における毛細管現象を利用したマイク口デバイスとして構成することができる。この^、 1 または複数の流路の主断面は、たとえば幅寸法が 10〜500/z m、深さ寸法が 5〜500 ju mであり、力深さ寸法/幅寸法 0. 5である矩形断面とされる。ここで、本発明でいう「主断面」とは、試料液の進行方向に直交する縦断面をさし、断面形状がー様でなレ、にぉレ、ては、試料液の進行させることを主目的とした部分の縦断面をさすものとする。

流路内における試料液の移動を促進するために、 1または複数の流路の内面には親水処理を施しておくのが好ましい。親水化の m¾は、たとえば流路の内面における糸 foRに対する翻虫角が 0〜80度、より好ましくは O〜60度となる範囲とされる。

試料液としては、たとえば尿や血液の生化学的試料力使用される。試料液としては、典型的には、血液が使用される。

分細莫は、たとえば 1または複数の流路よりも高位置となるように配置される。そうすれば、分離膜の厚み方向に試料液を移動させ、分離膜において試料液中の固体成分を除去できるようになる。分析用具は、たとえば液導入口および 1または複数の流路に連通し、力ゝっ分繊莫を通過した試料液をするための受液部をさらに備えたものとして構成される。この、分麵莫は、受液部の底面と間隔を隔てて配置するのが好ましい。

本発明の分析用具は、たとえば受液部が形成された基板と、液導入口が形成されたカバーと、基板とカノく一との間に介在し、力ゝっ分离制莫をはめ込むための貫通孔を有する接着層と、を備えたものとして構成される。

上記分析用具が複数の流路を備えたものとして構成する場合には、複数の流路は、受液部から放射状に延びるように形成するのが好ましレヽ。

分麵莫としては、除去すべき固体成分の大きさなどに応じて選択すればよレヽが、たとえば多孔質物質を使用することができる。分難莫として使用できる多孔質物質としては、たとえば紙状物、フォーム (発泡体)、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルター、ガラスフィルター、あるいはゲノレ状物質が挙げられる。試料液として血液を用い、分 Mlにおいて血液中の血球成分を分離する場合には、分 «としては、その最小細孔径 (ポアサイズ:)が i〜3. 0;« _mのものを使用するのが好ましい。

分析用具は、たとえば試料液と反応させるための試薬部力 '設けられ、カゝっ試料液を移動させるための複数の流路を備えたものとして構成される。この、複数の流路のうちの 2以上の流路に設けられる試薬部は、互いに異なった試薬を含んだものとされる。この、分析用具は、 1種類の試料液から複数の項目を測定できるように構成される。 2以上の流路における試薬部は、同一円周上に設けられるのが好ましい。

各流路は、 ¾m部の手前において試料液の移動を停止させた後、試薬部に試料液が供給されるように構成するのが好ましい。より具体的には、たとえば上記分析用具を流路に設定された分岐部から分岐した分岐流路をさらに備えたものとし、分岐流路が液導入口以外の部分で外部と連通した状態とすることにより、分岐部におレ、て流路内での試料液の進行を停止させる一方、流路を液導入口以外の部分で外部と連通させることにより、流路内において分岐部を超えて試料液を進行させるように構成される。流路は、この流路の内部の気体を排出するための気体排出口に繋がったものとされ、この気体排出口を開放状態とすることにより、分岐部を超えて試料液が移動するように構成するのが好ましレヽ。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る分析装置および分析用具の一例の概略構成を示式図である。

図 2は、図 1の Π - Π線に沿う断面図である。

図 3は、図 1に示したマイクロデバイスの全体 #†見図である。

図 4は、図 3に示したマイク口デバイスの^ 図である。

図 5 Αは、図 3の Va - Va線に沿う断面図である。

図 5 Bは、図 3の Vb - Vb線に沿う断面図である。

図 6は、マイクロデバイスの基板の平面図である。

図 7は、マイクロデバイスのカバーの底面図である。

図 8は、第 1気体排出口を開放させる動作を説明するための断面図である。図 9は、第 2気体排出口を開放させる動作を説明するための断面図である。図 10は、流路における試料液の移動状態を説明するための模式図である。

図 11は、本発明に係るマイク口デバイスの他の例を説明するための榦見図である。

図 12は、図 11に示したマイク口デバイスの断面図である。

図 13は、従来の分析用具を説明するための要部を示す平面図である。

図 14は、図 13の XVI - XVI線に沿う断面図である。

図 15は、従来の分析用具の他の例を示す分解斜視図である。

図 16は、図 15に示した分析用具の要部断面図である。発明を実施するための最良の形態

図 1および図 2に示した分析装置 Xは、分析用具としてのマイクロデバイス Y を装着して試料液の分析を行うためのものであり、マイクロデバイス Yを装着するための装着部 1、光源部 2、受光部 3および開漏構 4を備えている。

図 3ないし図 5に示したマイク口デバィス Yは、反応場をff共するものであり、基板 5、カノく一 6、接着層 7および分謹 8を有している。

基板 5は、透明な円盤状に形成されており、周縁部が段下げされた形態を有している。図 5 Aおよび図 6に示したように、基板 5は、中央部に設けられた受液部 50と、この受液部 50に連通し、力受液部 50から基板 5の周縁部に向けて ¾|f 状に延びる複数の流路 51と、複数の凹部 52と、複数の分岐流路 53と、を有している。

受液部 50は、マイクロデバイス Yに供給された試料液を、各流路 51に導入するために保持するためのものである。受液部 50は、基板 5の上面 5 Aにおいて、円形状の凹部として形成されている。

各流路 51は、試料液を移動させるためのものであり、受液部 50に連通するように基板 5の上面 5 Aに形成されている。図 5 Aに示したように、各流路 51は、分岐部 51 Aおよび反応部 51 Bを有してし、る。各流路 51における反応部 51 Bを除いた部分は、略一様な矩形断面とされている。各流路 51は、この矩形断面の幅寸法および深さ寸法が、たとえば 10〜500 u mおよび 5〜500μ ΐη、 Ψ畐寸法 Ζ高さ寸法が 0. 5以上となるように形成されてレ、る。

図 4および図 6に示した'ように、分岐部 51Aからは、流路 51に連通する分岐流路 53が延出している。分岐部 51 Αは、反応部 51 Bに極力近い部位に設定されており、分岐部 51Aと反応部 51 Bとの距離が極力小さくなるようになされている。分岐流路 53は、略一様な矩形断面を有しており、この矩形断面の寸法は、流路の矩形断面と同様なものとされる。

反応部 51 Bは、流路 51の主断面よりも大きな断面積を有している。個々の反応部 51 Bは、同一円周上に設けられている。各反応部 51 Bには、図 5 Aに示したように試薬部 54が設けられている。ただし、試薬部 54は、必ずしも全ての流路 51に設ける必要はなく、たとえば試料液の色味による影響を補正するために利用される流路については試薬部が省略される。

試薬部 54は、試料液が供給されたときに溶解する固体状とされており、試料液中の特定成分と反応して発色するものである。本実施の形態では、マイクロデバイス Yにおレ、て複数の項目を測定できるように、たとえば成分または組成の異なる複難類の試薬部 54が輔されている。

複数の凹部 52は、後述するように反応部 51 Bに対して基板 5の上面 5 A側から光が照射されたときに、基板 5の下面 5 B側に透過光を出射させるための部位である（図 1および図 2参照）。各凹部 52は、基板 5の下面 5 Bにおける反応部 51 Bに対応した部位に設けられている。その結果、図 6に示したように、複数の凹部 52は、基板 5の周縁部において同一円周上に配置されている。

基板 5は、たとえばポリメチルメタクリレート（PMMA)などのアタリル系樹脂の他、ポリスチレン（PS)、ポリ力—ボネィト（PC)、ポリエチレンテレフタレート（PET) といった透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成されている。受液部 50、複数の流路 51、複数の凹部 52、複数の分岐流路 53は、金型の形状を工夫することにより、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。

受液部 50、複数の流路 51、複数の凹部 52、およ Ό ^复数の分岐流路 53の内面には、親水処理を施しておくのが好ましい。親水処法としては、公知の種々の方法を採用することができるが、たとえばフッ素ガスおよひ酸素ガスを含む混合ガスを、各内面に劍虫させた後に、水または水蒸気を各内面に ¾ させることにより行うのが好ましい。この方法では、ガスや水などを用いて親水処理が行われるため、公知の親水処理方法である紫外線照射では困難な起立面（流路などの側面）に対しても、親水処理を確実に行うことができる。各内面の Szk処理は、たとえば糸 ¾7 に対する撤も角が O〜80度、より好ましくは O〜60度となるように行われる。

カバー 6は、周縁部が下方に突出した円盤状に形成されている。カバ一 6の突出部分 60は、基板 5における段下げされた部分に当接する部分である。カバー 6 は、図 5および図 7に示したように、試料液導入口 61、複数の第 1気体排出口 62、複数の凹部 63、共通流路 64および第 2気体排出口 65を有している。

試料液導入口 61は、試料液を導入する際に利用されるものであり、貫通孔として形成されている。試料液導入口 61は、図 5に良く表れているように、カバー 6 の中央部において、基板 5の受液部 50の直上に位置するよう形成されている。各第 1気体排出口 62は、流路 51内の気体を排出するためのものであり、貫通孔として形成されてレ、る。各第 1気体排出口 62は、図 5 Bによく表れているように、基板 5の分岐流路 53の直上に位置するように形成されている。その結果、複数の第 1気体排出口 62は、図 4および図 7に示したように同一円周上に位置するように設けられている。図 5 Bによく表れているように、各第 1気体排出口 62は、シール材 62 aにより上部開口が塞がれている。シール材 62 aは、ァノレミニゥムなどの金属により、あるいは樹脂により形成することができる。シーノレネオ 62 aは、たとえば接着材を用いて、あるいは融着により St反 5に固定されている。

複数の凹部 63は、後述するように反応部 51 Bに対してカバー 6の上面 6 A側から光を照射するための部位である（図 1および図 2参照)。各凹部 63は、図 5 Aに示したように、カバ一 6の上面 6 Aにおいて反応部 51 Bの直上に位置するように設けられている。その結果、図 4および図 7に示したように、複数の凹部 63は、カバー 6の周縁部において同一円周上に配置されている。

共通流路 64は、流路 51内の気体を外部に排出する際に、第 2気体排出口 65に気体を導くための流路となるものである。共通流路 64は、図 5および図 7に示したように、カバ一 6の下面 6 Bの周縁部において、環状の凹部として形成されている。共通流路 64は、図 5 Aおよび図 6に示したように、基板 5の複数の流路 51と連通している。

第 2気体排出口 65は、図 5 Aおよび図 7に示したように共通流路 64に連通する貫通孔として形成されている。第 2気 #¾出口 65の上部開口は、シール材 65 aによって塞がれている。シール材 65 aとしては、第 1気 f林出口 62を塞ぐためのシ —ル材 62 aと同様なものを使用することができる。

カバー 6は、基板 5と同様に透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。試料液導入口 61、複数の第 1気体排出口 62、複数の凹部 63、共通流路 64および第 2気体排出口 65は、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。カバー 6についても、少なくとも基板 5の流路 51を臨む部分に親水処理を施しておくのが好ましレヽ。親水処理の方法にっレヽては、基板 5に対する親水処理方法と同様な手法を採用することができる。

接着層 7は、図 5に良く表れているように、基板 5に対してカバー 6を接合する役割を果たしている。図 4および図 5に示したように、接着層 7は、中央部に貫通孔 70を備えた接着シートを、基板 5とカバー 6との間に介在させることにより形成されている。接着層 7の貫通孔 70の径は、基板 5の受液部 50やカバー 6の試料液導入口 61の径ょりも大きくされてレヽる。接着シートとしては、たとえば基材の両面に接着層を形成したものを使用することができる。

分 «8は、試料液中の固体成分、たとえば血液中の血球成分を分離するためのものである。分繊莫 8は、図 5に示したように、接着層 7の貫通孔 70の径に対応した径を有しており、接着層 7の貫通孔 70に嵌まり込むようにして、基板 5の受液部 50とカバー 6の辦斗液導入口 61との間に介在させられている。受液部 50は、凹部として形成されていることから、分繊莫 8は、受液部 50の底面に対して間隔を隔てて配置されている。分離膜 8の径が受液部 50の径ょりも大きな貫通孔 70の径に対応してレ、ることから、各流路 51における受液部 50に近レ、部位は分繊莫 8によって覆われている。このように分議莫 8を配置することにより、試料液導入口 61から導入された試料液は、分麵莫 8の厚み方向に透過してから受液部 50に到達することとなる。

分麵莫 8としては、たとえば多孔質物質を使用することができる。分難莫 8として使用できる多孔質物質としては、たとえば糸氏状物、フォーム (発泡体)、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルタ一、ガラスフィルタ一、あるいはゲル状物質が挙げられる。試料液として血液を用い、分繊莫 8において血液中の血球成分を分離するには、分繊莫 8として、最小細孔径 (ポアサイズ:)が 0. 1〜3. 0 μ πιのものを使用するのが好ましい。 '

図 1および図 2に示した装着部 1は、マイク口デバイス Υを保持するための凹部 10を有している。装着部 1には、光 ¾|領域 11が設定されている。この光 ¾ 領域 11は、凹部 10にマイクロデバイス Yを装着したときに反応部 51 Bに対応する部位に設けられている。この光透過領域 11は、装着部 1の目的部位を透明樹脂などの透明材料により構成することにより形成されている。もちろん、装着部 1の全体を透明な材料により形成してもよい。装着部 1は、回転軸 12により支持されており、この回転軸 12を回転させることにより、装着部 1が回転するように構成されてレ、る。回転軸 12は、図外の駆動機構に連結されており、マイクロデバイス Yにおける反応部 51 Bの配置ピッチに対応した角度ずつ回転するように制御される。

光源部 2は，マイクロデバイス Yの反応部 51 Bに対して光を照射するためのものであり、カバー 6の凹部 63に対向しうる部位に固定されている。光源部 2は、たとえば水銀ランプや白色 LEDにより構成される。これらの光源を用いる;^には、図面上は省略しているが、光源部 2からの光をフィルタに入射させてから、反応部 51 Bに光が照射される。これは、フィルタにおいて、反応液中の分析交豫成分の光吸収特性に則した波長の光を選択するためである。

受光部 3は、反応部 51 Bを透過した光を受光するためのものであり、光源部 2 と同軸上において、基板 5の凹部 52に対向しうる部位に固定されている。この受光部 3での受光量は、試料液を分析 (たとえば濃度演算)する際の基礎とされる。受光部 3は、たとえばフォトダイオードにより構成される。

開構 4は、シール部 62 aに開孔を形成するための第 1開孔形成要素 41と、シール部 65 aに開孔を形成するための第 2開孔形成要素 42と、を有している。これらの開孔形成要素 41， 42は、図外のァクチユエータによって上下方向に往復移動可能とされている。

第 1開孔形成要素 41は、円盤状の基板 41 aの下面から、複数の針状部 41 bが下方に向けて突出したものである。図 8に示すように、各針状部 41 bは、その径がカバー 6における第 1気体排出口 62の径よりも小さいものとされている。個々の針状部 41 bは、第 1気体排出口 62の配置に対応して、同一円周上に配置されている。このため、第 1開孔形成要素 41の各針状部 41 bと、カバー 6の第 1気体排出口 62とが位置合わせされた状態で第 1開孔形成要素 41を下動させれば、複数のシール部 62 aに対して一括して開孔を形成することができる。これにより、各第 1 気体排出口 62が開放し、各流路 51の内部が分岐流路 53および第 1気体排出口 62を介して、外部と連通した状態とされる。

第 2開孔形成要素 42は、図 1および図 9に示したように針状部 42 aを有している。針状部 42 aの径は、カバー 6における第 2気体排出口 65の径ょりも小さくされている。このため、第 2開孔形成要素 42の各針状部 42 aと、カバー 6の第 2気出口 65と力 S位置合わせされた状態で第 2開孔形成要素 42を下動させれば、シール部 65 aに対して開孔を形成することができる。これにより、第 2気体排出口 65が開放し、各流路 51の内部が共通流路 64および第 2気体排出口 65を介して、外部と連通した状態とされる。

もちろん、各第 1および第 2気体排出口 62， 65を開放させる方法は、上述した例には限定されない。たとえば、シート部材 62 a , 65 aにエネルギを付与してシ一ト部材 62 a , 65 aを溶融または変形させて第 1および第 2気体排出口 62， 65を開放してもよい。エネルギの付与は、レーザなどの光源、超音波発信器あるいは発熱体などを用いることもできる。もちろん、シート部材 62 a， 65 aを引き剥がすことにより、気体排出口 62， 65を開 ¾rfるようにしてもよレ、。

試料液の分析時には、図 5に示したように、マイクロデバイス Υに対して、試料導入口 61を介して試料液 Sを供給する必要がある。試料液 Sの供給は、分析装置 Xにマイク口デバイス Υを装着した状態で行ってもよいが、予めマイクロデバイス Υに試料液 Sを供給しておいた上で、その後に分析装置 Xにマイクロデバイス Υを装着するのが好ましい。

マイクロデバイス Υに対して試料液 Sを供給した:^には、試料液 Sは、図 5 カゝら予想されるように分麵莫 8の厚み方向に ¾1して受液部 50に到る。このとき、試料液 S中の固体成分が除去される。たとえば試料液として血液を使用するには、血液中の血球成分が除去される。試料液 Sの供給時には、第 1および第 2気体排出口 62， 65が閉鎖されているので、図 10Aに模式的に示したように、試料液 Sは受液部 50に保持され、流路 51内には導入されなレヽ。

本実施の形態にぉレ、ては、分謹 8の厚み方向に試料液を移動させて固体成分を除去するように構成されている。そのため、試料液を分鹏莫 8の平面方向に移動させて固体成分を除去する^に比べれば、分麵莫 8における試料液の滞留時間が短くなる。そのため、固体成分を除去するために必要な時間が短くなる。流路 51内に試料液 Sを導入する場合には、複数のシール部 62 aに対して同時に開孔を形成すればよレ、。複数のシール部 62 aに対する開孔の形成は、図 8に示したように第 1開孔形成要素 41を下動させて各シール部 62 aに針状部 41 bを差し込んだ後、第 1開孔形成要素 41を上動させて各シール部 62 aカゝら針状部 41 bを抜くことにより行われる。これにより、複数のシール部 62 aに対して同時に開孔が形成される。第 1開孔形成要素 41の下動および上動は、たとえば使用者が操作スィツチを操作することにより、分析装置 Xにおいて自動的に行われる。

シール部 62 aに開孔を形成した:^には、流路 51の内部が第 1気体排出口 62および分岐流路 53を介して連通する。したがって、受液部 50に保持された試料液 S は、毛細管現象により流路 51の内部を移動する。図 10Aに矢印で示したように、分岐部 51 Aに至った試料液 Sは、分岐部 51 Aを超えて反応部 51 Bに到^ Tることができず、分岐流路 53に導入される。これにより、図 10 Bに模式的に示したように、反応部 51 Bのごく近傍に試料液 Sがする状態が達成され、反応部 51 Bにおいて試料液 Sと試薬とを反応させるための «が終了する。

—方、試料液 Sを反応部 51 Bに供給する齢には、シール部 65 aに開孔を形成すればよレ、。シール部 65 aに対する開孔の形成は、図 9に示したように第 2開孔形成要素 42を下動させてシール部 65 aに針状部 42 aを差し込んだ後、第 2開孔形成要素 42を上動させてシール部 65 aから針状部 42 aを抜くことにより行われる。第 2開孔形成要素 42の下動および上動は、たとえば使用者が操作スィッチを操作することにより、分析装置 Xにおレ、て自動的に行われる。

シール部 65 aに開孔を形成した場合には、流路 51の内部が第 2気体排出口 65および共通流路 64を介して連通する。したがって、反応部 51 Bの手前で移動力 S停止された試料液 Sは、再び毛細管現象により流路 51を移動する。これにより、各流路 51におヽては、図 10 Cに示したように分岐部 51 Aを超えて試料液 Sが移動し、複数の反応部 51 Bに対して一括して試料液 Sが供給される。

反応部 51 Bでは、試料液により試薬部 54が溶解させられて液相反応系力 S構築される。これにより、試料液 Sと試薬が反応し、たとえば液相反応系力試料中の被検知成分の量に相関した呈色を示し、あるレヽは被検知成分の量に応じた反応物が生成する。その結果、反応部 51 Bの液相反応系は、被検知成分の量に応じた透光性 (光吸収を示すこととなる。反応部 51 Bへの試; ^共給から一定時間経過し場合には、図 1および図 2に示した光源部 2により反応部 51 Βに光を照射し、そのときの透過光量が受光部 3において測定される。光源部 2による光照射および受光部 3での透過光の受光は、装着部 1を一定角度ずつ回転させつつ、各流路 51 に設定された全ての反応部 51 Βに対して行われる。分析装置 Xでは、受光部 3での受光量に基づいて、試料の分析、たとえば被検知成分の濃度演算が行われる。以上に説明した分析手法では、反応部 51 Βの近傍 (分岐部 51 Α)まで試料液 Sを導レ、た後、シール部 65 aを開孔することよつて分岐部 51 Aからの試料液 Sを反応部 51 Bに供給するようになされている。つまり、 1つの気体排出口を開放するだけで、複数の流路 51におレ、て、反応部 51 Bに対して試料液 Sを供給することができる。したがって、試料液 Sの供給開始操作 (シール部 65 aの開孔)から反応部 51 Bに試料液 Sが供給されるまでの時間が短くなつて、各流路 51毎、ひいては各回の測定毎 (各分析用具毎)の供給開始操作から試料の供給までに要する時間のバラツキが小さくなる。つまり、反応部 51 Bでの反応開始タイミングを、シール部 65 aの開孔という動作によって適切に制御できるようになる。とくに、本実施の形態では、 1つの気体お出口を開放するだけで、複数の反応部 51 Bに対して同時的に試料液を導入することができるようになる。その結果、各反応部 51 B、ひいては各マイク口デバイス Y毎に反応時間を画一化し、測^差を小さくできるようになる。

もちろん、本発明は上述した実施の形態には限定されず、種々に設計変更が可能である。たとえば、本発明は、図 11および図 12に示したような複数の液導入口を有するマイクロデバイスについて適用することができる。これらの図に示したマイクロデバイス Y' は、基板 5 ' に対して接着シート 7 ' を介してカバー 6 ' 力 S積層された構成を有している。 ¾¾ 5' は、端部に受液部 50A， 50Bが設けられた歸液用の流路 51 a ' およひ薬液用の流路 51 b ' と、試料液と試薬液とを反応させるための反応部 51 B' と、を有している。カバー 6 ' は、試料液導入口 61 Aおよひ ¾薬液導入口 61 Bを有している。接着シート 7 ' は、 2つの受液部 50 A, 50Bを露出させるようにして形成された開口部 70' を有している。この開口部 7( には、分離膜 8 ' が嵌め込まれている。

この分析用具 Y' では、試料液導入口 61 Aおよひ試薬液導入口 61 Bから供給された試料液およひ薬液は、分觸莫 8 ' の厚み方向に移動して受液部 50 A， 50 B に供給される。その後、試料液およひ ¾薬液は、毛細管現象によって反応部 51 B' に移動して反応部 51 Β' において反応し、その反応生成物が光学的手法によって分析される。

図 11および図 12に示した分析用具 Y' においては、 2つの受液部 50Α, 50Βを —括して覆うようにして分繊莫 8 ' が配置されていたが、各受液部 50Α， 50Βに対して個別に分離膜を配置してもよレ、。

本実施の形態では、反応部に照射したときの透過光に基づレ、て分析を行うを例にとつて説明したが、本発明は反応部からの反射光に基づレヽて試料の分析を行う # ^にも適用可能である。反応部への光照射および透過光の測定は、必ずしも個々の反応部に対して個別に行う必要はなく、複数の反応部に対して一括して行ってもよレヽ。

本発明は、毛細管現象を利用して移動成分を移動させる構成の分析用具を用いる場合に適用できるため、光学的手法により分析を行うように構成されたものに限らず、電気ィ匕学的手法により分析を行うように構成されたものを用いることもできる。さらには、試料を移動させる^^のみならず、試料に代えて試薬を移動させ、あるいはキヤリァ液とともに試料や試薬を移動させる分析手法にも適用することができる。もちろん、分析用具としてマイクロデバイスを使用する^に限らず、その他の構成の分析用具を使用するにも本発明を適用できるのはレヽうまでもない。

Claims

請求の範囲

1 . 液導入口と、この液導入口から導入された試料液を移動させるための 1または複数の流路と、上記液導入口に供給された試料液を濾過してから上記 1または複数の流路に導入するための分麵莫と、を備えた分析用具であって、

上記分調莫におレ、て、この分謹の厚み方向に試料液を進行させて試料液を濾過するように構成されていることを特徴とする、分析用具。

2 . 上記流路は、毛細管現象により試料液を移動させるように構成されてレ、る、請求項 1に記載の分析用具。

3 . 上記試料液は、血液であり、

上記分麵莫は、血液中の血球成分を分離するように構成されている、請求項 1に記載の分析用具。

4 . 上記分雕莫は、最小細孔径が0. 1〜3. 0 !!1の多孔質膜でぁる、請求項 3に記載の分析用具。

5 . 上記分讓は、上記流路よりも高位置に配置されている、請求項 1に記載の分析用具。

6 . 上記液導入口および上記流路に連通し、力上記分離膜を通過した試料液を保持するための受液部をさらに備えており、

上記分麵莫は、上記受液部の底面と間隔を隔てて配置されている、請求項 5 に記載の分析用具。

7 . 上記受液部が形成された基板と、

上記液導入口が形成されたカバーと、

上記基板と上記カバーとの間に介在し、カゝっ上記分離膜をはめ込むための貫通孔を有する接着層と、

を備えている、請求項 6に記載の分析用具。

8 . 上記複数の流路は、上記受液部から放射状に延びている、請求項 6に記載の分析用具。

9 . 上記複数の流路のうちの 2以上の流路には、試料液と反応させるための試薬部が設けられており、力つ上記 2以上の流路に設けられる試薬部は、互いに異なつた試薬を含んでおり、

1種類の試料液から複数の項目を測定できるように構成されている、請求項 1に記載の分析用具。

10. 上記 2以上の流路における試薬部は、同一円周上に設けられている、請求項 9に記載の分析用具。

11. 上記 2以上の流路は、上記試薬部の手前にぉレヽて試料液の移動を停止させた後、上記試薬部に試料液が供給されるように構成されている、請求項 9に記載の分析用具。

12. 上記流路に設定された分岐部から分岐した分岐流路をさらに備えており、上記分岐流路が上記液導入口以外の部分で外部と連通した状態とすることにより、上記分岐部において上記流路内での試料液の進行を停止させる一方、上記流路を上記液導入口以外の部分で外部と連通させることにより、上記流路内において上記分岐部を超えて試料液を進行させるように構成されている、請求項 11に記載の分析用具。

13. 上記流路は、この流路の內部の気体を排出するための気体排出口に繋がっており、この気体排出口を開放状態とすることにより、上記分岐部を超えて試料液が移動するように構成されている、請求項 12に記載の分析用具。

14. 上記流路の主断面は、幅寸法が 10〜500 /z m、深さ寸法力 ¾〜500 /z mであり、かつ、深さ寸法 Z幅寸法 0. 5である矩形断面とされている、請求項 1に記載の分析用具。

15. 上記流路の内面には、親水処理力 S施されている、請求項 1に記載の分析用具。

16. 上記流路の内面は、に対する翻虫角が 0〜80度となるように形成されてレ、る、請求項 15に記載の分析用具。