CN106662596A - 试样分析用基板和试样分析装置 - Google Patents

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Abstract

一种试样分析用基板，是用于使液体试样中的分析物和配体产生结合反应的试样分析用基板，该基板具备：基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；腔室，其位于基体基板内，构成为保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；以及至少1个磁体，其配置于在腔室内捕捉磁性颗粒的位置。

Description

试样分析用基板和试样分析装置
技术领域
本申请涉及试样分析用基板和试样分析装置。
背景技术
专利文献1公开了对尿、血液等检验标本的特定成分进行分析的技术。
更具体的是，专利文献1公开了以下技术：使形成有流路和/或腔室等的圆盘状的试样分析用基板旋转，从而在基板内部进行液体的移送、分配、混合等，分析检验标本中的特定成分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平7-500910号公报
发明内容
发明要解决的课题
除专利文献1所记载的技术之外，还寻求了能够应对各种各样的分析法的技术。
本申请的非限定性的例示性的实施方式，提供能够应对各种各样的分析法的试样分析用基板和试样分析装置。
用于解决课题的技术方案
试样分析用基板是用于使液体试样中的分析物与配体产生结合反应的试样分析用基板，具备：基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；腔室，其位于基体基板内，构成为保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；以及至少1个磁体，其配置于在腔室内捕捉磁性颗粒的位置。
发明的效果
本申请的一个技术方案的试样分析用基板和试样分析装置，能够以简便的结构应对各种各样的分析法。
附图说明
图1A是试样分析用基板10的外观图的一例。
图1B是试样分析用基板10的剖视图的一例。
图1C是表示磁体16a和平衡件16b分别被磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b所容纳的状态的试样分析用基板10的图的一例。
图2A是表示与试样分析用基板10的磁体16a和平衡件16b相关的变形例的图的一例。
图2B是表示与试样分析用基板10的磁体16a和平衡件16b相关的变形例的图的一例。
图3是表示实施方式1的试样分析装置1的结构的一例。
图4是表示使用试样分析装置1来对试样进行测定的步骤的流程图的一例。
图5是表示用于以光学方式检测磁体16a的试样分析装置1的结构例的图的一例。
图6是表示利用光学特性对磁体16a进行检测的方法的步骤的流程图的一例。
图7是表示光检测装置26a的输出结果的图的一例。
图8是表示对磁体16a的磁力的有无进行检测的试样分析装置1的结构例的图的一例。
图9是表示利用磁性特性对磁体16a进行检测的方法的步骤的流程图的一例。
图10是表示磁力检测装置26b的霍尔元件的输出结果的图的一例。
图11是表示基于试样分析用基板10的重量对磁体16a的有无进行检测的试样分析装置1的结构例的图的一例。
图12是表示根据伴随试样分析用基板10的放置的马达旋转负荷，对磁体16a的有无进行检测的试样分析装置1的结构例的图的一例。
图13A是表示变形例的试样分析用基板110的外观的图的一例。
图13B是表示试样分析用基板110的基体基板110a的图的一例。
图13C是表示试样分析用基板110的磁体单元110b的图的一例。
图14A是基体基板110a的俯视图的一例。
图14B是基体基板110a的剖视图的一例。
图15A是磁体单元110b的俯视图的一例。
图15B是磁体单元110b的侧视图的一例。
图16是试样分析用基板200的俯视图(仰视图)的一例。
图17是对使用了磁性颗粒302的夹心免疫法进行说明的示意图的一例。
图18A是表示试样分析用基板200的液体的移送的动作的一例的图。
图18B是表示试样分析用基板200的液体的移送的动作的一例的图。
图18C是表示试样分析用基板200的液体的移送的动作的一例的图。
图19是表示具有磁体16d的试样分析装置100的结构的一例的图。
具体实施方式
作为分析尿、血液等检验标本的成分的方法，已知有利用作为分析对象物的分析物和与该分析物特异性结合的配体的结合反应的方法。作为这样的分析法，例如，可例举免疫测定法和/或遗传基因诊断法。
作为免疫测定法的一例，存在使用磁性颗粒(有时也称为“磁性珠”、“磁颗粒”或“磁珠”等)的方法。在免疫测定法中存在竞争法和非竞争法。另外，作为遗传基因诊断法的一例，存在通过使用了磁性颗粒的杂交(Hybridization)，来进行遗传基因检测的方法。
以下，参照图17具体地说明使用了磁性颗粒的夹心免疫法(非竞争法)。图17示意性地示出使用了磁性颗粒的夹心免疫法。从图17的左向右，按顺序进行说明。
首先，准备磁性颗粒固定化抗体305和抗原306。磁性颗粒固定化抗体305是在磁性颗粒302的表面固定化的抗体304。抗体304作为一级抗体发挥功能。在使磁性颗粒固定化抗体305与作为测定对象物的抗原306产生抗原抗体反应时，得到结合了抗原306的磁性颗粒固定化抗体305。
进一步，准备标识抗体308。标识抗体308是结合了标识物质307的抗体，作为二级抗体发挥功能。
在使标识抗体308与抗原306产生抗原抗体反应时，得到在抗原306上结合了磁性颗粒固定化抗体305和标识抗体308的复合体310。
然后，经由结合于复合体310的标识抗体308的标识物质307对信号进行检测，由此测定与检测到的信号的量相应的抗原306的浓度。作为标识物质307的一例，可例举酶(例如，过氧化物酶、碱性磷酸酶、荧光素酶)、化学发光物质、电化学发光物质、荧光物质等。可以检测与所利用的标识物质相应的信号(色素、发光、荧光)。
在抗原抗体反应中，需要分离反应物和未反应物的B/F分离(Bound/FreeSeparation)的工序。在此所说的“反应物”是复合体310，“未反应物”例如是检验标本中的未反应物、非特异性地吸附于磁性颗粒等的物质、不参与该复合体的形成的标识抗体308。
B/F分离工序的详细情况包括以下工序：使用磁体对磁性颗粒302进行捕捉，通过液体(检验标本溶液、试剂溶液、清洗液等)的除去以及磁性颗粒的清洗，来分离反应物与未反应物，并且除去未反应物。为了达成B/F分离，需要在试样分析装置侧或试样分析基板侧中的任一侧设置磁体。不仅是非竞争法的测定法，在采用竞争法的免疫测定法和/或采用杂交的遗传基因检测法中，也需要使用了磁体和磁性颗粒的B/F分离。
一方面，近年来，能够由1台设备应对多个分析法的技术受到期望。例如，能够应对需要B/F分离的分析法和不需要B/F分离的分析法双方的设备很有用。作为更具体的例子，能够应对不需要使用了磁体的B/F分离的酶比色法和/或免疫比浊法的分析法和需要采用磁性颗粒的B/F分离的分析法的单一设备很有用。但是，在该设备中，对应于各分析法的结构需要独立。
另一方面，通过将磁体设置于试样分析基板侧，能够解决该问题。然而，若将磁体设置于近年来需求增加的一次性使用型的试样分析用基板，则在1次分析后磁体也同时丢弃，从而造成很大的浪费。
本申请发明人针对解决这样的问题的技术进行了深入研究。其结果，想到了以下所说明的新型的试样分析用基板和试样分析装置。如下，例举本申请的一个技术方案的试样分析用基板和试样分析装置。
[项目1]
一种试样分析用基板，用于使液体试样中的分析物和配体产生结合反应，该基板具备：
基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；
腔室，其位于所述基体基板内，构成为保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；以及
至少1个磁体，其配置于在所述腔室内捕捉所述磁性颗粒的位置。
[项目2]
根据项目1所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述腔室的底面的位置。
[项目3]
根据项目1所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述基体基板的所述腔室的壁面的位置，
所述壁面是具有因旋转产生的离心力所作用的方向的法线的面。
[项目4]
根据项目1所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述基体基板的所述腔室的壁面的位置，所述壁面是对抗因旋转产生的离心力而支撑所述液体试样的一侧的面。
[项目5]
根据项目1所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置为能够对于所述基体基板装卸。
[项目6]
根据项目5所述的试样分析用基板，所述基体基板具有上表面和下表面，所述至少1个磁体设置为能够从所述上表面装卸。
[项目7]
根据项目6所述的试样分析用基板，所述基体基板在所述上表面具有容纳所述至少1个磁体的容纳室。
[项目8]
根据项目6所述的试样分析用基板，在所述至少1个磁体安装于所述基体基板时，所述至少1个磁体从所述上表面突出。
[项目9]
根据项目5所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于磁体单元，所述磁体单元对于所述基体基板被装卸，由此所述至少1个磁体被装卸。
[项目10]
根据项目9所述的试样分析用基板，所述磁体单元设置为能够从所述基体基板的下表面装卸。
[项目11]
根据项目9所述的试样分析用基板，在所述磁体单元安装于所述基体基板时，所述至少1个磁体配置于接近所述腔室的位置。
[项目12]
根据项目9所述的试样分析用基板，所述基体基板具有容纳室，该容纳室在所述磁体单元安装于所述基体基板时容纳所述至少1个磁体。
[项目13]
根据项目1～12中任一项所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体为多个。
[项目14]
根据项目1～13中任一项所述的试样分析用基板，还具备平衡件，该平衡件用于在安装了所述至少1个磁体时使所述基板的重心与所述旋转轴大致一致。
[项目15]
根据项目14所述的试样分析用基板，所述平衡件为非磁体。
[项目16]
根据项目14或15所述的试样分析用基板，所述平衡件设置为能够装卸。
[项目17]
根据项目14所述的试样分析用基板，能够对所述至少1个磁体和所述平衡件彼此进行物理识别。
[项目18]
一种试样分析装置，能够使项目1～17中任一项所述的试样分析用基板旋转，该装置具备：
马达，其用于使所述试样分析用基板旋转；
驱动电路，其驱动所述马达；以及
检测机构，其利用所述试样分析用基板的重量、磁性特性、光学特性、与旋转负荷相对应的电流值或电压值、旋转加速度和稳定转速中的至少1个，对是否安装有所述至少1个磁体进行检测。
[项目19]
根据项目18所述的试样分析装置，还具备信号生成电路，该信号生成电路在所述检测机构检测到未安装所述至少1个磁体的情况下，生成用于通知检测结果的信号。
[项目20]
根据项目19所述的试样分析装置，所述信号生成电路生成用于输出声音、光或影像的信号。
[项目21]
根据项目18所述的试样分析装置，旋转轴相对于重力方向具有0度以上且90度以下的角度。
[项目22]
一种试样分析用基板，用于使液体试样中的分析物和配体产生结合反应，该基板具备：
基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；
第1腔室，其位于所述基体基板内，具有第1空间，该第1空间用于保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；
第2腔室，其位于所述基体基板内，配置于距所述旋转轴的距离比所述第1腔室距所述旋转轴的距离远的位置，具有第2空间，该第2空间用于保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；
第1流路，其将所述第1腔室与所述第2腔室相连；以及
至少1个磁体，其配置于在所述第2腔室内捕捉所述第2腔室中的所述磁性颗粒的位置。
[项目23]
根据项目22所述的试样分析用基板，所述第1流路是具有通过毛细管现象来移送液体的毛细管的流路。
[项目24]
根据项目23所述的试样分析用基板，所述第1流路，在所述毛细管充满所述液体试样的情况下，在以所述旋转轴为中心的旋转所产生的离心力变为比毛细管力大时，在所述第1腔室与所述第2腔室之间利用虹吸的原理来移送所述液体试样。
[项目25]
根据项目22所述的试样分析用基板，所述第1流路是在将所述基板支撑为旋转轴相对于铅垂方向处于比0度大且90度以下的范围的情况下，能够通过利用重力来移送所述液体试样的流路。
[项目26]
根据项目22～25中任一项所述的试样分析用基板，具备：
第3腔室，其位于所述基体基板内，构成为保持所述液体试样，配置于距所述旋转轴的距离比所述第2腔室距所述旋转轴的距离远的位置；以及
第2流路，其将所述第2腔室与所述第3腔室相连。
[项目27]
根据项目26所述的试样分析用基板，所述第2流路是具有通过毛细管现象来移送液体的毛细管的流路。
[项目28]
根据项目27所述的试样分析用基板，所述第2流路，在所述毛细管充满所述液体试样的情况下，在以所述旋转轴为中心的旋转所产生的离心力变为比毛细管力大时，在所述第1腔室与所述第2腔室之间利用虹吸的原理来移送所述液体试样。
[项目29]
根据项目22～28中任一项所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的底面的位置。
[项目30]
根据项目22～28中任一项所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的壁面的位置，所述壁面是具有因旋转产生的离心力所作用的方向的法线的面。
[项目31]
根据项目22～28中任一项所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的壁面的位置，所述壁面是对抗因旋转产生的离心力而支撑所述液体试样的一侧的面。
[项目32]
根据项目22～31中任一项所述的试样分析用基板，所述至少1个磁体设置为能够对于所述基体基板装卸。
以下，参照附图，对本申请的实施方式的一个技术方案的试样分析用基板和试样分析装置进行说明。
(实施方式1)
图1A表示试样分析用基板10的外观。图1B表示试样分析用基板10的截面。在以下的说明中，图1A所示的一侧的试样分析用基板10的平面称为“上表面”，其相反侧的平面称为“下表面”，夹在上表面和下表面之间的面称为“侧面”。
在实施方式中，上表面和下表面作为具有与旋转轴P平行的方向的法线的平面而进行说明。即，上表面和下表面作为与旋转轴P垂直、并且互相平行而进行说明。然而，上表面和下表面不一定需要在整个面都平行。也可以是局部的/非整体的平行的情况。另外，也可以是上表面和下表面中的至少一方具有凹部或凸部的形状。简单地，将试样分析用基板10的一侧和另一侧称为“上表面”和“下表面”。此外图1B表示包括旋转轴P的平面的试样分析用基板10的截面。
试样分析用基板10作为整体具有圆盘形状。试样分析用基板10，例如，以在其内部注入有液体的状态，放置于下述的试样分析装置。试样分析装置使试样分析用基板10旋转，由此将试样分析用基板内的液体移送、分配、混合。然后试样分析装置，例如使试样分析用基板10的旋转停止，对混合后的液体进行光学分析。图1A所示的试样分析用基板10的旋转轴P是试样分析装置使试样分析用基板10旋转时的旋转中心。此外，试样分析用基板10以旋转轴P相对于铅垂方向成0度以上90度以下的范围被支撑，并在该状态下旋转。
试样分析用基板10内的液体的移送、分配、混合，利用形成于内部的各种腔室和流路而进行。例如，在试样分析用基板10内设置有第1腔室、第2腔室以及连结两腔室间的流路的情况下，注入到第1腔室的液体经由流路向第2腔室移送。另外，例如，在试样分析用基板10内设置有第1腔室、第2腔室、第3腔室、连结第1腔室与第2腔室间的第1流路、以及连结第1腔室与第3腔室间的第2流路的情况下，注入到第1腔室的液体，经由第1流路和第2流路向第2腔室和第3腔室分配。另外，例如，在试样分析用基板10内设置有第1腔室、第2腔室、第3腔室、连结第1腔室与第3腔室间的第1流路、以及连结第2腔室和第3腔室间的第2流路的情况下，注入到第1和第2腔室的液体分别经由第1流路和第2流路向第3腔室移送，并在第3腔室内混合。
经由流路的腔室间的液体的移送可以通过各种各样的方法达成。例如，将试样分析用基板10倾斜支撑为旋转轴P相对于铅垂方向成0度以上90度以下的范围。而且，通过变更试样分析用基板10的旋转角度位置，将液体存在的移送源的腔室配置于比移送目的地的腔室更高的位置。“高”是指在铅垂方向上处于更上面。由此，能够利用重力将液体移送到其他的腔室。该情况，连结腔室间的流路不是毛细管流路。另外，优选将试样分析用基板10倾斜支撑为旋转轴P相对于铅垂方向成5度以上。另外，更加优选将试样分析用基板10倾斜支撑为旋转轴P相对于铅垂方向成10度以上45度以下。进而，更优选将试样分析用基板10倾斜支撑为旋转轴P相对于铅垂方向成20度以上30度以下的范围。这是因为，在以小于5度的角度倾斜支撑试样分析用基板10时，存在试样分析用基板10内的液体受到的重力太小而难以得到移送所需要的驱动力的情况。“毛细管流路”是指，能够通过毛细管(capillary tube)现象将液体充满毛细管流路的内部的具有狭小空间的流路。毛细管也称为毛细管道(capillary channel)。例如，与毛细管流路延伸的方向垂直的截面可以具有0.1mm～5mm的宽度和50μm～300μm的深度，也可以具有50μm以上(优选的是50μm～300μm)的宽度和0.1mm～5mm的深度、5mm以下的宽度和50μm～300μm的深度。
针对毛细管流路的液体的移送，例示说明具有非毛细管空间的第1腔室、第2腔室以及连接第1腔室和第2腔室的毛细管流路的结构。第1腔室所保持的液体在与作为第1腔室和毛细管流路的连接部分的开口接触时，液体因毛细管力被吸引到毛细管流路内，并由液体充满该流路内部。在此，考虑以因试样分析用基板100的旋转而毛细管流路内的液体所受的离心力为毛细管流路内的液体所受的毛细管力以下的转速，使试样分析用基板100旋转的状态(也包括试样分析用基板100的旋转停止状态。)。在该状态下，毛细管流路内的液体不向第2腔室移送，而保留在毛细管空间内。为了这样通过毛细管现象在毛细管流路内部充满液体，则在第2腔室侧、即毛细管流路的出口侧必须具备空气孔(外部环境与腔室的空气的通道)。另外，为了在第1腔室、第2腔室以及毛细管流路等封闭的空间内进行通过毛细管现象的液体的移送，由于各腔室和流路内的气压的关系，在第1腔室侧，即毛细管流路的入口侧也必须设置空气孔。
接着，在毛细管流路被液体充满的状态下，以因试样分析用基板100的旋转毛细管流路内的液体所受离心力大于毛细管流路内的液体所受的毛细管力的转速，使试样分析用基板100旋转。若第2腔室配置于相对于旋转轴P比第1腔室相对于旋转轴P更远的位置，则能够将第1腔室中的液体向第2腔室移送。
此外，通过对毛细管流路内的壁面实施亲水性处理，能够提高毛细管力。亲水性处理能够在第1腔室4的壁面和/或各液体试样的点样口进行非离子系、阳离子系、阴离子系或双离子系的界面活性剂的涂敷、电晕放电处理、在表面物理地设置细微的凹凸等来进行(例如，参照日本特开2007-3361号公报)。
试样分析用基板10的形状无需为圆盘状。例如试样分析用基板10的形状也可以是扇形状，可以选取正方形状、长方形状、菱形状、六角形状等各种各样的形状。
试样分析用基板10具备：基体基板12、磁体16a、平衡件16b、磁体容纳室18a、以及平衡件容纳室18b。
基体基板12为具有预定的厚度的部件，并且具有上述的旋转轴P。基体基板12优选使用例如丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯等材质，且形成为透射率在60％以上。
磁体16a设置为用于上述的B/F分离。磁体16a只要是通常用于采用使用了磁颗粒的竞争法的免疫测定法的磁体即可，例如钕磁体、铁氧体磁体。图1B表示反应腔室14。反应腔室14为，至少在B/F分离下，可利用磁体捕捉磁性颗粒的空间。
在本实施方式中，磁体16a能够在基体基板12的磁体容纳室18a中插拔。插拔从试样分析用基板10的上表面进行。
磁体16a被插入接近反应腔室14的壁面的位置。该壁面是与离心力所作用的方向垂直的面。离心力是，随着试样分析用基板10的旋转，包含磁性颗粒的液体试样所受的在外周方向上作用的力。设置有磁体16a的一侧的反应腔室14的壁面在试样分析用基板10的旋转期间，对抗离心力而支撑液体试样。
平衡件16b设置为用于使试样分析用基板10的重心在旋转轴P上大致一致。将磁体16a安装于试样分析用基板10，由此试样分析用基板10的重心从旋转轴P偏离。因此，通过平衡件16b，来调整重心位置。此外，平衡件16b的形状和材质没有特别地限定。
“重心大致一致”是表示也可以不严格一致。其理由为，因为在未导入试样的试样分析用基板10和已导入的试样分析用基板10中，本来重心的位置就不同。而且因试样的移送等也会改变重心的位置。由此在未使用的试样分析用基板10中，重心也可以不在旋转轴P上严格一致。即，“大致一致”为下述的试样分析装置1能够至少以预定的旋转速度使试样分析用基板10旋转的重心的状态，所述试样分析用基板10保持各种液体、磁体16a和平衡件16b。
平衡件16b能够在基体基板12的平衡件容纳室18b中插拔。插拔从试样分析用基板10的上表面进行。
在磁体16a与平衡件16b配置为关于旋转轴P对称的情况下，只要磁体16a和平衡件16b具有相同的重量即可。另一方面，在磁体16a与平衡件16b配置为不关于旋转轴P对称的情况下，需要根据彼此的位置调整磁体16a和平衡件16b的各重量。具体的重量能够在试样分析用基板10的设计时预先特定。此外，磁体16a和平衡件16b各自的数量，也可以不是1个，而为多个。
使用者在将磁体16a和平衡件16b分别插入磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b时，有可能插错。为了防止这样的插错，既可以使磁体16a和平衡件16b的形状彼此不同，也可以对磁体16a和平衡件16b中的至少一方标记用于能够识别另一方的颜色、记号、文字。
磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b为分别容纳磁体16a和平衡件16b的空间。磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b为，例如在基体基板12设置为适合磁体16a和平衡件16b的形状的凹部。
图1C表示磁体16a和平衡件16b分别容纳于磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b的状态的试样分析用基板10。
也可以是磁体16a和平衡件16b中的一方或双方固定地设置于基体基板12。例如也可以制造、使用、销售磁体16a和平衡件16b双方均固定于基体基板12的试样分析用基板10。图1C表示磁体16a固定地设置于基体基板12时的试样分析用基板10的截面。
进一步，在磁体16a固定地设置于基体基板12的情况下，磁体16a的位置可以根据设计适宜变更。基体基板12中的磁体16a的位置只要能够在反应腔室14内的任一个壁面捕捉磁性颗粒(即，只要能够在腔室内捕捉磁性颗粒)即可，没有特别地限定。例如也可以将磁体16a设置于反应腔室14的底面。当然，也可以构成为在能够插拔的状态下将磁体16a插入反应腔室14的底面。例如也可以将磁体16a设置于反应腔室的上表面。当然，也可以构成为在能够插拔的状态下将磁体16a插入反应腔室14的上表面。
图2A和图2B表示与试样分析用基板10的磁体16a和平衡件16b相关的变形例。
在图1A～图1C中，磁体16a和平衡件16b的上部容纳于试样分析用基板10的上表面内或与上表面同一水平的平面。在图2A和图2B的例中，磁体16a和平衡件16b的上部从试样分析用基板10的上表面仅突出长度d(参照图2B)。由此，磁体16a和平衡件16b的拆卸变得容易。特别是，将试样分析用基板10从试样分析装置拆卸前，从固定于试样分析装置的试样分析用基板10拔出磁体16a和平衡件16b变得容易。
图3表示本实施方式的试样分析装置1的结构。
试样分析装置1使装填(放置)后的试样分析用基板10顺时针或逆时针旋转、摆动、并在预先决定的位置停止。由此，试样分析装置1能够移送、混合、分析试样分析用基板10内的反应腔室14内的液体。
试样分析装置1具有：马达20、驱动电路22、操作部24、磁体检测机构26、控制电路30、以及显示装置32。试样分析用基板10，其下表面能够在试样分析装置1上装卸，不是构成试样分析装置1的要素。以下，对试样分析装置1的各构成要素的概要进行说明。
马达20例如是具有永久磁体的旋转转子和绕组的无刷马达。例如，旋转转子为12极，绕组为3相。在无刷马达20上设置有多个霍尔元件。在试样分析用基板10放置于试样分析装置1时，马达20的旋转轴与试样分析用基板10的旋转轴P一致，由此，马达20能够使试样分析用基板10旋转。如上所述，通过调整将试样分析用基板10安装于试样分析装置1的角度，马达20以旋转轴P相对于铅垂方向的倾斜成0度以上90度以下使试样分析用基板10旋转。
此外，马达20也可以是有刷马达，还可以是步进马达。只要马达20的运动作为使试样分析用基板10旋转的运动而被传递即可。
驱动电路22主要具有逆变器电路和控制该逆变器电路的工作的电路(均未图示)。驱动电路22配合马达20的旋转转子的旋转而进行流向马达20的3相的绕组的电流的切换，从而控制马达20的旋转。
操作部24，例如是触摸板、键盘等输入装置，使用者用其对试样分析装置1的操作进行需要的输入。操作部24也可以用于开始下述的磁体检测处理。
磁体检测机构26在测定时对磁体16a是否设置于试样分析用基板10进行检测。根据检测方法，磁体检测机构26的具体的结构不同。在以下对多个结构进行说明。
控制电路30，例如是设置于试样分析装置1的CPU。控制电路30执行读入RAM(未图示)的计算机程序，由此按照该计算机程序的步骤向其他的电路发送命令。接受该命令的各电路，如本说明书的以下所说明的那样进行工作，从而实现各电路的功能。来自控制电路30的命令，例如如图3所示，发送至驱动电路22、操作部24、磁体检测机构26、以及显示装置32等。计算机程序的步骤由附图中的流程图表示。
此外，读入计算机程序的RAM，换言之，储存计算机程序的RAM既可以是易失性的，也可以是非易失性的。易失性RAM是停止供电则会丢失存储的信息的RAM。例如，动态随机存取存储器(DRAM)为典型的易失性RAM。非易失性RAM是即使停止供电也能够保存信息的RAM。例如，磁阻RAM(MRAM)、可变电阻式存储器(ReRAM)、铁电存储器(FeRAM)为非易失性RAM的例子。在本实施方式中，优选采用非易失性RAM。易失性RAM和非易失性RAM都是非暂时性的(non-transitory)、计算机可读取的记录介质的例子。另外，像硬盘那样的磁记录介质和像光盘那样的光学记录介质也是非暂时性的、计算机可读取的记录介质的例子。即本公开涉及的计算机程序能够存储于将计算机程序作为电波信号传输的、大气等介质(暂时性介质)以外的非暂时性的各种计算机可读介质。
显示装置32，例如是液晶显示装置，其接受由控制电路30输出的影像信号，并将该影像信号显示。若操作部24为触摸板，则操作部24能够设置为显示装置32的一部分。在本说明书中以显示装置32设置于试样分析装置1进行说明。然而该结构只是一例。显示装置32也可以是试样分析装置1的外部的装置。
在本实施方式中，控制电路30具有信号生成电路28，另外显示装置32具有扬声器34。
信号生成电路28在磁体检测机构26的检测结果表示为错误时，即表示未检测到磁体时，生成用于使显示装置32或扬声器34提示声音、光、影像的信号(通知信号)。声音、光，例如是警告声、警告灯。影像是“未安装磁体”等消息，被显示于显示装置32。
在本说明书中，只要是使用者能够在视觉上、听觉上识别的信号，其形态任意。
以下，参照图4说明试样分析装置1的动作。
图4为表示使用试样分析装置1对试样进行测定的步骤的一例。
步骤S1～S4为试样分析装置1的使用者的动作，步骤S5之后为试样分析装置1的动作。
使用者在步骤S1中，准备试样分析用基板10和磁体16a。在步骤S2中，使用者将磁体16a安装于试样分析用基板10。使用者也可以根据需要在步骤S1中准备平衡件16b，在步骤S2中安装该平衡件16b。通过安装，能够得到图1C或图2A和图2B所示的试样分析用基板10。
使用者在步骤S3中，向试样分析用基板10导入作为检验标本的试样，在步骤S4中，将试样分析用基板10放置于试样分析装置1。通过该操作，试样分析用基板10能够旋转地固定于试样分析装置1。
在步骤S5中，控制电路30使磁体检测机构26执行磁体16a的检测处理。
在步骤S6中，磁体检测机构26对磁体16a的有无进行判定。判定处理的详细情况后述。判定的结果，在磁体16a存在的情况下处理进入步骤S7，在不存在的情况下处理进入步骤S8。
在步骤S7中，控制电路30根据预先设定好的步骤，进行试样分析用基板10的摆动、旋转、停止等，并对试样进行测定。在本说明书中省略测定的具体的内容的说明。
在步骤S8中，在控制电路30接受表示磁体检测机构26的检测结果为错误的信号时，信号生成电路28生成通知信号。显示装置32基于通知信号显示错误。
以下，对磁体检测机构26的具体例进行说明。作为基于磁体检测机构26的检测方法，在本说明书中，对利用试样分析用基板10的光学特性、磁特性、试样分析用基板10的重量、与旋转负荷相应的电流值或电压值、旋转加速度或稳定转速的例进行说明。此外，这些检测方法，也可以不是择一的。磁体检测机构26通过至少1个方法对磁体16a进行检测。
此外，在以下使用适宜框图进行说明，保留与磁体检测相关联的构成要素的说明，省略其他的构成要素的说明。
图5是表示对磁体16a进行光学检测的试样分析装置1的结构例。作为磁体检测机构26，设置有光检测装置26a和光源38。
光检测装置26a包括未图示的受光元件、驱动电路和电压变换电路。在光检测装置26a中，在驱动电路的控制下，受光元件通过光电变换生成电流值信号，并变换成电压值信号。电压变换电路将电压值信号向控制电路30输出，利用该信号控制电路30对磁体有无进行判定。此外也可以在光检测装置26a上设置运算电路，并由光检测装置26a对磁体16a的有无进行判定。受光元件配置于能够接收由光源38输出的光的位置。另外，光源38在试样分析用基板10安装于试样分析装置1，并使试样分析用基板10旋转的情况下，配置于能够将光照射到试样分析用基板10内的磁体的位置。
图6表示利用光学特性对磁体16a进行检测的方法的步骤。
在步骤S11中，使用者对操作部24进行操作，指示磁体的检测开始。例如作为硬件，设置有磁体的检测开始按键的情况下，步骤S11对应受理该按键的按下的处理。
在步骤S12中，控制电路30使光检测装置26a和光源38起动。
在步骤S13中，马达20使试样分析用基板10旋转。
在步骤S14中，光检测装置26a开始对来自光源38的光的检测。
在步骤S15中，控制电路30基于由光检测装置26a检测到的光对信号进行处理，并对磁体16a是否存在进行判定。以下，参照图7，说明该处理的详细情况。
图7表示光检测装置26a的输出结果。在本例中，表示安装有磁体16a，并且使试样分析用基板10旋转一周时的输出结果。横轴表示时间，纵轴表示光检测装置26a的检测结果(输出)。
在旋转开始时，使光透过基体基板12，由此来自光源38的光被光检测装置26a检测。继续旋转，光照射到磁体16a上。磁体16a的透射率为0，因此在磁体16a的通过期间，光检测装置26a检测不到光。在图7中，期间D相当于磁体16a的通过期间。接着通过磁体16a之后，光检测装置26a再次检测到来自光源38的光。
从图7的检测波形可以理解，控制电路30设定了阈值T，若存在低于该值的期间D，则能够判定为安装有磁体16a。另一方面，若未安装磁体，则不存在低于阈值T的期间。在该情况下，控制电路30能够判定为未安装磁体16a。
此外，在使用透射率低的材料形成平衡件16b的情况下，优选磁体16a与平衡件16b处于不同的半径上的位置。这是用于防止安装有平衡件16b且未安装磁体16a的情况下的误检测。
此外，即使在试样分析用基板10构成为磁体16a与平衡件16b设置于相同半径位置的情况下，也能够根据磁体16a与平衡件16b的形状，判别双方。具体而言，关于沿着旋转方向的长度，只要对磁体16a和平衡件16b设置有差异即可。在安装有磁体16a和平衡件16b的状态下使试样分析用基板10旋转一周，其输出结果存在2个低于阈值T的期间。若磁体16a与平衡件16b的沿着旋转方向的长度不同，则低于阈值T的期间的长度不同。由此，若将磁体16a与平衡件16b的形状决定为沿着旋转方向呈不同的长度，则能够辨别磁体16a与平衡件16b各自是否存在。
另外，关于来自光源38的光，通过使平衡件16b的透射率与磁体16a的透射率不同，能够分别辨别磁体16a与平衡件16b。例如，通过变更材质等，将针对来自光源38的光的各透射率如下设定。
磁体16a的透射率＜平衡件16b的透射率＜基体基板12的透射率
该情况，例如，预先设定2个阈值(T1、T2；T1＜T2)，输出结果存在低于阈值T1的期间则判定为在试样分析用基板10内磁体16a存在，存在低于阈值T2且高于阈值T1的期间则判定为平衡件16b存在。即使是这样的结构，也能够判别磁体16a与平衡件16b各自存在与否。
图8表示对磁体16a的磁力的有无进行检测的试样分析装置1的结构例。作为磁体检测机构26，设置有磁力检测装置26b。
磁力检测装置26b例如包括根据磁力输出电压或对开关进行开闭的元件、驱动电路和电压变换电路。作为输出与磁力相应的电压的元件，可利用霍尔元件。另外，作为根据磁力对开关进行开闭的元件，可利用簧片开关。在以下，对使用霍尔元件的例进行说明。
磁力检测装置26b将由霍尔元件输出的电压信号向控制电路30输出，并由控制电路30对磁体有无进行判定。此外也可以在磁力检测装置26b上设置运算电路，并由光检测装置26a对磁体16a的有无进行判定。
图9表示利用磁特性对磁体16a进行检测的方法的步骤。
在步骤S21中，使用者对操作部24进行操作，指示磁体的检测开始。例如作为硬件，在设置有磁体的检测开始按键的情况下，步骤S21对应受理该按键的按下的处理。
在步骤S22中，控制电路30使磁力检测装置26b的霍尔元件起动。
在步骤S23中，马达20使试样分析用基板10旋转。
在步骤S24中，磁力检测装置26b的霍尔元件对磁进行检测。霍尔元件输出与磁力的强度相应的电压信号。
在步骤S25中，控制电路30对由磁力检测装置26b的霍尔元件输出的电压信号进行处理，并对磁体16a是否存在进行判定。以下，参照图10，说明该处理的详细情况。
图10表示磁力检测装置26b的霍尔元件的输出结果。在本例中，表示安装有磁体16a，并且使试样分析用基板10旋转一周时的输出结果。横轴表示时间，纵轴表示磁力检测装置26b的检测结果(输出)。此外，图10表示在以下的条件下的输出结果。
·磁体16a从试样分析用基板10的下表面向上表面按顺序配置有S极、N极。
·磁力检测装置26b从试样分析用基板10的下表面对磁体16a的磁力进行检测。
·在磁力检测装置26b的霍尔元件接近磁体16a的S极时，将输出电压设定为正。
在旋转开始时，在磁体16a与霍尔元件处于分开的位置的情况下，霍尔元件仅输出比较小的电压。接着若继续旋转，则磁体16a接近霍尔元件，并在最接近后，磁体16a开始远离霍尔元件。在图10中，期间D对应磁体16a接近霍尔元件，并在最接近后，开始远离的情况。磁体16a通过后，磁体16a与霍尔元件分开，因此霍尔元件仅输出比较小的电压。
从图10的检测波形可以理解，控制电路30设置有阈值T，若存在超出该值的期间D，则能够判定为安装有磁体16a。另一方面，若未安装磁体，则不存在超出阈值T的期间。在该情况下，控制电路30能够判定为未安装磁体16a。
此外，在磁力检测装置26b的霍尔元件的检测灵敏度足够高、和/或磁体16a的磁力足够强的情况下，不用马达20使试样分析用基板10旋转，仅通过将试样分析用基板10放置于试样分析装置1也能够进行检测。在该情况下，无需步骤S23的处理。控制电路30只要在霍尔元件的输出超出预先设定的阈值的情况下判定为安装有磁体16a，在未超出的情况下判定为未安装磁体16a即可。
图11表示基于试样分析用基板10的重量对磁体16a的有无进行检测的试样分析装置1的结构例。作为磁体检测机构26，设置有重量计测电路42。此外，如下所述，由于工作比较简易，因此省略流程图的说明。但是除控制电路30工作之外，该处理能够通过按照下述的内容执行的程序来实现。
重量计测电路42，例如是用于测定物体的变形的作为力学传感器的应变器。根据使用的应变器的种类，在设计时，能够预先特定应变器感知的负荷和变形量。
例如，试样分析用基板10的重量设为14.0克，单个磁体16a设为0.7克。控制电路30能够根据来自重量计测电路42的变形量，对当前的负荷进行检测。若该负荷显示为14.7克，则控制电路30能够判定为在试样分析用基板10存在磁体16a。另一方面，若负荷显示为14.0克，则控制电路30能够判定为在试样分析用基板10不存在磁体16a。
图12表示根据伴随试样分析用基板10的放置的马达旋转负荷，对磁体16a的有无进行检测的试样分析装置1的结构例。作为磁体检测机构26，在驱动电路22内设置有负荷检测电路26c。此外，如下所述，由于工作比较简易，因此省略流程图的说明。但是除控制电路30工作之外，该处理能够通过按照下述的内容执行的程序来实现。
负荷检测电路26c对马达20的旋转负荷进行检测。旋转负荷根据旋转的试样分析用基板10的重量而变化。本例的工作原理为利用使试样分析用基板10旋转的马达20的负荷因磁体16a的重量而增大。即能够根据负荷检测电路26c所检测到的马达20的负荷，判定磁体16a是否存在。
具体而言，由驱动电路22进行驱动的马达20使试样分析用基板10以一定的转速(例如1000rpm)旋转，并由负荷检测电路26c对负荷电流的值进行计测。在设计时预先特定磁体16a存在的情况下计测的负荷电流的值X1和磁体16a不存在的情况下计测的负荷电流的值X2。在磁体16a存在的情况下，负荷增加与磁体16a的重量相应的量。由此，上述的值X1与X2，具有X1＞X2的关系。控制电路30能够根据由负荷检测电路26c计测到的负荷电流的值，对磁体16a是否存在进行判定。
此外，流过一定的负荷电流，马达20使试样分析用基板10旋转，通过计测此时的转速，能够对磁体16a的有无进行判定。
具体而言，由驱动电路22进行驱动的马达20，使试样分析用基板10以一定的转速(例如1000rpm)旋转，并由负荷检测电路26c对此时的转速进行计测。在设计时预先特定磁体16a存在的情况下计测的转速的值X3和磁体16a不存在的情况下计测的转速的值X4。在磁体16a存在的情况下，负荷增加与磁体16a的重量相应的量。由此，上述的值X3与X4，具有X3＜X4的关系。控制电路3能够根据由负荷检测电路26c计测到的转速的值，对磁体16a是否存在进行判定。
此外，也设想在试样分析用基板10上仅设置磁体16a和平衡件16b中的一方的情况。这样的试样分析用基板10无法保持平衡，因此实际的转速低于设想的转速。由此，根据最终旋转稳定的时间点的转速(稳定转速)对磁体16a的有无进行检测即可。控制电路30利用通知信号告知使用者磁体16a的有无、磁体16a或平衡件16b中的一方不存在。
在马达20使无法保持平衡的试样分析用基板10旋转并且计测负荷电流的值的情况下，实际的电流值与设想的电流值不同。由此，也可以利用此时的电流值，控制电路30利用通知信号告知使用者磁体16a或平衡件16b不存在。
在上述的例子中，说明为计测负荷电流的值，但也可以计测驱动电压。另外，根据磁体16a(包括平衡件16b)的有无，提升转速时的加速度的值也不同。磁体16a存在的试样分析用基板10的加速度小于磁体16a不存在的试样分析用基板10的加速度。而且，任一加速度的值都能够在设计上特定。也可以利用这样的加速度对磁体16a的有无进行检测。此外，可以考虑各种各样的加速度的检测方法。例如，在马达20上设置有霍尔元件的情况下，驱动电路22只要基于霍尔元件的输出值，就能够求得马达20的旋转转子的加速度，即试样分析用基板10的旋转加速度的值。
接着，参照图13A～图13C、图14A、图14B、图15A和图15B，对试样分析用基板10的变形例进行说明。
图13A表示变形例的试样分析用基板110的外观。到此为止所说明的试样分析用基板10构成为，磁体16a、平衡件16b等能够作为部件从基体基板12拆卸。
试样分析用基板110由2个部件组合而构成。
图13B表示试样分析用基板110的基体基板110a，图13C表示试样分析用基板110的磁体单元110b。试样分析用基板110由基体基板110a与磁体单元110b嵌合而构成。
如图13B所示，基体基板110a具有磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b。而且在基体基板110a设置有多个固定用孔18c。此外孔18c的数量任意。
另一方面，如图13C所示，在磁体单元110b上设置有磁体16a和平衡件16b，并且进一步设置有固定用突起16c。在本变形例中，磁体16a和平衡件16b固定于磁体单元110b。
图14A和图14B是基体基板110a的俯视图和剖视图。
图15A和图15B是磁体单元110b的俯视图和侧视图。
将磁体16a和平衡件16b插入磁体容纳室18a和平衡件容纳室18b，并且进一步将固定用突起16c插入固定用孔18c，由此试样分析用基板110关于旋转方向是固定的。
此外，在图13A～15B的例中，磁体单元110b设置为能够从基体基板110a的下表面装卸，但这只是一例。也可以是例如，磁体单元110b能够从基体基板110a的上表面装卸。
而且，也可以是磁体单元110b能够从基体基板110a的侧面装卸。例如使磁体单元110b和基体基板110a构成为，由与旋转轴平行的平面将试样分析用基板10切断后的一方与另一方。此时，将上述具有磁体16a的一侧简单地称为磁体单元110b、将具有磁体容纳室18a的一侧称为基体基板110a。根据这样的例示性的结构，磁体单元110b能够从基体基板110a的侧面装卸。
(实施方式2)
图16是本实施方式的试样分析用基板200的俯视图(或仰视图)的一例。此外“上表面”、“下表面”的定义和在实施方式1中与图1A相关联所说明的相同。
试样分析用基板200具有旋转轴P、磁体16a、具有第1空间的第1腔室201、具有第2空间的第2腔室202以及具有第3空间的第3腔室203。此外，在图16中，省略平衡件16b的结构。
试样分析用基板200具有将第1腔室201与第2腔室202连接的第1流路205、以及将第2腔室202与第3腔室203连接的第2流路206。在此所述的“连接”是指能够移送液体试样地进行连接。
对第1腔室201、第2腔室202和第3腔室203的形状以及试样分析用基板200内的配置进行说明。
首先，对第1腔室201进行说明。在本实施方式中，第1腔室201的形状任意。优选第1腔室201与第1流路205的连接部分基本上是，位于与第1腔室201的旋转轴平行的方向的壁面中距旋转轴最远的(最外周壁面)壁面或与最外周壁面相邻的侧壁中包括第1腔室201与第1流路205的连接部分的位置。理由是因为：能够防止在将第1腔室201中的液体向第2腔室202移送时，在第1腔室201中产生液体残留。然而，请留意，上述的结构是根据第1腔室201的形状而得到的。
另外，如下所述的第1流路205是毛细管流路，因此第1腔室201需要具备空气孔。在图16中例示了设置于第1腔室201的空气孔H1。在图16中，相同形状的“○”表示空气孔。空气孔的位置任意，只要在向腔室中倒入液体时，空气孔不会被液体填埋即可。可以是靠近旋转轴的侧面部分或靠近侧壁的侧面部分的旋转轴的一侧。在接下来所说明的第2腔室202和第3腔室203设置的“○”也同样。
接着，对第2腔室202进行说明。在本实施方式中，第2腔室202的形状也任意。优选第2腔室202与第1流路205的连接部分基本上是，位于与第2腔室201的旋转轴平行的方向的壁面中距旋转轴最近的(最内周壁面)壁面或与最内周壁面相邻的侧壁(可以的话，其中的内周侧)。然而，请留意，上述的结构是根据第1腔室202的形状而得到的。
在第1流路205和第2流路206为毛细管流路的情况下，需要具备空气孔(至少1个)。在图16中例示了设置于第2腔室202的空气孔H2。
第2腔室202的位置需要相对于旋转轴P配置于比第1腔室201相对于旋转轴P更远的位置。
最后，对第3腔室203进行说明。第3腔室203的结构基本按照第2腔室202的结构。即，第3腔室203的形状任意，需要设置空气孔。另外，优选第3腔室203与第2流路206的连接部分基本上是，位于与第3腔室203的旋转轴平行的方向的壁面中距旋转轴最近(最内周壁面)的壁面或与最内周壁面相邻的侧壁(可以的话，其中的内周侧)。然而，第3腔室203的位置需要相对于旋转轴P配置于比第2腔室202相对于旋转轴P更远的位置。
接着，对第1流路205和第2流路206进行说明。
第1流路205沿着从第1腔室201朝向第2腔室202的方向，并且具有第1弯曲部205a和第2弯曲部205b。第1弯曲部205a具有向旋转轴P的相反侧凸的形状，第2弯曲部205b具有向旋转轴P侧凸的形状。第1弯曲部205a位于第1流路205所连接的2个腔室(201、202)中的位于靠近旋转轴P的一侧的位置的第1腔室201与第2弯曲部205b之间。在第1流路205所连接的2个腔室(201、202)中，在将旋转轴P与位于距旋转轴P远的腔室202的最靠近旋转轴的侧面的距离设为R1，并且将从旋转轴P到第1弯曲部205a的位于距旋转轴P最远的一侧的点为止的距离设为R2的情况下，优选满足R1＞R2。另外，在由位于更靠近旋转轴P的位置的腔室201所保持的液体，由于离心力而偏向腔室201的侧面地被保持的情况下，将从旋转轴P到液体的液面为止的距离设为R4，并且将从旋转轴P到第2弯曲部205b的位于最靠近旋转轴P的一侧的点为止的距离设为R3的情况下，优选满足R4＞R3。
在马达20使试样分析用基板200以某个转速旋转时，液体试样从第1腔室201经由第1流路205向第2腔室202移送。而且，在维持该旋转状态的状态下，第2腔室202中的液体试样不向第3腔室203移送。在此所述的“转速”为：在假定为对第1流路205和第2流路206的液体的毛细管力相同的情况下，与第2流路206中的液体所受到的毛细管力相比，因试样分析用基板100的旋转而液体所受到的离心力大的转速。在马达20使试样分析用基板100以该转速旋转，由此液体试样从第1腔室201经由第1流路205向第2腔室202移送的情况下，第2腔室中的液体试样的一部分，充满第2流路206的一部分。即，移送到第2腔室202的液体试样因第2流路206的毛细管力而被吸入到第2流路206中，与该毛细管力相比，因试样分析用基板100的旋转所受到的离心力大。因此，第2流路206中的液体试样，只能充满到与第2腔室202中的液体试样的液面的高度(距旋转轴P的距离)相同的高度。
而且，通过马达20使试样分析用基板200旋转并且调整其转速，使第2流路206的液体试样所受到的离心力小于第2流路206的液体试样所受到的毛细管力(也包括旋转停止状态)。
通过毛细管现象，第2流路206被第2腔室202中的液体的一部分充满。而且，在从第2流路206由液体充满的状态，马达20使试样分析用基板200旋转时，在某个时间点，离心力大于毛细管力。这样，第2流路206将第2腔室202中的液体向第3腔室203排出。其结果，利用虹吸的原理，第2腔室202的液体试样经由第2流路206向第3腔室203移送。此外，如上所述，第3腔室203相对于旋转轴P配置于比第2腔室202相对于旋转轴P更远的位置。即，也可以说，关于离心力作用的方向，第3腔室203处于比第2腔室202更低的(远离的)位置。将利用上述的原理液体在流路中移动称为毛细管现象和虹吸的原理。即，在此所述的“虹吸的原理”是，在因试样分析用基板100的旋转液体所受到的离心力与流路的毛细管力的平衡下进行移送液体控制。由于具备毛细管道和虹吸的结构，从而流路能够将液体向腔室移送。
现在，考虑使用试样分析用基板200，按图17所示的步骤进行使用了磁性颗粒的免疫测定的例子。
第1腔室201是使磁性颗粒固定化抗体305、抗原306和标识抗体308反应并最终形成复合体310的反应场所。因此，也可以将包含磁性颗粒固定化抗体305的液体、包含抗原306的检验标本溶液和包含标识抗体308的液体分别分注于第1腔室201，来形成复合体310。
另外，进而也能够使用另外的腔室和流路，按照图17所示的步骤进行免疫测定。例如，在试样分析用基板200形成另外3个腔室和流路，并且由其中的3个腔室分别保持包含磁性颗粒固定化抗体305的溶液、包含抗原306的检验标本溶液和包含标识抗体308的溶液。这3个腔室各自通过各自的流路与第1腔室201相连。而且，使各液体分别从这3个腔室经由各流路向第1腔室201移送，来形成复合体310。
另外，也可以通过使磁性颗粒固定化抗体305和/或标识抗体308干燥(以下称为“干化试剂”)，使该干化试剂在第1腔室201被保持，并由包含抗原306的液体使其溶解，来形成复合体310。在该情况下，既可以将包含抗原306的液体分注于第1腔室201，也可以从另外形成的腔室经由流路向第1腔室201移送。
另外，也可以通过在测定时由预定的溶液溶解另外形成的腔室所保持的干化试剂，并将包含抗原306的液体经由各自的流路向第1腔室201移送，并在第1腔室201中混合，从而形成复合体310。
再次参照图16。
在第2腔室202中进行B/F分离。包含第1腔室201中的复合体310的液体经由第1流路205向第2腔室202移送。包含复合体310的磁性颗粒302因磁体16a的磁力，在第2腔室202的壁面被捕捉。
第3腔室203保持在第2腔室202中变为不需要的液体。不需要的液体经由第2流路206从第2腔室202向第3腔室203排出。
在图16的例中，磁体16a配置于接近第2腔室202的壁面的位置。该壁面是与离心力作用的方向垂直的面。离心力是，随着试样分析用基板200的旋转，包含磁性颗粒302的液体试样所受的向外周方向作用的力。在试样分析用基板200的旋转期间，设置有磁体16a的一侧的反应腔室14的壁面对抗离心力而支撑液体试样。此外，只要能够在第2腔室202的壁面捕捉磁性颗粒，则磁体16a所设置的位置任意。
此外，在第1腔室201至第3腔室203的路径中，想要在第2腔室202中进行严密的移送液体控制的情况下，上述的第2流路206需要具有虹吸的结构，但第1流路205不一定是具有虹吸的结构的流路。利用毛细管道和虹吸的结构，液体的移送的控制变得容易。图16是利用虹吸的原理的结构例。使用图16的第2腔室202至第3腔室203的液体的移送的例对毛细管现象和虹吸的原理进行说明。首先，在马达20使试样分析用基板200高速旋转时，液体试样从第1腔室201向第2腔室202移送。在此所述的“高速旋转”是，对试样分析用基板200内的液体施加大小为预先确定的大小以上的离心力的旋转速度。“施加大小为预先确定的大小以上的离心力的旋转速度”是，通过试样分析用基板200的旋转产生离心力，由此反应液等液体不会因重力而移动的、能够施加比各毛细管道的毛细管力大的离心力的旋转速度。以下，在本说明书中相同。
如上所述，在维持高速旋转状态的状态下，第2腔室202中的液体试样不会经由第2流路206向第3腔室203移送。另一方面，在以施加比毛细管道的毛细管力小的离心力的转速使试样分析用基板200进行旋转(也包括停止状态)的状态下，第2腔室202中的液体的一部分通过毛细管现象充满第2流路206。在由液体充满第2流路206的状态下马达20使试样分析用基板200旋转时，在离心力超过毛细管力的时间点，第2腔室202中的液体开始向第3腔室203移送。其结果，只要马达20维持该转速以上的转速，利用的虹吸的原理，第2腔室202的液体试样即可连续地向第3腔室203移送。
如上所述，第1流路205和第2流路206优选为通过毛细管现象吸引并移送液体的毛细管流路。
然而，第1流路205和第2流路206无需为利用毛细管现象的流路。在该情况下，对从第1腔室201经由第2腔室202向第3腔室203移送液体时，控制第2腔室202和第3腔室203之间的液体的移送的情况进行说明。
例如，第1流路205，在调整试样分析用基板200的旋转角度位置而使作为移送源的第1腔室201与作为移送目的地的第2腔室202产生高低差，利用重力对液体试样进行移送的情况下，将试样分析用基板200支撑为旋转轴P相对于铅垂方向成0度以上且90度以下的范围。第1腔室201具有能够在某个旋转角度位置将液体保持在第1腔室201中的形状。进一步，第1腔室201具有，在试样分析用基板200的旋转角度变更的情况下，第1腔室201所保持的液体能够经由第1流路205向第2腔室202流出的形状。作为具体例，优选第1腔室201的最外周壁面(距旋转轴P最远的壁面)的形状形成为凹形状，以使得在以预定的角度保持试样分析用基板200的情况下，能够由该最外周壁面保持液体试样。另外，在该情况下，第2流路206可以是毛细管流路(包括虹吸结构)，也可以是能够利用重力进行液体试样的移送的流路。但是，在第2流路206为能够利用重力进行液体试样的移送的流路的情况下，优选第2腔室202的最外周壁面如所述的第1腔室202一样，形成凹形状。
另一方面，也考虑在第2腔室202中进行复合体310的形成反应和B/F分离的结构。然而，本实施方式所示的试样分析用基板200假定为复合体310的形成反应不在第2腔室202，而在第1腔室201进行。其理由是因为，若在第2腔室202进行复合体310的形成反应，则会在磁性颗粒被磁体16a在第2腔室202的壁面捕捉的状态下进行复合体310的形成反应。即，若在第2腔室202进行复合体310的形成反应，则会在磁性颗粒的位置大致固定的状态下进行复合体310的形成反应，从而反应效率变差，并且复合体形成反应需要时间。
另外，也考虑在进行免疫测定时，在复合体310的形成反应结束后，将未图示的腔室所保持的发光基质或显色基质向第2腔室202移送，并使其发光或产生显色反应。另外，也存在如下情况：为了有效地抑制对非特异的磁性颗粒302的吸附，在复合体310的形成反应结束后，将未图示的腔室所保持的清洗液向第2腔室202移送，并清洗(以及排出)磁性颗粒302。要使这样的步骤在试样分析用基板200内完成，则必须经由另外具备的各腔室和流路，在预定的定时下将各液体向包含磁性颗粒302的第2腔室202移送。而且，需要试样分析用基板200的复杂的旋转控制。例如，也存在如下情况：通过试样分析用基板200的旋转控制，发光基质或显色基质的一部分和/或清洗液的一部分在复合体310的形成反应期间等，在意料之外的定时下向包含磁性颗粒302的腔室(例如，第2腔室202)中移送。
由于这样的理由，因此在本实施方式的试样分析用基板200中，将形成复合体310的腔室和进行B/F分离的腔室分别设置。
根据以上的说明，参照图18A～图18C，对在本实施方式的试样分析用基板200内进行的液体试样的移送步骤的一例进行说明。此外，在以下中，仅说明复合体310的形成和除去不需要的液体的动作，例如，对于根据发光或显色进行检测的结构，省略说明。另外，在此说明的第1流路205和第2流路206为毛细管流路，均设为利用上述的虹吸的原理移送液体。
图18A表示液体试样导入第1腔室201的试样分析用基板200。在图18A中，液体试样由第1腔室201内的阴影表示。
首先，将试样分析用基板200放置于试样分析装置1，并且将磁性颗粒固定化抗体305、抗原和标识抗体导入第1腔室201。可以考虑各种各样的导入方法。例如，既可以由操作者将各液体直接分注于第1腔室201，也可以将液体分别分注于各腔室201～203，通过试样分析装置1的旋转控制将各液体向第1腔室201移送。无论采用哪种注入方法，最终都会在第1腔室201中，进行复合体310的形成。此外，试样分析装置1也可以在试样分析用基板200停止的状态下，形成复合体310。然而，为了提高反应效率并且缩短反应时间，也可以使试样分析用基板200在预定的角度范围内摆动。
在试样分析用基板200停止的状态下，第1腔室201中的液体试样(包含磁性颗粒302。)通过毛细管现象被吸引到第1流路205内，并充满第1流路205。
接着，试样分析装置1使试样分析用基板200高速旋转。其结果，第1腔室201内的液体试样受到离心力，并且经由第1流路205向第2腔室202移送。图18B表示液体试样从第1腔室201向第2腔室202移送后的试样分析用基板200。
在试样分析用基板200的高速旋转期间，向第2腔室202移送的液体试样不会经由第2流路206向第3腔室203移送。另外，液体试样中的磁性颗粒302大致由磁体16a的磁力，在第2腔室202的壁面被捕捉。另一方面，在使试样分析用基板200的旋转停止时，第2腔室202中的液体(实际不包含磁性颗粒302。)通过毛细管现象被吸引到第2流路206内，并充满第2流路206。
此后，试样分析装置1使试样分析用基板200高速旋转。由此，试样分析用基板200的第2腔室202内的液体试样受到离心力，并经由第2流路206向第3腔室203移送。另一方面，磁性颗粒302保持由第2腔室202保持的状态。图18C表示液体试样等向第3腔室203移送后的试样分析用基板200。
此外，在本实施方式中，对磁体16a配置于试样分析用基板200的例子进行说明。然而，也可以考虑其他的例。例如，也可以不将磁体设置于试样分析用基板，而设置于试样分析装置。
图19表示变形例的试样分析装置100的结构。对图3所示的试样分析装置1与图5或图8所示的试样分析装置相同的构成要素标注相同的参照标号，并省略说明。
试样分析装置100具有与轴承40机械结合的臂41，所述轴承40具有旋转轴P，在臂41的端部设置有磁体16d。与该结构相对应而使用的试样分析用基板210，例如只要具有可供磁体插入的磁体容纳室18a即可。磁体容纳室18a的开口部既可以设置于试样分析用基板210的上表面，也可以设置于下表面。另外，开口部也可以是贯通试样分析用基板210的上表面和下表面的孔。可调整磁体16d能够插入磁体容纳室18a(图1B)的位置和大小。磁体容纳室18a将设置于试样分析装置100的磁体16d容纳，并且作为马达20使试样分析用基板210旋转时的锁定机构和/或转矩的传递机构而发挥功能。
试样分析用基板210的内部的结构可以与到此为止所说明的试样分析用基板10和试样分析用基板200相同。即，试样分析用基板210也只要具备例如第1腔室201、第2腔室202以及第1流路205即可。
此外，上述的试样分析装置100不具备磁体检测机构26(图3)。因为在试样分析用基板210放置时磁体16d必定插入其中，因此没有必要对磁体的有无进行检测。此外，关于平衡件也一样，既可以不在试样分析用基板210上设置，也可以不在试样分析装置100侧设置。
产业上的可利用性
本公开适用于对检验标本的特定成分进行分析的试样分析用基板和试样分析装置。
标号的说明
1试样分析装置；10、110、200试样分析用基板；12、110a基体基板；14反应腔室；16a磁体；16b平衡件；16c固定用突起；18a磁体容纳室；18b平衡件容纳室；18c固定用孔；20马达；22驱动电路；24操作部；26磁体检测机构；26a光检测装置；26b磁力检测装置；26c负荷检测电路；28信号生成电路；30控制电路；32显示装置；34扬声器；38光源；42重量计测电路；110b磁体单元；201第1腔室；202第2腔室；203第3腔室；205第1流路；205a第1弯曲部；205b第2弯曲部；206第2流路；302磁性颗粒；304一级抗体；305磁性颗粒固定化抗体；306抗原；307标识物质；308标识抗体；310复合体。

Claims (32)

1.一种试样分析用基板，用于使液体试样中的分析物和配体产生结合反应，该基板具备：
基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；
腔室，其位于所述基体基板内，构成为保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；以及
至少1个磁体，其配置于在所述腔室内捕捉所述磁性颗粒的位置。
2.根据权利要求1所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述腔室的底面的位置。
3.根据权利要求1所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述基体基板的所述腔室的壁面的位置，
所述壁面是具有因旋转产生的离心力所作用的方向的法线的面。
4.根据权利要求1所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述基体基板的所述腔室的壁面的位置，
所述壁面是对抗因旋转产生的离心力而支撑所述液体试样的一侧的面。
5.根据权利要求1所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置为能够对于所述基体基板装卸。
6.根据权利要求5所述的试样分析用基板，
所述基体基板具有上表面和下表面，
所述至少1个磁体设置为能够从所述上表面装卸。
7.根据权利要求6所述的试样分析用基板，
所述基体基板在所述上表面具有容纳所述至少1个磁体的容纳室。
8.根据权利要求6所述的试样分析用基板，
在所述至少1个磁体安装于所述基体基板时，所述至少1个磁体从所述上表面突出。
9.根据权利要求5所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于磁体单元，
所述磁体单元对于所述基体基板被装卸，由此所述至少1个磁体被装卸。
10.根据权利要求9所述的试样分析用基板，
所述磁体单元设置为能够从所述基体基板的下表面装卸。
11.根据权利要求9所述的试样分析用基板，
在所述磁体单元安装于所述基体基板时，所述至少1个磁体配置于接近所述腔室的位置。
12.根据权利要求9所述的试样分析用基板，
所述基体基板具有容纳室，该容纳室在所述磁体单元安装于所述基体基板时容纳所述至少1个磁体。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体为多个。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的试样分析用基板，
还具备平衡件，该平衡件用于在安装了所述至少1个磁体时使所述基板的重心与所述旋转轴大致一致。
15.根据权利要求14所述的试样分析用基板，
所述平衡件为非磁体。
16.根据权利要求14或15所述的试样分析用基板，
所述平衡件被设置为能够装卸。
17.根据权利要求14所述的试样分析用基板，
能够对所述至少1个磁体和所述平衡件彼此进行物理识别。
18.一种试样分析装置，能够使权利要求1～17中任一项所述的试样分析用基板旋转，该装置具备：
马达，其用于使所述试样分析用基板旋转；
驱动电路，其驱动所述马达；以及
检测机构，其利用所述试样分析用基板的重量、磁性特性、光学特性、与旋转负荷相对应的电流值或电压值、旋转加速度和稳定转速中的至少1个，对是否安装有所述至少1个磁体进行检测。
19.根据权利要求18所述的试样分析装置，
还具备信号生成电路，该信号生成电路在所述检测机构检测到未安装所述至少1个磁体的情况下，生成用于通知检测结果的信号。
20.根据权利要求19所述的试样分析用装置，
所述信号生成电路生成用于输出声音、光或影像的信号。
21.根据权利要求18所述的试样分析装置，
旋转轴相对于重力方向具有0度以上且90度以下的角度。
22.一种试样分析用基板，用于使液体试样中的分析物和配体产生结合反应，该基板具备：
基体基板，其具有旋转轴和预定的厚度；
第1腔室，其位于所述基体基板内，具有第1空间，该第1空间用于保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；
第2腔室，其位于所述基体基板内，配置于距所述旋转轴的距离比所述第1腔室距所述旋转轴的距离远的位置，具有第2空间，该第2空间用于保持包含分析物和在磁性颗粒的表面固定化的配体的液体试样；
第1流路，其将所述第1腔室与所述第2腔室相连；以及
至少1个磁体，其配置于在所述第2腔室内捕捉所述第2腔室中的所述磁性颗粒的位置。
23.根据权利要求22所述的试样分析用基板，
所述第1流路是具有通过毛细管现象来移送液体的毛细管的流路。
24.根据权利要求23所述的试样分析用基板，
所述第1流路，在所述毛细管充满所述液体试样的情况下，在以所述旋转轴为中心的旋转所产生的离心力变为比毛细管力大时，在所述第1腔室与所述第2腔室之间利用虹吸的原理来移送所述液体试样。
25.根据权利要求22所述的试样分析用基板，
所述第1流路是在将所述基板支撑为旋转轴相对于铅垂方向处于比0度大且90度以下的范围的情况下，能够通过利用重力来移送所述液体试样的流路。
26.根据权利要求22～25中任一项所述的试样分析用基板，具备：
第3腔室，其位于所述基体基板内，构成为保持所述液体试样，配置于距所述旋转轴的距离比所述第2腔室距所述旋转轴的距离远的位置；以及
第2流路，其将所述第2腔室与所述第3腔室相连。
27.根据权利要求26所述的试样分析用基板，
所述第2流路是具有通过毛细管现象来移送液体的毛细管的流路。
28.根据权利要求27所述的试样分析用基板，
所述第2流路，在所述毛细管充满所述液体试样的情况下，在以所述旋转轴为中心的旋转所产生的离心力变为比毛细管力大时，在所述第1腔室与所述第2腔室之间利用虹吸的原理来移送所述液体试样。
29.根据权利要求22～28中任一项所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的底面的位置。
30.根据权利要求22～28中任一项所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的壁面的位置，
所述壁面是具有因旋转产生的离心力所作用的方向的法线的面。
31.根据权利要求22～28中任一项所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置于接近所述第2腔室的壁面的位置，
所述壁面是对抗因旋转产生的离心力而支撑所述液体试样的一侧的面。
32.根据权利要求22～31中任一项所述的试样分析用基板，
所述至少1个磁体设置为能够对于所述基体基板装卸。
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